KR20220163408A - 변조된 파형 트리트먼트 디바이스 및 방법 - Google Patents
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Abstract
미세전류 트리트먼트 디바이스는, 대상의 스킨의 표면과의 전기 통신을 위해 구성되는 하나 이상의 전극 또는 이미터를 갖는다. 전압 또는 전류 공급부가, 하나 이상의 전극 또는 이미터를 통해, 스킨 표면에의 인가를 위한 전기 파형 또는 다른 에너제틱 파형을 생성하도록 적응되고, 제어기가 파형을 변조하도록 구성된다. 제어기는 파형의 연속 펄스들을 변조하여, 연속 펄스들의 펄스 폭, 주기, 주파수, 진폭 또는 통합 진폭이 미리 규정된, 랜덤, 의사랜덤, 또는 다른 비주기적 방식으로 변하도록 하거나, 또는 펄스들이 미리 규정된 주기에 걸쳐 통계적 랜덤성의 정도를 나타내도록 할 수 있다. 주기는, 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트, 또는 트리트먼트 사이클의 하나 이상의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 커버할 수 있다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은, 2020년 4월 3일자로 출원된 미국 가출원 번호 63/004,839 - MICROCURRENT SKIN TREATMENT DEVICE AND METHOD - 에 대한 우선권을 주장하고, 이 미국 가출원은 본 명세서에, 그 전체가 그리고 모든 목적들을 위해 참조로 포함된다.
분야
본 출원은 파형 변조, 그리고 미세전류 스킨 트리트먼트(microcurrent skin treatment) 및 다른 에너제틱(energetic) 자극들을 위한 변조된 파형들에 관한 것이다. 더 일반적으로는, 본 출원은 전기 파형들 및 에너제틱 자극들을 변조하기 위한 시스템들, 디바이스들, 방법들 및 기능들, 그리고 이들 기술들의 개선들에 관한 것이다. 적합한 용도들은 미세전류 스킨 트리트먼트 기법들을 위해 적응(adapt)된 펄스 변조된 파형들, 및 전기 및 에너제틱 자극들의 다른 변조를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이들 개선된 기술들의 용도들은 화장품 스킨 케어 및 스킨 트리트먼트 적용예들, 그리고 적용가능한 규제 요건들을 해결하도록 적응된 다른 화장품 및 비-화장품 적용예들을 포함한다.
스킨은 인간 신체의 가장 큰 기관으로, 환경에 대한 물리적 장벽을 형성하고, 미생물들뿐만 아니라 터치, 열 민감성, 및 다른 형태들의 감각에 대한 격리, 온도 규제 및 보호를 포함하는 중요한 기능들을 제공한다. 스킨은 또한 물과 전해질들의 통과를 규제하고, 비타민 D를 생성한다.
최외측 스킨 층 또는 표피가 신체의 표면을 커버한다. 표피 세포들의 대부분이, 환경 장벽을 형성하고 비타민 D를 합성하는 각질 형성 세포(keratinocyte)들이다. 표피는, 유해한 UV 방사선에 대해 보호하기 위해 멜라닌을 생성하는 멜라닌 세포들, 터치에 대한 민감성을 제공하는 메르켈 세포들, 및 감염에 대해 신체를 보호하는 역할을 하는 면역 체계의 일부인 백혈구 또는 대식 세포의 일종인 랑게르한스 세포(Langerhans cell)들을 또한 포함한다.
표피는 진피를 둘러싸고 있다. 진피의 구조체는, 강도와 인성(toughness)을 제공하는 콜라겐 섬유들, 및 탄성과 유연성을 제공하는 엘라스틴 스레드들 또는 필라멘트들과 함께, 콜라겐과 엘라스틴 단백질들을 합성하여 세포외 기질을 형성하는 섬유아세포(fibroblast)들에 의해 제공된다. 섬유아세포들은, 수화(hydration) 및 윤활을 제공하고 이온 결합 및 분자 수송을 규제하는 점성 단백질들인 프로테오글리칸들을 또한 생성한다. 진피는, 면역 체계의 일부인 비만 세포들과 대식 세포들뿐만 아니라, 모낭들, 땀샘들 및 기름샘들, 신경 세포들, 및 혈관들을 또한 포함한다.
표피 및 진피는 피부(cutis)를 구성한다. 피하 조직이, 피부를 아래에 있는 근육과 근막에, 그리고 (뼈들을 커버하는) 골막을 포함하는 다른 결합 조직에 연결한다. 피하 조직은 또한 엘라스틴 및 지방질(지방) 세포들을 포함한다.
스킨이 노화됨에 따라, 탄력(firmness)과 탄성의 손실이 I형 콜라겐(가장 풍부한 형태)의 생성의 감소뿐만 아니라, 엘라스틴, 프로테오글리칸들, 및 세포외 기질의 다른 컴포넌트들의 감소와 연관될 수도 있다. 노화된 스킨은 또한 얇아짐, 착색, 및 감소된 면역 반응을 나타낼 수 있다.
외측 스킨 층들을 클렌징, 각질 제거 그리고 매끄럽게 하기 위한 국소 제품들 및 핸드헬드 디바이스들을 포함하여, 특정 노화 영향들을 감소시키는 데 도움이 되는 다양한 퍼스널 스킨 케어 제품들이 제공되어 왔다. 예를 들어, 캘리포니아 팔로 알토 소재의 Alza Corporation에 원래 양도된 미국 특허 번호 5,147,297 A, 5,162,043 A, 5,298,017 A, 5,326,341 A, 및 5,405,317 A; 독일 노이비트 소재의 LTS-LohmanTherapie-Systeme에 원래 양도된 미국 특허 번호 5,685,837 A; 뉴저지 페어론 소재의 Viteris, Inc.에 원래 양도된 미국 특허 번호 6,584,349 B1; 및 미네소타 오크데일 소재의 Birch Point Medical에 원래 양도된 미국 특허 번호 6,421,561 B1 및 6,653,014 B2에 설명된 바와 같은, 다양한 갈바닉(전기 전류 기반) 트리트먼트 디바이스들이 또한 알려져 있다. 예를 들어 캘리포니아 어바인 소재의 LED Intellectual Properties에 원래 양도된 미국 특허 번호 9,079,022 B2에 설명된 바와 같은 광 에너지의 형태로 다른 자극들이 또한 가능하다.
갈바닉 시스템들에서, 하나 이상의 애노드 또는 캐소드 전극이 스킨에 걸쳐 전기 전위를 생성하여, 표피 및 진피 층들을 통해 전류 흐름을 제공하도록 배열된다. 진보된 미세전류 기반 디바이스들은; 예를 들어, 유타 프로보 소재의 NSE Products에 대한 미국 특허 공개 번호 2007/0185431 A1 및 미국 특허 번호 7,653,970 B1 및 10,046,160 B1에 설명된 바와 같은, 이온 수송 및 다른 생물학적 효과들을 촉진시키도록 전류를 신중하게 규제하기 위해, 전극들에 동작가능하게 연결된 제어 회로를 포함할 수 있는데, 이 미국 특허들 각각은 본 명세서에, 그 전체가 그리고 모든 목적들을 위해 참조로 포함된다.
더 일반적으로는, 전기 전류 흐름에 대한 스킨의 반응은, 다수의 복잡하고 상호작용하는 생물학적 프로세스들을 수반하고, 상이한 트리트먼트 메커니즘들의 전체 범위가 선행 기술에서 모두 인지된 것은 아니었다. 그 결과, 트리트먼트 반응 및 사용자 편안함의 개선들을 제공하는, 변조된 전기 파형들 및 에너제틱 자극들, 그리고 근본적인 생물학적 반응들의 더 나은 이해로 개발된 미세전류 기반 스킨 트리트먼트 기법들을 포함하는, 스킨 케어에 대한 더 진보적인 접근법들이 계속 필요하다.
미세전류 스킨 트리트먼트 디바이스에는 대상(subject)의 스킨의 표면과의 전기 통신을 위해 구성되는 하나 이상의 전극 또는 이미터(emitter)가 제공된다. 전압 또는 전류 소스는, 하나 이상의 전극 또는 이미터를 통해, 스킨 표면에의 인가를 위한 전기 파형을 생성하도록 적응된다. 제어기는 펄스 폭, 펄스 주기, 펄스 주파수 및 펄스 진폭 중 하나 이상이 랜덤 또는 의사랜덤(pseudorandom) 컴포넌트를 이용하여, 또는 다른 비반복적 또는 비주기적 방식으로 변하도록 전기 파형의 연속 펄스들을 변조하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예들에서, 예를 들어, 파형을 변조하기 위해 한 세트의 상이한 펄스 파라미터들이 선택될 수 있다. 파라미터들은 의사랜덤 수 생성기, 또는 다른 비반복적, 순서화된 세트의 변수들을 사용하여 랜덤하게 시퀀싱될 수 있고, 파형의 펄스 폭, 펄스 주기, 펄스 주파수, 또는 펄스 진폭, 또는 이들의 임의의 조합을 변조하기 위해 연속 펄스들에 적용될 수 있다.
대안적으로, 하나 이상의 선택된 펄스 파라미터는 랜덤화된(randomized) 또는 의사랜덤 컴포넌트를 이용하여 변조될 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 펄스들이 인가되는 시퀀스와는 독립적으로, 비반복적 또는 비주기적 방식으로 변할 수 있다. 인가된 파형을 변조하기 위한 랜덤화 함수들 및 프로세스들과 함께, 미세전류 스킨 트리트먼트 디바이스를 동작시키기 위한 방법들이 또한 포함된다. 이들 기법들의 추가 이점들 및 피처(feature)들이 뒤이은 설명에 제시되고, 명세서, 도면들 및 청구범위의 검토 시에 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다.
도 1은 인간 스킨의 대표적인 컴포넌트들을 예시하는 단면도이다.
도 2는 대표적인 스킨 층들을 통한 전류 흐름을 예시하는 단면도이다.
도 3은 미세전류 스킨 트리트먼트 디바이스의 블록도이다.
도 4는 미세전류 스킨 트리트먼트를 위한 방법의 블록도이다.
도 5는 펄스형 파형 변조(pulsed waveform modulation)를 위한 방법에 대한 블록도이다.
도 6은 랜덤화된 펄스 폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 7a는 고정된 캐리어 주파수를 갖는 랜덤화된 펄스 폭 변조된 파형의 진폭 시간 플롯이다.
도 7b는 매칭된 온-오프(on-off) 펄스 폭을 갖는 펄스 폭 변조된 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 8a는 랜덤화된 펄스 주파수 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 8b는 랜덤화된 펄스 진폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 9는 랜덤화된 펄스 폭, 펄스 주파수 및 펄스 진폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 10은 랜덤화된 펄스 폭, 펄스 주파수 및 펄스 진폭 변조를 위한 함수 또는 프로세스의 블록도이다.
도 11a는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 핸드헬드 디바이스의 하나의 실시예의 정면도이다.
도 11b는 도 11a의 디바이스의 측면도이다.
도 12a 및 도 12b는 제1 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 12c 및 도 12d는 임상 평점자에 따른, 제1 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 13a 및 도 13b는 제2 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 13c 및 도 13d는 임상 평점자에 따른, 제2 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 14a 및 도 14b는 제3 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 14c 및 도 14d는 임상 평점자에 따른, 제3 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 15a 및 도 15b는 각각, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들에 따른 레이저 도플러 플럭스 측정 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다.
도 16a 및 도 16b는 각각, 도 15a 및 도 15b에 예시된 대표적인 적용예들에 대한 온도 측정 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다.
도 17은 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들에 대한 내성 연구(tolerability study)로부터의 데이터를 요약한 표이다.
도 2는 대표적인 스킨 층들을 통한 전류 흐름을 예시하는 단면도이다.
도 3은 미세전류 스킨 트리트먼트 디바이스의 블록도이다.
도 4는 미세전류 스킨 트리트먼트를 위한 방법의 블록도이다.
도 5는 펄스형 파형 변조(pulsed waveform modulation)를 위한 방법에 대한 블록도이다.
도 6은 랜덤화된 펄스 폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 7a는 고정된 캐리어 주파수를 갖는 랜덤화된 펄스 폭 변조된 파형의 진폭 시간 플롯이다.
도 7b는 매칭된 온-오프(on-off) 펄스 폭을 갖는 펄스 폭 변조된 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 8a는 랜덤화된 펄스 주파수 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 8b는 랜덤화된 펄스 진폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 9는 랜덤화된 펄스 폭, 펄스 주파수 및 펄스 진폭 변조에 따른 파형의 진폭-시간 플롯이다.
도 10은 랜덤화된 펄스 폭, 펄스 주파수 및 펄스 진폭 변조를 위한 함수 또는 프로세스의 블록도이다.
도 11a는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 핸드헬드 디바이스의 하나의 실시예의 정면도이다.
도 11b는 도 11a의 디바이스의 측면도이다.
도 12a 및 도 12b는 제1 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 12c 및 도 12d는 임상 평점자에 따른, 제1 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 13a 및 도 13b는 제2 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 13c 및 도 13d는 임상 평점자에 따른, 제2 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 14a 및 도 14b는 제3 세트의 트리트먼트 기준들에 대한 사용자 자가 평가들에 따른, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들로부터의 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 14c 및 도 14d는 임상 평점자에 따른, 제3 세트의 기준들에 대한 결과들을 예시하는 막대 그래프들이다.
도 15a 및 도 15b는 각각, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들에 따른 레이저 도플러 플럭스 측정 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다.
도 16a 및 도 16b는 각각, 도 15a 및 도 15b에 예시된 대표적인 적용예들에 대한 온도 측정 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다.
도 17은 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 파형 자극들을 생성 및 인가하기 위한 디바이스의 예시적인 적용예들에 대한 내성 연구(tolerability study)로부터의 데이터를 요약한 표이다.
본 개시내용이 본 발명의 특정 예들 및 선호되는 실시예들을 설명하지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들은 청구범위의 범주로부터 벗어남이 없이 형태 및 세부사항에 있어서 변경들이 이루어질 수도 있다는 것을 인지할 것이다. 다양한 예들 및 실시예들은 또한 도면들을 참조하여 설명되고, 여기서 유사한 참조 번호들은 수 개의 도면들 전반에 걸쳐 유사한 구조적 및 기능적 컴포넌트들을 나타낸다. 이들 예들 및 실시예들은 청구된 바와 같은 본 발명의 실시를 제한하지 않는다; 오히려, 본 명세서는 단지 상이한 시스템들, 방법들 및 디바이스들에 대한 대표적인 적용예들을 제시하고, 본 발명의 실시는 첨부된 청구범위에 제시된 경우를 제외하고는 제한되지 않는다.
에너제틱 스킨 자극들을 위한 파형 변조
변조된 파형들은, 갈바닉 및 미세전류 기반 트리트먼트들을 포함하는 스킨 케어 및 트리트먼트를 위해, 그리고 다른 전압 또는 전류 기반 디바이스들을 위해 적응되는 다양한 에너제틱 자극들을 규정하는 데 사용될 수 있다. 파형 변조는, 모든 적용가능한 법적 및 규제 요건들과 부합하는, 화장품, 비-화장품, 의료 또는 비-의료 적용예들을 위한, 라디오 주파수(RF), 적외선(IR), 근자외선(근UV) 또는 자외선(UV) 주파수 범위, 또는 이온화 방사선 트리트먼트에 있어서의 LED, 레이저, 또는 다른 전자기 자극을 생성하는 데 또한 사용될 수 있다. 음향 자극들은 또한, 예를 들어 서브소닉(subsonic), 소닉(sonic), 또는 울트라소닉(ultrasonic) 범위들에서 생성될 수 있거나, 또는 전압, 전류, 전자기, 및 음향 자극들의 조합이 인가될 수 있다.
변조된 신호 진폭, 트리트먼트 시간 및 효능 사이의 다양한 관계들이 특정 선행 기술에서 탐구되었지만, 이 영역에서는 여전히 실질적인 디자인 도전과제들이 있다. 특히, 상이한 잠재적인 인가된 자극들의 전체 범위에 걸쳐, 특정 스킨 트리트먼트의 결과들을 개선시키기 위해 균일하게 적용될 수 있는 확정적인 변조 파라미터들이 없다. 시간이 지남에 따라 트리트먼트 이익들에 실질적으로 영향을 미칠 수도 있는 가능한 항상성 경향을 회피하고 사용자 불편함을 감소시키면서, 트리트먼트 효능을 개선시키기 위해 더 일반화된 신호 변조 기법들도 또한 식별되지 않았다.
이들 이슈들의 일부 또는 전부를 해결하기 위해 파형 변조에 대한 랜덤화된 또는 의사랜덤화된 접근법이 채용된다. 이 접근법에서는, 파형에서의 펄스들의 세트가 랜덤, 의사랜덤, 또는 비주기적 방식으로 펄스 폭, 주기, 주파수, 또는 진폭에 따라 변하도록 변조 또는 제어될 수 있다. 변조는, 계산 알고리즘들에 기초하는 의사랜덤 변화들, 또는 대기 또는 열 잡음, 배경 변동들, 방사성 붕괴, 또는 다른 양자 현상들과 같은 확률론적 물리적 현상들에 기초하고, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 그리고 본 기술분야에 알려져 있는 바와 같이, 펄스 변화들의 통계적으로 랜덤한 시퀀스를 제공하도록 적응된 "참(true)"의 랜덤 변화들 양측 모두를 포함할 수 있다.
랜덤화된 파형 변조가 트리트먼트 사이클 또는 페이즈 내의 주어진 세트의 펄스들에 걸쳐 로컬로, 또는 트리트먼트 사이클을 구성하는 다수의 그러한 페이즈들에 걸쳐 더 전역적으로 규정될 수 있다. 양자 컴퓨터 기반 랜덤화는; 예를 들어, 비반복적 또는 비주기적 시퀀스로, 또는 다른 인지가능한 패턴들 또는 규칙성 없이, 통계적으로 랜덤화된 펄스 파라미터들을 제공하도록 선택되는 랜덤 펄스 변화, 또는 더 일반적으로는 랜덤, 의사랜덤, 및 양자 기반 영향들의 조합, 즉, 관련성있는 시간 주기에 걸쳐 분석될 때, 파형의 적어도 일부 양태에서, 본 분야에 알려져 있는 바와 같이 얼마간의 양의 통계적 랜덤성을 갖는 것으로 밝혀질 수 있는 파형으로 이어지는 임의의 형태의 랜덤화를 생성하는 데 또한 사용될 수 있다. 랜덤 또는 의사랜덤 시퀀스는 (예를 들어, 하나 이상의 그러한 시퀀스를 결정하기 위해 랜덤 또는 의사랜덤 생성기를 사용하여) 실시간으로 결정되거나, 또는 미리 규정될 수 있고, 그 후에 각각의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에의, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 전체 세트에의 적용을 위해 재순서화될 수 있다.
