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KR20090034925A - 핸드헬드 광미용 장치 - Google Patents

핸드헬드 광미용 장치 Download PDF

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KR20090034925A
KR20090034925A KR1020097001810A KR20097001810A KR20090034925A KR 20090034925 A KR20090034925 A KR 20090034925A KR 1020097001810 A KR1020097001810 A KR 1020097001810A KR 20097001810 A KR20097001810 A KR 20097001810A KR 20090034925 A KR20090034925 A KR 20090034925A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
emr
handheld
tissue
treatment
tailings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020097001810A
Other languages
English (en)
Inventor
그레고리 비. 알트슐러
일리야 야로슬라프스키
스튜어트 윌슨
제임스 에스. 초
올드리치 엠. 주니어 라즈닉카
Original Assignee
팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드 filed Critical 팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드
Publication of KR20090034925A publication Critical patent/KR20090034925A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 예를 들어 피부의 프락셔널 치료를 하는 것과 같은 피부에 EMR을 가하는데 이용될 수 있는 핸드헬드 광미용 장치를 개시한다. 본 발명은 비의학적 및 비전문적 세팅으로 소비자에 의해 이용되는 효과적인 프락셔널 광미용 장치를 개시한다. 따라서, 이러한 장치들의 실시예들이 개시되고 이는 이하의 속성들 중 하나 이상을 갖는다: 하나 이상의 미용의 및/또는 피부의 치료를 수행할 수 있고; 이러한 치료에 대해 효능이 있으며; 견고하고; 비교적 값이 싸며; 설계가 비교적 간단하고; 현존하는 전문적 장치보다 작으며(몇몇 실시예들은 완전히 자체 포함되고 핸드헬드임); 비전문가들에 의한 이용이 안전하고; 및/또는 이용시 아프지 않다(또는 아주 조금 아픈 정도이다).

Description

핸드헬드 광미용 장치 {HANDHELD PHOTOCOSMETIC DEVICE}
* 관련 출원
이 출원은 미국 특허출원 제 11/097,841호, 제 11/098,000호, 제 11/098,036호, 및 제 11/098,015호의 계속 출원이고, 이 출원들의 각각은 2005년 4월 1일에 출원되었으며 그 명칭은 "조직에서 EMR-치료된 아일렛(islet)의 래티스(lattice)를 만들기 위한 방법 및 생성물 및 그 이용"이고, 이들 각각은 2004년 4월 9일 출원된 미국 가출원 제 60/561,052호, 2004년 9월 29일 출원된 미국 가출원 제 60/614,382호, 2005년 1월 5일 출원된 미국 가출원 제 60/641,616호, 및 2004년 10월 21일 출원된 미국 가출원 제 60/620,734호를 우선권으로 주장하고 있으며, 이들 각각은 또한 2001년 3월 2일 출원된 미국 가출원 제 60/272,745호를 우선권으로 주장하고 현재는 포기된 2002년 2월 22일 출원된 미국 특허출원 제 10/080,652호의 계속 출원이다.
또한, 이 출원은 "광미용 장치"라는 명칭으로 각각 2006년 5월 1일 출원된 미국 특허출원 제 11/415,363호, 제 11/415,362호 및 제 11/415,359호로부터 우선권을 주장하고 있고, 이들 각각은 2006년 3월 10일 출원된 미국 가출원 제 60/781,083호를 우선권으로 주장하고 있다.
또한, 이 출원은 "핸드헬드 광미용 장치"라는 명칭으로 2006년 6월 27일 출원된 미국 가출원 제 60/816,743호와 "조직에서 EMR-치료된 아일렛의 래티스를 만들기 위한 방법 및 생성물 및 그 이용"을 명칭으로 2006년 11월 6일 출원된 미국 가출원 제 60/857,154호를 우선권으로 주장하고 있다.
이 출원이 우선권을 주장하고 있는 이들 출원의 각각은 여기서 그 전체가 참조로 인용된다.
* 기술 분야
본 발명은 광미용 장치에 관한 것이고, 특히 미용의 그리고 피부의 치료를 수행하도록 피부에 전자기 복사("EMR")를 예를 들어 소비자에 의해 가하도록 이용될 수 있는 핸드헬드 광미용 프락셔널 장치에 관한 것이다.
특히 레이저광 또는 다른 광학적 복사의 형태의 전자기 복사는 다양한 미용의 그리고 의학적 응용에서 이용되고 있는데, 이러한 응용은 피부의학, 치의학, 안과학, 부인과의학, 이비인후과학 및 내과에서의 이용을 포함한다. 대부분의 피부의학 이용에서, EMR 치료는 타겟 조직의 표면에 EMR을 전달하는 장치로 수행될 수 있다. 내과 이용에 대해, EMR 치료는 내부면 및 조직에 대해 EMR을 전달하도록 내시경 또는 카테터와 함께 작동하는 장치로 일반적으로 수행된다. 일반적으로, EMR 치료는 (a) 특별한 화학적 반응을 유도하도록 조직에 EMR의 하나 이상의 특정 파 장(또는 파장의 특정 연속 범위)을 전달하고, (b) 온도의 증가를 야기하도록 조직에 EMR 에너지를 전달하며, (c) 피부 리모델링에 대한 것과 같이 세포질 또는 세포밖(extracellular) 구조를 파괴하거나 이에 손상을 입히도록 조직에 EMR 에너지를 전달하도록 일반적으로 설계된다.
피부 리모델링에 대해, 물에 의한 광학 에너지의 흡수는 두 접근 방식으로 널리 이용된다: 박리적(ablative) 피부 재생술(resurfacing), 일반적으로 CO2(10.6μm) 또는 Er:YAG(2.94μm) 레이저로, 그리고 Nd:YAG(1.34μm), Er:글라스(1.56μm) 또는 다이오드 레이저(1.44μm)로부터의 광으로 깊은 피부 가열의 조합을 이용한 비박리적 피부 재생술, 그리고 하위 표피 조직의 선택적 손상을 위한 피부 표면 냉각. 그럼에도 불구하고, 두 경우 모두에서, 바디의 치료 반응이 제한된 열적 손상의 결과로 개시되고, 피부의 콜라겐/엘라스틴 매트릭스의 개조 및 새로운 콜라겐 형성의 최종 산물이 나온다. 이러한 변화는 피부 외관 및 조직의 일반적인 향상 및 리티드(rhytide)를 매끄럽게 하는 것을 분명하게 한다(종종 "피부 재생술(skin rejuvenation)"이라고 일컬어진다).
두 기술의 주요한 차이점은 손상이 개시되는 바디의 영역이다. 재생술 접근에서, 상부 피부의 일부 및 표피의 최대 두께가 박리되고 및/또는 응집된다. 비박리적 접근에서, 응집(coagulation)의 존은 조직 안으로 더 깊게 시프트되고, 표피는 본래대로 남겨져 있게 된다. 실행시, 이는 상이한 파장을 이용하여 이루어진다: 박리적 기술에서 매우 얕게 침투하는 파장(CO2 및 Er:YAG 파장에 대해 각각 ~900cm-1 및 ~13000cm-1의 흡수 계수) 및 비박리적 기술에서 더 깊게 침투하는 파장(5 내지 25cm-1의 흡수 계수). 또한, 접촉 또는 스프레이 냉각이 비박리적 기술에서 피부 표면에 가해지고, 이에 의해 표피에 대한 열적 보호를 제공한다. 재생술 기술은 상당히 높은 임상 효험을 나타내었다. 최근에 이러한 치료의 유행을 매우 제한하는 한가지 단점은 연속적인 주의를 필요로 하는 긴 수술 후 기간이다.
비박리적 기술은 부작용의 상당히 감소된 위험을 제공하고 수술 후 주의에 대해 훨씬 덜 요구한다. 그러나, 비박리적 과정의 임상 효험은 종종 만족스럽지 못하다. 두 과정의 임상 결과에서의 이러한 차이에 대한 이유는 완전히 이해되지 않는다. 그러나, 한가지 가능성은 표피에 대한 손상(또는 이의 부족)은 안전 및 효험 결과 모두를 결정하는 인자일 수 있다. 박리적 피부 재생술의 과정에서 보호성 외부 표피 배리어(특히 각질층(stratum corneum))의 파괴는 상처입은 오염 및 잠재적 합병증의 가능성을 증가시킨다. 동시에, 표피 셀에 의한 성장 인자(특히 TGF-α)의 방출은 상처 치료 프로세스에서 그리고 따라서 최종 피부 리모델링에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이 프로세스는 표피가 그대로 있다면 일어나지 않는다.
다양한 피부 상태의 치료를 위한 미용 분야에서, 방법들 및 장치들이 개발되었고 이 방법들은 방사선 치료를 하거나(irradiate) 또는 치료되는 조직 구역 및/또는 부피의 부분에서의 손상을 일으킨다. 이러한 방법들 및 장치들은 프락셔널 기술(fractional technology)로서 알려져 있다. 프락셔널 기술은 미용 목적을 위 해 피부의 치료의 안전한 방법으로 생각되는데, 왜냐하면 처리되는 큰 부피 내의 아일렛 또는 더 작은 하위-부피(sub-volume) 내에서 손상이 일어나기 때문이다. 아일렛 주위의 조직은 손상을 당하지 않는다. 왜냐하면 결과적인 아일렛은 인접한 건강한 조직에 의해 둘러싸이기 때문에, 회복 프로세스는 완전하고 떠 빠르다. 피부 재생술과 같은 미용 과정 동안 피부를 치료하는데 이용되었던 장치들의 예는 Palomar® LuxIR을 포함하고, 이는 적외선광을 작고 규칙적으로 이격된 비임의 배열로서 피부 표면에 전달하고, 치료 깊이는 피부 안으로 1.5 내지 3mm의 범위이다. 이러한 프락셔널 회복은 고온형 아일렛(hyperthermic islets)의 래티스를 만들고, 각각의 아일렛은 영향을 받지 않은 조직에 의해 둘러싸인다. 프락셔널 기술을 이용하는 다른 장치는 Palomar® 1540 프락셔널 핸드피스, Reliant Fraxel® SR 레이저 및 ActiveFX, Alma Lasers, Iridex, 및 Reliant Technologies에 의한 작은 장치이다. 이러한 장치들은 의사들과 같은 전문가들에게 팔리고 이들에 의해 이용된다.
그러나, 비의료 및/또는 비전문 세팅에서 소비자에 의해 이용될 수 있는 효과적인 프락셔널 장치는 없다. 전문가들용으로 설계된 프락셔널 시스템은 크고, 비싸며, 복잡하고 일반적으로 값비싼 냉각 시스템을 이용하며 비전문가들에 의해 이용되기에 일반적으로 안전하지 않다. 일정한 신뢰성 있는 프락셀 시스템(Reliant Fraxel Systems)과 같은 시스템은 마취제 및/또는 염료의 이용을 필요로 한다.
한편, 소비자들에게 현재 이용 가능한 최고의 광계 치료 장치는 효능이 있는 광미용 치료를 제공하는데 적절하지 않다. 이러한 장치들은 일반적으로 너무 단순하고 매우 낮은 파워를 갖는다. 이러한 장치들은 효능이 있지 아니하거나 또는 매우 제한되고 만족스럽지 못한 효능을 갖는다. 따라서, 가정과 같은 비전문적 세팅에서 소비자에 의해 이용될 수 있는 프락셔널 광미용 장치에 대한 요구가 있다. 이러한 장치는 하나 이상의 광미용 치료를 수행하고; 효능이 있으며; 내구성을 갖고; 비교적 값이 싸며; 현재 프락셔널 장치보다 간단한 설계를 갖고; 현존하는 전문 장치보다 작으며; 비전문가에 의해 이용되는 경우에 안전하고; 및/또는 이용시 아프지 않은 것이 바람직하다.
본 발명의 발명자는 비의학적 및/또는 비전문가적 설정으로 소비자에 의해 이용되기 위한 효과적인 분획 광미용 장치의 생성과 관련된 다양한 기술적인 도전을 결정하였다. 따라서, 이러한 장치의 실시예가 여기서 개시되고, 이는 이하의 특성 중 하나 이상을 갖는다: 하나 이상의 미용의 및/또는 피부의학 치료를 수행할 수 있음; 이러한 치료를 위해 효능적임; 내구성이 있음; 비교적 값이 비싸지 않음; 비교적 설계가 간단함; 현존하는 전문적 장치보다 작음(몇몇 실시예들은 자체적으로 완비되고 핸드헬드임); 비전문가에 의한 사용시 안전함; 및/또는 사용시 아프지 않음(또는 오직 조금만 아픔). 이러한 각각의 특징들은 바람직하고, 본 발명의 실시예들이 모든 이러한 특징들을 가질 필요는 없지만 이러한 특징들 중 하나 또는 일부분을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 발명자는 예를 들어 아일렛 사이의 더 큰 피치를 갖는 치료, 조직의 유닛 구역 및/또는 부피 당 더 적은 아일렛, 및/또는 치료 아일렛 당 가해진 비교적 낮은 전력 밀도와 같은 현존하는 전문가적 치료보다 비교적 낮은 강도의 치료의 빈번한 주기적 이용이 시간에 따라 향상된 효능을 제공함을 추가적으로 발견하였다. 따라서, 본 발명의 일 태양에서, 분획 장치를 이용하기 위한 방법이 개시된다.
일 태양에서, 본 발명은 사용자에 의해 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치를 개시하고, 이 장치는 하우징, 하우징에 배치된 EMR 소스, 및 광 소스에 광학적으로 커플링되며 하우징 내에 있는 EMR 전달 경로를 포함한다. EMR 전달 경로는 EMR 소스에 의해 생성된 EMR을 조직의 치료 구역 내에 위치한 다수의 불연속 위치로 가하도록 구성되며, 이 경우 다수의 불연속 위치의 총 구역은 치료 구역보다 작다. 이 장치는 하우징 내에서 또는 그 주위에서 자체적으로 완비되어 있도록 구성되고 이에 의해 실질적으로 전체 장치는 작동 동안 사용자에 의해 핸드헬드될 수 있다. EMR 전달 경로는 다수의 마이크로렌즈를 포함할 수 있다. 불연속적 위치는 예정된 또는 임의의 패턴에 따라 분포될 수 있다. 다수의 위치들의 총 구역은 치료 구역의 약 1 내지 90%이거나, 치료 구역의 약 30 내지 90%이거나, 또는 치료 구역의 약 50 내지 80%이다. 일 실시예에서, 로션 분배기는 하우징에 커플링될 수 있다.
일 실시예에서, 전력 소스는 하우징에 커플링될 수 있고 EMR 소스와 전기적 소통할 수 있으며, 이 경우 전력 소스는 EMR 소스에 전력을 공급하도록 구성된다. 이 장치는 EMR 소스와 전기적 소통하는 전기 코드를 포함할 수 있고 EMR 소스로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전력 소스는 배터리를 포함한다. 배터리를 재충전 가능할 수 있다.
일 실시예에서, EMR 전달 경로는 광학 스캐너를 포함한다. 이 스캐너는 EMR 소스로부터 EMR을 수신하도록 이루어진 입구 포트와 출구 포트를 통해 EMR이 불연속적 위치로 전달될 수 있는 출구 포트를 갖는 하나 이상의 광학 파이버를 포함할 수 있다. 또한, 스캐너는 EMR을 불연속적 위치로 향하게 하도록 출력 포트를 이동시키기 위한 파이버의 출력 포트에 커플링된 스캐닝 기구를 추가로 포함한다. 이 스캐닝 기구는 파이버의 출력 포트에 광학적으로 커플링될 수 있고, 추가적으로 EMR을 불연속적 위치로 향하게 하기 위한 하나 이상의 회전 가능한 거울을 포함한다. 일 실시예에서, 스캐닝 기구는 하나 이상의 압전 스캐너 요소를 갖는다. 예를 들면, 압전 스캐너 요소는 조정 가능한 다중층 압전 장치일 수 있다. 또한, 스캐너는 적어도 하나의 스텝퍼 모터를 포함한다.
다른 실시예에서, 이 장치는 출력 포트를 통과하는 EMR을 형상화하기 위한 출력 포트에 커플링된 렌즈를 추가로 포함한다.
다른 태양에서, 핸드헬드 광미용 장치는 불연속 위치로 EMR의 전달을 일으키기 위한 파이버의 출력 포트의 이동과 실질적으로 동기화되어 EMR 소스를 제어하기 위한 제어기를 추가로 포함할 수 있다. 이 제어기는 EMR 소스를 선택적으로 활성화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제어기는 소스로부터 방출된 EMR이 파이버 안으로 들어가는 것을 선택적으로 막는다.
또 다른 실시예에서, 핸드헬드 광미용 장치는 소스로부터 파이버로 광을 향하게 하기 위한 광학 파이버 및 EMR 소스 사이에 배치된 광학 커플러를 추가로 포함할 수 있다. 커플러는 소스로부터 파이버로의 EMR을 포커스하기 위해 하나 이상의 포커싱 광학 요소를 가질 수 있다. 이 포커싱 요소는 약 0.5 내지 약 3의 범위의 수치 구멍에서 파이버 안으로 EMR을 포커스한다. 커플러는 선택된 EMR 소스 및 선택된 광학 파이버를 선택적으로 연결하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 광학 파이버의 입력 포트 및 EMR 소스는 정렬되어 소스에 의해 생성된 EMR 에너지의 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 바람직하게는 적어도 80%가 광학 파이버에 커플링된다.
다른 태양에서, 본 발명은 이 장치의 하나 이상의 작동 파라미터를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 갖는 핸드헬드 광미용 장치를 위한 안전 시스템을 개시한다. 상기 센서들 중 적어도 하나는 피부 및 이 장치의 EMR 방출 단부 사이의 접촉을 감지하기 위한 접촉 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 접촉 센서가 최소 접촉 문턱값 미만의 접촉을 감지한다면, 안전 기구는 피부로의 광의 전달을 방해할 수 있다. 최소 접촉 문턱값은 EMR 방출 단부의 구역의 약 60%, 또는 약 70%, 또는 약 80% 보다 큰 접촉 구역에 있다. 접촉 센서는 컨던턱스 센서, 압전 센서, 및 기계 센서를 포함한 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 안전 시스템은 예정된 문턱값을 초과하는 EMR 에너지를 피부 위치로 전달하는 것을 방해하고, 이 장치의 EMR 방출 단부는 피부 위치와 접촉한다. 안전 시스템은 치료 세션 동안 피부로 예정된 문턱값을 초과하는 EMR의 전달을 방해할 수 있고, 이 경우 치료 세션은 이 장치의 활성화 이후의 일시적 시간을 포함한다.
일 실시예에서, 안전 시스템은 피부 위치에 가해진 EMR 에너지의 양을 추적하는 제어기를 포함하고, 이 제어기는 에너지가 문턱값에 도달할 때 피부로 EMR의 전달을 방해한다. 제어기는 피부로의 EMR의 전달을 방해하기 위해 소스를 비활성화시키도록 구성될 수 있다.
