JP6703980B2 - 物質の局所適用のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、美容用物質の局所適用のための装置及び方法に関する。

皮膚の特性を測定し、化粧品の適用に関するガイダンスを提供する装置が知られている。例えば、米国特許出願公開第２００４／０２０２６８５号には、皮膚に見られる欠陥部に対処するスキンケア製品を特定して処方する目的のために、皮膚構造を判定するプロセスが記載されている。皮膚構造は、皮膚の水分含有量と、皮脂含有量と、皮膚のハリ、厚み及び弾力性と、経表皮水分損失量と、皮膚のｐＨとを測定し、ＵＶ及び可視光で皮膚の光分析を行うことによって判定される。国際公開第２００４／１１２６８９号において、化粧品の皮膚内への浸透を高め、皮膚内にあるときの化粧品の生体利用効率を高めるのが有利であることが認識されている。国際公開第２００４／１１２６８９号には、皮膚の近くに火花を発生させるように作動する電極を備えている装置が記載されている。このようにして発生される火花は、アブレーションによって皮膚にマイクロチャネルを形成する。その後に手で化粧品を塗布すると、マイクロチャネルは、塗布された化粧品の、吸収及び効果を高める。

本発明の発明者らは、化粧品の適用に、皮膚の浸透性が重要な役割を果たすことを認識している。加えて、本発明の発明者らは、浸透性の増加、つまり、実際には、浸透性の特定の増加度が望ましいかどうかは、皮膚のタイプに依存することも認識している。本発明の発明者らは、さらに、特定の人の皮膚の特性は時間と共に変化し、そのような変化は化粧品を適用する前の皮膚浸透性の実際の変化に関係していることも認識している。

米国特許出願公開第２００４／０２０２６８５号（Ａ１） 国際公開第２００４／１１２６８９号（Ａ２）

従って、本発明の目的は、皮膚への美容用物質の局所適用のための装置を提供することにあり、該装置は、皮膚の浸透性に関連して適用される物質の効能向上を図る。本発明のさらなる目的は、美容用物質を局所的に適用する方法を提供することにあり、該方法は、皮膚の浸透性を考慮しての適用物質の効能向上を図る。

本発明の第一の側面によれば、美容用物質の局所適用のための装置であって、該装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された、測定装置と、測定された皮膚の特性に応じて、ヒト又は動物被験体の皮膚の浸透性を変化させるように構成された、作動装置と、実質的に、イオントフォレシス電流が皮膚を通って流れず、皮膚の浸透性が変化した後に、美容用物質を皮膚に塗布するように構成された、塗布装置と、を備える装置が提供される。

美容用物質の局所適用のための装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された測定装置を含む。皮膚の浸透性は、例えば、測定された特性に応じて判定されてもよい。局所適用のための装置は、さらに、測定された皮膚の特性に応じてヒト又は動物被験体の皮膚の浸透性を変化させるように構成される、作動装置を含む。測定される特性は、例えば、浸透性の増加が望まれるように決定されるのがよく、作動装置はそれに応じて皮膚の浸透性を増加させるように作動する。本装置は、さらにまた、皮膚にイオントフォレシス電流（iontophoretic current）が実質的に流れず、皮膚の浸透性が変化した後に、皮膚に美容用物質を塗布するように構成された塗布装置を備える。従って、物質の局所適用のための装置は、それ自体で、皮膚の特性を測定し、それに基づいて皮膚の浸透性を変化させてから、皮膚へ物質を塗布することが可能である。一例として、物質の局所適用のための装置は、作動後に皮膚の特性を測定し、美容用物質の塗布前に、作動装置のさらなる作動が必要であるかを判断するよう作動することができる。前記従来技術とは対照的に、本発明による装置は、物質が皮膚に塗布される前の皮膚の特性の測定に応じて皮膚の浸透性を変化させるように作動する。国際公開第２００４／１１２６８９号の装置は、皮膚の特性とは無関係に皮膚の浸透性を変化させるように作動し、従って、例えば、浸透性の増加が必要とされていないときに浸透性が増加するかもしれず、又は、必要とされる以上又は以下に、浸透性が増加するかもしれない。

本発明による装置は、美容用物質の局所適用のためのものである。従って、美容用物質の局所適用のための装置は、美容用物質を局所的に適用するように構成することができる。さらに、本装置は、皮膚の外表面に美容用物質を塗布するように構成されてもよい。作動装置は、測定装置による測定の対象とされた皮膚の領域等の、皮膚の浸透性を変化させるように構成することができる。代替的に、又は、加えて、塗布装置は、測定装置による測定の対象、及び、作動装置による浸透性の変化の対象となるうちの少なくとも１つの、皮膚領域などの皮膚に、物質を塗布するように構成されてもよい。

上述したように、作動装置は、皮膚の浸透性を変化させるように構成される。皮膚の浸透性の変化は、塗布された物質の皮膚への浸透率、皮膚の外表面から、塗布された物質が浸透しているところまでの深さ、皮膚の表面と直交する方向において、塗布された物質が皮膚の表面下に入り込む度合い、及び特定のサイズよりも大きい粒子又は分子を含む特定組成物の物質のような、塗布された物質が、皮膚の表面から皮膚内部に入るか否かの、少なくとも１つに影響を及ぼすかもしれない。皮膚の浸透性の変化は、皮膚の物理的浸透性の変化であり得る。

作動装置は、皮膚への電気信号の印加によって、皮膚の浸透性を変化させるように構成することができる。電気信号は、実質的に一定の信号及び少なくとも１パルスのような、可変信号の少なくとも１つとすることができる。作動装置は、電位信号及び電流信号の少なくとも１つを皮膚に印加することによって、皮膚の浸透性を変化させるように構成することができる。以下にさらに説明するように、電位信号及び電流信号は、異なる時間か、及び実質的に同時かのいずれかで、皮膚に印加されてもよい。特定の形態では、電位信号を印加して経路を作成し、次に電流信号を印加して経路を維持することができる。従って、作動装置は、電位信号を印加し、次に、電流信号を印加するように構成するのがよい。

電位の皮膚への印加は、皮膚の浸透性を増加させることがわかっている。さらに、浸透性の増加は、電位印加の停止後に、浸透性が、電位印加前のレベルに実質的に戻るように、通常は可逆的である。作動装置は、電流を流しやすく、それらの間に電位を発現するように作動する、離間した部材を備えることができる。各離間部材は電極の形態を有してもよい。電極は、実質的に同じ平面内に配置され、それにより、電極は、皮膚に当接し得る実質的に平坦な表面を呈することができる。離間した部材は、銅から形成することができる。離間した部材は、亜鉛及び特に金によって少なくとも一部を被覆することができる。作動装置は、これが皮膚に当接すると、離間した部材が、皮膚から電気的に絶縁されるように構成することができる。従って、作動装置は、離間した部材を被覆して、電気的に絶縁する、ポリエチレンのような電気絶縁素材を備えることができる。