파형 변조에 대한 이 랜덤화된 접근법은, 사용자 편안함을 개선시키고 가능한 항상성 경향; 즉, 인가된 자극에 반응하여, 비교적 안정적인 평형에 적응하려는 경향을 잠재적으로 감소시키면서, 스킨 건강 및 외관의 실질적인 개선들을 제공할 수 있다. 이들 개선들은 퍼스널 스킨 케어 및 트리트먼트 기술들에 대한 고도로 관련성있는 측정인 정량적 사용자 평가들을 사용하는 것, 그리고 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 사용자 평가들과는 독립적으로, 객관적, 블라인드된, 임상 평점자 결과들을 사용하는 확정적인 임상 시험 데이터에 기초하는 것 양측 모두로, 광범위한 트리트먼트 기준들에 걸쳐 규정될 수 있다.
디바이스 및 방법 적용예들
도 1은 인간 스킨(100)의 대표적인 구조적 및 기능적 컴포넌트들을 예시하는 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스킨(또는 "피부")(100)은, 스킨 표면(101)으로부터 하부 진피 층(진피)(110)까지 연장되는 상부 표피 층(또는 표피)(105)을 포함한다. 함께, 표피(105) 및 진피(110)는 피부 조직 또는 스킨을 구성한다. 피하 조직들은, 피부(100) 아래에 있는, 피하 조직(또는 하피)(120)을 포함한다.
콜라겐 섬유들(125)이 하부 진피(110)로부터 피하 조직(120)을 통해 연장되어, 스킨(피부)(100)을 아래에 있는 근육들 및 결합 조직에 연결하는 결합 조직(근막)의 밴드들 및 시트들을 형성한다. 진피(110)는, 더 느슨하게 배열되고 더 조밀한 콜라겐 섬유들로 각각 형성되는 유두 층(111) 및 망상 층(112)을 또한 포함한다.
피하 조직(120)은 예를 들어, 콜라겐 섬유들(125) 사이의 소엽들(135) 및 다른 구조체들을 형성할 수 있는 세포내 또는 세포간 지질들 및 지방세포(lipocyte)들(지방 세포(fat cell)들)의 형태의 지방질 조직들(130)을 포함한다. 작은 혈관들 또는 모세혈관들(140)의 네트워크가 피하 조직(120)으로부터 진피(110)까지 연장되는 순환을 제공한다.
도 2는 스킨 또는 피부(100)의 상이한 층들을 통해 전파되는 전기 자극(150)을 예시하는 단면도이다. 예를 들어, 하나의 실시예에서 전류 또는 미세전류 자극(150)이, 스킨 표면(101)을 따라 배치된 하나 이상의 전극 또는 이미터(155)에 의해 생성될 수 있다. 젤 또는 다른 국소 스킨 트리트먼트 제품(160)이 스킨 표면(101)에 제공되어 전도도를 개선시키고, 스킨(100)에 영양소들 및 다른 이로운 작용물(agent)들을 제공할 수 있다. 전자기 에너지를 자극(150)의 형태로서 사용하여 예를 들어 라디오 주파수(RF), 적외선(IR), 광학 또는 자외선(UV) 광(예를 들어, 저에너지의 근UV 광)의 형태로 스킨을 트리트먼트하거나, 또는 소닉, 서브소닉 또는 울트라소닉 음향 에너지의 형태로 에너제틱 자극(150)을 제공하는 것이 또한 가능하다. 이들 에너제틱 자극들은, 전기 또는 전류 자극(150)의 형태로 제공되는 변조된 파형들과 유사한, 변조된 파형으로서 스킨에 제시될 수 있다. 따라서, 에너지의 전기적, 전자기적 그리고 음향적 형태들이 모두 본 개시내용의 교시 내에 있고, 이들 에너제틱 자극들의 임의의 적합한 조합이 변조된 파형의 형태로 제시될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 스킨 표면(101)에 인접하여 또는 그와 직접 접촉하여, 스킨(100)의 외부 표면(101)을 따라 이격된 2개 이상의 전극 또는 이미터(155) 사이에 전위 V(또는 전류 소스 I)를 인가함으로써 전기 자극(150)이 생성될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 전극(155)이 스킨 표면(101) 상에 또는 그에 인접하여 특정 위치에, 예를 들어 얼굴, 팔, 몸통 또는 다리 상에 배치될 수도 있는데, 이때 다른 전극(155)이, 예를 들어 사용자(또는 다른 트리트먼트 대상)의 손, 또는 대상의 신체 상의 다른 곳과의 접촉을 통해, 원격으로 커플링된다. 다른 적용예들에서, 전기 자극(150)은; 예를 들어, 하나 이상의 전극(155)으로부터 스킨 표면(101)으로 접지되지 않은(부동) 전위 파형을 인가함으로써, 또는 대상의 발 또는 다른 접지 접촉을 통해 전류 루프를 형성함으로써, 단일 전극(155)으로 인가될 수 있다.
적용예에 따라, 전위 V가 전극들 또는 이미터들(155)에 제공되어 전류 자극(150)을 스킨(100)의 상부 표피 층(105)에, 또는 표피 층(105)을 통해 전파되는 전류를 진피(110)의 (하부) 망상 층(112)과 (상부) 유두 층(111) 중 하나 또는 이들 양측 모두에 인가할 수 있다. 전기 자극은 또한 피하 조직(120) 내로 또는 그를 통해 전파되어, 피부 및 피하 조직들 양측 모두로부터의 호의적인 반응을 촉진시킬 수도 있다. 따라서, 자극(150)은 표피, 진피(피부) 및 피하 조직들에서 다양한 생물학적 반응들을 촉진시킬 수 있다. 대안적으로, 전극들 또는 이미터들(155) 중 하나 이상(또는 모두)은, RF, IR, 광학 또는 UV 광 에너지의 형태로 자극을 제공하도록 구성되는 LED들 또는 레이저 광 소스들(또는 다른 전자기 이미터들), 또는 서브소닉, 소닉, 울트라소닉, 또는 다른 음향 자극을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 음향 트랜스듀서, 또는 전기, 음향, 및 전자기 이미터들(155)의 임의의 적합한 조합의 형태를 취할 수 있다.
특정 예들에서, 전기 자극(150)이 스킨(100)을 통해 특정 방향으로 전파되도록, DC(직류) 또는 펄스형 DC 전위 V 또는 전류 I가 전극들(155)을 통해 인가된다. 다른 예들에서, 교류 방식으로, 전기 자극(150)이 앞뒤로 전파되도록, 전류 I의 AC(교류) 전위 V가 인가될 수 있다.
전위 V는 정상 상태(일정 또는 교번) 전압 신호로서, 또는 변조된 파형을 사용하여 인가될 수 있다. 적용예에 따라, 사용자 또는 다른 대상의 스킨(100)에 대한 AC, DC 또는 펄스형 DC 전류 트리트먼트로서 전기 자극(150)을 생성하기 위해, 인가된 전압 V 또는 전류 I의 펄스 폭, 진폭, 주기 및 주파수가 모두 개별적으로 또는 조합하여 제어될 수 있다. 특정 적용예들에서, 펄스 폭 변조(PWM)가, 예를 들어 프로그래밍된, 랜덤 또는 의사랜덤 펄스 폭 변조(programmed, random or pseudorandom pulse width modulated)(PRPWM) 전류 또는 전압 파형을 인가함으로써, 자극(150)을 펄스형 미세전류 신호, 또는 다른 에너제틱 자극(150)으로서, 또는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 변조된 전자기 또는 음향 파형으로서 생성하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 도 2에 따른 미세전류 기반 스킨 트리트먼트, 또는 다른 에너제틱 자극(150)을 위해 구성되는 대표적인 디바이스 또는 장치(300)의 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 미세전류 디바이스(300)는, 전력 공급부(P/S)(310), 하나 이상의 전극 또는 다른 이미터(155)에 전기적으로 연결된 전류 또는 전압 생성기(V/I)(320), 마이크로프로세서(μP) 기반 제어기(330), 메모리(340) 및 외부 통신 인터페이스(350)를 갖는 하우징(305)을 포함한다.
전력 공급부(310)는, 예를 들어 외부 유선 또는 무선(예를 들어, 유도성) 충전을 위해 적응되는 전력 포트(315)를 갖는, 재충전가능 커패시터 또는 배터리 시스템의 형태로 제공될 수 있다. 마이크로프로세서 제어기(330)는, 제어 코드(345) 및 동작 데이터(348)에 대한 저장을 제공하는 메모리(340)와 데이터 통신하도록 제공된다. 통신 인터페이스(I/F)(350)는, 예를 들어 하드와이어링 통신 포트 또는 무선 디바이스(355)를 사용하는, 제어기(330)와의 데이터 및 제어 통신들 양측 모두를 위해 적응될 수 있다.
디바이스(300)의 동작 시에, 전력 공급부(310)는 전압 또는 전류 생성기(또는 소스)(320)뿐만 아니라, 마이크로프로세서 제어기(330), 메모리(340) 및 인터페이스(350)에 전력을 제공한다. 제어기(330)는 예를 들어 메모리(340)에 저장된 제어 코드(345)를 실행함으로써, 소스(320)에 의해 생성된 전위(V) 또는 전류(I) 신호를 규제하도록 구성된다. 제어 파라미터들 및 다른 동작 데이터(348)는 원하는 진폭, 주파수, 및 펄스 폭 변조를 전달하기 위해, 각각의 선택된 전극 또는 이미터(155)에 제공된 신호를 변조하는 데 사용될 수 있다. 하나 이상의 스킨 센서(158)가 또한 제공되어, 예를 들어 스킨 표면 온도 및 저항률을 측정하고, 수화 등과 같은 다른 스킨 컨디션들을 결정할 수 있다. 추가 센서들(158)이 또한 제공되어 주변 온도 및 습도 등과 같은 환경 컨디션들을 측정 또는 모니터링할 수 있다.
마이크로프로세서 제어기(330)는 전극들 또는 이미터들(155)로부터의 피드백 신호들을 모니터링하도록, 그리고 피드백에 응답하여 인가된 전위(V) 또는 전류(I)를 규제하기 위해 또한 적응될 수 있다. 피드백 기반 규제는, 제어기(330)가, 대상의 스킨 타입 및 관련 스킨 컨디션들 예컨대, 예를 들어 하나 이상의 스킨 센서 및 다른 환경 센서(158)로부터의 추가 데이터로 결정된 바와 같은 저항률, 온도, 수화 등뿐만 아니라 전극들(155)의 수와 배열을 고려하여, 원하는 전기 자극(150)을 유지하게 한다. 제어기(330)는, 전극들(155)에 실제로 인가된 전압(V) 또는 전류(I) 신호, 그리고 동작 데이터(348)에 기록된 다른 최근 및 이력 트리트먼트 정보의 기록, 및 전극들(155)과 스킨 표면 사이의 전도성 젤 또는 다른 스킨 트리트먼트 제품의 존재 또는 부존재와 같은 다른 동작 및 환경 컨디션들에 기초하여 대상의 스킨을 통해 송신되는 전류 자극(150)을 규제하도록 또한 적응될 수 있다.
도 4는 예를 들어 도 3의 디바이스(300)를 사용하는, 미세전류 기반 스킨 트리트먼트를 위한 대표적인 방법 또는 프로세스(400)를 예시하는 블록도이다. 도 4의 특정 예에 도시된 바와 같이, 방법(400)은, 동작 데이터를 결정하는 단계(단계 410), 자극을 규정하는 단계(단계 420), 파형을 생성하는 단계(단계 430), 파형을 변조하는 단계(단계 440), 및 변조된 파형에 기초하여, 자극을 인가하는 단계(단계 450) 중 하나 이상의 단계를 포함한다.
적용예에 따라, 방법(400)은, 피드백을 모니터링하는 단계(단계 460), 그리고; 예를 들어 규정된 자극과 인가된 자극 사이의 차이들을 감소시키기 위해, 변조된 파형을 규제하는 단계(단계 470)를 또한 포함할 수도 있다. 이들 단계들은 추가 프로시저들을 이용하거나 또는 이용하지 않고 임의의 순서 또는 조합으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 피드백을 모니터링하는 단계(단계 460)는, 예를 들어 스킨 컨디션들(단계 480) 및 환경 컨디션들(단계 490)을 결정하기 위해, 센서 데이터를 모니터링하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
동작 데이터를 결정하는 단계(단계 410)는, 예를 들어 메모리로부터의 동작 데이터를 판독함으로써, 방법(400)에 대한 개시 또는 시작 동작으로서 수행될 수 있다. 동작 데이터는, 방법(400)의 단계들을 수행하기 위한 동작 파라미터들의 세트, 또는 그러한 파라미터 세트를 생성하는 데 사용되는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 데이터는, 원하는 자극이 선택 또는 규정(단계 420)될 수 있게 하는 자극 데이터 또는 파라미터들, 및 원하는 전압 또는 전류 파형이 생성(단계 430)될 수 있게 하는 파형 데이터 또는 파라미터들을 포함할 수도 있다.
파형 데이터는, 원하는 자극이 대상의 스킨에 전달 또는 인가될 수 있도록(단계 450), 파형을 변조(단계 440)하기 위해 선택된 펄스 파라미터들의 세트를 또한 포함할 수 있다. 펄스 파라미터들은, 펄스 주기들, 주파수들 및 진폭들뿐만 아니라, 사이클의 "온" 및 "오프" 부분들에 대한 하나 이상의 펄스 폭을 특성화하도록 선택될 수 있다.
인가된 파형은; 예를 들어 진폭 파라미터의 부호에 기초하여 규정된 바와 같이, 또는 부호를 결정하기 위해 별개의 극성 파라미터를 이용하여 절대(비-네거티브) 진폭을 규정함으로써, 단극(unipolar) 또는 양극(bipolar) 중 어느 하나로 될 수도 있다. 펄스 변조는 변조된 펄스들의 비반복적 또는 비주기적 시퀀스를 생성하기 위해, 변조된 펄스 파라미터들 자체에 랜덤 또는 의사랜덤 컴포넌트를 포함시킴으로써, 또는 랜덤 또는 의사랜덤 시퀀스로 연속 펄스들에 선택된 파라미터들을 할당함으로써 랜덤화될 수 있다.
예를 들어, 펄스 폭, 주기, 주파수, 진폭 또는 다른 변조된 펄스 파라미터가 주어진 세트의 펄스들에 걸쳐 비주기적 또는 비반복적일 수도 있어서, 변조된 파라미터가, 주어진 서브세트 또는 세트 내에서, 어떠한 식별가능 패턴 또는 시퀀스로도 반복되지 않도록 하거나, 또는 전혀 반복되지 않도록 한다. 비주기적 또는 비반복적 펄스 파라미터는, 하나 이상의 트리트먼트 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐, 또는 페이즈들 중 하나 이상을 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐 변조될 수 있다.
인가된 자극(단계 450)은 전극들 또는 다른 이미터들을 통해 인가된 전압 또는 전류 흐름을 측정함으로써 모니터링될 수 있다(단계 460). 피드백 파라미터들은, 예를 들어 (단계 420에서) 규정된 자극과 (단계 450에서) 실제로 인가된 자극 사이의 임의의 차이를 감소시키기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어 기반 이득 파라미터를 적용함으로써, 변조된 파형을 규제(단계 470)하는 데 사용될 수 있다. 피드백 모니터링(단계 460)은, 저항률, 표면 온도, 수화, 주변 온도, 습도 등과 같은 스킨 및 환경 컨디션들(단계들 480 및 490)을 결정하는 데 사용되는 센서 데이터를 수신하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
동작 데이터(단계 410)는, 방법(400)에 따른 적합한 미세전류 디바이스(300)의 앞선 동작에 대한 이력 로그 데이터를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 로그 데이터는 기록되어 이전에 규정된 자극들(단계 420)을 특성화하고, 파형 생성(단계 430) 및 변조(단계 440)를 위해 사용되는 파라미터들을 기록할 수 있다. 추가 로그 데이터는, (단계 450에서) 이전 트리트먼트들에서 실제로 전달 또는 인가된 자극들의 기록들뿐만 아니라, 전극 또는 이미터 및 센서 피드백(단계 460), 및 변조된 파형을 규제(단계 470)하는 데 사용되는 추가 파라미터들을 제공하여, 저항률 및 다른 스킨 컨디션들(단계 480)을 결정하고, 관련성있는 환경 컨디션들(단계 490)을 설명할 수 있다.
파형 변조(단계 440)는 다양한 상이한 펄스 수정 기법들을 적용할 수 있다. 라디오 주파수(RF) 범위에서는, 예를 들어, 진폭 변조(amplitude modulation)(AM) 및 주파수 변조(frequency modulation)(FM)가 통상적으로 사용된다. 이들 기법들에서, 변조된 파형은 전형적으로, 특정 캐리어 주파수에서, 예를 들어 킬로헤르츠(kHz), 메가헤르츠(MHz), 또는 기가헤르츠(GHz) 범위에서 생성된 사인파 캐리어 파(sinusoidal carrier wave)이다.
진폭 변조(AM)에서, 캐리어 파의 진폭은 아날로그(예를 들어, 오디오-주파수) 신호에 따라 변할 수 있다. 변조된 캐리어 신호는 수신기에서 복조되어, 캐리어 파로부터 정보 반송 변조 주파수들을 분리시킨다. 약 1 내지 10kHz의 오디오-주파수 범위에서의 아날로그 변조들의 경우, 전형적인 캐리어 주파수들은 수십 킬로헤르츠(kHz)로부터 수십 메가헤르츠(MHz) 이상으로 확장된다.
주파수 변조(FM) 기법들에서, 진폭보다는 오히려, 캐리어 파의 순시 주파수가 변한다. 오디오-범위 적용예들의 경우, FM 캐리어 주파수들은 전통적으로 약 10메가헤르츠(10MHz) 이상으로부터 기가헤르츠(GHz) 범위로 확장된다. 주파수 시프트 키잉(frequency shift keying)(FSK)이 또한, 예를 들어 선택된 세트의 개별 인접 주파수들 간에서 캐리어 주파수를 시프트시킴으로써 디지털 신호들을 인코딩하기 위해, 더 낮은 주파수와 더 높은 주파수 양측 모두의 범위에 걸쳐 적용될 수 있다.
