KR101515641B1 - 비간섭성 광 펄스를 사용하는 광-기반의 제모 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비간섭성 광(incoherent light)의 일련의 신속전달형 저감응 펄스(rapidly-delivered low-fluence pulses)를 사용하여 모낭(hair follicles)을 손상시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 가간섭성(coherent) 또는 비간섭성 광의 펄스는 주로 750㎚ 내지 1500㎚ 범위의 파장 또는 파장들을 갖는다. 일부 실시예에서, 신속전달형 저감응 펄스를 포함하는 전자기 복사(electromagnetic radiation)를 인가하면 조직의 피하층(sub-dermal layer)(즉, 진피(dermis))과 모낭을 동시에 가열하는데 유효하다. 일부 실시예에서, 모낭의 열손상(thermal damaging)은 용이한 제모(hair-removal)에 유용하다.

비간섭성 광, 신속전달형 저감응 펄스, 모낭, 전자기 복사, 피하층, 진피, 열손상, 제모

Description

비간섭성 광 펄스를 사용하는 광-기반의 제모 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR LIGHT-BASED HAIR REMOVAL USING INCOHERENT LIGHT PULSES}

본 발명은, 예를 들어 플래시 램프(flash lamp; 섬광등)로부터 비간섭성 광을 사용하여 체모를 제거(제모)하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 복수의 비간섭성 광 펄스를 포함하는 비간섭성 광을 사용하여 모낭을 손상(예를 들어, 제모에 유효함)시키는 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.

선택적 광열분해(selective photothermolysis)는 주변의 건강한 조직(tissue)에 대한 최소한의 손상으로 피부 상의 또는 피부 근처의 병든 또는 보기흉한 조직을 파괴하기 위한 외과적인 방법으로, 1983년에 Anderson과 Parrish에 의해 도입("Selective Photothermolysis: Precise Microsurgery by Selective Absorption of Pulsed Radiation", Science, Vol. 220, pp.524-527)되었다. 파괴되어야할 조직은 전자기 복사(electromagnetic radiation)의 일부 파장에서는 주변의 조직보다 현저하게 큰 광 흡수성으로 특정되어야만 한다. 상기 방법은 타깃과 그 주변의 조직을 타깃에 의해 우선적으로 흡수되는 펄스의 전자기 복사로 조사하는 단계로 구성된다. 타깃이 주변 조직보다 더 강하게 상기 복사를 흡수하기 때문에, 주변 조직은 일반적으로 무시할 수 있을 정도로만 가열된다.

지난 10여년간, 선택적 광열분해의 원리에 기초하여 불필요한 체모를 제거하기 위한 다수의 레이저 및 플래시 기반의 장치가 시장에 도입되었고, 현재까지 이 기술이 폭넓게 임상용으로 이용되고 있다. 시술 도중에, 시술 부위의 피부는 광선에 의해 조사되고, 멜라닌을 함유하는 모낭은 전달된 전자기 복사를 흡수하고, 결국 온도가 상승해 모낭이 파괴된다.

불행히도, 이러한 시술 절차에 따르면, 시술 부위에 전달된 광은 환자의 신경을 포함하는 멜라닌 과잉의 표피도 가열하게 되고, 결국 많은 임상 상황에서, 광-기반의 제모는 고통을 주는 시술로 간주된다.

신경을 포함하는 표피에는 최소량의 열 에너지를 전달하면서도, 모낭을 손상시켜 용이하게 제모하기에 충분한 온도로 모낭을 가열하는 개선된 체모 시술 방법 및 장치가 매우 유익하며 그에 대한 필요성이 널리 인식되어 있다. 이는 오랫동안 느껴온 편안한 제모에 대한 시장의 요구를 충족시키는데 유용할 수 있다.

하기의 특허문헌은 잠재적인 관련 배경 기술을 제공하고, 각각의 내용은 본원에 참조로 포함된다: US 출원 2005/0215988; US 6,485,484; WO 2005/079687; US 6,544,259; US 5,632,741; US 5,752,948; US 6,214,034; US 6,273,884; US 5,683,380; US 6,514,243; US 출원 2005/0143792; US 5,735,844; US 5,595,568; US 출원 2002/0019624; US 출원 2005/0143792.

본 발명의 실시예는, 특히 일련의 저감응(low-fluence) 비간섭성 광 펄스(예를 들면, 플래시 램프로부터의)를 피부의 시술 부위에 신속하게 전달함으로써, 표피를 최소한으로 가열하면서 시술 부위로부터 체모를 제거할 수 있다는 놀라운 발견에 기초한다.

먼저, 복수의 모낭(hair follicle)을 갖는 조직(tissue)의 영역에서 모낭을 손상시키는 방법을 기술하며, 상기 방법은 a) 복수의 비간섭성 광(incoherent light) 펄스를 포함하는 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 상기 조직의 영역에 인가하는 단계를 포함하고, i) 상기 비간섭성 광 펄스 각각은 750 이상의 최소 파장값과 1500 이하의 최대 파장값 사이의 범위 내의 파장을 주로 포함하고, ii) 상기 복수의 펄스의 평균 펄스 감응(pulse fluence)은 적어도 0.5J/㎠ 이상의 최소 감응값과 최대 10J/㎠ 이하의 최대 감응값으로 되며, iii) 상기 복수의 펄스의 평균 반복률(repetition rate)은 적어도 1.5Hz 이상의 반복값으로 되고, iv) 상기 광 펄스의 평균 펄스 지속시간(pulse duration)은 1밀리초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 파장값은 780㎚ 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 파장값은 1200㎚ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 파장값은 1000㎚ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 비간섭성 광 펄스의 비간섭성 광의 75% 이상은 상기 범위 내의 파장을 갖는다.

일부 실시예에 따르면, 상기 비간섭성 광 펄스의 비간섭성 광의 95% 이상은 상기 범위 내의 파장을 갖는다.

예시적인 실시예에서, 이는 예를 들어, 광대역 광을 필터링하는 로우패스 필터(low pass filter)를 사용하여 달성될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 비간섭성 광원은 필터를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스의 평균 펄스 지속시간은 2밀리초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스의 평균 펄스 지속시간은 4밀리초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스의 평균 펄스 지속시간은 10밀리초 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스의 평균 펄스 지속시간은 6밀리초 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 반복값은 2Hz 이상, 3Hz 이상, 5Hz 이상, 또는 10Hz 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 펄스 지속시간(즉, 초(sec))과 상기 반복값(즉, 초^-1)의 적(product)은 0.01 이상, 또는 0.015 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 펄스 지속시간(즉, 초(sec))과 상기 반복값(즉, 초^-1)의 적은 0.04 이하, 또는 0.03 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 3 이상의 펄스(또는 5 이상의 펄스, 또는 15 이상의 펄스, 또는 30 이상의 펄스)가 평균 반복률로 인가된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 ㎠당 평균 전력 밀도는 적어도 5W/㎠ 이상의 최소 평균 전력 밀도값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 평균 전력 밀도값은 10W/㎠ 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 3 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 평균 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 5 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 평균 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 15 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 30 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 1초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 2초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 3초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력 밀도값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 평균 전력 밀도는 최대 40W/㎠ 이하의 최대 전력 밀도값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 전력 밀도값은 25W/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 1초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력 밀도값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 2초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력 밀도값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력 밀도는 3초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력 밀도값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 평균 전력은 적어도 50W 이상의 최소 평균 전력값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 평균 전력값은 75W 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 3 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 평균 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 5 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 평균 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 15 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 30 이상의 펄스가 상기 평균 반복률로 인가될 때의 시간 주기 동안 상기 최소 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 1초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 2초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 3초 이상의 시간 주기 동안 상기 최소 전력값 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 평균 전력은 적어도 250W 이하의 최대 전력값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 전력 밀도값은 150W 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 1초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 2초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 전력은 3초 이상의 시간 주기 동안 상기 최대 전력값 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스의 평균 반복률은 최대 25Hz 이하의 반복값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스의 평균 반복률은 최대 15Hz 이하의 반복값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 평균 감응값은 8J/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 평균 감응값은 6J/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스의 펄스 감응 표준 편차와 상기 복수의 펄스의 상기 평균 펄스 감응 사이의 비율(ratio)은 최대 0.5 이하의 표준 편차비이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 표준 편차비는 0.2 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 복사는 피부 부위의 피하층을 적어도 42℃인 최소 온도까지 가열하는데 유효하다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 온도는 45℃ 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 복사는 피부 부위의 피하층을 최대 50℃인 최대 온도까지 가열하는데 유효하다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 피크 전력은 최대 10,000W 이하의 최대 피크 전력값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 피크 전력값은 6,000W 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가된 전자기 에너지의 피크 전력 밀도는 최대 1,500W/㎠ 이하의 최대 피크 전력 밀도값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 피크 전력 밀도값은 1,250W 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 비간섭성 광의 스폿 영역(spot area)은 2㎠ 내지 10㎠이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 비간섭성 광의 스폿 영역은 3㎠ 내지 7㎠이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스의 상기 평균 반복률과 상기 평균 펄스 감응 사이의 비율은 최대 3(J*s)/㎠ 이하의 최대 비율값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 2.5(J*s)/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 2(J*s)/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 1.5(J*s)/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 1(J*s)/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 평균 펄스 감응과 상기 평균 펄스 지속시간 사이의 비율은 최대 1.5J/(㎠*ms) 이하의 최대 비율값이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 1J/(㎠*ms) 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 비율값은 0.75J/(㎠*ms) 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 조직의 영역은 2㎠ 이상 1000㎠ 이하의 사이즈를 갖는다.

