JP2015501695A - 個人的使用のための安全な皮膚治療装置及びその使用 - Google Patents

Abstract

開示されるのは、皮膚加熱エネルギーを皮膚に結合するアプリケータを制御する方法である。皮膚加熱エネルギーは、電極・皮膚結合品質の関数として皮膚に適用される。部分的な電極・皮膚接触のみが検出される場合、それに応じて皮膚加熱エネルギーが調整される。本方法を実装する装置も開示される。

Description

本方法及び装置は、皮膚治療の分野及び個人用美容処置に関し、特に安全な皮膚治療処置に関する。

実際のところ外見は万人にとって重要である。近年、外見を改善する異なる美容治療のための方法及び装置が開発されている。これらの中には、除毛、血管病変の治療、しわ低減、コラーゲン破壊、周囲低減、肌の若返り等が存在する。これらの治療では、所定体積の被治療皮膚が、当該治療を行いかつ望ましい治療効果をもたらす程度に十分に高い温度まで加熱される。治療温度は典型的に、摂氏３８〜６０度の範囲にある。

皮膚の表皮層及び真皮層を加熱するべく使用される一つの方法は、パルス又は連続のラジオ周波数（ＲＦ）エネルギーである。この方法では、電極が皮膚に適用されて当該電極間にＲＦ電圧が、連続又はパルスモードで適用される。被治療皮膚にＲＦ誘導電流を発生させるべく電圧の特性が選択される。電流は皮膚を必要な温度まで加熱し、望ましい効果を引き起こす。その結果、上記列挙の治療の一以上が行われる。

皮膚の表皮層及び真皮層を加熱するべく使用されるもう一つの方法は、典型的には赤外（ＩＲ）放射線である光放射線により、被治療皮膚セグメントを照射することである。この方法では、一の皮膚セグメントが、連続又はパルスモードの光放射線による照射を受ける。その放射のパワーは、望ましい皮膚効果をもたらすべく設定される。ＩＲ放射は皮膚を必要な温度まで加熱し、望ましい効果の一以上を引き起こす。

皮膚の表皮層及び真皮層を加熱するべく使用されるさらなる方法は、超音波エネルギーの皮膚への適用である。この方法では、超音波トランスデューサが皮膚に適用されて超音波エネルギーが、当該トランスデューサ間の皮膚に適用される。皮膚の標的体積（通常は電極間の体積）を所望温度まで加熱するべく、超音波エネルギーの特性が選択される。その結果、除毛、コラーゲン破壊、周囲低減、肌の若返り等である望ましい治療効果の一以上が引き起こされる。

一以上の皮膚加熱手法の組み合わせを皮膚に同時適用する複数の方法が存在する。当該方法はすべて皮膚の温度を変えるので、治療を制御するべく温度のモニタリングが頻繁に使用される。皮膚温度を連続的にモニタリングするべく、熱電対又はサーミスタのような適切なセンサを、エネルギーを皮膚に適用する電極又はトランスデューサに組み込むことができる。温度のモニタリングにもかかわらず、所定の潜在的な皮膚損傷リスクが依然として存在する。これは、センサ応答時間が、皮膚からセンサへの及びセンサ内部の熱伝導率に依存するため、センサが皮膚加熱パワーを低減又はカットオフされる前が長すぎて皮膚への損傷に至る場合さえあるからである。このリスクは、光放射線源、ＲＦエネルギー源及び超音波エネルギー源に働くカットオフ温度制限を低減することによって、ある程度まで回避することができる。しかしながら、これは、皮膚に送られるＲＦエネルギー及び治療効果も制限する。いくつかの場合のうち、例えば、アプリケータが静止している場合、皮膚の（及び電極の）温度が、皮膚損傷を引き起こす程度まで急速に増加し得る。

電極、トランスデューサ等のようなエネルギーを皮膚に送達するデバイスは、被治療皮膚セグメントにわたって保持かつ動かされるべく動作可能なように、便宜なケーシングすなわちアプリケータにパッケージ化されるのが通常である。使用者は、例えば最適又は適切な皮膚治療を可能とするべく、所与の一定皮膚加熱エネルギー供給に合うようにアプリケータの移動速度を調整しなければならない。しかしながら、現在のところ、使用者は、選択されたアプリケータの速度が適切か否かの標識を有しない。

皮膚は通常柔らかいので、皮膚が湾曲した輪郭を有する皮膚表面セグメントにおいてであっても、ＲＦ電極と皮膚との良質な接触を達成することができる。例えば額、顎等のような最小の脂肪及び筋肉組織を有する「骨ばった」領域を覆う皮膚表面に中実かつ剛性の電極が適用される場合、ＲＦ電極と皮膚との接触が部分的となるので、接触品質が劣化しかつ皮膚治療にとって不適切又は不十分となる。接触品質が劣化すると、残りの接触箇所における電流密度が急速に増えて皮膚やけどが生じ得る。

国際公開第２０１０／０２９５３６（Ａ２）号 米国特許出願公開第２００３／００２８１８６（Ａ１）号明細書 国際公開第２０１０／１０２２４６（Ａ１）号

加熱エネルギーが被治療皮膚セグメントに適用されかつアプリケータが一つの皮膚セグメントから他の皮膚セグメントに変位されると、アプリケータの変位速度に依存する皮膚温度の増加又は変化速度に差異が生じる。アプリケータが迅速に動かされると、皮膚温度が増加する速度は、「適切な」アプリケータ移動速度の過程における温度増加速度と比べて著しく低くなる。高い温度変化速度は、静止したアプリケータを標識し得る。すなわち、やけど、水ぶくれ等の皮膚損傷を引き起こし得る条件を標識し得る。したがって、アプリケータの適切な変位速度は、皮膚温度変化速度を制御することによって達成し得る。

