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KR20190118565A - 천자 장치 및 천자 장치용 카트리지 - Google Patents

천자 장치 및 천자 장치용 카트리지 Download PDF

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KR20190118565A
KR20190118565A KR1020197022422A KR20197022422A KR20190118565A KR 20190118565 A KR20190118565 A KR 20190118565A KR 1020197022422 A KR1020197022422 A KR 1020197022422A KR 20197022422 A KR20197022422 A KR 20197022422A KR 20190118565 A KR20190118565 A KR 20190118565A
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KR
South Korea
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puncture
needle
puncture needle
cartridge
sensor
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Application number
KR1020197022422A
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English (en)
Inventor
마사노리 사에키
Original Assignee
마사노리 사에키
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 마사노리 사에키 filed Critical 마사노리 사에키
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Abstract

생체가 어느 정도 가열되고 있는지 파악할 수 있고, 과도하게 가열되어 버리는 것 및 가열이 부족해 버리는 것을 억제할 수 있는 천자 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 천자 장치(1)는, 생체의 피천자 부위에 천자되고, 열에너지를 공급하는 천자침(10)과, 피천자 부위의 온도를 측정하는 피천자 부위 온도 센서(81)를 가지는 센서침(11)과, 천자침(10) 및 센서침(11)을 유지하는 홀더(12)와, 천자침(10), 센서침(11) 및 홀더(12)를 수납하는 카트리지(60)와, 카트리지(60)를 장착할 수 있는 본체(30)와, 표리를 관통하는 관통공(28)이 형성되고 표면측에 피천자 부위의 표면과의 맞닿음면(24b)을 가지는 맞닿음부(20)와, 관통공(28)을 통해서 천자침(10) 및 센서침(11)을 맞닿음면(24b)으로부터 출몰시키도록 홀더(12)를 이동시키는 구동부(40)를 구비한다.

Description

천자 장치 및 천자 장치용 카트리지
본 발명은, 생체(生體)에 천자(穿刺)되는 천자침을 구비하는 천자 장치 및 이 천자 장치용 카트리지에 관한 것이다.
종래, 전극침과, 전극침을 삽입 통과할 수 있는 관통공이 형성된 맞닿음부를 구비하며, 맞닿음부를 생체의 표피 표면에 밀착시키고, 전극침을 돌출시키는 천자 장치가 개시되어 있다(특허 문헌 1 참조). 이러한 천자 장치에 의한 한선(汗腺, 땀샘)의 파괴에 의해서, 예를 들면, 아포크린선(apocrine線) 또는 에크린선(eccrine線)으로부터의 과잉인 땀의 분비를 억제할 수 있다.
특허 문헌 1 : 국제공개 제2015/055323호
천자 장치의 파괴 대상이 되는 한선은, 진피(眞皮)로부터 피하 조직에 걸쳐 여러 가지의 깊이 위치에 존재하지만, 진피나 피하 조직의 두께는, 개인차가 있을 뿐만 아니라 생체의 부위에 따라서도 다르다. 이 때문에, 한선을 확실히 파괴하기 위해서는, 진피나 피하 조직의 두께에 따라 전극침의 천자 깊이를 서서히 변화시키면서, 진피로부터 피하 조직을 향한 깊이 방향의 전체에 걸쳐서 가열할 필요가 있다.
그렇지만, 종래의 천자 장치는, 생체(진피 및 피하 조직을 포함함. 이하 동일)가 전극에 의해서 어느 정도 가열되고 있는지 파악할 수 없는 결과, 생체를 과도하게 가열해 버릴 우려나, 가열이 부족해 버릴 우려가 있었다.
본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 생체가 어느 정도 가열되고 있는지 파악할 수 있는 결과, 과도하게 가열되어 버리는 것이나 가열이 부족해 버리는 것을 억제할 수 있는 천자 장치 및 이 천자 장치용 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일 형태의 천자(穿刺) 장치는,
생체(生體)의 피천자(被穿刺) 부위에 천자되고, 상기 피천자 부위에 에너지를 공급하기 위한 천자침과,
상기 천자침이 유지된 홀더와,
상기 홀더가 내부에 슬라이딩 가능하게 수납되고, 상기 천자침을 돌출시키는 개구를 가지는 카트리지와,
상기 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 본체와,
상기 천자침이 상기 생체의 피천자 부위로 돌출 가능한 관통공을 가지고, 또한, 상기 피천자 부위와 맞닿을 수 있는 냉각 부재를 가지는 맞닿음부와,
온도 센서가 배치된 센서침과,
제어부를 구비하며,
상기 센서침은, 상기 카트리지에 형성된 개구 및 상기 맞닿음부에 형성된 관통공을 매개로 하여 상기 생체의 피천자 부위로 돌출 가능하게, 상기 천자침과 병설(竝設)되어 상기 홀더에 유지되고,
상기 제어부는, 상기 온도 센서의 출력에 따라 상기 천자침에 공급하는 에너지를 제어하도록 되어 있다.
또, 본 발명의 일 형태의 천자 장치에서는, 상기 제어부는, 상기 온도 센서의 출력 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하가 되도록 상기 천자침에 에너지를 공급하는 것으로 할 수 있다.
또, 본 발명의 일 형태의 천자 장치에서는, 상기 제어부는, 상기 천자침에 교류 전류를 공급하는 것으로 할 수 있다.
또, 본 발명의 일 형태의 천자 장치에서는, 상기 제어부는 상기 천자침에 미리 정한 시간 에너지를 공급할 수 있도록 되어 있는 것으로 할 수 있다. 이러한 형태의 천자 장치에서는, 상기 미리 정한 시간은 1~20초 사이의 시간이 되도록 할 수 있다.
또, 본 발명의 일 형태의 천자 장치에서는, 상기 천자침은, 선단측이 노출된 상태에서, 표면이 절연체에 의해 피복되어 있는 것으로 할 수 있다. 또, 이러한 형태의 천자 장치에서는, 상기 천자침의 선단측의 노출 길이는 0.1~2.0mm가 되도록 할 수 있다. 또, 이러한 형태의 천자 장치에서는, 상기 절연체는 유리 코팅 또는 수지 코팅으로 이루어지는 것으로 할 수 있다.
또, 본 발명의 일 형태의 천자 장치에서는, 상기 맞닿음부의 상기 피천자 부위측에는 상기 피천자 부위의 표면의 온도를 측정하기 위한 표면 온도 센서가 마련되고, 상기 제어부는 상기 표면 온도 센서의 출력에 따라 상기 냉각 부재의 온도를 제어하는 것으로 할 수 있다.
게다가, 본 발명의 다른 형태의 천자 장치용 카트리지는,
생체의 피천자 부위에 천자되고, 상기 피천자 부위에 에너지를 공급하기 위한 천자침과,
상기 천자침이 유지된 홀더와,
상기 홀더가 내부에 슬라이딩 가능하게 수납되고, 상기 천자침을 돌출시키는 개구를 가지는 카트리지와,
온도 센서가 배치된 센서침을 구비하며,
상기 센서침은, 상기 카트리지에 형성된 개구를 통해서 돌출 가능하게, 상기 천자침과 병설되어 상기 홀더에 유지되어 있는 것으로 되어 있다.