浸透性を増加させるために皮膚に電位を印加することは、電気浸透化（electropermeabilisation）、又は、時には電気穿孔化（electroporation）と称される。電気浸透化は、十分に大きい膜貫通電位が印加されるときに発生する、皮膚細胞の膜における変化を伴う。０．５〜１ボルトの範囲における電位は、多くの状況において細胞膜にとって十分であることが分かっている。印加電位は、細胞の膜貫通電位を上回り、それによって経路を形成するために、細胞膜の構造上の再配列及び細胞膜の半透過性の喪失を誘発し、それにより浸透性を増加させる。上述したように、経路形成は通常、印加電位の除去後に、元に戻ってしまう。従って、本発明によるアプローチは、実質上、浸透性の不可逆的な変化をもたらし、国際公開第２００４／１１２６８９号のアプローチとは対照的に、細胞への破壊又は目立つ損傷を与えることがない。

角質層は、典型的には、約１００までの多層の二重層を有し、従って、各二重層が、電気浸透化を達成するのに１ボルトの電位を必要とする場合に、電気浸透化を達成するには、１００ボルトの電位を必要とする。従って、作動装置は、少なくとも２０ボルト、３０ボルト、４０ボルト、５０ボルト、６０ボルト、７０ボルト、８０ボルト、９０ボルト、１００ボルト、１１０ボルト、１２０ボルト、１３０ボルト又は１４０ボルトの電位を印加するように構成することができる。一定レベル以上の電位の印加は、特定の状況下では望ましくない場合がある。より具体的には、角質層は、より少ない二重層を含むことがあり、過度に高い電位は、可逆性の度合いを低減させるか又は、細胞にかなりの損傷をもたらすことがある。さらに、本発明による装置は、物質の美容的観点から、物質の経皮送達をもたらすように構成することができ、物質の経皮送達が望まれる、他の潜在的な適用とは対照的である。従って、作動装置は、１５０ボルト、１４０ボルト、１３０ボルト、１２０ボルト、１１０ボルト、１００ボルト、９０ボルト、８０ボルト、７０ボルト、６０ボルト、５０ボルト又は４０ボルト以下の電位を印加するように構成することができる。作動装置は、印加電位のレベルを変化させるように構成することができる。印加電位のレベルは、例えば、異なる皮膚の厚さやタイプを考慮して変化させることができる。或いは、印加電位のレベルは、本明細書のほかのところでも述べるように、皮膚の特性の測定に応じて変化させることができる。

皮膚に送達されるエネルギーは、電位と、その皮膚への印加期間との関数である。所定レベルのエネルギーが皮膚に送達されることが望ましい場合がある。所望の電気浸透化を達成するためには、十分に高いレベルの電位、従って、高レベルのエネルギーが必要とされる。一方で、過度に高いレベルのエネルギーは、不快感を招くか、ことによると細胞損傷をもたらすことからして、望ましくない場合がある。作動装置は、皮膚に電位信号をパルスとして印加するように構成してもよい。パルスの印加は、エネルギーのレベルを制限しながら、十分なレベルの電位を提供する。パルスの幅は、少なくとも２μｓ、５μｓ、１０μｓ、２０μｓ、５０μｓ、１００μｓ、２５０μｓ、５００μｓ、１ｍｓ、１０ｍｓ、２５ｍｓ、５０ｍｓ、７５ｍｓ又は１００ｍｓとすることができる。パルスの幅は、１２５ｍｓ、１００ｍｓ、７５ｍｓ、５０ｍｓ、２５ｍｓ、１０ｍｓ、１ｍｓ、５００μｓ、２５０μｓ、１００μｓ、５０μｓ、２０μｓ、１０μｓ又は５μｓ以下であってもよい。作動装置は、印加パルスの持続時間と、印加パルスの間の時間との少なくとも一方を変えるように構成してもよい。印加パルスの持続時間は、例えば、異なる皮膚の厚さやタイプを考慮して変えることができる。印加されるパルス間の周期は、例えば、異なる皮膚の厚みや種類を考慮して変化させることができる。或いは、印加パルスの持続時間及び印加パルス間の時間のうちの少なくとも一方は、本明細書のほかのところでも説明するように、皮膚の特性の測定に応じて変えることができる。パルスの持続時間、印加パルス間の時間間隔、及び、ことによると上述したようなパルスのレベルも、皮膚に形成される経路の直径又は皮膚に形成される経路の密度といったような、所望の効果を提供するように決定することができる。

作動装置が、パルスの形態で、電位信号を発生するように構成される場合、作動装置は、パルスがピーク値から次第に減衰するように構成されてもよい。より具体的には、パルスは指数関数的に減衰する。漸次減衰する、より具体的には、指数関数的に減衰するパルスによれば、逆戻りの経路形成を遅らせ、それにより皮膚の浸透性の増加を延長することができる。代替的に又は追加的に、以下に説明するように、作動装置は、皮膚に電流信号を印加するように構成されてもよい。

作動装置の、離間した部材間の間隔は、作動装置によって生成される電界の大きさを決定する。電界の大きさは、電界が貫通する皮膚の深さを決定する。間隔は、少なくとも、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、４００μｍ、６００μｍ、８００μｍ、９００μｍ又は１ｍｍとすることができる。離間した部材の幅は、直前の文で特定した数値に従うものとしてよい。間隔は、１．１ｍｍ、１ｍｍ、９００μｍ、８００μｍ、６００μｍ、４００μｍ、２００μｍ、１００μｍ、５０μｍ、２０μｍ、１０μｍ又は５μｍ以下とすることができる。離間した部材の幅は、直前の文で特定された数値に従うものとしてよい。離間した部材は、細長くすることができる。離間した部材は、蛇行経路のような、非線形経路を画定してもよい。離間した部材は、互いにかみ合った構造とすることができる。上述したように、各離間した部材は、電極の形状を有することができる。

電位の皮膚への印加は、皮膚の浸透性を増加させることが分かっている。さらに、浸透性の増加は、通常、電位の印加の停止の後に、浸透性が、実質上、電位の印加前のレベルに戻るように可逆的である。作動装置は、離間した電流印加部材を備え、これは電流を流し、皮膚に接触させた際に、皮膚を介してそれらの間に電流を流すように作動する。作動装置は、電流が皮膚に印加されている間、その電流が実質的に一定であるように構成することができる。各離間した電流印加部材は、電極の形状を有することができる。各電極は、電位印加につき、上述した絶縁層を無しにして、それにより電極と皮膚との間に導電路を提供することができる。電流印加電極は、実質的に同じ平面内に配置されてもよく、それにより電流印加電極は、皮膚に当接し得る実質的に平坦な表面を呈する。離間した電流印加部材は、銅から形成することができる。離間した電流印加部材は、亜鉛や、具体的には金によって少なくとも一部を被覆することができる。各印加した電流印加部材は、丸みを帯びた非線形輪郭を有する領域を画定してもよい。従って、離間した電流印加部材は、シャープな縁部をなくすことができる。各離間した電流印加部材は、実質的に半円形の領域を画定することができる。

皮膚への電流の印加は、典型的には、皮膚のインピーダンスを低減させ、インピーダンスは、電流の印加期間と電流の密度との関数である。皮膚インピーダンスの低下は、通常、電流の流れによってもたらされる皮膚の変化による皮膚の浸透性の増加に反映する。浸透性の増加とインピーダンスの低減は、付属器経路（appendageal pathway）を輸送経路として回復させるからであると理解される。この現象は、通常、イオントフォレシスと称されている。イオントフォレシス中に流れる電流はイオントフォレシス電流と称される。電位の印加とは対照的に、電流の印加は、美容用物質の経路に沿う移動を提供する。