単数又は複数の中実かつ剛性ＲＦ電極に対するＲＦ電極・皮膚接触品質を、最小の脂肪及び筋肉組織を有する「骨ばった」皮膚領域を覆う皮膚表面に当該電極が適用される場合に制御することは、連続的な温度変化速度をモニタリングすること、電極間のインピーダンスをモニタリングすること、及びインピーダンス変化速度をモニタリングすることによって達成される。当該モニタリングの実装は潜在的に、インピーダンスを単独にモニタリングしてインピーダンス変化速度をさらに決定すること、又はインピーダンスを温度変化速度と組み合わせてモニタリングすることを含む。

本装置及び本方法が、本明細書の結びにおいて具体的に指摘されかつ別個に請求される。しかしながら、本装置及び本方法は双方とも、動作の構成及び方法に関し、以下の詳細な説明を添付図面とともに読んで参照することにより、最も良く理解することができる。添付図面では、異なる図を通じて同じ参照符号により同じ部材が参照される。図面は必ずしも縮尺どおりではなく、本方法の原理を例示することが強調される。

一例に係る個人用皮膚治療のための装置を概略的に例示する。 図２Ａ及び２Ｂは、動作中、ＲＦエネルギーを皮膚セグメントに適用する一例に係るアプリケータの正面図及び側面図を概略的に例示する。 皮膚（及びＲＦ電極）温度のアプリケータ変位速度依存性を概略的に例示する。 図４Ａ及び４Ｂはそれぞれ、ＲＦ電極と皮膚セグメントとの適切な及び不十分な接触を概略的に例示する。 皮膚インピーダンスの電極・皮膚接触品質への依存性を概略的に例示する。 アプリケータの電極のいくつかの例を概略的に例示する。 アプリケータの電極のいくつかの例を概略的に例示する。 アプリケータの電極のいくつかの例を概略的に例示する。 アプリケータの電極のいくつかの例を概略的に例示する。 アプリケータの電極のいくつかの例を概略的に例示する。 皮膚温度プローブを含むアプリケータの、もう一つの例を概略的に例示する。皮膚温度プローブは、皮膚温度を測定しかつ皮膚セグメントに適用されるＲＦエネルギーレベルを標識するべく構成される。 図８Ａ及び８Ｂは、ＲＦエネルギーを皮膚に適用又は結合する剛性電極の正面図を例示する。 適切な剛性ＲＦ電極・皮膚接触品質の一例である。 適切な剛性ＲＦ電極・皮膚接触品質に対する皮膚及び／又は電極温度挙動のグラフ例示である。 部分的な剛性ＲＦ電極・皮膚接触の一例である。 部分的なＲＦ電極・皮膚接触となる剛性ＲＦ電極の概略的表現である。 部分的な剛性ＲＦ電極・皮膚接触に対する皮膚及び／又はＲＦ電極温度挙動のグラフ例示である。 「骨ばった」皮膚を覆う皮膚表面上を変位中に適切なＲＦ電極・皮膚接触に戻る剛性ＲＦ電極の一例である。 剛性ＲＦ電極が、適切なＲＦ電極・皮膚接触品質を回復する皮膚及び／又は電極温度挙動のグラフ例示である。 動作中、ＲＦエネルギー及び光放射線を皮膚セグメントに適用するアプリケータの、もう一つの例を概略的に例示する。 動作中、超音波エネルギーを皮膚セグメントに適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。 動作中、超音波エネルギー及び光放射線を皮膚セグメントに適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。 動作中、ＲＦエネルギー、超音波エネルギー及び光放射線を皮膚セグメントに適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。 動作中、ＲＦエネルギー、超音波エネルギー及び光放射線を、***として形成された皮膚セグメントに適用し得るアプリケータの一例を概略的に例示する。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなす添付図面が参照される。これは、実施される装置及び方法の異なる実施形態の例示を介して示される。本装置の実施形態のコンポーネントはいくつかの異なる配向となり得るので、方向を示す用語が使用されるのは例示目的のためであって、制限のためではない。理解すべきことだが、他の実施形態も利用可能であり、かつ、本方法及び本装置の範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更も可能である。したがって、以下の詳細な説明は、制限の意味にとるべきではなく、本装置及び本方法の範囲は添付の特許請求の範囲によって画定される。

ここで使用されるとおり、用語「皮膚治療」は、角質層、真皮、表皮のような様々な皮膚層の治療、肌の若返り処置、しわの除去、並びに除毛及びコラーゲン収縮のような処置を含む。

用語「皮膚表面」は、角質層、表皮又は真皮であり得るほとんどの外部皮膚層に関する。

ここで使用されるとおり、用語「温度変化速度」は、単位時間当たりに単位温度で測定される皮膚又は電極温度の変化を意味する。

用語「皮膚加熱エネルギー」は、皮膚を加熱することができるＲＦエネルギー、超音波エネルギー、光放射線等の任意形態のエネルギーを含む。

ここで使用されるとおり、用語「良質な電極・皮膚接触」は、ＲＦ電極表面と皮膚との堅固な又はほぼ完璧な接触を言及する。空隙、空気トラップ等を含まない接触である。良好な接触品質は、ＲＦ電極表面と皮膚とのほぼ完璧な又は完璧な接触によって画定される。良好な接触は、ＲＦ電極表面と皮膚との電気的かつ熱的結合を容易にする。同様に、用語「電極・皮膚接触の品質」は、超音波トランスデューサ表面・皮膚接触に関連し得る。