본 발명의 다른 형태의 천자 장치용 카트리지에서는, 상기 천자침은, 선단측이 노출된 상태에서, 표면이 절연체에 의해 피복되어 있는 것으로 할 수 있다. 또, 이러한 형태의 천자 장치용 카트리지에서는, 상기 천자침의 선단측의 노출 길이는 0.1~2.0mm가 되도록 할 수 있다. 또, 이러한 형태의 천자 장치용 카트리지에서는, 상기 절연체는 유리 코팅 또는 수지 코팅으로 이루어지는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 천자 장치 및 다른 형태의 천자 장치용 카트리지에 의하면, 생체의 피천자 부위가 어느 정도 가열되고 있는지를 정확하게 파악할 수 있고, 과도하게 가열되어 버리는 것이나 부족하게 가열되는 것을 억제할 수 있어, 안전하게 또한 확실하게 한선을 파괴할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 측면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 상면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 맞닿음부를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 2의 VA－VA단면도이며, 도 5b는 도 5a의 피천자 부위 센서의 모식 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 본체에 카트리지를 장착하기 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 구동부가 작동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 천자침을 돌출시키기 전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 천자침을 돌출시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치의 천자침이 막에 도달한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치를 작동시켰을 때의 천자침의 선단 위치의 경시(經時) 변화를 나타내는 그래프이며, 도 11b는 마찬가지로 센서침에 의해 검출된 온도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치에 대해서, 냉각판(24)을 이용하지 않고 RF전류를 흘린 경우의 소정의 시점에서의 온도 분포를 측정한 결과를 나타내고, 도 12b는 마찬가지로 냉각판(24)을 이용하여 RF전류를 흘린 경우의 소정의 시점에서의 온도 분포를 측정한 결과를 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 천자 장치(1) 및 천자 장치용 카트리지(60)에 대해 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 천자 장치(1) 및 천자 장치용 카트리지(60)를 예시하는 것으로서, 본 발명을 이들에 특정하는 것이 아니고, 특허청구범위에 포함되는 그 외의 실시 형태의 것에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)에 대해 도 1~도 5를 이용하여 설명한다. 또, 도 1은, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)를 나타내는 도면이다. 도 2는, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 측면을 나타내는 도면이다. 도 3은, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 상면을 나타내는 도면이다. 도 4는, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 맞닿음부(20)를 나타내는 도면이다. 도 5a는 도 2의 V－V단면도이며, 도 5b는 도 5a의 피천자 부위 센서의 모식 단면도이다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 생체의 피천자 부위에 천자되는 천자침(10)과, 생체의 피천자 부위의 온도를 측정하는 센서침(11)과, 피천자 부위에 맞닿는 맞닿음부(20)와, 천자침(10)을 구동하는 구동부(40)와, 구동부(40)를 수납하는 본체(30)와, 구동부(40)를 작동시키는 조작부(50)와, 카트리지(60)를 적어도 구비한다. 본 발명에서, 생체의 피천자 부위는, 생체의 부위로서, 천자침(10)에 의해서 천자될 수 있는 부위를 말한다. 본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 한선(汗腺)을 포함하는 피천자 부위에 천자침(10)을 천자하여 에너지 공급부(2)로부터의 에너지의 공급에 의한 열에너지를 공급하는 것에 의해, 한선을 파괴하여 과잉인 발한(發汗)을 억제하는 것을 가능하게 한다.
천자침(10)은, 예를 들면 스테인리스 등의 도전성을 가지는 금속 재료로 이루어진다. 천자침(10)의 선단부(10a)는, 천자 가능하게 되도록 끝이 가늘게 형성되어 있다. 천자침(10)에서의 선단부(10a) 이외의 부분은, 전기 절연성 재료로 이루어지는 절연막(10b)에 의해 덮여져 있다. 안전하게 또한 확실하게 한선을 파괴할 수 있도록 하기 위해서는, 선단부(10a)를 노출시키고, 선단부(10a) 이외의 부분을 절연막(10b)에 의해 피복하는 것이 바람직하다. 그러나, 천자침(10)에서, 절연막(10b)에 의해 덮이는 것은, 반드시 선단부(10a) 이외의 부분일 필요는 없고, 천자침(10)에는, 도전성을 가지는 금속 재료로 이루어지는 부분 및 당해 금속 재료가 전기 절연성 재료로 이루어지는 절연막(10b)에 의해 덮여져 있는 부분이 존재하기만 하면 된다. 또, 천자침(10)은, 절연막(10b)에 의해 피복되어 있지 않아도, 안전성이 후퇴하지만, 한선을 포함하는 피천자 부위에 에너지 공급부(2)로부터의 에너지의 공급에 의한 열에너지를 공급할 수 있다.
선단부(10a)의 노출 길이는 예를 들면, 0.1~2.0mm 정도, 혹은, 0.1~1.5mm 정도로 할 수 있다. 선단부(10a)의 노출 길이가 0.1~0.2mm로 짧으면, 정확한 가공이 곤란해진다. 또, 선단부(10a)의 노출 길이가 0.6mm 이상으로 길어지면, 선단부(10a)에 전류가 집중되지 않게 되기 때문에, 온도가 저하되어 버린다. 보다 바람직한 선단부(10a)의 노출 길이는 0.2~0.6mm 정도이다. 이것은, 한선을 포함하는 피천자 부위에 에너지 공급부(2)로부터의 에너지의 공급에 의한 열에너지가 과부족하지 않게 골고루 미치도록하는 관점으로부터 결정된다.
절연막(10b)으로서는, 밀착성이 양호한 것과 두께를 얇게 해도 양호한 절연성을 확보할 수 있다는 관점으로부터, 유리 코팅이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 수지제의 코팅이나 다른 재질의 코팅이라도 좋고, 코팅이 벗겨지기 어려운 것이 바람직하다. 또, 유리 코팅의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 10~25μm로 할 수 있고, 또 예를 들면 12~18μm로 할 수도 있으며, 또 예를 들면 25~40μm로 할 수도 있고, 혹은, 10μm 이하로 할 수도 있다. 두께를 두껍게 하면, 유리 코팅의 주위의 온도가 상승하지 않으므로, 화상 방지 내지, 딱지의 형성 억제를 위해서는 바람직하다. 천자침(10)의 지름을 작게 할 수 있으면, 코팅의 두께를 예를 들면 25~100μm 정도로 하는 것도 가능하고, 이 경우에는, 피부에 형성되는 구멍의 지름이 커지는 것을 억제할 수 있다. 이들은, 한선을 포함하는 피천자 부위에 에너지 공급부(2)로부터의 에너지의 공급에 의한 열에너지가 과부족하지 않게 골고루 미치도록 하는 관점으로부터 결정된다.
천자침(10)은, 그들 복수개가 매트릭스 모양으로 배치되고, 플라스틱 재료 등으로 이루어지는 예를 들면 직사각형 판 모양의 홀더(12)에 고정되어 있다. 천자침(10)의 개수는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 단일이라도 좋다. 천자침(10)을 복수개 배치하는 경우는, 예를 들면 20~40침 정도(또는 그것 이상)를 배치하는 것이 바람직하고, 인접하는 천자침(10)의 간격을, 예를 들면 0.5~3mm(보다 바람직하게는 1~3mm) 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 각 천자침(10)의 굵기는, 예를 들면 0.1~0.3mm 정도가 바람직하다. 복수의 천자침(10)의 배치 형상은, 매트릭스 모양 이외에, 고리 모양이나 다각 형상 등의 여러 가지의 형상이라도 좋다. 이들은, 한선을 포함하는 피천자 부위에 에너지 공급부(2)로부터의 에너지의 공급에 의한 열에너지가 과부족하지 않게 골고루 미치도록 하는 관점으로부터 배치 내지 설정된다.
천자침(10)의 선단부(10a)는, 생체의 피부(표피) 및 피하 조직은 관통하지만, 피하 조직과 근층(筋層)과의 사이의 막 조직부는 관통하지 않는 둔침(鈍針)(바늘의 선단에 둥근면이 없는 논-베벨침(non-bevel針)) 모양으로 형성되어도 괜찮다. 이것에 의해서, 한선이 존재할 가능성이 있는 깊이 영역만을 안전하게 천자할 수 있다. 천자침(10)의 삽입 깊이는, 환자에 의해서 최적인 삽입 깊이가 서로 다르기 때문에, 1.0~8.0mm의 사이에서 조정 가능하게 하는 것이 바람직하다.