핸드헬드 광미용 장치의 EMR 소스는 약 300nm 내지 약 11,000nm의 범위의, 더욱 바람직하게는 약 300nm 내지 약 1800nm의 범위의 하나 이상의 파장을 갖는 EMR을 생성할 수 있다. EMR 소스는 단일 다이오드 레이저, 다수의 다이오드 레이저, 또는 하나 이상의 다이오드 레이저 바아와 같은 응집성 광 소스일 수 있다. 다른 실시예에서, 광 소스는 비응집성 광 소스이다. 예를 들면, 비응집성 광 소스는 발광 다이오드(LED), 아크 램프, 플래쉬 램프, 형광 램프, 할로겐 램프, 및 할라이드 램프로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 적어도 두 개의 분리 가능한 모듈을 가진 하우징을 포함한 핸드헬드 광미용 장치를 개시하고, 이중 하나는 EMR 소스를 포함하며 나머지는 EMR 전달 기구를 포함한다. 이 모듈은 서로 제거 가능하게 그리고 교체 가능하게 맞물리게 하기 위한 메이팅 커넥터(mating connector)를 포함한다. 일 실시예에서, 이 장치는 EMR 소스의 유형을 감지하고 이 유형을 스캐너에 표시할 수 있는 센서 시스템을 포함한다. 또한, 이 장치는 EMR 소스에 열적으로 커플링된 냉각 기구를 포함할 수 있다. 이 냉각 기구는 EMR 소스로부터 열을 추출하기 위한 열전기적 냉각기 및/또는 EMR 소스로부터 열을 추출하기 위한 열 질량을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 핸드헬드 광미용 장치는 하우징에 배치된 재충전 가능한 전력 공급장치를 포함한다. 하우징에 커플링되도록 이루어진 도킹 스테이션이 개시되고, 이는 전력 공급장치를 재충전하기 위한 회로를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 인접 단부로부터 말단부로 연장하는 핸드헬드 부분, 핸드헬드 부분에 배치된 EMR 소스, 다수의 EMR 전달 모듈을 포함한 광미용 시스템을 개시하고, 이 경우 각각의 모듈은 소스로부터의 광을 다수의 분포된 불연속 피부 위치로 전달하기 위한 핸드헬드 부분의 말단부에 제거 가능하고 교체 가능하게 커플링되도록 이루어진다. 광 전달 모듈의 각각은 불연속 위치의 상이한 패턴을 제공한다. 핸드헬드 부분 및 모듈을 서로 제거 가능하고 교체 가능하게 체결시키기 위한 메이팅 커넥터를 포함할 수 있고, 이에 의해 핸드헬드 부분 및 각각의 모듈의 조합이 핸드헬드 장치를 제공한다. 모듈에 의해 형성된 패턴의 구역, 피치, 형상 및/또는 초점 깊이가 변한다(vary in area, pitch, shape and/or focal depth). 인접 단부는 도킹 스테이션에 커플링될 수 있다. 도킹 스테이션은 전력 소스를 재충전하기 위한 회로를 포함한다. 핸드헬드 부분은 전력 소스를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 인접 단부로부터 말단부로 연장하는 하우징, 하우징의 말단부를 통한 광이 다수의 분리된 불연속적 피부 위치로 향하도록 구성된 하우징 내에 배치된 다수의 광 소스, 피부로의 말단부의 이동 속도를 감지하기 위한 하우징에 장착된 움직임 센서, 움직임 센서와 소통하는 제어기 및 광 소스를 포함한 광미용 장치를 개시한다. 제어기는 다수의 분리된 불연속 피부 위치로 소스로부터의 광을 향하게 하기 위해 속도에 기초하여 소스를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기는 소스의 선택적 활성화를 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 이 소스는 펄스되고 제어기는 펄스의 반복 속도를 제어한다.
또한, 본 발명은 치료일 사이에 0 내지 7일의 간격을 가진 채 하루에 1 내지 3회로 이 장치로부터 EMR의 규칙적 적용을 포함하는 향상된 피부 외관을 유지하는 방법을 개시한다.
다른 태양에서, 핸드헬드 광미용 장치를 이용한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법이 개시되고, 이 방법은 EMR로 조직의 타겟 구역 내에서 다수의 분리된 치료 스팟을 제 1 치료에서 조사하는 단계로서 이 경우에 다수의 치료 스팟의 총 구역이 타겟 구역의 구역보다 작은 제 1 치료에서 조사하는 단계; EMR로 조직의 타겟 구역 내의 제 2 다수의 분리된 치료 스팟을 제 2 치료에서 조사하는 단계로서, 제 2 다수의 치료 스팟의 총 구역은 타겟 구역의 구역 미만인, 제 2 치료에서 조사하는 단계를 포함한다. 제 2 조사 단계는 제 1 조사 단계 이후에 일어나고 이 경우 적어도 제 2 조사 단계는 자체적으로 완비된 핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 수행된다. 조사 단계들은 하루에 1 내지 5번, 바람직하게는 하루에 1 내지 3번 반복될 수 있다. 조사 단계는 치료 스팟당 약 2mJ 내지 30mJ의 범위로, 바람직하게는 치료 스팟 당 약 3mJ 내지 20mJ의 범위로, 또는 치료 스팟 당 약 4mJ 내지 10mJ의 범위로 EMR 복사를 전달하는 단계를 포함한다. 다수의 치료 스팟은 치료 당 약 2 내지 10배 사이의 EMR로 치료될 수 있다. 이 방법은 조사 치료 동안 약 100/cm2 내지 약 700/cm2 범위의 치료 스팟의 밀도를 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조사의 강도는 전문가(profession)에 의해 조정된다. 다른 실시예에서, 강도는 사용자에 의해 조정된다. 전문가적 EMR 치료는 개시된 방법과 함께 이용될 수 있다. 이 방법은 전문가적 EMR 치료를 통해 얻어지는 이익을 유지하고 향상시키는데 이용될 수 있다.
이하의 도면들은 본 발명의 예시적 실시예들이고 청구항에 의해 포함된 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 핸드헬드 광미용 장치의 개략도이다.
도 2a는 피부 표면으로부터 선택된 깊이에서 또는 피부 표면에서 만들어질 수 있는 불연속적인 위치 또는 아일렛의 2차원 직사각형 래티스의 개략도이다.
도 2b는 피부 표면으로부터 선택된 깊이에서 또는 피부 표면에서 만들어질 수 있는 불연속적 위치 또는 아일렛의 2차원 나선형 래티스의 개략도이다.
도 3a는 예시적인 핸드헬드 광미용 장치의 개략도이다.
도 3b는 도 3a의 장치의 더욱 상세한 도면이다.
도 3c는 도 3b의 장치의 분해도이다.
도 3d는 도 3a의 장치의 파이버에 대한 안내부를 도시하는 파이버 이동 기구의 확대도이다.
도 3e는 도 3a의 장치에서 이용되는 나선형 스캐닝 기구 및 고정된 접촉 센서(captive contact sensor)의 확대 정면도이다.
도 3f는 도 3a의 장치의 광학 파이버의 말단부에 부착되거나 또는 형성될 수 있는 마이크로옵틱(microoptic)의 개략도이고, 이에 의해 출력 비임의 형상화 및/또는 포커싱을 제공한다.
도 4a는 도 3a의 장치에서 이용되는 EMR 소스의 개략도이고, 여기에 EMR 방사체가 마운트에 장착된다.
도 4b는 광학 파이버에 연결된 도 4a의 EMR 소스의 개략도이다.
도 4c는 냉각 시스템에 연결된 마운트 상에 장착된 도 4a의 EMR 소스의 사시도이다.
도 5a는 EMR의 온도를 제어하기 위한 열관리 시스템의 대안적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 5b는 EMR 소스의 온도를 제어하기 위한 열관리 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 3a의 장치의 전자장치의 개략도이다.
도 7a는 V-그루브를 이용한 EMR 소스에 연결된 도 3a의 장치의 광학 파이버로 이 장치로부터의 EMR의 광학적 연결을 하는 방법을 도시하는 측단면도이다.
도 7b는 다른 실시예에서 이용될 수 있는 광학 파이버에 EMR 소스를 광학적 으로 연결시키기 위한 다른 기구의 측면도이다.
도7c는 다른 실시예들에서 이용될 수 있는 광학 파이버에 EMR 소스를 광학적으로 연결시키기 위한 다른 기구의 사시도이다.
도 7d는 다른 실시예들에서 이용될 수 있는 광학 파이어에 EMR 소스를 광학적으로 연결시키기 위해 파이버 번들을 이용한 다른 기구의 측면도이다.
도 7e는 도 7d의 실시예의 저면도이다.
도 7f는 파이버 번들을 이용하는 장치의 다른 실시예의 말단부의 확대 측면도이다.
도 8은 다른 실시예에서 이용을 위한 X-Y 선형 이동 시스템의 측면 사시도이다.
도 9는 두 개의 회전 가능한 거울을 포함한 EMR 전달 기구를 가진 핸드헬드 광미용 장치의 대안적 실시예의 개략도이다.
도 10은 다수의 마이크로 렌즈를 가진 핸드헬드 광미용 장치의 대안적 실시예의 개략도이다.
도 11a는 모듈형 핸드헬드 장치를 이용한 대안적 실시예의 개략도이다.
도 11b는 도 11a의 모듈형 핸드헬드 장치의 모듈의 개략도이다.
도 12a는 모듈형 핸드헬드 장치의 대안적 실시예의 분해도이다.
도 12b는 도 12a의 조립된 모듈형 핸드헬드 장치의 측면 사시도이다.
도 12c는 도 12a의 모듈형 핸드헬드 장치의 모듈의 확대 단면도이다.
도 13a는 모듈형 핸드헬드 장치의 다른 실시예의 개략도이다.
도 13b는 도 13a의 두 개의 분리된 모듈의 개략도이다.
도 14a는 다수의 EMR 소스를 포함하는 핸드헬드 피부의학 장치의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 14b는 도 14a의 장치의 정면 사시도이다.
도 14c는 도 14a 및 14b의 장치에서 이용되는 다이오드 레이저 바아(bar)의 사시도이다.
도 15a는 도 14a의 장치에 이용되기에 적절한 기계적 센서를 도시한다.
도 15b는 대안적 실시예에서 이용되기에 적절한 대안적 광학 센서를 도시한다.
도 16a는 예시적 패턴을 도시하고 여기서 EMR이 다수의 연속적인 선형 세그먼트를 형성하는데 가해진다.
도 16b는 예시적 대안적인 패턴을 도시하고, 여기서 EMR이 불연속적인 아일렛의 세트에 의해 형성된 다수의 선형 세그먼트를 형성하는데 가해진다.
도 17은 핸드헬드 광미용 장치의 다른 실시예의 개략도이고, 이는 로션 분배기를 포함한다.
조직을 치료하는데 전자기 복사(EMR)를 이용할 때, EMR-치료된 조직의 크고 연속적인 영역보다는 조직에서 EMR-치료된 불연속적인 위치 또는 아일렛의 래티스를 만드는데 있어서 실질적인 장점이 있다. 래티스는 일차원, 이차원 또는 삼차원 에서 아일렛의 주기적 또는 비주기적 패턴이고, 여기서 아일렛들은 조직의 EMR-치료의 국부적 최대에 상응한다. 아일렛들은 비치료된 조직(또는 상이한- 혹은 덜-치료된 조직)에 의해 서로 분리된다. EMR-치료는 EMR-치료된 아일렛의 래티스를 초래하고, 이는 EMR의 특정 파장 또는 스펙트럼에 노출되었으며 "광학 아일렛"의 래티스로서 여기서 지칭된다. EMR 에너지의 흡수가 EMR-치료된 아일렛에서 상당한 온도 상승을 초래할 때, 래티스는 "열적 아일렛"의 래티스로서 여기서 지칭된다. 세포질의 또는 세포 밖의 구조를 상당히 분열시키기에 충분한 일정량의 에너지가 흡수될 때, 래티스는 "손상 아일렛"의 래티스로서 여기서 지칭된다. 일정한 광화학 반응을 개시하기에 충분한 일정량의 에너지(일반적으로 특정 파장에서의)가 전달될 때, 이 래티스는 "광화학 아일렛"의 래티스로서 여기서 지칭된다. EMR-치료의 연속적인 및/또는 균일한 영역들보다 EMR-치료된 아일렛을 만듦에 의해, 더 많은 EMR 에너지가 열적 아일렛 또는 손상 아일렛을 만들지 않은 채 아일렛으로 전달될 수 있고 및/또는 벌크 조직 손상의 위험이 감소될 수 있다.
EMR-치료된 아일렛은 또한 치료된 조직의 구역 또는 부피 내에서 형성될 수 있고, 예를 들어 여기서 전체 조직 구역 및/또는 부피는 동일한 또는 상이한 파장을 갖는 EMR의 비교적 낮은 강도로 치료되면서 아일렛들은 더 높은 강도를 갖는 EMR을 이용하여 구역 및/또는 부피의 일부를 치료함에 의해 형성된다. 당업자는 파라미터의 다양한 조합들이 가능하다는 것을 인식하고, 이는 조직 내에서 EMR 치료의 이러한 국부적 최대(maxima)를 초래할 것이다.
광역학 치료요법, 광바이오조정(photobiomodulation), 광바이오자극, 광바이 오서스펜션(photobiosuspension), 열적 자극, 열적 응집, 열적 박리 또는 다른 이용의 목적으로, 조직을 치료하는데 전자기 복사(EMR)를 이용할 때, EMR-치료된 조직의 크고 연속적인 영역들보다 조직에서 EMR-치료된 아일렛의 래티스를 만드는데 있어서 실질적인 장점이 있다. EMR-치료된 조직들은 단단하거나 또는 연한 조직일 수 있고, 이를 위해 이러한 치료들은 피부 조직, 점막 조직(예를 들어 구강 점막, 위장 점막), 안과 조직(예를 들어 망막 조직), 신경 조직, 질조직, 선조직(glandular tissue)(예를 들어 전립선 조직), 내부 기관, 뼈, 치아, 근육 조직, 혈관, 건 및 인대를 포함하나 이에 제한되는 것은 아닌 조직에 유용하고 적절하다.
이 래티스들은 일차원, 이차원 또는 삼차원으로 주기적 또는 비주기적 패턴이고, 여기서 아일렛들은 조직의 EMR-치료의 국부적 최대에 대응한다. 아일렛들은 비치료된 조직(또는 상이한- 혹은 덜-치료된 조직)에 의해 서로 분리된다. EMR 치료는 EMR-치료된 아일렛의 래티스를 초래하고, 이는 EMR의 특정 파장 또는 스펙트럼에 노출되었고, 이는 "광학 아일렛"의 래티스로서 여기서 불린다. EMR 에너지 흡수가 EMR-치료된 아일렛에서 상당한 온도 상승을 일으킬 때, 이 래티스는 "열적 아일렛"의 래티스라고 지칭된다. 세포질의 또는 세포 밖의 구조를 상당히 분열시키기에 충분한 일정량의 에너지가 흡수될 때, 이 래티스는 "손상 아일렛"의 래티스로서 여기서 지칭된다. 일정한 광화학 반응을 개시하기에 충분한 일정량의 에너지(일반적으로 특정 파장에서의)가 전달될 때, 이 래티스는 "광화학적 아일렛"의 래티스로 지칭된다.
EMR-치료의 연속적 영역들보다 EMR-치료된 아일렛을 만듦에 의해, 아일렛을 둘러싸는 치료되지 않은 영역(또는 상이한- 혹은 덜-치료된 영역들)은 열적 에너지 싱크(sinks)로서 작용할 수 있고, 이에 의해 EMR-치료된 아일렛 내의 온도의 상승을 감소시키고 및/또는 더욱 많은 EMR 에너지가 열적 아일렛 또는 손상 아일렛을 만들지 아니한 채 아일렛으로 전달되는 것을 가능하게 하고 및/또는 벌크 조직 손상의 위험을 낮춘다. 또한, 손상 아일렛에 대해, 바디의 재생적인 그리고 수복 반응이 부상 가장자리(즉, 손상된 및 그대로의 구역 사이의 경계 표면)에서 일어나고 따라서 손상된 조직의 회복이 작은 손상 아일렛에서 더욱 효과적이며 이에 대해 부피에 대한 부상 가장자리의 비는 더 커진다.
EMR-치료된 것과 대비하여 비치료된(또는 상이하게- 또는 덜-치료된), 조직 부피의 퍼센티지는 광학 아일렛이 열적 아일렛, 손상 아일렛 또는 광화학 아일렛이 되는지를 결정할 수 있다. 이 퍼센티지는 "채움 인자(fill factor)"라고 지칭되고 고정된 부피(들)의 아일렛의 중앙-대중앙 거리(들)을 증가시킴에 의해, 및/또는 고정된 중앙-대-중앙 거리(들)의 아일렛의 부피(들)을 감소시킴에 의해 감소될 수 있다. 주어진 치료에 대해, 치료된 구역 내의 불연속적 치료 지점 또는 아일렛의 총 구역은 치료 구역 그 자체보다 적다. 유사하게, 치료되는 부피 내의 불연속적 치료 아일렛의 총 부피는 치료되는 그 자체의 부피 미만이다.
치료되지 않은 조직 부피는 열적 싱크로서 작용하기 때문에, 이러한 부피는 열적 또는 손상 아일렛으로 되지 아니한 채 치료된 부피로부터 에너지를 흡수할 수 있다. 따라서 비교적 낮은 채움 인자는 일정한 부피로 높은 영향 에너지를 전달하는 것을 가능하게 할 수 있으면서 벌크 조직 손상이 일어나는 것을 막는다. 또한, 치료되지 않은 조직 부피는 열적 싱크로서 작용하기 때문에 채움 인자가 감소됨에 따라 열적 아일렛 또는 손상 아일렛을 만드는 임계 온도에 도달하는 광학 아일렛의 가능성도 감소된다(EMR 전력 밀도 및 총 노출이 아일렛 구역에 대해 일정하게 남아 있더라도).
이하에서 설명된 실시예들은 조직에서 EMR 치료된 아일렛의 래티스를 만들기 위한 향상된 장치 및 시스템을 제공하고, 이러한 장치 및 시스템의 향상된 미용적 이용을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적 광미용 장치(10)를 개략적으로 도시하고, 이는 핸드헬드 하우징(12)을 포함하며, 이 하우징에 광학적 및 전기적 구성요소들과 같은 이 장치의 다양한 구성요소들이 배치된다. 이 하우징(12)은 인접 단부(12a)로부터 말단부(12b)로 연장하고, 이를 통해 전자기 복사("EMR")가 피부에 가해질 수 있다. 예시적 장치(10)는 EMR 소스(14)를 포함하고, 이 소스는 원하는 범위에서 하나 이상의 파장을 가진 EMR을 생성한다. 일정한 구현에서, EMR 소스(14)는 다이오드 레이저일 수 있고, 다른 다양한 EMR 소스를 통해 이하에서 추가적으로 리스트된 것들이 이용될 수도 있다. EMR 소스는 히트 싱크(16)에 열적으로 연결될 수 있고, 이 히트 싱크(16)는 차례로 냉각기(18)에 열적으로 연결되며, 이 냉각기는 히트 싱크를 통해 소스로부터 열을 추출하여 허용 가능한 범위 내에서 소스의 작동 온도를 유지시킨다. 더욱 자세하게 설명되는 것처럼, 열전기적 냉각기 또는 열 질량(thermal mass)과 같은 다양한 냉각기가 이용될 수 있다.
하우징에 배치되고 EMR 소스(14)와 광학적 소통하는 EMR 전달 기구(20)는 소 스에 의해 생성된 EMR을 받고 EMR 전달 윈도우(22)(예를 들어 사파이어 윈도우)를 통해 다수의 분포된 불연속 피부 위치(24)로 EMR을 전달한다. 이 구현에서, EMR 전달 기구는 광학 스캐너이고, 이 스캐너는 피부 위에서 소스(14)에 의해 생성된 EMR 비임을 스캔하며 이에 의해 이하에서 추가적으로 설명되는 것처럼 불연속적 피부 위치(24)에 광학 에너지를 전달한다. 다른 구현에서 스캐너를 이용하는 것보다, 예를 들어 다수의 마이크로 렌즈와 같은 다른 기구들이 이용될 수 있고 이에 의해 다수의 분포된 불연속적 피부 위치에 EMR을 향하게 하는데 이용될 수 있다.
이 장치(10)는 소스의 활성화 및 비활성화를 제어하는 제어기(26)를 추가적으로 포함하고, 이하에서 추가적으로 설명되는 것처럼 EMR 전달 시스템(20)을 제어하는 것과 같은 다른 기능을 제공할 수 있다(예를 들어 전달 시스템을 구동하고 피부 위에서 EMR의 스캐닝 속도를 제어).
이용시, 이 장치(10)의 말단부(12b)는 피부 부분의 표면과 접촉 또는 인접하여 위치할 수 있고, 이 장치는 아일렛(24)과 같은 불연속적 위치로 EMR을 가하도록 활성화될 수 있다. 일정한 구현에서, 제어기(26)는 스캐너와 함께 EMR 소스(14)를 선택적으로 활성화시킬 수 있고(예를 들어 다수의 일시적으로 분리된 펄스를 소스가 방출하게 하기 위해 소스를 주기적으로 활성화시킴) 이에 의해 다수의 개별적인 불연속적 위치(24)로 EMR의 전달을 실행한다. 일정한 구현에서, 일단 활성화되면, EMR 소스는 일련의(a train of) 레이저 펄스를 제공할 수 있다. 이러한 구현에서, 제어기는 펄스의 반복 속도에 기초하여 피부 위에서 EMR의 스캐닝 속도를 조정할 수 있고(연속적인 펄스들 사이에서의 시간 간격에 기초하여), 이에 의해 불연속적 피부 위치들에 EMR 펄스의 전달을 실행한다. 다른 구현에서, 불연속적 위치로 EMR의 전달을 실행하기 위해 스캐너와 함께 연속적인-웨이브(CW) 또는 준연속적 웨이브(QCW, quasi-continuous-wave) 소스에 의해 방출된 EMR의 강도를 조정할 수 있다(예를 들어 소스에 의해 방출된 EMR 비임을 이는 주기적으로 막을 수 있다).