스킨 트리트먼트 적용예들에서, 자극은 협대역 캐리어 파에 제한되지 않으며, 그에 의해 대상의 스킨에 원하는 자극을 전달(단계 450)하기 위해 (단계 440에서) 프로그래밍된, 랜덤화된 펄스형 파형 변조(PRPWM)가 적용될 수 있는 펄스형 파형(단계 430)의 관점에서 또한 규정(단계 420)될 수 있다. 프로그래밍된, 랜덤화된 펄스형 파형 변조는 또한, 전하 및 전력 균형을 보장하도록, 그리고 신체의 항상성 반응에 대한 랜덤화된 펄스 폭 변조의 영향들을 포함하는, 신체의 근본적인 생물학적 메커니즘들의 더 진보된 이해를 포함하도록 적응될 수 있다.
펄스형 파형 변조
도 5는 펄스형 파형 변조를 위한 방법 또는 프로세스(500)의 블록도이다. 예를 들어, 방법(500)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 전극 또는 이미터(155)를 갖는 디바이스(300)를 동작시키는 데 사용될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 대상의 스킨에 펄스 변조된 전기 자극(150)을 인가하도록 적응될 수도 있다. 유사하게, 방법(500)은, 예를 들어 도 4에 도시된 방법(400)에 따라, 미세전류 기반 스킨 트리트먼트를 위한 파형을 변조하도록 또한 적응될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 방법(500)은, 펄스형 파형을 생성하는 단계(단계 530), 파형을 변조하는 단계(단계 540), 및 펄스 변조된 자극을 인가하는 단계(단계 550)를 포함한다. 이들 단계들은 추가 프로세스들을 이용하거나 또는 이용하지 않고 임의의 순서 또는 조합으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 방법(500)은, 센서 및 전기 피드백의 조합을 모니터링하는 단계(단계 560), 그리고; 예를 들어, 방법(400)의 단계들 420 및 430 내지 470에 따라 미리 규정되고 인가된 자극들을 매칭시키기 위해, 피드백에 기초하여 변조된 파형을 규제하는 단계(단계 570)를 또한 포함할 수도 있다.
펄스형 파형을 생성하는 단계(단계 530)는, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같은 전압 또는 전류 생성기(320)를 사용하여, 펄스형 전기 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 펄스형 파형은 사인파 또는 비사인파, 예를 들어 구형파(square wave), 직사각형파(rectangular wave), 톱니, 또는 삼각 파형, 또는 다른 주기적 또는 비주기적 함수일 수 있다. 파형은 또한 포지티브 또는 네거티브 극성 중 어느 하나로, 또는 양극 형태로 생성될 수 있고, 포지티브 또는 네거티브 바이어스 중 어느 하나로 DC 신호 상에 중첩되거나 또는 접지되도록 참조될 수도 있다.
펄스형 파형 변조(단계 540)는, 펄스 폭 변조(PWM; 단계 545), 펄스 주파수 변조(PFM; 단계 546), 펄스 진폭 변조(PAM; 단계 547), 및 이들의 조합들을 포함하는 다양한 변조 기법들을 포괄한다. 특정 예들에서, 랜덤 또는 의사랜덤 펄스 폭 변조(RPW)(548)는 자극이 대상의 스킨에 인가될 때(단계 550) 생물학적 반응을 향상시키도록, 그리고 항상성 경향을 감소시키도록 적용될 수 있다.
펄스 폭 변조(PWM; 단계 545)는, 원하는(예를 들어, 아날로그 또는 디지털) 변조 함수에 따라, 펄스형 파형 또는 캐리어 파의 개별 펄스들에 걸쳐 전력을 선택적으로 분배하기 위한 기법이다. 전달되는 전력의 평균 값은, 변조된 전압 및 전류 파형들의 시간 적분에 따라 결정되는 한편, 순시 전력은 특정 시간에서의 개개의 진폭들에 의해 결정된다. 펄스 폭은 신호의 길이 또는 지속기간에도 또한 반영되므로, 펄스 폭 변조는 펄스 지속기간 변조(pulse duration modulation)(PDM)로서 또한 설명될 수 있다.
펄스 주파수 변조(PFM)(546)에서, 펄스형 파형의 주파수는 펄스 폭 및 진폭과는 독립적으로 또는 조합하여 변할 수 있다. 주파수의 변화들은 연속 펄스들 사이의 주기의 변경들만큼 반영되고, 아날로그 또는 디지털 변조 신호 중 어느 하나에 따라, 예를 들어 주파수 시프트 키잉(FSK)에 의해 수행될 수 있는데, 여기서 선택된 세트의 개별 디지털 주파수 변경들 중에서 펄스 대 펄스 주파수(pulse-to-pulse frequency)가 변한다.
펄스 진폭 변조(PAM)(547)에서, 펄스형 파형(또는 캐리어 파)의 진폭은 펄스 폭, 펄스 주기 및 캐리어 주파수 중 하나 이상과는 독립적으로 또는 이들과 조합하여 펄스 간에서 변할 수 있다. 펄스 진폭 변조(PAM)는, 예를 들어 진폭 시프트 키잉(amplitude-shift keying)(ASK)에 의한 아날로그 또는 디지털 변조 기법으로서 또한 적용될 수 있고, 여기서 펄스들은, 각각이 상이한 디지털 값으로 할당된, 선택된 세트의 개별 진폭들에 따라 변조된다.
랜덤화된 펄스 폭 변조(RPW; 단계 548)에서, 개별 파형 펄스들의 폭들은 랜덤화된 또는 의사랜덤 스킴에 따라 변조된다. 파형의 펄스 폭 및 듀티 사이클(duty cycle)은 펄스 주파수 및 진폭과는 독립적으로 랜덤화될 수 있거나, 또는 아래에 설명되는 바와 같이, 기법들이 조합될 수 있다.
변조된 파형은, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같은 하나 이상의 전극 또는 이미터(155)에 의해 대상의 스킨에 전달되는 바와 같이, 전압 또는 전류의 형태로 인가될 수 있다(단계 550). 규정된 자극과 실제로 인가된 자극 사이의 차이들을 결정하기 위해, 전극들(155) 및 하나 이상의 센서(158)로부터의 피드백이 또한 모니터링될 수 있다(단계 560).
변조된 펄스 폭은 인가된 자극을 원하는 영향과 매칭시키기 위해, 피드백에 따라 규제될 수 있다(단계 570). 예를 들어, 주어진 전압 자극의 진폭은 원하는 전류 자극을 전달하기 위해, 스킨의 저항률에 따라 규제될 수 있다. 대안적으로, 인가된 자극의 펄스 폭, 주파수 및 진폭의 임의의 조합은 온도, 수화 레벨, 및 다른 스킨 및 환경 컨디션들에 따라, 또는 트리트먼트 전극들(또는 다른 이미터들)과 스킨 표면 사이의 국소 트리트먼트의 존재 또는 부존재에 기초하여, 규제될 수 있다.
랜덤화된 펄스 변조
랜덤화된 펄스 폭 변조(RPW)(548)는, 상술된 바와 같이, 펄스 폭 변조(PWM)(545), 펄스 주파수 변조(PFM)(546), 및 펄스 진폭 변조(PAM)(547)의 임의의 조합을 또한 포괄할 수 있다. 예를 들어, 개별 "온" 및 "오프" 펄스 폭들의 세트가 특정 범위 내에서 규정된 후에, 머신 기반 의사랜덤 수 생성기(PRNG), 또는 하드웨어 기반("참") 랜덤 수 생성기(HRNG)를 사용하여, 파형에서의 연속 펄스들에의 적용을 위해 랜덤하게 시퀀싱될 수 있다.
대안적으로, 펄스 폭들은 랜덤화된 또는 의사랜덤 컴포넌트로 규정될 수 있고, 추가의 순차적 랜덤화 단계를 이용하거나 또는 이용하지 않고 연속 펄스들에 순차적으로 적용될 수 있다. 유사한 랜덤화 기법들이 또한 사용되어 펄스 진폭, 펄스 주기 및 주파수를 변조하여, 일정하고 결정적인 랜덤 또는 의사랜덤 펄스 진폭, 주파수 및 폭의 임의의 적합한 조합으로 변조된 파형을 생성할 수 있다.
총 펄스 주기("온" 플러스(plus) "오프") 주기가 고정되는 경우, 예를 들어, 펄스 폭은 순시(펄스 대 펄스) 캐리어 주파수와는 독립적으로 공칭 변조될 수 있지만, 펄스 폭의 변경은 여전히 푸리에 변환에 반영될 것이다. 총 주기("온" 플러스 "오프")가 고정되지 않는 경우, 펄스 폭과 순시 캐리어 주파수 양측 모두가 펄스 간에서 변경될 것이다. 유사하게, 펄스 진폭은 (펄스 대 펄스 주기에 기초하여) 펄스 폭 및 순시 캐리어 주파수와는 독립적으로 공칭 변조될 수 있지만, 임의의 진폭 변조의 주파수는 푸리에 변환에서 측파대(sideband)들로서 반영될 것이다. 인가된 자극의 이들 랜덤화된 변조들 모두는 스킨의 반응을 향상시킬 수 있고, 본 명세서의 다양한 예들에 따라 설명된 바와 같이, 스킨 트리트먼트를 위한 추가 이익들을 제공할 수 있다.
랜덤화된 펄스 변조
도 6은 랜덤화된 펄스 폭 변조(RPW) 변조에 따른 펄스 폭 변조(PWM) 파형(600)의 진폭-시간 플롯이다. 수직 축은 임의 단위들로 펄스 진폭을 나타낸다. 수평 축은 또한 임의 단위들로 시간을 나타낸다.
도 6의 특정 예에서, 프로그래밍된 랜덤화된 펄스 폭 변조(PRPWM)가 사용된다. 파형(600)은 변조된 "온" 펄스 폭 W= Wi, Wj 등을 갖는 일련의 개별 펄스들(610), 및 폭 W' = Wi', Wj' 등을 갖는 대응하는 "오프" 펄스 세그먼트들(615)로서 생성된다. 공칭 펄스 진폭은 A = A0으로 실질적으로 일정하다. 순시 캐리어 주파수 f = 1/T는 총 (온 + 오프) 주기 T에 따라; 즉, Ti = Wi + Wi', Tj = Wj + Wj' 등으로, 펄스 간에서 변한다.
파형(600)에서의 펄스들(610)은 단극 또는 양극 형태로 생성될 수 있다. 예를 들어, 파형(600)은, 연속 포지티브 또는 네거티브 극성 펄스들(610)의 하나 이상의 교번 열(train) 또는 페이즈(620 및 625)를 포함하는 트리트먼트 사이클을 규정할 수도 있는데, 이때 개별 펄스들(610)은 도 6에 도시된 바와 같이 "오프" 세그먼트들(615)에 의해 분리된다. 이 특정 예에서, 펄스들(610)은 제1(포지티브) 페이즈(620)에서 포지티브 진폭 +A0 > 0을, 그리고 제2(네거티브) 페이즈(625)에서 네거티브 진폭 -A0 < 0을 갖는다.
단극 적용예들에서, 파형(600)은, 하나 이상의 포지티브 페이즈(620)로 배열된 다수의 포지티브 펄스들(610)(진폭 +A0 > 0), 또는 하나 이상의 네거티브 페이즈(625)로 배열된 다수의 네거티브 펄스들(610)(진폭 -A0 < 0)을 포함하는 트리트먼트 사이클을 규정할 수 있다. 펄스 수 및 진폭은 페이즈 간에서 변할 수도 있고, 페이즈들(620 및 625)의 극성은 일반성의 손실 없이 반전될 수 있다. 펄스들(610)은 또한 양극 형태로 생성될 수 있는데; 예를 들어, 이때 포지티브 펄스 세그먼트가 네거티브 펄스 세그먼트로 전이되거나, 또는 그 반대의 경우도 가능하고, 바이어스가 기준선 진폭(baseline amplitude)에 인가될 수 있는데, 이때 펄스 진폭들 ±A0이 바이어스 값으로부터 측정된다.
도 6의 특정 예에서, "온" 펄스 폭들 W = Wi, Wj 및 "오프" 세그먼트 폭들 Wi', Wj' 양측 모두가, 랜덤 또는 의사랜덤 변조 함수에 따라, 공칭 폭 W0에 대해 변한다. 제1 페이즈(620)는, 제2 페이즈(625)와 동일한 수(N)의 펄스(610), 또는 상이한 수를 가질 수도 있고, 펄스 폭들 Wi, Wi', Wj, Wj'의 시퀀스들은 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 예를 들어, 동일한 세트의 랜덤화된 펄스 폭들 Wi, Wi', Wj, Wj'는, 동일한 순서로, 양측 모두의 페이즈들(620, 625)에 대해 사용될 수 있어서, 펄스 열들이 극성을 제외하고는 동일하도록 하고, 이때 주기들 Ti, Tj 및 온/오프 펄스 폭들 Wi, Wi'; Wj, Wj'가, 동일한 순서로, 포지티브 페이즈(620)와 네거티브 페이즈(6250) 양측 모두에서 펄스들(610)의 각각의 시퀀스들에 대해 동일하다. 대안적으로, 펄스 폭들의 시퀀스는 랜덤화될 수 있거나, 또는 시퀀스는 시프트 또는 반전될 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 페이즈 간에서 변경될 수 있어서, Ti, Tj 및 온/오프 펄스 폭들 Wi, Wi'; Wj, Wj'가, 임의의 순서로, 각각의 페이즈(620, 625)에서 펄스(610) 간에서 변하도록 한다.
전력 및 듀티 사이클
파형(600)에 의해 전달되는 전력은 펄스 주파수(f = 1/T0), 펄스 높이 또는 진폭(A), 및 듀티 사이클에 좌우되는데, 이 듀티 사이클은 각각의 개별 펄스(610)의 온 및 오프 세그먼트들의 폭(Wi, Wi', Wj, Wj' 등)에 의해 결정된다. 전류 기반 적용예들에서, 전력은 전류와 전압의 곱 P = I×V로 표현될 수 있고, 여기서 펄스 진폭은 전형적으로 전압(V) 또는 전류(I), 또는 전력 자체(P)를 나타낸다. 더 일반적으로는, 스킨 조직은, 저항성 및 반응성(용량성 및 유도성) 영향들의 조합을 반영하는 복소 임피던스를 가질 수도 있고, 전력 함수는 전류 및 전압 신호들의 주파수와 페이즈 양측 모두를 고려할 것이다.
변조된 파형(600)의 듀티 사이클은 각각의 페이즈(620, 625)에서 총 트리트먼트 시간에 걸쳐, 개개의 주기 Ti, Tj와 비교하여, "온" 펄스 폭 Wi, Wj에 의해 결정된다. 구형파 펄스들에서, 예를 들어, 온 및 오프 펄스 세그먼트들의 폭들은 동일하고, 듀티 사이클은 50%이다. 변조에 따른 랜덤화된 펄스의 경우, 여기에 설명된 바와 같이, 듀티 사이클은 펄스 간에서 그리고 페이즈 간에서 변할 수 있거나, 또는 듀티 사이클은 각각의 페이즈에 대한 통합 펄스 폭(integrated pulse width)에 기초하여 특정 값, 예를 들어 거의 50%, 또는 몇 퍼센트 이하(≤ 1 내지 10%), 최대 90퍼센트 이상(≥ 90%)까지의 어딘가의 값을 갖도록 제약될 수 있다. 전하 균형을 주로 유지하기 위해 펄스 주기(T)와 진폭(A)을 변조하는 데에도 유사한 기법들이 또한 적용될 수 있다.
특정 적용예들에서, 각각의 페이즈(620, 625)는, 최대 100 내지 250마이크로암페어(μA), 또는 그 이상까지의 전류(I)를 전달하는 1개 내지 10개 이상의 개별 펄스(610)(N)를 포함할 수도 있다. 개별 "온" 및 "오프" 펄스 폭들(Wi, Wi', Wj, Wj')은 몇 밀리초 이하(T ≤ 1 내지 10ms), 최대 10분의 몇 초 이상(T ≥ 0.1 내지 1.0s)까지 변할 수 있다.
펄스 폭들이 랜덤화되므로, 전력 함수는 또한 펄스 간에서 변하고, 변화들은 특정 페이즈 내에서, 그리고 연속 페이즈들(620, 625)에 걸쳐, 비주기적(또는 비반복적)일 수도 있다. 예를 들어, 펄스 폭들은 공칭 폭 W0의 선택된 범위; 예를 들어, 약 0.20 × W0 또는 0.50 × W0 내지 약 2.0 × W0, 또는 약 0.1 × W0 내지 약 10 × W0, 또는 약 0.01 × W0(또는 그 이하) 내지 약 100 × W0(또는 그 이상) 내에서 변조될 수 있다.
더 일반적으로는, 펄스 폭, 주기, 주파수, 또는 진폭(또는 다른 변조된 펄스 파라미터)은, 변조된 파라미터의 평균 또는 공칭 값과 비교하여, 유사한 범위에 걸쳐 변할 수도 있다. 공칭 값들의 평균은 선택된 트리트먼트 사이클의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클 자체를 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 규정 또는 결정될 수 있다. 변조된 펄스 파라미터의 변화는 공칭 또는 평균 값의 1% 이하, 또는 평균 또는 공칭 값의 적어도 1%일 수 있다. 변조된 펄스 파라미터의 변화는 공칭 또는 평균 값의 적어도 10% 또는 적어도 20%, 예를 들어 공칭 또는 평균 값의 최대 50%, 공칭 또는 평균 값의 최대 100%, 또는 공칭 또는 평균 값의 최대 2배일 수 있다. 변조된 펄스 파라미터의 변화는 또한 공칭 또는 평균 값의 최대 10배, 또는 공칭 또는 평균 값의 최대 100배, 또는 그 이상으로 확장될 수 있다.