센서침(11)은, 도 5b에 나타내어지는 바와 같이, 중공침(11a)의 내부 폐색단 측에 피천자 부위의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(81)를 장착한 구조이다. 중공침(11a)은, 단부가 폐색된 예를 들면 SUS(스테인리스) 중공침(81a)으로 이루어지고, 그 외표면은 열전도성을 양호하게 하기 위해서 금도금이 되고, 그 표면은 절연을 위해서 유리 코팅이 더 마련되어 있다(모두 도시 생략). 온도 센서(81)는, 여기에서는 극세(極細) 열전대(熱電對)가 이용되어 있고, 그 출력은 절연 피복(81b)이 마련된 극세의 리드 선(81c)에 의해서 제어부(70)에 전달된다. 이 센서침(11)은, 천자침(10)이 장착되어 있지 않은 홀더(12)의 비어 있는 스페이스에 천자침(10)과 병설하여 설치된다. 센서침(11)은, 천자침(10)과 동일한 길이로 형성되고, 천자침(10)과 마찬가지로 이동한다. 본 실시 형태의 센서침(11)은 1개이지만, 복수개 설치하면, 피천자 부위의 온도 분포를 보다 세세하게 측정할 수 있다.
맞닿음부(20)는, 피천자 부위 및 그 근방을 냉각할 수 있는 냉각부를 포함하고, 펠티에 소자(22)와, 냉각판(24)과, 방열 블록(26)을 구비하고 있다. 펠티에 소자(22)는, p형 반도체 및 n형 반도체를 열적으로 병렬로 배치한 공지의 구성이며, 펠티에 소자(22)의 흡열측에 냉각판(24)이 마련되고, 펠티에 소자(22)의 발열측에 방열 블록(26)이 마련되어 있다. 펠티에 소자(22)는, 적절한 크기의 것이 복수 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 냉각판(24) 및 방열 블록(26)은, 복수의 펠티에 소자(22)의 간극에 복수의 개구(24a, 26a)가 형성되어 있고, 서로 대향하는 개구(24a, 26a)에 의해서, 맞닿음부(20)의 표리면을 관통하는 복수의 관통공(28)이 형성되어 있다.
냉각판(24)은, 표면측에 평면 모양의 맞닿음면(24b)을 가지고 있고, 맞닿음면(24b)을 생체 또는 인체의 표피 등(이하 간단히 「표피 등」이라고도 함)에 밀착시킬 수 있고, 예를 들면 단면 L자 또는 T자 모양의 형상(표피 등에 접촉하는 표면 부분의 형상)을 가지고 있다. 맞닿음면(24b)은, 평면 모양 이외에, 표피 등에 밀착할 수 있는 형상이면 좋고, 예를 들면, 원호 모양이나 물결 모양의 만곡면 모양으로 하는 것도 가능하다. 냉각판(24)에는, 천자침(10)을 관통시키는 개구(24a)가 마련되어 있고, 이 개구(24a)의 부분에서는 표피 등의 표면을 직접 냉각할 수 없다. 이 때문에, 표피 등에는 개구(24a)마다, 즉 인접하는 천자침(10)의 간격(0.5~3mm) 마다 딱지가 형성된다. 이러한 냉각판(24)을 마련하는 것에 의해, 가열한 후, 또는, 가열하기 전 및 후의, 피부의 표면을 냉각하는 것에 의해, 화상을 저감할 수 있고, 특히, 단면 L자 또는 T자 모양의 형상의 냉각판(24)을 이용하는 것에 의해, 피부의 표면의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
단면 L자 또는 T자 모양의 형상의 냉각판(24)을 이용한 경우, 냉각판(24)의 맞닿음면(24b)은, 천자침(10)이 관통하는 개구(24a)가 마련되어 있는 영역보다도 크게 돌출되어 있는 영역을 가지기 때문에, 실제로 가열되는 표피 등의 표면의 영역(천자침(10)이 관통하는 개구(24a)가 마련되어 있는 영역에 대응) 이외의 영역도 동시에 냉각할 수 있는 결과, 가열 대상이 되는 어느 표피 등의 영역에 주목하면, 가열 후에 맞닿음면(24b)의 돌출된 영역에서 냉각되는 것이 가능(다른 영역의 가열과 동시에 가능)하고, 또, 가열 전에 맞닿음면(24b)의 돌출된 영역에서 미리 냉각되는 것도 가능(또 다른 영역의 가열과 동시에 가능)하다. 또, 개구(24a)에 대해서 냉각 가스를 분사하는 구성으로 한 경우에는, 가열 중에도 개구(24a)에 대응하는 표피 등의 표면을 냉각하는 것이 가능하다.
냉각부는, 상기와 같이 통전(通電)에 의해 냉각하는 구성 이외에, 예를 들면, 냉매가 통과하는 냉각 배관이 매장된 구성 등이라도 좋다. 게다가, 냉각부는, 상기와 같이 표피 등에 밀착시켜 냉각하는 구성 이외에, 예를 들면, 표피 등을 향하여 냉각 가스를 분사하여 냉각하는 구성이라도 좋다. 이 경우, 맞닿음면(24b)에는, 표면 온도 센서(82)가 장착되고, 표면 온도 센서(82)가 측정한 온도는, 제어부(70)에 전달된다. 또, 상기와 같이 통전에 의해 냉각하는 구성이라도, 접면(24b)에 표면 온도 센서(82)를 장착하고, 표면 온도 센서(82)가 측정한 온도는, 제어부(70)에 전달되도록 해도 괜찮다.
관통공(28)은, 허니콤(honeycomb) 모양, 메쉬(mesh) 모양, 슬릿 모양 등 여러 가지의 형상이라도 좋다. 맞닿음부(20)에 형성되는 관통공(28)은, 반드시 복수의 천자침(10) 및 센서침(11)의 각각에 1대 1로 대응시킬 필요는 없고, 1개의 관통공(28)에 복수의 천자침(10) 또는 천자침(10) 및 센서침(11)을 조합시킨 것이 삽입되는 구성이라도 좋다. 이 경우, 맞닿음부(20)에 관통공(28)을, 예를 들면, 긴 구멍 모양으로 형성하고, 2개의 천자침(10) 또는 1개의 천자침(10) 및 1개의 센서침(11)과 같은 2개의 바늘이 관통공(28)의 길이 방향의 양단 가장자리부를 각각 통과하도록, 각 천자침(10) 또는 센서침(11)을 홀더(12)에 고정해도 괜찮다.
이 구성에 의하면, 관통공(28)으로의 각 천자침(10) 또는 센서침(11)의 삽통(揷通)을 용이하게 하면서, 관통공(28)의 내주면이 각 천자침(10) 또는 센서침(11)의 진퇴를 안내할 수 있기 때문에, 표피 등의 표면(이하 간단히 「표피 표면」이라고도 함)의 천자를 보다 확실히 행할 수 있다. 맞닿음부(20)는, 반드시 피천자 부위의 냉각 기능을 가질 필요는 없고, 피천자 부위와 맞닿을 수 있기만 하면 되지만, 피부의 표면의 화상을 저감시키기 위해서는 냉각 기능을 마련하는 것이 좋은 것은, 이미 서술한 바와 같다.
본 실시 형태의 맞닿음부(20)는, 후술하는 지지 암(21)(도 6 참조)을 매개로 하여 본체(30)에 지지되어 있다. 맞닿음부(20)는, 본체(30) 또는 카트리지(60)에 대해서 단자부(30a)(도 4 참조)를 매개로 하여 착탈 가능하게 되고, 천자침(10), 복수의 펠티에 소자(22), 온도 센서(81) 및 표면 온도 센서(82)가 각각 제어부(70)와 전기적으로 접속되도록 해도 괜찮다. 이것에 의해, 본체(30)로부터 펠티에 소자(22)에 대한 통전을 행하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 천자침(10), 온도 센서(81) 및 표면 온도 센서(82)의 출력이 각각 제어부(70)로 전송될 수 있게 된다. 또, 단자부(30a)는, 카트리지(60)에 마련해도 좋다.