図１を参照する。安全な皮膚治療のための装置の一例の概略的例示である。装置１００は、アプリケータ１０４、制御ユニット１０８及びハーネス１１２を含む。アプリケータ１０４は、対象皮膚（図示せず）に沿って摺動又は変位されるべく、かつ、皮膚に対向するアプリケータ１０４の表面１０２に取り付けられた加熱エネルギー源からの皮膚加熱エネルギーを皮膚に適用するべく動作可能である。制御ユニット１０８は装置１００の動作を制御する。ハーネス１１２はアプリケータ１０４と制御ユニット１０８とを接続する。ハーネス１１２により、アプリケータ１０４と制御ユニット１０８との電気的、流体的及び他のタイプの連通が可能となる。

制御ユニット１０８は、皮膚加熱エネルギー源１１６を含む。皮膚加熱エネルギー源１１６は、ＲＦエネルギー生成器、光放射線源又は超音波エネルギー源のような源である。制御ユニット１０８は、適切なコンポーネントが集合したプリント回路基板１２０として実装される制御電子機器を含む。基板１２０は、制御ユニット１０８と一緒に共通パッケージ１２４内に配置される。基板１２０は、フィードバックループ又はメカニズム１２８及び１３２を含む。フィードバックループ又はメカニズム１２８は、動作中にアプリケータにより適用される皮膚加熱エネルギーの皮膚との結合品質をモニタリングし、フィードバックループ又はメカニズム１３２は、被治療皮膚セグメントの温度をモニタリングし、かつ、その温度から温度変化速度を導出する。装置１００は、標準給電ネットワークのコンセントから又は充電可能若しくは従来型バッテリからパワー供給を受ける。

アプリケータ１０４は、一以上のＲＦエネルギー皮膚供給又は結合電極１４０、可視皮膚治療進捗インジケータ１４４及び可聴皮膚治療進捗インジケータ１６８を含み得る。インジケータは、ＲＦエネルギーの皮膚との相互作用状態を使用者に通知又は表示を与えるべく、かつ、望ましくないアプリケータ変位速度又はＲＦエネルギー変動を使用者に警告するべく構成される。例えば、アプリケータ変位速度が、望ましい又は適切な変位速度よりも遅い場合、可聴工程進捗インジケータが可聴信号によって使用者に警告又は表示を与える。可視状態インジケータが、アプリケータ変位速度が望ましい変位速度よりも速いことを信号によって使用者に標識又は警告を与えるべく動作可能である。可聴及び可視工程進捗インジケータ動作の他の任意の組み合わせも可能である。動作中、皮膚加熱エネルギーと皮膚との結合品質をモニタリングするフィードバックループ１２８が、電極間インピーダンスのモニタリング及びインピーダンス変化速度の導出を連続的に行うことにより、ＲＦ電極・皮膚接触品質を決定する。

図２Ａ及び２Ｂは、動作中、ＲＦエネルギーを皮膚セグメントに適用するアプリケータの一例の正面図及び側面図を概略的に例示する。アプリケータ２００は、一以上の数の電極２０８を組み入れた保持に便宜なケース２０４を含む。電極２０８は、アプリケータ１０４のエネルギー適用表面１０２（図１）に取り付けられ、かつ、安全なレベルの皮膚加熱エネルギーを対象皮膚２１２に適用するべく動作可能である。この特定の場合における皮膚加熱エネルギーはＲＦエネルギーである。例えばサーミスタ２１４又は熱電対のような温度センサが、一以上の電極２０８に組み込まれ、かつ、電極温度の読みをフィードバックループ１３２に与えるべく構成され／動作可能である。フィードバックループ１３２は、プリント回路基板２２２として実装されるＲＦエネルギー設定制御回路を動作させる。

実験的に発見されていることだが、一定の皮膚加熱エネルギーレベルにあるＲＦ電極と皮膚に接触している電極との間に位置する皮膚セグメントの温度変化は、アプリケータ変位速度に依存する。図３は、皮膚及びＲＦ電極の、アプリケータ変位速度への温度依存性を概略的に例示する。曲線３００は、静止しているアプリケータの温度変化速度を例示する。曲線３０４及び３１２は、温度変化速度をアプリケータ変位速度の関数として例示する。アプリケータ変位速度はそれぞれ、５ｃｍ／秒及び１０ｃｍ／秒である。（グラフは、負の温度係数を有するサーミスタに対して与えられる。）サーミスタ以外に、熱電対、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、並びに高温計等の非接触型光検出器のような温度検出器を用いることができる。サーミスタが選択されたのは、これが、限られた温度範囲内での高度な正確性、及び高速な応答時間を有するからである。

再び図１、２Ａ及び２Ｂを参照する。制御回路２２２が、温度センサ２１４の読みに基づいて温度変化速度を生成するべく構成されたメカニズム１３２を含む。温度変化速度は、単位時間当たりの（摂氏又は他の任意の温度単位）の度数で測定される。代替的に、サーミスタ２１４と温度を温度変化速度に変換するメカニズムとを含むカスタマイズされた集積回路が存在する。温度測定値は、デジタル又はアナログ変換回路を使用して温度変化速度に変換される。

皮膚からＲＦ電極への熱の伝達又は結合、ひいては温度センサにより測定された温度は、電極と皮膚との接触品質に大きく依存する。接触品質の差が、温度測定値の大きな可変性を引き起こす。図４Ａに例示される電極２０８と対象皮膚２１２との堅固又は適切な接触品質は、適切なＲＦエネルギー及び熱の結合、皮膚温度の変動に対する温度センサの短い応答時間をサポートする。図４Ｂに例示されるように、例えば、空気ポケット２２０が電極２０４と皮膚２１２との間にトラップされた場合の不十分又は不適切な接触品質によれば、温度センサの応答時間はかなり長くなる。皮膚とのＲＦ電極接触を改善する目的で結合用ゲルが皮膚２１２に適用されることで、熱伝達及びＲＦエネルギー結合がある程度改善される。ゲルは、皮膚温度の増大を招いて皮膚やけどを生じさせる低い／不十分な／不適切な電極・皮膚接触品質をもたらす不十分又は不適切な電極接触について、完全に問題を解決し又は完全に補償をするわけではない。