作動装置は、離間した電流印加部材を介してその間に５０ボルト、４０ボルト、３０ボルト、２０ボルト、１０ボルト、５ボルト、２ボルト又は１ボルト以下の電位を発現するように構成することができる。作動装置は、離間した電流印加部材を介してその間に少なくとも、０．５ボルト、１ボルト、２ボルト、５ボルト、１０ボルト、２０ボルト、３０ボルト又は４０ボルトの電位を発現するように構成されてもよい。作動装置は、５００μＡ／ｃｍ^２、４００μＡ／ｃｍ^２、３００μＡ／ｃｍ^２、２００μＡ／ｃｍ^２、１７５μＡ／ｃｍ^２、１５０μＡ／ｃｍ^２、１２５μＡ／ｃｍ^２、１００μＡ／ｃｍ^２、７５μＡ／ｃｍ^２、５０μＡ／ｃｍ^２、２５μＡ／ｃｍ^２、１０μＡ／ｃｍ^２、又は５μＡ／ｃｍ^２以下の電流が皮膚に流れるように構成することができる。作動装置は、少なくとも、１μＡ／ｃｍ^２、５μＡ／ｃｍ^２、１０μＡ／ｃｍ^２、２５μＡ／ｃｍ^２、５０μＡ／ｃｍ^２、７５μＡ／ｃｍ^２、１００μＡ／ｃｍ^２、１２５μＡ／ｃｍ^２、１５０μＡ／ｃｍ^２、１７５μＡ／ｃｍ^２、２００μＡ／ｃｍ^２、３００μＡ／ｃｍ^２、又は４００μＡ／ｃｍ^２の電流が皮膚に流れるように構成されてもよい。

ある実施形態では、皮膚への電位及び電流の印加は、有利な効果を得るために、装置において併用することができる。電位を皮膚に印加して皮膚内に経路を作り、次に皮膚に電流を印加している間、電位の印加を停止して、電位によって形成された経路を維持するのがよい。作動装置は、それに応じて構成することができる。より具体的には、作動装置は、電位を印加するように作動する、離間した部材と、電流を印加するように作動する、離間した電流印加部材とを備えることができる。離間した電位印加部材は、離間した電流印加部材間、例えば一対の電流印加部材間に配置することができる。代替的に又は追加的に、作動装置は、電位及び電流のうちの一方を皮膚に選択的に印加するように構成されてもよい。例えば、ある状況下では、角質層を通る経路と皮膚付属器を通る経路のうちの一方が、他方よりも好ましい場合がある。

上述したように、美容用物質の局所適用のための装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された測定装置を備える。より具体的には、測定装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の電気的特性を測定するように構成することができる。

測定装置は、皮膚のインピーダンスを測定するように構成することができる。本発明による装置は、測定されたインピーダンスに応じて、測定された皮膚の浸透性について判定を行うように作動することができる。より具体的には、本装置は、測定されたインピーダンスの実数部に応じて、浸透性について判定を行うように作動することができる。本装置は、測定されたインピーダンスと浸透性とを互いに関連付けるモデルに応じて判定を行うように作動することができる。従って、測定される皮膚の特性は、インピーダンス、より具体的にはインピーダンスの実数部を含む。測定装置は、離間した測定部材と信号発生器とを備え、信号発生器は、離間した測定部材に信号を印加するように作動する。離間した測定装置は、上述の、離間した電流印加部材の１つ以上の特徴を有することができる。従って、例えば、離間した測定部材は、半円形で、絶縁層がなくてもよく、離間した測定部材は両方とも実質的に同じ平面内にあることで、離間した測定部材は皮膚に当接させることができる。美容用物質の局所適用のための装置は、離間した測定部材及び離間した電流印加部材が同じコンポーネントで形成されるように構成することができる。従って、美容用物質の局所適用のための装置は、これらの同じコンポーネントを選択的に作動させて、測定及び作動のいずれかを行わせることができる。

信号発生器は、交流電位信号等の可変信号（即ち、第１の信号）を発生するように構成することができる。より具体的には、信号発生器は、生成される可変信号の周波数を変えるように構成されてもよい。従って、信号発生器は、低い値と高い値との間で周波数を変えるように作動させることができる。周波数は、少なくとも、１Ｈｚ、１０Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、又は５００ｋＨｚとすることができる。周波数は、１ＭＨｚ、５００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、５０Ｈｚ、又は１０Ｈｚ以下とすることができる。信号発生器は、複数の範囲にわたって周波数を変化させるように作動させてもよい。代替的に又は追加的に、信号発生器は同時に複数の周波数を含む可変信号を発生するように構成してもよい。信号のピークツーピーク電圧は、少なくとも、５ｍＶ、１０ｍＶ、２５ｍＶ、５０ｍＶ、１００ｍＶ、１５０ｍＶ、２００ｍＶ又は２５０ｍＶとすることができる。信号のピークツーピーク電圧は、５００ｍＶ、２５０ｍＶ、２００ｍＶ、１５０ｍＶ、１００ｍＶ、５０ｍＶ、２５ｍＶ又は１０ｍＶ以下としてもよい。従って、測定装置は、皮膚に可変信号、より具体的には交流電流信号を、印加することができる。測定装置は、さらに、離間した測定部材間の電流信号を測定するように構成される、信号測定装置を備えることができる。信号測定装置は、測定される電流信号及び皮膚に印加される電圧信号に応じてインピーダンスを決定するように構成することができる。信号測定装置は、インピーダンスの大きさ及び位相と、インピーダンスの実数部及び虚数部との少なくとも一方を決定するように構成されてもよい。信号測定装置は、インピーダンスの虚数部、信号の周波数及び皮膚のモデルに応じて、皮膚の静電容量を決定するように構成されてもよい。より具体的には、皮膚のモデルは、抵抗値を含むことができる。抵抗値は、角質層の最外層の抵抗を表す。

測定装置は、皮膚によって示される容量性リアクタンスを測定するように構成することができる。従って、測定装置は、離間した容量測定部材と、信号発生器とを備えるのがよく、信号発生器は、離間した容量測定部材に信号（即ち、第２の信号）を印加するように作動する。離間した容量測定部材は、これが、皮膚に当接したときに、皮膚から電気的に絶縁されるように構成することができる。従って、離間した容量測定部材は、電気絶縁材料を備えるのがよい。離間した容量測定部材は、上述した離間した部材の１つ以上の特徴を有することができる。従って、例えば、離間した容量測定部材は、櫛形電極構造を有することができる。美容用物質の局所適用のための装置は、離間した容量測定部材及び離間した部材が同じコンポーネントによって形成されるように構成することができる。従って、美容用物質の局所適用のための装置は、これらの同じコンポーネントを、選択的に作動させて、測定及び作動のいずれか一方を提供するように構成することができる。

上述したように、信号発生器は、離間した容量測定部材に、可変形態の、より具体的には交流形態の可変周波数信号を印加するように構成することができる。測定装置は、離間した容量測定部材間のインピーダンス、より具体的には容量性リアクタンスを測定するように作動する、信号測定装置をさらに備えることができる。皮膚の測定される特性は、容量性リアクタンスを含むことができる。測定装置は、測定されたインピーダンスに応じて、静電容量及び比誘電率のうちの少なくとも1つを決定するように作動することができる。測定される皮膚の厚さは、以下に詳述するように、それに応じて決定されてもよい。