일부 실시예에 따르면, 가간섭성 광(coherent light)의 상기 펄스를 인가하는 단계는 플래시 램프를 사용하여 상기 가간섭성 광 펄스를 발생시키는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 상기 전자기 복사는 상기 조직의 영역의 표면 위쪽에 위치된 어플리케이터(applicator)로부터 전달되며, 상기 어플리케이터의 저면과 상기 조직의 영역의 표면 사이에는 간극(gap)이 존재한다.

일부 실시예에 따르면, 상기 전자기 복사는 어플리케이터로부터 전달되며, 상기 어플리케이터는, i) 투명한 전달면, 및 ii) 스페이서 하우징을 포함하고, 상기 어플리케이터는 상기 조직의 영역의 표면에 어플리케이터가 맞닿을 때 상기 투명한 전달면이 상기 조직의 영역의 표면 위쪽에 위치하도록 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스를 포함하는 상기 전자기 에너지의 인가는 상기 조직의 영역의 표면 위로 적어도 2cm 이상의 최소 어플리케이터 거리를 두고 적어도 1cm/sec 이상의 최소 어플리케이터 속도값 및 최대 20cm/sec 이하의 최대 어플리케이터 속도값의 어플리케이터 속도로 이동하는 어플리케이터를 사용하여 수행된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 어플리케이터 거리는 3cm 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 어플리케이터 속도는 2cm/sec 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최소 어플리케이터 속도는 3.5cm/sec 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 어플리케이터 속도는 10cm/sec 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 최대 어플리케이터 속도는 7cm/sec 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 방법은 b) 상기 조직의 적어도 일부를 냉각시키는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 상기 전자기 에너지의 상기 인가는 상기 조직의 영역을 냉각시키지 않고 수행된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 인가 단계는, i) 2㎠의 표면적을 갖는 주어진 영역이 상기 평균 반복률로 인가된 상기 복수의 펄스를 포함하는 상기 인가된 전자기 에너지를 받는 에너지 상태(energy phase)를 달성하는 단계와, ii) 상기 에너지 상태 직후에, 상기 주어진 영역에 대하여, 2초 이상의 지속시간 및 60분 이하의 최대 지속시간을 갖는 휴지 상태(resting phase)를 달성하는 단계이며, 상기 휴지 상태 도중에, 상기 조직의 영역에 인가된 750㎚ 이상 1500㎚ 이하의 파장을 갖는 인가된 전자기 에너지의 평균 전력이 30W 이상인 단계와, iii) 상기 휴지 상태 직후에, 상기 주어진 조직의 영역에 대하여 M(여기서, M은 1 이상의 정수)회 이상 상기 단계 (a) 및 (b)를 반복하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 상기 휴지 상태 지속시간은 10초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 휴지 상태 지속시간은 30초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 휴지 상태 지속시간은 90초 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 휴지 상태 지속시간은 10분 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 휴지 상태 지속시간은 5분 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 M은 2 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 M은 3 이상이다.

일부 실시예에 따르면, 복수의 상기 휴지 상태의 상기 에너지 상태 각각에 대하여, 상기 각각의 에너지 상태 동안 인가된 전자기 에너지의 누적 인가 에너지 밀도는 20분 이하의 시간 주기 내에서 20J/㎠ 이상 200J/㎠ 이하이다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스를 포함하는 전자기 에너지는 밝은 색조의 피부에 인가된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스를 포함하는 전자기 복사는 저-멜라닌 체모(low-melanin hair)를 포함하는 조직에 인가되어 상기 저-멜라닌 체모를 손상시킨다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스를 포함하는 전자기 복사는 피츠패트릭(Fitzpatrick) 타입 1-3의 피부에 인가되어 상기 피츠패트릭 타입 1-3의 피부와 연관된 체모를 손상시킨다.

일부 실시예에 따르면, 상기 펄스를 포함하는 전자기 복사는 피츠패트릭(Fitzpatrick) 타입 4-6의 피부에 인가되어 상기 피츠패트릭 타입 4-6의 피부와 연관된 체모를 손상시킨다.

일부 실시예에 따르면, 상기 전자기 복사는 상기 조직에 인가되어 상기 조직과 연관된 저-멜라닌 체모를 손상시킨다.

본원에는 다수의 시술 프로토콜이 개시되어 있다는 점에 유의해야 한다. 본원에 개시된 임의의 시술 프로토콜을 수행하도록 구성된 임의의 디바이스 또는 장치가 본 발명의 범주 내에 있다는 것을 이해해야 한다.

따라서, 일예에서, 먼저 복수의 모낭을 갖는 조직의 영역에서 모낭을 손상시키는 장치에 대해서 기술하며, 상기 장치는 a) 주로 750㎚ 이상의 최소 파장값과 1500㎚ 이하의 최대 파장값 사이의 범위 내의 파장을 각각 포함하는 복수의 비간섭성 광 펄스를 포함하는 비간섭성 광을 발생시키도록 동작하는 비간섭성 광원과, b) 상기 광 펄스의 펄스 특성을 적어도 부분적으로 제어하도록 동작하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 광원 및 상기 컨트롤러는, i) 상기 복수의 펄스의 평균 펄스 감응이 적어도 0.5J/㎠ 이상의 최소 감응값 및 최대 10J/㎠ 이하(또는, 예를 들어, 8J/㎠ 또는 6J/㎠)의 최대 감응값으로 되고, ii) 상기 복수의 펄스의 평균 반복률이 적어도 1.5Hz(또는, 예를 들어, 3Hz 또는 5Hz 또는 7Hz) 이상의 반복값으로 되며, iii) 상기 광 펄스의 평균 펄스 지속시간이 1밀리초 이상이 되도록 구성된다.

이들 및 다른 실시예가 하기의 상세한 설명 및 예로부터 명백해질 것이다.

도 1A 내지 도 1C는 본 발명의 일부 실시예에 따른 전자기 복사에 의해 모낭을 손상시키는 예시적인 장치의 블럭도.

도 2는 예시적인 제어 유닛의 블럭도.

도 3은 예시적인 펄스형-광원의 블럭도.

도 4A는 예시적인 시술 부위의 블럭도.

도 4B는 시술 부위의 다양한 소구역(sub-region)을 시술하는 예시적인 기술의 블럭도.

도 5는 피부 등의 조직의 주어진 위치 또는 영역에 대한 예시적인 시술 절차의 플로우차트.

본 발명이 몇몇 실시예 및 도면을 예로 하여 본원에서 기술되지만, 본 발명이 그러한 실시예 또는 도면에 국한되지 않는다는 것을 당업자라면 이해할 것이다. 도면 및 그에 대한 상세한 설명이 본 발명을 개시된 특정 형태에만 제한하는 것은 아니며, 오히려 본 발명은 본 발명의 정신 및 범위에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 변경을 포함한다는 점을 이해해야 한다. 본원에서 사용되고 있는 용어인 "~일/할 수 있다(may)"는 강제적인 개념(즉, "필수"의 의미)보다는 관용적인 개념(즉, "가능성"의 의미)으로 사용된다.