변화는 주어진 세트 또는 서브세트의 펄스들에 걸쳐 비주기적 비반복적 방식일 수 있어서, 변조된 파라미터가, 주어진 서브세트 또는 세트 내에서, 어떠한 식별가능 패턴 또는 시퀀스로도 반복되지 않도록 하거나, 또는 전혀 반복되지 않도록 한다. 연속 펄스들(610)의 세트들 또는 서브세트들은, 하나 이상의 트리트먼트 페이즈(620, 625)를 포함하는 트리트먼트 사이클에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클 내의 하나 이상의 페이즈(620, 625)에 걸쳐 규정될 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭들(또는 다른 펄스 파라미터들)은 랜덤, 의사랜덤, 또는 미리 규정된 시퀀스를 사용하여 페이즈들(620 또는 625) 각각에서 연속 펄스들(610)에 할당될 수 있어서, 펄스 파라미터들이 각각의 개별 페이즈(620, 625) 내에서, 또는 트리트먼트 사이클을 구성하는 하나 이상의 페이즈(620, 635)에 걸쳐 비주기적 또는 비반복적이도록 한다.
대안적으로, 펄스 파라미터들은, 임의의 수의 개별 페이즈들(620, 625)을 포함하는 트리트먼트 사이클을 규정하는 펄스들(610)의 완전한 세트에 걸쳐, 전역적으로 규정된 바와 같이 비반복적 또는 비주기적일 수 있다. 예를 들어, 적합한 랜덤 또는 의사랜덤 시퀀스가 실시간으로 규정되고, 하나 이상의 페이즈(620, 625)에서 연속 펄스들(610)에 할당될 수 있거나, 또는 적합한 시퀀스가 랜덤 또는 의사랜덤 패턴을 사용하여 미리 규정된 후에, 각각의 페이즈(620, 625)에 대해 재배열 또는 재순서화될 수 있다. 개별 펄스들(610)은 또한 랜덤 또는 의사랜덤 컴포넌트들이 할당되거나, 또는 미리 규정된 랜덤 또는 의사랜덤 시퀀스 또는 패턴을 사용하고 있을 수 있어서, 변조된 파라미터들이, 각각의 페이즈(620, 625)에서의 개별 펄스들에 걸쳐, 또는 임의의 수의 그러한 페이즈들을 포함하는 트리트먼트 사이클에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다.
트리트먼트 시간은 펄스 주파수(f)와 주기(T)뿐만 아니라, 각각의 페이즈(620, 625)에서의 개별 펄스들(610)의 수에 따라 변한다. 일부 적용예들에서, 예를 들어, 10개 이상(N ≥ 10)의 펄스(610)가 약 120ms의 평균 펄스 주기로 각각의 페이즈(620, 625)에 걸쳐 순차적으로 분포될 수 있고, 약 1.2s(1200ms)의 시간 주기에 걸쳐 전달될 수 있다. 대안적으로, 페이즈당 펄스들의 수는 1개 내지 약 100개 이상까지 변할 수도 있다. 평균 펄스 주기는 약 50ms 이하 내지 약 500ms 이상까지 변할 수도 있는데, 이는 1초 이하 최대 10초 이상까지의 범위에 있는 트리트먼트 시간들에 대응한다.
총 트리트먼트 사이클 시간은 평균 펄스 주기, 페이즈당 펄스들의 수, 및 적용되는 페이즈들의 수에 좌우된다. 전형적인 트리트먼트 사이클은 각각의 원하는 극성의 최대 10개 이상의 페이즈를 포함할 수도 있는데, 이때 총 트리트먼트 사이클 시간은 최대 10초 이상(예를 들어, ≥ 10s)까지의 범위에 있다. 다른 적용예들에서, 페이즈들의 수는, 예를 들어 1개 내지 10개 이상, 또는 10개 내지 50개 이상, 또는 50개 내지 100개 이상으로 변하고, 총 트리트먼트 사이클 시간은 약 몇 초 이하(≤ 1 내지 10s) 내지 몇 분 이상(≥ 1 내지 10min)의 범위에 있을 수 있다.
전하 균형
랜덤화된 변조 함수는 전하 균형을 달성하기 위해, 통합 펄스 높이의 절대 값이 각각의 연속 페이즈(620 또는 625)에서 동일하도록 제약 또는 제어될 수 있다. 미세전류 스킨 트리트먼트들과 같은 전기 자극들을 전달할 때, 예를 들어, 각각의 포지티브 극성 페이즈(620)에 인가된 통합 전류 또는 전하가, 각각의 네거티브 극성 페이즈(625)에서 전달된 통합 전류 또는 전하의 절대 값과 동일하도록 제약될 수 있어서, 스킨에 전달되는 순 전류 및 전하가 균형을 이루도록 한다.
전하 균형 적용예들에서, 연속 페이즈들(620, 625)에서 전달되는 통합 전력은 실질적으로 동일하고, 순 통합 전하 및 전류가 제로에 있거나, 그에 가깝거나, 또는 그에 근접한다(즉, 제로의 선택된 한도 또는 최소 임계 값 내에 있다). 대안적으로, 변조 함수는 하나 이상의 파라미터(예를 들어, 펄스 폭, 주기, 주파수, 또는 진폭)에 대해 제약되지 않을 수도 있고, 통합 전하 또는 전류는 펄스 간에서뿐만 아니라, 페이즈 간에서 변할 수도 있다.
다른 변조된 파형들
도 7a는 실질적으로 일정한 펄스 주기 T0 및 캐리어 주파수 f = 1/T0을 갖는, 랜덤화된 펄스 폭 변조(RPW) 파형(700)의 진폭 시간 플롯이다. 수직 축은 펄스 진폭을 나타내고 수평 축은 시간을 나타내는데, 이때 이 축들 양측 모두가 임의 단위들로 스케일링된다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 파형(700)은, 반대 극성을 갖는 다수의 페이즈들(720, 725)에 걸쳐 분포되는, 고정된 또는 공칭 진폭 A = A0을 갖는 일련의 개별 펄스들(710)로서 생성된다. 개별 펄스들(710)은, 가변 폭 "오프" 펄스 세그먼트들(715)에 의해 분리된, 가변 ("온") 펄스 폭 W = Wi, Wj 등을 가지며, 여기서 진폭은 실질적으로 제로이거나, 또는 선택된 바이어스 값으로 고정된다. 이 특정 예에서, 일부 펄스들(710)은, 포지티브 펄스 폭 편차 Δi(+) = +|Wi - W0|에 대응하는 공칭 초과 폭 Wi > W0을 가지며, 다른 펄스들은, 네거티브 편차 Δj(-) = -|W0-Wj|에 대응하는 상대적으로 더 작은 폭 Wj < W0을 갖는다.
주기 Δi, Δj의 개별 편차들은 또한, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상이한 페이즈들(720, 725) 간에서 변할 수도 있다. 따라서, 펄스 폭들 Wi, Wj 각각은 상이할 수 있어서, 변조된 파형(700)이 각각의 트리트먼트 페이즈(720, 725)에 걸쳐, 또는 임의의 수의 페이즈들(720, 725)을 포함하는 전체 트리트먼트 사이클에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다. 대안적으로, 개별 펄스 폭들 W = Wi, Wj의 값들은 각각의 페이즈(720, 750) 내에서, 또는 트리트먼트 사이클에 걸쳐, 또는 다른 적합한 비반복적 또는 비주기적 방식으로 랜덤하게 시퀀싱될 수 있다.
도 7a의 변조 함수는 인접한 펄스들(710)이 시간적으로 구별되게 유지되도록 제약되는데; 예를 들어, 이때 포지티브 편차가 |Δi| < |T-W0|으로 제한되고, 네거티브 편차가 |Δj| < |W0|으로 제한된다. 변조 함수는 또한, 상술된 바와 같이, 각각의 트리트먼트 페이즈(720, 725)에 걸쳐, 그리고 전하, 전류 및 전력 균형을 위해, 선택된 평균 듀티 사이클을 유지하도록 제약될 수 있다. 더 일반적으로는, 여기에 설명된 임의의 파형(700) 또는 다른 파형은 임의의 수의 연속 페이즈들에 걸쳐 임의의 수의 포지티브, 네거티브 또는 양극 펄스들을 제공하도록 변조될 수 있고, 여기서 각각의 개별 펄스는 공칭, 증가된 또는 감소된 펄스 폭 W = W0, Wi, Wj 등을 가질 수도 있다.
도 7b는 매칭된 온-오프 펄스 폭 변조에 따른 파형(750)의 진폭-시간 플롯이다. 이 예에서, 펄스 진폭은, 수직 축 상에 도시된 바와 같이, 임의 공칭 값 A = A0으로 고정되는데, 이때 수평에 따른 가변 펄스 폭들 Wi, Wj가 또한 임의 단위들로 있다.
파형(750)을 구성하는 펄스들(710)은, 도시된 바와 같이 포지티브 또는 네거티브 극성 중 어느 하나로, 다수의 연속 페이즈들(720, 725) 간에 분포된다. 각각의 개별 펄스(710)의 "온" 펄스 폭 W = Wi, Wj는, 대응하는 "오프" 펄스 세그먼트(715)의 것과 매칭되고, 펄스 주기 T("온" + "오프")가 이에 따라 변한다(예를 들어, Ti = 2 × Wi, Tj = 2 × Wj 등).
이 특정 예에서, 온 및 오프 펄스 세그먼트들의 폭들이 매칭되므로, 각각의 개별 펄스(710)의 듀티 사이클은 50%로 고정되는 한편, 순시 주파수 f가 총 펄스 주기에 따라 변한다(f = 1/Ti, f = 1/Tj 등). 변조 함수는 전하, 전류 및 전력 균형을 달성하도록, 그리고 총 통합 펄스 폭 및 트리트먼트 시간이 각각의 연속 페이즈(720, 725)에서 동일하도록 제약된다. 더 일반적으로는, 여기에 설명된 임의의 파형(750) 또는 다른 파형은, 고정된 또는 가변 펄스 진폭, 펄스 주기, 및 캐리어 주파수를 이용하여, 온 및 오프 펄스 폭들이 매칭되거나 또는 매칭되지 않도록 변조될 수 있다.
도 8a는 랜덤화된 펄스 주기 및 주파수(RPF)를 갖는, 펄스 주파수 변조(PFM) 파형(800)의 진폭-시간 플롯이다. 이 예에서, 각각의 펄스(810)의 공칭 진폭은, 고정된 "온" 펄스 폭 W0(수평 축, 임의 단위들로)과 함께, 실질적으로 일정하다(A = A0; 수직 축). 캐리어 주파수는, 펄스 주기 T = Ti, Tj 등에 반영된 바와 같이, "오프" 펄스 세그먼트(815)의 길이를 변하게 함으로써 변조되고, 순시(펄스별) 주파수가 이에 따라 변한다(예를 들어; f = 1/Ti, F = 1/Tj 등).
도 8a에 도시된 바와 같이, 일련의 주파수 변조된 펄스들(810)은, 동일한 또는 교번하는(예를 들어, 포지티브 및 네거티브) 극성 중 어느 하나를 갖는, 연속 페이즈들(820 및 825)로 배열될 수 있다. 일부 펄스들(810)은, 네거티브 펄스 주기 편차 δi(-) = -|T0 - Ti|에 대응하는 공칭 미만 주기 Ti < T0, 및 상대적으로 더 높은 순시(펄스 대 펄스) 주파수 f > 1/T0을 갖는다. 다른 펄스들(810)은, 포지티브 편차 Δj(+) = +|Tj - T0|에 대응하는 공칭 초과 주기 Tj > T0, 및 상대적으로 더 낮은 순시 주파수 f < 1/T0을 갖는다.
도 8a의 특정 예에서, 공칭 "온" 펄스 폭 W0 및 진폭 A0은 파형(800)에서의 각각의 펄스(810)에 대해 실질적으로 동일하다. 따라서, 펄스들의 수(N)가 동일한 한, 변조 함수는 연속 페이즈들(820 및 825) 사이의 전하, 전류 및 전력 균형을 위해 추가로 제약될 필요가 없다. 변조 함수는 또한 페이즈 인가 시간 N×T0을 보존하도록 제약될 수 있어서, 연속 페이즈들(820, 825)이 시간적으로 동일하게 이격되도록 한다. 다른 적용예들에서, 여기에 설명된 임의의 파형(800) 또는 다른 파형의 펄스 폭 및 진폭은, 펄스 주기 및 캐리어 주파수와는 독립적으로 또는 조합하여, 상이한 페이즈 인가 시간들을 제공하도록 또한 변조될 수 있다.
도 8b는 랜덤화된 펄스 진폭(RPA)을 갖는, 펄스 진폭 변조(PAM) 파형(850)의 진폭-시간 플롯이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 개별 펄스들(810)의 진폭들(A)은 랜덤 또는 의사랜덤 함수에 따라 변하는 한편, 공칭 펄스 폭 W0은 실질적으로 일정하게 유지되고; 예를 들어, "온" 펄스 폭 W0은, 도시된 바와 같이, 대응하는 "오프" 펄스 세그먼트(815)의 공칭 폭과 또한 동일할 수도 있다.
도 8b의 특정 예에서, 공칭 주기 T = T0은 펄스 진폭 변조 파형(850)에서 각각의 개별 펄스(810)에 대해 실질적으로 동일하다. 따라서, 캐리어 주파수 f = 1/T0도 또한 실질적으로 일정하다. 다른 적용예들에서, 펄스 주기 및 캐리어 주파수는 펄스들의 수 및 개별 펄스 폭들과 함께 변할 수도 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 개별 펄스들(810)의 진폭들 A = Ai, Aj는 공칭 값 A = A0에 대해 변할 수 있다. 일부 펄스들은, 예를 들어, 네거티브 진폭 편차 Di(-) = -|A0-Ai|에 대응하는 상대적으로 더 낮은 진폭 Ai < A0을 갖는다. 다른 펄스들은, 포지티브 편차 Dj(+) = +|Aj - A0|을 갖는 상대적으로 더 큰 진폭 Aj > A0을 갖는다. 진폭 변조는, 동일한 순서로, 개별 펄스들(610)의 진폭들 Ai, Aj가 제1(예를 들어, 포지티브) 페이즈(820) 및 제2(예를 들어, 네거티브) 페이즈(825)에서 동일하도록, 각각의 페이즈에 대해 동일한 시퀀스로 적용될 수 있거나, 또는 진폭 변조들은, 임의의 순서로, 개별 펄스 진폭들 Ai, Aj가 각각의 페이즈(820, 825)에서 변하도록, 임의의 시퀀스로 적용될 수 있다.
펄스 진폭 변조(PAM) 파형(850)에 적용된 랜덤화된 변조 함수는 전하 및 전류 균형을 달성하기 위해, 통합 펄스 진폭이 각각의 연속 펄스 열 또는 트리트먼트 페이즈(820, 825)에 걸쳐 일정하도록 제약될 수 있다. 유사하게, 변조 함수는 연속 페이즈들(820 및 825)에 걸쳐 동일한 통합 전력을 전달하도록, 그리고 순 통합 전하 및 전류가 실질적으로 제로가 되도록(또는 상술된 바와 같이, 임계 값의 선택된 최소치 내에서 제로에 근접하도록) 제약될 수 있다. 대안적으로, 변조 함수는 제약되지 않을 수도 있고, 여기에 설명된 임의의 파형(850) 또는 다른 파형의 통합 진폭들은, 인가된 전압, 전류 및 전력과 함께, 펄스 간에서 그리고 페이즈 간에서 변할 수도 있다.
도 9는 랜덤화된 펄스 폭(RPW) 변조, 랜덤화된 펄스 진폭(RPA) 변조, 및 랜덤화된 펄스 주파수(RPF) 변조의 조합에 따른 파형(900)의 진폭-시간 플롯이다. 이 특정 예에서, 펄스 폭(W) 및 진폭(A)은 펄스 주기(T) 및 대응하는 순시 캐리어 주파수 f = 1/T뿐만 아니라 개별 펄스들(910) 간에서 변한다. 개별 펄스들의 수(N)는, 연속(예를 들어, 포지티브 및 네거티브 극성) 페이즈들(920 및 925) 간에 분포된 바와 같이, 또한 변할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 공칭 폭(W0)에 대한 개별 펄스들(910)의 폭들 Wi, Wj를 변하게 하기 위해 파형(900)에 랜덤화된 변조 함수가 적용된다. 변조 함수는, 개별 펄스 주기들 Ti, Tj에 따라 변하는 순시 캐리어 주파수 f = 1/T, 및 공칭 값 A0에 대해 규정된 바와 같은 펄스 진폭들 Ai, Aj를 랜덤화하도록 또한 적응될 수 있다. "오프" 펄스 세그먼트들(915)의 폭들은, 공칭 "온" 펄스 폭 W0에 대해 규정된 바와 같이, 또한 변할 수도 있다.
선택된 펄스 파라미터들 각각을 랜덤화하기 위해 단일 변조 함수가 적용될 수 있거나, 또는 변조 함수들의 조합이 사용될 수도 있다. 변조 함수들은 또한, 동일한 순서로, 임의의 하나 이상의 연속 펄스(910)를 구성하는 개별 펄스들(610)의 시퀀스에 걸쳐 고정된 또는 일정한 펄스 폭, 펄스 진폭, 펄스 주기 또는 주파수를 유지하도록 적응될 수 있거나, 또는 변조들은 임의의 시퀀스, 조합, 또는 순서로 적용될 수 있다. 유사하게, 개별 펄스들의 수(N)는 각각의 순차적 페이즈(920, 925)에서 동일할 수도 있거나, 또는 펄스들의 수(N)는 페이즈 간에서 변할 수도 있다.
적합한 랜덤화된 변조 함수들은 전하, 전류 및 전력 균형을 달성하기 위해, 각각의 연속 페이즈(920, 925)에 걸쳐 일정한 통합 펄스 진폭을 유지하도록 제약될 수 있다. 변조 함수는 또한 각각의 페이즈(920, 925)에서 일정한 적용 시간 윈도우 N×T0을 유지하도록 제약될 수 있어서, 연속 페이즈들이 시간적으로 동일하게 이격되도록 한다. 대안적으로, 변조 함수는 총 펄스 폭 또는 통합 펄스 진폭, 또는 이들 양측 모두에 대해 제약되지 않을 수 있고, 인가된 자극들이 이에 따라 변할 것이다.
