KR20190005981A - Skin freezing system to treat acne and skin condition - Google Patents
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Abstract
기술의 특정 실시형태에 따르는 방법 및 시스템은 인간 대상체의 피부에 물질을 적용함을 포함한다. 그후, 어플리케이터를 상기 대상체에 적용하여 상기 대상체의 영역을 냉각시킨다. 조직을 냉각시킨 후, 핵 형성 개시제를 사용하여 상기 조직에서 동결 이벤트를 개시한다. 핵 형성 개시제는 접촉시 피부에 접종되어 그 안에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성하는 빙 결정일 수 있다. 빙 결정과 피부 간의 접촉 시간은 목적하는 효과를 달성하도록 제어될 수 있다.Methods and systems in accordance with certain embodiments of the art include applying a substance to the skin of a human subject. The applicator is then applied to the object to cool the area of the object. After cooling the tissue, nucleation initiators are used to initiate freezing events in the tissue. The nucleation initiator may be an ice crystal that is inoculated into the skin upon contact to produce a predictable freeze event therein. The contact time between the ice crystals and the skin can be controlled to achieve the desired effect.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application
본 국제 출원은 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/334,213호; 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/334,317호; 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/334,330호; 및 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/334,337호에 대한 이익 및 우선권을 주장하며; 이들의 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다.This international application is a continuation-in-part of US Provisional Patent Application No. 62 / 334,213, filed May 10, 2016; U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 334,317, filed May 10, 2016; U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 334,330, filed May 10, 2016; And U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 334,337, filed May 10, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference; The full text of which is incorporated herein by reference.
문헌의 인용에 의한 포함Include by quotation of literature
다음의 미국 특허 출원 및 미국 특허들은 이들의 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다:The following U.S. patent applications and U. S. patents are hereby incorporated by reference in their entirety:
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 제7,854,754호;U.S. Patent No. 7,854,754 entitled " Cooling Apparatus for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 제8,337,539호;U.S. Patent No. 8,337,539 entitled " Cooling Apparatus for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0158636호;U.S. Patent Publication No. 2013/0158636 entitled " Cooling Device for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"조직 치료 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제8,192,474호;U.S. Patent No. 8,192,474 entitled " Method of Treating Tissue ";
"조직 치료 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0066309호;U.S. Patent Publication No. 2013/0066309 entitled " Tissue Treatment Method ";
"조직 치료 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2015/0328077호;U.S. Patent Publication No. 2015/0328077 entitled " Tissue Treatment Method ";
"예비결정된 냉각 프로파일을 제공하도록 복수의 제어 가능한 냉각 소자를 갖는 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 제9,132,031호;U.S. Patent No. 9,132,031 entitled " Cooling Apparatus Having Multiple Controllable Cooling Elements to Provide a Predefined Cooling Profile ";
"예비결정된 냉각 프로파일을 제공하도록 다수의 제어 가능한 냉각 소자를 갖는 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 제9,375,345호;U.S. Patent No. 9,375,345 entitled " Cooling Device Having Multiple Controllable Cooling Elements to Provide a Predefined Cooling Profile ";
"예비결정된 냉각 프로파일을 제공하도록 다수의 제어 가능한 냉각 소자를 갖는 냉각 장치"라는 명칭의 미국 공개 제2015/0342780호;U.S. Publication No. 2015/0342780 entitled " Cooling Device Having Multiple Controllable Cooling Elements to Provide a Predefined Cooling Profile ";
"가요성 센서를 갖는 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2008/0077201호;U.S. Patent Publication No. 2008/0077201 entitled " Cooling Device With Flexible Sensor ";
"피하 지질-풍부 세포의 개선된 냉각을 위해 치료 장치에 사용하기 위한 동결보호제"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2007/0255362호;U.S. Patent Publication No. 2007/0255362 entitled " Cryoprotectant for use in therapeutic devices for improved cooling of subcutaneous lipid-rich cells ";
"피하 지질-풍부 세포의 개선된 냉각을 위해 치료 장치에 사용하기 위한 동결보호제"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0005760호;U.S. Patent Publication No. 2014/0005760 entitled " Cryoprotectant for use in therapeutic devices for improved cooling of subcutaneous lipid-rich cells ";
"상 전이 온도를 갖는 냉각수를 포함하여 피하 지질 풍부 세포로부터 열을 비-침습적으로 제거하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2007/0270925호;U.S. Patent Publication No. 2007/0270925 entitled " Method and Apparatus for Non-invasively Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells Including Coolant with Phase Transition Temperature ";
"피하 지질-풍부 세포 또는 조직을 냉각시키기 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2009/0118722호;U.S. Patent Publication No. 2009/0118722 entitled " Method and Apparatus for Cooling Subcutaneous Lipid-Rich Cells or Tissues ";
"피하 지질-풍부 세포로부터의 향상된 열의 제거 방법 및 작동기를 갖는 치료 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2008/0287839호;U.S. Patent Publication No. 2008/0287839 entitled " Therapeutic Apparatus with Enhanced Heat Removal Method and Actuator from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터의 향상된 열의 제거 방법 및 작동기를 갖는 치료 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0079684호;U.S. Patent Publication No. 2013/0079684 entitled " Therapeutic Apparatus with Improved Heat Removal Method and Actuator from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포의 냉각, 예를 들어 지방 조직의 냉각의 모니터링"이라는 명칭의 미국 특허 제8,285,390호;U.S. Patent No. 8,285,390 entitled " Cooling of Subcutaneous Lipid-Rich Cells, e.g. Monitoring of Cooling of Adipose Tissue ";
"피하 지질-풍부 세포의 냉각, 예를 들어 지방 조직의 냉각의 모니터링"이라는 명칭의 미국 특허 제9,408,745호;U.S. Patent No. 9,408,745 entitled " Cooling Subcutaneous Lipid-Rich Cells, e.g. Monitoring of Cooling of Adipose Tissue ";
"피하 지질-풍부 세포의 냉각, 예를 들어 지방 조직의 냉각의 모니터링"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0116758호;U.S. Patent Publication No. 2013/0116758 entitled " Cooling of subcutaneous lipid-rich cells, e.g. monitoring of cooling of adipose tissue ";
"지질-풍부 영역을 치료하기 위한 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 제8,523,927호;U.S. Patent No. 8,523,927 entitled " System for Treating Lipid-Rich Zone ";
"지질-풍부 영역을 치료하기 위한 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0067025호;U.S. Patent Publication No. 2014/0067025 entitled " System for Treating Lipid-Rich Zone ";
"일회용 시스템 환자 보호 장치의 제한 사용"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2009/0018624호;U.S. Patent Publication No. 2009/0018624 entitled " Limited Use of Disposable System Patient Protection Devices ";
"지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 시스템 온도의 관리"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2009/0018625호;U.S. Patent Publication No. 2009/0018625 entitled " Management of System Temperature to Remove Heat from Lipid-Rich Zone ";
"지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하는 시스템을 위한 사용자 인터페이스"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2009/0018626호;U.S. Patent Publication No. 2009/0018626 entitled " User Interface for a System to Remove Heat from a Lipid-Rich Zone ";
"지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 안심 시스템"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2009/0018627호;U.S. Patent Publication No. 2009/0018627 entitled " A Safety System for Removing Heat from a Lipid-Rich Zone ";
"신체 윤곽성형 용도를 위한 치료 계획 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제8,275,442호;U.S. Patent No. 8,275,442 entitled " Treatment Planning System and Method for Body Contouring Use ";
"신체 윤곽성형 용도를 위한 치료 계획 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0158440호;U.S. Patent Publication No. 2013/0158440 entitled " Treatment Planning System and Method for Body Contouring Use ";
"피하 지질-풍부 세포를 냉각시키기 위한 친수성 저장소를 갖는 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 제12/275,002호;U.S. Patent Application No. 12 / 275,002 entitled " Apparatus Having Hydrophilic Storage to Cool Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 소수성 필터를 갖는 장치"라는 명칭의 미국 특허 출원 제12/275,014호;U.S. Patent Application No. 12 / 275,014 entitled " Apparatus with a hydrophobic filter for removing heat from subcutaneous lipid-rich cells ";
"신체 윤곽성형 용도를 위한 복합 양식 치료 시스템, 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제8,676,338호;U.S. Patent No. 8,676,338 entitled " Multiple Contour Therapy System, Method and Apparatus for Body Contouring Applications ";
"신체 윤곽성형 용도를 위한 복합 양식 치료 시스템, 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0316393호;U.S. Patent Publication No. 2014/0316393 entitled " Complex Aquatic Treatment System, Method and Apparatus for Body Contouring Applications ";
"피하 지질-풍부 세포를 냉각시키기 위한 방해/재개 능력을 갖는 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제8,603,073호;U.S. Patent No. 8,603,073 entitled " System and Method Having Interference / Resume Capability to Cool Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포를 냉각시키기 위한 방해/재개 능력을 갖는 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2013/0245731호;U.S. Patent Publication No. 2013/0245731 entitled " System and Method Having Interference / Resume Capability to Cool Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제8,702,774호;U.S. Patent No. 8,702,774 entitled " Apparatus, System and Method for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0257443호;U.S. Patent Publication No. 2014/0257443 entitled " Apparatus, System and Method for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"피하 지질-풍부 조직의 개선된 냉각을 위한 시스템에 사용하기 위한 조성물"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0257443호;U.S. Patent Publication No. 2014/0257443 entitled " Composition for use in a system for improved cooling of subcutaneous lipid-rich tissue ";
"피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 국소화 열속 구역을 갖는 장치, 적용 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 공개 제2012/0239123호;U.S. Publication No. 2012/0239123 entitled " Apparatus, Application System and Method with Localized Thermal Zone for Removing Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells ";
"냉동수술 동안의 동결보조제 화합물의 용도"라는 명칭의 미국 특허 제6,041,787호;U. S. Patent No. 6,041, 787 entitled " Use of Freezing Aid Compounds During Cryosurgery ";
"지방흡입술에 의한 지방 조직의 제어된 제거를 위한 동결 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제6,032,675호;U. S. Patent No. 6,032, 675 entitled " Freeze Method for Controlled Removal of Adipose Tissue by Liposuction ";
"상 변화 냉각수를 통해 피하 지질-풍부 세포로부터 열을 비-침습적으로 제거하기 위한 가정용 어플리케이터, 및 관련 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 제9,314,368호;U.S. Patent No. 9,314,368 entitled " Household Applicators and Related Devices, Systems and Methods for Non-invasive Removal of Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells via Phase Change Cooling Water ";
"상 변화 냉각수를 통해 피하 지질-풍부 세포로부터 열을 비-침습적으로 제거하기 위한 가정용 어플리케이터, 및 관련 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 공개 제2011/0238051호;U.S. Publication No. 2011/0238051 entitled " Household Applicators and Related Devices, Systems and Methods for Non-invasive Removal of Heat from Subcutaneous Lipid-Rich Cells Through Phase Change Cooling Water ";
"피하 지질-풍부 조직을 변화시키기 위한 다중-양식 치료 시스템, 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 제9,545,523호;U.S. Patent No. 9,545,523 entitled " Multiple-aquaculture System, Method and Apparatus for Altering Subcutaneous Lipid-Rich Tissue ";
"유체 혼합 시스템 및 유체-냉각된 어플리케이터를 갖는 치료 시스템 및 이를 사용하는 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2014/0277302호;U.S. Patent Publication No. 2014/0277302 entitled " Therapeutic System With Fluid Mixing System And Fluid-Cooled Applicator And Method Of Using It ";
"피부의 외관을 개선시키고 다른 치료를 제공하기 위한 치료 시스템, 방법, 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2015/0216720호;U.S. Patent Publication No. 2015/0216720 entitled " Therapeutic System, Method, and Apparatus for Improving the Appearance of the Skin and Providing Other Therapies ";
"지질-풍부 조직의 개선된 냉각을 위한 조성물, 치료 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2015/0216816호;U.S. Patent Publication No. 2015/0216816 entitled " Composition, Treatment System and Method for Improved Cooling of Lipid-Rich Tissue ";
"셀룰라이트를 치료하고 다른 치료를 제공하기 위한 치료 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2015/0216719호;U.S. Patent Publication No. 2015/0216719 entitled " Therapeutic System and Method for Treating Cellulite and Providing Other Therapies ";
"표적화된 조직을 냉각시키기 위한 치료 시스템, 장치, 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제14/662,181호;U.S. Patent Application No. 14 / 662,181 entitled " Therapeutic System, Device, and Method for Cooling Targeted Tissue ";
"조절 가능한 갭 어플리케이터를 갖는 치료 시스템 및 조직을 냉각시키는 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제14/710,407호;U.S. Patent Application No. 14 / 710,407 entitled " Therapeutic System With Adjustable Gap Applicator and Method For Cooling Tissue ";
"턱밑 조직을 치료하기 위한 치료 시스템, 소용적 어플리케이터, 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2016/0054101호;U.S. Patent Publication No. 2016/0054101 entitled " Therapeutic System, Substitute Applicator, and Method for Treating Submandibular Tissue ";
"냉동요법 장치를 위한 스트레스 완화 커플링"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2016/0051308호;U.S. Patent Publication No. 2016/0051308 entitled " Stress Relief Coupling for Cryotherapy Devices "
"피부의 외관을 변화시키기 위한 치료 시스템, 방법, 및 장치"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2016/0089550호;U.S. Patent Publication No. 2016/0089550 entitled " Therapeutic System, Method, and Apparatus for Changing Skin Appearance ";
"샘(GLAND) 및 다른 표적화된 구조에 영향을 주기 위한 치료 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2017/0007309호;U.S. Patent Publication No. 2017/0007309 entitled " Therapeutic System and Method for Affecting GLAND and Other Targeted Structures ";
"동결 이벤트를 확인하기 위해 피부 및 조직의 냉각을 모니터링하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 공개 제2016/0317346호;U.S. Patent Publication No. 2016/0317346 entitled " System and Method for Monitoring Skin and Tissue Cooling to Identify Frozen Events ";
"신경을 냉각시키기 위한 경피 치료 시스템, 냉각 장치, 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제15/271,121호;U.S. Patent Application No. 15 / 271,121 entitled " Percutaneous Therapeutic System, Cooling Device, and Method for Cooling the Nerve ";
"혈관 구조를 냉각시키기 위한 혈관 치료 시스템, 냉각 장치, 및 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제15/296,853호;U.S. Patent Application No. 15 / 296,853 entitled " Vascular Therapy System, Cooling Device, and Method for Cooling Vascular Structures ";
"조직의 냉각 동안 어플리케이터와 피부 간의 온도-의존적 접착"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제15/400,885호; 및U.S. Patent Application No. 15 / 400,885 entitled " Temperature-Dependent Adhesion Between Applicator and Skin During Tissue Cooling "; And
"윤곽성형된 헤드 및 라이너 조립체를 갖는 냉각 컵 어플리케이터"라는 명칭의 미국 가특허 출원 제62/297,054호.U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 297,054 entitled " Cooling Cup Applicator with Contoured Head and Liner Assembly ".
기술 분야Technical field
본 발명은 일반적으로 조직을 냉각시키기 위한 시스템에 관한 것이다. 특히, 몇몇 실시형태는 조직을 제어 가능하게 냉각시켜 여드름 또는 다른 질환을 치료하기 위한 치료 시스템, 방법, 및 물질에 관한 것이다.The present invention generally relates to a system for cooling tissue. In particular, some embodiments are directed to treatment systems, methods, and materials for the controlled cooling of tissue to treat acne or other diseases.