이제, 특정한 예시적인 실시예에 관하여 본 발명을 기술한다. 본 발명이 기술된 예시적인 실시예에만 제한되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 본원에 개시된 모낭을 열로 손상시키는 장치 및 방법의 모든 특징이 다 특허청구범위의 특정 청구항에 청구된 발명을 구현하는데 필요한 것은 아니라는 점도 이해해야 한다. 장치의 다양한 요소 및 특징은 발명을 완전하게 하는 것으로 기술된다. 이러한 개시 내용을 통해, 프로세스 또는 방법이 도시 또는 기술되는 경우에, 방법을 이루는 단계들은, 어느 하나의 단계가 먼저 수행된 다른 단계에 의존해야만 하는 것이 아니라면, 임의의 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다는 것도 이해되어야 한다.

서론 및 이론적인 검토

본 발명의 실시예는, 특히 일련의 또는 복수의 저감응 광 펄스(예를 들면, 플래시 램프로부터의 비간섭성 광의 펄스)를 피부의 시술 부위에 신속하게 전달함으로써, 표피를 최소한으로 가열하면서 시술 부위에 있는 모낭을 효과적으로 손상시킬 수 있는 놀라운 발견에 기초한다. 전술한 모낭 손상 기술은 피부의 시술 부위로부터 체모를 안전하고 용이하게 제거하는데 유용할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

특히, 이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 각각의 개별 비간섭성 광 펄스가 상대적으로 '저감응' 광 펄스라고 해도, 신속전달된 다수의 저감응 펄스는 열전도성 피하층 또는 진피를 충분한 온도(예를 들어, 적어도 42도 또는 적어도 45도)로 가열할만한 시간 동안 충분한 평균 전력을 집합적으로 제공하여 용이한 제모에 필요한 정도까지 모낭을 손상시킬 수 있다는 점에 유의해야 한다. 고감응 펄스보다 저감응 펄스의 신속전달을 제공(즉, 낮은 반복률로 전달)함으로써, 고통을 줄이고, 냉각의 필요성을 줄이며, 안전한 프로토콜로, 신경을 포함하는 표피에 대한 부대적인 가열을 줄이면서, 모낭을 손상시킬 수 있다.

또한 이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 진피는 양호한 열전도체이기 때문에, 펄스가 '높은 반복률'로 신속하게 전달되면, (i) 모낭의 온도는 모낭을 손상시킬 만큼의 장시간 동안 가열된 진피의 온도(즉, 가열된 진피 온도)보다 낮게 떨 어지지 않고, (ii) 모낭의 열손상은 용이한 제모에 유용해야 한다.

모낭을 가열 및 손상시키기 위해 임의의 파장 범위의 광을 이용하는 것이 유용할 수 있다(즉, 체모에 유용한 방식으로)는 점에 유의해야 한다. 따라서, 일부 실시예에서는, 신속전달형 저감응 펄스의 광학 복사는 표피 아래로 침투하여 표피 아래의 피하 조직층(즉, 진피)에 에너지를 전달하는 750㎚ 내지 1500㎚(또는 780㎚ 내지 1000㎚)의 파장을 갖는 "광학 창(optical window)"에서의 광을 포함한다.

이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 이러한 '광학 창'에서의 광이, 예를 들어 650㎚ 내지 700㎚ 범위 또는 다른 범위에서의 광보다 적게 표피를 가열할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 멜라닌 과잉의 모낭을 가열하기 위해 선택적 광열분해에만 의존하기보다는, 모낭을 유효하게 가열하여 손상시키기 위해 '리저버(reservoirs)'로서의 주변 조직 내의 발색단(chromophores)을 이용할 수 있다.

일부 실시예에서, 복수의 비간섭성 광 펄스(예를 들어, 필터링된 광대역 광)를 인가할 경우에는 하기의 특징(i~iv) 중 하나 이상이 제공될 수 있다:

i) 펄스당 10J/㎠ 이하, 또는 펄스당 8J/㎠ 이하, 또는 펄스당 6J/㎠ 이하인 복수의 신속전달형 비간섭성 광 펄스의 '낮은(저)' 평균 감응(즉, 개개의 펄스에 대한 평균);

ii) '높은 반복률' - 예를 들어, 1.5HZ 이상, 또는 2HZ 이상 또는 2.5HZ 이상, 또는 5HZ 이상, 또는 7.5HZ 이상. 다른 예에서는, 더 낮은 감응이 더 높은 반복률에 관련될 수 있다.

iii) 모낭을 열적으로 손상시키는데 필요한 주어진 주기에 걸쳐 유지되는 (즉, 낮은 감응에 대한) '높은 평균 전력' (예를 들어, 0.5초 이상 또는 1초 이상 또는 2초 이상 또는 2.5초 이상 동안 적어도 42도 또는 45도). 예시적인 실시예에서는, 이 '높은' 평균 전력은 35W(Watts) 이상 또는 50W 이상 또는 75W 이상일 수 있다. 특정 평균 전력은 체모 및/또는 피부색 등의 생리학적 인자에 의존할 수 있다.

iv) '짧은' 펄스 폭 또는 펄스 지속시간 - 예를 들어, 0.5밀리초 또는 1밀리초 이상 10밀리초 이하. 일부 실시예에서는, 개별 펄스의 펄스 폭 또는 지속시간은 2 내지 7밀리초이다.

본 발명은 신체의 임의의 부위로부터 체모를 제거하는데 사용될 수 있고, 상기 임의의 부위는 등, 얼굴, 머리, 눈썹, 속눈썹, 가슴, 복부, 음부, 다리, 및 겨드랑이를 포함하지만 그것에만 제한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다.

또한, 조직의 주어진 부위 또는 소구역 또는 영역(예를 들어, 피부)에 광을, 예를 들어 광의 하나 이상의 펄스를 인가 또는 전달하는 것은 조직의 부위 또는 소구역 내의 임의의 위치 또는 위치들에 광(예를 들어, 광의 하나 이상의 펄스)을 인가 또는 전달하는 것을 의미한다는 점에 유의해야 한다.

광학 복사 및 펄스 특성

본 발명의 다양한 실시예는 후술하는 현저한 특징들의 임의의 조합을 제공한다. 후술하는 특징들 하나하나가 모든 실시예에 포함되어야만 하는 것은 아니다.

a) 파장 특징

본 발명자는 멜라민 과잉의 표피를 통과해 피하 조직(즉, 진피)에 의해 흡수 되는 "깊게 침투하는(deeper-penetrating)" 광학 복사를 포함하는 광학 복사를 환자의 피부에 전달하는 시술 장치를 기술한다. 일부 실시예에서, 이러한 깊게 침투하는 광학 복사는 최소 파장값(예를 들어, 750㎚, 780㎚, 또는 800㎚)과 최대 파장값(예를 들어, 950㎚, 980㎚, 1000㎚, 1200㎚, 또는 1500㎚) 사이의 파장을 갖는 광을 포함한다. 이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, "광학 창"에서의 파장 선택은, 신경을 포함하는 표피를 덜 가열하는 시술 프로토콜(또는 시술 장치)을 제공하는데 유용하여, 지루한 냉각(부대적으로 인가되거나, "사전-냉각 프로토콜"을 사용하여 인가됨)에 대한 필요성을 미연에 방지하거나 보다 안전한 시술 프로토콜을 제공할 수 있다는 것이 개시된다.

예시적인 실시예에서, 이는, 인가된 광학 복사의 대다수(또는 대부분)가 최소 파장값(예를 들어, 750㎚, 780㎚, 또는 800㎚)과 최대 파장값(예를 들어, 950㎚, 980㎚, 1000㎚, 1200㎚, 또는 1500㎚)에 의해 규정된 주어진 파장 범위 내의 파장을 갖도록, 복수의 주파수에서의 광(예를 들어, 밴드패스 필터에 의해 필터링된 IPL 장치로부터의 광)을 제공함으로써 제공된다.

일부 실시예에서, 인가된 비간섭성 광 및/또는 그 각각의 펄스는 '주로' 최소 파장값과 최대 파장값에 의해 규정된 범위 내의 파장을 포함한다. 즉, 비간섭성 광 또는 그 각각의 펄스의 적어도 70%가 이 범위 내의 파장을 갖는다.

일부 실시예에서, 비간섭성 광 또는 그 각각의 펄스의 75% 이상은 이 범위 내의 파장을 갖는다.