EMR이 가해지는 다수의 불연속적 위치들은 어떠한 원하는 패턴에 대응할 수 있다. 예를 들면, 도 2a에서 도시된 것처럼, 불연속적 위치(24)는 이차원 직사각형 래티스(예를 들어 이 경우에 10x4 피부 위치의 래티스) 또는 다른 경우에 사각형 래티스로서 피부 표면으로부터 선택된 깊이(예를 들어 조직의 표면으로부터의 깊이는 0-4mm, 0-50μm, 50-500μm, 또는 500μm-4mm, 및 이러한 범위들 내에서의 하위 범위)에 위치할 수 있다. 대안적으로 도 2b에서 도시된 것처럼, 불연속적 위치는 나선형 패턴에 따라 분포될 수 있다. 다른 경우에, 다수의 불연속적 위치는 삼차원 피부 부분 내에서 분포될 수 있고, 예를 들어 다수의 피부층을 통해 각각이 상이한 피부 깊이에 위치한다. 많은 실시예에서, EMR이 전달되는 피부 위치는 소스로부터 EMR에 노출되지 않는 또는 다른 상이하게 조사되는(irradiated) 피부 부분에 의해 서로 분리된다.
도 1a를 다시 참고하면, 이 장치(10)는 또한 안전 시스템(28)을 포함할 수 있고, 이 안전 시스템은 이 장치의 하나 이상의 작동 파라미터가 수용 가능한 범위 내에서 유지되는 것과 이 장치가 안전한 방식으로 이용되는 것을 보장할 수 있다. 예를 들면, 안전 시스템(28)은 출력 윈도우(22) 및 피부 사이의 접촉의 정도를 감지하는 접촉 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 일 구현에서, 제 2 접촉이 예정된 문턱값(threshold) 아래에 있다면, 안전 시스템은 예를 들어 제어기(26)로 신호를 보냄에 의해 EMR 소스의 활성화를 방해하고, 이는 차례로 광 소스의 활성화를 방해하며 또는 EMR을 방출한다면 이 소스를 비활성화시킬 것이다. 예를 들면, 접촉이 탐지되지 않는다면 또는 피부와 접촉하는 윈도우(22)의 구역의 부분이 예를 들어 약 20%, 30%, 50%, 70% 또는 80% 미만의 예정된 문턱값 미만에 있다면, 이 소스는 활성화되지 않는다. 일 이용에서, 예정된 접촉 문턱값은 약 70%인 것이 바람직할 수 있다. 일정한 경우에, 접촉 센서는 출력 윈도우(22) 및 피부 사이에서 직접적인 물리적 접촉을 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 피부를 접촉하지는 않지만 피부에 충분히 가까이 출력 윈도우가 있어 이 장치의 안전한 작동을 가능하게 하는지 감지할 수도 있다. 예를 들면, 윈도우의 예정된 부분 이상(예를 들어 80% 이상)이 예정된 문턱값(예를 들어 1-10마이크론) 미만 만큼 피부로부터 분리된다면, 이 소스는 활성화될 수 있다. 그렇지 아니하면, 소스의 활성화는 금지된다. 다수의 접촉 센서가 이용될 수 있다. 예를 들면, 이 센서는 기계적, 광학적, 자기적, 전자적, 전도성 및/또는 압전자성일 수 있다.
일 실시예에서, 이 장치는 속도 센서를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 센서는 환자의 피부의 타겟 구역에 걸쳐 이 장치의 운동 속도를 결정할 수 있다. 이 장치는 환자 피부의 타겟 구역에 걸친 운동 속도에 기초하여 소스를 제어하기 위해 센서와 소통하는 회로를 포함할 수 있고, 이에 의해 치료의 아일렛이 환자 피부의 타겟 구역 상에 형성된다. 예를 들면, 회로는 장치 속도를 회로기(26)로 통보할 수 있고, 이 제어기는 스캐너와 함께 EMR 소스(14)를 선택적으로 활성화시킬 수 있 으며 이에 의해 속도에 기초하여 다수의 개별적인 불연속적 위치(24)로 EMR의 전달을 실행한다. 일 태양에서, 센서는 용량성 이미징 배열 또는 광학 인코더(encoder)일 수 있다. 일 실시예에서, 운동학적 움직임 센서는 예를 들어 회전하는 휠(wheel)일 수 있고, 출력 윈도우(22)는 피부 표면 위에서 이동하며 이에 의해 신호를 스캔 속도를 나타내는 제어기(26)로 제공한다. 일 실시예에서, 소스 및/또는 스캐너는 움직임 센서에 의해 측정된 것과 같은 피부에 걸쳐 운동 속도에 기초하여 제어 가능할 수 있거나 또는 온도 센서에 의해 측정된 소스의 온도 또는 온도 센서에 의해 피부에서 측정된 온도에 기초하여 제어 가능할 수 있다.
다수의 유형의 속도 센서가 피부 표면에 대한 장치 속도를 측정하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 속도 센서는 광학 마우스, 레이저 마우스, 휠/광학 인코더, 또는 광학 마우스에서 이용되는 것과 유사한 흐름 알고리즘을 가진 용량성 이미징 배열일 수 있다. 용량성 이미징 배열(capacitve imaging arrays)은 랩탑 컴퓨터와 같은 다양한 다른 전자 제품뿐만 아니라 안전 목적을 위한 엄지손가락 지문 인증을 위해 일반적으로 이용될 수 있다. 그러나 용량성 이미징 배열은 피부 표면에 걸쳐 장치 속도를 측정하는데도 이용될 수 있다. 비교적 높은 프레임 속도(예를 들어 초당 100-2000 프레임)에서 피부 표면의 용량성 이미지를 얻음에 의해, 유동 알고리즘은 이미지 내에서 일정한 피쳐(features)의 움직임을 추적하고 속도를 계산하는데 이용될 수 있다.
여기서 설명된 실시예들을 이해하고 실행하는데 유용한 이러한 센서들 및 이용들은 여기서 참조로 인용된 2001년 8월 14일 발행된 피부 치료를 위한 방법 및 장치라는 명칭의 미국 특허 제 6,273,884호에서 더욱 자세하게 개시되어 있다. 움직임 센서 및 온도 센서에 관한 추가적인 개시는 "광미용 장치를 위한 냉각 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 제 7,204,832호, "냉각제 및 국소 물질용 광치료 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 7,135,033호, "전자기 복사 피부학용 시스템 및 이와 함께 이용되는 헤드"라는 명칭의 미국 특허 제 6,508,813호, 및 2005년 4월 1일 출원된 "조직에서 EMR-치료된 아일렛의 래티스를 만들기 위한 방법 및 제품, 및 이의 이용"이라는 명칭의 출원 계속중인 미국 특허출원 제 11/097,841호, 제 11/098,036호, 제 11/098,015호, 제 11/098,000호에서 설명되고, 이들은 여기서 참조로 인용된다.
많은 다른 센서 및 피드백 기구가 가능하다. 예를 들면, 이 장치는 하나 이상의 특정 이용자를 위한 치료 프로파일로 미리 프로그램화될 수 있다. 개별적인 이용자를 확인하기 위해, 코드 또는 생물측정 확인기(biometric identifier)(예를 들어 지문)가 이용될 수 있다.
많은 상이한 진단 센서가 이용될 수도 있다. 예를 들면, 피부 탄성, 염색(pigmentation), 표면 거칠음(surface roughness), 또는 조직의 다른 특성이 이용될 수 있다. 이 센서들은 이 장치 내에서 또는 이용자에게 피드백을 제공할 수 있고 이에 의해 치료의 상태 또는 치료의 제어를 표시한다. 일 예시적 센서는 구멍에 인접하게 설치된 CCD 카메라일 수 있고, 이에 의해 치료되는 조직의 구역이 치료에 적절한지를 결정하기 위해 분석을 위한 이미지를 제공한다. 예를 들면, 장치는 착색되거나 또는 혈관성 병변(vascular lesion)을 치료하도록 설계되고 이 장 치는 이러한 이미지로부터 이러한 병변을 충분히 표시하기에 부족한 피부의 구역을 결정한다면, 이 장치는 적절한 구역이 접촉될 때까지 시동되지(fire) 않도록 프로그램될 수 있다. 유사하게, 예를 들어 진동 및/또는 톤과 같은 피드백 신호가 이용자에게 발행될 수 있고 이에 의해 이 장치에 인접한 조직은 치료에 적절하지 않음을 나타낸다.
이 장치는 치료를 돕기 위한 하나 이상의 타이밍 기구를 포함할 수 있다. 예를 들면, 장치는 타이머를 포함할 수 있고, 이 타이머는 이 장치가 치료 이후 특정 시간 내에서 이용되는 것을 금지시킨다. 이 장치는 피드백 기구를 포함할 수 있고 이에 의해 이용자에게 이후의 치료가 필요하고/적절하다라는 것을 알려준다. 예를 들면, 이 장치는 하루의 일정한 시간에서(예를 들어 6:00 a.m.) 시작하는 시간의 일정한 기간(예를 들어 한시간) 동안 일련의 상태(tone)를 발행하도록 설정되거나 또는 프로그램될 수 있다. 따라서, 이용자는 치료 리마인더를 프로그램할 수 있고, 이 리마인더는 이용자가 치료를 일반적으로 수행하는 시간과 일치하고 이는 일반적이다.
추가적인 센서 및 피드백 기구는 이용될 수 있고 이에 의해 이 장치의 안전을 향상시킨다. 이하에서 더욱 자세하게 설명되는 것처럼, 안전 시스템(28)은 이 장치의 하나 이상의 파라미터를 모니터하기 위한 다른 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 온도 센서(28a)는 EMR 소스의 온도를 모니터하고 및/또는 이 장치 내의 대기 온도를 모니터할 수 있다. 센서에 의해 탐지된 온도가 예정된 값을 초과한다면, 안전 시스템은 제어기에 신호를 보낼 수 있고 이에 의해 제어기가 EMR 소스를 비활성화시키게 된다. 예를 들면, 온도 센서가 장치(10)의 말단부(12b)에 장착되거나 또는 임베디드될 수 있고 이에 의해 그 표면 온도가 선택된 범위의 외부에 있을 때 이 장치(10)는 이용되지 않는다. 센서는 장치(10)의 외부면에 또는 장치(10) 내부에 임베디드된 열전기쌍(thermocouple)일 수 있고, 이는 예를 들어 LED 또는 이 장치 상에 장착된 다른 적절한 디스플레이에 연결되고; 또는 접착성 스트립일 수 있고, 그 색은 관련 범위의 온도, 스트립의 색은 표면을 나타냄, 장치 내의 대기 온도 및/또는 EMR 소스의 온도와 함께 변한다. 예를 들면, 시스템 열 용량의 온도는 서미스터(thermistor)로 모니터될 수 있고, 이 서미스터는 이하에서 추가적으로 설명되는 것처럼 회로 보드 상에 일체화될(integrated) 수 있다. 또한, 다른 적절한 센서들이 이용될 수도 있다. 또한, 온도 센서는 신호를 로션 분배기(이하에서 설명됨)로 보낼 수 있어 밸브가 로션을 배출하게 하고, 열전기 냉각기(thermoelectric cooler, TEC)의 활성화를 제어하기 위한 신호를 보내며, 및/또는 이하에서 설명되는 것처럼 신호를 LED 표시기로 보내어 예를 들어 이 장치의 과열을 표시할 수 있다. 온도 센서의 예는 "전자기 복사 피부의학을 위한 시스템 및 그 이용을 위한 헤드"라는 명칭의 미국 특허 제 6,508,813호, "표면 온도를 제어하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 6,648,904호, 및 "전자기 복사 피부 의학을 위한 시스템 및 그 이용을 위한 헤드"라는 명칭의 미국 특허 제 6,878,144호에서 찾을 수 있고, 이는 여기서 참조로서 인용된다.
또한, 다양한 다른 안전 기구들이 이하에서 설명되는 것처럼 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 포함될 수 있다. 예를 들면, 하나의 이러한 안전 기구는 세 션(session)(정해진, 예를 들어 장치가 스위치 온 된 이후 EMR 소스의 최초 활성화 이후 예정된 시간 간격) 동안 증착된 EMR 에너지를 모니터할 수 있고, 피부로 전달된 총 에너지가 예정된 문턱값을 초과하기 시작한다면 이 소스를 비활성화시킬 수 있다.
도 1a를 다시 참고하면, 이 장치(10)는 재충전 가능한 전력 공급장치(30)(예를 들어 재충전 가능한 배터리)를 추가로 포함하고, 이 전력 공급장치는 장치의 다양한 구성요소로 전력을 제공할 수 있다. 핸드헬드 장치(10)는 도킹 스테이션과 연결될 수 있고, 이 도킹 스테이션은 예를 들어 이하에서 설명되는 것과 같은 방식으로 재충전 가능한 전력 공급장치의 충전을 가능하게 한다. 대안적으로 전기 배출구로 플러그되는 전력 코드(chord)는 전력을 장치로 공급하는데 이용될 수 있다. 이는 긴 주기에 걸쳐 유지된 전력, 높은 피크의 전력, 및/또는 더 높은 평균 전력을 요구하는 실시예들에서 바람직할 수 있고, 또한 더욱 많은 양의 냉각, 즉 더 큰 냉각 시스템을 요구할 수 있는 실시예에서 공간을 절약하는데 도움을 줄 수 있다.
피부에 가해진 EMR은 예를 들어 약 0.29마이크론 내지 약 12마이크론의 범위에 있는 다양한 전자기 파장을 포함할 수 있다. 비록 더 짧은 파장이 가능할 수 있지만, 0.29보다 큰 파장은 자외선 광으로 조직을 복사하는 것과 관련된 잠재적 위험에 의해 이용되는 것이 바람직하다. 여기서 설명된 많은 실시예들에 대한 파장의 바람직한 범위는 약 1.1 마이크론 내지 약 1.85 마이크론이고, 약 1.54 마이크론 내지 약 1.06마이크론의 범위의 파장이 바람직하다. 일 구현에서, EMR 소스는 예를 들어 물에 의해 흡수되는 파장과 같이 망막 손상을 일으키지 않는 파장을 가진 EMR을 제공한다(예를 들어 약 600-680nm의 범위의 파장, 또는 주로 빨강인 파장을 가짐, 또는 광 스펙트럼이 예를 들어 970nm, 1200nm, 1470nm, 1900nm, 2940nm와 같은 물을 위한 흡수 피크 근처 또는 그 범위에 있다).
EMR 소스는 다양한 응집성(coherent) 그리고 비응집성 EMR 소스일 수 있고, 이는 개별적으로 또는 다른 소스들과 함께 이용될 수 있다. 일 실시예에서 EMR 소스는 고체 상태의 레이저, 다이 레이저(dye laser), 다이오드 레이저, Nd:YAG 레이저와 같은 네오디뮴(Nd) 레이저, 크롬(cr) 또는 이테르븀(Yt) 레이저일 수 있다. 응집성 EMR 소스의 다른 예는 조정 가능한 레이저이다. 조정 가능한 파장 방출을 제공하는 예를 들면 비응집성 또는 응집성 펌핑을 가진 다이 레이저가 이용될 수 있다. 일반적인 조정 가능한 파장 밴드는 약 0.1 내지 약 10nm의 범위에서 밴드폭을 가진 약 400 내지 약 1200nm의 파장 범위를 커버한다. 또한, 상이한 다이의 혼합물이 다중 파장 방출을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, EMR 소스는 파이버 레이저이다. 이러한 레이저의 파장 범위는 일반적으로 약 1100nm 내지 약 3000nm의 범위이다. 이 범위는 파이버 레이저 출력에 광학적으로 연결된 광학 파라메트릭 오실레이터(optical parametric oscillator; OPO) 도는 제 2 하모닉 제너레이션(second harmonic generation; SHG)의 도움으로 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 다이오드 레이저는 예를 들어 약 400...100,000nm의 범위의 파장을 가진 EMR을 생성하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 시스템이 비박리적 피부 리모델링에 이용되는 실시예에서, 소스로부터의 EMR은 피부에 가해질 수 있고 표피에 대한 손상을 막도록 피부를 냉각시킨다.
대안적으로, 일 실시예에서, 백열 램프, 할로겐 램프, 라이트 벌브, 선형 플래쉬 램프, 또는 아크 램프와 같은 비응집성(incoherent) EMR 소스가 이용될 수 있다. 예를 들면, 중공형 캐소오드 램프(HCL), 무전극 방전 램프(EDL)와 같은 단색 램프가 이용될 수 있고, 이 램프는 화학 성분으로부터 방출 라인을 생성한다.
또한, EMR은 펄스 방식으로 일반적으로 가해지지만, 이는 또한 다른 방식으로도 가해질 수 있고, 이는 연속적인 웨이브(CW) 및 준연속적 웨이브(QCW)를 포함한다.
본 발명의 핸드헬드 피부의학 장치는 다양한 상이한 방식으로 이행될 수 있다. 추가적인 예시에 의하면, 도 3a, 3b, 3c, 3d, 및 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드헬드 광미용 장치(32)를 개략적으로 도시하고, 이 장치는 장치의 재충전 가능한 배터리를 충전하기 위해 도킹 스테이션(36)과 접촉할 수 있는 핸드헬드 하우징(34, 34a, 34b)을 포함한다. 이용시, 핸드헬드 장치는 도킹 스테이션으로부터 제거될 수 있고 이하에서 추가적으로 상세히 설명되고 위에서 논의된 것과 같은 방식으로 피부에 EMR을 가하도록 이용될 수 있다. 사용자에게 접근 가능하도록 하우징 상에 배치된 버튼(38)은 장치를 켜는 것을 가능하게 하고 다른 버튼(40)은 장치의 EMR 소스를 활성화시켜 EMR이 피부에 가해지는 것을 가능하게 한다. 다수의 LED 표시기(40a, 40b, 40c)는 사용자에게 장치의 특성에 관한 정보를 제공하는데, 이는 예를 들어 결함의 발생(예를 들어 과열, 로우 배터리 전압), 시스템의 이용 준비완료, 시스템 작동중, 배터리 충전중, 또는 배터리 충전 완료와 같은 것들이다.
예시적 장치(32)는 다양한 구성요소로 전력을 공급하기 위한 재충전 가능한 배터리(31)를 추가로 포함하고, 이는 유도성 커플링을 통해 구리 코일(42)을 통해 도킹 스테이션(36)에 배치된 충전 회로에서 충전될 수 있다. 이 장치(32)는 EMR 소스(44), 이 예에서 다이오드 레이저를 추가로 포함하고, 이는 원하는 범위에서 하나 이상의 파장을 갖는 EMR을 제공한다.
도 4a, 4b, 및 4c를 참고하면, 다이오드 레이저(44)는 마운트(46), 이 경우에 큰 어셈블리의 플랫폼 또는 하위 마운트 상에 장착된다. 이 마운트는 열적으로 전도성인 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 차례로 이 마운트(46)는 이 예시적 구현에서 예를 들어 열 커패시터와 같은 히트 싱크(48)의 리세스(48a)에 배치될 수 있다. 마운트(46) 뿐만 아니라 열 커패시터(48)와 열적 커플링된 열전기적 냉각기("TEC")(50)는 EMR 소스에 의해 생성된 열을 제거할 수 있고 이에 의해 온도가 수용 가능한 범위 내에 있는 것을 보장한다(예를 들어 약 60℃ 미만).
일정한 실행에서, EMR 소스의 열적 관리는 냉각 유체의 유동(예를 들어 에어 유동) 및/또는 열 질량과 함께 TEC를 이용함에 의해 이루어진다. 예를 들면, 도 5a는 EMR 소스와 열적 접촉하는 TEC(50)를 포함하는 EMR 소스(44)의 온도를 제어하기 위한 열적 관리 시스템(52)을 개략적으로 도시한다. TEC는 저장부(reservoir; 56)에 포함된 열 질량(54)(예를 들어 파라핀 또는 워터)와 열적 소통한다. 열 질량은 소스로부터 TEC에 의해 추출된 열을 분산시키는 것을 돕는다. 저장부에 배치된 열적으로 전도성인 요소(58)는 저장부 내의 열 질량 및 TEC 사이에 열적 링크를 제공한다. 열적으로 전도성인 요소(58)는 다수의 핀(58a)을 포함하고 이 핀은 저 장부 내의 열 질량 및 요소 사이에 접촉 구역을 증가시키며, 이에 의해 열 질량 및 TEC 사이의 열 전달을 향상시킨다. 도 5b는 EMR 소스(44)의 온도를 제어하기 위해 다른 열적 관리 시스템(60)을 개략적으로 도시하고, 여기서 TEC(50)는 소스로부터 열을 제거한다. 이 경우에, 열적 전도성 요소(58)는 팬(62)에 의해 생성된 에어 유동에 의해 더욱 쉽게 분산되는 TEC로부터의 열의 전달을 촉진시킨다.