피부에서 발견되는 외분비샘은, 피부 모공 또는 모낭을 통해 수성, 유성 및/또는 왁스성 물질을 배출함으로써 신체의 피부 또는 모낭을 윤활, 방수, 세정 및/또는 냉각시킴을 포함하여 피부 건강을 유지시키는데 역할을 한다. 피지샘 및 발한샘(예를 들어, 땀샘)과 같은 특정 외분비샘에 의한 이러한 물질의 과잉생산 및/또는 과잉분비는 치료하기가 어려운 것으로 판명된 보기 안 좋은 피부 장애를 야기할 수 있다. 예를 들면, 피지샘에 의해 생산되고 분비되는 왁스성 물질인 피지의 과잉생산은 면포(예를 들어, 블랙헤드, 화이트헤드 등)의 형성 및 여드름과 관련된 피부의 다른 염증성 질환(예를 들어, 염증이 생긴 구진, 농포, 결절 등)을 야기할 수 있으며, 이것은 잠재적으로 피부의 흉터를 야기할 수 있다. 모낭과 관련된 피지샘 과잉생산은 주로 신체의 매우 가시적인 부위에, 예를 들어 얼굴, 목, 가슴 위쪽, 어깨 및 등을 따라 발견된다.The exocrine glands found in the skin play a role in maintaining skin health, including lubrication, waterproofing, cleansing and / or cooling of the body's skin or hair follicles by discharging aqueous, oily and / or waxy materials through the skin pores or hair follicles . Excessive production and / or excess secretion of such substances by certain exocrine glands such as sebaceous glands and foot glands (e.g., sweat glands) can cause unacceptable skin disorders that have proved difficult to treat. For example, the overproduction of sebum, a waxy substance produced and secreted by sebaceous glands, is associated with the formation of cotton (e.g., blackheads, whiteheads) and other inflammatory diseases of the skin associated with acne (e.g., Inflammatory papules, pustules, nodules, etc.), which can potentially cause scarring of the skin. Overexpression of sebaceous glands associated with hair follicles is mainly found in very visible areas of the body, for example along the face, neck, upper chest, shoulders and back.
다한증은 포유동물의 피부에서 땀샘으로부터의 땀의 과잉생산 및 분비에 의해 야기된 과도한 발한과 관련된 상태이다. 신체의 거의 전체에 걸쳐 분포된 에크린 땀샘으로부터의 과도한 발한은 불편감 및 당혹감을 야기할 수 있다. 예를 들면, 국소 다한증(focal hyperhydrosis)은 손바닥, 발바닥, 얼굴 및 두피에서 일어날 수 있다. 아포크린 땀샘, 특히 겨드랑이(즉, 액와)에서의 아포크린 땀샘은 바람직하지 않은 냄새에 기여할 수 있는 기름기-생산 세포를 갖는다.Hyperhidrosis is a condition associated with excessive perspiration caused by overproduction and secretion of sweat from sweat glands in the skin of mammals. Excessive sweating from the eccrine sweat glands distributed over almost the entire body can cause discomfort and embarrassment. For example, focal hyperhydrosis can occur in the palms, soles, face, and scalp. Apocrine sweat glands, especially apocrine glands in the armpit (i.e., axillae), have greasy-producing cells that can contribute to undesirable odors.
이러한 그리고 다른 피부 및 조직 질환에 대한 치료는 종종 효과적이지 못하고, 비-지속적이고/비-지속적이거나 바람직하지 않은 부작용을 갖는다.Treatment of these and other skin and tissue disorders is often ineffective and has non-persistent / non-persistent or undesirable side effects.
본 발명의 다수의 측면들은 하기 도면을 참고로 하여 더욱 잘 이해될 수 있다. 동일한 참조 번호는 유사한 요소 또는 작용을 나타낸다. 도면에서 요소들의 크기 및 상대적 위치를 반드시 일정한 비례로 작성할 필요는 없다.
도 1은 대상체의 피부, 진피, 및 피하 조직의 개략적 단면도이다.
도 2는 피지샘을 치료한 후의 도 1의 대상체의 피부, 진피, 및 피하 조직의 개략적 단면도이다.
도 3은 기술의 실시형태에 따라 인간 대상체의 신체에서 표적화된 구조를 비-침습적으로 치료하기 위한 치료 시스템의 부분 개략적 등축도이다.
도 4는 도 3의 치료 시스템의 도관의 단면도이다.
도 5는 기술의 실시형태에 따라 대상체의 피부를 치료하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 6은 어플리케이터를 초기에 환자의 피부에 배치하여 동결 이벤트를 개시하는 경우, 최소한의 피부 과냉각을 수반하거나 피부 과냉각을 수반하지 않는 치료에 대한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 7은 상당한 피부 냉각을 수반하는 치료에 대한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 8은 기술의 실시형태에 따라 대상체의 피부를 치료하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9a 내지 9c는 개시된 기술의 실시형태에 따라 치료 부위를 준비하기 위한 방법의 단계들을 보여준다.
도 10a는 개시된 기술의 실시형태에 따르는 냉동요법에 적합한 패턴화된 하이드로겔을 보여준다.
도 10b 및 10c는 패턴화된 하이드로겔에 대한 프로필렌 글리콜 농도 대 길이의 플롯이다.
도 11a 및 11b는 기술의 실시형태에 따라 빙 핵 형성 영역을 갖는 하이드로겔 물질의 측면도이다.
도 12a는 친수성 머리와 소수성 꼬리를 갖는 유화제 또는 계면활성제를 보여준다.
도 12b는 유화제에 의해 포획된 제제를 보여준다.
도 13a 및 13b는 수중유 에멀젼 및 유중수 에멀젼을 보여준다.
도 14는 지방에 대한 융점/빙점 온도를 갖는 표이다.
도 15a 및 15b는 개시된 기술의 몇몇 실시형태에 따라 피부 상에서 수행된 시험 결과를 보여준다.
도 16은 치료 주기 온도 프로파일 및 어플리케이터 표면-조직 계면에서 온도 센서에 의해 측정된 온도 반응을 보여준다.
도 17은 기술의 실시형태에 따라, 일정한 속도로 낮아진 다음 일반적으로 일정한 값으로 유지되는 어플리케이터 표면의 온도를 보여준다.
도 18은 기술의 실시형태에 따라, 피부 온도를 낮춤으로써 조직의 제어된 과냉각 및 제어된 동결을 위한 예시적인 치료 주기를 보여주는 온도 대 시간의 플롯이다.
도 19a 내지 19e는 치료 부위 및 열 모델링에 적용되는 어플리케이터의 단면도이다.
도 20a 내지 20f는 과냉각 없이 조직을 동결시키는 한 가지 방법의 단계들을 예시한다.
도 21은 개시된 기술의 실시형태에 따라 피부를 다수회 동결시키기 위한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 22a는 피부의 빙 접종(ice inoculation)을 위한 절연체(insulator)로서 작용할 수 있는 비동결된 액체 커플링 매질을 보여준다.
도 22b는 이동된(shifted) 온도 프로파일을 갖는 도 22a의 커플링 매질을 보여준다.
도 23은 개시된 기술의 실시형태에 따르는, 온도 대 물 중의 프로필렌 글리콜(PG) 농도의 플롯이다.
도 24a 내지 24f는 개시된 기술의 실시형태에 따라, 피부를 과냉각시킨 다음 동결 이벤트를 개시하기 위한 방법의 단계들을 보여준다.
도 25는 시간 대 조직을 과냉각 및 동결시키기 위한 온도의 플롯이다.
도 26은 시간 대 조직을 과냉각시킨 다음 동결을 유발하기 위해 2회 사이클링하는 과정에 대한 온도의 플롯이다.
도 27a 내지 27c는 과정 동안의 다양한 단계에서의 어플리케이터 및 커플링 매질을 보여준다.
도 28은 개시된 기술의 실시형태에 따라 치료 부위에 적용되는 어플리케이터를 보여준다.
도 29는 빙 핵 형성제를 활성화시킴으로써 빙 핵 형성을 유발하기 위한 온도 프로파일에 대한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 30은 개시된 기술의 실시형태에 따라 치료 부위에 적용되는 어플리케이터 및 빙 핵 형성제(INA)를 보여준다.
도 31은 핵 형성을 위해 INA를 전달하기 위한 온도 대 시간의 플롯을 보여준다.
도 32a 내지 32d는 하이드로겔을 사용하여 과냉각된 조직을 동결시키는 공정의 단계들을 보여주는 IR 이미지이다.
도 33a 내지 33d는 조합된 물질들을 사용한 조직 동결 접종을 보여주는 IR 이미지이다.
도 34a 및 34b는 개시된 기술의 몇몇 실시형태에 따라 치료 부위에 적용되는 어플리케이터의 단면도이다.
도 35는 하이드로겔을 사용하여 동결제를 유발하기 위한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 36은 개시된 기술의 실시형태에 따라 커플링 물질에서 제어된 동결을 생성하도록 배치된 어플리케이터를 보여준다.
도 37은 어플리케이터-하이드로겔 계면 외부의 위치에서 동결 이벤트를 개시하도록 구성된 외부 핵 형성 소자를 갖는 어플리케이터를 보여준다.
도 38은 치료 부위에 적용되어 에너지-기반 활성화를 제공할 수 있는 어플리케이터의 단면도이다.
도 39는 동결 이벤트를 개시하기 전에 피부를 과냉각시키기 위한 온도 대 시간의 플롯이다.
도 40은, 과냉각 후 및 동결 전, 어플리케이터의 온도를 조절하여 표피를 가온시키는 경우의 온도 대 시간의 플롯이다.
도 41은 냉각 프로토콜에 대한 온도 대 시간의 플롯 및 어플리케이터와 피부 조직 및 온도 분포의 세 개의 단면도를 보여준다.
도 42는 표피/진피에서의 온도 프로파일 및 하나의 치료 프로토콜에 대한 온도 분포를 보여준다.
도 43은 하나의 치료 프로토콜에 대한 표피/진피로의 온도 프로파일을 보여준다.
도 44는 주사 가능한 물질을 사용하여 피내 조직 동결을 생성하는 한 가지 방법에서의 단계를 보여준다.
도 45는 본 발명의 기술의 측면에 따라 조직을 준비하고 동결하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 46은 개시내용의 실시형태에 따르는 컴퓨팅 장치의 하위부품을 예시하는 개략적인 블럭 선도이다.Many aspects of the invention may be better understood with reference to the following drawings. Like reference numerals designate like elements or acts. It is not necessary to make the size and the relative position of the elements in the figure necessarily proportional to each other.
1 is a schematic cross-sectional view of the skin, dermis, and subcutaneous tissue of a subject.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the skin, dermis, and subcutaneous tissue of the subject of Figure 1 after treatment of sebaceous glands.
3 is a partial schematic diagram of a treatment system for non-invasively treating a targeted structure in the body of a human subject according to an embodiment of the technique.
Figure 4 is a cross-sectional view of the conduit of the treatment system of Figure 3;
5 is a flow chart illustrating a method for treating skin of a subject according to an embodiment of the technique.
Figure 6 is a plot of temperature versus time for treatment with minimal skin cooling or without skin cooling when the applicator is initially placed on the patient ' s skin to initiate a freezing event.
Figure 7 is a plot of temperature versus time for treatment with significant skin cooling.
Figure 8 is a flow chart illustrating a method for treating skin of a subject in accordance with an embodiment of the technique.
Figures 9a-9c illustrate steps of a method for preparing a treatment site in accordance with an embodiment of the disclosed technique.
Figure 10a shows a patterned hydrogel suitable for cryotherapy according to embodiments of the disclosed technology.
Figures 10b and 10c are plots of propylene glycol concentration versus length for the patterned hydrogel.
11A and 11B are side views of a hydrogel material having an ice nucleation region according to an embodiment of the technique.
Figure 12a shows an emulsifier or surfactant having a hydrophilic head and a hydrophobic tail.
Figure 12b shows the formulation captured by the emulsifier.
Figures 13a and 13b show oil-in-water emulsions and water-in-oil emulsions.
Figure 14 is a table with melting point / freezing point temperature for fat.
Figures 15a and 15b show test results performed on the skin in accordance with some embodiments of the disclosed technique.
Figure 16 shows the treatment cycle temperature profile and the temperature response measured by the temperature sensor at the applicator surface-tissue interface.
Figure 17 shows the temperature of an applicator surface that is lowered at a constant rate and then maintained at a generally constant value, in accordance with an embodiment of the technology.
18 is a plot of temperature versus time showing an exemplary treatment cycle for controlled supercooling and controlled freezing of tissue by lowering skin temperature, in accordance with an embodiment of the technique.
19A-19E are cross-sectional views of an applicator applied to a treatment site and thermal modeling.
Figures 20A-20F illustrate one method step for freezing tissue without supercooling.
Figure 21 is a plot of temperature versus time for freezing the skin multiple times according to embodiments of the disclosed technique.
Figure 22A shows a non-frozen liquid coupling medium that can act as an insulator for ice inoculation of the skin.
Figure 22b shows the coupling medium of Figure 22a with a shifted temperature profile.
23 is a plot of propylene glycol (PG) concentration in water versus water, in accordance with an embodiment of the disclosed technique.
24A-24F illustrate steps of a method for supercooling skin and then initiating a freezing event, in accordance with an embodiment of the disclosed technique.
Figure 25 is a plot of temperature for subcooling and freezing time versus tissue.
Figure 26 is a plot of temperature for a two-cycle cycle to sub-cool the time versus tissue and cause freezing.
27A-27C show the applicator and coupling media at various stages during the course.
28 shows an applicator applied to a treatment site in accordance with an embodiment of the disclosed technique.
Figure 29 is a plot of temperature versus time for a temperature profile to cause ice nucleation by activating the ice nucleating agent.
30 shows an applicator and an ice nucleating agent (INA) applied to a treatment site in accordance with an embodiment of the disclosed technique.
Figure 31 shows a plot of temperature versus time for delivering INA for nucleation.
32A-32D are IR images showing the steps of a process for freezing supercooled tissue using a hydrogel.
33A-33D are IR images showing tissue freezing using combined materials.
34A and 34B are cross-sectional views of an applicator applied to a treatment site in accordance with some embodiments of the disclosed technique.
Figure 35 is a plot of temperature versus time for inducing copper settlement using a hydrogel.
36 shows an applicator arranged to produce controlled freezing in a coupling material according to an embodiment of the disclosed technique.
Figure 37 shows an applicator having an outer nucleation element configured to initiate a freeze event at a location external to the applicator-hydrogel interface.
Figure 38 is a cross-sectional view of an applicator applied to a treatment site to provide energy-based activation.
Figure 39 is a plot of temperature versus time for supercooling skin before initiating a freezing event.
Figure 40 is a plot of temperature versus time when the epidermis is warmed by adjusting the temperature of the applicator after subcooling and before freezing.
Figure 41 shows a plot of temperature versus time for the cooling protocol and three cross-sections of the applicator, skin texture, and temperature distribution.
Figure 42 shows the temperature profile in the epidermis / dermis and the temperature distribution for one treatment protocol.
Figure 43 shows the temperature profile to the epidermis / dermis for one treatment protocol.
Figure 44 shows steps in one method of producing intradermal tissue freezing using an injectable material.
Figure 45 is a flow chart illustrating a method for preparing and freezing tissue according to aspects of the present technique.
46 is a schematic block diagram illustrating subcomponents of a computing device in accordance with an embodiment of the disclosure.