일부 실시예에서, 비간섭성 광 또는 그 각각의 펄스의 90% 이상은 이 범위 내의 파장을 갖는다.

일부 실시예에서, 비간섭성 광 또는 그 각각의 펄스의 95% 이상은 이 범위 내의 파장을 갖는다.

b) 감응 특징

본 발명자는 비간섭성 광의 저감응 펄스를 환자의 피부에 인가함으로써 체모를 제거할 수 있다는 것을 기술하고 있다.

예시적인 실시예에서, '저감응 펄스'는 펄스당 10J/㎠ 이하, 또는 8J/㎠ 이하, 또는 6J/㎠ 이하의 감응을 갖는다.

복수의 일련의 펄스가 인가될 때, 개별 펄스마다 반드시 동일한 정확한 감응을 갖는 것은 아니며, 펄스들간의 감응에서는 약간의 편차가 있을 수 있다.

그러나, 일부 실시예에서, '평균 펄스 감응'에 대하여 기술된 범위 내의 주어진 복수의 펄스의 모든 펄스는, 예를 들어 펄스마다 10J/㎠, 또는 8J/㎠ 등보다 작은 감응을 갖는다.

제공된 특정 감응(그 외에 펄스 폭, 반복률, 전력 등의 특징도)은 다수의 생리학적 인자에 의존할 수 있고, 그 생리학적 인자로서는 피부색 및 체모 색(hair color)이 있지만 그것에 제한되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 밝은 체모(덜 "흑화(멜라닌화)된" 체모)에 대해서는, 큰 감응을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 유사하게, 어두운 피부에 대해서는, 작은 감응을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 저감응 펄스는 제모에 매우 유효하다는 점에 유의해야 한다.

c) 반복률 특징

본 발명자는 먼저, 임의의 "높은" 반복률로 피부에 광을 인가하는 제모 프로토콜 및 장치에 대하여 기술한다.

본원에서 사용되는 '반복률'은 주어진 시간 주기에 걸쳐 전달된 개별 펄스의 비율(즉, 초당 펄스 또는 HZ), 즉 전달된 펄스의 수, 또는 '주어진' 시간 주기의 길이로 분할된 전달 또는 제공된 펄수의 수를 의미한다. 다른 실시예에서, 주어진 시간 주기는 예를 들어, 0.5초 이상, 1초 이상, 1.5초 이상, 2초 이상, 3초 이상, 5초 이상 또는 10초 이상일 수 있다.

예시적인 실시예에서, '신속한' 반복률은 1.5펄스/초 이상, 및/또는 2.5펄스/초 이상, 및/또는 2.5펄스/초 이상, 및/또는 3펄스/초 이상, 및/또는 7.5펄스/초, 및/또는 5펄스/초 이상이다.

일부 실시예에서, 최대 반복률은 20 또는 15 또는 12.5 또는 10펄스/초이다. 일부 실시예에서, 반복률이 증가하면, 선택된 감응은 낮아진다.

d) 펄스 지속시간/펄스 폭 특징

예시적인 실시예에서, 비간섭성 광의 개별 펄스의 펄스 폭 또는 지속시간은, 예를 들어 평균 0.5밀리초 또는 1밀리초 이상 10밀리초 이하이다. 일부 실시예에서, 개별 펄스의 펄스 폭 또는 지속시간은 평균 2 내지 7밀리초이다.

제공된 특정 감응 및 특정 펄스 지속시간 또는 펄스 폭은 다수의 생리학적 인자에 의존할 수 있고, 그 생리학적 인자로서는 피부색 및 체모 색이 있지만 그것에 제한되는 것은 아니라는 점에 다시 한번 유의해야 한다. 예를 들어, 밝은 체 모(덜 "흑화(멜라닌화)된" 체모)에 대해서는, 큰 감응을 가진 긴 펄스를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 유사하게, 어두운 피부에 대해서는, 작은 감응을 가진 짧은 펄스를 선택하는 것이 바람직할 수 있다.

e) 감응과 반복률의 관계

예시적인 실시예에서, 광의 "신속하게 인가된 일련의 저감응 펄스"가 인가된다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 복수의 광 펄스의 평균 펄스 감응과 복수의 광 펄스의 반복률 사이의 비율은 3(J*s)/㎠ 이하, 또는 2(J*s)/㎠ 이하, 또는 1.5(J*s)/㎠ 이하인 최대 비율값이다.

f) 평균 전력 특징

일부 실시예에서, 피하층(즉, 진피)(또는 그 일부)이 최소 진피 가열 온도 이상으로 가열되도록 최소 평균 전력이 제공(즉, 최소 평균 전력에서 비간섭성 및/또는 가간섭성 광이 전달됨)된다.

예를 들어, 주어진 시간 주기(즉, 진피를 42℃ 또는 45℃ 이상으로 가열하기에 충분한 시간) 동안 35W, 또는 50W, 또는 75W의 최소 평균 전력이 제공된다.

다른 예에서, 주어진 시간 주기 동안 8W/㎠, 또는 12W/㎠, 또는 15W/㎠의 최소 평균 전력 밀도가 제공된다.

이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 임의로 주어진 시간 주기(예를 들어, 0.5초 이상, 또는 1초 이상, 또는 2초 이상, 등 ― 또는 임의의 최소 펄스수를 전달하는 시간 주기 ― 예를 들어, 3, 5, 10, 15, 또는 30 이상의 펄스) 동안 상대적으로 '높은' 평균 전력에서 작업함으로써, 피하층 또는 진피를 가열하기에 충분한 전력을 제공할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

일부 실시예에서, 예를 들어, 보다 안전한 시술 및/또는 진피의 냉각에 대한 필요성이 적은 시술을 제공하기 위해, 최대 평균 전력(및/또는 임의 파장의 광의 최대 평균 전력)이 제공된다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 평균 전력은 400W 이하, 또는 300W 이하, 또는 200W 이하, 또는 150W 이하이다.

예시적인 시술 장치

도 1A 내지 도 1C는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 장치의 블럭도를 제공한다. 이들 도면 모두는 예시로서 의도된 것이지 그것에 제한하고자 하는 것은 아니다.

상기 장치는 펄스형 비간섭성 광원(110)(예를 들어, 플래시 램프), 컨트롤러(215)(도면의 특정 예에서, 컨트롤 유닛(116)의 일부로서 제공됨) 및 어플리케이터(applicator)(114)를 포함한다.

어플리케이터(114)는 환자의 시술 부위에 광을 전달하게 되어 있다. 일부 실시예에서, 어플리케이터(114)는 광의 펄스를 전달하기 위한 구멍을 가진 하우징을 포함한다. 일부 실시예에서, 어플리케이터의 사이즈를 결정 또는 제어하기 위한 컨트롤러가 제공될 수 있다.

체모를 제거하기 위해 피부에 광학 복사를 전달하는 어플리케이터(114)는 당업자에게는 공지되어 있으며, 임의의 공지된 어플리케이터(114) 및 임의의 공지된 어플리케이터 특징이 현재 기술하고 있는 제모용 장치에서 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

일부 실시예에서, 어플리케이터는 전달된 복사를 제어하는 버튼 등의 몇가지 종류의 내장형 제어, 예를 들어, '온/오프' 제어를 포함하거나 그러한 제어와 연관될 수 있다.

도 1A에서는 어플리케이터(114)가 피부와 접촉(즉, 표피(52)와 접촉)해 있는 상태가 도시되어 있지만, 이것에만 한정되는 것은 아니며, 피부에 닿지 않은 채로 피부에 광을 인가하는 실시예도 본 발명의 범주 내이다.

도 1B에서는, 어플리케이터(114)의 저부와 피부의 표면 사이에 길이 d1의 간극(gap)이 존재하도록 어플리케이터(114)가 피부의 표면 '위쪽'에 위치(즉, 피부에 닿지 않고)해 있다.

도 1C에서는, 어플리케이터(114)는 투명한 에너지 전달 소자(45)를 포함하고, 그 소자를 통해 비간섭성 광(및 그 외의 광학적 전자기 에너지)이 피부 표면(49)에 인가된다. 에너지 전달 소자(45)는 그 저면(즉, 에너지 전달면(43))과 피부 표면 사이에 길이 d2의 '스페이서' 또는 '간극'을 두도록 어플리케이터(114) 내에 포함된다.