랜덤화된 펄스 변조 함수들
도 10은 본 명세서에서 설명되는 파형들 중 임의의 것과 함께 사용하기에 적합한 랜덤화된 펄스 폭 변조를 위한 변조 함수 또는 방법(1000)의 블록도이다. 예를 들어, 변조 함수 또는 방법(1000)은 도 4의 방법(400)에 따른 미세전류 기반 스킨 트리트먼트를 위해, 또는 도 5의 방법(500)에 따른 펄스형 파형 변조를 위해, 도 3에 도시된 바와 같은 디바이스(300)를 이용하여 전기 자극을 인가하기 위해 파형을 변조하도록 적용될 수 있다.
도 10의 특정 예에서, 변조 함수 또는 방법(1000)은, 하나 이상의 개시 하위 함수 또는 단계 1110, 1120, 1130 및 1140을 갖는 시작 블록 또는 프로세스 단계 1100; 시퀀스 랜덤화 프로세스 블록 또는 단계 1200; 하나 이상의 시프트, 설정 및 카운트 하위 함수 또는 단계 1310, 1320 및 1330을 갖는 시작 값 프로세스 블록 또는 단계 1300; 하나 이상의 출력, 시스템 타이머, 딜레이 및 극성 토글링 하위 함수 또는 단계 1410, 1420, 1430 및 1450을 갖는 펄스 카운트 블록 또는 단계 1400; 및 하나 이상의 시퀀스, 딜레이, 및 카운트 증분 하위 함수 또는 단계 1510, 1520 및 1530을 갖는 펄스 증분 프로세스 블록 또는 단계 1500 중 하나 이상을 포함한다. 이들 함수들, 하위 함수들, 프로세스 블록들 및 단계들은 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 추가 함수들 및 기법들을 이용하거나 또는 이용하지 않고 임의의 순서 또는 조합으로 수행될 수 있다.
함수 또는 방법(1000)은 시작 동작 또는 단계 1100에서 개시될 수 있다. 연관된 초기화 단계들 1110, 1120, 1130 및 1140은 파형 또는 페이즈에서의 N개의 펄스의 세트를 특성화하는 초기 펄스 파라미터 벡터 또는 어레이 PA를 생성하기 위해(펄스 어레이 초기화 단계 1110), 그리고 펄스들이 나타날 수도 있는 시퀀스를 특성화하는 초기 랜덤화된(또는 다른 비반복적) 시퀀스 벡터 또는 어레이 RA를 생성하기 위해(랜덤화된 시퀀스 초기화 단계 1120) 프로세스 단계들 또는 하위 함수들로서 실행될 수 있다.
펄스 파라미터 어레이 PA는, 파형에서의 개별 펄스들의 펄스 폭, 또는 펄스 폭, 주기, 주파수 및 진폭을 포함하는 펄스 파라미터들의 임의의 조합을 특성화한다. 펄스 진폭 파라미터들은 시퀀스 어레이 RA에 따라 랜덤화될 수 있거나, 또는 개별 파라미터 값들은 랜덤화될 수 있어서 이들이 비주기적이도록 하거나, 또는 일부 다른 랜덤, 의사랜덤, 비반복적, 비주기적 또는 미리 규정된 방식으로 변하도록 한다. 펄스 파라미터들 중 일부는 또한, 예를 들어 펄스 폭(또는 다른 펄스 파라미터)을 다른 것들과는 독립적으로 변하게 하기 위해, 고정되거나 또는 실질적으로 일정할 수도 있다.
시작 값을 초기화하기 위해(단계 1130), 시작 값 벡터 또는 어레이 SA는, 예를 들어 앞선 또는 미리 선택된 시작 시퀀스, 또는 초기 세트의 랜덤화된 파형 파라미터들을 참조하기 위해, 제로(또는 다른 적합한 초기 값)로 설정된다. 더 일반적으로는, 시작 값 어레이 SA는 파형에서의 연속 펄스들을 변조하기 위해, 가변 펄스 파라미터들이 적용되는 시퀀스를 표시하는 랜덤화된 어레이 RA(또는 다른 랜덤, 의사랜덤, 또는 미리 규정된 어레이), 또는 변조 파라미터 어레이 PA의 개별 파형 변조 값들을 추적하는 데 사용될 수 있다.
펄스 극성을 초기화하기 위해(단계 1140), 펄스 극성 표시자 PP가 생성 또는 규정된다. 예를 들어, 변조된 펄스 인가의 포지티브 또는 네거티브 페이즈를 지정하도록 양극 극성 표시자 PP가 규정될 수도 있거나, 또는 하나 이상의 순차적 단극 페이즈를 표시하도록 단극 표시된 PP가 규정될 수도 있다.
시퀀스 랜덤화 블록(시퀀스 랜덤화 단계 1200)에서, 파형 시퀀스(단계 1120)를 특성화하는 어레이 RA는, 펄스 변조 파라미터들 PA의 어레이가 파형을 변조하도록 적용되어야 하는 시퀀스를 표시하는, 상이한 값들의 랜덤화된 세트로 채워진다. 예를 들어, 비반복적 방식으로 시퀀스를 랜덤화하기 위해 의사랜덤 정수들의 세트가 사용될 수도 있거나, 또는 주어진 페이즈에서의 N개의 펄스의 시퀀스에 대응하는 다른 순서화된 비반복적 비주기적 세트의 변수들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 펄스 변조 파라미터들 PA의 어레이는 랜덤, 의사랜덤, 또는 다른 비반복적 또는 비주기적 컴포넌트를 이용하여 생성 또는 재생성될 수 있고, 이들이 적용되는 시퀀스는 동일하게 유지될 수 있거나, 또는 시퀀스와 파라미터들 자체 양측 모두가 랜덤화될 수도 있다.
시작 값 체크 블록(단계 1300)에서, 랜덤화된 시퀀스 어레이 RA 또는 펄스 파라미터 어레이 PA는 대응하는 시작 값 어레이 SA와 비교된다. 랜덤화된 시퀀스가 시작 값과 동일한 경우(또는 변조 파라미터들이 동일한 경우), 동일한 시퀀스의 반복을 회피하기 위해 시퀀스 어레이 RA가 시프트될 수 있다(시퀀스 시프트 단계 1310). 적용예에 따라, 랜덤화된 시퀀스 어레이 RA는, 어레이 PA인 펄스 변조 파라미터가 연속 펄스에 적용되는 시퀀스를 변경하기 위해, 어느 한 방향으로 하나 이상의 포지션이 순환적으로 시프트되거나, 또는 그렇지 않으면 재순서화될 수 있다. 대안적으로, 변조 파라미터들(어레이 PA) 및 시퀀스(어레이 RA) 중 하나 또는 이들 양측 모두가; 예를 들어, 동작을 시퀀스 랜덤화 단계 1200으로 되돌림으로써, 새로운 세트의 랜덤화된, 의사랜덤, 또는 다른 비반복적 또는 비주기적 값들로 재생성될 수 있다.
랜덤화된 시퀀스 어레이 RA가 시작 값 어레이 SA와 동일하지 않은 경우(또는 그것이 시프트 또는 재시퀀싱된 후에), 시작 값 어레이 SA는 현재의 랜덤화된 시퀀스 어레이 RA로 재설정된다(시작 값 설정 단계 1320). 유사하게, 적용된 펄스 변조 파라미터 어레이 PA가 대응하는 시작 값과 동일하지 않은 경우(또는 그것이 재랜덤화된 후에), 시작 값 어레이 SA는 현재 파라미터 어레이 PA로 재설정될 수 있다.
따라서, 시작 값 어레이 SA는, 변조된 파형 파라미터들 PA가 적용된 가장 최근의 시퀀스, 또는 실제 파라미터 값들 자체 중 어느 하나(또는 이들 양측 모두)를 추적하는 데 사용될 수 있다. 하나의 시작 값이 업데이트되고(단계 1320), 펄스 카운트가 제로로 재설정되며(단계 1330), 파형에서의 연속 펄스들이 이들이 인가될 때 카운트 아웃될 수 있다.
펄스 카운트는 펄스 카운트 블록(단계 1400)의 시작에서 체크된다. 카운트가 페이즈 또는 파형에서의 원하는 펄스들의 수(N)에 도달하지 않은 경우, 단계들 1410, 1420 및 1430에 따라 다음 펄스가 출력될 수 있다. 카운트가 펄스들의 수(N)에 도달한 경우, 동작을 시퀀스 랜덤화 블록(단계 1200)으로 되돌리기 전에, (극성 +/- 토글링 단계 1450에서) 극성 표시자 PP가 스위칭된다. 예를 들어, 극성 표시자 PP는, 포지티브 페이즈와 네거티브 페이즈 사이에서, 또는 단극 적용 시에 새로운 페이즈가 개시되어야 함을 표시하도록 토글링될 수 있다.
파형 펄스는 출력을 하이(high)로 설정하고 시스템 타이머를 체크하여 적절한 딜레이를 결정함(단계 1410)으로써 인가된다. 예를 들어, 제어기는 원하는 펄스 진폭에 따라, "하이" 또는 "온" 신호를 하나 이상의 전극에 인가하도록 전압 또는 전류 공급부에게 지시하는 데 사용될 수 있다. 제어기는 원하는 펄스 폭 또는 펄스 지속기간에 기초하는 딜레이 시간 동안 출력 진폭을 유지하기 위해(펄스 지속기간 딜레이 단계 1420), 시스템 클록 또는 타이머를 또한 판독하거나 또는 그에 액세스할 수 있다.
각각의 연속 펄스를 변조하는 데 사용되는 펄스 폭(및 펄스 주파수, 주기 및 진폭) 파라미터들은 펄스 변조 파라미터 어레이 PA로부터 결정되고, 랜덤화된 시퀀스 어레이 RA에 따라 연속 펄스들에 순차적으로 적용된다. 일단 펄스가 원하는 지속기간 동안 출력되었다면, 출력은 로우(low) 출력 단계(블록 1430)에서 제로 또는 다른 디폴트 "로우"(또는 "오프") 값으로 설정된다.
펄스 카운트가 다시 체크되고(단계 1500), 카운트가 N-1에 도달한 경우, 랜덤 시퀀스 어레이 RA는, 시퀀스 채우기 블록(단계 1510)에서, 의사랜덤 정수들 또는 다른 순서화된 비반복적 값들로 다시 채워질 수 있다. 대안적으로, 펄스 파라미터 어레이 PA는 새로운 세트의 랜덤화된, 의사랜덤, 또는 다른 비반복적 또는 비주기적 값들로 재설정될 수 있다(시퀀스 랜덤화 단계 1200 참조).
펄스 지속기간 딜레이 단계(단계 1520)에서, 선택된 펄스 폭, 주기, 또는 주파수 파라미터에 따라, 출력 로우("오프") 상태가 원하는 지속기간 동안 유지된다(펄스 지속기간 딜레이 단계 1520). 대안적으로, 양극 펄스들이 인가되는 실시예들에서, 펄스 극성은 반전될 수 있다.
그 후에, 카운트는 증분되고(카운트 ++ 단계 1530), 프로세스는 카운트 체크 블록(단계 1400)으로 되돌아간다. 그 후에, 함수 또는 방법(1000)은 펄스들의 원하는 수(N)가 각각의 극성 페이즈에서 인가될 때까지, 그리고 원하는 수의 트리트먼트 페이즈들이 인가될 때까지, 또는 프로세스가 (예를 들어, 사용자에 의해) 수동으로 중지될 때까지 반복될 수 있다.
대표적인 디바이스 실시예들
도 11a 및 도 11b는 각각 핸드헬드 하우징(305) 내의 대표적인 스킨 트리트먼트 디바이스(300)의 실시예들을 도시하는 정면 및 측면 외부도들이다. 하우징(305)은; 예를 들어, 도 3과 관련하여 상술된 바와 같이, 전압 또는 전류 생성기(또는 소스)(320)를 갖는 전력 공급부(310)뿐만 아니라, 마이크로프로세서 제어기(330), 메모리(340), 사용자 인터페이스(350) 및 다른 내부 컴포넌트들을 둘러싸도록 구성될 수 있다.
도 11a 및 도 11b의 특정 실시예들에서 확인될 수 있는 바와 같이, 세장형 하우징(305)은; 예를 들어, 텍스처링된 그리핑 영역(textured gripping area)(307) 및 그의 상부 단부에 형성된 스킨 접촉 헤드(308)를 갖는, 핸들(306)을 포함할 수 있다. 스킨 접촉 헤드(308)는, 그의 외부 면에; 예를 들어, 전기 자극 또는 다른 에너제틱 자극(150); 예를 들어, 대상의 스킨에의 전달을 위한 미세전류 자극을 생성하기 위한 패턴으로 텍스처링될 수 있는 전도성 표면들을 갖는, 하나, 2개 또는 그 이상의 전극(155A, 155B)을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 적합한 표면 패턴들은, 예를 들어, 2020년 4월 21일자로 출원된 미국 디자인 특허 출원 번호 29/732,120 - MICROCURRENT SKIN TREATMENT DEVICE - 에 설명되어 있고, 이 미국 디자인 특허 출원은 본 명세서에, 그 전체가 그리고 모든 목적들을 위해 참조로 포함된다.
이들 특정 예들에서, 외부 전극(155A)이, 일반적으로 헤드(308)의 외주부를 따르고 타원형 형상의 내부 전극(155B)을 둘러싸는 타원형 밴드로서 형성된다. 전극(155B)의 중심에는; 예를 들어, 상술된 바와 같이, 하나 이상의 스킨 센서 및 다른 환경 센서(158)를 포함할 수도 있는 영역(309)이 있다.
생물학적 영향들
프로그래밍된, 랜덤화된 펄스 폭 변조(PRPWM)의 사용은, 변조된 파형이 대상의 스킨에 전기(예를 들어, 전압 또는 전류) 자극으로서 인가될 때, 다양한 상이한 생물학적 영향들을 가질 수 있다. 이들 적용예들은, 펄스 폭, 펄스 진폭 및 펄스 주기가 펄스 간에서, 또는 주어진 트리트먼트 페이즈 내의 개별 펄스들에 걸쳐 변하지 않을 수도 있는, 변조되지 않거나 또는 "랜덤화되지 않은"(주기적 또는 반복적) 파형을 사용하는 것들과 구별된다.
랜덤화된 펄스 파형 변조를 사용하는 미세전류 스킨 자극의 이로운 영향들은 인가된 자극에 좌우된다. 일반적으로, 여기에 개시된 미세전류 트리트먼트들은, 인가된 전압, 전류 및 전하의 낮은 레벨들로 인해, 저항성 가열에 의해 스킨 온도를 실질적으로 증가시키기에는, 또는 직접적으로 전기화학적 반응들 또는 신경 및 근육 자극을 유도하기에는 불충분하다. 그러나, 다른 영향들은 생물학적 양태와 전기화학적 양태 양측 모두를 가질 수도 있다. 더욱이, 이익들은, 스킨 자체의 피부 조직들로 제한될 필요가 없으며, 아래에 있는 피하 층을 포함하도록 또한 확장될 수도 있다. 이들 영향들은, 조직 저항률, 순환 혈류, 결합 조직 및 콜라겐 특성들, 및 ATP(아데노신 삼인산) 합성 및 아미노산 흡수의 변화들을 포함할 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다.
전기 자극이 스킨 조직의 선택된 특성들을 변경시킬 수 있는데, 이는 차례로 저항률의 변경들로 특성화될 수 있다는 것이 또한 잘 확립되어 있다. 이들 영향들을 위해, 여기에 개시된 전압, 전류 및 전력 범위들 내에서 인가될 때, 미세전류 자극의 몇 분이면 원하는 변경들을 이끌어내기에 충분할 수 있다. 더욱이, 개시된 디바이스들 및 방법들은 단극 또는 양극 모드에서 적용될 수 있으므로, 이들 영향들은, 각각의 트리트먼트 페이즈에 인가된 순 전하, 전류 또는 전력, 그리고 완전한 트리트먼트 사이클에 걸쳐 인가된 총 전하, 전류 및 전력 양측 모두에 반응할 수도 있다.
예를 들어, 연구들은, 스킨에 국소적으로 제공되는 전해질 용액 또는 다른 트리트먼트 제품을 사용하는 트리트먼트들을 포함하여, 미세전류 자극에 반응하는 순환 혈액의 증가들을 확인하였다. 증가된 순환은, 차례로, 모세혈관 형성, 치유, 및 신경 기능의 개선들을 포함하는, 다른 이로운 생물학적 영향들과 링크되었다.
미세전류 스킨 트리트먼트들은 또한; 예를 들어, 표피, 진피 및 피하 조직 층들에서, 콜라겐 및 다른 결합 조직들의 형성 및 재생성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 매일 1회 이상, 몇 내지 수 주 또는 달의 기간에 걸친, 반복된 트리트먼트 사이클들 후에 실질적인 결과들이 또한 확인될 수도 있다. 연구들은, 여기에 개시된 바와 같이, 교번하는(반전된) 포지티브 및 네거티브 극성 페이즈들을 이용한 미세전류 요법들에 반응하는 그 가속화된 치유를 또한 보여주었다.
미세전류 스킨 트리트먼트들은 또한 세포 ATP 생성 및 아미노산 흡수의 레이트들을 향상시키는 것으로 나타났다. 세포 대사 및 단백질 합성 레이트들의 연관된 증가들은, 상술된 바와 같은, 향상된 콜라겐 형성과 관련될 수도 있고, 이들 이익들은 몇 주 이상의 트리트먼트 기간들에 걸쳐 생길 수도 있는데, 이때 통합 트리트먼트 사이클 시간들은 2시간 이상에 근접한다.
상술된 바와 같이, 전기 자극에 대한 스킨의 반응은, 동일한 또는 반대 극성을 갖는 다수의 순차적 페이즈들을 포함하여, 전체 트리트먼트 사이클에 걸쳐 전달되는 총 전하 또는 전류와, 트리트먼트 페이즈당 전달되는 순 전하 또는 전류 양측 모두에 좌우된다. 그러나, 항상성 경향은, 더 일정한 또는 엄격하게 주기적인 자극을 받을 때, 스킨의 반응을 감소시킬 수도 있다. 그러한 자극은 또한, 조직이, 스킨 조직의 항상성 상태를 보존하도록 대응하는 주기적인 반응을 전개시킬 수도 있는데, 이는 신체 감지들이 방해받을 것이다. 랜덤 또는 의사랜덤 컴포넌트를 이용하여 스킨에 인가되는 전기 펄스들을 변조하면, 펄스들을 비주기적으로 만들고, 랜덤화된 펄스 폭, 진폭, 및 주기 변조가 항상성 또는 항상성 보존 경향을 감소시킬 수도 있다. 이로운 영향들은 저항률, 순환, 및 ATP 합성의 변경들에 의해 또한 나타날 수도 있는데, 이는 차례로 콜라겐 형성 및 결합 조직 특성들에 이로울 수 있다.