A. 개요 A. Overview
본 발명은 조직의 외관, 기능 및 건강을 개선시키고 다른 치료들을 수행하기 위한 치료 시스템을 기술한다. 아래에 제시된 세부사항 중의 몇몇은 관련 기술의 숙련가가 이들을 실시하고 만들고 사용할 수 있도록 하기에 충분한 방식으로 하기 실시예 및 방법을 기술하기 위해 제공된다. 그러나, 아래에 기술된 세부사항 및 잇점들 중의 몇몇은 기술의 특정 실시예 및 방법을 실시하는데 필요하지 않을 수 있다. 또한, 상기 기술은 당해 기술의 범위내에 있지만 상세하게 기재되어 있지 않은 다른 실시예 및 방법을 포함할 수 있다.The present invention describes a treatment system for improving the appearance, function and health of a tissue and for performing other treatments. Some of the details set forth below are provided to describe the embodiments and methods in a manner sufficient to enable those skilled in the relevant arts to practice, make and use them. However, some of the details and advantages described below may not be necessary to practice the specific embodiments and methods of the technology. In addition, the techniques may include other embodiments and methods that are within the scope of the art but are not described in detail.
기술의 다양한 측면들은, 조직, 세포, 구조, 부속기관, 또는 표적화된 피쳐(feature)들에 영향을 주는 냉각 이벤트(예를 들어, 부분 동결 이벤트, 완전 동결 이벤트 등)를 생성하기 위해 환자의 피부 표면을 냉각시키는 것에 관한 것이다. 본원에 개시된 시스템은 샘(예를 들어, 외분비샘, 피지샘, 땀샘, 발한샘 등), 피부의 구조(예를 들어, 모낭, 표면 신경 등), 및/또는 조직의 층(들)(예를 들어, 진피 층, 표피 층, 피하 층, 표피, 진피, 피하의 하층(들) 등)을 표적으로 할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 냉각 이벤트는 외분비샘의 과잉생산 및/또는 과잉분비를 감소 또는 제한하여, 면포 및/또는 여드름과 관련된 피부의 다른 염증성 질환, 예를 들어, 염증이 생긴 구진, 농포, 결절 등을 치료한다. 예를 들면, 냉각 이벤트는, 샘에 대한 유효량의 열 손상이 이러한 샘에 의한 과잉생산 및/또는 과잉분비를 감소 또는 제한하여 여드름 또는 다른 피부 질환을 감소 또는 제거할 수 있게 한다. 냉각 이벤트는 비-표적화된 조직에 영향을 주지 않으면서 표적화된 외분비샘을 함유하는 진피 층의 영역을 동결시킴을 포함할 수 있다. 치료 어플리케이터는 얼굴, 목, 가슴 위쪽, 어깨, 등, 및 다른 치료 부위를 따라 사용하기 위해 구성될 수 있고, 피부, 피하 조직, 특정 구조, 특정 세포 등에서 특정 층을 표적으로 할 수 있다.Various aspects of the technique may be used to create a cooling event (e. G., A partial freeze event, a complete freeze event, etc.) that affects a tissue, a cell, a structure, an accessory or a targeted feature To cooling the surface. The system disclosed herein may be used to treat a variety of conditions including, but not limited to, follicles (e. G., Exocrine glands, sebaceous glands, sweat glands, For example, the dermal layer, epidermal layer, subcutaneous layer, epidermis, dermis, subcutaneous sublayer (s), etc.) can be targeted. In some embodiments, the cooling event may reduce or limit the overproduction and / or excess secretion of the exocrine glands to prevent other inflammatory diseases of the skin associated with cotton and / or acne, such as inflammatory papules, pustules, Cure. For example, a cooling event allows an effective amount of heat injury to the fountain to reduce or limit the overproduction and / or excess secretion of such fountain, thereby reducing or eliminating acne or other skin conditions. The cooling event may include freezing the area of the dermis layer containing the targeted exocrine glands without affecting the non-targeted tissue. Therapeutic applicators may be configured for use along the face, neck, upper chest, shoulders, back, and other treatment areas and may target specific layers in the skin, subcutaneous tissue, specific structures, specific cells,
특정 실시형태에서, 목적하는 예측 가능한 시간에 대상체의 피부를 예측 가능하게 동결시키는 방법은, 피부가 제1 온도에 있도록 피부의 온도를 피부 중의 유체의 빙점 아래로 낮춤을 포함한다. 빙 결정(ice crystal)을 피부와 접촉시켜 피부에 접종하고 그 안에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성한다. 빙 결정과 피부의 접촉 시간은 예측 가능한 동결이 목적하는 시간에 일어나도록 제어된다. 일부 과정에서, 상기 방법은 대상체의 피부에 적용되는 어플리케이터를 사용하여 수행될 수 있다.In certain embodiments, a method of predictably freezing the skin of a subject at a desired, predictable time includes lowering the temperature of the skin below the freezing point of the fluid in the skin to a first temperature. Contact the skin with ice crystals to inoculate the skin and create a predictable freezing event therein. The contact time of the ice crystals and the skin is controlled so that predictable freezing occurs at a desired time. In some processes, the method may be performed using an applicator applied to the skin of the subject.
몇몇 실시형태에서, 표피 조직은 한 번만 동결시키면서 진피 조직은 한 번 이상 동결시키는 방법은 커플링 매질을 어플리케이터에 적용함을 포함한다. 커플링 매질은 빙 결정을 형성할 수 있는 매질을 그 안에 갖는다. 어플리케이터의 온도는 매질을 적어도 부분적으로 동결시키기 위해 매질의 빙점 아래로 낮춘다. 어플리케이터가 지닌 커플링 매질은 대상체의 피부 표면 상에 배치된다. 어플리케이터의 온도는, 피부 표면과 접촉하는 매질의 적어도 일부를 동결시켜 진피 및 표피 조직을 동결시키기 위해 치료 온도로 조절될 수 있다. 몇몇 과정에서, 어플리케이터는 진피 조직이 해동되게 하기에는 충분하지만 표피 조직이 해동되도록 할 만큼은 아닌 양으로 가온된다. 진피 조직이 적어도 부분적으로 해동된 후, 어플리케이터의 온도는, 해동된 진피 조직의 적어도 일부는 재동결되고 표피 조직은 계속 동결된 채로 있도록 제2 치료 온도로 조절된다.In some embodiments, a method of freezing epidermal tissue once and freezing dermal tissue more than once includes applying a coupling medium to the applicator. The coupling medium has therein a medium capable of forming ice crystals. The temperature of the applicator is lowered below the freezing point of the medium to at least partially freeze the medium. The coupling medium of the applicator is disposed on the skin surface of the subject. The temperature of the applicator can be adjusted to the treatment temperature to freeze the dermis and epidermal tissue by freezing at least a portion of the medium in contact with the skin surface. In some procedures, the applicator is warmed in an amount that is sufficient to cause the dermal tissue to thaw but not enough to allow the epidermal tissue to thaw. After the dermis tissue is at least partially defrosted, the temperature of the applicator is adjusted to a second treatment temperature such that at least a portion of the defrosted dermis tissue is re-frozen and the epidermal tissue remains frozen.
추가의 실시형태에서, 표피 조직은 단 한번만 동결시키면서 진피 조직은 한 번 이상 동결시키는 방법은, 대상체의 피부 표면을 냉각시키도록 구성된 어플리케이터를 사용하여 진피 조직 및 표피 조직을 적어도 부분적으로 동결시킴을 포함한다. 표피 조직은 계속 동결된 채로 있으면서, 어플리케이터는 진피 조직의 적어도 일부가 해동되게 하기에 충분한 양으로 가온되며, 진피 조직의 적어도 일부를 해동한 후, 어플리케이터를 냉각시켜 진피 조직의 적어도 일부를 재동결시킨다.In a further embodiment, the method of freezing the epidermis tissue only once and freezing the dermis tissue more than once may include at least partially freezing the dermis tissue and epidermal tissue using an applicator configured to cool the skin surface of the subject do. While the epidermis remains freeze, the applicator is warmed in an amount sufficient to cause at least a portion of the dermis tissue to thaw, and after dissolving at least a portion of the dermis tissue, the applicator is allowed to cool to refreeze at least a portion of the dermis tissue .
하나의 실시형태에서, 피부를 예측 가능하게 동결시키는 방법은, 제1 어플리케이터 온도에서 커플링 매질 및 어플리케이터를 사용하여 대상체의 피부를 과냉각시킴을 포함한다. 제1 어플리케이터 온도는 커플링 매질의 빙점보다 높다. 커플링 매질은 커플링 매질 및 피부의 동결을 억제시키는 빙점 강하제를 포함한다. 피부에 접종하여, 어플리케이터의 온도를 제1 어플리케이터 온도 아래로 낮추지 않으면서 피부를 동결시킨다.In one embodiment, a method for predictably freezing skin comprises supercooling the skin of the object using a coupling medium and an applicator at a first applicator temperature. The first applicator temperature is higher than the freezing point of the coupling medium. The coupling medium includes a coupling medium and a freezing point depressant that inhibits freezing of the skin. The skin is inoculated to freeze the skin without lowering the temperature of the applicator below the first applicator temperature.
몇몇 추가의 실시형태에서, 피부를 치료하는 방법은 대상체의 피부의 온도를 상기 피부의 표적 조직의 빙점 아래로 낮춤을 포함한다. 피부의 냉각을 그 안에서 동결이 일어나지 않도록 모니터링한다. 피부에 전달되는 비-동결 냉각 치료의 양은 표적 조직이 예비결정된 제1 수준의 냉각에 도달하도록 제어된다. 표적 조직이 예비결정된 제1 수준에 도달한 후, 피부를 동결시킨다. 피부로 전달되는 동결 냉각 치료의 양은 표적 조직이 예비결정된 제2 수준의 냉각에 도달하도록 제어된다.In some additional embodiments, the method of treating the skin includes lowering the temperature of the skin of the subject below the freezing point of the target tissue of the skin. Cooling of the skin is monitored so that freezing does not occur therein. The amount of non-freezing cooling therapy delivered to the skin is controlled so that the target tissue reaches a predetermined first level of cooling. After the target tissue has reached the predetermined first level, the skin is frozen. The amount of freezing cooling therapy delivered to the skin is controlled so that the target tissue reaches a predetermined second level of cooling.
대상체를 치료하기 위한 시스템은, 어플리케이터가 대상체에 적용될 때 대상체의 피부 표면을 냉각시키도록 구성된 어플리케이터, 및 제어기를 포함한다. 제어기는 어플리케이터가, 예를 들면, 적어도 하나의 빙 결정을 생성하거나 유지하고/유지하거나 적어도 하나의 빙 결정을 통해 대상체의 피부에서 동결 이벤트를 유도하도록 프로그래밍될 수 있다.A system for treating a subject comprises an applicator configured to cool the skin surface of the subject when the applicator is applied to the subject, and a controller. The controller can be programmed to cause the applicator to create, maintain and / or maintain at least one ice crystal, for example, or to induce a freeze event in the skin of the object through at least one ice crystal.
본원에 개시된 실시형태의 적어도 일부는 미용적으로 유리한 치료를 위한 것일 수 있다. 이와 같이, 몇몇 치료 과정은 미용적으로 바람직한 외관, 촉감, 크기, 형상 또는 다른 바람직한 미용적 특징 또는 특성에 맞도록 치료 부위를 변화시키기 위한 단 하나의 목적을 위한 것일 수 있다. 따라서, 미용 시술은 임의의 또는 최소한의 치료 효과를 제공하지 않으면서 수행될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 치료 과정은 대상체의 건강의 회복, 신체적 온전함, 또는 신체적 안녕을 포함하지 않는, 여드름의 감소와 같은 목표에 관한 것일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 방법은 여드름을 치료하기 위해 피부 요철, 주름, 및 피지샘; 다한증을 치료하기 위해 땀샘; 털을 손상 및 제거하기 위해 모낭; 또는 대상체의 외관을 변화시키거나 병태를 해결하기 위해 다른 표적화된 세포를 표적으로 할 수 있다. 치료는 심리적 이점, (지방 조직의 감소에 의한) 신체 호르몬 수준의 변화 등과 같은 (의도하든 그렇지 않든 간에) 치료 성과를 가질 수 있다. 본원에 개시된 방법의 다양한 측면은 표적 영역 내의 조직의 일부의 미용적으로 유리한 변화를 달성하기 위한 미용적 치료 방법을 포함할 수 있다. 이러한 미용적 방법은 비-의학적으로 훈련된 인간에 의해 투여될 수 있다. 본원에 개시된 방법은 또한 (a) 피부를 팽팽하게 하고, 피부 톤 또는 결을 개선시키고, 주름을 없애거나 감소시키고, 피부 매끄러움을 증가시키고, 피부를 두껍게 함으로써 피부의 외관을 개선시키고, (b) 셀룰라이트의 외관을 개선시키고/개선시키거나, (c) 피지샘, 모낭, 및/또는 땀샘을 치료하는데 사용될 수 있다.At least some of the embodiments disclosed herein may be for cosmetically beneficial treatments. Thus, some therapeutic processes may be for a single purpose to change the treatment site to suit a cosmetically desirable appearance, texture, size, shape, or other desired cosmetic characteristic or characteristic. Thus, cosmetic procedures can be performed without providing any or minimal therapeutic effect. For example, some therapies may relate to goals such as reduction of acne, which does not include recovery of the subject's health, physical integrity, or physical well-being. In some embodiments, the method is used to treat acne, including skin irregularities, wrinkles, and sebaceous glands; Sweat glands to treat hyperhidrosis; Hair follicles to damage and remove hair; Or to target other targeted cells to alter the appearance or resolve the condition of the subject. Treatment can have therapeutic outcomes (whether intentionally or not), such as psychological benefits, changes in body hormone levels (due to a decrease in adipose tissue), and the like. Various aspects of the methods disclosed herein may include cosmetic treatment methods to achieve a cosmetically beneficial change in a portion of tissue within a target area. Such a cosmetic procedure may be administered by a non-medically trained human. (A) improve the appearance of the skin by tautening the skin, improving skin tone or texture, eliminating or reducing wrinkles, increasing skin smoothness and thickening the skin, and (b) Improve the appearance of cellulite, and / or (c) treat sebaceous glands, hair follicles, and / or sweat glands.
기술의 적어도 몇몇 실시형태는 하나 이상의 제어된 동결 이벤트를 생성함을 포함한다. 동결의 위치 및 정도는 치료적 또는 미용적 효과를 생성하도록 제어될 수 있다. 핵 형성 개시제, 핵 형성 억제제, 및/또는 치료 물질은 동결 이벤트 전, 동결 이벤트 동안, 및/또는 동결 이벤트 후에 사용될 수 있다. 핵 형성 개시제는, 제한 없이, 빙 핵 형성제, 주사 가능한 물질(예를 들어, 염수, 아이스 슬러리 등), 빙 핵 형성을 촉진시키는 에너지, 또는 동결에 영향을 주는 기타의 개시제를 포함할 수 있다. 핵 형성 억제제는, 제한 없이, 동결보호제 용액, 동결 온도 강하제, 및/또는 가열제를 포함할 수 있다.At least some embodiments of the technique include generating one or more controlled freeze events. The location and degree of freezing can be controlled to produce a therapeutic or cosmetic effect. The nucleation initiators, nucleation inhibitors, and / or therapeutic agents may be used before the freeze event, during the freeze event, and / or after the freeze event. The nucleation initiator may include, without limitation, an ice nucleating agent, an injectable material (e.g., saline, ice slurry, etc.), energy to promote ice nucleation, or other initiators that affect freezing . Nucleation inhibitors may, without limitation, include a cryoprotectant solution, a freezing temperature depressant, and / or a heating agent.