도 1A 내지 도 1C에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(116)은 펄스형 광원(110)에 의해 방출된 전자기 복사의 다양한 파라미터를 제어하는 컨트롤러(215)(예를 들어, (i) 소프트웨어 및 하드웨어의 임의의 조합을 사용하여 제공되는 마이크로프로세서 및/또는 코드를 포함하는 자동 전자 제어 및/또는 (ii) 수동 제어)를 포함한다.

따라서, 도 1A 내지 도 1C 및 도 2와 같은 특정한 예에서는, 컨트롤러(215) 가 광원(110) 및 어플리케이터(114)와는 별도로(및 별도의 유닛으로) 제공된다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 이것에만 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예에서는, '컨트롤러'(215)는 광원(110)의 일부 또는 플래시 장치 등의 비간섭성 광 장치(즉, 광원(110)을 포함)-즉, 본질적으로 원하는 펄스 시퀀스를 발생하도록 구성된 광원의 일부로서 구성될 수 있다. 또한, 별도의 '제어 유닛(116)'은 필요없다.

도 1A 내지 도 1C의 예에서는, 펄스형 광원(110)은 어플리케이터(114)에 내장된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 일부 예에서는, 펄스형 광원(110)은 어플리케이터(114)의 외부에 위치되며, 광은 '외부의' 광원으로부터 몇가지 종류의 도파관 또는 도관을 통해 어플리케이터(114)에 전달된다.

예시적인 실시예에서, 어플리케이터(114)는 어플리케이터를 사용하여 제공되는 접촉 냉각(예를 들어, 사파이어 접촉 냉각 등의 접촉 냉각)과 같은 냉각을 제공하기 위해 냉각된다. 접촉 냉각과 관련된 실시예에서, 양호한 열 접촉을 제공하기 위해서는 접촉 냉각이 바람직하다.

냉각할 필요가 없더라도, 사전-냉각, 동시 냉각, 분사 냉각, 겔(gel) 냉각, 공기 냉각, 등을 포함하는 냉각 기술의 임의의 조합이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

예시적인 실시예에서, 냉각은 광 펄스에 의한 처리 이전 및/또는 도중 및/또는 이후에 가해질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 냉각(예를 들어, 접촉 냉각 및/또는 분사 냉각 또는 임의의 다른 냉각)의 양은 예를 들어, 펄스형 광의 하나 이상의 파라미터에 따라 제어 유닛(116)(예를 들어, 컨트롤러(215))에 의해 결정된다.

예시적인 실시예에서, 광은 진피(54)에 침투하여 예를 들어, 42℃ 이상 또는 45℃ 이상까지 진피를 가열한다. 예시적인 실시예에서, 모낭(50)은 진피의 온도보다 높은 온도까지, 예를 들어 열 변성(thermal denaturation) 온도까지 가열되지만, 이것은 필수적인 것은 아니며 모낭을 변성 온도까지 가열하지 않고도 손상시킬 수 있다.

이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 예시적인 실시예에서, 진피가 고온이기 때문에, 모낭은 임의의 시간 주기 동안은 진피의 온도보다 낮게 냉각되지 않는다. 이러한 경우에, 예를 들어 체모가 탈모되기를 기다리거나 핀셋을 사용하여 체모를 제거할 수 있다.

일부 실시예에서는, 본원에 개시된 임의의 스폿(spot) 영역의 20% 이상 또는 50% 이상 또는 80% 이상인 영역으로서의 진피(또는 피하층)의 가열 부위는 최소 시간 주기 동안, 예를 들어 0.5초 이상, 1초 이상, 2초 이상, 또는 모낭을 원하는 만큼 가열(모낭의 열손상)하는데 유용한 임의의 다른 시간 주기 동안 가열된다.

도 2는 예시적인 제어 유닛(116)의 블럭도를 제공한다. 상술한 바와 같이, 다양한 파라미터가 조작자에 의해 수동으로 결정되거나 및/또는 전자 회로를 사용하여 연산될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 임의의 '사전-프로그램된 옵션'을 제공하기에 편리할 수 있다.

도 2의 예의 제어 유닛(116)은 컨트롤러(215)를 포함한다. 컨트롤러(215)는 펄스 감응, 개별 펄스의 지속시간(즉, 펄스 폭), 전력 파라미터(예를 들어, 평균 및/또는 피크(peak) 전력), 펄스 시퀀스의 지속시간, 펄스 시퀀스에서의 펄스의 수, 및 펄스 레이트를 포함하는 하나 이상의 펄스 특성을 적어도 부분적으로 제어하도록 동작한다.

따라서, 도 2의 예에서, 컨트롤러(215)는 반복률 설렉터(210), 감응 설렉터(212), 개별 펄스 지속시간(또는 펄스 폭) 설렉터(217), 전력 설렉터(214)(예를 들어, 피크 전력 및/또는 평균 전력 및/또는 두 전력의 파생 파라미터를 결정), 및 펄스 시퀀스 지속시간 설렉터 및/또는 펄스 시퀀스에서의 펄스 수 설렉터(213) 중에서 하나 이상을 포함한다.

따라서, 다른 실시예에서는, 컨트롤러(215)는 주어진 반복률에서 적어도 최소의 펄스 수(예를 들어, 3펄스 이상, 5펄스 이상, 10펄스 이상, 15펄스 이상 또는 30펄스 이상)를 포함하는 임의의 펄스 시퀀스를 제공하도록 조작 또는 프로그램될 수 있다.

일부 실시예에서는, 제어 유닛(116)은 본원에 개시된 제모를 위해 선택된 시술 프로토콜(예를 들어, 반복률 및/또는 광 펄스의 감응 및/또는 펄스 지속 기간의 펄스 폭 및/또는 전력 파라미터를 기술하는 임의의 시술 프로토콜)을 제공하도록 '사전-구성'된다. 일예에서, 유저는 디스플레이(216)를 이용하는 몇가지 종류의 인터페이스(도시 생략)를 사용하는 복수의 프로토콜에서 시술 프로토콜(예를 들어, 본원에 개시된 프로토콜)을 선택할 수 있다.

일부 실시예에서는, 주어진 펄스 시퀀스와 연관된 하나 이상의 '프로그램'이 제공되고, 특정 프로그램을 선택하는 메카니즘이 제공된다. 하나의 특정한 예에서는, 피부 및/또는 체모의 색에 따라 특정 프로그램을 선택하는 유저 인터페이스가 제공된다.

예를 들어, '밝은 피부' 프로그램은 높은 감응 펄스를 제공할 수 있는데 반해, '어두운 피부' 프로그램은 낮은 감응 펄스 및 높은 반복률을 제공할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제어 유닛은 예를 들어, 프로그램을 선택하는데 유용한 유저 디스플레이를 포함한다.

일부 실시예에서, 유저는 제 1 파라미터 또는 파라미터(예를 들어, 감응) 세트를 특정할 수 있고, 컨트롤러(215)는 특정된 파라미터 또는 파라미터들과는 다른 파라미터(예를 들어, 반복률)를 결정 또는 계산할 수 있다 점에 유의해야 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 광원(110)은 어플리케이터(예를 들어, 핸드피스(handpiece))에 '내장'된다는 점에 유의해야 한다. 이러한 현저한 특징은 임의의 실시예에 의해 제공될 수 있지만, 그것에 한정되는 것은 아니다.

예시적인 실시예에서, 하나 이상의 유저 입력 제어부(예를 들어, 키보드, 풋 페달 등)(도시 생략)가 제공될 수 있다.

도 3은 예시적인 광원(110)(즉, 펄스형 및/또는 CW 광원)의 다이어그램을 제공한다. 도 3의 예에서, 이는 펄스 제너레이터(310)(예를 들어, 장치 제어 유닛에 의해 제어됨), 광원(312)(예를 들어, 플래시 램프와 같은 비간섭성 광원), 및 광학 조립체(314)를 포함한다.

광학 조립체(314)는 비간섭성 광의 전자기 복사의 전파를, 예를 들어 소정 방향의 직접 광으로 및/또는 소정 위치로 변경하도록 구성될 수 있다. 광학 조립체는 이러한 기능을 수행하기 위해 당업자에게 공지된 임의의 적절한 광학 부품, 즉 도파관, 렌즈(즉, 굴절 렌즈 및 회절(diffractive) 렌즈를 포함하고 그에 제한되지는 않음), 및 미러를 포함할 수 있지만, 그것에만 제한되는 것은 아니다. 선택적으로, 비간섭성 광 기반의 제모와 관련된 일부 실시예에서는, 광학 조립체(314)는 밴드패스 필터, 예를 들어 플래시 램프로부터의 비간섭성 광을 필터링하는 로우패스 필터를 포함할 수 있다.