皮膚に結合されるＲＦエネルギーは当該皮膚に、皮膚加熱電流を誘導する。当該電流は、皮膚とのＲＦ電極接触品質の関数である皮膚インピーダンスに依存する。図５は、皮膚インピーダンスの、電極と皮膚との接触品質への依存性を概略的に例示する。センサにより測定される温度は、電極と皮膚との実際の熱交換速度に及び電極と皮膚との接触品質に依存する。同じ譲受人に対する米国特許第６，８８９，０９０号明細書に記載されるように、電極２０８間の皮膚インピーダンスをモニタリングすることにより、電極２０８と皮膚２１２と（図２Ａ及び２Ｂ）の適切な接触を治療中に検出することができる。インピーダンス測定は、電極・皮膚接触品質の優れたインジケータである。電極２０８と皮膚２１２と（図２Ａ及び２Ｂ）の間のインピーダンスが低いことは、電極と皮膚との間に堅固又は適切な接触が存在し、ひいては温度センサが皮膚温度の変化に十分迅速に追従できることを意味する。他の周知なインピーダンスモニタリング方法も適用し得る。

加えて、温度センサの加熱（又は温度変化）速度を介して熱接触品質を測定することもできるが、当該測定は、加熱速度が本当に速いか又は遅いかの標識を与えない。堅固又は不適切な電極・皮膚接触による影響を受けるからである。インピーダンス測定は、温度センサ測定から独立している。連続的なインピーダンスモニタリングにより、電極・皮膚接触品質が得られ、かつ、温度変化速度測定に対する電極皮膚熱接触の影響をなくすことができる。

したがって、制御回路２２２は、電極１４０（図１）又は２０８（図２Ａ及び２Ｂ）間に流れる電流を測定することにより皮膚インピーダンスを連続的にモニタリングするべく動作可能なフィードバックループ又はメカニズム１２８（図２Ｂ）を含む。電極と皮膚との接触品質を連続的にモニタリングすることにより温度変動速度に対する電極・皮膚接触の影響がなくなるので、温度変動速度が、皮膚ＲＦエネルギー相互作用及び治療状態の客観的なインジケータとなる。

図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ及び６Ｅは、アプリケータのＲＦ電極の一例の概略的例示である。ＲＦ電極６０４は、卵形、矩形等の形状の細長体である。一例では（図６Ａ）、電極６０４は中実の電流導体である。もう一つの例では（図６Ｂ）、電極６１６は可撓性電流導体である。可撓性電極は、仮想線６２０に示されるように、その形状を治療対象皮膚の輪郭に適合させることができるので、皮膚との良好な接触が可能となる。なおもさらなる例では、電極６０４は中空電極である。（中空電極は一般に、同等サイズの中実電極よりも熱質量が小さい。）図６Ｃは、３つの同一形状電極６２８を包含するアプリケータ６２４を示す。図６Ｄは、複数の同一形状電極６３６を包含するアプリケータ６３２を示す。電極は、特定のアプリケーションに適した丸、楕円、卵形、矩形又は他の湾曲形状である。電極の幾何形状は、電極間領域にある皮膚を加熱するべく最適化される。

ＲＦ電極は典型的に、クロム被覆銅又はアルミニウム等の良好な熱伝導率を特徴とする金属から作られる。電極は周縁が丸められているので、当該電極周縁近くの皮膚表面上のホットスポットが回避される。丸められた電極周縁により、アプリケータ１０４（図１）又は２０４（図２）の、皮膚表面にわたる滑らかな変位も可能となる。図６Ａから６Ｄは、双極性電極システムを例示する。図６Ｅは、単極性電極システム６４０を例示する。各電極は、皮膚治療中に電極温度を測定するべく動作可能な温度センサ６４４を包含する。温度センサ６４４は、電極の内側に存在するか又は電極の一表面と連続的な平面を形成する。例えば、図６Ｂでは、表面６４８が皮膚との直接接触を形成して直接の皮膚温度測定が可能となる。

中実の金属電極６０４は、相対的に大きな熱質量を有するので、温度センサ６４４の正しい読みが確立するまで時間を要する。図７は、もう一つの例のアプリケータを概略的に例示する。温度センサ６４４は、ばねで留められるか又は固定的に取り付けられたプローブ７０４に配置される。プローブ７０４は、電極と比べて熱質量が小さく、かつ、対象皮膚２１２にわたる摺動に適合される。被治療皮膚セグメントのサイズに応じて、一以上のプローブ７０４が存在する。各プローブ７０４には、温度センサ６４４が組み入れられる。温度センサの読みの処理は、上述の処理態様と同様であって、皮膚温度変化速度を画定すること又は使用者に極端な温度値を表示又は通知することに向けられる。各プローブ７０４に温度センサ６４４が組み入れられた所定数のプローブ７０４を有するアプリケータの使用により、より正確な温度測定及び温度変化速度評価並びに均質な治療皮膚セグメントの熱分布マッピングが可能となる。

アプリケータ７００の電極７０８は、ＲＦエネルギーの適用にとって十分な金属薄層により被覆される。電極自体はプラスチック又は複合材料から作られる。プラスチック及び複合材料は双方とも不十分な熱伝導体であり、かかる電極に配置された温度センサによっては、ＲＦエネルギー修正に必要な十分に迅速な温度の読みが可能とはならないので、正確な読みが得られない。ばねで留められたプローブ又は固定的に取り付けられたプローブ７０４に配置された温度センサによって、プラスチック電極であっても迅速な温度モニタリングが可能となる。これにより、電極構造が単純化され、かつ、次の対象を治療するための電極７０８の必要に応じた使い捨て、及び異なる皮膚治療に適切な電極形状のバリエーションが可能となる。一代替例では、温度センサは、高温計のような光非接触センサである。