기술의 한 측면에 따르면, 대상체의 피부는 이의 융점/빙점("융점") 아래로 내려간다. 피부 온도는 비-동결 효과의 양을 제어하도록 모니터링된다. 빙 결정은 피부와 접촉하여 피부에서 동결 이벤트를 야기한다. 피부는 동결 치료의 양을 제어하도록 모니터링될 수 있다. 피부는 또한 치료의 전반적인 수준을 정확하게 그리고 예측 가능하게 제어하기 위해, 임의의 추가의 비-동결 효과, 동결 효과, 또는 해동 효과를 감지하도록 모니터링될 수 있다. 피부 제조 기술(skin preparation technique)은 표피의 벗겨짐(abrading) 및/또는 스크래핑(scrapping)에 의해 피부로의 물질의 흡수를 증진시키는데 사용될 수 있다. 물질의 예는 하이드로겔 물질, 리포솜, 에멀젼, 나노-에멀젼, 나노입자 혼합물 또는 용액, 및/또는 이들의 조합 내에 또는 일부에 혼입될 수 있는 열 커플링 겔, 동결보호제 용액, 및/또는 빙 핵 형성제를 포함한다. 나노-에멀젼 및 나노입자가 바람직할 수 있는데, 그 이유는 이들의 작은 크기는 이들이 모낭 개구 및/또는 피부 모공 개구를 따라 이동(traveling)함으로써 표피 및 진피로 흡수되기에 적합하게 만들기 때문이다. 동결보호제는, 동결보호제가 동결 이벤트를 개시하기 전에 피부의 상당한 과냉각을 가능하게 할 수 있기 때문에, 임의의 동결 이벤트 전에 전달되는 비-동결 치료의 양을 증가시키는데 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 빙 핵 형성제는 빙 결정을 신뢰성 있고 예측 가능하게 형성하는데 사용된다.According to one aspect of the technique, the skin of the subject falls below its melting point / freezing point (" melting point "). The skin temperature is monitored to control the amount of non-freezing effect. Ice crystals contact the skin and cause freezing events in the skin. The skin may be monitored to control the amount of freezing treatment. The skin may also be monitored to detect any additional non-freezing, freezing, or thawing effects to accurately and predictably control the overall level of treatment. Skin preparation techniques can be used to enhance the absorption of substances into the skin by abrading and / or scrapping the epidermis. Examples of materials include thermal coupling gels, cryoprotectant solutions, and / or ice nuclei, which can be incorporated into or into hydrogel materials, liposomes, emulsions, nano-emulsions, nanoparticle mixtures or solutions, and / Forming agent. Nano-emulsions and nanoparticles may be preferred because their small size makes them suitable for absorption into the epidermis and dermis by traveling along the follicular opening and / or skin pore openings. The cryoprotectant may be used to increase the amount of non-cryoprotectant delivered prior to any freeze event, since the cryoprotectant may enable a significant subcooling of the skin before initiating the cryopreservation event. In one embodiment, the ice nucleating agent is used to reliably and predictably form ice crystals.
어플리케이터는 예상된 방식으로 일어나는 동결 이벤트를 생성함으로써 표적화된 조직 또는 구조를 예측 가능하게 동결시킬 수 있다. 예를 들면, 조직은 예상된 시간에(예를 들어, 특정 시간에 또는 예상된 기간 내에) 동결 이벤트를 시작하거나, 목적하는 속도로 동결을 전파하거나, 목적하는 정도의 동결을 달성하는 등을 위해 냉각시킬 수 있다. 치료 파라미터는 동결 이벤트의 목적하는 예측 가능성에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 피부 표면은 전형적인 환자에서 상기 시간의 적어도 80%, 85%, 90%, 또는 95%에서 동결 이벤트를 생성하도록 냉각될 수 있다. 이것은 예측 가능한 동결을 제공한다. 동결 이벤트가 일어나지 않는다면, 피부는 동결 이벤트를 생성하기 위해 다시 가온되고 냉각될 수 있다.The applicator can predictably freeze the targeted tissue or structure by generating a freeze event that takes place in an expected manner. For example, an organization may initiate a freeze event at an expected time (e.g., within a certain time or within an expected time period), propagate freeze at a desired rate, achieve a desired degree of freeze, etc. Can be cooled. The treatment parameter may be selected based on the desired predictability of the freeze event. For example, the skin surface may be cooled to produce a freeze event in at least 80%, 85%, 90%, or 95% of the time in a typical patient. This provides predictable freezing. If no freeze event occurs, the skin may be warmed and cooled again to produce a freezing event.
동결의 한 가지 이점은, 소정의 양의 목적하는 조직 손상을 위해, 동결을 생성하는 과정은 동결을 수반하지 않는 과정보다 시간이 상당이 덜 소요될 수 있다는 것이다. 이것은 동결시에는 세포벽이 손상되기 때문이다.One advantage of freezing is that, for a given amount of desired tissue damage, the process of creating freezing can take significantly less time than a process that does not involve freezing. This is because cell walls are damaged during freezing.
동결 및 냉각으로 인한 조직에 대한 손상은 주로, 예를 들면, 냉각 속도, 최종 온도, 유지 시간(비동결 및/또는 동결), 및 해동 속도에 의존적이다. 이러한 변수들은 표적 조직에 대해 목적하는 냉동손상(cryoinjury)을 달성하도록 제어될 수 있다.Damage to tissue due to freezing and cooling is dependent primarily on, for example, cooling rate, final temperature, holding time (non-freezing and / or freezing), and thawing rate. These variables can be controlled to achieve the desired cryoinjury for the target tissue.
세포 크기(cellular scale)의 조직 손상은 세포내 빙 형성(IIF) 및 세포외 빙 형성(EIF)으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다. IIF로 인한 냉동손상은 조직에 비가역적인 손상을 유도함으로써 그리고 내부로부터 세포 소기관 및 막을 파괴하는 괴사에 의해 달성될 수 있다. 세포외 빙 형성으로 인한 냉동손상은 주로, 세포외 얼음 때문에 세포외 공간에서의 고삼투압성 및 세포의 탈수로 인한 것이다. 이러한 프로세스는 직접 세포사 또는 예정 세포사(예를 들어, 세포의 아폽토시스)를 야기한다.Tissue damage of cellular scale is known to occur due to intracellular ice formation (IIF) and extracellular ice formation (EIF). Frozen injury due to IIF can be achieved by inducing irreversible damage to the tissue and by necrosis destroying the cell organelles and membranes from the inside. The freezing damage due to extracellular ice formation is mainly due to hyperosmolarity and dehydration of cells in extracellular space due to extracellular ice. This process results in direct cell death or prospective cell death (e. G., Cell apoptosis).
조직 손상을 달성하기 위해, 충분한 최종 저온에 도달할 수 있다. 개별 조직 및 세포는 냉각에 대해 상이한 감수성을 가질 수 있다. 그 결과, 치사 온도는 피부의 상이한 성분들 간에 다를 수 있다. 치료 온도 프로토콜의 다중 사이클이 또한 효능을 증가시켜야 한다.To achieve tissue damage, a sufficient final low temperature can be reached. Individual tissues and cells may have different susceptibility to cooling. As a result, the lethal temperature may be different between different components of the skin. Multiple cycles of the therapeutic temperature protocol should also increase efficacy.
동결 상태에서의 유지 시간은 극저온 조직 손상 매카니즘을 향상시킨다. 빙 결정이 유지 기간 동안 크기가 성장함에 따라, 이들은 IIF 및/또는 EIF로 인한 손상을 더욱 향상시킬 것이다.The retention time in the frozen state improves the cryogenic tissue damage mechanism. As the ice crystals grow in size during the retention period, they will further enhance damage due to IIF and / or EIF.
해동은 재결정화(빙 결정 재구조화), 즉, 점점 커지는 결정, 및 막 분열 및 세포사를 일으키는 세포의 재수화를 촉진시키는 파괴 인자이다.Thawing is a destructive factor that promotes recrystallization (ie, recrystallization), that is, increasingly larger crystals, and rehydration of cells that cause membrane breakdown and cell death.
피부에 대해, 냉각은 가역적 또는 비가역적 혈관 변화를 유도할 수 있는 혈액 미소순환에 영향을 줄 수 있다. 냉각 동안, 혈관의 혈관수축이 몇몇 온도 치료 프로토콜에서 정체 및 조직 허혈의 발생을 야기할 수 있다. 동결 동안, 혈관의 내피에 대한 손상 및 EIF 및 IIF로 인한 다른 세포 손상이 있을 수 있다. 혈관수축은, 세포가 해동 후 난치성 혈관확장 및 재관류 손상을 향상시키는 혈관확장 사이토킨을 방출하는 상태인 저산소증을 촉진시킨다. 재관류는 또한 조직의 염증성 및 혈관주위 부종을 촉진시킨다.For skin, cooling can affect the blood microcirculation, which can lead to reversible or irreversible changes in blood vessels. During cooling, vasoconstriction of blood vessels can lead to the development of stasis and tissue ischemia in some temperature treatment protocols. During freezing, there may be damage to the endothelium of blood vessels and other cellular damage due to EIF and IIF. Vasoconstriction promotes hypoxia, a condition in which cells release vasodilating cytokines that improve intrathoracic vasodilation and reperfusion injury after thawing. Reperfusion also promotes tissue inflammation and vascular edema.
또한, 부분 또는 완전 동결된 조직은 비동결된 조직보다 높은 열 전도율 및 낮은 비열을 갖는다. 추가의 조직이 동결됨에 따라 열 전도율은 계속해서 증가하고 비열은 계속해서 감소한다. 열 특성에 있어서의 이러한 변화는 과냉각을 갖는 비-동결 치료의 치료 온도가 동결 치료 온도와 유사한 경우에도, 동결을 수반하지 않는 치료에 비해 향상된 효율(예를 들어, 냉각 효율에 있어서 4배 내지 8배의 개선)을 초래할 수 있다. 따라서, 동결을 사용하면, 피부 및 주변 조직으로의 냉각의 침투 깊이가 동결이 없는 경우보다 상당히 더 빠를 수 있다.Also, partially or fully frozen tissue has higher thermal conductivity and lower specific heat than non-frozen tissue. As additional tissue is frozen, the thermal conductivity continues to increase and the specific heat continues to decrease. This change in thermal properties is due to the fact that even if the treatment temperature of the non-freezing treatment with supercooling is similar to the freezing treatment temperature, it is possible to achieve improved efficiency (for example, Improvement of the ship). Thus, using freezing, the penetration depth of cooling into the skin and surrounding tissues can be significantly faster than without freezing.
몇몇 실시형태는 주름, 잔주름, 모공, 사마귀, 주근깨, 검붉은 모반, 및 기타 혈관 문제, 여드름 등을 치료하기 위해 피부 또는 피부의 하층 또는 하위-두께 아래에서, 예를 들어 표피, 진피, 진피하층, 피하, 및 이의 하층에서 조직을 치료하는 것에 관한 것이다. 추가로 또는 대안적으로, 치료는, 피부를 회춘시키고, 피부를 재건하고, 피부 착색 문제를 해결하고, 통증을 차단하는 등을 위해, 그리고 부속기관, 세포 구성요소, 또는 이들의 조합과 같은 표적에 영향을 추기 위해 수행될 수 있다. 치료될 수 있는 부속기관은, 제한 없이, 모낭, 피지샘, 땀샘, 입모근, 신경, 혈관 등을 포함한다. 치료될 수 있는 세포 구성요소는, 제한 없이, 각질세포, 각질형성세포, 멜라닌세포, 세보사이트, 섬유아세포, 혈구, 콜라겐, 엘라스틴 섬유 등을 포함한다. 본원에 개시된 시스템 및 방법은 본원에 개시된 표적 및 병태를 치료하는데 유용하다.Some embodiments may be used to treat subcutaneous or subcutaneous skin or skin to treat wrinkles, fine lines, pores, warts, freckles, dark red nevi, and other vascular problems, , ≪ / RTI > subcutaneous, and subcutaneous tissue. Additionally or alternatively, the treatment may be used for the purpose of rejuvenating the skin, rebuilding the skin, solving skin pigmentation problems, interrupting pain, and the like, and administering a target such as an accessory organ, a cellular component, In order to influence the performance of the system. The accessory organs that can be treated include, without limitation, hair follicles, sebaceous glands, sweat glands, biceps, nerves, blood vessels, and the like. Cell components that can be treated include, without limitation, keratinocytes, keratinocytes, melanocytes, cebosites, fibroblasts, blood cells, collagen, elastin fibers and the like. The systems and methods disclosed herein are useful for treating the targets and conditions disclosed herein.
"하나의 예(one example)", "예(an example)", "하나의 실시형태(one embodiment)", 또는 "실시형태(an embodiment)"에 대한 본 명세서 전반에 걸친 언급은 실시예와 관련하여 기술된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 기술의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 장소에서의 어구 "하나의 예에서(in one example)", "예에서(in an example)", "하나의 실시형태(one embodiment)", 또는 "실시형태(an embodiment)"의 출현은 반드시 모두 같은 예를 가리키는 것은 아니다. 본원에 제공된 표제는 단지 편의를 위한 것이며, 기술의 범위 또는 의미를 제한하거나 해석하고자 의도되는 것은 아니다.Reference throughout this specification to " one example, " " an example, " " one embodiment, Means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection therewith is included in at least one embodiment of the present technique. Accordingly, the phrase " in one example, " " an example, " " an embodiment, an embodiment "does not necessarily all refer to the same example. The headings provided herein are for convenience only and are not intended to limit or interpret the scope or meaning of the description.