플래시 램프 또는 그 외의 비간섭성 광원은 상이한 파장 범위의 광을 제공하도록 프로그램될 수 있다.

광 펄스의 형상을 제한하지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 예시적인 실시예에서, 펄스의 형상은 정사각형이지만, 이것에 제한되는 것은 아니고, 임의의 형상(예를 들어, 사인파형, 톱니형 등)의 펄스가 본 발명의 범주 내에 포함된다.

비간섭성 광과 관련된 예시적인 실시예에서, 스폿 영역 또는 스폿 사이즈는 예를 들어, 3㎠ 내지 10㎠, 또는 예를 들어, 3㎠ 내지 7㎠이다.

일부 실시예에서, 중간펄스(inter-pulse) 시간은 일정하게 유지된다. 대안적으로, 이 파라미터는 반복률을 변화시키도록 변화될 수 있다.

일부 실시예에서 제어 유닛에 의해 제공된 한가지 현저한 특징은 광의 펄스가 상이한 소정의 광학 복사 및/또는 펄스 파라미터들, 예를 들어 소정의 파장, 감응, 반복률, 펄스 형상, 등으로 이루어질 수 있다는 점이다.

일부 실시예에서, 광학 복사 이외의 전자기 복사(예를 들어, RF 복사)는 광의 펄스와 함께 인가될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이것에만 제한되는 것은 아니며, 이러한 비광학적 에너지의 전체 강도가 전체 전자기 복사 강도의 10% 이하인 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다. 통상적으로, RF 복사는 인가되지 않고, 광(가간섭성 및/또는 비간섭성)만이 인가되며, 이것에만 제한되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 다양한 파라미터, 예를 들어 반복률, 펄스 형상, 펄스 폭 등이 적시에 선택적으로 변경될 수 있다.

다양한 실시예에서, 광 펄스를 포함하는 전자기 복사는 주변의 조직/피부에 화상을 입히거나 주변의 조직/피부를 손상시키는 일 없이 체모를 제거(일시적인 및/또는 영구적인 제모)하도록 인가된다.

시술 프로토콜에 대한 추가 검토

일부 실시예에서, 환자에 대한 시술은 (i) 환자의 모낭이 존재하는 부위(또는 모낭을 손상시키려고 하는 부위)를 확인하는 단계, (ii) 복수의 비간섭성 광 펄스를 포함하는 전자기 복사를 인가하는 단계, (iii) 인가된 전자기 복사에 의해 모낭을 손상시키는 단계를 포함한다.

핸드피스 또는 어플리케이터 속도

이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 상대적으로 '높은' 펄스 전달 속도 또는 주파수를 사용하면 상대적으로 '높은' 속도로 피부의 표면 위로 이동하는 핸드피스를 통한 광 펄스의 인가가 가능하다는 점에 유의해야 한다. 이는 펄스 전달 속도가 높은 경우에 주어진 시간 주기 동안 더 많은 개별 펄스가 전달됨으로써 핸드피스 속도가 상대적으로 '높아도', 여전히 모낭이 최소의 펄스 수를 수신할 수 있기 때문이다.

예시적인 실시예에서, 평균적으로, 주어진 시술 부위(예를 들어, 1㎠ 이상, 또는 5㎠ 이상, 또는 10㎠ 이상, 또는 50㎠ 이상의 주어진 시술 부위) 내의 각각의 모낭은 10 내지 15의 펄스를 수신한다. 특정한 적용에 따라, 예를 들어 소정의 모낭이 5 펄스 이상 20 펄스 이하, 또는 임의의 다른 펄스 수를 받는 몇가지 임상적인 상황이 존재하는 것을 알고 있다.

일부 실시예에서, 복수의 광 펄스의 적용은, 주어진 최소의 평균 반복률로 복수의 광 펄스가 전달되는 시간 주기 동안(예를 들어, 10 이상의 펄스가 전달되는 시간 주기, 또는 20 이상의 펄스가 전달되는 시간 주기, 또는 50 이상의 펄스가 전달되는 시간 주기, 또는 75 이상의 펄스가 전달되는 시간 주기, 또는 100 이상의 펄스가 전달되는 시간 주기 동안), 시술 부위의 표면 위로(즉, 피부의 표면 위로) 평균적으로 3cm/sec 이상(또는 4cm/sec 이상, 또는 대략 5cm/sec)의 속도로 이동 또는 '활주(glide)'하는 어플리케이터 또는 핸드피스(예를 들어, 비제한적으로 접촉 냉각을 포함하는 냉각을 동시에 제공하는 어플리케이터)에 의해 수행된다.

본원에서 사용되는 어플리케이터 또는 핸드피스의 '속도'란, 시술 부위 또는 피부의 표면 위로(예를 들어, 시술 부위의 국부적인 평면에 평행하게) 어플리케이터 또는 핸드피스가 이동할 때, 시술 부위 또는 피부에 대한 어플리케이터 또는 핸드피스 상의 고정 지점(예를 들어, 무게 중심, 또는 다른 예에서는, 에너지 시술 표면 상의 고정 지점)의 속도를 의미한다.

다른 적용에서는, 광 펄스의 인가 또는 전달 도중에 필요한 핸드피스의 최소 또는 평균 속도는 적용분야에 따라, 즉 반복률, 스폿 영역, 필요한 시술의 침략력(aggressiveness) 레벨 등과 같은 파라미터에 따라, 변할 수 있다는 것을 알고 있다.

따라서, 일예에서는, 반복률이 높아지면, 펄스 전달 시기 도중에 더 높은 속도를 갖는 핸드피스 또는 어플리케이터로부터의 광 펄스를 전달할 수 있다. 다른 예에서는, 스폿 영역이 커지면 핸드피스 또는 어플리케이터의 속도가 높아질 수 있다.

일부 실시예에서, 펄스(즉, 비간섭성 광 펄스) 전달 시기 도중의 평균 핸드피스 속도는 3cm/sec 이상, 4cm/sec 이상, 또는 약 5cm/sec이다. 일부 실시예에서, 평균 핸드피스 또는 어플리케이터 속도(v)는 비간섭성 광의 복수의 펄스의 전달 시간 주기 도중에, 비율 (v²)/[(주파수)²*(스폿)](여기서, v는 핸드피스 또는 어플리케이터의 속도(cm/sec), 스폿은 스폿 영역(㎠))이 0.1 이상, 또는 0.3 이상, 또는 0.5 이상, 또는 0.7 이상 또는 1 이상이 되도록 결정된다.

이론에 의해 구속되는 것은 아니지만, 일부 실시예에서, 제모를 위해 환자를 시술하는 시술자는 보다 신속한 제모 시술을 제공하기 위해 '더 빠른' 또는 '더 높은' 속도를 채용할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

시술 부위의 소구역의 후속 시술

도 4A는 예시적인 시술 부위(500)의 예시를 제공한다. 각각의 소구역은 수학적 구조라는 점에 유의해야 한다. 도 4A의 예에서, 각각의 소구역은 직사각형(및 전체 시술 부위(500)도 직사각형)을 갖지만, 이것에만 제한되는 것은 아니다. 도 4A 및 도 4B의 예에 따르면, 환자에게 제모 시술을 제공하는 시술자는, 예를 들 어 광 펄스를 시술 부위 전체에 전달하기 위해 핸드피스를 이동함으로써 시술 부위(500)의 여러 영역 또는 소구역에 광 펄스를 인가한다.

따라서, 순차적으로 시술될 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 시술 부위(500)의 시술 도중에, 제 1 소구역 'A'(502)가 복수의 광 펄스에 의해 시술(511)되고, 이후 제 1 소구역 'B'(504)가 복수의 광 펄스에 의해 시술(513)되며, 이후 제 1 소구역 'C'(506)가 복수의 광 펄스에 의해 시술(515)되고, 이후 제 1 소구역 'D'(508)가 복수의 광 펄스에 의해 시술(517)되며, 이후 제 1 소구역 'E'(510)가 복수의 광 펄스에 의해 시술(519)된다.