다른 경우에, 상변화 물질(phase change material)이 이용될 수 있고 이에 의해 상 변화를 통해 소스로부터 열을 제거한다. 이러한 상변화 물질의 예와 EMR 소스를 냉각시키는데 이용되는 시스템은 예를 들어 여기서 참조로 인용된 "냉각제 및 국소 물질에의 이용을 위한 광치료 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 7,135,033호에서 발견될 수 있다.
도 3c, 3d, 4a, 및 4b를 다시 참고하면, 소스에 의해 방출된 EMR은 이하에서 더욱 자세하게 설명되는 광학 커플러(64)를 통해 광학 파이버(66)에서 그 인접 단부(66a)를 통해 커플링된다. 파이버의 말단부(66b)는 스캐닝 기구(68)와 맞물리고 이 스캐닝 기구는 이 실행에서 나선형 경로를 따라서 피부 위에서 파이버의 말단부를 물리적으로 이동시킬 수 있다.
도 3c, 3d, 및 3e를 참고하면, 예시적 실시예에서, 스캐닝 기구(68)는 파이버 안내부(70)를 포함하고, 여기에 광학 파이버(66)의 말단 팁이 나선형 경로를 따라서 이동되도록 커플링될 수 있다. 특히, 파이버 안내부(70)는 기어(72)의 리세스 내에 배치된 안내 요소(74) 및 파이버의 말단부를 수용하기 위한 개구(72a)를 갖는 기어(72)를 포함한다. 안내 요소(74)는 나선형 그루브(74a)를 포함하고, 이 그루브(74a)를 따라 파이버의 말단부가 이동될 수 있다. 특히, 페룰(ferrule; 76)은 스텝퍼 모터(stepper motor; 80)에 의해 회전될 수 있는, 기어(78)를 구비한 기어(72)와 맞물릴 수 있다. 기어의 회전은 나선형 그루브를 통해 파이버 팁의 이동을 일으킬 수 있다.
도 3c를 연속적으로 참고하면, 환형 전방 커버(82)는 스캐닝 기구를 둘러싸며 환형 형태를 갖는 접촉 센서(84)(예를 들어 커패시턴스 접촉 센서)를 수용하도록 이루어진다. 환형 센서는 EMR 전달 출력 윈도우(86)(또한 전방 렌즈로서도 지칭됨)를 위한 자리를 제공하고, 이 윈도우를 통해 파이버 팁으로부터 방출되는 EMR이 피부에 가해질 수 있다.
예시적 핸드헬드 광미용 장치(32)는 예를 들어 호스트 제어기(90)(예를 들어 마이크로프로세서 및 연관 회로), 하나 이상의 센서 등을 이용함에 의해 회로 보드 상에서 실행되는 제어/센서 모듈(88)을 추가로 포함한다. 제어/센서 모듈은 제한 없이 다양한 구성요소들로의 전력의 분배, EMR 소스의 활성화와 비활성화, 스캐너를 제어, 다양한 작동 파라미터를 모니터링, 그리고 안전 프로토콜을 실행하는 것을 포함하는 이 장치의 작동을 제어 및/또는 모니터할 수 있다. 예를 들면, 도 6을 참고하면, 호스트 제어기(예를 들어 마이크로프로세서)(90)는 소스를 활성화 또는 비활성화 시키기 위해 스위치(92)(예를 들어 이 실시예에서 트랜지스터 스위치)로 명령 신호를 제공할 수 있다(예를 들어, 이 예에서 스위치는 레이저를 활성화 또는 비활성화시키기 위해 전력 컨버터(96)에 대해 다이오드 레이저를 위한 전류 소스(94)를 커플링 또는 디커플링할 수 있다). 또한, 제어기는 TEC(50)를 제어할 수 있고(예를 들어 이는 TEC를 스위치 온 및 오프할 수 있다) 이에 의해 수용 가능한 범위 내에서 EMR 소스의 온도를 유지시킨다. 또한, 제어기(90)는 스텝퍼 모터(80)를 위한 스텝퍼 드라이브(98)와 소통할 수 있고 이에 의해 피부 위에서 경로(예를 들어 이 경우에 나선형 경로)를 따라 광학 파이버의 말단부의 스캔을 제어한다. 예를 들면, 제어기는 신호를 드라이버에 보냄에 의해 스캔을 개시할 수 있다. 또한, 드라이버로 적절한 신호의 가함을 통해 모터의 회전 속도를 변화시킴에 의해 스캔의 속도를 제어할 수 있다. 또한, 레이저의 온도가 예정된 문턱값을 초과하기 시작한다면, 제어기는 레이저의 온도를 모니터 하기 위해 센서(980)로부터 정보를 받고 적절한 액션(예를 들어 레이저를 비활성화시킴)을 취할 수 있다. 또한, 장치의 내부의 대기 온도를 감지하기 위해 제어기(90)와 소통하는 온도 센서(99)가 선택적으로 제공될 수도 있다. 또한, 제어기는 시각적 및 청각적 표시기(예를 들어 LED(100) 및/또는 스피커(102)를 통해)의 생성을 일으킬 수 있고 이에 의해 장치의 다양한 작동 조건을 사용자에게 알린다. 또한, 제어기는 예를 들어 시리얼 인터페이스(104) 및 인터럽트 라인(interrupt line; 106)을 통해 사용자로부터 지시를 받을 수 있다. 예를 들면, 사용자는 커패시턴스-대-디지탈(capacitance-to-digital; CCD) 컨버터(101)를 통해 제어기로 신호를 보낼 수 있고 인터럽트 라인(106)이 소스를 비활성화시키게 한다. 예를 들어 CCD(101) 및 인터페이스 라인(104)을 통해 통신된 것과 같은 다른 지시들은 예를 들어 장치를 스위치 온 하거나 또는 피부에 EMR을 가하도록 EMR 소스를 활성화시키는 요구를 포함할 수 있다.
많은 실시예에서, 소스로부터 광학 파이버로 EMR을 커플링시키는 광학적 커플러는 높은 광학적 커플링 효율(예를 들어 약 80%보다 큼)을 제공한다. 이는 피부에 대한 EMR의 더욱 효과적인 전달을 가능하게 하는데 유리하다.
예에 의하면, 도 7a를 참고하면, 이 예시적 실시예에서 이용되는 광학적 커플러(64)는 광학 파이버(66b)의 인접 팁(66a) 및 EMR 소스(44) 사이의 V-그루브(110)에 배치된 로드 렌즈(rod lens; 108)(예를 들어 제 1 축 로드 렌즈)를 포함한다. 빠른 축 조준 렌즈(fast axis collimating lens; FAC)와 같은 조준 렌즈는 소스(예를 들어 레이저 다이오드)로부터 적어도 하나의 광학 파이버(예를 들어 다중모드 파이버)로 EMR을 커플링하는데 유용하다. 대안적으로, 서로 수직인 원통형 렌즈의 쌍은 레이저 다이오드로부터 나오는 매우 발산성의 난시 비임을 조준할 수 있다. 두 개의 뚜렷한 원통형 렌즈들은 각각의 방향으로 렌즈들의 적절한 포커싱을 통해 레이저 다이오드로 고유의 난시의 완전한 제거를 가능하게 한다. 레이저에 더 가까운 렌즈가 다이오드의 빠른 축을 조준하기 때문에, 이 렌즈는 빠른 축 비임 발산을 매치하기 위해 높은 수치 구멍(numerical aperture; NA)을 가져야 한다. 다른 렌즈는 레이저 다이오드의 느린 축을 조준하고 따라서 매우 높은 NA를 필요로 하지 아니하며, 수평면에서 레이저 다이오드로부터의 광은 덜 발산적이다.
많은 실행에 있어서, 광학적 커플러(64)는 약 80%를 넘는, 바람직하게는 약 85%를 넘는, 그리고 더욱 바람직하게는 약 90%를 넘는 광학 커플링 효율(광학 파이버로 들어가는 소스에 의해 방출된 광학적 에너지의 비율로서 정의됨)을 제공한다. 이러한 높은 광학적 커플링 효율은 피부의 각각의 불연속적 위치로 광학적 에너지 의 더욱 효율적인 전달을 가능하게 하고, 이는 차례로 더 짧은 시간에서 향상된 광미용 결과를 초래할 수 있다. 또한, 이러한 높은 광학적 커플링 효율은 핸드헬드 하우징으로 EMR 소스를 통합시키는 것을 촉진시키고 이에 의해 핸드헬드 장치를 제공한다.
도 7b는 EMR 소스(542), 광학적 반사체(546), 하나 이상의 광학 필터(548), 광 덕트(550)(또는 집신기), 및 냉각 플레이트(미도시)를 포함한 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 집신기(concentrator; 550)의 말단부(544)는 출력 광 공간적 조정 및 집중을 생성하고 따라서 환자의 피부에서 치료의 아일렛을 형성하는 방식으로 형상을 가진 배열을 포함할 수 있다. 예를 들면, 말단부(544)는 출력 광 공간 조정 및 집중을 위해 피라미드, 콘(cones), 반구, 그루브, 프리즘, 또는 다른 구조의 배열을 포함할 수 있다. 따라서, 이 말단부는 마이크로 프리즘과 같은 배열 형태로부터 만들어질 수 있고, 이는 치료의 아일렛을 만들기 위해 출력 조정 및 집중을 생성한다.
도 7b의 실시예를 참고하면, 광 안내부(550)는 희토류 금속의 이온으로 도핑된 광학 파이버(580)의 번들로부터 만들어질 수 있다. 예를 들면, 광 안내부(550)는 Er3+ 도핑된 파이버의 번들로부터 만들어질 수 있다. 광 안내부 코어(582) 내부의 활성 이온은 형광(또는 초형광) 컨버터로서 작용할 수 있고 이에 의해 공간적 조정 및 스펙트럼 변환을 제공한다. 따라서, 도 7b의 실시예의 광 안내부(550)는 EMR의 공간적 조정을 만들 수 있고 이에 의해 치료의 아일렛을 생성한다.
도 7c, 7d, 및 7e는 광학 파이버(580)가 EMR 소스(542) 주위로 싸여서 광학 파이버(580) 안으로 광을 커플링시키는 실시예를 도시한다. 도 7d에서 도시된 것처럼, 각각이 개별적인 파이버 또는 파이버(580)의 그룹은 피부로 직접 출력될 수 있다. 도 7e는 핸드 피스로부터 출력의 저면도를 도시한다. 도 7e에서 도시된 것처럼, 파이버(580)는 출력 분포를 가질 수 있고, 이 분포는 치료의 아일렛을 생성하기 위해 공간적으로 조정된다.
도 7f는 도 7b, 7c, 및 7d의 실시예와 같은 동일한 일반적 구조를 이용하는 다른 실시예를 도시한다. 도 7f의 실시예에서, 파이버 번들(580)(즉, 도 7c-e의 번들)의 출력은 광 안내부의 출력 페이스에 부착된 마이크로 렌즈(586)의 배열로 만들어지는 말단부를 가질 수 있다. 마이크로 렌즈(586)의 배열은 파이버 번들(580)로부터의 출력을 포커스하고 집중시키는데 기여할 수 있고 이에 의해 손상의 아일렛을 생성한다.
도 3a 및 3b를 다시 참고하면, 사용시, 핸드헬드 장치(32)의 출력 윈도우(86)는 피부에 인접하거나 또는 피부와 접촉하도록 놓일 수 있고, 제어기(90)는 다수의 불연속적 피부 위치로 EMR의 전달을 일으키도록 지시될 수 있다(예를 들면 사용자가 버튼(38)을 눌렀을 때 생성된 신호를 통해). 일 실행에서, 제어기(90)는 피부 위에서 파이버 팁의 이동과 함께 EMR 소스(44)를 선택적으로 활성화시킬 수 있고, 이는 상기에서 설명된 방식으로 스캐닝 기구에 의해 실시되며, 이로써 파이버 팁의 움직임의 경로를 따라 다수의 분리된 불연속적 위치들로 EMR의 전달을 일으킨다. 이 예시적 실행에서와 같이, 파이버 팁의 말단부는 나선형 경로를 따르고, EMR 소스의 선택적 활성화는 도 2b에서 도시된 것처럼 이 경로를 따른 다수의 불연속적 위치로 EMR의 전달을 초래할 것이다. 다른 구현에서, 파이버의 말단 팁에 의해 횡단되는 경로는 나선형 경로와 상이할 수 있다. 예를 들면, 파이버 팁은 피부 위에서 래스터(raster) 패턴으로 이동될 수 있고 다이오드 레이저는 래스터 패턴을 따라 불연속적 위치로 광학적 에너지를 전달하도록 선택적으로 활성화될 수 있으며 이에 의해 도 2a에서 개략적으로 도시된 것처럼 EMR이 가해지는 피부 위치의 사각형 그리드를 생성한다.
불연속적 위치 또는 광학 아일렛은 이하에서 설명되는 장치에 의해 만들어질 수 있는 어떠한 형태로 형성될 수 있고 이는 조직 내에서 EMR 비임을 제어하기 위한 능력에 의해서만 제한된다. 따라서, EMR의 파장, 일시적 특징(예를 들면 연속적 대 펄스된 전달), 및 영향과 같은 치료에 영향을 미치는 다양한 파라미터; EMR 비임의 기하구조, 투사 및 포커싱; 및 회절률, 흡수 계수, 분산 계수, 이방성 인자(분산 각의 평균 코사인), 조직층의 구성; 그리고 외인성 발색단(exogenous chromophores) 및 다른 물질의 존재 또는 부재에 따라, 불연속적 위치 또는 아일렛은 하나 이상의 층을 통해 피부 표면으로부터 연장하거나 또는 하나 이상의 층을 통해 혹은 단일층 내에서 피부의 표면 밑으로부터 연장하는 다양한 형태의 부피일 수 있다. 비임이 발산형이지 않다면, 이러한 비임은 비임 축과 직교하는 평면에 거의 일정한 단면 구역으로 된 부피를 형성할 것이다(예를 들어 실린더, 렉탱귤로이드(rectanguloid)). 대안적으로, 비임은 발산형일 수 있고, 비임의 중앙축에 대해 수직인 평면에서 단면적을 감소시키는 부피를 형성한다(예를 들면 콘, 피라미드). 단면적은 그 형태가 규칙적일 수 있거나(예를 들어 타원 또는 다각형) 또는 형태가 임의적일 수 있다. 또한, EMR 비임의 영향 및 파장(들), 파장에 대한 조직의 흡수 및 분산 특징에 따라, EMR 비임은 최초로 또는 완전하게 흡수 또는 분산되기 이전에 일정한 깊이까지 침투할 수 있고, 따라서 EMR-치료된 불연속적 위치는 피부의 전체 깊이를 통해 연장할 수 없으며 표면 아래의 두 깊이 사이에서 또는 표면 및 특정 깊이 사이에서 연장할 수 있다.
일반적으로, 래티스는 일차원, 이차원 또는 삼차원의 불연속적 위치 또는 아일렛의 주기적 구조이다(그러나 비주기적일 수도 있다). 예를 들면, 이차원(2D) 래티스는 이차원적으로 주기적이고 삼차원적으로 비주기적이거나 또는 이동이 불가능하다. 주기성의 유형은 보셀(voxel) 형태에 의해 특징지어진다. 예를 들면, 제한 없이, 층, 사각형, 육각형 또는 직사각형 래티스가 있을 수 있다. 래티스 차원(dimensionality)은 개별적인 아일렛과 상이할 수 있다. 동등하게 이격된 무한한 실린더의 단일 열은 2D 아일렛의 1D 래티스의 예이다(실린더가 유한 길이라면 이는 3D 아일렛의 1D 래티스이다). 래티스 차원은 그 아일렛의 차원보다 작거나 또는 동일하다(이러한 사실은 아일렛이 이동이 불변인 경우의 차원에서 주기적일 수 없다는 사실로부터 도출된다). 따라서, 각각의 유형이 아일렛 및 래티스 차원들의 허용된 조합이 되도록 6개의 래티스 유형의 합계가 존재한다. 일정한 이용에 대해, "반전된" 래티스가 이용될 수 있고, 이 경우 본래 조직의 아일렛은 EMR-치료된 조직의 구역에 의해 분리되고 치료 구역은 비치료된 아일랜드(island)를 가진 치료된 조직의 연속적 클러스터이다.
치료된 부피의 각각은 비교적 얇은 디스크, 비교적 긴 실린더(예를 들어 제 1 깊이로부터 제 2 깊이로 연장함), 또는 피부 표면에 거의 평행하게 배향되고 그 폭 및 깊이를 거의 초과하는 길이를 갖는 거의 선형 부피일 수 있다. 주어진 이용에서 아일렛에 대한 라인의 방향은 모두 동일할 필요는 없고, 예를 들면 일정한 라인들은 다른 라인들에 대해 수직 각으로 위치할 수 있다. 또한, 라인은 큰 효능을 위한 치료 타겟 주위로 배향될 수 있다. 예를 들면, 라인들은 용기에 대해 수직 또는 주름에 대해 평행일 수 있다. 아일렛 또는 불연속 위치들은 선택된 두께의 구, 타원면, 큐브 또는 렉탱귤로이드와 같은 하위표면 부피일 수 있다. 또한, 아일렛은 거의 선형 또는 평면 부피일 수 있다. 아일렛의 형태는 비임 크기, 진폭 및 상 분포, 이용의 내구성 그리고 적은 정도이지만 파장을 포함한 비임의 조합된 광학적 파라미터에 의해 결정된다.
본 발명의 EMR-치료된 아일렛의 래티스 내이 개별적인 아일렛의 크기는 의도된 미용적 또는 의학적 이용에 따라 넓게 변할 수 있다. 일정한 실시예에서, 실질적인 조직 손상이 조직의 구조 또는 영역을 제거하거나 또는 파괴하도록 하는 것이 바람직하고(예를 들어 피지선(sebaceous gland), 모낭(hair follicle), 또는 조직 박리), 반면에 다른 실시예에서 특정 파장에서 EMR의 효과적인 양을 관리하면서(예를 들어 광바이오자극(photobiostimulation)) 손상을 일으키지 않거나 또는 거의 일으키지 않는 것이 바람직하다. 손상 아일렛과 관련하여 상기에서 언급된 것처럼, 손상된 조직의 회복은 더 작은 손상 아일렛에 더욱 효과적인데, 이에 대해 부피에 대한 부상 가장자리의 비가 더 크다.
본 발명의 EMR-치료된 아일렛의 크기는 어떠한 특정 치수에서 1μm 내지 30mm의 범위일 수 있다. 예를 들면, 제한 없이, 실질적으로 선형인 아일렛들의 래티스는 약 30mm의 길이 및 약 10μm 내지 1mm의 폭을 갖는 평행한 아일렛들로 이루어질 수 있다. 다른 예에서와 같이, 제한 없이, 실린더의 축이 조직 표면에 대해 수직인 실질적으로 원통형인 아일렛에 대해, 그 깊이는 약 10μm 내지 4mm일 수 있고, 그 지름은 약 10μm 내지 1mm일 수 있다. 실질적으로 구형 또는 타원형 아일렛에 대해, 지름 또는 주축은 예를 들어 제한 없이 약 10μm 내지 1mm일 수 있다. 따라서, 일정한 실시예에서, 아일렛들은 1μm 내지 10μm, 10μm 내지 100μm, 100μm 내지 1mm, 1mm 내지 10mm, 또는 10mm 내지 30mm, 뿐만 아니라 1μm 내지 30mm 내의 모든 가능한 범위의 최대 치수를 가질 수 있다.