ＲＦエネルギーを適用する前に結合ゲルを皮膚に適用することは、確立された習慣である。これにより、熱伝達及びＲＦエネルギー結合がある程度改善する。したがって、アプリケータ７００は、ゲル分配器１５２（図１及び２）と同様の又は異なるオプションのゲル分配器７５２を含む。ゲル分配器７５２は、手動又は自動で動作する。ゲルは典型的には、電気抵抗が皮膚の電気抵抗よりも高くなるように選択される。いくつかの実施形態では、ゲルの貯蔵器が制御ユニット１０８（図１）の内側に存在し、かつ、ポンプ（図示せず）の援助により被治療皮膚に供給される。

例えば額、顎等のような最小の脂肪及び筋肉組織を有する「骨ばった」領域を覆う皮膚表面に、剛性電極が適用されかつ変位される場合、電極と皮膚との接触が部分的となって接触品質が劣化する。接触品質が劣化すると、残りの接触箇所における電流密度が急速に増えて皮膚やけどが生じ得る。

それゆえ、ＲＦ電極・皮膚接触品質の変化に関する情報を使用者に与え、「骨ばった」領域を覆う皮膚表面に適用される場合に中実かつ剛性の電極の使用を容易にすることが好ましい。これは、急速に拡大している個人用皮膚治療装置の分野にとって有用な一組の特徴、すなわち個人用皮膚治療装置の安全な使用を容易にする特徴を与え得る。かかる装置の典型的な使用者は、経験が浅いからである。不十分なＲＦ電極・皮膚接触品質の場合、やけど又は不快感を防止するべくデバイスコントローラが出力エネルギーを低減することができる。

図８Ａは、ＲＦエネルギーを皮膚に適用又は結合する剛性電極の一例の正面図である。ＲＦ電極８０４が、皮膚に対向するアプリケータの表面１０２に取り付けられる。電極８０４は、３つの温度センサ８０８、８１２及び８０６を含む。ただし、３つを超えるか又は３つ未満の温度センサもＲＦ電極に組み入れることができる。かかるセンサとして、サーミスタ、熱電対等の適切な温度センサを使用することができる。代替としてかつオプションとして、図８Ｂに示されるように、温度センサ８０８、８１２及び８０６は、第２電極に配置された温度センサ８０８−１、８１２−１及び８０６−１と対をなす。サーミスタ８０８／８０８−１、８１２／８１２−１及び８０６／８０６−１の各対の温度差が測定される。加えてかつオプションとして、制御回路２２２のフィードバックループ１３２（図１、２Ａ及び２Ｂ）もこの目的に対して適合される。サーミスタ対８０８／８０８−１、８１２／８１２−１及び８０６／８０６−１間の温度変化、各対間の距離、並びに測定された電極間インピーダンスを統合することが、コントローラ１０８の皮膚との電極接触分析の最適化に貢献する。

図８Ｂでは、サーミスタ対８０８／８０８−１、８１２／８１２−１及び８０６／８０６−１が、温度センサプローブ８３０に置換され得る。プローブ８３０又は当該プローブの温度センサも、上述のプローブ７０４と同様に、制御ユニット１０８と通信し、かつ、温度センサ間の温度差の関数として光放射線強度を調整する。

図９は、適切な剛性ＲＦ電極・皮膚接触品質の一例である。電極８０４の表面全体が皮膚９０４と接触している。空気ポケット、気泡、又は電極下の皮膚の起伏が存在しない。

図１０は、適切な剛性ＲＦ電極・皮膚接触品質に対する皮膚及び／又は電極温度挙動のグラフ例示である。対比を目的として、図１０はＲＦ電極間のインピーダンス挙動も含む。皮膚と接触しているＲＦ電極間のインピーダンス１００４並びに皮膚及び／又は電極温度１００８は双方とも、電極の皮膚変位中に電極・皮膚接触の適切な品質が維持されている限り、ほぼ一定であって変化しない。

単数又は複数の電極８０４がアプリケータの皮膚変位中に、図１１に示されるように「骨ばった」皮膚領域１１０４へと摺動されるにつれて、電極８０４と皮膚との接触が部分的となり、電極の少なくとも一セグメント（図１３では透明電極８０４セグメントとして示す）の温度が変化して周囲温度と等しくなり得る。電極に供給されるＲＦエネルギーが同じままなので、ＲＦ電流密度の値が増大し、電極８０４のセグメント（図１３では電極８０４の陰影付きセグメントとして示される）に接触している皮膚９０４の温度が高くなる。

サーミスタ８０８〜８０６等の温度センサから温度を受信する制御ユニット１０８（図１）は、電極８０４の温度を連続的に測定又はモニタリングするべく動作可能である。同様に、所定数のばね留め又は固定取り付けプローブが、プローブ７０４と同様に、被治療皮膚セグメントの温度を連続的に測定又はモニタリングするべく動作可能である。サーミスタ８０８〜８１６等の温度センサから受信した温度に基づき、制御ユニット１０８は、電極に供給されるＲＦエネルギーを調整（低減又は増大）して潜在的な皮膚やけどを回避するべく動作可能である。

同じ電極に取り付けられた２つ以上の温度センサ又はプローブ７０４と同様の所定数のばね留め若しくは固定取り付けセンサの使用により、電極８０４のどのセグメントが皮膚との接触から外れているかを標識又はマッピングすることが潜在的に支援される。一例では、電極の画像がディスプレイに表示され、皮膚との接触から外れている電極８０４のセグメントが標識される。代替的に、当該温度センサ間の温度差が、剛性電極にわたる温度分布マップとして表示される。もう一つの例では、電極８０４の一セグメントの劣化した接触を標識するべく、各電極セグメントを標識する所定数のＬＥＤが使用される。標識は、ＬＥＤの色の変化又はＬＥＤをオフ若しくはオンに切り替えることにより行われる。これらの標識に基づいて使用者は、修正ステップを行うことができる。