B. 치료 부위 B. Treatment site
도 1은 대상체의 피부, 진피, 및 피하 조직의 개략적 단면도이다. 대상체의 피부(10)는 표피(14)와 피하 층(16) 사이에 위치한 진피(12)을 포함한다. 진피(12)는 피부 및 모발을 보습하기 위해 분비되는 왁스성 물질인 피지를 생성하는 피지샘(17)을 포함한다. 여드름은 모낭 및/또는 모공을 막을 수 있는 과도한 피지를 전형적인 특징으로 하는 피부 질환이다. 피지 생산의 수준은 개인마다 다를 수 있으며 피지샘의 수 및 크기에 따라 신체 위치마다 다를 수 있다. 피지는 모발(23) 및/또는 표피(14)를 보습하기 위해 건강한 모낭(20)을 따라 흐를 수 있다. 피지샘(17)이 과도한 피지를 생산할 때, 이것은 모낭에 수집 및/또는 포획될 수 있다. 피지의 과잉생산 및/또는 포착은 면포(예를 들어, 블랙헤드, 화이트헤드 등)의 형성, 및 여드름과 관련된 피부의 다른 염증성 질환(예를 들어, 염증이 생긴 구진, 농포, 결절 등)을 야기할 수 있다. 일부 개인에서, 염증이 생긴 모낭 및 모공은 감염될 수 있으며, 병태가 잠재적으로 피부의 흉터를 야기할 수 있다. 예시된 모낭(22)이 과도한 피지로 막혀서 뾰루지 또는 적색 반점을 형성한다. 과민성 피지샘(17)과 관련된 다른 의학적 병태는 피지낭, 과형성 및 피지 선종을 포함한다. 비-의학적이지만 미용상 보기 안 좋은, 과민성 피지샘과 관련된 질환은 지성 피부 및/또는 지성 모발(예를 들어, 두피에서)을 포함한다.1 is a schematic cross-sectional view of the skin, dermis, and subcutaneous tissue of a subject. The
또 다른 피부 질환은 다한증이다. 다한증은 땀샘(26)의 높은 분비 수준으로 인한 비정상적인 발한을 특징으로 한다. 에크린 땀샘은 교감 신경계에 의해 제어되며 체온을 조절한다. 개인의 체온이 상승할 때, 에크린 땀샘이 샘 세관(28)을 통해 흐르는 땀(즉, 물 및 다른 용질)을 분비한다. 땀이 피부 표면으로부터 증발하여 신체를 냉각시킨다. 아포크린 땀샘(도시되지 않음)은 기름기-함유 땀을 모낭(20)으로 분비한다. 겨드랑이(예를 들어, 액와) 및 생식기 부위는 종종 고 농도의 아포크린 땀샘을 갖는다. 다한증은 땀샘이 체온의 조절에 필요한 것 이상의 수준으로 땀을 생산하고 분비할 때 발생하며, 이 병태는 전반적이거나 특정 신체 부분(예를 들어, 손바닥, 발바닥, 이마, 두피, 얼굴, 겨드랑이 등)에 국소적일 수 있다(즉, 국소 다한증).Another skin disorder is hyperhidrosis. Hyperhidrosis is characterized by abnormal sweating due to high secretion levels of the
도 2는 피부의 개략적 단면도, 및 피부를 동결시킴으로써 여드름, 다한증, 및 다른 피부 병태를 치료하기 위해 피부에 적용되는 열전 어플리케이터(104)("어플리케이터(104)") 형태의 치료 장치의 측면도이다. 어플리케이터(104)는 치료하에서, 과잉치료, 및/또는 바람직하지 않은 부작용, 예를 들어 비-표적화된 조직 또는 구조에 대한 손상을 피하도록 예측 가능한 동결 이벤트를 제어 가능하게 생성할 수 있다. 조직을 손상시키기 위해 피부를 동결시키는 것은 제어하기가 어렵고, 따라서 종종 불충분 치료(undertreatment) 또는 과잉치료를 초래할 수 있다. 이것은 피부 및 피부 아래 조직을 동결시키는 것은 다소 랜덤하고 예측 불가능하기 때문이다. 피부(10)와 같은 생물학적 조직 중의 물은, "과냉각"이라고 불리는 현상인, 이의 온도가 이의 융점/빙점 아래로 내려가더라도 일정 기간 동안 액체 상태로 있는 경향이 있다. 용어 "과냉각(supercooling)", "과냉각된(supercooled)", 및 "과냉각하다(supercool)"는, 재료가 이의 빙점/융점 아래의 온도에 있지만 여전히 비동결된 또는 거의 비동결된 상태에 있는 상태를 가리킨다. 동결 이벤트가 일어날 것인지, 만일 그렇다면 치료 동안 동결 이벤트가 언제 일어나는지 그리고 조직이 얼마나 오래 동결된 상태로 있을 것인지는 다소 예측 불가능할 수 있다. 또한, 동결 속도, 표적 동결 온도, 동결 이벤트의 지속시간, 및 가온 속도와 같은 동결-해동 파라미터를 제어하는 것은 종종 매우 어렵다. 이러한 동결-해동 파라미터는 예측 가능한 치료 성과를 달성하기 위해 제어할 필요가 있다. 동결-해동 파라미터를 제어하기가 매우 어려울 수 있고, 따라서 치료의 양을 제어하기가 어렵게 만들 수 있다. 치료의 양이 너무 큰 경우, 바람직하지 않은 피부 색소 변화와 같은 바람직하지 않은 부작용이 발생할 수 있으며, 너무 작은 경우, 불충분한 효능이 초래될 수 있다. 이러한 제어 부족은 또한, 치료를 위해 특정 조직을 표적화하고 다른 특정 비-표적화된 조직의 치료를 최소화시키기 어렵게 만들 수 있다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the skin and a side view of a treatment device in the form of a thermo-applicator 104 ("
어플리케이터(104)는 비-표적화된 조직에 대해서는 영향을 최소화하거나 제한하면서 조직을 정확하게 표적화할 수 있다. 빙 결정이 이의, 상 전이 온도(예를 들어, 용융/동결 온도) 아래의 온도에서 과냉각된 상태로 대상체의 피부(10)와 접촉하는 경우, 동결 이벤트가 즉시 피부에서 유발될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 빙 결정은 동결 이벤트의 개시를 예측 가능하게 제어하는데 사용될 수 있다. 동결 이벤트가 유발되면, 이것은 과냉각된 조직의 용적을 통해 신속하게 전파할 수 있다. 동결 동안 방출된 융해 열이 벌크 조직을 이의 과냉각된 상태로부터 나오게 할 수 있으며, 그후 부분 동결된 피부는 비-동결된 조직이 과냉각된 상태로 재진입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 몇몇 과정에서 융해 열, 과냉각된 조직에서의 동결 이벤트의 시작으로부터 조직이 대개 더 이상 과냉각된 상태가 아닌 시점까지의 기간은, 1초, 2초, 3초, 5초, 10초, 또는 기타의 적합한 기간일 수 있다. 과냉각을 위한 시간 기간은 표적 위치, 표적화된 조직의 용적, 과냉각된 조직 용적, 온도 프로파일, 조직 특징(예를 들어, 조직의 수분 함량), 및/또는 과정의 일부로서 사용될 수 있는 첨가물(예를 들어, 조성물, 에너지 등)에 따를 수 있다. 동결 전파 속도는 과냉각 온도에 따라 강하게 좌우될 수 있기 때문에, 과냉각된 조직의 온도는 동결 전파 속도를 증가 또는 감소시키기 위해 각각 감소 또는 증가될 수 있다.The
어플리케이터(104)는 동결 이벤트의 출발 시간, (예를 들어, 동결 이벤트를 개시하기 전에 생성된 과냉각의 양을 제어함으로써) 초기 동결 이벤트에 의해 야기되는 손상의 양, (예를 들어, 어플리케이터의 온도를 제어함으로써) 동결 이벤트의 지속시간, 및 해동 속도(예를 들어, 해동 주기의 시작 등)를 정확하게 제어하는데 사용될 수 있다. 동결 이벤트의 타이밍은 빙 결정의 생성, 및 동결 이벤트가 "명령에 따라(on command)" 생성될 수 있도록 빙 결정이 과냉각된 피부와 접촉하게 되는 때를 제어함으로써 정확하게 제어될 수 있으며, 이러한 제어는 전문적인 치료 방법이 조직에 대한 손상을 제어 및/또는 제한하면서 광범위한 조직을 제어 가능하게 그리고 효과적으로 치료하도록 시행될 수 있게 한다. 또한, 첨가물은, 조직 손상, 비-표적화된 조직에 대한 손상 정도 등을 제어하면서 다양한 피부 깊이에서 조직을 표적화하도록, 다양한 최적 온도에서 동결 이벤트를 관리하는데 사용될 수 있다. 언제 그리고 어떻게 동결시키는지를 제어함으로써, 치료 과정은 표적화된 조직의 치료 수준 및 비-표적화된 조직에 대한 영향도 제어하면서, 다른 조직을 표적화하지 않고 특정 조직을 표적화할 수 있다.The
도 2는 동결-유도된 손상 후의 피부(10)가 피지샘(17)에 영향을 주어 피지 생산을 감소 또는 제한함을 보여준다. 피부(10)는 동결되어, 피지샘(17) 또는 관련 구조를 제어 가능하게 붕괴 또는 손상시키며, 이것이 여드름을 위한 효과적인 치료일 수 있다. 어플리케이터(104)가 피부(10)에 적용되는 동안 피지샘(17)에 대한 영향이 나타내어져 있지만, 피지샘이 치료 후 감소되는 데에는 비교적 오랜 시간(예를 들어, 수 일, 수 주, 수 개월 등)이 소요될 수 있다. 도 2에서, 모낭(22)을 따라 두 개의 피지샘(17)의 피지 생산 수준이 상당히 감소되어 막힘을 억제하여, 여드름을 최소화하거나, 감소시키거나, 없앤다. 땀샘(26)도 표적화될 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터(104)는 손, 겨드랑이, 또는 과도한 땀을 갖는 다른 위치를 따라 위치한 피부의 영역에서 땀샘(26) 및/또는 샘 세관(28)에 영향을 주는 부분 또는 완전 동결 이벤트, 비-동결 냉각 이벤트, 또는 과냉각 이벤트를 생성할 수 있다. 진피 또는 조직의 다른 층에서의 다른 구조가 표적화될 수 있다. 따라서, 어플리케이터(104)에 의해 생성되는 제어된 동결과 관련된 냉각은 일반적으로 여드름과 관련된 염증을 감소/완화시킬 수 있으며 중요한 치료 경로일 수 있다. 임의의 그리고 모든 이러한 치료 경로는 본원에 개시된 기술의 실시형태들 중의 적어도 하나에 의해 포함된다.Figure 2 shows that
몇몇 실시형태에서, 어플리케이터(104)의 온도-제어되는 표면(111)은 냉각되어, 샘, 모낭, 신경(예를 들어, 표면 신경), 또는 조직의 하나 이상의 층(예를 들어, 진피 층, 표피 층, 피하 층, 표피, 진피, 및/또는 피하 층의 하층(들) 등)과 같은 표적 구조에 영향을 줄 수 있다. 여드름을 치료하기 위해, 대상체의 피부 표면을, -15℃, -10℃, -5℃, 0℃, 5℃, 10℃, 15℃, 또는 20℃ 이하의 온도를 생성하고 피부의 표적화된 부분에서 냉각 비-동결 이벤트 또는 동결 이벤트를 생성하도록 냉각시킬 수 있다. 국부 동결 이벤트는 비-표적화된 조직, 구조 등에의 열 손상을 최소화하거나, 제한하거나, 실질적으로 방지하면서 표적화된 구조에 영향을 주도록 생성될 수 있다. 어플리케이터(104)에 사용되는 물질은 동결보호제, 핵 형성제, 리포솜, 에멀젼, 하이드로겔, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 기계 에너지(예를 들어, 마사징), 초음파 에너지, 무선주파수(RF) 에너지, 및/또는 동결 개시제는, 예를 들면, 동결을 개시, 촉진, 및/또는 억제함으로써 동결 이벤트를 제어할 수 있다. 몇몇 과정에서, 초음파 에너지가 과냉각된 조직에 전달되어 조직에서 동결을 유발한다. 무선주파수 에너지는 표적 영역에 대한 동결을 분리하여 조직을 가온시키는데 사용될 수 있다. 동결 개시제는 조직에서의 동결 이벤트 또는 궁극적으로 조직에서 동결을 일으키는 또 다른 물질에서의 동결 이벤트를 개시하는데 사용될 수 있다. 동결 개시제의 예는 하나 이상의 빙과 결정, 저온탐침, 또는 동결 이벤트를 생성하도록 신속하게 동결되는 물질을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 동결 이벤트는 표적화된 피쳐를 파괴, 감소, 분열, 개질하거나 이에 영향을 주도록 세포, 및/또는 구조에 근접한 또는 이들 내의 액체 또는 지질을 부분 또는 완전 동결시킴을 포함할 수 있다. 냉각 이벤트 또는 동결 이벤트의 특징을 제어하여 열 손상을 관리할 수 있다. 이러한 특징은, 제한 없이, 냉각 또는 동결의 양, 빙 결정의 밀도 및 분포, 동결 속도 등을 포함한다.In some embodiments, the temperature-controlled
냉동요법은, 제한 없이, 샘 기능, 샘의 구조(예를 들어, 샘 부분, 샘관 부분 등), 샘의 수, 샘의 크기, 및/또는 세포의 수 및/또는 크기에 영향을 줄 수 있다. 동결 이벤트는 목적하는 결과를 유도하기에 충분할 정도로 긴 시간 기간 동안 유지될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 외분비샘을 치료하기 위해, 대상체의 피부를 외분비샘의 세포 또는 구조 또는 지지하는 해부학적 피쳐(예를 들어, 도관, 모공, 모낭 등)를 파괴, 감소, 분열, 개질하거나 이들에 영향을 주는 부분 동결 이벤트를 생성하도록 냉각시킬 수 있다. 동결의 수준은 비-표적화된 조직에 대한 손상, 표적화된 조직에 대한 과도한 손상 등과 같은 원치않는 조직 손상을 제한하도록 (예를 들어, 표적화된 조직에 대한 과도한 손상을 피하도록) 제어될 수 있다. 피부 표면은 표적 영역에서 빙 결정의 수 및/또는 크기를 증가 또는 감소시키기 위해, 연속적으로 또는 주기적으로 각각 냉각 또는 가열될 수 있다. 하나의 과정에서, 조직을, 예를 들면, 약 1초, 5초, 10초, 20초, 30초, 1분, 수 분보다 더 오래, 또는 조직이 정상 상태 온도 및 과냉각 상태에 있는 조직 용적의 목적하는 폭, 길이, 및 깊이에 도달하도록 선택된 다른 시간 기간 동안 과냉각된 상태로 유지시킬 수 있다. 조직이 동결되면, 이것을 약, 예를 들면, 약 1초, 5초, 10초, 20초, 30초, 1분, 수 분보다 더 오래, 또는 동상 또는 괴사와 같은 바람직하지 않은 효과를 감소시키거나 제한하면서 목적하는 효과를 달성하도록 선택된 다른 시간 기간 동안 부분 또는 완전 동결된 상태로 유지시킬 수 있다.Cryotherapy can affect, without limitation, the function of the gland, the structure of the gland (e.g., the gland, the gland, etc.), the number of glands, the size of the glands, and / or the number and / or size of the cells . The freeze event may be maintained for a period of time long enough to drive the desired result. In some embodiments, in order to treat an exocrine gland, the skin of the subject may be destroyed, reduced, disrupted, modified, or affected by the cells or structure of the exocrine gland or anatomical features (e.g., ducts, pores, To generate a partial freezing event. The level of freezing can be controlled to limit unwanted tissue damage (e.g., to avoid excessive damage to the targeted tissue), such as damage to non-targeted tissue, excessive damage to the targeted tissue, and the like. The skin surface may be cooled or heated, either continuously or periodically, respectively, to increase or decrease the number and / or size of ice crystals in the target area. In one process, the tissue is exposed to a tissue volume that is at a steady-state temperature and a supercooled state, for example, about 1 second, 5 seconds, 10 seconds, 20 seconds, 30 seconds, 1 minute, Can be kept in a supercooled state for other time periods selected to reach the desired width, length, and depth of the cavity. Once the tissue is frozen, it may be used to reduce undesirable effects such as about 1 second, 5 seconds, 10 seconds, 20 seconds, 30 seconds, 1 minute, Or whilst remaining partially or fully frozen for other time periods selected to achieve the desired effect.