본체(30)는, 도 5에서 하부를 향해서 개구(34a)가 형성된 원통부(34)를 구비하고 있다. 원통부(34)의 개구(34a)의 반대측의 면에는 구멍(34b)이 형성되어 있다. 본체(30) 및 원통부(34)는, 일체라도 별체라도 좋다.
본 실시 형태의 구동부(40)는, 서보 모터 등으로 이루어지는 구동 모터(42)와, 구동 모터(42)의 회전수를 검출하는 엔코더(44)와, 구동 모터(42)의 회전에 의해 진퇴하는 로드(46)를 구비하고 있다.
구동 모터(42)의 회전축(42a)에는 샤프트(43)가 연결되어 있고, 샤프트(43)의 외주면에 나사부(43a)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 원통부(34)의 구멍(34b)을 회전축(42a)이 관통하도록, 구동 모터(42)를 원통부(34)의 외측에 배치하고, 샤프트(43) 및 로드(46)를 원통부(34)의 내측에 배치하고 있다.
로드(46)는, 중공 원통 모양으로 형성되어 있고, 본체(30)의 원통부(34)에 슬라이딩 가능하게 수용되어 있다. 로드(46)의 내주면에는, 샤프트(43)의 나사부(43a)에 나사 결합되는 너트(46a)가 고정되어 있다. 한편, 로드(46)의 외주면에는 돌기부(46b)가 마련되어 있고, 원통부(34)의 내주면에 형성된 홈부(34c)에 돌기부(46b)가 걸림으로써, 로드(46)가 회전 불가능하게 되어 있다.
구동부(40)의 상기 구성에 의해, 로드(46)는, 구동 모터(42)의 회전에 의해 도 5의 화살표 B방향으로 진출 가능하고, 엔코더(44)의 검출에 근거하여 로드(46)의 진출량을 제어할 수 있다.
로드(46)의 진퇴에 의해, 천자침(10)의 선단부(10a)는, 맞닿음면(24b)으로부터 출몰시킬 수 있다. 맞닿음면(24b)의 최하면으로부터의 천자침(10)의 돌출량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대상으로 하는 한선에 따라서, 예를 들면 0.1~10mm 정도로 설정할 수 있다. 천자침(10)이 복수(예를 들면, 20~40침 정도 또는 그것 이상) 배치되어 있는 경우에는, 모든 천자침(10)의 돌출량이 상기의 수치 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 모든 천자침(10)의 돌출량이 거의 동일한 것이 보다 바람직하다.
또, 로드(46)의 선단부에는, 홀더(12)의 장착시에 각 천자침(10)에 급전하기 위한 단자(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 각 천자침(10)은, 외부에 설치한 에너지 공급부(2)에 전기적으로 접속된다. 천자침(10)은, 생체에 천자된 상태에서, 생체의 표피 표면에 별도 배치한 표면 전극(도시하지 않음)과의 사이에 고주파 전류를 인가할 수 있다. 그리고, 고주파 전류를 인가하는 것에 의해서, 천자침(10)의 근방의 생체 조직을 가열할 수 있다. 천자침(10)을 복수개 마련하는 경우에는, 인접하는 2개의 천자침(10, 10)의 사이에 고주파 전류가 인가되도록 구성할 수도 있다. 천자침(10), 맞닿음부(20) 및 구동부(40)로의 통전은, 조작부(50)의 스위치 조작에 의해 행할 수 있다. 다만, 구동부(40)로부터 홀더(12)에 이르는 기구는, 홀더(12)가 진퇴 가능하기만 하면 어떠한 기구라도 좋고, 예를 들면, 구동 모터(42)로서 리니어 모터를 선택하면, 샤프트(43) 등의 기구는, 반드시 필요하지 않다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 카트리지(60)에는, 카트리지 본체(62)에 걸림홈(62a)이 형성된다. 걸림홈(62a)은, 본체(30)에 형성된 걸림 레일(36)과 걸린다. 카트리지(60)는, 걸림 레일(36)을 따라서 이동시키는 것에 의해, 본체(30)에 대해서 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 본체(30)에 대한 카트리지(60)의 고정은, 걸림 레일(36) 및 걸림홈(62a)에 각각 마련된 미도시의 감합부(嵌合部)끼리의 감합에 의해 행해져도 되고, 맞닿음부(20)에 의해서 협지(狹持)되어도 괜찮다.
도 5a에 나타내는 바와 같이, 카트리지 본체(62)의 내부에는, 복수의 천자침(10) 및 센서침(11)을 지지하는 홀더(12)가 수용되어 있다. 홀더(12)는, 카트리지 본체(62)의 내부에 천자침(10) 및 센서침(11)을 퇴피(退避)시키도록, 가압 수단으로서의 스프링 부재(64)에 의해 가압되어 있다. 카트리지 본체(62)의 상부에는, 로드(46)의 선단부(46d)가 통과할 수 있는 삽통공(62c)이 형성되어 있고, 로드(46)의 진출에 의해 그 선단부(46d)가 홀더(12)를 압압할 수 있게 구성되어 있다. 카트리지 본체(62)의 하부에는, 천자침(10) 및 센서침(11)이 통과하는 관통공(62b)이 형성되어 있다. 또, 카트리지 본체(62)의 내부에 천자침(10) 및 센서침(11)을 퇴피시키기 위해서는, 가압 수단으로서의 스프링 부재(64)를 마련하는 것에 한정되는 것이 아니고, 그 외의 구성, 예를 들면, 로드(46) 및 홀더(12)가 서로 걸리거나 또는 걸릴 수 없도록 하여(예를 들면, 전자석에 의해서 걸림·비(非)걸림 상태를 임의로 만들어 내거나, 기계적인 수단에 의해서, 걸림·비걸림 상태를 만들어 내도 됨), 양자가 걸린 상태에서 로드(46)를 끌어올리면, 그것에 연동하여, 홀더(12)도 끌어 올려지는 결과, 천자침(10)이 피천자 부위로부터 뽑아내어지게 된다.
맞닿음부(20)는, 본체(30)에 지지 암(21)을 매개로 하여 지지되어 있고, 본체(30)와 맞닿음부(20)와의 사이에 카트리지(60)가 배치된다. 지지 암(21)은, 가요성을 가지고 있고, 본체(30)와 맞닿음부(20)와의 사이에 카트리지(60)를 협지(狹持, 끼워 지지)할 수 있다. 지지 암(21)의 내부에는, 맞닿음부(20)와 조작부(50)를 접속하는 배선이나 신호선 등이 수용된다. 맞닿음부(20)의 관통공(28)은, 카트리지(60)의 관통공(62b)과 위치 맞춤되도록 형성되어 있다. 관통공(28) 및 관통공(62b)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 카트리지(60)는, 방열 블록(26)으로부터의 방열을 양호하게 하기 위해, 메쉬판이나 다공판 등으로부터 형성해도 좋고, 혹은, 측벽의 일부를 노치하여 형성해도 좋다.
제어부(70)는, 조작부(50)의 조작에 의해서, 구동부(40)의 구동 제어를 행하고, 천자침(10)을 출몰시킨다. 제어부(70)는, 천자침(10)의 선단부(10a)가 미리 기억된 각 가열 깊이 위치에서 정지하도록, 구동부(40)의 구동을 제어하는 것이 바람직하다. 또, 제어부(70)는, 본체(30)에 내장되어도 좋고, 스마트 폰이나 퍼스널 컴퓨터 등에 의해서 외부에 구성해도 괜찮다.
또, 제어부(70)는, 맞닿음부(20)에 통전하여 표피 등에 맞닿는 맞닿음면(24b)을 냉각한다. 냉각시에는, 피천자 부위 온도 센서(81) 및 표면 온도 센서(82)에 의해서 생체의 내부 및 표면의 온도를 각각 측정하고, 측정값에 따라 제어부(70)가 맞닿음면(24b)의 냉각 온도를 제어하는 것이 바람직하다.