熱的なプロセスは相対的に遅いプロセスであり、いくつかの場合、望ましい電極間の遅延時間又は皮膚温度変化及び制御ユニット１０８によるＲＦエネルギー調整よりも長い。電極間のインピーダンスは、ＲＦ電極・皮膚接触品質が変化すると、ほぼ即時に変化する。ＲＦ電極・皮膚接触品質の関数としてＲＦエネルギーを調整するべく、電極８０４間のインピーダンスの連続的なモニタリングが、制御ユニット１０８への適切なフィードバックとともに使用される。コントローラ１０８（図１）は、インピーダンスを連続的にモニタリングすることで経時的なインピーダンス変化又はインピーダンス変化速度を取得し、かつ、リアルタイムで電極への電圧供給を調整するべく動作可能である。図１０、１２及び１５は、ＲＦ電極間のインピーダンス１００４の変化を、ＲＦ電極又は皮膚の温度変化１００８と対比して例示する。

温度モニタリング及び温度変化速度は、ＲＦ電圧の電極への供給を調整するべく単独で使用される。インピーダンスモニタリング及びインピーダンス変化速度は、ＲＦ電圧の電極への供給を調整するべく単独で使用される。温度モニタリング及び温度変化速度とインピーダンスモニタリング及びインピーダンス変化速度との組み合わせが、ＲＦ電圧の電極への供給を調整するべく使用される。適切なＲＦ電極・皮膚接触に対し、以上に列挙したＲＦ電圧の電極への供給の制御方法のいずれも考慮されるべきである。

図１６は、アプリケータのもう一つの例を概略的に例示する。アプリケータ１６００は、電極１６０８間に配置された光放射線源１６０４を含む。光放射線源１６０４は、治療中、電極１６０８間に配置された皮膚の少なくとも当該セグメントを照射するべく動作可能である。光放射線源は、白熱電球並びに赤色及び赤外放射線を放出するべく最適化又はドープされた電球と、皮膚に放射線を向ける反射器１６２０と、ＬＥＤと、レーザダイオードとからなる光源群の一つである。電球から放出される放射光のスペクトルは、４００〜２４００ｎｍの範囲であり、放出される光エネルギーは１００ｍＷ〜２０Ｗの範囲である。光フィルタ１６１２が選択されて、光スペクトルの赤色及び赤外等の部分が透過される。その結果、望ましい波長の放射線が皮膚に送られる。フィルタ１６１２は、皮膚と電球との間に配置され、かつ、一以上の電極１６０８のための取り付け台として機能する。反射器１２０は、電球１６０４が放出した放射線を収集して被治療皮膚セグメントに向ける。複数のＬＥＤが放射線放出源として使用される場合、これらの波長は、望ましい治療が得られるように選択される。その結果、特殊なフィルタの必要性がなくなる。複数の波長放出器を備える単数のＬＥＤも使用することができる。光放射線源１６０４が適当な又は適切な光放射線強度で動作することにより、ＲＦエネルギー誘導電流が引き起こす望ましい皮膚効果が向上する。上述のＲＦ電極構造物、可視及び可聴信号インジケータはすべて、必要な変更を加えてアプリケータ１６００の各要素に対して適用可能である。サーミスタ、熱電対等の適切な温度センサのような温度センサ１６２８を一つ又は所定数の電極１６０８に組み入れることができる。プローブ７０４（図７Ａ）と同様な一つの温度プローブ又は所定数の温度プローブ（図示せず）を、光放射線を遮蔽しないように電極間に付加かつ配置することができる。上述のプローブ７０４と同様なプローブ又は当該プローブの温度センサが、制御ユニット１０８と通信して光放射線強度を、温度センサ間の温度差の関数として調整する。

ゲル分配器１５２（図１及び２）と同様な自動又は手動で動作するゲル分配器１６３０は、アプリケータ１６００の一部である。

図１７は、動作中、***として形成された皮膚セグメントに超音波エネルギーを適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。超音波エネルギーは、もう一つのタイプの皮膚加熱エネルギーである。超音波エネルギーは、アプリケータ１７００の支援により、対象の皮膚に適用される。アプリケータ１７００は、従来型超音波トランスデューサ１７０４と、被治療皮膚部分１７１２の温度を与えるべく配列された一以上の温度プローブ１７０８とを含む。トランスデューサ１７０４は、湾曲した又は平坦な形状であり、かつ、皮膚にわたって従来型の変位をするべく構成される。線１７１６は、超音波エネルギー／波が加熱する皮膚体積１７１２を概略的に示す。

図１８は、動作中、皮膚セグメントに超音波エネルギー及び光放射線を適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。超音波エネルギーは、アプリケータ１８００の支援により、対象の皮膚１８１２に適用される。アプリケータ１８００は、位相配列超音波トランスデューサ１８０４と、被治療皮膚セグメント１８１２の温度を与えるべく配列された少なくとも一つの温度プローブ１８０８と、少なくとも一つの光放射線源１８１６とを含む。トランスデューサ１８０４を形成する別個の要素１８２０が、望ましい深さの皮膚セグメント１８２８を加熱するべく、望ましい順序で配列され、かつ、超音波エネルギー１８２４を放出する。適当な又は適切な光放射線強度の光放射線源１８１６が、超音波が治療するのと同じ皮膚セグメント１８１２を照射するべく構成される。その結果、望ましい皮膚効果の発生が加速される。