조직의 분산 효과 때문에, EMR 치료된 아일렛의 최소 크기는 조직에서 타겟된 깊이와 함께 증가하고, 이는 각질층(stratum corneum) 상의 수 미크론으로부터 피하조직(subcutaneous tissue)의 수 밀리미터의 범위에 이른다. 대상 조직 안으로 약 1mm의 깊이에 대해, 아일렛의 최소 지름 또는 폭은 약 100μm로 추정되고, 훨씬 큰 아일렛(예를 들어 1-10mm)이 가능하다. 손상 아일렛의 크기는 상응하는 광학 아일렛의 크기보다 작거나 또는 클 수 있지만, 열 확산에 의해 EMR 에너지의 더 많은 양이 광학 아일렛에 가해짐에 따라 일반적으로 더 커진다. 피부에서 어떠한 특정 깊이에서 최소 크기 아일렛에 대해, 파장, 비임 크기, 수렴, 에너지 및 펄스 폭은 최적화되어야 한다.
본 발명의 EMR 치료된 아일렛은 조직 내에서 다양한 포인트에 위치할 수 있고, 이는 표면 및 하위 표면 위치, 비교적 제한된 깊이의 위치, 및 실질적 인(substantial) 깊이로 팽창하는 위치를 포함한다. 아일렛의 원하는 깊이는 의도된 미용적 또는 의학적 이용에 따라 좌우되고, 이는 타겟된 분자, 셀, 조직 또는 세포 사이의 구조의 위치를 포함한다.
예를 들면, 광학 아일렛은 EMR 에너지의 침투 깊이에 따라 조직 또는 기관에서 변하는 깊이에서 유도될 수 있고, 이는 부분적으로 파장 및 비임 크기에 의존한다. 따라서, 아일렛은 조직의 오직 표면층들만을 침투하는 얕은 아일렛(shallow islet)(예를 들어 0-50μm), 조직의 다수의 층들에 미치는 깊은 아일렛(예를 들어 50-500μm), 매우 깊은 하위 표면(subsurface) 아일렛(예를 들어 500μm - 4mm)일 수 있다. 광학적 에너지를 이용시, 25mm에 이르는 깊이는 1,000 - 1,300 nm의 파장을 이용하여 이루어질 수 있다. 마이크로파 및 라디오 주파수 EMR을 이용할 때, 수 센티미터의 깊이가 이루어질 수 있다. 열적 아일렛 또는 손상 아일렛에 대해, 하위 표면 아일렛은 오직 원하는 깊이에서 존재하는 발색단을 타겟팅 함에 의해 또는 EMR을 전달하는 동안 조직의 상부층을 냉각함에 의해 만들어질 수 있다. 깊은 열적 또는 손상 아일렛을 생성하기 위해, 표면 냉각과 연결된 긴 펄스가 특히 효과적일 수 있다.
EMR 소스가 전자기 복사의 펄스를 제공하는 경우에, 광학 파이버의 말단 팁의 움직임과 함께 펄스의 일시적 분리는 파이버 팁의 움직임의 경로를 따라 다수의 불연속적 피부 위치로 EMR을 가하는 결과를 초래할 수 있다.
광학 파이버의 이용은 피부 안으로 커플링을 위한 EMR 비임을 유리하게 초래하고, 이 비임은 거의 균질한 단면적 강도 분포를 나타낸다. 특히, 파이버에 커플 링되고 소스에 의해 생성된 EMR 비임은 파이버를 통해 가로지를 때 다수의 반사를 겪는다. 이러한 반사들은 파이버로부터 출력 비임이 단면 강도를 실질적으로 균일화시킨다. 이러한 예시적 실시예에서, 광학 파이버는 약 100-300마이크론의 지름 및 약 0.5 내지 약 4의 NA를 가진 출력 팁을 가질 수 있고, 다른 팁 크기 및/또는 수치 구멍이 이용될 수도 있다. 치료 파라미터는 변할 수 있고, 일정한 실시예에서 치료 사이트 당 약 50-200 불연속 피부 위치가 약 50-1000불연속 피부 위치/cm2으로 치료된다. 또한, 도 3f에서 도시된 것처럼, 일정한 실행에서, 마이크로옵틱(microoptic)(예를 들어 마이크로 렌즈)은 출력 비임의 포커싱 및/또는 형상화를 제공하도록 광학 파이버의 말단부에 커플링될 수 있다. 다른 경우에, 광학 파이버는 원하는 단면 형태(예를 들어 사각형)를 출력 비임으로 전달하기 위한 뾰족한 단부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, EMR이 가해지는 불연속적 피부 위치와 관련된 피치(즉, 인접 위치들 사이의 거리)는 파이버의 말단 팁이 피부 위로 이동하는 속도를 규율함에 의해 조정될 수 있다. 예를 들면, 도 3a 및 3b를 참고하면, EMR 소스에 의해 생성된 펄스의 주어진 반복 속도에 대해, 피치를 증가시키기 위해, 제어기는 스텝퍼 모터가 더 빠른 속도로 기어(78 및 72)를 회전키게 할 수 있고, 이에 의해 피부 위에서 파이버의 말단 팁이 이동하는 속도를 증가시킨다. 대안적으로, 기어의 회전 속도의 감소는 더 작은 피치를 초래할 수 있다(즉, 불연속적 피부 위치의 밀집한 팩킹).
다른 실시예에서, 압전 스캐닝 기구가 피부 위에서 파이버의 말단부를 이동시키도록 이용될 수 있다. 예에 의하면, 도 8은 이러한 스캐닝 기구의 예시적 구현을 개략적으로 도시하고, 이 스캐닝 기구는 하나 이상의 모터(82)를 포함하며 이 장치(10) 안에 포함되어 예정된 패턴으로 파이버(840)를 이동시킨다. 이 모터(820)는 예를 들어 스텝퍼 모터, 선형 모터, 압전 모터 또는 공명 압전 모터를 포함하는 어떠한 적절한 모터일 수 있다.
일 실시예에서, 파이버(840)의 말단부는 파이버 안내 어셈블리 시스템(870)에 커플링되어 광학적 파이버(840)가 예정된 패턴으로 이동될 수 있다. X-Y 선형 스캐너(800)는 커넥터(890)에 커플링된 파이버 지지 페룰(880)을 포함하고, 이 커넥터는 파이버(840)를 플레이트에서 정렬된 슬롯(891)을 통해 x-방향 슬라이딩 플레이트(850) 및 y-방향 슬라이딩 플레이트(860)를 포함한 파이버 안내 어셈블리 시스템(870)에 연결시킨다. 페룰(880)은 파이버(840)가 커넥터(890)와 정확하게 정렬되는 것을 유지시킨다. 각각의 슬라이딩 플레이트는 모터(82)에 커플링되고 이에 의해 모터가 슬라이딩 플레이트에 대해 푸쉬될 때 파이버(840)는 수평(x-) 및/또는 수직(y-) 방향으로 이동한다. 일 실시예에서, 파이버의 2D 이동은 EMR 소스의 활성화와 동등하다(coordinate). 다양한 예정된 공간 패턴은 스캐너로 프로그램화될 수 있고 제조자에 의해 선택될 수 있으며, 또는 하우징(미도시) 상의 제어 피쳐를 통해 사용자에 의해 선택될 수 있다. 이러한 실시예에서, 사용자는 동일한 핸드 피스의 이용을 통해 피부에 치료 패턴의 다수의 상이한 아일렛으로부터 선택할 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예를 이용하기 위해, 사용자는 이전에 설명된 실시예들과 유사하게, 파이어링(firing) 이전에 피부의 타겟 구역 상에 구멍을 직접 만들 수 있다. 다른 실시예에서, 이 구멍은 피부를 터치할 필요는 없다. 이러한 실시예에서, 이 장치는 구멍 및 피부 표면 사이에 예정된 거리를 확립하기 위해 스탠드 오프 기구(stand off mechanism)(미도시)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, EMR 전달 기구는 두 개의 회전 거울을 포함할 수 있고, 이 거울은 피부 위에서 이차원적으로 소스로부터의 EMR을 스캔하기 위해 두 개의 직교축 주위로 회전하도록 이루어진다. 예에 의하면, 도 9는 핸드헬드광미용 장치(110)를 개략적으로 도시하고, 이 장치는 수직축(A 및 B) 주위로 회전할 수 있는 두 개의 회전 가능한 거울(114, 116)을 포함한 EMR 전달 기구(112)를 포함한다. 이 거울(114)은 EMR을 거울(116)로 전파하는 소스(118)로부터의 EMR 비임을 수용할 수 있고, 이는 차례로 EMR 전파성 출력 윈도우(120)를 통해 EMR을 피부로 직접 향하게 할 수 있다. 일 구현에서, 제어기(122)는 EMR 소스에 의해 EMR의 방출로 거울의 회전을 동기화할 수 있고 이에 의해 EMR이 다수의 분리된 불연속적 피부 위치로 전달되게 한다. EMR을 다수의 불연속적 피부 위치로 가하기 위한 회전 거울을 이용하는 스캐닝 기구에 관한 더욱 상세한 내용들은 "EMR 치료를 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제 6,997,923호, 및 2005년 4월 1일 출원된 "조직에서 EMR 치료된 아일렛의 래티스를 만들기 위한 방법 및 제품, 그리고 그 이용"이라는 명칭의 출원 계속중인 미국 특허출원 제 11/097,841호, 제 11/098,036호, 제 11/098,015호, 및 제 11/098,000호에서 찾을 수 있고, 이들은 여기서 참조로 인용되었다. 회전 거울을 이용하는 스캐닝 시스템의 일 장점은 피부의 넓은 구역을 더 빨리 스캔할 수 있다는 점이다.
도 10을 참고하면, 핸드헬드 장치(124)의 다른 실시예에서, 다수의 마이크로렌즈(126)는 조준 렌즈(132)를 통해 EMR 소스(128)에 의해 생성된 EMR을 수신하고 EMR 전파성 윈도우(134)를 통해 다수의 불연속적 스킨 위치로 다수의 개별적인 EMR 비임(130)으로서의 EMR을 가한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 포커싱 요소가 비임의 포커싱을 제공하기 위해 마이크로렌즈(126) 및 윈도우(134) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, EMR 전파성 윈도우(134)는 마이크로렌즈의 래티스로부터 만들어질 수 있고, 이 마이크로렌즈의 래티스는 광학적 아일렛의 래티스에 전력 밀도의 공간적 조정을 제공하도록 기여한다. 이러한 마이크로렌즈를 이용한 EMR 전달 시스템에 관한 추가적인 내용들은 여기서 참조로 인용된 "피부 치료를 위한 헤드"라는 명칭의 미국 특허 제 6,511,475호에서 찾을 수 있다.
많은 실시예에서, 다수의 안전 기구가 안전한 작동을 보장하기 위해 본 발명의 핸드헬드 장치에 통합될 수 있다. 예를 들면, 도 3a 및 3b를 다시 참고하면, 커패시턴스 접촉 센서(84)는 이 장치의 말단 팁이 피부의 미리 선택된 거리(예를 들어 피부로부터 약 5mm 미만, 또는 피부로부터 약 3mm 미만, 또는 피부로부터 약 2mm 미만의 거리) 내에 있는지를 탐지할 수 있다. 제어기(90)는 센서의 출력 신호를 수신하고 이 신호에 기초하여 EMR 소스의 활성화를 제어한다. 예를 들면, 센서가 피부에 대한 장치의 말단 팁의 적절한 거리를 탐지하는데 실패한다면, EMR을 방출한다면 이는 EMR 소스의 활성을 방해하거나 또는 이 소스를 비활성화시킨다. 또한, 일 구현에서, 장치가 피부 위에 부적절하게 위치한다는 센서로부터의 표시가 있는 경우, 제어기는 사용자에게 경고하도록 시각적 표시기(예를 들어 하우징 상에 배치된 빨간 LED 광(40C))를 활성화시킬 수 있다.
또한, 다른 센서들이 이 장치에 통합될 수 있다. 예를 들면, 도 6을 참고하면, 하우징(예를 들어 제어 보드(88))에 배치된 온도 센서(98)는 EMR 소스의 온도를 모니터할 수 있다. 또한, 다른 온도 센서(예를 들어 온도 센서(99))가 하우징에 포함될 수 있고 이에 의해 하우징 내에서 대기 온도를 모니터한다. 온도 센서의 출력 신호는 제어기로 보내질 수 있고, 이는 프로그램화 될 수 있으며 이에 의해 적절한 반응을 센서로부터의 신호에 제공한다. 예를 들면, 센서에 의해 표시된 온도가 예정된 문턱값을 초과한다면, 제어기는 EMR 소스를 비활성화시킬 수 있다.
또 다른 안전 피쳐로서, 일 구현에서, 치료 기간(예를 들어 이 장치가 켜진 이후 EMR 소스의 최초 활성화 이후의 미리 선택된 시간 간격으로서 정의됨) 동안 피부에 가해진 총 광학적 에너지는 추적될 수 있고 이에 의해 이 기간 동안 피부에 가해진 총 에너지가 예정된 문턱값 미만에 있음을 보장한다. 예를 들면 제어기(90)는 EMR 소스에 의해 생성된 펄스의 반복 속도, 펄스당 에너지, 피부에 에너지를 전달하는 EMR 소스 및 광학적 파이버 사이의 광학 커플링의 효율 및 파이버로부터 스킨으로의 광학적 에너지를 커플링시키는 효율에 기초하여 실시간으로 총 인가된 에너지를 계산하도록 프로그램화될 수 있다. 총 에너지가 예정된 문턱값을 초과하기 시작한다면, 제어기는 소스를 비활성화시킬 수 있고 선택된 시간 간격이 경과된 이후에만 재활성화를 가능하게 한다.
일 구현에서, 핸드헬드 장치의 하우징은 다수의 모듈형(modular) 부분들 -각 각 이 장치의 일정한 구성요소를 포함함- 로 형성될 수 있고, 이 모듈형 부분들은 서로 분리되고 재연결될 수 있다. 예에 의하면, 도 11a는 다수의 커넥터(140)를 통해 제거 가능하게 그리고 교환 가능하게 결합된 두 개의 모듈형 부분(138a, 138b)을 갖는 하우징(138)을 포함한 실시예에 따른 핸드헬드 장치(136)를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, EMR 소스(142) 뿐만 아니라 제어기(144) 그리고 전력 공급 시스템(146)은 이 부분(138a)에 배치되고, 다수의 불연속적 피부 위치로 소스에 의해 방출된 EMR을 전달하기 위한 스캐닝 기구(148)가 다른 하우징 부분(138b)에 배치된다. 이 장치(136)의 모듈방식(modularity)은 다양한 상이한 스캐닝 기구를 가진 동일한 EMR 소스 및 제어 회로를 이용하는 것을 가능하게 함이 유리하다. 이는 제조 프로세스를 신속하게 처리할 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용을 낮출 수 있다.
또한, 일 구현에서, EMR 소스를 갖는 단일 모듈에 상이한 스캐닝 기구를 함유한 둘 이상의 모듈이 제공될 수 있고 이에 의해 사용자가 상이한 광미용 이용에 대해 이 장치를 쉽게 이용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 모듈(138b)은 도 11b에서 개략적으로 도시된 것처럼 상이한 스캐닝 기구(148b)를 갖는 다른 모듈(138c)로 치환될 수 있다.
예에 따르면, 도 12a는 도 12b에서 도시된 장치를 형성하도록 연결될 수 있는 하우징의 모듈형 부분들(138a, 138b)을 제거 가능하게 그리고 교환 가능하게 부착시키도록 이용되는 예시적 커넥터(140)를 도시한다. 도 12a 및 12c의 분해도에서 도시된 것처럼, 모듈형 부분(138a)은 스캐너(800)를 포함하고, 이 스캐너는 팁 하우징(802) 안으로 제거 가능하게 그리고 교환 가능하게 커플링될 수 있다. 팁 하우징(802) 안으로 삽입된 스캐너의 유형(예를 들어 X-Y 선형 스캐너, 나선형 스캐너, 거울 및/또는 다른 광학적 요소를 이용하는 자유 비임 스캐너, 등)은 핸드 피스(138a)에 의해 탐지될 수 있다. 예를 들면, 상이한 형태의 커넥터가 이용될 수 있거나, 또는 표시기(851)(예를 들어 바코드)가 핸드 피스(138a)에서 전자 장치들을 제어하기 위해 팁 하우징 및/또는 스캐너의 유형을 표시하는데 이용될 수 있다.
도 12a의 장치는 광 공간 조정을 제공하도록 광학적 코팅(치료 윈도우(803) 상에)을 가질 수 있다. 일정한 실시예들은 경사 거울(gradient mirror)과 유사한 기술을 이용할 수 있고, 이는 그 반경을 넘는 가변성 전송을 가진 거울이다. 다수의 경사 거울을 포함한 실시예는 광 소스의 파라미터의 향상(광자 재순환의 효과와 같은) 및 시스템 냉각 능력(매우 얇은 코팅 두께)에 대해 유리할 수 있다.
일정한 경우에, 이 장치의 모듈 방식은 하나의 EMR 소스를 다른 것으로 대체하는 것을 허락하는데, 이에 의해 예를 들어 전자기 스펙트럼의 다른 부분에서 EMR을 제공하거나 또는 이 장치를 수리한다. 예를 들면, 도 13a는 EMR 소스(152) 및 연관된 제어 및 전력 회로(미도시)가 배치된 부분(150a)과 스캐너(154)(또는 다른 광 전달 기구(예를 들어 다수의 마이크로렌즈))가 배치된 다른 부분(150b)(이 부분은 예를 들어 커넥터(140)를 통해 일부분(150a)과 제거 가능하게 그리고 교환 가능하게 체결됨)을 갖는 모듈형 하우징(150)을 포함하는 일 실시예에 따른 핸드헬드 장치(148)를 개략적으로 도시한다. EMR 소스(152)는 제거 가능하고 교환 가능한 카트리지(156)에 배치되고, 이는 상이한 EMR 소스를 함유한 다른 카트리지와 교환될 수 있다. 예를 들면, 도 13b에서 개략적으로 도시된 것처럼, 모듈형 부분(150a, 150b)은 분리될 수 있고 이에 의해 카트리지(156)에 접근이 가능하며, 이는 상이한 EMR 소스(미도시)를 갖는 다른 카트리지로 교체되고 제거될 수 있다. 일 구현에서, 하우징에 새로운 EMR 소스가 위치할 때, 제어기는 탐지기의 이용을 통해 어떠한 유형의 소스인지 결정할 수 있고 스캐너가 소스와 함께 작업하도록 지시한다. 예를 들면, 제어기는 스캔 패턴, 펄스 폭, 포커스의 깊이 및/또는 수치 구멍을 수정할 수 있다. 이 탐지기 시스템은 예를 들어 기계적, 광학적 또는 전기적 탐지기일 수 있다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 모듈의 다양한 조합을 인식하고 제어한다. 예를 들면, 각각의 모듈은 식별자(identifier)를 제어기에 제공하도록 설계되고, 이는 식별자를 이용하여 치료를 위한 수용 가능한 파라미터를 결정하고 수용 불가능한 파라미터를 제한하며 주어진 조합의 모듈에 대해 이 장치의 작동을 제어한다.
도 14a 및 14b는 다수의 EMR 소스(162)가 배치된 하우징(160)을 포함한 다른 실시예에 따른 핸드헬드 피부의학 장치(158)를 개략적으로 도시한다. EMR 소스는 예를 들어 이전의 실시예와 함께 상기에서 설명되었던 냉각기(미도시)에 열적으로 커플링되고, 이 냉각기는 EMR 소스로부터 열을 추출하여 그 작동 온도가 수용 가능한 범위 내에 있음을 보장한다. 이 구현에서, 하우징(160)은 메쉬(mesh) 물질로 형성된 부분(160')을 포함하고, 이 부분은 하우징의 내부 및 외부 환경 사이에서의 공기의 유동을 가능하게 하여 이 장치의 냉각을 촉진시킨다.
도 14c에서 도시된 것처럼, 이 예시적 실시예에서, EMR 소스는 피부로의 이용을 위한 다수의 EMR 비임(167)을 제공하는 다이오드 레이저 바아(166)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 다이오드 레이저 바아(166)는 약 1cm의 길이(L), 약 10mm의 폭(W), 그리고 약 0.0015mm의 두께(T)를 갖는다. 이 실시예에서 EMR 비임은 전자기 스펙트럼의 적외선 영역에서 하나 이상의 파장을 갖지만(예를 들어 약 290-10000nm의 범위에서), 다른 실시예에서 EMR 비임은 다른 파장을 갖는다. 일 구현에서, 하나 이상의 포커싱 요소(예를 들어 하나 이상의 렌즈)가 EMR 소스 및 출력 윈도우 사이에 배치될 수 있고 이에 의해 피부로 전달된 EMR의 포커싱을 제공한다. 이 예시적 실시예에서, 다이오드 레이저 바아는 이 윈도우에 충분히 가깝게 위치하고 이에 의해 이러한 포커싱 요소에 대한 필요를 없앤다.