여기에 개시된 본 발명의 시스템들 및 기법들은 상이한 수정들 및 대안적인 형태들로 수정가능하다. 구체적인 적용예들이 예들로서 설명되고, 상세히 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시는 이들 특정 예들 및 실시예들로 제한되지 않으며, 본 발명의 범주는, 청구된 바와 같은 본 발명의 범주 내에 속하는 임의의 그리고 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 포함한다. 이들 다양한 실시예들에서, 본 발명은, 본 명세서에서 설명되고 청구범위에 인용된 바와 같은 요소들의 임의의 적합한 조합을 포함하고, 청구범위는 그 안에 구체적으로 인용되지 않은 임의의 요소가 없을 때에도 실시될 수 있다.
다른 에너제틱 자극들
상술된 바와 같이 스킨에 전기 자극을 제공하는 일반적인 원리는, 전기적 형태뿐만 아니라 다른 형태들로 제시되는 다른 에너제틱 자극들로 확장될 수 있고, 여기서 에너지는 자극으로서 스킨에 제시될 수도 있어서, 에너지가 스킨 조직에 유입되도록 하고 생물학적 영향들을 가질 수 있도록 한다. 하나의 예는, 광이라고 일반적으로 불리지만 또한 라디오 주파수(RF), 적외선(IR) 또는 광학 에너지, 또는 저에너지(근UV) 또는 다른 적합한 자외선(UV) 광, 또는 전자기 스펙트럼의 임의의 적합한 부분들로부터의 다른 가시 또는 비가시 형태들의 광 에너지를 포함하거나 또는 이들로서 제시될 수도 있는, 전자기 방사선의 LED들, 저전력 레이저들 또는 다른 이미터들의 사용이다. 유사하게, 자극은, 예를 들어 서브소닉, 소닉, 또는 울트라소닉 자극으로서, 음향 에너지의 형태로 제공될 수 있다. 이들 다양한 에너제틱 자극들은, 스킨에 이로운 영향들을 갖는 변조된 파형을 생성하도록 제어가능한 이미터로부터 생성가능하다.
그러한 제어가능한 파형은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 파형의 하나 이상의 파라미터가 랜덤화 또는 의사랜덤화되도록 함으로써 변조 또는 제어될 수 있다. 상기에 논의된 이들 변조 그리고 제어된 변조 및 랜덤화 기법들이 전기 자극들에 적용되어 이로운 영향들로 에너지를 스킨에 투영할 수 있는 한, 동일한 또는 유사한 기법들이, 전자기 및 음향 자극들 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 에너제틱 자극들에 적용될 수 있다. 따라서, 여기에 논의된 원리들은 다른 에너제틱 파형들에서의 연속 펄스들의 세트를 변조함으로써 유사한 방식으로 적용될 수 있고, 여기서 연속 펄스들의 펄스 폭들은 랜덤 또는 의사랜덤 방식으로 변한다.
이들 적용예들은, 하나 이상의 이미터로부터 스킨에 송신된 에너제틱 자극들에 대해 동일한 또는 유사한 파형 변조 기법들을 사용하여 적합한(예를 들어, 저레벨) 에너제틱 자극을 도입함으로써 스킨에서의 다른 또는 추가 생물학적 프로세스들이 이롭게 영향받는 스킨 트리트먼트를 위한 옵션들을 연다. 상기에 언급된 이유들로, 이들 다른 자극들은 또한 이로운 영향들을 생성할 수 있고, 스킨에 도입되어 이들 그리고 다른 생물학적 프로세스들에 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 스킨으로 지향되는 LED 광들 또는 다른 광 에너지와 관련하여, 이미터들의 광 또는 다른 전자기 에너지 출력은 펄스들로 제시될 수 있고, 여기서 연속 펄스들의 펄스 폭, 주기, 주파수 또는 진폭은 랜덤, 의사랜덤, 또는 다른 비주기적 방식으로 변한다. 이에 따라, 상술된 파형 제어 및 변조 기법들은, 트리트먼트를 위해 선택된 스킨의 제한된 스킨 영역 또는 다른 적합한 영역 위에, 그 내에, 또는 그를 통해 비교적 포커싱된 방식으로 생성, 방출 및 송신될 수 있는, 전압, 전류, 광, 사운드 및 다른 형태들의 에너제틱 자극들 및 이들의 조합들을 수반하는 전기, 전자기, 및 음향 자극들에 동일하게 적용가능하다.
실험 데이터
다음의 예들은, 본 명세서에서 설명되는 디바이스들 및 방법들의 효능 및/또는 유용성에 대한 정보를 제공하기 위해 디자인되고 수행된 실험들을 설명한다. 여기에 설명된 각각의 예에서, PRPWM을 이용한 ageLOC LumiSpa Microcurrent Attachment 디바이스에 대한 언급들은, 본 개시내용에 의해 개시된 그러한 디바이스, 예를 들어, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, PRPWM을 이용한 미세전류 디바이스, PRPWM을 이용한 미세전류 어태치먼트, 또는 PRPWM 미세전류 디바이스를 지칭한다.
이들 예들 모두는 적절한 포함 및 제외 기준들을 사용하여 선택되었고, 단지 대표적인 것이다. 본 개시내용에 의해 설명되고 첨부된 청구범위의 범주 내에서 규정된 바와 같은 다른 예들 및 실시예들이 또한 존재한다.
예 1: PRPWM을 이용한 미세전류를 사용하는 4주 임상 연구. 이 연구의 목적은: 물(아쿠아), 글리세린, 펜틸렌 글리콜, 카보머, 소듐 수산화물, 및 클로르페네신을 함유하는 전도성 젤 및 PRPWM을 이용한 미세전류 디바이스의 사용과 연관된 내성, 사용, 편안함, 및 이로운 스킨 외관 효능을, 동일한 전도성 젤이 적용되었지만 미세전류 디바이스가 사용되지 않은 대조군과 비교하여, 관찰 및 이해하는 것이었다.
방법론은 면 분할 연구 디자인(Split-face study design)이었다. 포함 기준들 모두를 충족시키고 제외 기준들 중 어느 것도 충족시키지 않으며 또한 어떠한 안티에이징 트리트먼트 스킨 케어 제품들을 사용한 적이 없는 대상들이 연구 센터로 초청되었다. 20명의 대상들이 평가를 완료하였다. 이들은, Fitzpatrick I-III로부터의 범위에 있는 스킨 타입들을 갖는 여성들이었고, 25세 내지 40세이다. 유타 프로보 소재의 Nu Skin Enterprises, Inc.로부터 입수가능하고 상기 성분들을 갖는 전도성 젤이 각각의 대상의 전체 얼굴에 제공되었다. PRPWM을 이용한 ageLOC LumiSpa Microcurrent Attachment 디바이스가 4주 기간 동안 얼굴의 하나의 랜덤하게 선택된 면에 사용되었다. 사용 지침들은 다음과 같았다: 매일 1회, 젤을 전체 얼굴에 제공. 1분 동안, 얼굴 상에, 단지 얼굴의 하나의 랜덤화된 면 상에 디바이스를 사용. 얼굴의 양측 면 상의 젤의 사용은 젤 자체가 차별화 인자가 되는 것을 방지한다.
등록에 뒤이어, 대상들은 전체 얼굴 위에 전도성 젤을 사용하였지만, 얼굴의 하나의 랜덤화된 면 상에 디바이스를 사용하였다. 조사자와 대상들은 비교를 위한 기준선 값을 제공하기 위해 양측 면 상의 스킨 외관과 내성을 평가하였다. 설문이 완료되었다. 대상들에게는 컴플라이언스 다이어리(compliance diary)가 주어졌고 상기에 언급된 바와 같은 디바이스를 사용하라고 말하였다. 이들은 연구 센터에서 직원의 감독 하에 디바이스를 사용하는 방법에 대해 지시받았고 처음으로 디바이스를 사용하였다.
처음 적용 후, 조사자와 대상들은 디바이스 효능과 내성에 대해 얼굴의 각각의 (PRPWM 트리트먼트된 그리고 트리트먼트되지 않은) 면에 대해 대상들의 얼굴 스킨을 별개로 평가하였다. 다음의 시점들이 규정되었다: 기준선, 적용 후, 그리고 1주, 2주, 및 4주.
대상들은 돌아가도록 요청받았고 1주, 2주 및 4주 차에 연구 센터로 돌아왔다. 평가들이 각각의 시점에서 완료되었다: 하나는 임상 평점자에 의한 것이고 다른 하나는 대상의 자가 지각(self-perception)에 의한 것이다. 효능 평가들은: 촉각 거칠기, 시각적 부드러움, 전체적인 탄력, 눈가 탄력, 플럼핑(plumping), 텍스처, 잔주름들, 주름들, 눈가 주름들(crow's feet), 스마일 라인들, 볼 주름들, 색소침착, 스킨 톤, 턱선 윤곽, 모공들, 광채 그리고 전체를 포함하는, 다수의 규정된 평가 포인트들에 초점을 맞춰 이루어졌다.
평가들은 5점 만점의 척도로 이루어졌다: 0=없음, 1=최소, 2=가벼움, 3=보통, 4=심함. 내성 평가들은 자극, 따끔거림, 작열감, 가려움증, 박리, 및 건조의 관점에서 이루어졌다. 평가들은 5점 만점의 척도로 이루어졌다: 0=없음, 1=최소, 2=가벼움, 3=보통, 4=심함. 평가 시점들에서 대상들의 컴플라이언스 다이어리들이 체크되었다.
도 12a 및 도 12b는 제1 세트의 스킨 트리트먼트 기준들(촉각 거칠기, 시각적 부드러움, 전체적인 탄력, 눈가 탄력, 플럼핑, 및 텍스처)에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 사용자 자가 지각 결과들을 예시한다. 결과들은 적용 후, 그리
고 1주, 2주 및 4주 시점들 각각에서, 트리트먼트 젤만을 받은 스킨(도 12a)에 대해, 그리고 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 젤 플러스 PRPWM 미세전류 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 12b)에 대해 나타낸다.
도 12c 및 도 12d는 개개의 시점들 각각에서, 제1 세트의 기준들에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 임상 평점자 결과들을 예시한다. 결과들은, 젤 플러스 PRPWM 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 12d)과 비교하여, 트리트먼트 젤만을 받은 스킨(도 12c)에 대해 나타낸다.
도 12a 내지 도 12d에서, 4개의 인접한 막대의 각각의 그룹은, 적용 후 그리고 1주, 2주, 및 4주 각각에서의 시점들에 대한, 제1 세트의 기준들 중 하나에서의 기준선으로부터의 변화를 나타낸다(막대들은 좌측으로부터 우측으로 진행한다). 막대 위의 퍼센티지들은, 막대가 나타내는 개개의 트리트먼트 기준 및 시점에 대해 결정된 바와 같은, 기준선에 대한 통계적 유의성의 변화를 표시한다. 일부 기준들에 대한 결과들은, 주어진 시점에서, 사용자 자가 평가에 기초하는 더 큰 영향을 표시할 수도 있는 한편, 다른 기준들에 대한 결과들은 임상 등급에 기초하는 더 큰 영향을 표시할 수도 있다. 일부 결과들은, 관찰들이 이루어지지 않은 것보다는 오히려, 자가 평가 또는 임상 등급 중 어느 하나에 기초하여, 실질적인 변화가 나타나지 않았음을 또한 표시할 수도 있다.
도 13a 및 도 13b는 제2 세트의 스킨 트리트먼트 기준들(잔주름들, 주름들, 눈가 주름들, 스마일 라인들, 및 볼 주름들)에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 사용자 자가 지각 결과들을 예시한다. 결과들은 적용 후 그리고 1주, 2주 및 4주 시점들 각각에서, 트리트먼트 젤만을 받은 스킨(도 13a)에 대해, 그리고 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 젤 플러스 PRPWM 미세전류 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 13b)에 대해 나타낸다.
도 13c 및 도 13d는 개개의 시점들 각각에서, 제2 세트의 기준들에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 임상 평점자 결과들을 예시한다. 결과들은, 젤 플러스 PRPWM 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 13d)과 비교하여, 젤만을 받은 스킨(도 13c)에 대해 나타낸다.
도 13a 내지 도 13d에서, 4개의 인접한 막대의 각각의 그룹은, 연속 시점들에 대한, 제2 세트의 기준들 중 하나에서의 기준선으로부터의 변화를 나타낸다. 하나의 예에서, 데이터는 8주 차의 추가 시점에 대해 또한 나타낸다. 퍼센티지들은, 개개의 트리트먼트 기준 및 시점에 대해 결정된 바와 같은, 기준선에 대한 통계적 유의성의 변화를 표시한다. 일부 결과들은, 관찰들이 이루어지지 않은 것보다는 오히려, 자가 평가 또는 임상 등급 중 어느 하나에 대해, 실질적인 변화가 나타나지 않았음을 표시할 수도 있다.
도 14a 및 도 14b는 제3 세트의 스킨 트리트먼트 기준들(색소침착, 스킨 톤, 턱선 윤곽, 모공들, 광채, 및 전체 외관)에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 사용자 자가 지각 결과들을 예시한다. 결과들은 적용 후 그리고 1주, 2주 및 4주 시점들 각각에서, 트리트먼트 젤만을 받은 스킨(도 14a)에 대해, 그리고 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 젤 플러스 PRPWM 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 14b)에 대해 나타낸다.
도 14c 및 도 14d는, 적용 후, 1주, 2주 및 4주 시점들 각각에서, 제3 세트의 기준들(색소침착, 스킨 톤, 턱선 윤곽, 모공들, 광채, 및 전체 외관)에 대한 기준선에 대한 퍼센트 변화의 임상 평점자 결과들을 도시한다. 결과들은, 젤 플러스 PRPWM 디바이스 트리트먼트를 받은 스킨(도 14d)과 비교하여, 젤만을 받은 스킨(도 14c)에 대해 나타낸다.
도 14a 내지 도 14d에서, 4개의 인접한 막대의 각각의 그룹은, 연속 시점들에 대한, 제3 세트의 기준들 중 하나에서의 기준선으로부터의 변화를 나타낸다. 퍼센티지들은, 개개의 트리트먼트 기준 및 시점에 대해 결정된 바와 같은, 기준선에 대한 통계적 유의성의 변화를 표시한다. 일부 기준들은 사용자 자가 평가 또는 임상 등급 중 어느 하나에 기초하여 더 큰 또는 더 작은 영향을 나타낼 수도 있고, 다른 결과들은 (관찰들이 이루어지지 않은 것보다는 오히려) 실질적인 변화가 나타나지 않았음을 표시할 수도 있다.
조사자 효능 평가. (블라인드된) 조사자는 얼굴의 트리트먼트된 그리고 트리트먼트되지 않은 면들을 별개로 평가하였다. 차이 대 기준선 분석이 유용한 것으로서 식별되었다. 1회 사용 직후에, 얼굴의 양측 면이 일반적으로 거칠기의 감소를 입증하였다(도 12a 내지 도 12d). 이 즉각적인 영향은, 얼굴의 양측 면 상에 사용된 미세전류 젤, 미세전류 트리트먼트, 또는 이들 양측 모두로 인한 것일 수 있다. 얼굴의 양측 면 상의 거칠기의 개선이 연구의 4주 전반에 걸쳐 계속되었다.
1주 차에, (예를 들어, 도 12a 내지 도 12d, 도 13a 내지 도 13d 및 도 14a 내지 도 14d에서 볼드체 데이터 및/또는 참조 라인들로 도시된 바와 같이) 적어도 제1 및 제2 세트들의 기준들에 대해, 얼굴의 트리트먼트된 그리고 트리트먼트되지 않은 면들 사이에 통계적으로 유의한 차이들이 관찰되지 않았다. 2주 차까지, 트리트먼트된 얼굴 면 대 트리트먼트되지 않은 얼굴 면(제1 및 제3 세트들의 기준들, 도 12a 내지 도 12d 및 도 14a 내지 도 14d)에서 일반적인 얼굴 탄력(p=0.004), 눈가 탄력 (p=0.001), 및 전체 얼굴 외관(p=0.031)의 통계적으로 유의한 개선이 있었다. 이들 개선들은 거칠기(p=0.039), 부드러움(p=0.019), 얼굴 탄력(p<0.001), 눈가 탄력(p<0.001), 플럼핑(p=0.024), 텍스처(p=0.013), 및 전체 얼굴 외관(p=0.001)의 통계적으로 유의한 개선으로, 4주 차까지 계속되었다. 스폰서에 의해 특정된 바와 같은, 대상 모집단의 어린 나이를 고려할 때, 대상들은 4주의 디바이스 사용 후에 탄력 및 스킨의 시각 및 촉각 특성들의 중요한 개선을 나타냈다.
대상 효능 평가. 일반적으로, (블라인드되지 않은) 대상들은 하나의 디바이스 사용 직후에 어떠한 통계적으로 유의한 변화들도 나타나지 않았다. 1주 차에, 모공 사이즈(p=0.046) 및 광채(p=0.036)(제3 세트의 기준들, 도 14a 내지 도 14d)에서, 얼굴의 트리트먼트된 면에 대해 대상들에 의해 통계적으로 유의한 개선이 나타났다. 2주 대상 평가들은 눈가 탄력(p=0.006)(제1 세트의 기준들, 도 12a 내지 도 12d)에서 통계적으로 유의한 개선을 입증하였다. 4주 차까지, 부드러움(p=0.014), 눈가 탄력(p=0.037), 및 모공 사이즈(p=0.008)(제1 및 제3 세트들의 기준들, 도 12a 내지 도 12d 및 도 14a 내지 도 14d)를 포함하는 다른 추가 평가들이 통계적으로 유의하게 되었다.
다음은 효능 종말점(efficacy endpoint)들을 나타내었다:
1차 효능 종말점: 1차 효능 종말점은, 조사자에 의해 평가된 바와 같은 대조군과 비교하여 스킨 이익들을 제공하는 미세전류 디바이스의 능력이었다. 1차 종말점이 충족되었다.
2차 효능 종말점: 2차 효능 종말점은, 대상들에 의해 평가된 바와 같은 대조군과 비교하여 스킨 이익들을 제공하는 미세전류 디바이스의 능력이었다. 2차 종말점이 충족되었다.