図１９は、動作中、ＲＦエネルギー、超音波エネルギー及び光放射線を皮膚セグメントに適用するアプリケータの一例を概略的に例示する。図１９は、アプリケータ１９００の平面図である。アプリケータ１００は、治療中、超音波エネルギーを皮膚１９１２に適用又は結合するべく動作可能な一つ又は多数の超音波トランスデューサ１９２０と、一つ又は少数のＲＦ電圧供給電極１９２４と、一つ又は多数の光放射線源１９２８とを含む。アプリケータ１９００はさらに、最初に述べたばね留め又は固定の温度プローブと同様な、少なくとも一つの又は所定数の温度プローブ１９１６を含む。温度プローブ１９１６は制御ユニット１０８と通信し、超音波エネルギー強度及び光放射線強度を温度センサ間の温度差の関数として調整するべく動作可能である。超音波トランスデューサ１９２０は、極力大きな皮膚セグメント１９１２を覆うべく構成される。ＲＦエネルギー供給電極１９２４が、超音波エネルギーの伝播方向に直交する方向に皮膚加熱電流を与えるべく配列される。皮膚１９１２と電極１９２４との堅固又は適切な接触が存在することが、例えば皮膚インピーダンスを測定することによって検出される。皮膚１９１２と超音波トランスデューサ１９２０との堅固又は適切な接触は、皮膚１９１２から反射される超音波エネルギーのパワーを測定することによって検出される。

図２０は、治療中、ＲＦエネルギー、超音波エネルギー及び光放射線を、***として形成された皮膚セグメントに適用するべく動作可能な本アプリケータの一例を概略的に例示する。アプリケータ２０００は、一以上の超音波トランスデューサ２００８と、一以上のＲＦエネルギー供給電極２０１２と、オプションとしての一以上の光放射線源２０１６とを包含する内部セグメント２００４を備えるベル形状のケースである。真空ポンプ２０２０が、アプリケータ２０００の内部体積２００４に接続される。アプリケータ２０００が皮膚２０２４に適用されると、内部セグメント２００４が密封閉止される。真空ポンプ２０２０が動作して内部セグメント２００４から空気が排出される。内部セグメント２００４の負圧が、皮膚２０２４を内部セグメント２００４の中に引き入れて皮膚***２０２８を形成する。皮膚***２０２８は、大きくなるにつれて、内部セグメント２００４の大きな体積を占めるようになり、当該セグメントの内側で均等に引き延ばされる。***が引き延ばされることにより、皮膚２０２４と電極２０１２との堅固な接触が可能となる。皮膚***２０２８と電極２０１２との堅固な接触が確立されると、ＲＦエネルギーが皮膚***２０２８に供給される。皮膚２０２４と電極２０１２との堅固な接触の存在は、上述したように、例えば、皮膚***２０２４のインピーダンスを測定することによって検出される。

アプリケータ２０００はさらに、超音波エネルギーを皮膚***２０２４に結合するべく動作可能な一つ又は少数の超音波トランスデューサ２００８を含む。超音波トランスデューサ２００８は、従来型トランスデューサ又は位相配列トランスデューサである。

上述のアプリケータ２０００等のアプリケータは、説明の簡略化のため図示しないが、皮膚及び電極の冷却、補助制御回路、配線並びに配管をサポートする付加的なデバイスを包含し得る。熱電冷却器又は冷却流体により冷却が得られる。冷却流体ポンプが共通制御ユニットハウジングに配置される。

皮膚治療処置を目的として使用者が、アプリケータを皮膚セグメントに結合し、一以上の皮膚加熱エネルギー源をアクティブにし、及び、当該皮膚加熱エネルギー源によって供給されるエネルギーを皮膚に適用又は結合する。例えば、ＲＦエネルギー又は超音波エネルギーを皮膚に適用し、又は皮膚に光放射線を照射する。ＲＦエネルギーが皮膚と相互作用することにより、少なくとも電極間に配置された皮膚セグメントを加熱する電流が皮膚に誘発される。この熱が、しわの除去、除毛、コラーゲン収縮又は破壊等の美容及び皮膚治療であり得る望ましい効果を皮膚にもたらす。皮膚への結合を改善するべく、被治療皮膚セグメントはまず、典型的に皮膚よりも抵抗が高い適切なゲル層によって被覆される。

超音波エネルギーは、皮膚細胞に機械的振動を引き起こす。振動する細胞間の摩擦が、トランスデューサ間に位置する皮膚体積を加熱するので、ボディシェイピング、皮膚引き締め及び若返り、コラーゲン治療、しわの除去等の美容皮膚治療効果であり得る望ましい治療効果を得ることができる。

適切な波長の光放射線を皮膚に適用することにより、皮膚が当該放射の少なくとも一部を吸収するので、皮膚温度の上昇が引き起こされる。上記皮膚加熱エネルギーのそれぞれが、望ましい皮膚効果を引き起こすべく、単独で又は任意の組み合わせで皮膚に適用される。

皮膚治療を目的として、使用者又は操作者は、アプリケータを皮膚にわたって連続的に変位させる。使用者が望ましい又は適切な速度未満でアプリケータを変位させると、可聴信号インジケータが使用者に注意を警告するので潜在的な皮膚やけどが回避される。温度センサは連続的に温度を測定し、かつ、温度増大若しくは変化速度が速すぎる場合又は測定された絶対温度が予め設定された限度を超える場合にＲＦエネルギーの供給をシャットダウンする。使用者が望ましい又は適切な速度を超えてアプリケータを変位させると、温度変化速度は望ましいものよりも遅くなる。可視信号インジケータが使用者に注意を警告するので、不十分な治療又は未治療の皮膚セグメントの形成が回避される。これにより、皮膚治療の適切な効果が維持される。