이 장치 내에 위치한 다이오드 바아로 파이버를 직접 커플링함에 의해, 만들어진 EMR은 가요성 전달 방법(flexible delivery method)을 이용하여 피부 표면에 직접 보내진다. 따라서, 레이저 다이오드 바아는 이동하지 않고, 렌즈는 필요하지 않으며 광학 요소를 정밀하게 정렬시킬 필요도 없다. 따라서, 결과적인 장치는 더욱 신뢰성 있고, 더욱 견고하며, 덜 비싸고 더욱 작게 만들어진다. 또한, 단일 레이저 다이오드를 가지며 가요성 전달 메커니즘을 원하는 치료 위치로 이동시키는 실시예에서, 추가적인 레이저 다이오드, 레이저 다이오드 바아 및 바아의 스택은 필요하지 않고, 이는 추가적으로 피크(peak) 전력 요구 뿐만 아니라 이 장치의 비용을 감소시킨다. 따라서, 치료의 진행 도중 반복적으로 단일 레이저 다이오드(또는 대안적인 실시예에서 소수의 레이저 다이오드)를 파이어링 함에 의해, 이 장치 는 공통적으로 이용 가능하고 비교적 값싼 재충전 가능한 배터리와 같은 낮은 전력 에너지 소스로부터 작동될 수 있다. 또한, 이 장치의 피크 전력 요구사항을 감소시킴에 의해, 적극적인 냉각이 덜 필요하다. 따라서, 이 장치는 예를 들어 TEC 또는 가열 핀(heat fin) 그리고 냉각기보다는 팬으로 냉각될 수 있다.
또한, 파이버의 말단부가 치료되는 조직의 표면에 또는 그 근처에 위치하는 실시예에서, 충분한 에너지가 비교적 비싸지 않은 렌즈(예를 들어 복사되는 EMR을 포커스 및/또는 수렴시키기 위해 파이버의 단부에 광학적으로 및/또는 물리적으로 커플링됨)를 이용하거나 또는 렌즈 없이 직접 조직으로 전달된다. 또한, 이러한 구성은 이 장치를 더욱 강건하게 하고, 견고하게 하며 덜 비싸게 한다. 또한, 일 실시예에서, EMR이 복사되는 파이버의 단부 및 조직의 표면 사이에서 직접적인 접촉 및/또는 밀접한 근접성에 의해, 효능이 향상된다.
도 14a 및 14b를 계속 참고하면, 예시적 핸드헬드 장치(158)는 이 장치가 피부 위에서 이동할 때 이 장치의 속도를 결정하는 속도 센서(170)를 추가적으로 포함할 수 있다. 도 15a를 참고하면, 예에 의하면, 속도 센서는 예를 들어 다수의 휠(173) 및 홀 센서(175)를 이용하는 기계적 센서(171)일 수 있고, 이에 의해 피부 위에서 이 장치의 속도를 결정한다. 도 15b에서 개략적으로 도시된 다른 예에서, 광학 센서(177)는 이 장치의 속도를 직접 또는 간접적으로 결정할 수 있다(예를 들어 휠(173)의 회전 속도를 결정함에 의해). 본 발명의 실행에서 이용되기에 적절한 속도 센서에 관한 추가적인 상세한 내용들은 참조로 인용되고 현재 출원 계속 중인 미국 특허 출원 제 11/097,841호, 제 11/098,036호, 제 11/098,015호, 및 제 11/098,000호에서 발견될 수 있다.
도 14a를 다시 참고하면, 이 장치(158)는 스탬핑 모드, 또는 스캐닝 혹은 슬라이딩 모드로 이용될 수 있다. 예를 들면, 스탬핑 모드에서, 이 장치는 피부와 접촉하여 또는 인접하여 위치할 수 있고 다이오드 레이저 바아는 EMR 비임의 각각을 불연속적 피부 위치에 가하도록 활성화될 수 있다. 이후 이 장치는 다른 피부 부분으로 이동될 수 있고 거기에 EMR을 가한다. 스탬핑 모드에서, 피부에서의 결과적인 온도(및 가능하다면 손상 프로파일)는 개구의 기하구조 및 조명/냉각 파라미터에 의해 결정된다. 슬라이딩 모드에서, 제어의 추가적인 정도는 스캐닝 속도를 변경함에 의해 이용 가능하다.
대안적으로, 이 장치(158)는 스캐닝 모드에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 이 장치는 EMR 소스가 피부로 EMR을 가하면서 피부 부분 위에서 스캔될 수 있다. 이 경우에, EMR 소스가 피부 위에서 이 장치의 속도보다 상당히 빠른 반복 속도로 연속적인 EMR 또는 펄스된 EMR을 제공하는 경우에, EMR이 가해지는 피부 부분은 도 16a에서 도시된 것처럼 다수의 분리된 선형 세그먼트에 대응할 수 있다. 다른 경우에, 제어기는 피부 위에서 이 장치의 움직임과 함께 EMR 소스를 활성화시킬 수 있고 이에 의해 도 16b에서 도시된 것처럼 EMR을 다수의 불연속 위치로 가한다. EMR이 가해지는 피부 위치의 밀도는, 속도 센서(170)에 의해 탐지되는 것처럼, 피부 위에서 이 장치가 이동하는 속도에 기초하여 소스의 선택적 활성화에 의해 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 로션 분배기가 이 장치의 핸드헬드 하우징에 장착될 수 있고 이에 의해 로션을 EMR이 가해진 피부 부분의 표면에 가한다. 예를 들자면, 도 17은 인접 단부(176)로부터 말단부(178)로 연장하는 핸드헬드 하우징(174)을 포함하는 핸드헬드 광미용 장치(172)를 개략적으로 도시한다. 이전의 실시예들과 유사하게, 이 장치는 이 장치의 말단부를 통해 소스로부터 다수의 불연속적 피부 위치로 EMR을 전달하기 위한 기구와 하우징에 배치된 하나 이상의 EMR 소스를 포함한다. 로션 분배기(180)는 이 장치의 말단부에 장착되고, 이는 피부 상으로 로션을 방출하기 위한 로션 방출 기구(184)(예를 들어 구동 가능한 밸브) 및 로션을 저장하기 위한 저장부(182)를 포함한다. 로션 분배기는 사용자에 의해 수동적으로 또는 자동적으로(예를 들어 이 장치의 제어기로부터의 전기적 신호를 통해) 활성화될 수 있고 이에 의해 로션을 이 장치의 말단부 아래의 피부 표면에 가한다. 예를 들면, 이 장치가 스탬핑 모드에서 이용될 때, 로션 분배기는 로션을 피부에 가하도록 활성화될 수 있고 이후 EMR이 피부에 가해질 수 있다. 이 장치가 스캐닝 모드에서 이용될 때, 로션 분배기는 말단부에 위치할 수 있고 이에 의해 이 장치의 말단부가 피부 위로 이동할 때 피부 부분에 EMR을 가하기 이전에 피부 부분에 로션을 가할 수 있다.
분산 및 흡수 모두 파장 의존적이다. 따라서, 얕은 깊이에 대해 상당히 넓은 밴드의 파장이 이용될 수 있고 여전히 포커스된 비임을 이루고 이루고 있으며, 포커스 깊이가 깊을수록 더 많은 분산 및 흡수가 인자들이 되고, 사리에 맞는 포커스가 얻어질 수 있는 이용 가능한 파장의 밴드가 더 좁아진다. 표 1은 수용 가능하지만 최적 미만인 다양한 깊이에 대한 바람직한 파장 밴드를 표시하고, 그 결과 는 이러한 밴드 외부에서 가능할 수 있다.
표 1
손상 깊이, μm 파장 범위, nm 수치 구멍(NA) 범위
0-200 290-10000 <3
200-300 400-1880 & 2050-2350 <2
300-500 600-1850 & 2150-2260 <2
500-1000 600-1370 & 1600-1820 <1.5
1000-2000 670-1350 & 1650-1780 <1
2000-5000 800-1300 <1
일반적으로, 작동 파장은 약 0.29μm 내지 100μm의 범위이고, 투사 영향은 1mJ/cm2 내지 100J/cm2의 범위에 있다. 일례에서, 광의 스펙트럼은 물에 대한 흡수 피크의 범위에 있거나 또는 그 주위에 있다. 이는 예를 들어 970nm, 1200nm, 1470nm, 1900nm, 2940nm 및/또는 1800nm를 넘는 어떠한 파장을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스펙트럼은 0.92μm, 1.2μm, 1.7μm 및/또는 2.3μm와 같은 리피드(lipid)에 대한 흡수 피크에 근접하여 조정되고, 3.4μm 및 그보다 긴 것과 같은 파장, 및 케라틴과 같은 단백질에 대한 흡수 피크, 또는 다른 내인성 조직 발색단(endogeneous tissue chromophores)이 조직에 포함된다.
또한, 파장은 흡수 계수가 약 10cm-1보다 큰 것과 같은 1cm-1보다 큰 경우의 범위로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 파장은 약 0.29μm 내지 100μm의 범위에 있고, 투사 영향은 1mJ/cm2 내지 1000J/cm2의 범위에 있다. 효과적인 가열 펄스 폭은 타겟된 발색단의 100 x 열적 경감 시간(예를 들어 100 fsec 내지 1sec) 미만 인 것이 바람직하다.
일반적으로 가해진 EMR의 펄스폭은 각각의 불연속적 위치 또는 광학적 아일렛의 열적 경감 시간(TRT) 미만이어야 하고, 이는 더 긴 기간은 이러한 부분들의 경계를 넘어 열이 이동하는 것을 초래할 수 있기 때문이다. 불연속적 위치들은 일반적으로 비교적 작을 것이기 때문에, 펄스 기간도 비교적 짧을 것이다. 그러나, 깊이가 증가함에 따라, 스팟(spot) 크기도 증가하고, 최대 펄스폭 또는 기간이 증가한다. 타겟의 밀도가 매우 높지 않다면 펄스폭은 불연속적 위치의 열적 경감 시간보다 길 수 있는데, 이에 의해 이러한 구역들의 외부의 어떠한 지점에서 타겟 구역으로부터의 조합된 열이 이러한 포인트에서 조직에 대한 손상 문턱값보다 훨씬 아래에 있다. 일반적으로, 열적 확산 이론은 구형 아일렛에 대한 펄스폭(τ)이 τ<500D2/24 이고, 지름(D)을 가진 원통형 아릴렛에 대해서는 펄스폭이 τ<50D2/16임을 나타내며, 이 경우 D는 타겟의 특징적인 크기이다. 또한, 펄스폭은 타겟의 밀도가 아주 높지 않다면 불연속적 위치의 열적 경감 시간보다 길 수 있고, 이에 의해 이러한 구역의 외부의 어떤 포인트에서 타겟 구역으로부터의 조합된 열은 이러한 포인트에서 조직에 대한 손상 문턱값보다 훨씬 아래에 있다. 또한, 적절한 냉각 지배로, 상기 제한이 적용하지 않을 수 있고, 때때로 실질적으로 TRT의 초과시 불연속적 위치에 대한 열적 경감 시간의 초과의 펄스 기간이 이용될 수 있다.
EMR 소스로부터의 필요한 전력은 원하는 치료 효과에 의존하고, 이에 의해 증가하는 깊이 및 냉각 그리고 파장에 의한 감소하는 흡수와 함께 증가한다. 본 발명의 실시예는 EMR 소스로서 하나 이상의 다이오드 레이저를 이용한다. 많은 광피부의학 이용은 높은 전력의 광 소스를 필요로 하기 때문에, 표준 40-W, 1-cm-길이, cw 다이오드 레이저가 일정한 실시예에서 이용될 수 있다. 예를 들어 10-100W 다이오드 레이저 바아를 포함한 어떠한 적절한 다이오드 레이저 바아가 이용될 수 있다. 앞서 설명된 것과 같은 다수의 유형의 다이오드 레이저는 본 발명의 범위 내에서 이용될 수 있다. 다른 소스들(예를 들어 LEDs 및 SHG를 가진 다이오드 레이저)은 광학적 및 기계적 하위 시스템에 대한 적절한 개조로 다이오드 레이저 바아를 대체할 수 있다.
다양한 광계 장치들이 바디에 필요한 광의 양을 전달하는데 이용될 수 있다. 이용되는 광학적 복사 소스는 약 1mwatt/cm2 내지 약 100watts/cm2, 바람직하게는 10mwatts/cm2 내지 10watts/cm2의 범위의 전력 밀도를 사용자의 피부 표면에 제공할 수 있다. 이용된 전력 밀도는 상기에서 표시된 것처럼 상당한 치료 효과가 연장된 시간 주기에 걸쳐 비교적 빈번한 치료에 의해 얻어질 수 있도록 이용될 것이다. 또한, 전력 밀도는 치료되는 상태, 파장 또는 이용된 파장, 치료가 요구되는 바디 위치, 즉 치료 깊이, 사용자의 피부 유형 등을 포함한 다수의 인자들에 따라 변할 것이다. 적절한 소스는 예를 들면 약 1-100watts, 바람직하게는 2-10W의 전력을 제공할 수 있고 피부 표면에서 약 0.01-10W/cm2의 전력 밀도로 피부 표면 아래로 0.2-1mm 조직을 조사하도록 설계된다. 본 발명의 다른 태양에서, 이 치료는 피와 다른 내인성 조직 발색단에 의한 광의 흡수를 통해 간접적으로 여드름 환부(acne lesion)의 외관에서 개선 또는 사그라짐을 일으킬 수 있다.
일 실시예에서, 단일 EMR 소스(예를 들어 레이저 다이오드)가 평행이동 할 것이고 이에 의해 광학 아일렛의 래티스를 생성한다. 광학 아일렛의 래티스는 피부에서 마이크로 변성된 존의 래티스를 생성하고, 이는 불규칙하게 착색된 셀의 제거를 향상시키고 새로운 콜라겐 성장을 자극하며 착색 스팟의 가시도(visibility)의 감소를 초래할 수 있고 피부 외관 및 피부 조직의 향상을 초래할 수 있다. 이 방법의 분획 성질은 덜 아프고 다른 광계 피부의학 치료보다 더 빠르게 회복한다는 점이다.
대안적인 실시예들은 광학 전달 시스템을 이용할 수 있고, 이 시스템은 예를 들어 조직으로 이미지된 EMR을 전달하고 소스에 의해 생성된 EMR을 이미지하는 렌즈 세트를 포함한다. 일정한 이러한 대안적인 실시예들은 여기서 참조로 인용된 "줌 렌즈 시스템을 갖는 피부의학 장치"라는 명칭으로 2007년 2월 1일 출원되어 출원 계속 중인 미국 특허 출원 제 11/701,192호에서 상세하게 설명되어 있는 줌 렌즈 시스템을 추가적으로 포함할 수 있다. 줌 렌즈는 피부 부분과 같은 치료되지 않은(또는 덜 치료된, 또는 상이하게 치료된) 핍주에 의해 서로 분리된 다수의 피부 부분들(여기서 아일렛 또는 EMR-치료된 아일렛이라고 지칭됨)로 비임렛(beamlet)을 포커스할 수 있다. 줌 렌즈는 광학 마스크가 형성하는 광학 마스크의 이미지의 배율을 변화시킴에 의해 아일렛의 피치(아일렛 사이의 거리)를 조정하는 것을 가능하게 하고 따라서 피부 내에서 형성된 아일렛의 밀도를 조정한다. 포커스된 스팟의 피치의 조정은 이하에서 추가적으로 논의되는 것처럼, 다양한 피부 유형 및 상태에 대한 피부의 치료를 최적화하는데 유리하게 이용될 수 있다.
이용 방법
일 태양에서, 예를 들어 피부 재생, 주름 제거, 피부 이상 변색증의 감소, 조직의 박리, 마이크로-홀의 형성 및 다른 치료에 이용되는 다중-세션 다이오드-레이저 분획 치료(fractional treatment)에 적절하게 이용되는 방법 및 장치가 제공된다.
예를 들면, 도 3a의 장치와 같은 장치는 신규한 주기적 치료 요법의 일부로서 이용될 수 있다. 현존하는 분획 장치들을 이용한 치료는 피부과 전문의 또는 전문적 스파스(spas)와 같은 전문가들을 통해 소비자에게 구입 가능하다. 네이쳐(nature)에 의한 이러한 치료는 매우 높은 전력 및 비교적 높은 비임 밀도를 갖는 장치를 이용하여 수행된다. 다시 말하면, 비임 세트(또는 스캐너를 이용하여 일정한 장치의 경우에서의 단일 비임)에 의해 조직에서 만들어진 개별적인 치료 아일렛 사이의 피치는 비교적 작고, 조직의 구역 및/또는 부피의 유닛당 아일렛의 비교적 많은 숫자가 생성된다. 이는 더욱 집중적인 치료를 제공하고, 단일 치료의 효능을 향상시키도록 설계된다. 다시 말하면, 전문가적 장치는 단일 치료에서 가능한 많은 조직을 치료하도록 설계되고 이에 의해 오직 하나 또는 소수의 치료의 결과를 얻는다.
그러나, 발명자들은 덜 집중적이자만 더욱 자주 조직을 치료함에 의해 더 나은 결과가 얻어질 수 있음을 발견하였다. 예를 들면, 도 3a의 장치(32)는 조직에 서 아일렛을 만들고, 이 아일렛은 전문가적 장치에 의해 만들어진 것보다 비교적 덜 조밀하다. 다시 말하면, 아일렛 사이의 피치는 현존하는 전문가적 장치보다 더 크다. 유사하게, 아일렛 당 가해진 전력 밀도는 일반적인 전문가적 치료에서보다 더 낮다. 따라서, 단일 치료에서, 더 적은 아일렛이 일반적인 전문가적 치료에서 보다 조직의 구역 및/또는 부피의 유닛당 생성되고, 이 장치를 이용한 단일 치료는 더 적은 조직 손상을 일반적으로 초래할 것이다. 이러한 단일 치료는 전문가적 장치를 이용한 단일 치료 만큼 효능이 있지는 않을 것이지만, 단일 치료에서 덜한 손상을 만드는 것은 사용자가 조직에 과도하게 손상을 입히지 않은 채 훨씬 빠르게 이후의 치료를 안전하게 수행하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어 집에서 이용된 쉽게 접근 가능한 장치를 제공함에 의해, 이 과제는 이러한 치료를 더욱 쉽게 그리고 규칙적으로 수행할 수 있고, 이는 전문가적 또는 의학적 설정에서는 비실용적인데 논리적으로 실행하기 어렵고 전문가적 제공자에게 자주 수반되는 지정의 일반적인 과제에 대한 비용 때문이다.
도 3a의 장치(32)와 유사한 장치의 최초 임상 테스트에서, 발명자는 현존하는 전문가적 장치보다 치료 당 더 적은 강도를 갖는 분획 장치를 이용하여 EMR의 규칙적이고 반복적인 이용이 시간에 걸쳐 더욱 효능적으로 일어날 것이라는 것을 발견하였다. 예를 들면, 얼굴의 구역을 치료하기 위한 장치(32)와 유사한 장치를 이용하는 과제는 일반적인 전문가적 치료에서 나타난 것보다 평균적으로 뛰어난 결과를 얻었다. 피부 재생을 위한 예시적 치료 프로토콜(protocol)은 표 2에서 제공된다.
표 2 - 피부 재생을 위한 예시적 치료 프로토콜
예 1 예 2
스팟 당 에너지: 5mJ 7mJ
패스(pass)당 스팟의 밀도: 200/cm2 500/cm2
세션 당 패스의 숫자: 5 2
치료 세션의 숫자: 15 8-10
치료 간격(일수): 2-3 1-3
총 누적적 스팟 밀도: 15,000 8000-10,000
얼굴 조직의 피부 재생술을 수행하기 위해 격일로 이 장치를 이용한 과제는 일련의 전문적 치료에서 일반적으로 얻어진 것보다 수개월의 과정에 걸쳐 우수한 결과를 얻었다. 본 발명의 범위의 제한 없이, 발명자는 이는 자주 그리고 반복적으로 수행되는 비교적 큰 피치(비교적 낮은 아일렛 밀도)를 이용하여 EMR의 점진적인 이용에 대해 조직의 회복 반응이 잘 반응한다는 사실 때문이라고 믿고 있다. 또한, 본 발명의 범위를 제한하지 않은 채, 발명자는 반복된 낮은 강도 치료가 이전의 결과를 유지시키는 것을 돕는다는 것을 믿는다. 또한, 본 발명의 제한 없이, 발명자는 시간에 걸친 더욱 점진적인 치료가 현존하는 전문적 치료로 가능한 것보다 치료된 구역 및/또는 부피의 유닛 당 치료 스팟의 총 밀도를 더 크게 하는 것이 가능하다라는 것을 믿는다. 다양한 치료 프로토콜의 최초 시험에 기초하여, 발명자는 다른 치료(주름 제거, 여드름 치료 등과 같은)가 집중적이지 않은 치료를 더욱 자주 이용하여 수행될 때 유사하게 더욱 효과적일 것을 기대한다.