本発明による装置は、比誘電率を決定するように作動することができる。比誘電率は、インピーダンス、より具体的には、容量性リアクタンス、周波数、コンデンサを画定するプレートの面積、及びコンデンサを画定するプレートを隔てる距離に応じて決定することができる。皮膚の浸透性は、比誘電率及びインピーダンスの少なくとも１つに応じて決定することができる。代替的に又は追加的に、皮膚の浸透性は、コンデンサを画定するプレートを隔てる距離に応じて決定することもできる。測定装置が、上述のアプロ―チ（即ち、絶縁された及び非絶縁の電極によって）の両方によって作動する場合、本発明による装置は、両方のアプローチによる測定に基づいて、さらなる決定を行うように作動することができる。より具体的には、さらなる決定は、プレートを隔てる距離等、測定に関するパラメータの、改善された決定に関して行うことができる。比誘電率等の、容量に対応する第１のパラメータの第１の値は、絶縁された電極によって行われる測定値に応じて決定することができる。容量の値（即ち、第２の値）は、非絶縁電極によって行われる測定値に基づいて決定することができる。プレートを隔てる距離等の、容量に対応するさらなる値は、第１および第２の値に応じて決定することができる。

塗布装置は、物質の局所適用のための装置から、美容用物質を分配するように作動する物質アクチュエータを備えることができる。物質アクチュエータは、ポンプを備えることができる。塗布装置は、美容用物質を保持するように構成されたリザーバを備えることができる。物質アクチュエータは、リザーバから美容用物質を分配するように作動することができる。塗布装置は、美容用物質が、被験体の皮膚に塗布するための物質の局所適用のための装置から分配される、少なくとも１つの分配開口を含むことができる。少なくとも１つの分配開口は、測定装置及び作動装置のうちの少なくとも１つに隣接して配置することができる。

物質は流動性の物質とすることもできる。物質は、液体、より具体的には、おそらく液体といっても、クリーム、ペースト、ゲル又はフォーム等の粘調液であってもよい。

上述したような測定装置にさらに加えて、測定装置は、皮膚の少なくとも1つのさらなる特性を測定するように構成されてもよい。従って、測定装置は、皮膚の分光分析を行うように構成することができる。分光分析は、赤外光および紫外光の少なくとも1つを皮膚に当て、皮膚から反射および散乱された光の少なくとも1つを測定することを含むことができる。その後、測定された光を分析して、例えば、上述したような測定によって得られたデータを確認したり、相関付けたりするのに用いることができる、浸透性のような、皮膚の状態のデータを提供することができる。ある形態においては、測定装置は、上述のアプローチのうちの少なくとも1つに基づいて作動可能であってもよく、上述のアプローチに加えられなくてもよい。

上述したような作動装置にさらに加えて、作動装置は、少なくとも１つのさらに異なるやり方で、皮膚上にて作動させることができる。１つのアプローチによれば、作動装置は、超音波信号を皮膚に当てるように構成することができる。従って、作動装置は、超音波トランスデューサを備えるのがよい。付加的又は代替的なアプローチによれば、作動装置は、赤外光及び紫外光のうちの少なくとも１つ等の光を皮膚に当てるように構成することができる。従って、作動装置は、光源を備えることができる。超音波又は光エネルギーは、浸透性をさらに増大させること、又は、血流を増大させること等の有益な効果をもたらす。ある形態において、作動装置は、上述のアプローチのうちの少なくとも1つに基づいて作動可能であってもよく、上述のアプローチに加えられなくてもよい。

物質は、顔の肌のような美容的な外観に関する等の改善に効果があることを図るような特定の組成であってもよい。従って、物質は、材料であってもよい。美容用物質は、化粧剤であってもよい。美容用物質は、プライマ、コンシーラ、ファンデーション、ブロンザー、セッティングスプレー、クレンザー、トナー、スキンケアローション、モイスチャライザー、保湿剤、日焼け止め、日焼けオイル、日焼けローション、スキンライトナー及びエクスフォリエントの少なくとも１つを含むことができる。

物質の局所適用のための装置は、携帯可能、より具体的には手持ち式であってもよい。物質の局所適用のための装置は、装置の他のコンポーネントを収容し、支持するハウジングを備えることができる。ハウジングは、一方の手で把持するように構成することができ、それにより、物質の局所適用のための装置は、片手で使用することができ、おそらく、装置内に備えられるような、ユーザ操作可能な制御を除けば、片手で操作することができる。ハウジングは、細長い形態であってもよい。測定装置、作動装置及び塗布装置のうちの少なくとも1つは、ハウジングの端部又は端部に向けて配置されてもよい。ハウジングは、ユーザの手のひらに収容されている間、ユーザがハウジングを把持できるような形状にすることができる。より具体的には、物質の局所適用のための装置は、そのように把持されている間に、測定装置、作動装置及び塗布装置のいずれか１つが、被験体の皮膚に隣接されるように構成することができる。

物質の局所適用のための装置は、作動装置が作動する前及び/又は後に、測定装置によって皮膚の特性を測定するように構成されてもよい。従って、物質の局所適用のための装置は、皮膚の浸透性が作動装置によってどのように影響されたかを判定するために皮膚の特性を測定するように作動することができる。物質の局所適用のための装置は、作動装置が作動を停止した後に、測定装置が作動するように構成することができる。作動装置は、さらなる測定に応じてさらに作動させることができる。代替的に又は追加的に、物質の局所適用のための装置は、測定装置が、作動装置の作動中に作動するように構成されてもよい。

物質の局所適用のための装置は、皮膚の特性を測定することと、塗布装置の作動後に皮膚の浸透性を変化させることの少なくとも1つを行うように構成されてもよい。従って、物質の局所適用のための装置は、測定装置が皮膚のさらなる測定を行うように作動する前に、皮膚に或る量の美容用物質を塗布するように作動し、例えば、皮膚の状態が美容用物質の塗布した量に応じてどのように変化したかを決定することができる。次に、作動装置は、さらなる測定に応じて皮膚の浸透性を変化させるように作動することができる。従って、測定装置、作動装置及び塗布装置のそれぞれの、間隔を空けた時間における複数の動作があり、それらの動作順序及びそれらの動作回数は状況に依存する。

物質の局所適用のための装置は、データ記憶装置を備えていてもよい。物質の局所適用のための装置は、ユーザが操作可能な制御器及び、データ通信ポートの少なくとも１つを含むことができる。データ通信ポートは、ＷｉＦｉ標準に従うような無線通信、およびＵＳＢポートなどの有線通信の少なくとも1つを提供することができる。ユーザが操作可能な制御器は、ユーザが操作するための構成とすることができ、それにより、物質の局所適用のための装置の操作をユーザが制御することができる。物質の局所適用のための装置は、データが、コンピュータ等のさらなる装置からデータ通信ポートを介して受信されるように構成することができる。受信したデータは、データ記憶装置に格納することができる。従って、コンピュータ等のさらなる装置に格納されたデータは、物質の局所適用のための装置にアップロードされてもよい。さらなる装置に格納されるデータは、測定装置による以前の測定、作動装置の作動の以前の特性、塗布装置の作動の以前の特性に関する、物質の局所適用のための装置の以前の作動からのデータの少なくとも１つを含むことができる。代替的に又は追加的に、さらなる装置に格納されるデータは、性別、年齢及び人種源等の表現型データを含むことができる。年齢群及び／又は認識された皮膚のタイプに関するような、複数の異なる分類の被験体の皮膚の特性のデータを格納することができる。装置のユーザは、自分自身の特性に最も近く適合する、複数の分類のうちの１つの分類のデータを選択することができる。代替的に又は追加的に、さらなる装置に格納されるデータは、特定の表現型に属する被験体に関して等、特定のやり方で作動装置及び塗布装置の少なくとも１つの作動を提供するように作動するデータを含むことができる。或いは、又は追加的に、さらなる装置に格納されるデータは、皮膚のインピーダンスデータ等の皮膚特性データを含むことができる。