이러한 프로세스는 임의의 회수에 걸쳐 반복될 수 있다. 도 4B에 도시된 바와 같이, 첨자 i는 주어진 소구역의 i회차 시술이 수행되는 것을 지칭한다.

도 4A 및 도 4B의 예에서, 주어진 소구역이 시술될 때에는, 다른 소구역들은 시술되지 않는다(즉, 핸드피스 또는 어플리케이터가 다른 위치에 있기 때문). 따라서, 소구역 'A'는 시간 간격 t₁ ¹ 동안 먼저 시술된다. 이후, 시간 간격 t₂ ¹, t₃ ¹, t₄ ¹, t₅ ¹, 및 t₁ ⁶를 포함하는 '나머지' 시간 간격 도중에, 어플리케이터가 다른 소구역들(즉, 소구역 'B' 내지 'F')을 시술한다. 따라서, 이러한 '나머지' 시간 간격 도중에, 소구역 'A'(502)는 광 펄스를 수신하지 않는다. 계속해서, 시간 간격 t₁ ² 도중에, 소구역 'A'(502)는 복수의 광 펄스를 재차 받는다(511).

따라서, 도 4B에 기술된 프로세스는 후술되는 광 펄스의 '간헐적인' 적용 (즉, 각각의 소구역이 간헐적으로 복수의 광 펄스를 받음)의 하나의 특정한 예이다.

체모의 용이한 제거를 위해 환자의 피부상의 주어진 위치에 간헐적인 광 펄스의 적용

일부 실시예에서, 피부상의 주어진 위치 또는 주어진 모낭에 지속적으로 또는 한번에 모든 펄스가 전달되는 것은 아니다.

따라서, 도 4A 및 도 4B를 참조로 기술한 바와 같이, 주어진 제 1 소구역이 다수의 펄스에 의해 시술되고, 그 후에 제 2 소구역이 시술되며(예를 들어, 제 1 소구역으로부터 제 2 소구역까지 어플리케이터 또는 핸드피스를 이동함으로써, 예를 들어, 제 2 소구역에 이를 때까지 피부의 시술된 부위 위에서 어플리케이터를 활주함으로써), 그 후에 제 1 소구역은 추가의 광 펄스를 수신하게 될 수 있다.

선택적으로 또는 추가적으로, 광 펄스의 '간헐적인' 인가의 다른 예에서는, 임의의 수의 펄스가 임의의 부위에 전달될 수 있고, 그 후에 한 주기의 시간 동안은 시술 부위에 펄스가 전달되지 않으며(예를 들어, 조작자가 풋-페달 등을 사용하여 펄스 전달을 일시적으로 중지할 수 있음), 그 후에, 임의의 수의 펄스가 다시 전달될 수 있다.

또한, 일부 실시예에서, 어플리케이터의 속도는 시술된 부위의 사이즈의 함수로 될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 5는 조직의 주어진 위치 또는 영역에 광 펄스가 간헐적으로 인가되는 예시적인 절차의 플로우차트로서, 광 펄스는 제 1 시간 주기에 걸쳐 인가되고(스텝 401), 그 후에 제 2 시간 주기 동안(스텝 403) 조직의 주어진 위치 또는 영역은 광 펄스를 수신하지 않고, 그 후에 제 3 시간 주기 동안(즉, 스텝 401의 반복) 조직의 주어진 위치 또는 영역에는 상기 인가된 광 펄스가 다시 인가된다. 스텝 401 및 스텝 403은 상기 주어진 위치 또는 영역으로부터의 용이한 제모를 위해 임의의 회수로 반복될 수 있다.

따라서, 스텝 401에서, 일련의 광 펄스는 주어진 반복률로 전달(즉, 최소의 펄스 수(P)를 포함)되도록 인가된다. 일예에서는, 이들 펄스는 펄스당 8J/㎠ 이하이며 펄스당 0.5J/㎠ 이상인 평균 감응을 갖는다.

본원에서 사용되는, 비간섭성 광의 하나 이상의 펄스를 영역 또는 부위에 전달 또는 인가하는 것은 상기 영역 또는 부위 내의 하나 이상의 위치에 펄스를 전달하는 것을 포함한다.

일부 실시예에서, 스텝 401에서 영역 또는 부위(즉, 영역 또는 부위 내의 하나 이상의 위치)에 전달된 펄스 수(P)는 영역의 사이즈에 의존하며, 그 이유는 더 큰 영역의 더 큰 '용량'이 그 영역 내의 더 많은 위치에서 펄스를 수신하게 되므로, 영역이 클수록 더 많은 펄스를 수신할 수 있기 때문이다.

따라서, 일예에서는, 조직의 영역이 사이즈 N㎠으로 되면(즉, N㎠의 표면적을 가지면), 스텝 401에서 전달된 펄스의 수는 적어도 1.5N보다 큰 최소의 정수이다.

이 예에 따르면, N의 값은 1과 20 사이, 1.5와 15 사이, 2와 15 사이의 범위 내 및 다른 하위 범위 내에 있을 수 있다.

하나의 특정한 예에서, 사이즈 1㎠인 조직의 영역은 핸드피스의 주어진 '경로(pass)'에서 2 펄스를 수신한다(즉, 한 번의 스텝 401의 도중에). 이 예에서와 유사하게, 사이즈 4㎠인 조직의 영역은, 이 특정한 예에서는, 핸드피스의 주어진 '경로'에서 8 펄스를 수신한다.

이제, 스텝 403을 참조하면, 적어도 P인 광 펄스를 인가한 후에, 부위 또는 영역(넓은 시술 부위의 소구역일 수도 있고 소구역이 아닐 수도 있음)은 광 펄스를 전달하지 않거나(즉, 상기 부위 또는 영역 내의 임의의 위치에), 평균 전력이 감소된 광만을 상기 부위 또는 영역에 인가 또는 전달하는 휴지 상태(resting phase)로 될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

스텝 403의 기간 동안, 주어진 부위 또는 영역은 스텝 401이 반복되기 전에 냉각될 수 있다. 이는 안전한 시술을 제공하는데 유용하다.

일예에서, 스텝 403의 기간 동안, 어플리케이터가 별도로 에너지를 인가하는 경우에도, 휴지 상태 동안에는 에너지가 전혀 인가될 필요가 없다. 이는 도 4A 및 도 4B에 기술되어 있다. 따라서, 소구역 'A'(502)에 대해서는, 스텝 401의 일차 실행이 시간 간격 t₁ ¹ 동안 수행된다. 스텝 403의 일차 실행은 시간 간격 t₂ ¹, t₃ ¹, t₄ ¹, t₅ ¹, 및 t₁ ⁶를 포함하는 시간 간격 동안 수행된다. 스텝 401의 이차 실행은 시간 간격 t₁ ² 동안 수행된다.

소구역 'B'(504)에 대해서는, 스텝 401의 일차 실행은 시간 간격 t₂ ¹ 동안 수행된다. 스텝 403의 일차 실행은 시간 간격 t₃ ¹, t₄ ¹, t₅ ¹, t₁ ⁶ 및 t₁ ²를 포함하는 시간 간격 동안 수행된다. 스텝 401의 이차 실행은 시간 간격 t₂ ² 동안 수행된다.

다양한 실시예에서, 이러한 휴지 상태는 '에너지 비인가 상태' 또는 '상대적으로 낮은 에너지 인가 상태'일 수 있다는 점에 유의해야 한다.

일예에서, 스텝 403의 '휴지 상태' 동안에는, 전달된(예를 들어, 스텝 401에서 복수의 광 펄스를 전달하는데 사용된 핸드피스 또는 어플리케이터에 의해 전달된) 광의 평균 전력(750㎚ 내지 1500㎚의 스펙트럼 범위에서의 광량 또는 전체 광량)은 약간 '낮은 전력'을, 예를 들어 30W, 또는 20W, 또는 10W, 또는 5W를 초과하지 않는다.

다른 실시예에서는, '휴지' 상태의 지속시간은, 예를 들어 시술의 원하는 레벨의 침략력 및/또는 전체 '시술' 부위의 사이즈 및/또는 환자의 물리적인 파라미터(예를 들어, 체모 또는 피부색) 및/또는 하나 이상의 다양한 인자에 따라 변한다.