게다가, 제어부(70)는, 각 가열 깊이 위치에서, 선단부(10a)로부터 한선 등의 표적(標的) 조직에 대해서, 열에너지를 포함하는 에너지를 순차 공급한다. 열에너지를 포함하는 에너지는, 에너지 공급부(2)로부터 공급된다. 여기서, 순차 공급이란, 천자침(10)의 선단부(10a)의 표피 등으로부터의 거리를 단계적으로 순차 깊게 하면서 천자침(10)의 선단부(10a)로부터 열에너지를 포함하는 에너지 공급하는 것을 의미하고 있다. 이것에 의해, 피천자 부위의 깊이 방향을 따라서 균일한 가열을 행할 수 있어, 이 영역에 존재하는 한선 전체를 효율 좋게 파괴할 수 있다.
제어부(70)는, 피천자 부위의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(81)가 측정한 온도에 따라서, 에너지 공급부(2)로부터 공급되는 열에너지를 포함하는 에너지량을 제어해도 괜찮다. 즉, 대상이 되는 한선의 종류에 따라서, 그 파괴에 필요하게 되는 열에너지를 포함하는 에너지량이 정해지므로, 그것을 향하여 에너지 공급부(2)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 온도 센서(81)에 의해서 계측되는 온도가 소정의 온도 이상인 상태가 소정의 시간 계속되도록 할 수 있다. 이와 같이, 열에너지를 포함하는 에너지량을 제어하는 것에 의해서, 피천자 부위에 적확한 가열을 행할 수 있어, 한선을 효율 좋게 파괴할 수 있다.
천자침(10)으로부터 공급되는 열에너지를 포함하는 에너지는, 깊이 간격에 따라 변화시켜도 되고, 깊이 간격이 클수록, 큰 열에너지를 포함하는 에너지를 공급하도록 구성해도 괜찮다. 열에너지를 포함하는 에너지의 공급은, 고주파, 라디오파, 마이크로파, 레이저 등에 의해 행할 수 있다. 이들 경우에서, 에너지 공급부(2)로부터 공급되는 에너지량은, 대상이 되는 한선에 따라서 다르게 되지만, 미리 실험 등에 의해서 필요한 에너지량을 구해 두어도 괜찮다. 이것은, 열에너지의 경우라도 마찬가지이다.
표피 표면은, 천자 개소의 주위가 맞닿음면(24b)의 밀착에 의해 냉각되기 때문에, 화상을 방지할 수 있음과 아울러, 천자시 및 열에너지 공급시의 진통을 양호하게 할 수 있다. 또, 맞닿음면(24b)을 밀착시키는 표피 표면에, 미리 마취(痲醉) 크림을 도포하도록 해도 괜찮다. 맞닿음면(24b)이 표피 표면에 냉각 가스를 분사하는 구성의 경우, 천자침(10)을 표피 표면에 천자하기 직전에 냉각 가스의 분사를 개시하는 것에 의해, 양호한 화상 예방 효과 및 진통 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상기의 구성을 구비하는 천자 장치(1)의 작동에 대해서, 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 또, 도 6은, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 본체(30)에 카트리지(60)를 장착하기 전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7은, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 구동부(40)가 작동한 상태를 나타내는 도면이다.
먼저, 천자침(10)을 구비하는 카트리지(60)를, 본체(30)에 장착한다. 카트리지(60)는, 도 6의 화살표 C의 방향으로 걸림 레일(36)을 따라서 슬라이드시키는 것에 의해, 본체(30)에 대해서 장착할 수 있다.
카트리지(60)가 장착된 상태에서는, 카트리지(60)의 삽통공(揷通孔)(62c)이 로드(46)의 선단부(46d)에 대응하는 위치에 배치되도록, 맞닿음부(20)와 본체(30)에 의해 카트리지(60)를 협지하는 구조로 하면 좋다. 또, 카트리지(60)와 본체(30)에 도시하지 않은 볼록부와 오목부를 마련하고, 볼록부와 오목부가 걸리는 구조로 해도 괜찮다.
본체(30)에 카트리지(60)를 장착하면, 본체(30)의 도시하지 않은 단자부가 카트리지(60)의 도시하지 않은 단자부와 걸려 천자침(10) 및 피천자 부위의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(81)에 대한 통전이 행해진다.
도 1에 나타낸 조작부(50)를 조작하면, 구동부(40)의 구동 모터(42)가 회전한다. 구동 모터(42)가 회전하면, 회전축(42a) 및 샤프트(43)가 회전한다. 너트(46a)는 샤프트(43)와 나사 결합하고 있지만, 로드(46)는 돌기부(46b)가 홈부(34c)와 걸려 회전 불가능한 상태이다. 따라서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 구동 모터(42)의 회전량에 따라서, 로드(46)는 화살표 D방향으로 이동하여, 각 천자침(10)이 맞닿음면(24b)으로부터 서서히 돌출한다.
다음으로, 생체(S)에 상기의 일 실시 형태에 관한 천자 장치(1)를 이용하여 한선(E, A)을 파괴하는 사용예를 도 8~도 11을 이용하여 설명한다. 또, 도 8은, 본 발명에 관한 일 실시 형태의 천자 장치(1)의 천자침(10)을 돌출시키기 전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 9는, 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치의 천자침을 돌출시킨 상태를 나타내는 도면이다. 도 10은, 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치의 천자침이 막에 도달한 상태를 나타내는 도면이다. 도 11a는 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치를 작동시켰을 때의 천자침의 선단 위치의 경시 변화를 나타내는 그래프이며, 도 11b는 같이 센서침에 의해 검출된 온도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
우선 피부 하(下)의 조직에 대해 설명한다. 에크린선(E선)은 구순(口脣, 입술) 이외 체내에 존재하고, 아포크린선(A선)은 겨드랑이로부터 가슴, 귀, 유륜(乳輪), 배꼽, 목덜미에 걸쳐 분포하고 있고, 치료의 범위는 환자에 따라서 다르다. A선 및 E선은 모두 진피 조직 이하(진피보다도 깊은 부위)에 존재하고 있다. 예를 들면 일본인에 대한 60증례(症例)의 평균으로, A선의 크기는 0.48mm이고, 최천부(最淺部, 가장 얕은 부분)는 피하 0.812mm, 최심부(最深部, 가장 깊은 부분)는 피하 2.591mm, A선의 중심은 피하 1.51mm이다. 마찬가지로 평균으로, E선의 크기는 0.57mm이지만, 장축(세로축) 1.47mm, 단축(가로축) 0.57mm로 가늘고 길고, 최천부 0.72mm, 최심부 3.01mm, E선의 중심은 피하 1.74mm이다. 다만, 이것은 일본인에 대한 60증례의 평균이며, 증례수를 되풀이하는 것에 의해 변경되기도 하고, 또, 인종 등에 따라서는 반드시 일치하는 것은 아니다.
또, 이하의 본 발명에 관한 일 실시 형태에서의 천자 장치(1)에서는, 그 천자침(10)으로부터 방출되는 에너지가 열에너지인 예를 나타내지만, 본 발명에서의 천자 장치에서, 그 천자침으로부터 방출되는 에너지를 열에너지로 한정하는 취지는 아니다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 먼저, 천자 장치(1)의 맞닿음부(20)의 맞닿음면(24b)을, 표피 등(S1)의 표피 표면(S0)에 밀착시킨다. 맞닿음면(24b)과 표피 표면(S0)을 밀착시킨 후, 맞닿음부(20)의 냉각판(24)에 의해서, 표피 표면(S0)을 냉각한다. 냉각시에는, 표면 온도 센서(82)가 측정한 온도에 따라서, 제어부(70)가 냉각판(24)의 온도를 조절하면 좋다.