따라서, 많은 새로운 치료 요법이 가능하다. 예를 들면, 이 과제는 전문가에 의해 치료될 수 있고 이에 의해 더욱 집중적인 최초 치료를 받게되며 이후의 집중적이지 않은 치료는 본 발명의 다양한 실시예를 이용한 과제에 의해 수행될 수 있다. 이후의 치료는 카운터에 걸쳐 이용 가능한 장치를 이용하여 수행될 수 있거나 또는 치료를 수행하는 전문가에 의해 공급된 처방 장치 또는 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 유사하게, 이 과제(subject)는 본 발명의 실시예들을 이용할 수 있고, 이 실시예들은 시간에 따라 주기적으로(예를 들어 격일로, 주마다, 등 그리고 몇주, 몇달 또는 몇년의 주기 동안) 일련의 비교적 낮은 강도의 치료를 수행하는 것이다. 또한, 이 과제는 집중적이지 않은 치료를 얻기 위한 파라미터를 이용하여 일련의 주기적인 이후의 치료에 의해 뒤따르는 더욱 집중적인(예를 들어 치료 동안 아일렛 당 더 많은 에너지를 가하고 및/또는 아일렛 아이에 비교적 적은 피치를 갖는) 최초 치료를 수행하는 본 발명의 실시예를 이용할 수 있다.
이러한 주기적 치료는 빈번한 그리고 계속된 기초에 따라 일련의 낮은 강도의 치료를 이용하는 것이 바람직하지만, 많은 다른 실시예들이 가능하다. 예를 들면, 일정한 치료는 전문적 치료에서 일반적으로 이용된 파라미터와 같은 비교적 더욱 강한 파라미터를 이용하여 수행된 일련의 치료로부터 이익을 얻을 수 있다. 유사하게, 이 장치는 전문적 치료와 동일한 주기로 이용될 수 있다.
추가적인 광미용 이용
많은 추가적 광미용 이용이 가능하다. 예를 들면, 여기서 설명된 것과 유사한 장치는 분획 박리 및 마이크로 홀의 형성을 수행하는데 이용될 수 있다. 이 출원의 추가적인 상세한 내용은 여기서 참고자료로 인용되고 현재 출원 계속 중인 "EMR 치료된 아일렛의 래티스를 이용한 조직을 박리하기 위한 방법 및 생성물"이라는 명칭의 미국 가특허출원 제 60/877,826호에서 제공된다.
비박리적 이용은 착색된 병변, 혈관성 병변 및 정맥 치료와 같은 피부 내부의 구조들의 선택적 치료를 포함한다. 이러한 그리고 다른 유사한 이용은 여기서 참조로 인용되고 현재 출원 계속 중인 "피부 및 다른 조직에서의 광선택적 아일렛"이라는 명칭의 미국 가특허출원 제 60/923,093호에서 상세하게 설명된다.
특히 피부의 깊은 층과 같은 피부의 치료가 가능하다. 이러한 그리고 다른 유사한 출원은 여기서 참조로 인용되고 현재 출원 계속중인 "피부의/피하의 이음부에서 깊은 분획 열적 치료"라는 명칭의 미국 가특허출원 제 60/923,398호에서 더욱 상세하게 설명된다.
핸드헬드 피부미용 장치의 실시예는 다양한 상이한 기관 및 조직에서 다양한 추가적인 이용에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 치료는 피부, 점막 조직(예를 들어 구강 점막, 위장 점막), 눈 조직(예를 들어 결막, 각막, 망막), 및 샘 조직(예를 들어 눈물샘, 전립샘)을 포함하나 이에 제한되지 않는 조직에 가해질 수 있다. 일반적인 문제로서, 이 방법들은 병변(예를 들어 욕창, 궤양), 여드름, 장미증, 바 람직하지 못한 헤어, 바람직하지 못한 혈관, 과다형성 성장(hyperplastic growth)(예를 들어 종양, 폴립, 전립선 비대), 비대 성장(예를 들어 양선전립선비대증), 신생혈관증식(예를 들어 종양 관련 혈관형성), 동맥 또는 정맥 기형(예를 들어 헤만지오마스(hemangiomas), 화염상 모반), 및 바람직하지 못한 색소 침착(예를 들어 착색된 모반(pigmented birthmark))을 포함하나 이에 제한되지 않은 상태를 치료하는데 이용될 수 있다.
일 태양에서, 본 발명은 열적 아일렛의 래티스를 생성함에 의해 조직을 치료하는 방법을 제공한다. 이 방법은 예를 들어 치료적인 온열요법을 만들기 위한 방법과 치료제 및 미용제를 포함한 다양한 약제로 각질층의 투과성을 증가시키기 위한 방법에서 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 열적 아일렛의 래티스가 만들어지고 이에 의해 35-100℃의 온도로 조직의 아일렛을 가열함에 의해 각질층의 투과성을 가역적으로 증가시킨다. 증가된 투과성은 존재할 때 투명층 및 각질층의 셀을 둘러싸는 결정질 리피드의 세포밖 매트릭스의 녹음으로부터 초래된다. 이 매트릭스가 녹을 때(즉, 그 결정 구조를 잃을 때), SC는 피부의 표면 상의 분자로 더욱 투과성이 되고 이에 의해 일정한 분자들이 내부로 확산하게 한다. 층의 온도가 정상 범위(즉, 29-37℃)로 되돌아갈 때, 세포질 매트릭스는 재결정화되고, SC는 더욱 비투과성이 되며, SC 아래에서 확산했던 분자들은 거기에 남아 있을 수 있고 추가적으로 주위 조직으로 확산할 수 있으며 또는 시스템적 순환으로 들어갈 수 있다. 따라서, 여기서 설명된 것처럼, 리피드 세포질 매트릭스가 재결정화되기 때문에 증가된 투과성은 "가역적"이 다. 상이한 실시예에서, 투과성에서의 증가는 치료가 중단된 이후 1초 내지 2시간 내에서 반대로 된다. 따라서, 일정한 실시예에서, 투과성에서의 증가는 EMR-치료가 중단된 이후 15분, 30분, 1시간 또는 2시간 내에 반대로 된다.
이 실시예에서, 열적 아일렛은 투과 경로를 형성하고, 이 경로는 각질층 및 투명층을 통해 또는 대부분 이를 통해 연장할 수 있고 이에 의해 예를 들어 피부의 외부 표면에 가해진 미용제 또는 치료제와 같은 화합물이 각질층/투명층을 효과적으로 침투할 수 있다. 이러한 침투는 표면상일 수 있고 각질층 내에서 또는 바로 아래에서 유지될 수 있으며 또는 표피 또는 피부의 내부층 안으로 더 깊이 있을 수 있고 가능하다면 피부의 혈관화를 통해 혈류 안으로 더 깊이 있을 수 있다. 이는 표피 및 피부로 국부적으로 미용제 또는 치료제의 피부를 통한 전달을 가능하게 한다. 치료의 사이트로부터 멀리 화합물이 확산하는 정도까지, 화합물의 국부적 전달은 커질 수 있다(예를 들어 조인트 영역으로의 전달). 또한, 화합물이 피부의 혈관구조에 도달하는 정도로 전달은 조직적일 수 있다.
일 실시예에서, 화합물은 치료제이다. 치료제의 예는 호르몬, 스테로이드, 비스테로이드 항염증약, 항종양제, 항히스타민제 및 마취제를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 특정 예는 인슐린 및 에스트로겐과 같은 호르몬, 프레드리솔론(prednisolone) 및 로테프레드놀(loteprednol)과 같은 스테로이드, 케토로락 및 디클로페낙과 같은 비스테로이드 항염증약, 메소트렉세이트(methotrexate)와 같은 항종양제, 히스타민 H1 안타고니스트, 클로르페니라민, 피릴라민, 메피라민, 에메다스틴, 레보카바스틴 및 리도카인과 같은 항히스타민제를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서, 이 화합물은 미용제이다. 미용제의 예는 색소(pigment)(자연적으로 발생하는 그리고 합성 발색단, 염료, 착색제 또는 잉크를 포함), 반사제(reflective agent)(광분산 화합물을 포함), 및 광보호제(햇볕방지제를 포함)를 제한 없이 포함한다. 이러한 미용제는 상이한 색의 색소 또는 반사제를 첨가함에 의해 피부에 채색을 가하는데 이용될 수 있고 또는 마스크에 채색(예를 들어 모반, 착색된 병변, 문신)을 가하는데 이용될 수 있다. 본 발명은 미용제를 가하는 향상된 방법을 제공하는데, 왜냐하면 (a) 이 미용제는 각질층 내에 포함되고, 발라지지 않으며 문질러지거나 또는 씻겨지지 않으며, (b) 이 층의 셀이 기저층으로부터의 부산물의 일반적인 프로세스를 통해 이 층의 셀이 대체될 때까지 이 미용제는 각질층 내에 있을 것이다(예를 들어 약 21-28일). 따라서, 미용제의 단일 이용은 수주 동안 지속될 수 있고 이는 매일 가해져야 하는 미용제에 비해 유리할 수 있다. 반대로, 미용제의 이용은 수주에 제한되고, 이는 광표백 또는 조직 박리에 의해 제거되지 않는다면 일반적으로 영구적인 문신에 비해 유리할 수 있다. 일 실시예에서, 원하는 일시적인 문신에 대한 색소가 피부에 가해질 수 있고(예를 들어 필름, 브러쉬, 프린팅에 의해), 각질층은 EMR 치료되어 투과성을 증가시키며 색소는 피부 안으로 확산될 수 있어 일시적인 문신을 생성한다. 다른 실시예에서, 인공적인 탠(tan)은 착색제를 전달함에 의해 생성될 수 있거나 또는 반대로 탠은 피부로 햇볕 방지제를 전달함에 의해 방해받을 수 있다.
각질층의 증가된 투과성은 히팅의 연속적인 구역보다 열적 아일렛(또는 손상 아일렛)의 래티스를 이용함에 의해 환자에 대해 덜 아프거나 또는 아프지 않게 될 수 있다. 피부의 전체 구역 및 두께는 가열되지 않기 때문에, 40-43℃ 등온이 피부에서 더 깊은 것 대신에 표피/피부 근처에서 종결될 수 있다. 따라서, 유두종 피부에서 발견되는 신경 종말은 고통 반응과 관련된 40-43℃ 온도에 노출되지 않는다. 결과적으로, 열적 아일렛에 의해 형성된 향상된 투과성은 SC가 40-43℃보다 상당히 높은 온도에 노출되었음에도 불구하고 아픔 없이 생성될 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 비가역적 구조적 손상을 일으키지 아니한 채 각질층(SC)에서 향상된 투과성의 많은 존을 생성하는 단계 또는 조직에 대한 이러한 손상을 최소화하는 단계를 포함할 수 있다. 가역적 투과성은 제한된 시간 동안 SC에서 토피컬(topical)의 투과성을 생성함에 의해 얻어진다. 일반적으로, 제한된 시간은 EMR 에너지의 이용에 상응한다. EMR 에너지의 이용 이후, SC는 닫힌다. 대안적으로, 투과성은 EMR 에너지의 적용 이후 일정한 시간 주기 동안 유지될 수 있다. 투과성을 위한 시간은 감염의 위험을 방지하도록 제한된 시간에서 이루어져야 한다. 본 발명의 원리를 이용하여, 이러한 치료는 안전하고 아픔 없이 이루어질 수 있고 따라서 예를 들어 특별한 훈련을 받지 않은 개인들, 즉 일반적인 공중에 의해 실행될 수 있다. 이러한 이용은 집에서의 이용 동안 국소 미용 합성물 또는 조제약제의 전달을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따르면, 이하에서 더욱 완전히 설명되는 것처럼, 조직 표면으로부터 조직의 더 깊은 층으로 확장하는 열적 아일렛이 만들어질 수 있고 이는 하위 표면층에 전체적으로 존재한다. 이러한 열적 아일렛은 열적으로 향상된 광바이오조 정, 광바이오자극 및 광바이오서스펜션과 같은 이용뿐만 아니라 손상 아일렛의 생성에 대해 이용될 수 있고, 이는 이하에서 설명된다.
일 태양에서, 본 발명은 손상 아일렛의 래티스를 생성함에 의해 조직을 치료하는 방법을 제공한다. 이 방법은 예를 들어 피부 재생, 문신 제거(예를 들어 잉크 입자를 함유한 셀의 제거, 문신 잉크 입자의 박리), 여드름 치료(예를 들어 피지샘을 공격하거나 또는 파괴시킴, 박테리아를 제거함, 염증을 줄임), 착색된 병변 치료, 혈관성 병변 치료, 및 화염상 모반("포트 와인 스테인(port wine stain)") 제거(예를 들어 병리학 혈관구조). 또한, 손상 아일렛의 래티스는 각질층의 투과성을 향상시키는데 이용될 수 있다. 이러한 손상 아일렛의 회복 또는 치료를 위한 시간은 래티스의 채움 인자 및 손상 아일렛의 크기 변화에 의해 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 제어된 조직 손상에 기초하여 조직 리모델링의 방법을 제공한다. 조직 리모델링의 일 실시예는 피부 "재생술"이고, 복잡한 프로세스는 (a) 피부 이상변생의 감소(즉, 비균일성 착색), (b) 모세혈관확장의 감소(즉, 혈관 기형), (c) 피부 조직에서의 향상(예를 들어 리타이드(rhytide) 및 주름의 제거, 피부 매끄러움화, 포어(pore) 크기 감소), 및 (d) 피부 신장 성질의 향상(예를 들어 탄성, 리프팅, 팽팽함(tightening)에서의 증가) 중 하나 이상을 포함한다. 피부 재생에 이용되는 기술들은 3개의 넓은 분류로 나뉘어질 수 있는데; 박리적, 비박리적, 그리고 분획이다(본 발명의 아일렛의 래티스를 포함함).
박리적 피부 재생 접근에서, 표피의 전체 두께 및 상부 피부의 일부는 박리되고 및/또는 응집된다. 박리적 기술은 일반적으로 더욱 현저한 임상 결과를 나타 내지만, 상당한 포스트-작동 회복 시간 및 보호, 불편함, 및 감염의 위험을 수반한다. 예를 들면, 레이저 피부 재생술(예를 들어 약 900cm-1의 흡수 계수를 가진 CO2 레이저 또는 약 13,000cm-1의 흡수 계수를 가진 Er:YAG 레이저를 이용함)은 수주의 회복 시간을 필요로 하고, 이후 수개월에 이르는 시간이 뒤따르며 이 시간 동안 치료된 피부는 홍반이다.
비박리적 접근에서, 응집 존은 피부 안으로 더 깊이 시프트되고, 표피는 완전하게 남아 있다(예를 들어 5-25cm-1의 흡수 계수를 가진 레이저를 이용하여). 비박리적 기술은 상당히 덜한 포스트-작동적 회복 시간 및 보호, 불편함 그리고 감염의 위험을 수반한다.
또한, 분획 접근은 비박리적이나 전체 치료 구역 또는 손상 존을 응집하는 것 대신, 치료 구역의 부분적 또는 분획 손상을 수반한다. 즉, 손상 아일렛의 래티스는 치료 구역 내에서 생성된다.
본 발명은 피부 재생술의 방법을 제공하고, 이 경우 열적 및 손상 아일렛은 피부 및 피하조직에 비교적 깊이 있을 수 있다(예를 들어 피부 표면으로부터 깊이 > 500μm). 표피 손상을 방지하기 위해, 표피의 활성 또는 수동적 냉각이 이용될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 (a) 상승 온도에 따른 콜라겐 피브릴의 수축(즉시적 효과) 또는 (b) 피부 및 피하조직에서 국부화된 구역의 응집(즉시 내지 짧은 기간의 효과)의 결과로서 피부 리프팅 또는 팽팽함을 초래할 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 피부 및 피하 조직에서 국부화된 구역의 응집의 결과로서 더 매끄러운 피부 조직을 초래할 수 있다(즉시 내지 짧은 기간의 효과). 또한 이 기술은 피부/피하조직보다 조직 또는 기관을 텍스쳐(texture)하는데 이용될 수 있다(예를 들어 립 증가(lip augmentation)).
손상 아일렛의 생성은 열적 응력 또는 열적 쇼크에 대한 조직의 회복 반응의 결과로 콜라겐의 생산의 촉진을 초래할 수 있다(중간- 내지 긴-기간의 효과). 또한, 손상 아일렛의 래티스의 생성은 열적 응력 또는 열적 쇼크의 회복 반응의 결과로서 히알루로산의 생산의 향상을 초래할 수 있다(짧은- 내지 중간-기간 효과). 규칙적인 간격으로 치료를 반복하는 것은 히알루로산의 레벨을 유지할 수 있고 그 결과 향상된 피부 외관을 유지할 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 문신 잉크 입자를 함유한 셀(일반적으로 상부 피부의 셀)을 죽임에 의해 문신을 제거하는데 이용될 수 있다. 이러한 셀이 죽은 이후, 문신 잉크는 일반적인 제거 프로세스에 의해 조직 사이트로부터 제거된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 손상 아일렛의 래티스는 문신 잉크 입자에 의해 EMR 에너지의 선택적 흡수를 가능하게 하기 위해 EMR 치료의 파장(들)을 선택함에 의해 문신을 제거하는데 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 투사 펄스의 펄스폭은 잉크 입자의 열적 경감 시간과 매치되도록 선택된다. 문신 잉크 입자에 의한 EMR 에너지의 흡수는 셀이 가열되고 죽게 만들 수 있고; 잉크 입지가 광표백되게 하며 또는 작은 분자들로 분쇄되도록 하며, 이러한 분자들은 일반적인 프로세스에 의해 제거되고, 또는 그렇지 아니하면 잉크가 파괴되게 할 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 SC에 작은 홀을 만들기 위해 100℃보다 높은 온도로 조직의 아일렛의 가열함에 의해 각질층의 투과성을 향상시키는데 이용될 수 있다. 따라서, 이 실시예에서, EMR 치료는 SC의 일부분을 응집시키고, 박리시키고, 증발시키고 또는 손상을 입히거나 제거하고, 이는 결정질 세포질의 리피드 구조 또는 셀을 포함하며, 이로써 SC를 통한 손상 아일렛의 래티스를 형성한다. 이 방법은 상기에서 설명된 열적 아일렛 방법보다 더 긴 시간 주기 동안 SC의 투과성을 향상시키는데 왜냐하면 손상된 구역 또는 홀은 셀의 층이 기저층으로부터의 생성물의 일반적인 프로세스를 통해 대체될 때까지 SC에 남아 있을 수 있기 때문이다(예를 들어 약 21-28일).