내성. 대상들 및 조사자들당, 연구의 수행 동안 심각한 유해 사례들, 유해 사례들, 또는 유해 경험들이 발생하지 않았다. 안전성 종말점은 유의한 역반응들의 부존재였다. 모든 대상들은 안전성 종말점을 충족하였다. 조사자 또는 대상들에 의해 평가된 바와 같이 디바이스의 사용 시에 스킨 문제들이 발생하지 않았다.
예 2: 순환/혈류 프로시저들, 여성 대상들. 이것은 기준선과 비교되는 시험 국소물(investigation topical) 및 전도성 젤과 함께 PRPWM을 이용한 미세전류 디바이스를 사용할 때 순환/혈류에 대한 영향들을 비교하기 위해 건강한 여성 지원자들을 대상으로 한 1일 임상 연구였다. 사용된 디바이스는 PRPWM을 이용한 AgeLOC LumiSpa Microcurrent Attachment였다. 사용된 국소물들은: Nu Skin Conductive Gel(예 1에서 상술된 성분들), 및 MC Boost "East"라고 불리는 시험용 제형(성분들: 물, 글리세린, 부틸렌 글리콜, 디메티콘, 나이아신아미드, 테트라헥실데실 아스코베이트, 폴리글리세릴-6 디스테아레이트, 호호바 에스테르, 폴리글리세릴-6 폴리리시놀레에이트, 페녹시에탄올, 시트룰러스 라나투스(수박) 과일 추출물, 소듐 아크릴레이트 코폴리머, 클로르페네신, 소듐 PCA, 렌즈 에스쿨렌타(렌틸콩) 종자 추출물, 밀랍, 세틸 알코올, 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트 크로스폴리머, 크산탄 검, 피루스 말루스(사과) 과일 추출물, 레시틴, 에틸헥실글리세린, 테트라소듐 글루타메이트 디아세테이트, 소듐 락테이트, 아미노메틸 프로판올, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 스테아록시 에테르, 프로판디올, 소듐 아세틸레이티드 히알루로네이트, 소듐 히알루로네이트, 포타슘 소르베이트, 소듐 벤조에이트, 판크라티움 마리티멈 추출물, 소듐 수산화물)이었다.
이 연구는, 각각이 25세 내지 40세의 건강한 여성 지원자이고 Fitzpatrick Type I-III인 25명의 대상들로 한 단일-블라인드, 면 분할, 랜덤화된, 임상 연구였다. 다음의 테스트 물품들이 스폰서에 의해 공급되었다:
1.
디바이스: PRPWM을 이용한 AgeLOC LumiSpa Microcurrent Attachment - 시험용;
2.
국소물: Nu Skin Conductive Gel; 및
3.
국소물: MC Boost "East".
전도성 젤 국소물에 대한 트리트먼트 프로시저는 다음과 같았다:
1.
연구 직원은, 장갑을 낀 손가락/손으로, (제공된 국소물에 대해 랜덤화된) 대상의 볼들 중 하나에 대해 규정된 하나의 대략 2인치(약 5.08cm) 직경 원에 다임(dime)-사이즈의 양의 제품을 제공하였다.
2.
연구 직원은 제품을 볼에 제공하는 데 10초 이하가 걸렸다.
3.
제품 제공 후에, 연구 직원은 즉시, PRPWM을 이용한 Age LOC LumiSpa Microcurrent Attachment 디바이스를 턴 온시켰고, 대상들의 볼 트리트먼트 영역 상에서 20초 트리트먼트를 수행하여, 제품 제공을 위해 그려진 원 내에 머물러야 한다.
4.
PRPWM을 이용한 트리트먼트 후 2분 이내에 2인치(5.08cm) 직경 원의 중심에서 레이저 도플러 및 온도 판독들이 취해졌다.
MC Boost "East" 국소물에 대한 트리트먼트 프로시저: 연구 직원은 대상의 다른 볼 상에 상기의 단계들 1 내지 4를 반복하였다.
연구 1일 차(기준선)에, 대상들은 화장기 없는 깨끗한 얼굴로 테스트 설비에 참석하였다. 연구에 동의하기에 앞서, 대상들은 서면 동의서를 제공받았고 연구 적격성을 위해 선별되었다. 대상들은 이들의 병력 및 임의의 병용 약물들에 대해 질문을 받았다. 얼굴 상의 스킨 컨디션이 평가되었고 인구통계학적 정보가 수집되었다.
대상들은 기기 평가들에 앞서 실내 온도에 최소 30분 동안 순응하였다. 대상들은 기기 평가들에 앞서 조사자 또는 피지명자에 의해 이들의 얼굴의 각각의 면 상에 대략 2인치(약 5.08cm) 직경 원의 테스트 부위가 그려졌다. 대상들은 테스트 부위들 내에서 얼굴의 양측 면 상의 기준선 온도 판독들 및 레이저 도플러 기기 평가들을 받았다. 대상들은 조사자 또는 피지명자에 의해 수행된 테스트 제품들 및 PRPWM 디바이스 사용의 적용을 받았다(상기의 트리트먼트 프로시저 참조). Conductive Gel로 트리트먼트된 얼굴의 면이 얼굴의 우측 또는 좌측 면에 대해 랜덤화되었다. 얼굴의 각각의 면에 대한 트리트먼트에 뒤이어, 대상들은 얼굴의 양측 면 상에서 동일한 기기 평가들을 반복하였다.
기기적 및 시각적 평가들은 다음의 것을 포함하였다:
레이저 도플러 유량계 - 레이저 도플러 이미저(Moor LD12-IR)가 사용되어 피부 혈류(평균 플럭스 - 임의 단위들)를 측정하였다. LDI2-IR 시스템은 측정을 위해 785nm 근IR 레이저(최대 출력 2.5mW)를 사용하였다. 최대 침투 깊이는 스킨의 2 내지 3mm이다. 측정될 영역은, 대략 2인치(약 5.08in) 직경 트리트먼트 영역에 대해 센터링된, 대략 1인치 직경(약 2.54cm)이었다. 대상들은 레이저 도플러 판독들이 취해지는 동안 가능한 한 가만히 있으라는 요청을 받았다. 대상의 눈들은 이들의 눈 영역이 레이저에 노출되지 않도록 커버되었다. 기준선에서(트리트먼트에 앞서), 그리고 트리트먼트 후, 얼굴의 각각의 면 상에서 1회 측정이 취해졌다.
온도 평가들 - 온도 평가들은 각각의 볼 상의 2인치(5.08cm) 직경 트리트먼트 영역 내의 스킨 표면 상에서 기준선 그리고 트리트먼트 후에 비접촉 적외선 디바이스(Equinox International EQ-THERM03)로 취해졌다.
시각적 평가 - 연구에 대한 자격을 보장하기 위해 대상의 전체 스킨 컨디션이 평가되었다.
통계 분석. 소스 데이터는 각각의 시간 간격(기준선, 트리트먼트 후 2분)에서의 레이저 도플러 및 온도 평가들이었다. 트리트먼트 내 분석들이 t-테스트들을 활용하여 기준선으로부터의 변화들에 대해 수행되었다. 트리트먼트 간 분석들이 기준선 값을 공변량으로 하는 분산 분석을 활용하여 기준선으로부터의 변화에 대해 수행되었다. 가설의 모든 통계 테스트들이 양면적이었고 0.05의 유의성 레벨을 채용하였으며, 수행된 테스트들의 수에 대한 조정은 이루어지지 않았다.
도 15a 및 도 15b는 각각 레이저 도플러 평가들로부터의 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다. 도 15b의 막대 차트에는, 3쌍의 막대 그래프가 있다. 각각의 쌍에서의 좌측 편 막대는 (예 1로부터의) 전도성 젤에 대한 데이터를 나타내고, 각각의 쌍에서의 우측 편 막대는 (상술된) MC Boost "East" 젤로부터의 데이터를 나타낸다.
도 16a 및 도 16b는 각각 온도 평가들로부터의 데이터를 요약한 표 및 막대 차트이다. 다시, 각각의 쌍에서의 좌측 편 막대는 (예 1로부터의) 전도성 젤로부터 데이터를 나타내는 한편, 각각의 쌍에서의 오렌지색 또는 우측 편 막대는 (상술된) MC Boost "East" 젤로부터의 데이터를 나타낸다.
연구 결론들: 평균 플럭스(혈류) 및 얼굴 온도 평가들에 대한 기준선으로부터의 변화들에 대해 트리트먼트 간 및 트리트먼트 내 분석들이 수행되었다. 트리트먼트 내 분석들은 트리트먼트된 부위들 양측 모두에 대한 평균 플럭스와 온도 양측 모두에 대해 기준선으로부터의 통계적으로 유의한 감소를 나타내었다. 평균 플럭스 또는 온도 중 어느 하나에 대한 트리트먼트들 사이에 통계적으로 유의한 차이들은 없었다. 이론에 얽매이지 않고 감소들이 혈관 수축에 의해 야기되었을 수도 있다고 생각되지만, 실험 상황들에서 혈관 수축에 대한 메커니즘들이 현재 완전히 이해되지 않는다.
예 3: 남성 대상들의 내성 연구. 얼굴 스킨의 미세전류 트리트먼트의 중요한 양태가 내성이다. 미세전류를 이용한 트리트먼트는 전형적으로, 그것이 실질적으로 불편하거나 또는 고통스럽거나, 또는, 일부 사람들에게, 심지어 경미한 불편함을 유발하는 경우에는 허용가능하지 않다. PRPWM을 이용한 미세전류 어태치먼트의 내성을 연구하기 위해, 이 연구는, 면도와 관련하여, 남성 대상들의 샘플로 수행되었다.
갓 면도한 스킨은 전형적으로 다른 스킨보다 더 민감한 것으로 알려져 있다. 25세 내지 40세 사이의 6명의 남성 참가자가 PRPWM을 이용한 미세전류 어태치먼트를 사용하여 그리고 또한 Nu Skin ageLOC Galvanic Spa를 사용하여 비교 평가를 완료하였다. 후자는 스킨에 낮은 레벨들의 직류를 제공한다. 전도성 컨디션들 및 감도가 사람 간에서, 그리고 임의의 적용된 로션 또는 다른 재료에 따라 변하지만, Nu Skin ageLOC Galvanic Spa는 전형적으로, 단지 약간의 감각만 생성하는 데 필요한 전류보다 2.5배 더 낮은 전류를 제공한다.
내성 연구의 참가자들은 이들 자신의 면도 크림/젤/국소물 및 면도기로 면도하였고, PRPWM을 이용한 미세전류 어태치먼트 그리고 또한 Nu Skin ageLOC Galvanic Spa를 제공받았다. 면도 직후, 참가자들은 이들의 얼굴의 한 면(볼 영역) 상에 설정 1로 ageLOC Galvanic Spa를 사용하였다. 관찰하는 임상 조사자는 대상이 얼마나 오랫동안 디바이스를 편안하게 견디는 것이 가능하였는지를 기록하였다. 그 후에, 참가자들은 이들의 얼굴의 동일한 면(볼 영역) 상에 설정 2로 ageLOC Galvanic Spa를 사용하였다. 다시, 관찰하는 임상 조사자는 대상이 얼마나 오랫동안 디바이스를 편안하게 견디는 것이 가능하였는지를 기록하였다. 설정들 1 및 2로 ageLOC Galvanic Spa를 사용한 후에, 참가자들은 이들의 얼굴의 다른 면 상에 PRPWM을 이용한 ageLOC LumiSpa Microcurrent Attachment 디바이스를 사용하였다. 다시, 관찰하는 임상 조사자는 대상이 얼마나 오랫동안 디바이스를 편안하게 견디는 것이 가능하였는지를 기록하였다.
도 17은 예 3에서 남성 대상의 내성 연구로부터의 데이터를 요약한 표이다. 도 17의 표는 전술한 것에 설명된 3개의 상이한 전류 트리트먼트에 대해 임상 조사자에 의해 관찰된 결과들을 나타낸다. 설정 1에 대한 ageLOC Galvanic Spa는 포지티브 극성 미세전류이고, 전류는 0.125mA, 0.250mA, 또는 0.350mA(± 10%)로 자가 설정될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 자가 설정은, 접촉된 영역에서의 스킨의 커패시턴스, 당시 환경 컨디션들 및 적용 시의 대상의 스킨의 생리학적 컨디션들에 기초한다.
ageLOC Galvanic Spa가 설정 2로 있을 때, 네거티브 극성 미세전류가 있고, 전류는 설정 1에 대한 것과 동일한 레벨들로 자가 설정될 수 있다. 설정 1은 2분의 지속기간을 가지며, 설정 2는 3분의 지속기간을 갖지만, 사용자는 임의의 시간에 스킨으로부터 디바이스를 제거할 수 있다. 일부 사용자들은, 표에 나타낸 바와 같이, 트리트먼트를 단축시켰다.
예 3의 결과들은, ageLOC Galvanic Spa의 2개의 설정(1 및 2)을 이용한 트리트먼트와의 비교에 의해, PRPWM을 이용한 ageLOC LumiSpa Microcurrent Attachment 디바이스가 더 잘 견딜 수 있었음을 나타내었다; 즉, 그것은 갓 면도한 스킨 상에서 더 부드러운 것으로서 지각되었다. 구체적으로는, PRPWM 미세전류 트리트먼트 디바이스는 30초 트리트먼트 사이클 동안 불편함 없이 견딜 수 있는 한편, 설정 1에 대한 ageLOC Galvanic Spa는 설정 1을 사용하는 대상들에 의해 1초 내지 3초 동안 견딜 수 있었다. 설정 2에 대한 ageLOC Galvanic Spa의 경우, 하나의 대상은 최대 25초를 견뎠고, 나머지는 1초 내지 6초를 견뎠다.
대표적인 적용예들, 예들 및 실시예들
대표적인 디바이스 적용예들, 예들 및 실시예들은, 대상의 스킨 표면에의 자극의 인가를 위해 구성되는 하나 이상의 이미터, 전압 소스 또는 전류 공급부, 및 컴퓨터 기반 제어기를 포함한다. 전압 소스 또는 전류 공급부는, 하나 이상의 이미터를 통해, 대상의 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 생성하도록 적응될 수 있다. 제어기는 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하도록 적응되는 메모리 및 프로세서 하드웨어로 구성될 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정할 수 있는데; 예를 들어, 페이즈들 각각은 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정한다. 페이즈들 각각에서의 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은, 대안적으로 또는 조합하여, 페이즈들 중 적어도 하나를 규정하는 적어도 하나의 연속적 서브세트에서, 또는 페이즈들 각각을 규정하는 서브세트들 각각에서, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 변할 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 각각에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적일 수도 있거나, 또는 이들은 그렇지 않으면 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 각각에 걸쳐 변할 수도 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은, 미리 규정된, 랜덤화된 또는 의사랜덤 시퀀스로 변할 수도 있어서, 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이, 대안적으로 또는 임의의 조합으로, 페이즈들 중 하나 이상에서, 페이즈들 각각에서, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적이도록 한다. 미리 규정된, 랜덤화된 또는 의사랜덤 시퀀스는 또한 페이즈들 사이에 셔츠 또는 재순서화될 수도 있거나, 또는 그렇지 않으면 각각의 페이즈에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록, 또는 반대 극성의 연속 펄스들을 갖는 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 제약될 수도 있다. 시퀀스는 페이즈들 사이에서 시프트 또는 재순서화될 수 있어서, 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이 페이즈들 중 2개 이상에서 상이한 시퀀스로 변하도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 펄스 폭들 및 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은 랜덤 또는 의사랜덤 수 생성기에 기초하여 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 연속 펄스들의 펄스 폭들 및 절대 통합 진폭들은 랜덤, 미리 결정된, 또는 의사랜덤 컴포넌트를 또한 포함 또는 함유할 수 있어서, 연속 펄스들의 절대 통합 진폭들이, 페이즈들 중 2개 이상을 규정하는, 연속 펄스들의 각각의 서브세트에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각에 걸쳐 동일한 절대 값을 갖도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 펄스 폭, 주기, 주파수, 또는 절대 통합 진폭(또는 다른 진폭)은 임의의 조합으로 변할 수도 있다. 변화는 비주기적 또는 비반복적일 수 있어서, 변조된 파라미터가, 트리트먼트 사이클을 규정하는 주어진 세트의 펄스들에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐, 또는 이들 양측 모두에 걸쳐, 어떠한 식별가능 패턴 또는 시퀀스로도 반복되지 않도록 하거나, 또는 전혀 반복되지 않도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 변조된 펄스 파라미터의 변화는 파라미터의 공칭 또는 평균 값의 적어도 1% 또는 적어도 10%, 또는 그 이하일 수 있고, 여기서 공칭 또는 평균 값은, 선택된 트리트먼트 사이클의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 결정된다. 변조된 펄스 파라미터의 변화는 또한, 파라미터의 공칭 또는 평균 값의 적어도 1% 또는 적어도 10%의 하한들과 함께 임의의 순서 또는 조합으로, 공칭 또는 평균 값의 적어도 20%, 예를 들어 공칭 또는 평균 값의 최대 50%, 또는 공칭 또는 평균 값의 최대 100% 또는 최대 2배일 수 있다. 변조된 펄스 파라미터의 변화는 또한, 다른 한도들과 함께 임의의 순서 또는 조합으로, 공칭 또는 평균 값의 최대 10배, 또는 공칭 또는 평균 값의 최대 100배, 또는 그 이상까지 확장될 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 페이즈는, 제1 극성을 갖는 연속 펄스들의 제1 연속적 서브세트를 갖는 제1 페이즈(또는 하나 이상의 제1 페이즈), 및 제1 극성과는 반대인 제2 극성을 갖는 연속 펄스들의 제2 연속적 서브세트를 갖는 제2 페이즈(또는 하나 이상의 제2 페이즈)를 포함할 수 있다. 연속 펄스들의 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은 변할 수 있어서, 진폭들이, 배타적으로 또는 포괄적으로, 페이즈들 각각을 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이거나, 또는 이들 양측 모두이도록 하거나, 또는 배타적으로 또는 포괄적으로, 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이거나, 또는 이들 양측 모두이도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트는 일정한 절대 통합 진폭, 또는 다른 일정한 진폭을 가질 수 있다. 연속 펄스들의 서브세트의 주기는 고정될 수 있어서, 연속 펄스들의 주파수가 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 일정하도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트의 주파수가 변할 수 있어서, 연속 펄스들의 주기가, 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클에서의 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들 각각은, 제1 절대 통합 진폭(또는 다른 진폭)을 갖는 제1 세그먼트를; 예를 들어, 제2 진폭을 갖거나 또는 진폭을 갖지 않는 제2 세그먼트와 함께, 포함할 수 있고, 여기서 제1 및 제2 세그먼트들은 동일한 폭을 갖는다. 연속 펄스들 각각은, 상이한 폭들을 갖는 제1 및 제2 세그먼트들을 포함할 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 이미터는, 스킨 표면에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 파형은, 적어도 하나의 전극을 통해 방출되는, 미세전류 트리트먼트로서 스킨 표면에의 자극의 인가를 위해 적응되는 전기 파형을 포함할 수 있다. 변조된 파형은 미세전류 트리트먼트를 직접적으로 스킨 표면에, 또는 스킨 표면 상에 배치되는 전도성 유체를 통해, 또는 스킨 표면과 적어도 하나의 전극 사이에 제공하도록 적응될 수 있다. 센서는, 예를 들어, 별개의 센서 디바이스를 사용하여 또는 이미터들 중 하나에 커플링되는 센서 회로를 이용하여, 대상의 스킨 표면 내로의 또는 스킨 표면을 통한 자극의 전파에 응답하여 피드백을 생성하도록 구성될 수 있고, 여기서 파형은, 스킨 표면 상에 또는 스킨 표면과 적어도 하나의 전극 사이에 배치되는 유체를 통해 스킨 표면에 미세전류 트리트먼트를 제공하기 위해 피드백에 기초하여 변조된다.