다음으로, 도 1에 나타낸 조작부(50)의 조작에 의해, 도 7에 나타낸 바와 같이 구동부(40)의 구동 모터(42)를 회전시킨다. 구동부(40)의 구동 모터(42)를 회전시키면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 각 천자침(10)이 맞닿음면(24b)으로부터 서서히 돌출한다. 맞닿음면(24b)으로부터의 천자침(10)의 돌출량이 커짐에 따라, 천자침(10)의 선단은, 표피 등(S1)으로부터 진피(S2)로 침입한다.
이 시점에서, 천자침(10)의 선단부(10a)로부터 표적 조직에 대해서 열에너지를 공급한다. 열에너지의 공급량에 대해서, 제어부(70)는, 피천자 부위의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(81)가 측정한 온도에 따라서, 이것을 적절히 변경할 수 있다. 냉각판(24)의 냉각 온도는, 온도 센서(81)가 측정한 온도에 따라서, 제어부(70)에 의해서 조절하면 좋다. 또, 온도 센서(81)가 측정한 온도에 따라서는, 천자침(10)의 선단부(10a)로부터 표적 조직에 대한 열에너지의 공급을 중지해도 괜찮다. 또, 도 9 및 도 10에서의 천자침(10)의 선단부(10a)의 근방에 그려져 있는 이중 타원 부분 중, 중앙 부분은, 고(高)열에너지가 부여되고 있는 부분이며, 외주부는, 그것보다도 낮은 에너지가 부여되고 있는 부분이다. 이중 타원 부분의 더 외주측에 부여되고 있는 열에너지는 실질적으로 무시할 수 있다.
맞닿음면(24b)으로부터의 천자침(10)의 돌출량이 커짐에 따라, 천자침(10)의 선단은, 표피 등(S1)으로부터 진피(S2)를 거쳐 피하 조직(S3)에 침입하지만, 피하 조직(S3)과 근층(筋層)(S4)과의 사이에 존재하는 막(F)까지 도달하면, 천자침(10)은 이 막(F)을 관통할 수 없고 천자침(10)의 천자 깊이가 일정하게 유지된다. 천자침(10)이 막(F)을 관통하지 않도록 하기 위해서, 전술한 바와 같은, 천자침(10)의 선단부(10a)를 둔침(바늘의 선단에 둥근면이 없는 논-베벨침(non-bevel針)) 모양으로 형성하거나, 구동부(40)의 구동 모터(42) 등의 성능에 따라 천자침(10)의 굵기를 조정하거나, 천자침(10)의 압압력(押壓力)을 계측할 수 있는 압력 센서 등을 마련하고, 제어 장치(70)가 당해 압력 센서 등에 의한 검출 결과에 따라서, 구동부(40)의 구동 모터(42)의 회전을 제어하여, 천자침(10)의 압압력을 적절히 설정해도 괜찮다. 또, 이들 조정 내지 설정에 대해, 후술하는 바와 같은, 미리 깊이 영역을 파악하는 구성을 부가해도 괜찮다.
제어 장치(70)는, 소정 시간, 천자침(10)의 천자 깊이가 일정하게 유지되면, 구동부(40)를 정지시킨다. 이 때의 천자침(10)의 돌출량을 엔코더(44)의 값으로부터 산출하여, 최대 깊이 정보로서 메모리에 격납해도 괜찮다(다만, 천자침(10)의 맞닿음면(24b)으로부터의 돌출량이 미리 정한 최대 돌출량인 경우를 제외함). 이 후, 제어 장치(70)는, 구동 모터(42)를 역회전시키는 것에 의해서 천자침(10)을 피천자 부위로부터 뽑아내는 방향으로 이동시켜, 천자침(10)의 선단을 맞닿음면(24b)의 상부에 매몰시킨다. 천자침(10)은, 선단부(10a)가 근층(S4)까지 도달하지 않고 피하 조직(S3) 내에 확실히 머물도록, 막(F)과 마찬가지로, 굵기나 압압력이 적절히 설정되는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 취득된 최대 깊이 정보, 즉, 막(F)까지의 깊이에 관한 정보는, 피천자 부위에서의 아포크린선 등의 한선이 존재하는 깊이 영역에 대응하고 있다. 따라서, 미리 이 깊이 영역을 파악하는 것에 더하여, 생체의 표피에 대한 맞닿음부(20)의 상대적인 위치(천자침(10)의 돌출 방향과 직교하는 평면 방향에서의 위치. 이하 동일)를 파악하는 것에 의해, 동일한 표피 표면(S0)(또는 표피 등(S1))에 대해, 치료를 반복하여 행하는 경우에는, 사용자가 조작부(50)의 조작에 의해 자동 모드를 선택하고, 효율이 좋은 치료를 행하도록 설정해도 괜찮다.
즉, 제어 장치(70)는, 자동 모드가 설정되면, 최대 깊이 정보에 근거하여, 먼저 복수의 가열 깊이 위치를 설정한다. 가열 깊이 위치는, 예를 들면, 최대 깊이의 값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결정된 깊이 간격으로부터 구할 수 있다.
구체적인 일례를 들면, 최대 깊이가 4mm 이하인 경우에는, 깊이 간격을 0.4mm로 하여, 가열 깊이 위치를, 표피 표면으로부터 0.4mm, 0.8mm, 1.2mm, …의 각 깊이 위치로 설정하는 한편, 최대 깊이가 4mm를 넘는 경우에는, 깊이 간격을 0.6mm로 하여, 가열 깊이 위치를, 표피 표면(S0)로부터 0.6mm, 1.2mm, 1.8mm, …의 각 깊이 위치로 설정할 수 있다.
최대 깊이의 기준값이나 깊이 간격은, 상기의 값에 한정되는 것이 아니고, 각각을 복수 설정하는 것도 가능하다. 또, 깊이 간격은, 반드시 일정할 필요는 없고, 천자 깊이의 증가와 함께 서서히 작아지는(또는 커지는) 설정이라도 좋다. 최대 깊이 정보나 가열 깊이 위치는, 제어 장치(70)의 모니터에 출력하는 등에 의해, 생체의 표피에 대한 맞닿음부(20)의 상대적인 위치와 함께, 사용자를 파악할 수 있도록 해도 괜찮다.
제어 장치(70)는, 이렇게 하여 복수의 가열 깊이 위치를 결정한 후, 맞닿음부(20)에 통전하여 맞닿음면(24b)이 밀착되는 표피 표면(S0)을 냉각하면서, 천자침(10)의 선단부(10a)가 각 가열 깊이 위치에서 정지하도록 구동부(40)의 구동을 제어하고, 각 가열 깊이 위치에서, 선단부(10a)로부터 표적 조직에 대해서 열에너지를 공급해도 괜찮다. 이들을 반복하는 것에 의해, 피천자 부위의 깊이 방향을 따라서 균일한 가열을 행할 수 있어, 이 영역에 존재하는 한선 전체를 효율 좋게 확실히 파괴할 수 있다.
예를 들면, 표피 표면(S0)으로부터 0.4mm의 깊이 위치에 열에너지를 공급하기 때문에, 치료 대상인 표피 표면(S0)의 전(全)영역에 대해, 먼저, 천자침(10)의 선단부(10a)를 0.4mm의 깊이 위치까지 차례차례에 천자하여 통전하여 치료하고, 다음으로, 표피 표면(S0)으로부터 0.8mm의 깊이 위치에 열에너지를 공급하기 위해서, 전천자침(10)의 선단부(10a)를 0.8mm의 깊이 위치까지 천자하여 통전하여 치료하며, 이것을 반복하는 것에 의해, 피천자 부위의 깊이 방향을 따라서 균일한 가열을 행할 수 있다.