시술을 가하는 숙련된 시술자는 다수의 예에 따라 '휴지' 상태의 길이를 결정한다. 따라서, 다양한 예에서, 스텝 403의 '휴지 상태'의 지속시간은 최소 시간동안 지속되고, 상기 최소 시간은 하나 이상의 인자에 의존할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 주어진 모낭은 최소 몇분부터, 최대 제모 시술의 지속시간의 크기 정도 의 시간 주기에 이르는, 즉 최대 몇십분(예를 들어, 최대 20분, 또는 30분, 또는 60분)에 이르는 시간 동안 '휴지 상태'로 될 수 있다.

일예에서, 예를 들어 도 4A의 예와 유사하게, 휴지 기간의 길이는 전체 시술 부위의 사이즈에 대한 주어진 소구역의 사이즈에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 주어진 소구역의 사이즈가 전체 시술 부위의 사이즈에 비해 작으면, 스텝 403의 '휴지 기간'의 시간 길이가 증가될 수 있다. 주어진 소구역의 사이즈가 전체 시술 부위의 사이즈에 비해 크면, 스텝 403의 '휴지 기간'의 시간 길이가 감소될 수 있다.

전달된 전체 펄스 수는 시술 부위(500)의 사이즈에 의존할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일예에서, 장치는 적어도 임의의 펄스 수, 예를 들어 15 이상, 30 이상, 50 이상, 100 이상, 및 500 이상의 펄스 수를 전달하도록 사전-구성(또는 임의의 펄스 수를 전달하도록 프로그램)될 수 있다. 또한, 다른 예에서는, 제모 시술을 제공하는 유저 또는 시술자는 펄스의 전달을 정지(일시적으로 또는 완전히)하도록 제어할 수 있다.

후술하는 예는 단지 예시적인 것이며 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범주로부터 일탈함이 없이 다양한 변경, 치환, 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당업자라면 이해할 것이다.

예

본원에 개시된 하나 이상의 기술에 따라 광학 복사를 인가함으로써 인간의 체모 제거를 실증하려는 다양한 실험이 본 발명자에 의해 수행되었다. 예 1에서, 수행된 실험의 일부를 기술한다. 예 2에서, 추가의 예시적인 프로토콜 및 장치 구성 파라미터가 상술한 비간섭성 광에 관련지어진다.

예 1: 비간섭성 IPL ( Incoherent Intense Pulsed Light )을 사용한 제모

본 발명자는 예시적인 플래시 램프 제모 장치를 구성하고, 본 발명의 임의의 기술에 따라 이 장치를 형성했다. 본 발명자는 전술한 장치를 사용한 제모를 설명하기 위해 임의의 실험을 수행했다.

예시적인 장치에서, 780㎚ 이하의 파장 및 1300㎚ 이상의 파장을 갖는 광이 로우패스 필터를 사용하여 필터링되었다.

하기의 표들은 특정한 실험 도중에 사용된 다양한 광학 분야의 형성 파라미터의 리스트이다. 이 실험 도중에, 일련의 정사각형 펄스가 피부에 인가되었고, 이때의 펄스 페어(pulse pair)들 사이의 시간은 모든 펄스 페어들에 대하여 동일했다.

파라미터	값
감응 펄스 지속시간 스폿 영역 펄스 주파수(반복률) 피크 전력 평균 전력	5 J/㎠ 6 ms 6.4 ㎠ 3 펄스/초 5*1/0.006*6.4 = 5,330 W 5×6.4×3 = 96 W

예 2: 비간섭성 IPL 을 사용한 제모

예 2는 비간섭성 광(예를 들어, IPL 또는 플래시)에 관련된 파라미터를 제한하지 않는 추가적인 장치 또는 시술을 기술한다.

파라미터	값
감응 펄스 지속시간 스폿 영역 펄스 주파수(반복률) 피크 전력 평균 전력	2 J/㎠ 2 ms 6.4 ㎠ 10 펄스/초 2*1/0.002*6.4 = 6,400 W 2×6.4×10 = 128 W

본원의 상세한 설명 및 특허청구범위에서, "포함한다(comprise)", "구비한다(include)" 및 "갖는다(have)" 등의 동사와 그 활용형은 동사의 목적어(들)가 반드시 동사의 주어(들)의 부재들, 구성요소들, 요소들 또는 일부분들의 완전한 목록은 아님을 지칭하는데 사용된다.

본원에서 인용되는 모든 참증은 그대로 참조로서 포함된다. 참증의 인용은 참증이 종래기술임을 의미하는 것은 아니다.

본원에서 하나를 의미하는 관사("a" 및 "an")는 관사의 문법적인 대상이 하나 또는 하나 이상(즉, 적어도 하나)임을 나타낸다. 예로서, "요소"는 하나의 요소 또는 하나 이상의 요소를 의미한다.

용어 "포함/구비하는"은 본원에서는 "비제한적으로 포함/구비하는"의 의미와 혼용된다.

용어 "또는"은 본원에서는, 문맥에서 달리 명확하게 지시하는 바가 없는 한, "및/또는"의 의미와 혼용된다.

용어 "~와 같은"은 본원에서는 "비제한적으로 ~와 같은"의 의미와 혼용된다.

본 발명은 예로서 제공되고 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않은 실시예들의 상세한 설명을 이용하여 기술되었다. 상술된 실시예들은 발명의 모든 실시예에서 모두 필요한 것은 아닌 다양한 특징을 포함한다. 본 발명의 일부 실시예는 단지 일부 특징만을 또는 상기 특징들의 가능한 모든 조합을 이용한다. 상술한 본 발명의 실시예들의 변형 및 상술한 실시예에 주지된 상이한 특징들의 조합을 포함하는 본 발명의 실시예가 당업자에 의해 이루어질 수 있다.

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9. 복수의 모낭을 갖는 피부 영역에서 모낭을 손상시키는 장치에 있어서,

   a) 비간섭성 광원 - 상기 비간섭성 광원은 복수의 비간섭성 광 펄스를 포함하는 비간섭성 광을 생성하도록 동작하고, 상기 복수의 비간섭성 광 펄스의 각각은 750㎚ 이상의 최소 파장값과 1500㎚ 이하의 최대 파장값 사이의 범위 내의 파장을 포함함 - ;

   b) 상기 광 펄스의 펄스 특성을 적어도 부분적으로 제어하도록 동작하는 컨트롤러;를 포함하고,

   상기 광원 및 상기 컨트롤러는,

   i) 상기 복수의 펄스의 평균 펄스 감응(pulse fluence)은 0.5J/㎠ 내지 10J/㎠ 범위 내에 있으며,

   ii) 상기 복수의 펄스의 평균 반복률(repetition rate)은 1.5Hz 내지 20Hz 범위에 있으며,

   iii) 상기 광 펄스의 평균 펄스 지속시간(pulse duration)은 0.5ms 내지 10ms 범위 내에 있으며,

   상기 광원 및 상기 컨트롤러는, 상기 광 펄스가 피부 영역에 도달할 때, 도달된 광 펄스가 피부 영역의 피하층(dermis)을 42℃ 내지 50℃ 범위의 온도까지 가열하도록 인가되는 것을 특징으로 하는 모낭 손상 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 피부 영역의 모든 영역에 광 펄스를 전달하기 위한 어플리케이터를 더 포함하는 모낭 손상 장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 광원 및 상기 컨트롤러는,

    상기 광의 펄스가 피부 영역에 도달할 때, 도달된 광 펄스가 피부 영역의 피하층을 적어도 45℃의 최소 온도까지 가열하도록 간섭성 광을 제공하도록 구성된 모낭 손상 장치.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 광원 및 상기 컨트롤러는,

    센티미터 제곱 당 평균 전력 밀도가 75watts/cm² 이상인 최소 평균 전력 밀도인, 복수의 펄스를 포함하는 간섭성 광을 제공하도록 구성된 모낭 손상 장치.
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 광원 및 상기 컨트롤러는 상기 반복률이 2Hz 이상으로 되도록 구성되는, 모낭 손상 장치.
14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 광원 및 상기 컨트롤러는 상기 반복률이 3Hz 이상으로 되도록 구성되는, 모낭 손상 장치.
15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 광원 및 상기 컨트롤러는 상기 최대 평균 감응값이 6J/㎠ 이하로 되도록 구성되는, 모낭 손상 장치.
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