アプリケータは、皮膚に結合されるＲＦエネルギーを自動的に変化させるべく構成される。かかる動作モードでは、アプリケータがほぼ一定の速度で変位され、コントローラが、温度変化速度並びに／又はインピーダンス及び／若しくはインピーダンス変化速度に基づいて、皮膚に結合されるＲＦ電圧の値又は大きさを自動調整する。例えば、速い温度変化速度では、皮膚に結合されるＲＦエネルギーは、当該アプリケータ変位速度にマッチするように適合かつ低減される。遅い温度変化速度では、皮膚に結合されるＲＦエネルギーの大きさは、当該アプリケータ変位速度にマッチするように増加される。使用者又は操作者は、上述の態様で同時に警告を受ける。同様に、温度モニタリングが使用されて、望ましい治療結果を確実にするべく、使用者に警告が与えられ又は超音波パワー若しくは光強度若しくはこれらすべての組み合わせが調整される。この動作モードによってもまた、皮膚治療の適切な効果が維持される。

いくつかの実施形態が記載されてきた。それにもかかわらず、理解すべきなのは、本方法の要旨及び範囲から逸脱することなく様々な修正が行い得ることである。したがって、他の実施形態も以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (14)

1. 皮膚加熱エネルギーによる個人用皮膚治療のための装置であって、
   皮膚に対向するアプリケータの表面に取り付けられた少なくとも一つの剛性電極であって、対象の「骨ばった」皮膚セグメントに少なくとも部分的に接触し、かつ、ＲＦ電圧を前記皮膚に適用して皮膚インピーダンスを測定するべく動作可能な剛性電極と、
   前記剛性電極にＲＦエネルギーを供給するべく動作可能なＲＦエネルギー生成器と、
   前記ＲＦ生成器と通信する制御ユニットと
   を含み、
   前記制御ユニットは、皮膚インピーダンスを連続的にモニタリングし及びモニタリングされた皮膚インピーダンスの変化速度を計算するメカニズムであって、前記剛性電極に供給されるＲＦエネルギーを、皮膚インピーダンス及び皮膚インピーダンス変化速度の関数として調整するメカニズムを含む装置。
2. 前記制御ユニットは、前記モニタリングされた皮膚インピーダンス又は前記皮膚インピーダンスの変化速度に基づいてＲＦ電極・皮膚接触品質を決定するメカニズムをさらに含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記制御ユニットは、前記ＲＦエネルギーの前記剛性電極への供給を、ＲＦ電極・皮膚接触品質の関数として調整する、請求項２に記載の装置。
4. 前記アプリケータは、前記剛性電極に配置された少なくとも２つの温度センサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記アプリケータは、それぞれがプローブに配置された少なくとも２つの温度センサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記コントローラは、前記温度センサ間の温度差をモニタリングし、前記差を所定プロトコルと対比し、及びそれに従って前記剛性電極へのＲＦエネルギー供給を調整するべく動作可能なメカニズム（１３２）を含む、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記温度差をモニタリングするべく動作可能なメカニズムは、温度変化速度を計算し、及び前記温度変化速度に基づいて前記剛性電極へのＲＦエネルギー供給を調整するべく動作可能である、請求項６に記載の装置。
8. 前記コントローラは、前記温度センサ間の温度差をモニタリングするべく動作可能なメカニズムによって与えられた温度差に基づいて、前記剛性電極にわたる温度分布のマップを表示する、請求項６に記載の装置。
9. 前記剛性電極間の皮膚を照射かつ加熱するべく動作可能な少なくとも一つの光放射源と、
   少なくとも一つのばね留め又は固定取り付け温度センサであって、皮膚温度を測定してその測定値を、前記温度センサ間の温度差をモニタリングするべく動作可能なメカニズムに与えるべく動作可能な温度センサと
   をさらに含み、
   前記制御ユニットは、前記温度センサ間の温度差の関数として光放射強度を調整する、請求項１に記載の装置。
10. 少なくとも一つの超音波エネルギー源であって、そのエネルギーを前記剛性電極間の皮膚に結合かつ加熱するべく動作可能な超音波エネルギー源と、
    少なくとも一つのばね留め温度センサであって、皮膚温度を測定してその測定値を、前記温度センサ間の温度差をモニタリングするべく動作可能なメカニズムに与えるべく動作可能な温度センサと
    をさらに含み、
    前記制御ユニットは、前記温度センサ間の温度差の関数として超音波エネルギー強度を調整する、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 電極・皮膚接触品質を使用者に表示し、かつ、剛性電極温度分布のマップを表示するべく動作可能な少なくとも一つの可視信号インジケータと、
    前記電極・皮膚接触品質を使用者に表示するべく動作可能な少なくとも一つの可聴信号インジケータと
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
12. 皮膚加熱エネルギーの皮膚への適用を使用者が制御する効果の方法であって、
    少なくとも一つの剛性ＲＦ電極と、可視信号インジケータと、少なくとも一つの可聴信号インジケータと、ＲＦエネルギー源とを有するアプリケータを皮膚に結合することと、
    前記エネルギーを前記皮膚に適用することと、
    前記アプリケータを前記皮膚にわたって変位させて少なくとも皮膚インピーダンス変化をモニタリングし、かつ、皮膚インピーダンス変化速度を計算することと、
    前記皮膚インピーダンス変化及び前記皮膚インピーダンス変化速度に基づいて部分的な電極・皮膚接触を標識することと
    を含む方法。
13. 前記剛性ＲＦ電極に供給されるＲＦエネルギーを前記部分的な電極・皮膚接触の関数として調整することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記剛性電極に配置された少なくとも２つの温度センサ間の温度差をモニタリングすることと、
    前記差を所定プロトコルと対比することと、
    それに従って前記剛性電極へのＲＦエネルギー供給を調整することとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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