천자침(10)으로부터 공급되는 열에너지는, 깊이 간격에 따라 변화시켜도 좋고, 깊이 간격이 클수록, 큰 열에너지를 공급하도록 구성해도 괜찮다. 이것은, 깊이 간격에 따라서, 대상이 되는 한선이 다르기 때문에, 필요하게 되는 열에너지의 양이 다른 것을 고려하여 넣은 것이다. 열에너지 또는 에너지의 공급은, 고주파, 라디오파, 마이크로파, 레이저 등 여러 가지의 것을 이용하여 행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치(1)에서는, 100Hz~3THz의 사이로부터 선택된 교류 전류(이하 「RF전류」라고 하는 경우가 있음)를, 도시 생략한 예를 들면 대퇴부에 붙여진 대면적 전극과 천자침(10)과의 사이에 흘리는 것에 의해, 천자침(10)의 선단부의 근방을 발열시킨다. 이 발열은, 천자침(10)의 선단부에 흐르는 RF전류 밀도가 커지기 때문에, 천자침(10)의 선단부의 근방이 발열하는 것에 의한 것이다. 이 RF전류로서는, 안정성 및 효율성의 관점으로부터는 100Hz~1000Hz 정도의 저주파 교류 전류가 바람직하다. 인가 전압으로서는, 100~400V 정도가 채용되고, 인가 시간이 짧은 경우는 고전압이 채용되며, 인가 시간이 긴 경우는 저전압이 채용된다.
바람직한 온도는, 50℃ 이상이며, 예를 들면 50~150℃가 채용된다. 이 온도는 제어부(70)에 의해 설정할 수 있다. 이 설정에 의해, 예를 들면 50~120℃로 하는 것도, 예를 들면 50~100℃로 하는 것도 가능하고, 또, 70℃ 이상으로 설정하는 것도 가능하다. 이 설정 온도가 되도록, 천자침(10)의 선단부로부터 소정의 RF전류가 공급된다. 또, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이 RF전류의 크기는, RF파 인가 전압에 의해 설정 가능하고, 구체적으로는 RF파의 피크 사이 전압을 목표 전압으로서 설정하는 것이 가능하다.
100℃을 넘어도 단시간이면 화상의 우려는 없다. 가열 시간은 경험적으로 1~10초가 채용되고, 확실히 치료하기 위해서는 2초 이상으로 하는 것이 바람직하다. 천자침(10)에 RF전류를 흘리고 나서 소정의 온도에 이를 때까지의 시작 1초 정도 걸리고, 그 후 소정 시간 50℃ 이상이 되도록 가열하고, 그 후에는 통전을 멈추면 온도가 떨어진다. 통전 시간이 길면 길수록 한선 파괴 효과는 커지지만, 통전 시간이 길면 천자침(10)을 유지하는 의사의 부담이 증가하고, 또, 화상을 입기 쉬워지기 때문에, 통전 시간은 가능한 한 짧은 것이 좋다. 예를 들면, 천자침(10)이 2mm 간격으로 마련되어 있는 경우, 천자침(10)의 선단이 100℃이 되도록 통전하면, 천자침(10) 사이의 중간부의 온도를 50℃ 이상, 예를 들면 70℃ 정도로 할 수 있다.
도 11a에는, 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치(1)를 작동시켰을 때의 천자침(10)에 선단 위치의 경시 변화의 일례를 나타내고, 도 11b에는, 마찬가지로 센서침(11)에 의해 검출된 온도의 경시 변화의 일례를 나타냈다. 도 11a 및 도 11b에서의 원점 및 개시 온도는, 도 8에 나타낸 상태이다. 또, 도 11a 및 도 11b는, 천자 장치(1)의 작동의 일례이며, 천자 장치(1)의 작동은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 12a에는, 본 발명의 일 실시 형태의 천자 장치에 대해서, 냉각판(24)을 이용하지 않고 RF전류를 흘린 경우의 소정의 시점에서의 온도 분포를 측정한 결과를 나타내고, 도 12b에는, 동일한 냉각판(24)을 이용하여 마찬가지로 RF전류를 흘린 경우의 소정의 시점에서의 온도 분포를 측정한 결과를 나타낸다. 또, 도 12a 및 도 12b는 가열 시간 중의 소정의 순간을 나타내는 것이며, 양 시각은 일치하는 것은 아니다. 또, 도 12a 및 도 12b에서, 피천자 부위는 인간의 피부를 모방한 크림상(狀)의 매체이다.
깊이 방향으로 얕은 부위로부터 깊은 부위를 향해, 온도 측정점 line0~line4를 설정하고, 중간의 line2가 대략 천자침(10)의 선단의 깊이에 상당한다.
도 12a 및 도 12b 중 어느 경우에도 대략 천자침(10)의 선단에 상당하는 line2의 온도가 최대로 되어 있는 것을 알 수 있다. 온도 센서(81)의 깊이 위치는, 천자침(10)의 선단 깊이 위치와 대략 일치하고 있으므로, 깊이 방향 위치에서 온도가 최대의 부위의 온도를 온도 센서(81)에 의해 검출할 수 있다. 온도 센서(81)는 깊이 방향으로 최대의 온도를 피드백하기 때문에, 적절한 온도 제어를 행할 수 있다. 다만, 온도 센서(81)가 검출하는 온도는, 천자침(10)의 선단에 상당하는 깊이 위치의 온도만에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 천자침(10)의 선단에 상당하는 깊이 위치보다도 얕은 위치 혹은 깊은 위치의 온도를 검출하도록 하는 것도 가능하고, 또, 예를 들면, 천자침(10)의 선단에 상당하는 깊이 위치의 온도에 더하여, 다른 깊이의 복수의 위치에서의 온도를 검출하도록 하는 것도 가능하다. 복수의 깊이 위치의 온도를 검출하기 위해서 복수의 센서침(11)을 이용할 수도 있지만, 단일의 센서침(11)의 길이 방향으로 복수의 온도 센서(81)를 마련하는 것에 의해, 단일의 센서침(11)에 의해 복수의 깊이 위치의 온도를 검출하는 것도 가능하다. 그리고, 복수의 깊이 위치의 온도를 피드백하는 것에 의해, 깊이 방향의 온도 분포를 보다 적절히 제어하는 것이 가능하게 된다.
또, 표피 표면(S0)에 가까운 line0의 온도는, 냉각판(24)을 마련하고 있는 도 12b가 냉각판(24)이 없는 도 12a의 경우보다도, 상대적으로 낮게 되어 있고, 냉각판(24)에 의해서 표피 표면(S0)에 대한 냉각 효과가 나타내어져 있는 모습을 알 수 있다. 즉, 도 12a에서는 line3가 68.9℃이고 line4가 51.5℃일 때에, line0가 64.4℃인 것에 대해, 도 12b에서는 line3가 81.5℃이고 line4가 70.1℃일 때에, line0가 50.9℃이다.
표피 표면(S0)은, 천자 개소의 주위가 맞닿음면(24b)의 밀착에 의해 냉각되기 때문에, 화상을 방지할 수 있음과 아울러, 천자시 및 열에너지 공급시의 진통을 양호하게 할 수 있다. 또, 맞닿음면(24b)을 밀착시키는 표피 표면(S0)에, 미리 마취 크림을 도포하도록 해도 괜찮다. 또, 마취 크림의 도포를 대신하여 또는 마취 크림의 도포와 함께 맞닿음면(24b)이 표피 표면(S0)에 냉각 가스를 분사하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 천자침(10)을 표피 표면(S0)에 천자하기 직전에 냉각 가스의 분사를 개시하는 것에 의해, 양호한 화상 예방 효과 및 진통 효과를 얻을 수 있다. 게다가, 천자하고 있는 기간에 대해서도, 개구(24a)로부터 표피 표면(S0)에 대해서 냉각 가스를 분사하는 것에 의해, 보다 냉각 효과를 지속시킬 수 있으므로, 보다 양호한 화상 예방 효과 및 진통 효과를 얻을 수 있다.