어플리케이터(104)는 냉각 이벤트, 동결 이벤트, 과냉각 등을 감지하기 위한 하나 이상의 소자(167)를 포함할 수 있다. 열 장치(109)는 온도-제어되는 표면(111)을 냉각시켜 결국 환자의 피부를 냉각시키는 것에 대한, 소자(167)로부터의 출력에 기반하여 제어될 수 있다. 소자(167)는 하나 이상의 온도 센서, 압력 센서, 감지기, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 대안적으로, 별도의 센서가 치료 부위를 모니터링하는데 사용될 수 있다.The
C. 치료 시스템 C. Treatment System
도 3은 기술의 실시형태에 따라 인간 대상체(101)의 신체에서 표적화된 구조를 비-침습적으로 치료하기 위한 치료 시스템의 부분 개략적 등축도이다. 치료 시스템(100)은 어플리케이터(104), 접속기(103), 및 기저 유닛(106)을 포함할 수 있다. 어플리케이터(104)는 여드름이 생기기 쉬운 영역에 적용하여, 피지샘에 있거나 적어도 근접하여 있는 지질-생산 세포(예를 들어, 샘 상피 세포)의 온도를 낮추어 분비된 피지의 양을 감소시키고 이에 의해 여드름을 없애거나, 감소시키거나, 제한할 수 있다. 어플리케이터(104)는 또한 땀샘 및 관련 구조를 냉각시켜 다한증을 치료하고 다른 치료 과정을 수행할 수 있다. 어플리케이터(104)의 크기 및 구성은 치료 부위에 기반하여 선택될 수 있다.3 is a partial schematic diagram of a treatment system for non-invasively treating a targeted structure in the body of a
접속기(103)는 에너지, 유체, 및/또는 흡입을 기저 유닛(106)으로부터 어플리케이터(104)로 제공하는 코드(cord)일 수 있다. 기저 유닛(106)은 바퀴(126)를 가진 하우징(125)에 의해 운반되는 유체 챔버 또는 저장소(105)(가상 선으로 예시됨) 및 제어기(114)를 포함할 수 있다. 기저 유닛(106)은 냉장 유닛, 냉각 탑, 열전 냉동기(chiller), 가열기, 또는 유체 챔버(105)에서 냉각수의 온도를 제어할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있으며, 외부 전원에 연결될 수 있고/연결될 수 있거나 내부 전력 공급기(110)(가상 선으로 나타냄)를 포함할 수 있다. 전력 공급기(110)는 어플리케이터(104)의 전기 소자들을 작동시키기 위해 전기 에너지(예를 들어, 직류 전압)를 제공할 수 있다. 도시 상수도(예를 들어, 수돗물)가 유체 챔버(105) 대신에 또는 이와 함께 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시스템(100)은, 흡입을 제공할 수 있고 하나 이상의 펌프, 밸브, 및/또는 조절기를 포함할 수 있는 가압 장치(117)를 포함할 수 있다. 공기압은 가압 장치(117)와 어플리케이터(104) 사이에 위치한 조절기에 의해 제어될 수 있다. 진공도가 너무 낮으면, 조직이 어플리케이터(104)에 적절하게(또는 전혀) 유지될 수 없고, 어플리케이터(104)가 환자의 피부를 따라 움직이는 경향이 있을 수 있다. 진공도가 너무 높으면, 바람직하지 않은 환자 불편 및/또는 조직 손상이 일어날 수 있다. 진공도는 조직의 특성 및 목적하는 편안함의 수준에 기반하여 선택될 수 있다. 다른 실시형태에서, 어플리케이터(104)는 진공을 사용하지 않는다.The
오퍼레이터(operator)는 제어기(114)의 입력/출력 장치(118)를 사용하여 치료 시스템(100)의 작동을 제어할 수 있다. 입력/출력 장치(118)는 어플리케이터(104)의 작동 상태 및 치료 정보를 표시할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어기(114)는 유선 연결 또는 무선 또는 광 통신 링크를 통해 어플리케이터(104)에 통신 결합되어 데이터를 교환할 수 있으며, 제한 없이, 예를 들면, 공동 양도된 미국 특허 제8,275,442호에 기술된 바와 같은 하나 이상의 치료 프로파일 및/또는 환자-특이 치료 계획에 기초하여 치료를 모니터링하고 조절할 수 있으며, 상기 문헌은 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다. 몇몇 실시형태에서, 제어기(114)는 어플리케이터(104) 또는 시스템(100)의 다른 부품에 삽입될 수 있다.An operator may use the input /
입력을 수신하여 치료 프로토콜의 시작시, 제어기(114)는 처방된 치료 계획의 각 세그먼트를 통해 사이클링할 수 있다. 세그먼트는 조직을 과냉각하기 위해, 과냉각된 조직을 핵 형성하기 위해, 조직을 동결하기 위해, 조직을 해동하기 위해, 조직을 가온시키는 등을 위해 설계될 수 있다. 이렇게 하는데 있어서, 전력 공급기(110) 및 유체 챔버(105)가 어플리케이터(104)의 하나 이상의 기능성 부품들, 예를 들어 열전 냉각기(예를 들어, TEC "구역")에 전력 및 냉각수를 제공하여 냉각 사이클을 시작하고, 몇몇 실시형태에서, 진동, 마사지, 진공 등과 같은 피쳐 또는 모드를 활성화시킬 수 있다.Upon receipt of the input and at the start of the treatment protocol, the
제어기(114)는 어플리케이터(104)의 일부이거나 어플리케이터(104), 환자의 피부, 환자 보호 장치 등에 근접할 수 있는 온도 센서로부터의 온도 판독치를 수신할 수 있다. 신체의 표적 영역이 표적 온도로 냉각 또는 가열되는 동안, 실제로 신체의 부위는, 예를 들어, 신체의 자연적인 가열 및 냉각 변화 때문에 표적 온도에 가까울 수는 있지만 같을 수는 없음을 인지할 것이다. 따라서, 시스템(100)은 조직을 표적 온도로 가열 또는 냉각시키거나 표적 열속(heat flux)을 제공하려고 할 수 있지만, 센서는 충분히 가까운 온도 또는 열속을 측정할 수 있다. 표적 온도 또는 열속에 도달하지 못한다면, 표적화된 조직에 영향을 주기 위해 선택적으로 표적 온도 또는 "설정값(set-point)"을 유지시키도록 열속을 변화시키기 위해 전력을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 치료 부위는 다양한 파라미터를 모니터링함으로써 연속적으로 또는 간헐적으로 평가될 수 있다. 피부는 이것이 동결 상태로 있는지, 비동결 상태로 있는지, 또는 다른 상태로 있는지를 결정하기 위해 이의 온도를 감지하도록 연속적으로 모니터링될 수 있다.The
몇몇 과정에서, 어플리케이터(104)는, 예를 들면, -15℃, -10℃, -5℃, 또는 0℃ 아래의 적합한 온도에서 과냉각의 수준 또는 양을 달성할 수 있다. 예비결정된 수준의 과냉각을 달성한 후, 어플리케이터(104)는 동결 이벤트를 자동적으로 시작할 수 있다. 동결 이벤트는 어플리케이터(104) 또는 별도의 장치를 사용하여 감지 및/또는 모니터링될 수 있다. 치료의 수준은 동결 이벤트의 개시 및/또는 완료 후 제어될 수 있다. 하나 이상의 동결후(post freeze), 프로토콜이 조직을 해동시키거나 다르게는 열적으로 영향을 주기 위해 수행되어, 치료가 특정 표적은 효과적으로 치료하고 비-표적화된 조직은 치료하지 않거나 치료를 최소화하도록 특별히 맞춰질 수 있다. 예를 들면, 동결-후 프로토콜은 영구 열 손상을 억제, 제한, 또는 실질적으로 최소화하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 동결-후 프로토콜은 비-표적화된 조직 및 표적화된 조직을 서서히 또는 신속하게 가온시킴을 포함할 수 있다.In some processes, the
도 4는 기술의 적어도 몇몇 실시형태에 따라 도 3의 선 4-4를 따라 그린 접속기(103)의 단면도이다. 접속기(103)는 본체(179)(예를 들어, 고형 또는 중공 본체), 공급 유체 라인 또는 루멘(180a)("공급 유체 라인(180a)"), 및 반환 유체 라인 또는 루멘(180b)("반환 유체 라인(180b)")을 가진 다중-라인 또는 다중-루멘 도관일 수 있다. 본체(179)는 대상체의 치료를 위해 제 자리에 "설치"하도록 (하나 이상의 조절 가능한 조인트를 통해) 구성될 수 있다. 공급 및 반환 유체 라인(180a, 180b)은 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄, 및/또는 순환 냉각수를 수용할 수 있는 다른 재료, 예를 들어 물, 글리콜, 합성 열 전달 유체, 오일, 냉매, 및/또는 임의의 다른 적합한 열 전도 유체로 만들어진 관일 수 있다. 하나의 실시형태에서, 각각의 유체 라인(180a, 180b)은 본체(179)에 의해 둘러싸인 가요성 호스일 수 있다. 이제 도 3 및 4를 참고로 하여, 냉각수는, 공급 유체 라인(180a)을 통해 어플리케이터(104)에 연속적으로 또는 간헐적으로 전달될 수 있고, 어플리케이터(104)를 통해 순환하여 열을 흡수할 수 있다. 열을 흡수한 냉각수는 반환 유체 라인(180b)을 통해 어플리케이터(104)로부터 다시 기저 유닛(106)으로 유동할 수 있다. 가온 기간 동안, 기저 유닛(106)(도 3)은 가온된 냉각수가 어플리케이터(104)를 통해 순환하도록 냉각수를 가열할 수 있다. 접속기(103)는 또한 어플리케이터(104)에 전력을 제공하기 위한 하나 이상의 전선(112)(도 4) 및 기저 유닛(106)과 어플리케이터(104) 간의 통신을 제공하기 위한 하나 이상의 조정선(116)을 포함할 수 있다. 물질을 제공하기 위해, 접속기(103)는 물질을 어플리케이터(104)에 의해 전달하기 위한 하나 이상의 관 또는 라인(119)을 포함할 수 있다. 물질은 커플링 매질, INA, 용액(예를 들어, 동결보호제 용액) 등을 포함할 수 있다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a
도 5는 기술의 실시형태에 따라 대상체의 피부를 치료하기 위한 방법(140)을 예시하는 흐름도이다. 일반적으로, 대상체의 피부는 피부에서의 유체의 동결 온도 아래로 냉각될 수 있다. 하나 이상의 빙 결정이 피부와 접촉하도록 이동하여 그 안에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성할 수 있다. 빙 결정과 피부 간의 접촉 시간은 목적하는 동결을 달성하도록 제어될 수 있다. 방법(140)의 세부사항은 아래에 논의된다.5 is a flow chart illustrating a
블럭(142)에서, 피부는 피부의 온도를 피부의 유체의 동결 온도 아래로 낮추도록 냉각될 수 있다. 예를 들면, 피부의 온도는 피부의 유체의 용융/동결 온도보다 3℃, 5℃, 7℃, 9℃, 10℃, 또는 11℃ 이상 더 낮은 제1 온도로 낮출 수 있으며, 제1 기간 동안 유지될 수 있다. 제1 기간이 만료된 후, 피부 온도는 빙 결정을 생성하도록 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 낮출 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 온도는, 예를 들면, 커플링 매질의 조성을 변경함으로써, 빙 결정을 생성하면서 일정한 온도로 유지될 수 있다. 커플링 매질은 동결되어 조직에서 빙 핵 형성을 야기할 수 있다.At
도 5의 블럭(144)에서, 빙 결정은 대상체의 피부와 접촉하여, 접촉시 피부에 접종되어 그 안에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성할 수 있다. 빙 결정은 어플리케이터에 의해 외부에 형성될 수 있다. 대안적으로, 빙 결정이 조직과 물리적으로 접촉하여 초기에 동결되도록, 카테터 또는 다른 장치가 빙 결정을 대상체 안에 도입할 수 있다. 몇몇 과정에서, 제제를 냉각시킨 다음 희석시켜 그 안에 하나 이상의 빙 결정을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제제는 조직을 보호하기 위한 동결보호제를 포함할 수 있다. 제제 중의 동결보호제의 농도는, 빙 결정의 형성이 피부 온도가 동결보호제의 용융/동결 온도 아래의 값으로 낮아지는 것을 필요로 하지 않도록, 희석된 제제의 융점/빙점을 동결보호제의 온도 이상의 값으로 상승시키도록 희석될 수 있다.In
블럭(146)에서, 빙 결정과 피부 간의 접촉 시간이 제어될 수 있다. 사용자는 빙 결정이 피부 표면과 접촉하는 동안 피부 표면에 어플리케이터를 유지시킬 수 있다. 접촉 기간의 완료시, 시스템은 대상체로부터 어플리케이터를 제거하도록 대상체 또는 오퍼레이터에게 알릴 수 있다. 어플리케이터를 대상체로부터 떼어내어 결정 접촉을 중단시킬 수 있다. 대안적으로, 어플리케이터를 목적하는 접촉 기간의 완료 후 빙 결정을 용융시키도록 가온시킬 수 있다. 어플리케이터의 온도는, 동결 이벤트를 감지하고 피부의 온도가 동결 이벤트를 종료하도록 빙 결정의 융점 이상의 온도로 올라갈 때를 추가로 제어함으로써, 빙 결정/조직 접촉의 길이, 및 동결 이벤트의 길이를 설정하도록 제어될 수 있다.At
몇몇 치료에서, 방법(140)은 대상체의 피부의 온도를 피부의 표적 조직의 융점/빙점 또는 온도 아래로 낮춤을 포함할 수 있다. 어플리케이터(104)는 동결이 그 안에서 발생하지 않도록 센서를 사용하여 피부의 냉각을 모니터링할 수 있다. 피부에 전달된 비-동결 냉각 치료의 양은 피부의 표적화된 조직이 블럭(142)에서 예비결정된 제1 수준에 도달하도록 제어될 수 있다. 표적화된 조직이 예비결정된 제1 수준에 도달한 후, 피부를 동결시킨다(블럭(144)). 센서는 동결 이벤트를 확인하고 모니터링하는데 사용될 수 있다. 빙 결정은 과냉각 기간 동안 그리고 동결 이벤트의 시작이 부작용 없이 일어나도록 요구되는 시간 전에 과냉각된 피부와 긴밀하게 접촉하게 될 수 있다. 과냉각 기간이 만료되어 예비결정된 제1 수준의 과냉각을 생성한 후, 빙 결정(들)이 피부와 접촉하게 되어 동결 이벤트를 개시할 수 있으며, 초기 동결 이벤트와 관련된 손상은 대체로 과냉각의 수준 또는 정도에 비례할 수 있다. 동결 이벤트는 임의의 목적하는 기간 동안 유지될 수 있으며, 동결 이벤트 후, 추가의 동결 이벤트가 조직에 추가로 영향을 줄 수 있다. 피부에 전달된 동결/냉각 치료의 양은 이것이 예비결정된 제2 수준에 도달하도록 제어될 수 있다. 몇몇 치료에서, 빙 결정은 제1 수준의 과냉각된 상태로 피부의 동결을 일으키는데 사용된다. 예비결정된 제2 수준은, 제1 수준과 조합되는 경우, 치료학적 유효량의 열 손상을 제공하도록 선택될 수 있다.In some treatments, the
얕은 피부 치료(shallow skin treatment)는 피부가 이의 융점/빙점보다 예를 들어 0.2℃, 0.5℃, 1℃, 2℃, 또는 3℃의 단지 약간 아래인 벌크 온도를 가지면서 대상체의 피부를 빙 결정과 접촉시킴을 포함할 수 있다. 초기 동결 이벤트가 작고(예를 들어, 초기에 동결된 조직의 분획은 작을 것이다) 초기 동결 이벤트가 일어날 때 비교적 작은 조직이 동결될 수 있도록, 피부 과냉각이 최소한이거나 상당하지 않을 수 있다. 따라서, 초기 조직 손상은 표피, 및 진피의 상층에 주로 위치할 수 있으며, 진피하층, 지방 및 근육 조직과 같은 더 깊은 층은 대체로 영향을 받지 않는다. 이와 같이, 치료는 피하 조직에 대한 손상이 문제가 될 수 있고 바람직하지 않을 수 있는 여드름이 생기기 쉬운 부위에서 실시될 수 있다. 동결 이벤트가 일어나면, 피부의 빙 결정이 추가의 과냉각을 억제 또는 방지할 수 있기 때문에, 피부 중의 추가의 조직은 과냉각된 상태로 들어가지 않을 것이다. 또한 추가의 증분식 냉각(incremental cooling)이 예측 가능한 증분식 동결을 초래할 수 있으며, 최소 깊이의 치료가 요구된다면, 조직 해동 프로토콜이 다음 동결 이벤트 후 즉시 또는 이내에 시작될 수 있다.A shallow skin treatment is a process in which the skin undergoes ice crystallization of the skin of a subject with a bulk temperature that is slightly below its melting point / freezing point, e.g., 0.2, 0.5, 1, 2, Or the like. The skin cooling rate may be minimal or insignificant so that relatively small tissue can be frozen when the initial freeze event is small (e.g., the fraction of initially frozen tissue will be small) when an initial freeze event occurs. Thus, early tissue damage can be located primarily in the epidermis, and in the upper layers of the dermis, and deeper layers such as dermis, fat and muscle tissue are largely unaffected. As such, treatment may be performed at sites susceptible to acne, where damage to the subcutaneous tissue can be problematic and undesirable. When a freezing event occurs, additional tissue in the skin will not enter the supercooled state because the ice crystals of the skin can suppress or prevent additional supercooling. Also, incremental cooling may result in predictable incremental freezing and, if minimal depth treatment is desired, the tissue thawing protocol may be initiated immediately or within the next freeze event.