손상 아일렛의 래티스의 생성은 EMR 치료의 파장(들)을 선택함에 의해 여드름을 치료하는데 이용될 수 있고 이로써 피지에 의한 EMR 에너지의 선택적 흡수를 가능하게 하거나 또는 래티스를 피지샘에 타겟팅함에 의해 여드름을 치료하는데 이용될 수 있으며, 이에 의해 피지샘을 선택적으로 손상시키거나 파괴시킨다. 또한, EMR 치료는 여드름 상처 내부의 박테리아를 타게팅할 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 일반적인 연결성 조직을 가진 비정상적 연결 조직의 대체 및 흉터 조직의 수축 및 팽팽함을 야기함에 의해 비대 흉터를 치료하는데 이용될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 선택적으로 샘분비샘을 타겟팅함에 의해 바디 냄새를 치료하는데 이용될 수 있고, 이에 의해 샘분비땀의 생산을 감소시키거나 또는 그 조성을 변경시킨다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 조직 벗김을 일으키거나 또는 셀을 죽이기 위해 병리학적 조직을 선택적으로 타겟팅 함에 의해 사마귀 및 칼루세스(calluses)를 치료하는데 이용될 수 있다. 병리학적 조직은 정상적인 생물학적 프로세스에 의해 정상적인 조직으로 대체될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 적절한 파장의 EMR을 이용함에 의해 건선을 치료하는데 이용될 수 있고 이에 의해 선택적으로 건선 플라크를 타겟하게 되며, 이로써 플라크 형성을 정지시키거나 또는 반대로 한다. 병리학적 조직은 정상적인 생물학적 프로세스에 의해 정상적인 조직으로 대체될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 실질적으로 부리를 증가시키지 않은 채 상처 또는 화상 한계(margin)를 증가시킴에 의해 상처 또는 화상(동상 포함)의 회복을 위해 필요한 시간을 감소시키는데 이용될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 피부/피하조직 경계에서 기계적 응력 분포를 변화시킴에 의해 셀룰라이트를 감소시키는데 이용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 손상 아일렛의 래티스는 아일렛 내부의 지방질 셀을 가열하고 손상시킴에 의해 피하조직(피하조직)에서 지방을 감소시키는데 이용될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 피부에서 모낭으로 손상 아일렛의 래티스를 타겟팅 함에 의해 바디 헤어의 존재 또는 양을 감소시키는데 이용될 수 있다. 이 방법은 헤어 또는 모낭에 존재하는 멜라닌 또는 다른 발색단을 선택적으로 타겟할 수 있거나 또는 모낭의 물을 비선택적으로 타겟할 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 내부 상피에 손상을 가하거나 또는 파괴하는 데 이용될 수 있고 이에 의해 이러한 전립샘비대 또는 양성전립선비대와 같은 상태, 또는 재협착을 치료한다. 또한, 이 방법은 조직 인터페이스에서 손상 구역을 생성함에 의해 함께 조직들을 접착시키는데 이용될 수 있다.
손상 아일렛의 래티스의 생성은 조직에서 식별 패턴을 생성하는데 이용될 수 있고, 이는 조직 또는 다른 구조들의 박리로부터 초래되거나 또는 조직 회복 프로세스로부터 초래된다. 예를 들면, 패턴은 손상 아일렛의 래트스를 가진 헤어를 "에칭" 함에 의해 헤어 샤프트에서 생성될 수 있다. 대안적으로, 피부, 표피, 또는 다른 상피 조직이 패턴화될 수 있고 이에 의해 변경된 외관을 가진 채 형성된 구역을 생성한다.
일 태양에서, 본 발명은 광화학적 아일렛의 래티스를 생성함에 의해 조직을 치료하는 방법을 제공한다. 이러한 방법들은 예를 들어 EMR-의존 생물학적 반응(예를 들어 멜라닌 생산 또는 "태닝") 및 광역학 치료(예를 들어 백반증 또는 저색소침착증을 위한 소랄렌 치료법)를 활성화하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 백반증, 화이트 스트레치 마크(white stretch mark)(즉, 스트리에 알바(striae alba)), 및 저색소침착증은 광화학 아일렛을 생성함에 의해 치료될 수 있고, 이는 광역학제와 함께 또는 광역학제 없이 치료된 구역에서 착색의 생산을 증가시킨다. 특히, 기저층을 타겟팅함에 의해, 멜라닌 세포의 증긱 및 분화가 향상될 수 있다.
동등물.
오직 일정한 실시예들만이 설명되었지만, 당업자는 그 형태 및 상세한 내용 에 있어서의 다양한 변화가 첨부된 청구항들에 의해 형성된 사상 및 범위로부터 벗어나지 아니한 채 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 당업자는 단지 일반적인 실험을 이용하여 여기서 특별하게 설명된 특정 실시예들에 대한 많은 동등물을 인식하거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 이러한 동등물은 첨부된 청구항의 범위에 포함되는 것을 의도로 한다.
참조 및 정의.
여기서 언급된 특허, 과학적 및 의학적 공개물은 본 발명이 만들어졌던 시기의 당업자들이 이용 가능한 지식을 말한다. 발행된 U.S.특허, 공개되고 출원 계속 중인 특허 출원 및 여기서 인용된 다른 참고 문헌의 전체 공개 내용은 참조로서 인용되었다.
여기서 이용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 이하에서 다르게 정의되지 않는다면 당업자에 의해 공통적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기서 이용된 기술에 대한 참조는 이 기술 분야에서 공통적으로 이해되는 것과 같은 기술을 지칭할 의도이고, 이는 당업자에게 명백한 추후 개발된 기술 또는 동등물의 대체 또는 이러한 기술 상에서의 변화를 포함한다. 또한, 청구된 과제 문제를 더욱 명확하고 정확하게 설명하기 위해, 이하의 정의들이 명세서 및 첨부된 청구항들에서 이용된 일정한 용어에 제공된다.
수치적 범위.
여기서 이용된 것처럼, 변수에 대한 수치적 범위의 언급은 그 범위의 경계를 포함하는 범위 내에서 어떠한 값들을 이용하여 실행될 수 있는 실시예들을 전달할 의도이다. 따라서, 고유의 불연속적인 변수에 대해, 이 변수들은 이 범위의 종료 포인트를 포함한 수치적 범위 내의 어떠한 정수값과 동일할 수 있다. 유사하게, 고유의 연속적인 변수에 대해, 이 변수는 이 범위의 종료 포인트를 포함한 수치 범위 내의 어떠한 실수값과 동일할 수 있다. 예를 들면, 제한 없이, 변수가 고유하게 불연속적이라면 0 내지 2의 값을 갖도록 설명된 변수는 0, 1, 또는 2의 값을 취할 수 있고, 변수가 고유하게 연속적이라면 0.0, 0.1, 0.01, 0.001, 또는 0이상 내지 2이하의 어떠한 실수값을 가질 수 있다. 마지막으로, 이 변수는 언급된 범위 내의 값의 하위 범위를 포함한 번위에서 다수의 값을 가질 수 있다.
여기서 이용된 것처럼, 다르게 특별히 지칭되지 않았다면, "또는"이란 용어는 "및/또는"의 내포적 의미로 사용된 것이고 "중 하나/또는"의 배타적 의미로 사용된 것은 아니다.
여기서 이용된 것처럼, EMR은 약 200nm 내지 10mm의 파장의 범위를 포함한다. 즉 약 200nm 내지 100μm의 범위의 파장을 갖는 스펙트럼에서 EMR과 같은 광학적 복사는 상기에서 설명된 실시예에서 이용되는 것이 바람직하지만, 또한 상기에서 설명된 것처럼 에너지의 많은 다른 파장이 단독으로 또는 조합하여 이용될 수 있다. "좁은-밴드"란 용어는 개별적인 피크의 중앙 파장의 10%를 일반적으로 초과하지 않는 각각의 피크의 FWHM(반치폭; full width at half maximum)을 가진 단일 피크 또는 다수의 피크를 갖는 전자기 복사 스펙트럼을 지칭한다. 또한, 실제적인 스펙트럼은 넓은-밴드 구성요소를 포함할 수 있고, 이는 추가적인 치료 혜택을 제공하거나 또는 치료에 어떠한 영향도 미치지 않는다. 또한, 광학이란 용어("광학적 복사"란 용어와는 다른 용어로 사용됨)는 전체 EMR 스펙트럼에 가해진다. 예를 들면, 여기서 사용된 것처럼, "광학 경로"란 용어는 "광학적 복사"와는 다른 EMR 복사에 적절한 경로이다.
다른 에너지가 유사한 방식으로 치료 아일렛에 대해 이용될 수 있다. 예를 들면, 초음파, 광충격파(photoacoustic) 및 다른 에너지의 소스가 치료 아일렛을 형성하는데 이용될 수도 있다. 따라서, 여기서 설명된 실시예들은 EMR을 형성하기 위한 EMR의 이용에 관해 설명되었지만, EMR을 형성하기 위한 에너지의 다른 형태가 본 발명 및 청구항의 범위 내에 있다.

Claims (72)

  1. 사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치(handheld photocosmetic device)로서,
    하우징;
    상기 하우징에 배치된 EMR 소스; 및
    광 소스에 광학적으로 커플링되는 상기 하우징 내의 EMR 전달 경로를 포함하고,
    상기 EMR 전달 경로가 상기 조직의 치료 구역 내에 위치한 다수의 불연속적 위치로 상기 EMR 소스에 의해 생성된 EMR을 가하도록 구성되며, 상기 다수의 불연속적 위치의 총 구역이 치료 구역보다 작고,
    상기 핸드헬드 광미용 장치가 상기 하우징 내에 또는 주위에 자체적으로 완비되도록(self-contained) 구성되어 사용자가 작동 동안 실질적으로 상기 핸드헬드 광미용 장치 전체를 손에 쥘 수 있는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 불연속적 위치의 총 구역이 상기 치료 구역의 약 1 내지 90%인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스에 전력을 공급하도록 구성되며 상기 EMR 소스와 전기적 소통하는 전기 코드를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스와 전기적 소통하며 상기 하우징 내에 커플링된 전력 소스를 추가로 포함하고,
    상기 전력 소스가 상기 EMR 소스에 전력을 공급하도록 구성된,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 소스가 배터리를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 불연속적 위치가 예정된 또는 임의의 패턴에 따라 분포되는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 전달 경로가 광학 스캐너를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 스캐너가 출력 포트를 가지며 상기 EMR 소스로부터 EMR을 받도록 이루어진 입력 포트를 갖는 하나 이상의 광학 파이버를 포함하고,
    상기 출력 포트를 통해 EMR이 상기 불연속적 위치로 전달될 수 있는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광학 스캐너가 상기 불연속적 위치로 EMR을 향하게 하도록 상기 출력 포트를 이동시키기 위한 상기 광학 파이버의 출력 포트에 커플링된 스캐닝 기 구((scanning mechanism)를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 파이버의 출력 포트에 상기 스캐닝 기구가 광학적으로 커플링되고,
    상기 불연속적 위치로 EMR을 향하게 하기 위한 하나 이상의 회전 가능한 거울을 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스캐닝 기구가 하나 이상의 압전 스캐너 구성요소(piezoelectric scanner element)를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압전 스캐너 구성요소가 조정 가능한 다중층 압전 장치인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 출력 포트를 통과한 EMR을 형상화하기 위해 상기 출력 포트에 커플링된 렌즈(optics)를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 불연속적 위치로 EMR의 전달을 실행하기 위해 상기 광학 파이버의 출력 포트의 이동과 거의 동기적으로(in substantial synchrony with) 상기 EMR 소스를 제어하기 위한 제어기를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 EMR 소스를 선택적으로 활성화시키는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 소스로부터 방출된 EMR이 상기 파이버로 들어가는 것을 선택적으로 막는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 소스로부터의 광을 상기 파이버로 향하게 하기 위해 상기 EMR 소스 및 상기 광학 파이버 사이에 배치된 광학 커플러(optical coupler)를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 커플러는 상기 EMR 소스로부터의 EMR을 상기 광학 파이버로 포커스시키기 위해 하나 이상의 포커싱 광학 요소를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 포커싱 광학 요소는 약 0.5 내지 약 3의 범위의 수치 구멍에서 상기 광학 파이버로 EMR을 포커스하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  20. 제 8 항에 있어서,
    상기 EMR 소스 및 상기 광학 파이버의 입력 포트는 상기 소스에 의해 생성된 생성된 EMR 에너지의 80% 이상이 상기 광학 피어버로 커플링되도록 정렬되는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 커플러는 선택된 EMR 소스 및 선택된 광학 파이버를 선택적으로 연결하기 위한 커넥터를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드헬드 광미용 장치의 하나 이상의 작동 파라미터를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 갖는 안전 시스템을 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서가 상기 피부 및 상기 핸드헬드 광미용 장치의 EMR 방출 단부 사이의 접촉을 감지하기 위한 접촉 센서를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 접촉 센서가 최소 접촉 문턱값 미만의 접촉값을 감지한다면, 상기 안전 기구가 상기 피부로의 광 전달을 방해하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 최소 접촉 문턱값이 EMR 방출 단부의 구역의 약 70%보다 큰 접촉 구역인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 접촉 센서가 컨덕턴스 센서(conductance sensor), 압전 센서 및 기계적 센서를 포함한 그룹으로부터 선택되는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 안전 시스템이 상기 핸드헬드 광미용 장치의 EMR 방출 단부가 접촉하는 피부 위치로 예정된 문턱값을 초과하는 EMR 에너지의 전달을 방해하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 안전 시스템이 치료 세션 동안 상기 피부로 예정된 문턱값을 초과하는 EMR의 전달을 방해하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 치료 세션이 상기 핸드헬드 광미용 장치의 활성화 이후의 일시적 시간(temporal period)을 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 안전 시스템이 피부 위치로 가해진 EMR 에너지의 양을 추적하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 EMR 에너지가 문턱값에 도달했을 때 상기 피부로 EMR의 전달을 방해하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 피부로 EMR의 전달을 방해하기 위해 상기 소스를 비활성화시키도록 구성된,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  32. 제 7 항에 있어서,
    상기 스캐너가 하나 이상의 스텝퍼 모터를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스가 약 300nm 내지 약 11,000nm의 범위의 하나 이상의 파장을 가진 EMR을 생성하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  34. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스가 응집성 광 소스(coherent light source)인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  35. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스가 단일 다이오드 레이저인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 EMR 소스가 다수의 다이오드 레이저를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  37. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 소스가 하나 이상의 다이오드 레이저 바아(bar)인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  38. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 소스가 비응집성(incoherent) 광 소스인,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 비응집성 광 소스는 발광 다이오드(LED), 아크 램프, 플래쉬 램프, 형광 램프, 할로겐 램프, 및 할라이드 램프(halide lamp)로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  40. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징이 둘 이상의 분리 가능한 모듈을 포함하고, 상기 모듈 중 하나는 상기 EMR 소스를 포함하며 나머지는 상기 EMR 전달 기구를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 모듈은 서로 제거 가능하게 및 교환 가능하게 맞물리도록 메이팅 커넥터(mating connector)를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 EMR 소스의 유형을 감지하고 상기 유형을 상기 스캐너로 지시할 수 있는 센서 시스템을 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  43. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 소스에 열적으로 커플링된 냉각 기구를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 냉각 기구가 상기 EMR 소스로부터 열을 추출하기 위한 열전기적 냉각기를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 냉각 기구가 상기 EMR 소스로부터 열을 추출하기 위한 열 질량(thermal mass)을 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  46. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 배치된 재충전 가능한 전력 공급장치를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  47. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징으로 커플링하도록 이룰어진 도킹 스테이션을 추가로 포함하고,
    상기 도킹 스테이션이 상기 전력 공급장치를 재충전하기 위한 회로를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  48. 제 1 항에 있어서,
    상기 EMR 전달 경로가 다수의 마이크로 렌즈를 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  49. 제 1 항에 있어서,
    상기 불연속적 위치들이 치료를 필요로 하는 피부 부분 내부에 포함되는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  50. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 커플링된 로션 분배기를 추가로 포함하는,
    사용자에 의한 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 핸드헬드 광미용 장치.
  51. 광미용 시스템으로서,
    인접부로부터 말단부로 연장하는 핸드헬드 부분;
    상기 핸드헬드 부분에 배치된 EMR 소스; 및
    다수의 EMR 전달 모듈을 포함하고,
    상기 모듈의 각각은 상기 소스로부터의 광을 다수의 분포된 불연속적 피부 위치로 전달하기 위한 상기 핸드헬드 부분의 말단부에 제거 가능하고 교체 가능하게 커플링되도록 이루어지며,
    상기 광 전달 모듈의 각각은 상기 불연속적 위치의 상이한 패턴을 제공하는,
    광미용 시스템.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 핸드헬드 부분 및 상기 모듈은 서로 제거 가능하고 교체 가능하게 체결되기 위한 메이팅 커넥터를 포함하여 상기 핸드헬드 부분 및 각각의 모듈의 조합이 핸드헬드 장치를 제공하는,
    광미용 시스템.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 모듈에 의해 형성된 패턴의 구역이 변하는,
    광미용 시스템.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 모듈에 의해 형성된 패턴의 피치가 변하는,
    광미용 시스템.
  55. 제 51 항에 있어서,
    상기 모듈에 의해 형성된 패턴의 형상이 변하는,
    광미용 시스템.
  56. 제 51 항에 있어서,
    상기 모듈에 의해 형성된 패턴의 초점 깊이가 변하는,
    광미용 시스템.
  57. 제 51 항에 있어서,
    상기 인접 단부가 도킹 스테이션에 커플링될 수 있는,
    광미용 시스템.
  58. 제 51 항에 있어서,
    상기 핸드헬드 부분이 전력 소스를 추가로 포함하는,
    광미용 시스템.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 인접 단부가 도킹 스테이션에 커플링될 수 있고,
    상기 도킹 스테이션이 상기 전력 소스를 재충전하기 위한 회로를 포함하는,
    광미용 시스템.
  60. 광미용 장치로서,
    인접 단부로부터 말단부로 연장하는 하우징;
    상기 하우징의 말단부를 통해 다수의 분리된 불연속적 피부 위치로 광을 향하게 하도록 구성되며 하우징에 배치된 다수의 광 소스;
    상기 피부로 상기 말단부의 이동 속도를 감지하기 위해 상기 하우징에 장착된 움직임 센서; 및
    상기 움직임 센서 및 상기 광 소스와 소통하며, 상기 소스로부터의 광을 다수의 분리된 불연속적 피부 위치로 향하게 하기 위해 상기 이동 속도에 기초하여 상기 광 소스를 제어하는 제어기를 포함하는,
    광미용 장치.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 소스의 선택적 활성화를 제어할 수 있는,
    광미용 장치.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 소스가 펄스되고 상기 제어기가 상기 펄스의 반복 속도를 제어하는,
    광미용 장치.
  63. 향상된 피부 외관을 유지하는 방법으로서,
    제 1 항의 핸드헬드 광미용 장치를 치료일 사이에 0 내지 7일의 간격을 가진 채 하루에 1 내지 3회로 규칙적으로 이용하는 단계를 포함하는,
    향상된 피부 외관을 유지하는 방법.
  64. 핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법으로서,
    EMR을 가진 조직의 타겟 구역 내의 제 1 다수의 분리된 치료 스팟을 제 1 치료에서 조사하는 단계로서, 상기 다수의 제 1 치료 스팟의 총 구역이 상기 타겟 구역의 구역보다 작은, 제 1 치료에서 조사하는 단계; 및
    EMR을 가진 조직의 상기 타겟 구역 내의 제 2 다수의 분리된 치료 스팟을 제 2 치료에서 조사하는 단계로서, 상기 다수의 제 2 치료 스팟의 총 구역이 상기 타겟 구역의 구역보다 작은, 제 2 치료에서 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 조사 단계가 상기 제 1 조사 단계 이후에 일어나며, 적어도 상기 제 2 조사 단계는 자체적으로-완비된 핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 수행되는,
    핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 조사 단계가 하루에 한번 내지 세번 사이에서 반복되는,
    핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    0 내지 7일 사이의 간격이 치료일 사이에 존재하는,
    핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법.
  67. 제 63 항에 있어서,
    상기 조사 단계는 치료 스팟 당 약 2mJ 내지 30mJ의 범위의 EMR 복사를 전달하는 단계를 포함하는,
    향상된 피부 외관을 유지하는 방법.
  68. 제 63 항에 있어서,
    상기 조사 단계가 처리 스팟 당 약 4mJ 내지 10mJ의 범위의 EMR 복사를 전달하는 단계를 포함하는,
    향상된 피부 외관을 유지하는 방법.
  69. 제 63 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 치료가 치료 당 2 내지 10번 상기 다수의 치료 스팟을 조사하는 단계를 추가로 포함하는,
    향상된 피부 외관을 유지하는 방법.
  70. 제 63 항에 있어서,
    상기 조사 단계가 조사 처리 동안 약 100/cm2 내지 약 700/cm2의 범위의 치료 스팟의 밀도를 생성하는 단계를 포함하는,
    향상된 피부 외관을 유지하는 방법.
  71. 제 64 항에 있어서,
    상기 방법이 조사 단계들 사이에서 조사 밀도를 조정하는 단계를 추가로 포함하는,
    핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법.
  72. 제 66 항에 있어서,
    상기 방법이 치료일 사이에서 전문적인 EMR 치료를 추가로 포함하는,
    핸드헬드 광미용 장치를 이용하여 조직의 분획 치료를 수행하기 위한 방법.
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