열에너지가 공급된 후에는, 구동부(40)의 작동에 의해 천자침(10)이 상승하여 다시 카트리지(60)에 수용된다. 이렇게 하여, 대상이 되는 표적 조직의 치료가 종료한다. 이어서, 다른 생체에 대한 치료를 행하는 경우 등에는, 카트리지(60)를 새로운 것으로 바꾸고 나서, 치료를 개시할 수 있다. 이와 같이, 카트리지(60)를 착탈 가능하게 하여 교체 가능하게 구성함으로써, 천자침(10)을 할 때마다 멸균 처리가 불필요하여, 신속한 치료를 행할 수 있다. 또, 맞닿음부(20)에 대해서도, 본체(30)로부터 떼어낼 수 있어, 새로운 것으로 교환할 수 있지만, 고정식으로 해도 좋다.
천자 장치(1)는, 피천자 부위에서 한선이 존재할 가능성이 있는 깊이 영역을, 열에너지의 요구에 앞서, 최대 깊이 정보로서 미리 취득해도 괜찮다. 최대 깊이 정보를 미리 취득해 둠으로써, 한선에 대한 열에너지의 공급을 효율 좋게 행할 수 있어, 과잉인 발한을 억제하기 위한 치료를 신속하게 또한 적확하게 행할 수 있다. 본 발명에서의 발한의 억제는, 발한의 양(量) 자체를 저감하는 목적(예를 들면, 다한증 치료) 이외에, 발한이 미량이라도 발한에 따른 냄새를 저감하는 목적(예를 들면, 액취증(腋臭症)(암내) 치료)도 포함된다.
이상, 본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 생체의 피천자 부위에 천자되어 열에너지를 공급하는 천자침(10)과, 피천자 부위의 온도를 측정하는 온도 센서(81)를 가지는 센서침(11)과, 천자침(10) 및 센서침(11)을 유지하는 홀더(12)와, 천자침(10), 센서침(11) 및 홀더(12)를 수납하는 카트리지(60)와, 카트리지(60)를 장착할 수 있는 본체(30)와, 표리를 관통하는 관통공(28)이 형성되어 표면측에 피천자 부위의 표면과의 맞닿음면(24b)을 가지는 맞닿음부(20)와, 관통공(28)을 통해서 천자침(10) 및 센서침(11)을 맞닿음면(24b)으로부터 출몰시키도록 홀더(12)를 이동시키는 구동부(40)를 구비한다. 따라서, 생체가 어느 정도 가열되고 있는지 파악할 수 있어, 과도하게 가열되어 버리는 것 및 가열이 부족해 버리는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)에서는, 맞닿음부(20)는, 냉각부를 포함한다. 따라서, 생체의 피천자 부위를 냉각하여, 화상이나 딱지가 형성되는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 피천자 부위의 온도를 측정하는 온도 센서(81)가 측정하는 온도에 따라 냉각부를 제어하는 제어부(70)를 구비한다. 따라서, 생체의 피천자 부위가 과도하게 가열되어 버리는 것을 억제하고, 냉각하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 맞닿음면(24b)의 표면에 피천자 부위의 표면의 온도를 측정하는 표면 온도 센서(82)를 가진다. 따라서, 생체의 피천자 부위의 표면의 온도를 파악할 수 있어, 과도하게 가열되어 버리는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 천자 장치(1)는, 표면 온도 센서(82)가 측정하는 온도에 따라 냉각부를 제어하는 제어부(70)를 구비한다. 따라서, 생체의 피천자 부위의 표면 및 피천자 부위를 과도하게 가열해 버리는 것을 억제하고, 냉각하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 천자 장치용 카트리지(60)는, 생체의 피천자 부위에 천자되어, 열에너지를 공급하는 천자침(10)과, 피천자 부위의 온도를 측정하는 온도 센서(81)를 가지는 센서침(11)과, 천자침(10) 및 센서침(11)을 유지하는 홀더(12)를 구비한다. 따라서, 본체(30)에 대해서 카트리지(60)를 용이하게 교환하는 것이 가능해진다.
또, 이 실시 형태에 의해서 본 발명은 한정되는 것이 아니고, 다양한 베리에이션이나 변경을 가해도, 본 발명의 범위를 넘는 것은 아니다.
1 - 천자 장치 2 - 에너지 공급부
10 - 천자침 11 - 센서침
11a - 중공침　　　 12 - 홀더
20 - 맞닿음부 21 - 지지 암
22 - 펠티에 소자 24 - 냉각판
24a - 개구 24b - 맞닿음면(냉각면)
26 - 방열 블록 26a - 개구
28 - 관통공 30 - 본체
34 - 원통부 34a - 개구
34b - 구멍 34c - 홈부
36 - 걸림 레일 40 - 구동부
42 - 구동 모터 43 - 샤프트
44 - 엔코더 46 - 로드
46a - 너트 46b - 돌기부
46d - 선단부 50 - 조작부
60 - 카트리지 62 - 카트리지 본체
62a - 걸림홈 62b - 관통공
62c - 삽통공 64 - 스프링 부재
70 - 제어부 81 - 온도 센서
81a - SUS 중공침 81b - 절연 피복
81c - 리드 선 82 - 표면 온도 센서

Claims (13)

  1. 생체(生體)의 피천자(被穿刺) 부위에 천자되고, 상기 피천자 부위에 에너지를 공급하기 위한 천자침과,
    상기 천자침이 유지된 홀더와,
    상기 홀더가 내부에 슬라이딩 가능하게 수납되고, 상기 천자침을 돌출시키는 개구를 가지는 카트리지와,
    상기 카트리지가 착탈 가능하게 장착되는 본체와,
    상기 천자침이 상기 생체의 피천자 부위로 돌출 가능한 관통공을 가지고, 또한, 상기 피천자 부위와 맞닿을 수 있는 냉각 부재를 가지는 맞닿음부와,
    온도 센서가 배치된 센서침과,
    제어부를 구비하며,
    상기 센서침은, 상기 카트리지에 형성된 개구 및 상기 맞닿음부에 형성된 관통공을 통해서 상기 생체의 피천자 부위로 돌출 가능하게, 상기 천자침과 병설(竝設)되어 상기 홀더에 유지되고,
    상기 제어부는, 상기 온도 센서의 출력에 따라 상기 천자침에 공급하는 에너지를 제어하는 천자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도 센서의 출력 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하가 되도록 상기 천자침에 에너지를 공급하는 천자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 천자침에 교류 전류를 공급하는 천자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 천자침에 미리 정한 시간 교류 전류를 공급할 수 있도록 되어 있는 천자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 미리 정한 시간은 1~20초의 사이의 시간인 천자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 천자침은, 선단측이 노출된 상태에서, 표면이 절연체에 의해 피복되어 있는 천자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 천자침의 선단측의 노출 길이는 0.1~2.0mm인 천자 장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 절연체는 유리 코팅 또는 수지 코팅으로 이루어지는 천자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 맞닿음부의 상기 피천자 부위측에는 상기 피천자 부위의 표면의 온도를 측정하기 위한 표면 온도 센서가 마련되고,
    상기 제어부는 상기 표면 온도 센서의 출력에 따라 상기 냉각 부재의 온도를 제어하는 천자 장치.
  10. 생체의 피천자 부위에 천자되고, 상기 피천자 부위에 에너지를 공급하기 위한 천자침과,
    상기 천자침이 유지된 홀더와,
    상기 홀더가 내부에 슬라이딩 가능하게 수납되고, 상기 천자침을 돌출시키는 개구를 가지는 카트리지와,
    온도 센서가 배치된 센서침을 구비하며,
    상기 센서침은, 상기 카트리지에 형성된 개구를 통해서 돌출 가능하게, 상기 천자침과 병설되어 상기 홀더에 유지되어 있는 천자 장치용 카트리지.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 천자침은, 선단측이 노출된 상태에서, 표면이 절연체에 의해 피복되어 있는 천자 장치용 카트리지.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 천자침의 선단측의 노출 길이는 0.1~2.0mm인 천자 장치용 카트리지.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 절연체는 유리 코팅 또는 수지 코팅으로 이루어지는 천자 장치용 카트리지.
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