データ記憶装置は、物質の局所適用のための装置を所定のやり方で制御するためのデータを格納するように作動することができる。制御は、作動装置および塗布装置の少なくとも一方に対して行うことができる。データは、少なくとも１つの所定の状態、例えば、特定の表現型に属する被験体等の、特定の群に属する被験体を考慮に入れて制御を行うように構成することができる。塗布装置は、例えば、美容用物質を一定量塗布してもよく、又は、美容用物質をデータに応じて特定の割合で塗布してもよい。データは、物質の局所適用のための装置内に含まれるユーザ操作可能な制御器及びデータ通信ポートのうちの少なくとも１つの操作に応じてデータ記憶装置に格納されてもよい。

物質の局所適用のための装置は、測定装置、作動装置、および塗布装置の少なくとも1つの作動に関するデータを、データ記憶装置などに格納するように構成されてもよい。従って、物質の局所適用のための装置は、該装置の操作のプロファイルを格納するように作動可能である。物質の局所適用のための装置は、該装置のその後の操作中に、そのような格納済みのデータを考慮するように構成されてもよい。物質の局所適用のための装置がデータ通信ポートを備える場合、物質の局所適用のための装置は、該装置から格納済みのデータをデータ通信ポートを介して、コンピュータなどの、さらなる装置に送信するように構成されてもよい。

本発明の第２の態様によれば、美容用物質を局所的に適用する方法であって、該方法は、測定装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するステップと、
皮膚の測定された特性に応じて、作動装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の浸透性を変化させるステップと、
実質的に、イオントフォレシス電流が皮膚を通って流れず、皮膚の浸透性が変化した後に、塗布装置によって皮膚に美容用物質を塗布するステップと、
を含む、方法が提供される。

本方法は、皮膚の理学療法をさらに含むことができる。皮膚の理学療法は、皮膚擦過傷及び皮膚剥離の少なくとも１つを含むことができる。皮膚の特性を測定するステップの後に、理学療法を行ってもよい。本発明の第２の態様のさらなる実施形態は、本発明の第１の態様の１つ以上の特徴を含むことができる。

本発明のさらなる態様によれば、物質の局所適用のための装置であって、該装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された測定装置と、皮膚の測定された特性に応じてヒト又は動物被験体の皮膚の特性を変化させるように構成された作動装置と、実質的に、イオントフォレシス電流が皮膚を通って流れず、皮膚の特性が変化した後に、皮膚に物質を塗布するように構成された塗布装置と、を備えている、装置が提供される。本発明のさらなる態様の実施形態は、本発明の上述したいずれかの態様の、１つ以上の特徴を含むことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、物質を局所的に適用する方法であって、該方法は、測定装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するステップと、皮膚の測定された特性に応じて、作動装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の特性を変化させるステップと、実質的に、イオントフォレシス電流が皮膚を通って流れず、皮膚の特性が変化した後に、塗布装置によって皮膚に物質を塗布するステップと、を含む方法が提供される。本発明のさらに別の態様の実施形態は、本発明の上述したいずれかの態様の１つ以上の特徴を含むことができる。

本発明の別の態様によれば、物質の局所適用のための装置であって、該装置は、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された測定装置と、ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を変化させるように構成された作動装置と、皮膚に物質を塗布するように構成された塗布装置とを備える、装置が提供される。
本発明の別の態様によれば、物質を局所的に適用する方法であって、該方法は、測定装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するステップと、作動装置によってヒト又は動物被験体の皮膚の特性を変化させるステップと、塗布装置によって皮膚に物質を塗布するステップと、と含む方法が提供される。本発明のこれらの態様のいずれか１つは、本発明の上述したいずれかの態様の１つ以上の特徴を含むことができる。

本発明のさらなる特徴および利点は、単なる例示として与えられ、添付の図面を参照しての、以下の特定の説明から明らかになるであろう。

本発明による物質の局所適用のための装置の概略図である。 図１の装置の主要な作動コンポーネントのブロック図である。 図１の装置に含まれる電極アセンブリを示す図である。 図１の装置の作動中の主なステップを示すフローチャートである。 経表皮水分損失率に対する皮膚インピーダンスのグラフである。 図５Ａは、角質層の電気的等価モデルの例であり、図５Ｂは、皮膚組織のための代表的なコールコールプロット（Cole-Cole plot）を示す図である。

図１に、物質の局所適用のための装置１０の概略図を示す。この装置は、装置のコンポーネントを支持及び収容し、装置の外面を画定するハウジング１２を備える。ハウジングは、本体１４と、作動体１６との２つの部分を含む。ハウジングは、ユーザの手で本体を把持できる形状及び大きさである。本体１４は、スキンケアローション（美容用物質を成す）等の化粧剤を入れるリザーバ（図示せず）を収容及び支持する。本体１４はまた、装置１０に電力を供給する、６個の再充電可能なＡＡ ＮｉＭＨ電池セルも収容及び支持している。電池セルは、従来のやり方で、外部バッテリ充電器によって再充電可能である。作動体１６は、装置１０の電子的及び電気機械的なコンポーネントを含む。電子的及び電気機械的なコンポーネントについては、図２を参照して以下に説明する。作動体１６の遠位端は、電極アセンブリ１８が上に装着される実質的に平坦な表面を画定する。電極アセンブリ１８については、図２を参照して、その後図３を参照して、より詳しく説明する。

図２に、図１の装置の主要な作動コンポーネントのブロック図を示す。主要な作動コンポーネントは、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２、電力供給回路３４、ＵＳＢ通信ポート３６、通信ポートドライバ回路３８、スピーカ４０、ＬＥＤインジケータ４２及びオン−オフスイッチ４４を備える。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、以下にさらに説明するように、測定、作動及び化粧剤の適用に関して図１の装置１０の作動を制御するように作動可能である。従って、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、このような作動を制御するため、及び本明細書に別途記載されるような制御及び作動を提供するために、一体型メモリにファームウェアを格納するように作動する。このようなファームウェアの提供は、当業者には通常の設計能力の範囲内である。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、タイマ、アナログ−デジタル変換器、及びデジタル−アナログ変換器等の一体型コンポーネント及び複数のデジタル入力／出力線を含む。アナログ−デジタル変換器は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２内で処理するために取得されたアナログ信号のアナログ−デジタル変換を行うように作動する。デジタル−アナログ変換器は、以下に説明する作動装置用のデジタルデータをアナログ信号に変換するように作動可能である。デジタル入力／出力線は、電子コンポーネントをトライステート状態にするか、省電力モードにするか、しないかなど、装置１０のコンポーネントを制御するように作動し、皮膚の研磨装置等のさらなる外部装置を設けてもよいかどうかの制御のために備える。