시스템(100)은 또한 표적화된 조직을 과냉각시킨 다음 표적화된 조직을 빙 결정과 접촉시켜 동결 이벤트를 유발함으로써, 공격적이고 더 깊은 피부 치료를 포함한 더 깊은 치료를 수행할 수 있다. 과냉각된 조직은 표피 조직, 진피 조직, 피하 조직을 포함할 수 있고, 30초 또는 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 25분 또는 그 이상과 같은 상당한 시간 기간 동안 4℃, 5℃, 6℃, 7℃, 8℃, 9℃, 10℃, 12℃, 15℃, 17℃, 20℃, 25℃, 30℃, 또는 35℃ 정도까지 냉각될 수 있다. 온도 및 치료 기간은 동결 이벤트를 개시하기 전에 가변적인 제어된 수준의 피부 과냉각을 가능하게 할 수 있다. 치료의 전체 수준은 또한 다중 치료도 포함할 수 있으며, 이들 각각은 궁극적으로 전달되는 치료의 총 용량보다 적은 용량을 개별적으로 전달한다. 예를 들면, 초기 피부 과냉각 및 동결 이벤트를 소정의 치료 부위에서 수행한 후, 장치 소프트웨어를, 임의로 사이클들 사이에 조직 재가온/해동 단계 후 과냉각 및 동결 이벤트 사이클을 2회 반복하도록 프로그래밍할 수 있다. 두 번째 사이클에 대한 온도 및 치료 기간은 첫 번째 사이클의 그것과 동일하거나 상이할 수 있다. 추가의 치료 사이클도 전달될 수 있다. 이러한 예에서, 사이클들 사이에 어플리케이터를 이동시키는 것은 필요하지 않을 것이며, 사이클은 조직 재가온/해동 단계에 의해 임의로 분리될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 임의의 소정의 부위에서 추가의 치료는, 어플리케이터가 다른 조직 부위를 치료한 후 환자 시술시 나중에 수행될 수 있다. 또 다른 대안은 추가의 치료가 1차 치료와 같은 날에, 또는 다음 날 또는 며칠 후 또는 일주일 후 수행되는 별도의 환자 시술 동안 전달될 수 있다는 것이며, 시술은 경우에 따라 정기적으로(예를 들어, 매일, 격일, 매주, 매달 등) 반복될 수 있다. 임의의 회수의 목적하는 후속(follow-on) 치료가 목적하는 조직 반응을 생성하는 충분한 목적하는 전반적인 수준의 조직 치료를 달성하도록 수행될 수 있다.The
방법(140)은 도 1 및 2와 관련하여 논의된 치료와 같은 본원에 개시된 치료를 실시하는데 사용될 수 있다. 동결 이벤트는 피지샘의 붕괴를 야기하여 피지 생산에 영향을 줄 수 있다(예를 들어, 피지 생산을 감소 또는 제한함). 접촉 기간(예를 들어, 대상체의 피부와 빙 결정 간의 그리고/또는 대상체의 피부와 어플리케이터의 냉각 표면 간의 접촉 시간)은 피지샘에 목적하는 열 손상을 달성하도록 선택될 수 있다. 본원에 개시된 시스템, 성분, 및 작용은 아래 실시예 1 내지 4와 관련하여 논의된 바와 같이 혼합 및 매칭될 수 있다.The
실시예 1Example 1
빙 결정은 온도 프로그래밍을 사용하여, 어플리케이터를 따라 형성될 수 있다. 물(예를 들어, 물방울, 물을 함유하는 층 등)이 어플리케이터 표면(예를 들어, 도 2의 표면(111)) 상에 배치될 수 있으며, 어플리케이터 표면의 온도는 약 -20℃, -15℃, -12℃로, 또는 0℃의 용융/동결 온도 이하에서 물 동결에 기초하여 하나 이상의 빙 결정을 생성하기 위한 또 다른 적합한 온도로 낮출 수 있다. 몇몇 과정에서, 어플리케이터는 이의 외부 표면에 빙 결정을 갖도록 준비되어, 어플리케이터가 피부 표면에 접촉하면 피부 동결 이벤트가 일어나도록 할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터가 지닌 하나 이상의 빙 결정은 피부와 물리적으로 접촉하여 피부에서 동결 이벤트를 개시할 수 있다. 다른 과정에서, 빙 결정은 피부 표면 상의 커플링 매질에서 물리적으로 접촉하여 동결 이벤트를 유발할 수 있다. 커플링 매질이 동결되는 경우, 이것이 피부 표면의 동결 및 더 깊은 조직을 통한 후속적인 동결 전파를 야기할 수 있다. 또 다른 과정에서, 커플링 매질이 피부 내로 흡수될 수 있으며, 흡수된 커플링 매질이 동결되어 피부의 동결을 야기할 수 있다.The ice crystals can be formed along the applicator, using temperature programming. Water (e.g., a water droplet, a layer containing water, etc.) may be placed on the applicator surface (e.g.,
조직은, 동결 이벤트와 관련된 손상 및 유해한 부작용을 제한, 감소, 또는 방지하도록, 동결 이벤트가 발생한 후 가능한 빨리 예측 가능하게 천천히 또는 신속하게 재가온될 수 있다. 동결이 시작된 후, 피부는 표피에 대한 손상을 최소화 또는 제한하도록 가능한 빨리 천천히 또는 신속하게 가온될 수 있다. 다른 과정에서, 피부는 예비결정된 기간 동안 부분적으로 또는 완전히 동결된 다음 가온된다. 하나의 실시형태에 따라, 도 2의 어플리케이터(104)는, 예를 들면, 장치(109)의 열전기 소자를 사용하여 얕은 조직을 가온시킬 수 있다. 열전기 소자는 표면(111)을 따라 목적하는 온도(또는 온도 프로파일)를 확립하도록 작동할 수 있는 펠리에 소자(Peltier device)를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 어플리케이터(104)는 조직을 가온시키기 위해 무선주파수 에너지를 출력하는 전극을 갖는다.The organization can be predictably slowed down or expedited as quickly as possible after the freeze event has occurred, to limit, reduce, or prevent damage and harmful side effects associated with the freeze event. After freezing has commenced, the skin may slowly or quickly warm up as soon as possible to minimize or limit damage to the epidermis. In another process, the skin is partially or completely frozen and then warmed for a predetermined period of time. According to one embodiment, the
흡수 증진제, 동결보호제, INA, 및 커플링 매질은 리포솜, 하이드로겔, 에멀젼 등을 통해 전달될 수 있다. 흡수 증진제는 투과를 증가시켜, 예를 들면, 물, INA, 동결보호제 등의 흡수에 영향을 줄 수 있다. 피부는, 진피-표피 접합 장벽으로 인해 진피로의 흡수 증가를 최소화 또는 제한하면서 표피로의 흡수를 증가시키도록 적용된 물질에 대한 노출 전 또는 노출 동안 가온될 수 있다. 조직의 특성은 대상체의 피부를 기계적으로 변화시킴으로써 영향을 받을 수 있다. 이러한 특성들은 흡수 특성, 열 특성 등을 포함할 수 있다. 동결, 및 냉각 또는 과냉각만을 포함하지 않는 치료의 경우, 피부로의 동결보호제의 흡수를 증가시켜 비의도된 동결 발생 가능성에 대한 최대의 보호를 제공하는 것이 바람직하다. 동결을 포함하기 위한 치료의 경우, INA 및/또는 물의 흡수를 증가시켜 동결 이벤트가 개시되고 목적하는 시간에 개시될 가능성을 증가시키고, 냉동손상의 수준을 증가시키는 것이 바람직하다.Absorption enhancers, cryoprotectants, INA, and coupling media may be delivered via liposomes, hydrogels, emulsions, and the like. Absorption enhancers can increase permeation and affect absorption, for example, water, INA, cryoprotectant, and the like. The skin may be warmed prior to or during exposure to the applied material to increase absorption to the epidermis while minimizing or restricting increased absorption into the dermis due to dermal-epidermal junction barriers. The nature of the tissue can be influenced by mechanically changing the skin of the subject. These properties may include absorption properties, thermal properties, and the like. For treatments that do not involve freezing, and only cooling or subcooling, it is desirable to increase absorption of the cryoprotectant to the skin to provide maximum protection against unintended freezing incidence. For treatment to include freezing, it is desirable to increase the absorption of INA and / or water to increase the likelihood that the freezing event is initiated and initiated at the desired time, and that the level of freezing injury is increased.
도 6은 개시된 기술의 실시형태에 따라 어플리케이터를 초기에 대상체 상에 배치하여 동결 이벤트를 개시할 때, 최소한의 피부 과냉각을 수반하거나 피부 과냉각을 수반하지 않는 치료를 위한 어플리케이터 온도 대 시간의 플롯이다. 동결 이벤트는 피부 상에 동결된 어플리케이터 표면의 배치시 개시될 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터 표면(예를 들어, 도 2에 도시된 표면(111))을 -15℃의 온도로 냉각시켜 그 위에 빙 결정을 형성할 수 있다. 어플리케이터 표면의 온도를 대상체 상의 배치를 위해 적합한 온도로 목적하는 속도로 상승시킨 후, 어플리케이터 표면을 치료 부위에 적용할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터 표면은 0.4℃/s, 0.5℃/s, 또는 0.6℃/s의 속도로 약 -4℃, -3℃, -2℃, -1℃, 0℃ 등의 온도로 가온될 수 있다. 피부 표면, 표적화된 조직 등은 약 -3℃, -2℃, -1℃, 0℃, 또는 1℃의 온도에서 유지될 수 있다.Figure 6 is a plot of applicator temperature versus time for treatment with minimal skin supercooling or involving skin cooling when the applicator is initially placed on a subject to initiate a freeze event according to an embodiment of the disclosed technique. The freezing event can be initiated upon placement of the frozen applicator surface on the skin. For example, an applicator surface (e.g.,
어플리케이터는 피부를 초기 온도(예를 들어, 33℃)로부터 더 낮은 온도(예를 들어, -4℃, -3℃, -2℃, -1℃, 0℃)로 냉각시키도록 제1 치료 기간(예를 들어, 2분, 2.5분, 3분 등. 2.5분이 도 6에 도시됨) 동안 피부 표면과 열 접촉될 수 있다. 그후, 어플리케이터 표면은 동결 이벤트를 유도하기 위한 온도로 목적하는 속도로 내려갈 수 있다. 어플리케이터 표면이 약 0.2℃/s, 0.25℃/s, 0.3℃/s의 속도로, 또는 다른 목적하는 속도로 냉각되면서 동결 이벤트(도 6에서 "*"로 나타냄)가 일어날 수 있다. 어플리케이터 표면은 약 -8℃의 온도에서 제2 치료 기간(예를 들어, 20초, 30초, 40초 등) 동안 유지될 수 있다. 피부 표면 온도는 어플리케이터 표면의 온도가 목적하는 동결 기간 동안 표적 조직이 동결된 채로 있게 선택될 수 있도록 어플리케이터 표면의 온도보다 약간 더 높을 수 있다.The applicator may be configured to cool the skin from an initial temperature (e.g., 33 占 폚) to a lower temperature (e.g., -4 占 폚, -3 占 폚, -2 占 폚, -1 占 폚, (For example, 2 minutes, 2.5 minutes, 3 minutes, etc. 2.5 minutes are shown in Fig. 6). The applicator surface may then be lowered at a desired rate to a temperature to induce a freezing event. A frozen event (indicated by " * " in Figure 6) may occur with the applicator surface cooled at a rate of about 0.2 ° C / s, 0.25 ° C / s, 0.3 ° C / s, or any other desired rate. The applicator surface can be maintained at a temperature of about-8 C for a second treatment period (e.g., 20 seconds, 30 seconds, 40 seconds, etc.). The skin surface temperature may be slightly higher than the temperature of the applicator surface so that the temperature of the applicator surface can be selected such that the target tissue remains frozen during the desired freeze period.
동결 기간의 완료 후, 어플리케이터 및 피부 온도는 정상 온도, 예를 들어 실온 또는 실온을 초과하도록 신속하게 상승될 수 있다. 몇몇 과정에서, 어플리케이터는 약 1℃/s, 2℃/s, 2.5℃/s, 3℃/s의 속도, 또는 동결된 조직을 해동시키도록 선택된 다른 속도로 가온될 수 있다. 도 6은 약 2.5℃/s의 속도로 상승된 어플리케이터의 온도를 보여준다. 해동된 조직은 표피 조직, 진피 조직, 피하 조직, 및/또는 다른 조직을 포함할 수 있다. 조직을 가온 기간 동안 가온한 후, 또 다른 냉동요법 절차를 동일하거나 상이한 치료 파라미터를 사용하여 동일하거나 상이한 부위에서 수행할 수 있다.After the completion of the freezing period, the applicator and skin temperature can be quickly raised to a normal temperature, e.g., room temperature or room temperature. In some procedures, the applicator may be warmed at a rate of about 1 DEG C / s, 2 DEG C / s, 2.5 DEG C / s, 3 DEG C / s, or other rate selected to thaw the frozen tissue. Figure 6 shows the temperature of the raised applicator at a rate of about 2.5 [deg.] C / s. The thawed tissue may comprise epidermal tissue, dermal tissue, subcutaneous tissue, and / or other tissue. After warming the tissue for heating, another cryotherapy procedure can be performed at the same or different sites using the same or different treatment parameters.
실시예 2Example 2
물질을 피부, 어플리케이터, 또는 둘 다에 적용할 수 있으며, 빙 결정을 생성하는데 사용할 수 있다. 물질은 하나 이상의 동결보호제를 갖는 커플링 매질일 수 있으며, 0℃보다 몇 도 아래일 수 있는 이의 융점보다 높고 피부 조직에서 유체의 융점/빙점보다 낮은 온도에 있을 때에 적용될 수 있다. 적용된 물질의 융점/빙점은 치료학적 피부 과냉각 치료 온도 범위 또는 다른 적합한 온도 범위에 있을 수 있다. 예비결정된 양의 피부 과냉각이 발생한 후, 적용된 물질의 온도를 이의 융점 또는 용융 온도 아래의 값으로 낮추어 그 안에 빙 결정을 생성하여 피부에서 동결 이벤트를 개시할 수 있다.The material can be applied to the skin, the applicator, or both, and can be used to create ice crystals. The material may be a coupling medium having one or more cryoprotectants and may be applied when the temperature is higher than its melting point, which may be below several degrees below 0 C, and at a temperature below the melting point / freezing point of the fluid in the skin tissue. The melting point / freezing point of the applied material may be in the therapeutic skin subcooling temperature range or other suitable temperature range. After a predetermined amount of skin supercooling has occurred, the temperature of the applied material can be lowered to its melting point or below the melting temperature to create ice crystals therein to initiate freezing events in the skin.