대표적인 방법 적용예들, 예들 및 실시예들은, 대상의 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 변조하는 것을 포함한다. 적합한 방법들은, 대상의 스킨 표면에 인접한 디바이스를 제공하는 단계, 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 생성하도록 적응되는 전압 또는 전류를 공급하는 단계, 및 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하는 단계; 예를 들어, 스킨 표면에 자극을 투여하도록 구성되는 하나 이상의 이미터를 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정할 수 있는데; 예를 들어, 페이즈들 각각은 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정한다. 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 적어도 하나의 페이즈를 규정하는 적어도 하나의 연속적 서브세트에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐(예를 들어, 페이즈들 각각을 규정하는 서브세트들 각각에 걸쳐) 변할 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 배타적으로 또는 조합하여, 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 각각의 페이즈를 규정하는 연속 펄스들의 연속적 서브세트들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 전체 세트에 걸쳐, 비반복적 또는 비주기적일 수도 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은, 미리 규정된, 랜덤화된 또는 의사랜덤 시퀀스로 변할 수 있어서, 펄스 폭들 또는 진폭들이, 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다. 시퀀스는 페이즈들 사이에서 시프트 또는 재순서화될 수 있어서, 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭들)이, 페이즈들 중 2개 이상을 규정하는 연속 펄스들의 서브세트들에서 상이하게 변하도록 하여; 예를 들어, 2개 이상의 페이즈들에서 상이한 시퀀스로 변한다. 시퀀스는, 배타적으로 또는 조합하여, 각각의 페이즈에 걸쳐, 또는 2개 이상의 페이즈들에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록, 또는 반대 극성을 갖는 연속 펄스들을 갖는 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록, 또는 이들 양측 모두를 하도록 제약될 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트의 절대 통합 진폭들(또는 다른 진폭)은 변할 수 있어서, 진폭이, 배타적으로 또는 임의의 조합으로, 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각을 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비주기적 또는 비반복적이도록 한다. 각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트의 주파수는 변할 수 있어서, 연속 펄스들의 주기가, 배타적으로 또는 조합하여, 각각의 페이즈에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다.
비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체에는 프로그램 코드가 저장되어 제공될 수 있다. 프로그램 코드는, 이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에 따라 디바이스를 동작시키거나 또는 방법을 수행하기 위해, 마이크로프로세서 또는 다른 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 수 있다.
대표적인 스킨 트리트먼트 시스템 적용예들, 예들 및 실시예들은, 대상의 스킨 표면에의 인가를 위한 자극을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 이미터, 하나 이상의 이미터를 통해, 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 생성하도록 구성되는 전압 소스 또는 전류 공급부, 및 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하도록 구성되는 제어기를 또한 포함할 수 있다. 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정할 수 있는데; 예를 들어, 페이즈들 각각은 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정한다. 연속 펄스들은 펄스 폭, 주기, 주파수 또는 진폭에 따라; 예를 들어, 랜덤, 의사랜덤, 또는 미리 선택된 시퀀스로 변할 수 있어서, 연속 펄스들이, 배타적으로 또는 조합하여, 페이즈들 중 하나 이상을 규정하는 연속 펄스들의 서브세트에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 이미터는, 스킨 표면에 인가되는 에너제틱 전압 또는 전류 자극으로서 자극을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 하나 이상의 이미터는, 스킨 표면에 인가되는 에너제틱 서브소닉, 소닉, 울트라소닉, 또는 음향 자극으로서 자극을 생성하도록 구성되는 하나 이상의 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 이미터는, 에너제틱 라디오 주파수(RF), 적외선(IR), 근자외선(근UV) 또는 자외선(UV) 자극으로서 자극을 생성하도록 구성되는 하나 이상의 LED, 레이저, 또는 다른 전자기 소스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 이미터는 그러한 전극들, 트랜스듀서들, LED들, 레이저들, 또는 다른 전자기 소스들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 연속 펄스들은, 미리 규정된, 랜덤화된 또는 의사랜덤 시퀀스로 변할 수 있어서, 연속 펄스들이 페이즈들 중 적어도 하나에 걸쳐, 또는 페이즈들 각각에 걸쳐, 또는 트리트먼트 사이클을 규정하는 펄스들의 연속 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 한다. 시퀀스는 각각의 페이즈에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록, 또는 반대 극성을 갖는 연속 펄스들을 갖는 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 제약될 수 있다. 시퀀스는 (예를 들어, 페이즈들 사이에서) 시프트 또는 재순서화될 수 있어서, 연속 펄스들의 서브세트들이 각각의 페이즈에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록 하거나, 또는 반대 극성을 갖는 연속 펄스들을 갖는 2개 이상의 페이즈에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 파형은; 예를 들어, 이미터들과 스킨 표면 사이에 제공되는 국소 작용물을 통해, 또는 이미터들과 스킨 표면 사이에 배치되는 유체(예를 들어, 전도성 유체)를 이용하여, 또는 그러한 국소 작용물 또는 유체 없이, 하나 이상의 이미터로부터 대상의 스킨 표면 내로의 또는 스킨 표면을 통한 자극의 전파에 응답하는 피드백에 기초하여 추가로 변조될 수 있다.
비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체에는 프로그램 코드가 저장되어 제공될 수 있다; 예를 들어, 여기서 프로그램 코드는, 스마트 폰, 태블릿, 퍼스널 컴퓨터, 또는 다른 사용자 컴퓨팅 디바이스와 같은 휴대용 컴퓨팅 디바이스를 동작시키기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행가능하다. 휴대용 컴퓨팅 디바이스는 이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에 따라 디바이스와 통신하도록 구성될 수 있고; 예를 들어, 여기서 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 동작에 의해, 하나 이상의 이미터가 자극을 방출하도록 구성되거나, 전압 또는 전류 공급부가 파형을 생성하도록 구성되거나, 제어기가 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하도록 구성되거나, 또는 연속 펄스들이 펄스 폭, 주기, 주파수 또는 진폭에 의해 변한다.
이들 적용예들, 예들 및 실시예들 중 임의의 것에서, 디바이스는, 프로그램 코드가 저장된 비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체를 갖는 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 통신하도록 구성되는 인터페이스(예를 들어, 유선 또는 무선 인터페이스)를 포함할 수 있고, 프로그램 코드는, 스킨 트리트먼트 디바이스와 통신하는 휴대용 컴퓨팅 디바이스를 동작시키기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행가능하고, 여기서 자극은 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 동작에 의해 선택될 수 있거나, 또는 여기서 휴대용 컴퓨팅 디바이스는 자극을 선택하도록 구성될 수 있다. 적합한 휴대용 컴퓨팅 디바이스들은 모바일 폰들, 태블릿 컴퓨터들, 스마트 폰들, 스마트 워치들, 퍼스널 컴퓨터들, 및 다른 퍼스널 컴퓨팅 디바이스들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
조합들, 수정들 및 등가물들
본 개시내용은 대표적인 예들 및 실시예들과 관련하여 이루어졌다. 여기에 개시된 본 발명의 각각의 그리고 모든 예시적인 실시예는, 본 명세서에 설명 또는 예시된 임의의 다른 실시예 또는 예와 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있고, 각각은 통상의 기술자에 의해 판독 및 이해되는 바와 같이 그리고 청구된 바와 같은 본 발명의 실시로부터 벗어남이 없이, 본 개시내용의 범위 내에 속하는 추가 수정들, 변경들, 등가물들, 및 대안들을 포함할 수도 있다. 이들 다양한 예들 및 실시예들은 예시의 방식으로 제공되고, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로, 또는 청구범위의 평문 언어에 의해 규정된 바와 같은 커버리지의 경계들 및 교점들을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (25)
- 디바이스로서,
대상(subject)의 스킨 표면(skin surface)에의 자극의 인가를 위해 구성되는 하나 이상의 이미터(emitter);
상기 하나 이상의 이미터를 통해, 상기 대상의 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 생성하도록 적응(adapt)되는 전압 또는 전류 공급부; 및
상기 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하도록 구성되는 제어기
를 포함하고,
상기 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클(treatment cycle)을 규정하고, 상기 페이즈들 각각은 상기 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정하고;
상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭(absolute integrated amplitude)들은, 상기 페이즈들 중 적어도 하나를 규정하는 적어도 하나의 연속적 서브세트에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 변하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 미리 규정된, 랜덤화된(randomized) 또는 의사랜덤(pseudorandom) 시퀀스로 변하여, 상기 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이, 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐, 또는 상기 페이즈들 중 하나 이상에서 비반복적 또는 비주기적이도록 하는, 디바이스. - 제2항에 있어서,
상기 시퀀스는, 각각의 페이즈에 걸쳐 동일한 듀티 사이클(duty cycle)을 제공하도록, 또는 반대 극성의 연속 펄스들을 갖는 상기 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 제약되는, 디바이스. - 제2항에 있어서,
상기 시퀀스는 페이즈들 사이에서 시프트 또는 재순서화되어, 상기 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이 상기 페이즈들 중 2개 이상에서 상이한 시퀀스로 변하도록 하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 및 절대 통합 진폭들은 랜덤 또는 의사랜덤 수 생성기에 기초하여 적어도 부분적으로 결정되거나, 또는 상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 및 절대 통합 진폭들은 랜덤, 미리 결정된, 또는 의사랜덤 컴포넌트를 포함하여, 상기 연속 펄스들의 절대 통합 진폭들이, 상기 페이즈들 중 2개 이상에서의 연속 펄스들의 각각의 서브세트에 걸쳐 결정된 것과 동일한 절대 값을 갖도록 하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 페이즈는, 제1 극성을 갖는 상기 연속 펄스들의 제1 연속적 서브세트를 갖는 제1 페이즈, 및 상기 제1 극성과는 반대인 제2 극성을 갖는 상기 연속 펄스들의 제2 연속적 서브세트를 갖는 제2 페이즈를 포함하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 연속 펄스들의 절대 통합 진폭이 변하여, 상기 절대 통합 진폭이 상기 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐 비반복적이도록 하거나, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 상기 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비주기적이도록 하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 페이즈들 중 하나 이상에서의 연속 펄스들의 서브세트가 일정한 절대 통합 진폭을 갖거나, 또는 상기 연속 펄스들의 서브세트의 주기가 고정되어 상기 연속 펄스들의 주파수가 상기 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐 일정하도록 하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트의 주파수가 변하여, 상기 연속 펄스들의 주기가 각각의 페이즈에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 하는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 연속 펄스들 각각은, 제1 진폭을 갖는 제1 세그먼트를 포함하고, 제2 진폭을 갖거나 또는 진폭을 갖지 않는 제2 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 세그먼트들은 상이한 폭들을 갖는, 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 이미터는, 상기 스킨 표면에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 전극을 포함하고, 상기 파형은, 상기 적어도 하나의 전극을 통해 방출되는, 미세전류 트리트먼트(microcurrent treatment)로서 상기 스킨 표면에의 자극의 인가를 위해 적응되는 전기 파형을 포함하는, 디바이스. - 제11항에 있어서,
상기 대상의 스킨 표면 내로의 또는 상기 스킨 표면을 통한 상기 자극의 전파에 응답하여 피드백을 생성하도록 구성되는 센서
를 더 포함하고,
상기 파형은, 상기 스킨 표면 상에 또는 상기 스킨 표면과 상기 적어도 하나의 전극 사이에 배치되는 유체를 통해 상기 스킨 표면에 상기 미세전류 트리트먼트를 제공하기 위해 상기 피드백에 기초하여 변조되는, 디바이스. - 대상의 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 변조하는 방법으로서,
상기 대상의 스킨 표면에 인접한 디바이스를 제공하는 단계 - 상기 디바이스는, 상기 스킨 표면에 상기 자극을 투여하도록 구성되는 하나 이상의 이미터를 포함함 -;
상기 하나 이상의 이미터를 통해, 상기 스킨 표면에의 자극의 인가를 위한 파형을 생성하도록 적응되는 전압 또는 전류를 공급하는 단계; 및
상기 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하는 단계
를 포함하고,
상기 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정하고, 상기 페이즈들 각각은 상기 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정하고;
상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 적어도 하나의 페이즈를 규정하는 적어도 하나의 연속적 서브세트에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 변하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 연속 펄스들의 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들은, 미리 규정된, 랜덤화된 또는 의사랜덤 시퀀스로 변하여, 상기 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이, 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐, 또는 상기 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 하는, 방법. - 제14항에 있어서,
상기 시퀀스를 시프트 또는 재순서화하여, 상기 펄스 폭들 또는 절대 통합 진폭들이 상기 페이즈들 중 2개 이상에서 상이한 시퀀스로 변하도록 하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제14항에 있어서,
상기 시퀀스는 상기 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록, 또는 반대 극성을 갖는 연속 펄스들을 갖는 상기 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 제약되는, 방법. - 제13항에 있어서,
각각의 페이즈에서의 상기 연속 펄스들의 서브세트의 절대 통합 진폭이 변하여, 상기 절대 통합 진폭이 상기 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 상기 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비주기적 또는 비반복적이도록 하는, 방법. - 제13항에 있어서,
각각의 페이즈에서의 연속 펄스들의 서브세트의 주파수가 변하여, 상기 연속 펄스들의 주기가 각각의 페이즈에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 하는, 방법. - 프로그램 코드가 저장된 비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체로서,
상기 프로그램 코드는 제13항의 방법에 따른 디바이스를 동작시키기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행가능한, 비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체. - 스킨 트리트먼트 시스템으로서,
대상의 스킨 표면에의 인가를 위한 자극을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 이미터;
상기 하나 이상의 이미터를 통해, 상기 스킨 표면에의 자극의 인가를 위해 적응되는 파형을 생성하도록 적응되는 전압 또는 전류 공급부; 및
상기 파형에서의 연속 펄스들의 세트를 변조하도록 구성되는 제어기
를 포함하고,
상기 연속 펄스들의 세트는, 하나 이상의 페이즈를 갖는 트리트먼트 사이클을 규정하고, 상기 페이즈들 각각은 상기 연속 펄스들의 연속적 서브세트를 규정하고;
상기 연속 펄스들은, 상기 페이즈들 중 하나 이상에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 랜덤, 의사랜덤, 또는 미리 선택된 시퀀스로 펄스 폭, 주기, 주파수 또는 진폭에 의해 변하는, 스킨 트리트먼트 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 하나 이상의 이미터는:
상기 스킨 표면에 인가되는 에너제틱(energetic) 전압 또는 전류 자극으로서 상기 자극을 방출하도록 구성되는 하나 이상의 전극; 또는
상기 스킨 표면에 인가되는 에너제틱 서브소닉(subsonic), 소닉(sonic), 울트라소닉(ultrasonic), 또는 음향 자극으로서 상기 자극을 생성하도록 구성되는 하나 이상의 트랜스듀서; 또는
에너제틱 라디오 주파수(RF), 적외선(IR), 근자외선(근UV) 또는 자외선(UV) 자극으로서 상기 자극을 생성하도록 구성되는 하나 이상의 LED, 레이저, 또는 다른 전자기 소스; 또는
이들의 임의의 조합
을 포함하는, 스킨 트리트먼트 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 연속 펄스들은 변하여, 상기 연속 펄스들이 상기 페이즈들 중 적어도 하나에 걸쳐, 또는 상기 트리트먼트 사이클을 규정하는 연속 펄스들의 세트에 걸쳐 비반복적 또는 비주기적이도록 하는, 스킨 트리트먼트 시스템. - 제21항에 있어서,
상기 시퀀스는 각각의 페이즈에 걸쳐 동일한 듀티 사이클을 제공하도록, 또는 반대 극성을 갖는 연속 펄스들을 갖는 상기 페이즈들 중 2개 이상에 걸쳐 전하 균형을 제공하도록 페이즈들 사이에서 제약, 시프트 또는 재순서화되는, 스킨 트리트먼트 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 파형은, 상기 이미터들과 상기 스킨 표면 사이에 제공되는 국소 작용물(topical agent)을 통해 상기 하나 이상의 이미터로부터 상기 대상의 스킨 표면 내로의 또는 상기 스킨 표면을 통한 상기 자극의 전파에 응답하는 피드백에 기초하여 추가로 변조되는, 스킨 트리트먼트 시스템. - 제20항에 있어서,
프로그램 코드가 저장된 비일시적 머신 판독가능 데이터 저장 매체를 갖는 휴대용 컴퓨팅 디바이스와의 통신을 위해 구성되는 인터페이스
를 더 포함하고,
상기 프로그램 코드는, 상기 스킨 트리트먼트 디바이스와 통신하는 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스를 동작시키기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행가능하고, 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스는 상기 자극을 선택하거나, 상기 파형을 변조하거나, 또는 사용자 데이터를 상기 스킨 트리트먼트 시스템과 교환하도록 구성되는, 스킨 트리트먼트 시스템.
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