電力供給回路３４は、図１につき上述した電池を備え、そうでなければ、バンドギャップ基準回路と電圧発生及び調整回路によって構成され、電子回路用の電力レールに必要な基準電圧を提供する。電池は、ハウジング１２の外部に設けられた、金メッキされた銅端子３５を介して、充電電流が供給されると再充電される。電力供給回路３４の設計は、当業者の通常の設計能力の範囲内である。スピーカ４０は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御の下で作動し、図１の装置１０のコンポーネント、例えば測定装置及び作動装置などが作動しているときの可聴通知を提供する。ＬＥＤインジケータ４２は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で作動し、図１の装置１０がスイッチオンされたときに応じて可視通知を提供し、そうでなければ、異なる色の使用等によって、測定装置及び作動装置がそれぞれ作動しているときのように、図１の装置１０の異なる部分が作動しているときに応じて可視通知を提供する。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下にある、通信ポートドライバ回路３８は、ＵＳＢ通信ポート３６を駆動して、以下に詳述するように、図１の装置１０によるデータの受信及び送信を提供する。代替的な形態では、通信ポートドライバ回路３８は、ＷｉＦｉトランシーバを駆動して、装置１０への、及び装置１０からのデータの無線通信を提供するように作動可能である。ＷｉＦｉ通信を提供するための装置の設計は、熟練した読者にとっては、通常の設計事項である。図１の装置１０は、ＵＳＢ通信ポート３６に接続されたＵＳＢケーブルを介して、ラップトップ等のコンピュータとデータ通信する。

図２の主要な作動コンポーネントは、さらに、信号発生器４６、作動信号変換及び調整回路４８、測定信号変換及び調整回路５０、並びに、電極アセンブリ１８、５１を備える。信号発生器４６は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下にあり、そこからデータを受信し、作動信号変換及び調整回路４８と、測定信号変換及び調整回路５０とが、それぞれ異なる時間に駆動するように作動させる。信号発生器４６は、生成された信号の、電圧及び電流の振幅、周波数、デューティサイクル及び持続時間を決定するように作動する。作動信号変換及び調整回路４８は、アナログデバイシス社（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）製の１２ビットのデジタル−アナログ変換器、即ち、ＡＤ５３３９と、作動モードに応じて電流制限制御及び電圧コンプライアンス制御を提供し、電極装置５２とインターフェイスする、他の回路を含む。測定信号変換及び調整回路５０は、デジタル正弦波発生器、即ち、アナログデバイシス社製のＡＤ９８３２と、２５ＭＨｚのマスタクロック発生器、即ち、エプソン社（Ｅｐｓｏｎ）製のＳＧ８００２ＤＣＯＨＢと、電極装置５２とインターフェイスするその他の回路を備える。

図２の主要な作動コンポーネントは、信号測定装置５４、第１の測定インターフェイス装置５６及び第２の測定インターフェイス装置５８をさらに備える。信号測定装置５４は、１８ビットのアナログ‐デジタル変換器、即ち、マイクロチップ社（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ）製のＭＣＰ３４２１を含み、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で、第１の測定インターフェイス装置５６及び第２のインターフェイス装置５８から、異なる時間に受信したアナログ信号に応じて、デジタルデータをプロセッサ３２に提供する。信号測定装置５４は、電圧の振幅及び位相角と、電流の振幅及び位相角とを決定するように作動する。第１の測定インターフェイス装置５６は、電極装置５２とインターフェイスする回路を含む。第２の測定インターフェイス装置５８は、電極アセンブリ５２とインターフェイスする回路を含む。さらに、図２の主要な作動コンポーネントは、電極アセンブリ切換制御器６０と、ポンプ装置６２とを備える。電極アセンブリ切換制御器６０は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下にあり、以下にさらに説明するように、電極アセンブリ５２の作動モードを決定するように作動する。ポンプ装置６２は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下にあり、図１の装置１０のリザーバに入っている化粧剤を送り出すように作動する。リザーバからの導管は、送り出された化粧剤を電極アセンブリ５２の横の開口部に運ぶように作動し、それによって化粧剤が図１の装置１０から分配される。

図１及び図２の電極アセンブリ１８、５２は、図３に、より詳細に示されている。図３の電極アセンブリ８０は、第１の電極装置８２及び第２の電極装置８４を備える。第１の電極装置８２は、第２の電極装置８４がその間に配置されるように、互いに離間した、２つの第１の電極８６を備える。２つの第１の電極８６は、実質的に同一面内にあり、それぞれの領域を半円形に画定し、半円の直線状の基部が互いに対向するように配置される。２つの第１の電極８６は、金メッキされた銅から形成され、絶縁部材によって被覆されていない。第２の電極装置８４は、それぞれが蛇行経路を画定する、２つの第２の電極８８を備え、それらが互いにかみ合った構造を画定するように、互いに対して配置されている。２つの第２の電極８８は、実質的に同一面内にあり、２つの第１の電極８６と同じ平面内にある。２つの第２の電極８８は、金メッキされた銅から形成される。ポリエチレン等の絶縁物質の層が、２つの第２の電極８８を被覆する。２つの第２の電極８８のそれぞれの幅は、０．１ｍｍであり、２つの第２の電極８８の間の間隔は、０．０６ｍｍである。化粧品が塗布される皮膚の厚さに応じて、異なる電極間隔が用いられる。０．０６ｍｍの電極間隔は、目の周り等、角質層が薄いところに適している。０．１ｍｍに近い、電極間隔は、踵のような、角質層がより厚いところに適している。電極アセンブリ８０の総面積は、２ｃｍ^２（長さ２ｃｍ、幅１ｃｍ）である。

次に、図１〜３を参照して上述した装置の作動について、図４に示すフローチャート１００を参照して以下に説明する。図１の装置１０がオン／オフスイッチ４４によってスイッチオンされた後、装置はプログラミングされる（ステップ１０２）。装置をプログラミングするステップは、皮膚調製及び化粧剤塗布レジームを実行するように装置を設定することを含む。装置は、設定データを格納しているコンピュータから、ＵＳＢケーブルを介して、ＵＳＢ通信ポート３６に、その後、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２に、設定データをダウンロードして、そこに格納することにより設定される。設定データは、性別、年齢及び人種源等の表現型データと、標準質、乾燥質、油質、及び併合質等の皮膚のタイプも含む。ユーザは、設定データをダウンロードする前にコンピュータ上で適切な選択を行う。設定データは、図１の装置１０の以前の使用からアップロードされている履歴データも含み、このような履歴データは、皮膚調製及び化粧剤塗布レジームを改善するように作用する。１つのアプローチによれば、装置の使用頻度及び各機会に分配される化粧剤の量が格納される。プロセッサ３２は、格納データに応じて作動して、装置のさらなる使用中に分配される化粧剤の量を制限する。例えば、特定の化粧剤の最大の週間使用量は、以前の使用に基づいて、２ｍｌとすることができる。従って、プロセッサ３２は、この量以下が７日間に配分されるように、又は７日間の期間の後半の間は分配される量を減らすように作動する。ユーザが、７日間の間に１日以上装置を用いなければ、プロセッサは、７日間の残りの日の間に、分配される量を増やするように作動する。別のアプローチによれば、履歴データは、トレンドと単発事象とを区別する。履歴データは、温度や湿度等の環境ファクタを含む。このようなファクタは、皮膚の含水量や浸透性等の皮膚特性に影響を及ぼす。過去の温度及び湿度データによって、現在測定されている温度及び湿度との関連で、現在の皮膚測定値を適用することが可能になる。例えば、現在測定されている温度及び湿度が非常に低い場合、これは皮膚インピーダンス測定値が他のときよりも高くなり、それによる高インピーダンス測定値は、皮膚の健康状態が悪いということよりも、現在の環境による結果であることを示す。従って、プロセッサ３２は、現在測定された温度及び湿度を考慮して、現在の皮膚インピーダンス測定値を調整するように作動し、それにより適度に少ない量の化粧品が分配される。

第２の段階は、電極アセンブリ１８が皮膚と接触している間の、皮膚の浸透性の測定ステップ１０４を含む。２形態の測定が行われ、それは、皮膚のインピーダンス測定と、皮膚の静電容量測定との、２つである。２つの測定形態は共に、皮膚の浸透性の増進特性を提供するために用いられるが、各測定形態について、順番に説明する。

先ず、皮膚のインピーダンス測定を考慮すると、信号生成器４６、測定信号変換及び調整回路５０並びに第１の電極装置８２は、１００Ｈｚから１ＭＨｚの間の掃引周波数の交流信号又は１００Ｈｚから１ＭＨｚの間の周波数を有する交流信号を印加するために、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御の下で一緒に作動する。信号測定装置５４、第２の測定インターフェイス装置５８及び第１の電極装置８２は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で一緒に作動し、異なる周波数における第１の電極装置の電極間の電流信号を測定する。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、電流測定値及び印加電圧に基づいてインピーダンスを決定し、次に、インピーダンスの実数部及び虚数部を決定するように作動する。このようにして決定されたインピーダンスの実数部は、プロセッサ３２に格納されているモデルに応じてＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２による皮膚浸透性と相関する。皮膚インピーダンスを経表皮水分損失量と関連付けるグラフを図４Ｂに示す。図４Ｂのグラフは、インピーダンスを皮膚の浸透性に関連付けるモデルの基礎を成す。図４Ｂのグラフ及びそれに基づくモデルについては、以下にさらに説明する。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、さらに、図５Ａ及び５Ｂを参照して以下に説明する皮膚のモデルに従って、インピーダンスの虚数部、印加信号の周波数、及び、角質層の最外層の抵抗を表す抵抗値に応じて、皮膚の静電容量を決定するように作動する。

そこで、皮膚の静電容量測定について考慮すると、信号発生器４６、測定信号変換及び調整回路５０、第２の電極装置８４は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で一緒に作動し、皮膚に電界を印加する。より具体的には、第２の電極装置８４の電極は、コンデンサのプレートとして作用し、皮膚がコンデンサのプレート間の誘電体を構成する。信号生成器４６は、交流形態の信号を第２の電極装置８４に印加するように作動する。信号測定装置５４及び第２の測定インターフェイス装置５８は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で一緒に作動し、第２の電極装置８４の電極間の電流及び電圧を測定する。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、容量性リアクタンスを決定し、次に、それに応じて比誘電率を決定するように作動する。ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、皮膚の厚さを決定するようにも作動する。皮膚の比誘電率及び厚さの決定については、以下にさらに説明する。

第２の電極装置８４の電極プレートと皮膚とによって画定されるコンデンサのリアクタンスは、次式で与えられる。
式を再整理すると次式が得られる。

プレート間の物質の誘電率に関連付けられる静電容量は、次式で与えられる。

直前の２つの式を組み合わせ、εを比誘電率とすると、複合方程式の主部は次式によって得られる。

プレートの面積Ａ及び周波数ｆは既知である。上述したように、容量性リアクタンスＸｃは、測定され、従って既知である。プレートを分離している距離ｄは、測定される皮膚の一部の典型的な厚さに基づいて推定される。従って、比誘電率εが算出される。

上述したように、第１の電極装置８２を用いる測定は、静電容量Ｃも決定する。比誘電率に関連する静電容量は、次式で与えられ、
式を再整理すると次式が得られる。

静電容量Ｃは、第１の電極装置８２による測定によって与えられ、比誘電率εは、第２の電極装置８４の測定によって与えられ、第２の電極装置の面積Ａは、既知である。よって、プレートの間隔ｄ、より具体的には角質層の深さが算出され、これにより、より正確なｄの値が得られる。

ここで、図４Ａに戻ると、皮膚の浸透性が決定されたことで、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２は、浸透性が、プロセスの第１段階１０２において格納された要件を満たしているか否かを判定するように作動する。要件を満たしていなければ、プロセスは、皮膚の浸透性を増加させるステップ１０６に進む。皮膚の浸透性は、電位信号の印加及び電流信号の印加の、２つのアプローチによって増加する。２つのアプローチの両方を用いて皮膚の浸透性を一層高めることができるが、各アプローチについて、ここでは順に説明する。

先ず、電位信号の印加について考慮すると、信号生成器４６、作動信号変換及び調整回路４８、及び第２の電極装置８４は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で一緒に作動し、１０μｓ〜１０ｍｓの持続時間のパルスの形態で、２０ボルトから１４０ボルトの範囲の電位を印加する。パルスは、角質層を通る複数の経路を可逆的に形成するように作動し、それによって浸透性を増大させる。電位の印加中、信号測定装置５４及び第１の測定インターフェイス装置５６は、印加された電位を監視し、フィードバック制御を提供するために、第２の電極装置８４における電位を測定するように作動する。

そこで、電流信号の印加について考慮すると、信号生成器４６と、作動信号変換及び調整回路４８と、第１の電極装置８２は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で一緒に作動し、第１の電極装置８２の電極を介して、皮膚に実質的に一定の電流を印加する。５０ボルト以下の電位及び５００μＡ／ｃｍ^２までの電流が皮膚に印加される。電流の印加中、信号測定装置５４及び第１の測定インターフェイス装置５６は、印加された電流を監視し、フィードバック制御を提供するために、第１の電極装置８２における電流を測定するように作動する。電流の印加は、後者が存在しないときに、パルス化電位によって形成された経路を維持するように作動する。

図４Ａのステップ１０６の後、図１の装置１０は、図４Ａのステップ１０４につき上述したように、浸透性を測定するように作動する。ステップ１０６及び１０４は、所望の浸透性が達成されるまで繰り返される。

所望の浸透性が達成されると、図１の装置１０の作動は、皮膚への化粧剤の塗布ステップ１０８に進む。より具体的には、ポンプ装置６２は、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２の制御下で作動して、電極アセンブリ１８に隣接して設けた開口部を経てリザーバから化粧剤を皮膚上に吐出する。皮膚への化粧剤の塗布の量及び割合は、所望の化粧剤塗布レジームを満たすように、図４Ａにおけるステップ１０２において、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２に格納されたデータに応じて決定される。ある形態では、化粧剤の塗布は、ステップ１０４に応じて実行される測定と、化粧剤の塗布の段階の間に実効されるステップ１０６に応じた作動との、複数段階で行われる。

化粧剤の塗布が完了すると（ステップ１１０）、完了したばかりの皮膚調製及び化粧剤塗布プロセスに関連するデータは、後にユーザのコンピュータに送信するために、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２によって格納される。上述したように、このような履歴データは、その後の処置において用いられる。

図４Ｂは、皮膚インピーダンスを経表皮水分損失量（ＴＥＷＬ）に関連させるグラフを示す。経表皮水分損失量は、発汗による以外に、角質層を経て皮膚を通して失われる水分の測定値である。図４Ｂに示すように、水分損失の単位は、ｇ／ｍ^２／ｈ（１時間当たりの、１平方メートル当たりのグラム数）で表される。図４Ｂからわかるように、皮膚のインピーダンスの対数と、経表皮水分損失量との間には、経表皮水分損失量が増加するにつれて、インピーダンスが減少する、概して線形の関係がある。経表皮水分損失量は、皮膚の浸透性に対応していることが知られている。皮膚の浸透性を決定するのに、ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｍ３組み込みプロセッサ３２によって用いられるモデルは、皮膚のインピーダンスと経表皮水分損失量との間の図４Ｂの関係に基づいている。

角質層１２０の簡単な電気的等価モデルを図５Ａに示す。このモデルは、第１の抵抗器Ｒ_１が、コンデンサＣと並列であり、このような並列配置が第２の抵抗器Ｒ_２と直列に接続されて構成される。Ｃ及びＲ_１は、角質層の最外層の静電容量及び抵抗を表し、Ｒ_２は、角質層のより深い層に見られる抵抗値を表す。Ｒ_１の典型的な値は、１００Ω〜５ＭΩｃｍ^２の範囲であり、Ｒ_２は、０．１Ω〜１ｋΩｃｍ^２である。このモデルは、皮膚の周波数依存度に反映し、特に、周波数が増大するにつれてインピーダンスの大きさが減少する。上述したような皮膚のインピーダンスの測定及びコール（Ｃｏｌｅ）兄弟による生物学的組織に関する理論(Bioelectrical impedance analysis-part I: review of principles and methods, Kyle, U. G., I. Bosaeus, et al. (2004), Clinical Nutrition 23(5): 1226-1243)に基づいて、Ｒ_１、Ｒ_２及びＣの値を算出することができる。任意の生物学的組織のインピーダンスを分析したときに得られる典型的な複素プロットを、図５Ｂに示す。コール兄弟の経験式によれば、インピーダンスは次式によって与えられる。
・・・ （式１）
ここで、Ｒ_∞は、図５Ｂの半円がＸ軸を横切るところ（即ち、リアクタンスがゼロであるとき）の非常に高い周波数での抵抗値であり、Ｒ_０は、図５の半円がＸ軸を横切るところ（即ち、リアクタンスがゼロであるとき）の非常に低い周波数での抵抗値であり、ωは角周波数、τは時定数であり、
は、一定の位相角である。このような回路の一般的な式は、以下のように表せる。
・・・（式２）
式１と式２との比較に基づいて、以下の式が得られる。
・・・（式３）
・・・（式４）
並列インピーダンスは、実部と虚部とを有し、デカルト形式で以下のように表すことができる。
・・・（式５）
式５において、Ｚ”は、Ｃの値を算出するのに関係する部分である。
・・・（式６）
ここで、Ｚ”は、測定され、ωは既知であり、Ｒ_１は、低周波数ではＲ_０であり、高周波数ではＲ_∞である。式６は、Ｚ”を考慮してＣについて解かれ、Ｒ_１及びωは既知である。

Claims (15)

1. 美容用物質の局所適用のための装置（１０）であって、該装置は、
   ヒト又は動物被験体の皮膚の特性を測定するように構成された、測定装置（５２、５４）と、
   前記測定された前記皮膚の特性に応じて、前記皮膚への電気信号の印加によって、前記ヒト又は動物被験体の前記皮膚の浸透性を変化させるように構成された、作動装置（４６、５２）と、
   前記皮膚の前記浸透性が所望の浸透性に変化した後に、美容用物質を前記皮膚に塗布するように構成された、塗布装置（６２）と、
   を備える装置において、
   前記作動装置は、前記塗布装置が前記皮膚に物質を塗布している間、作動しないことによって、イオントフォレシス電流が前記皮膚を通って流れないことを特徴とする、装置。
2. 前記作動装置は、さらに、前記皮膚に電流が流れないものである電位信号及び前記皮膚に電流が流れるものである電流信号の、前記皮膚への印加によって、前記皮膚の浸透性を変化させるようにし、
   且つ、前記電位信号及び前記電流信号を、異なる時間に前記皮膚に印加するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記作動装置は、電流を流しやすく、それらの間に電位を発現するように作動する離間した部材を備え、前記作動装置は、該作動装置が前記皮膚に当接すると、前記離間した部材が、前記皮膚から電気的に絶縁されるように構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記離間した部材は、同じ平面内に配置され、それにより電極は、前記皮膚に当接し得る、平坦な表面を呈する、請求項３に記載の装置。
5. 前記作動装置は、パルスの形態の、電位信号を生成するように構成され、前記作動装置は、前記パルスがピーク値から徐々に減衰するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記作動装置は、離間した電流印加部材を備え、該電流印加部材は電流を流し、前記電流印加部材が前記皮膚と接触すると、前記皮膚を介してそれらの間に電流を通すように作動する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記作動装置は、前記電流が前記皮膚に印加されている間は、前記電流が一定であるように構成される、請求項６に記載の装置。
8. 前記電流印加部材に流れる電流を測定し、該測定された電流に応じて、前記作動装置によって前記皮膚に印加された電流を制御するように作動する電流制御回路を備える、請求項６又は７に記載の装置。
9. 前記作動装置は、前記電流が前記皮膚に印加されている間、前記電流が５０μＡ／ｃｍ２以下となるように構成される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記作動装置は、前記電流が前記皮膚に印加されている間、前記電流が少なくとも１μＡ／ｃｍ^２となるように構成される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 電流印加電極は、同じ平面内に配置され、それにより前記電流印加電極は、前記皮膚に当接し得る、平坦な表面を呈する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記塗布装置は、前記美容用物質の局所適用のための装置から、美容用物質を分配するように作動する物質アクチュエータと、美容用物質を保持するように構成されるリザーバとを備え、前記物質アクチュエータは、前記リザーバから美容用物質を分配するように作動する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記塗布装置は、美容用物質が分配される、少なくとも１つの分配開口を備え、前記少なくとも１つの分配開口は、前記測定装置及び前記作動装置のうちの少なくとも１つに隣接して配置される、請求項１２に記載の装置。
14. 前記局所適用のための装置のコンポーネントを収容して支持するハウジングを備え、前記ハウジングは片手で把持できるように構成される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記測定装置、前記作動装置及び前記塗布装置を含むハウジングを更に備え、
    前記作動装置は間隔が空く一対の作動電極を備え、前記作動電極は使用中前記皮膚に対して置かれ、前記作動電極が前記皮膚に前記電気信号を印加し、間隔が空く前記作動電極は同じ平面に配置され、間隔が空く前記作動電極は前記ハウジングの端部の平面表面に装着され、間隔が空く前記作動電極と前記ハウジングの前記端部とは前記皮膚に対して当接できる平面表面を形成する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。