동결보호제는 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 이들의 조합, 또는 다른 생체적합성 제제를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 물질은 목적하는 융점/빙점을 제공하도록 물과 혼합된 동결보호제를 갖는 동결보호제 용액이다. 동결보호제의 농도를 증가시켜 물질의 융점/빙점을 낮출 수 있다. 동결보호제의 농도를 제어함으로써, 물질의 특성(예를 들어, 융점, 자연 빙점 등)이 제어될 수 있고, 이에 따라 특성 온도에서/이상에서 빙 결정 생성을 억제하거나 방지하면서 목적하는 온도에서/아래에서 빙 결정 생성을 가능하게 할 수 있다. INA는, 예를 들면, 일단 물질의 온도가 INA의 융점/빙점 아래로 낮아지면 동결 이벤트의 예측 가능한 개시를 제공하기 위해 물질에 혼입될 수 있다.The cryoprotectant may include propylene glycol, glycerol, polyethylene glycol, combinations thereof, or other biocompatible agents. In some embodiments, the material is a cryoprotectant solution having a cryoprotectant mixed with water to provide the desired melting point / freezing point. The concentration of the cryoprotectant can be increased to lower the melting point / freezing point of the material. By controlling the concentration of the cryoprotectant, the properties of the material (e. G., Melting point, natural freezing point, etc.) can be controlled and thus at or below the desired temperature while suppressing or preventing the formation of ice crystals at / To enable the formation of ice crystals. The INA can be incorporated into the material to provide, for example, predictable initiation of a freezing event once the temperature of the material is lowered below the melting point / freezing point of the INA.
도 7은 개시된 기술의 실시형태에 따라 상당한 피부 냉각을 수반하는 치료를 위한 어플리케이터 온도 대 시간의 플롯이다. 어플리케이터 및 피부는 목적하는 속도(예를 들어, 0.5℃/s, 1℃/s, 2℃/s 등)로 과냉각 온도(예를 들어, -8℃, -10℃, -12℃)로 냉각될 수 있다. 피부에서의 동결 이벤트는 -10℃로 예시된 과냉각 온도에서 약 3분, 4분, 또는 5분의 과냉각 기간 후 개시될 수 있다. 이 기간 동안, 피부 표면 및 냉각된 어플리케이터 표면은 실질적으로 같은 온도에 있을 수 있다. 동결보호제 커플링 매질은 비-표적화된 조직에의 열 손상을 제한하는 것을 도울 수 있으며 어플리케이터-피부 계면에 배치될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 동결보호제 커플링 매질은 약 25중량% 또는 용적%의 프로필렌 글리콜(PG) 및 약 75중량% 또는 용적%의 물이며, 약 -11℃의 용융 또는 동결 온도를 갖는다. 커플링 매질의 조성은 이의 융점/빙점을 증가 또는 감소시키도록 조절될 수 있다. 과냉각 기간 후, 어플리케이터의 온도를 더욱 낮추어 동결 이벤트를 개시한다. 도 7은 어플리케이터 및 피부 표면이 약 -10℃ 내지 약 -18℃로 냉각되면서 피부에서 동결 이벤트가 개시됨을 보여준다. 어플리케이터 표면과 피부 표면이 신속한 재가온 전에 10초 동안 약 -18℃의 온도로 유지되는 동안 조직에서의 동결 수준은 유지될 수 있다.7 is a plot of applicator temperature versus time for treatment involving significant skin cooling in accordance with an embodiment of the disclosed technique. The applicator and skin are cooled (e.g., at -8 캜, -10 캜, -12 캜) at a desired rate (e.g., 0.5 캜 / s, 1 캜 / . The freezing event in the skin can be initiated after a supercooling period of about 3 minutes, 4 minutes, or 5 minutes at the supercooling temperature as exemplified by -10 占 폚. During this period, the skin surface and the cooled applicator surface may be at substantially the same temperature. The cryoprotectant coupling media can help limit thermal damage to non-targeted tissue and can be placed at the applicator-skin interface. In some embodiments, the cryoprotectant coupling media is propylene glycol (PG) at about 25 wt.% Or volume percent and about 75 wt.% Or volume percent water, and has a melting or freezing temperature of about -11 DEG C. The composition of the coupling medium can be adjusted to increase or decrease its melting point / freezing point. After a period of supercooling, the temperature of the applicator is further lowered to initiate a freezing event. Figure 7 shows that the freezing event is initiated in the skin with the applicator and skin surface cooled to about-10 캜 to about -18 캜. The level of freezing in tissue can be maintained while the applicator surface and the skin surface are maintained at a temperature of approximately -18 ° C for 10 seconds before rapid re-heating.
빙 결정은 예비냉각된 커플링 매질을 이의 융점/빙점을 상승시키도록 희석시킴으로써 생성될 수 있다. 적용된 물질은 -11℃의 용융 온도를 갖는 25용적%의 PG 동결보호제 용액일 수 있다. 조직은 목적하는 온도(예를 들어, -8℃, -10℃, -12℃ 등)로 과냉각될 수 있다. 목적하는 양의 과냉각이 일어난 후, 물질을 동결시키도록 적용된 물질의 온도를 약 -18℃의 온도로 더욱 낮춤(예를 들어, 온도를 "다이빙")으로써 동결 이벤트가 개시될 수 있다. 온도를 더욱 낮춤, 또는 "다이빙"시키는 대신에, 냉수 또는 또 다른 물질을 예비결정된 위치에서 적용된 물질에 주사하여 동결보호제 농도를 커플링 매질의 융점이 표적 동결 온도보다 높은 수준으로 국소적으로 희석시킴으로써, 동결 이벤트가 표적 동결 온도(예를 들어, -10℃) 또는 그 이상의 온도에서 개시될 수 있다. 커플링 매질의 융점/빙점은, 빙 결정이 희석된 물질에서 형성되고 피부에서 동결 이벤트를 개시하도록, 예를 들면, -1℃, -0.5℃, 또는 0℃에 가까울 수 있다. 희석은 100% 물, INA로 도핑된 물, 또는 다른 물질을 사용하여 이루어질 수 있으며, 이에 의해, 예를 들면, -1℃, -2℃, 또는 -3℃ 정도로 가온된 온도에서 일관성있고 예측 가능한 동결을 제공할 수 있다. 대안적으로, 물 및 얼음 혼합물 또는 물, 얼음, 및 INA 혼합물은 대략 목적하는 온도(예를 들어, -1℃, -0.5℃ 등)에서 동결을 제공하도록 주사될 수 있다. 이 방법은 동결 이벤트가 저온, 예를 들어 -10℃ 또는 심지어 더 낮은 저온(예를 들어, 동결 이벤트를 개시하기 위해 "다이빙"이 사용되는 경우 -18℃)에서 시작되는 경우의 치료에 비해, 표피와 같은 비-표적화된 조직에의 피해를 상당히 감소시키거나 방지할 수 있는, 저온(예를 들어, -8℃, -10℃, 또는 -12℃)에서 과냉각 기간이 만료된 후 피부를 예비가온시킴으로써, 비교적 가온된 온도, 예를 들면 -1℃, -2℃, -3℃, -4℃, 또는 -5℃에서 동결 이벤트를 개시하도록 상당한 피부 과냉각과 함께 사용될 수 있다.Ice crystals can be produced by diluting the pre-cooled coupling medium to raise its melting point / freezing point. The applied material may be a 25% by volume solution of PG cryoprotectant with a melting temperature of -11 캜. The tissue may be subcooled at the desired temperature (e.g., -8 C, -10 C, -12 C, etc.). After the desired amount of supercooling has occurred, the freeze event may be initiated by further lowering the temperature of the material applied to freeze the material to a temperature of about -18 占 폚 (e.g., "diving" the temperature). Instead of further lowering, or " diving " the temperature, cold water or another material is injected into the applied material at the pre-determined location to cause the cryoprotectant concentration to be increased by locally diluting the melting medium of the coupling medium to a level above the target freezing temperature , The freezing event may be initiated at a target freezing temperature (e. G., -10 C) or higher. The melting point / freezing point of the coupling medium may be close to -1 [deg.] C, -0.5 [deg.] C, or 0 [deg.] C, for example, to cause the ice crystals to form in the diluted material and initiate freezing events in the skin. The dilution may be made using 100% water, water doped with INA, or other material, thereby providing a consistent and predictable solution at a temperature of, for example, -1, -2, Freezing can be provided. Alternatively, the water and ice mixture or water, ice, and INA mixture can be injected to provide freezing at about the desired temperature (e.g., -1, -0, 5, and so on). This method is particularly advantageous when compared to treatment where the freezing event is initiated at a low temperature, e.g., -10 占 폚 or even lower (e.g., -18 占 폚 when "diving" is used to initiate a freeze event) (E.g., -8 ° C, -10 ° C, or -12 ° C), which can significantly reduce or prevent damage to non-targeted tissue, such as the epidermis, Can be used with significant skin subcooling to initiate freezing events at relatively warm temperatures, e.g., -1, -2, -3, -4, or -5 degrees Celsius.
실시예 3Example 3
에너지가 빙 결정 형성을 관리하는데 사용될 수 있다. 수성 커플링 매질이 이들의 융점/빙점 아래로 내려가고 과냉각된 상태에 있는 경우, 초음파가 피부에서의 빙 결정 형성 및/또는 커플링 매질이 단지 약간 또는 상당히 과냉각되든 그렇지 않든 간에 커플링 매질에서의 동결 이벤트를 유도할 수 있다. 전달 초음파는 INA를 배제할 수 있지만, 초음파와 INA가 함께 사용될 수 있다. 초음파는 수성 커플링제에서 빙 결정을 형성하는데 사용되어 왔다. 예를 들면, 약 20kHz 및 약 25W로 작동되는 치과용 세정 초음파 프로브가 커플링제에서 빙 결정을 형성한다. 또 다른 예에서, 약 20kHz 및 1W로 작동되는 비-치과용 초음파 프로브가 빙 결정을 형성한다. 다른 파라미터를 갖는 초음파가 목적하는 빙 결정 형성 및/또는 성장에 기초하여 선택될 수 있다.Energy can be used to manage the formation of ice crystals. If the aqueous coupling medium falls below their melting point / freezing point and is in a subcooled state, the ultrasound may be used to determine whether the ice crystals in the skin and / or the coupling medium are only slightly or significantly subcooled, A freezing event can be induced. Transmissive ultrasound can exclude INA, but ultrasound and INA can be used together. Ultrasound has been used to form ice crystals in aqueous coupling agents. For example, a dental clean ultrasonic probe operating at about 20 kHz and about 25 W forms ice crystals in the coupling agent. In another example, a non-dental ultrasound probe operating at about 20 kHz and 1 W forms ice crystals. Ultrasonic waves with different parameters can be selected based on the desired ice crystal formation and / or growth.
실시예 4Example 4
조직이 과냉각된 상태에 있은 후, 동결 이벤트 유발 또는 촉진 성분이 표적 부위 내에 또는 부근에 주사될 수 있다. 물질은 즉각적인 동결 이벤트를 생성하는 부분 동결된 얼음 또는 물 슬러리 용액일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 표피는 동결 이벤트 전에 0℃에 가까운 온도로 재가온될 수 있으며, 진피 내로의 염빙수(saline ice water) 슬러리의 주사가 표피하의 제어된 동결을 개시할 수 있다. 바늘, 카테터, 또는 주사 장치가 대상체 내에 도입되어 물질을 주사할 수 있다. 도 2는 대상체 내로 도입될 수 있는 임의의 카테터(149)를 보여준다. 카테터(149)의 단부가 피부(10)에 배치되면, 카테터(149)는 조직에 빙 결정, 빙 슬러리, 또는 적합한 물질을 전달할 수 있다. 카테터(149)는 임의의 갯수의 치료 부위에서 동결 이벤트를 개시하는데 사용될 수 있다.After the tissue is in a subcooled state, a freezing event inducing or promoting component may be injected into or near the target site. The material may be a partially frozen ice or water slurry solution that produces an immediate freezing event. In some embodiments, the epidermis may be re-warmed to a temperature close to 0 ° C before the freezing event and the injection of saline ice water slurry into the dermis may initiate controlled freezing under the epidermis. A needle, catheter, or injection device may be introduced into the subject to inject the material. Figure 2 shows an
실시예 1 내지 4에서 단계들의 다양한 조합들이 합쳐질 수 있다. 표피에서 동결과 관련된 부작용을 제한하거나 최소화하면서 진피에서 동결 손상을 증진 또는 최대화하기 위해, 목적하는 수준의 피부 과냉각이 달성될 때까지 빙 결정과 조직 간의 접촉이 지연될 수 있다. 다량의 표적 피부가 실질적으로 과냉각된 다음 빙 결정에 의해 접촉되어, 부작용을 최소화하면서 파부에 대한 동결 손상을 최대화시킬 수 있다. 다량의 이전의 과냉각은 초기 동결 이벤트 동안 일어나는 조직 손상의 양을 최대화시킬 수 있으며, 비-표적화된 조직이 재가온되도록 하여 그 비-표적화된 조직에 대한 열 손상을 억제, 제한, 또는 실질적으로 방지할 수 있다. 표피는 진피와 같은 표적화된 조직에서 동결 이벤트 후 즉시 또는 빨리 재가온될 수 있는 비-표적화된 조직일 수 있다. 가온은 표피가 동결된 상태로 있는 시간의 양을 제한 또는 최소화할 수 있다. 이것은 과냉각이 거의 또는 전혀 이용되지 않는 치료 방법과는 대조적이다. 이러한 과냉각이 전혀 이용되지 않는 치료 방법의 경우에, (피부 표면을 통해 냉각이 "하향식(top down)" 전달되기 때문에 초기 동결 이벤트 동안 상당한 과냉각 및 상당한 부분 동결을 이용하는) 과냉각이 거의 이용되지 않는 치료 방법의 경우와 동일한 치료학적 수준의 치료를 수득하기 위해서는, 동결 이벤트가 개시된 후 표피 조직이 더 오래 동결된 상태로 유지될 필요가 있으며, 이것이 비-표적화된 표피 조직에 대한 손상을 악화시킬 수 있다.Various combinations of steps in embodiments 1-4 can be combined. Contact between the ice crystals and the tissue may be delayed until the desired level of skin cooling is achieved to enhance or maximize freezing damage in the dermis while limiting or minimizing side effects associated with freezing in the epidermis. A large amount of target skin is substantially subcooled and then contacted by the ice crystals to maximize freezing damage to the wrinkles while minimizing side effects. A large amount of previous supercooling can maximize the amount of tissue damage that occurs during the initial freeze event and allow the non-targeted tissue to re-warm to inhibit, restrict, or substantially prevent thermal damage to the non- can do. The epidermis may be a non-targeted tissue that can be re-heated immediately or soon after a freezing event in a targeted tissue such as the dermis. Heating can limit or minimize the amount of time the epidermis remains frozen. This is in contrast to treatment methods where little or no supercooling is used. In the case of a treatment method in which no such subcooling is used at all, treatment with little use of subcooling (using a significant subcooling and significant partial freezing during the initial freezing event since cooling is " top down " In order to obtain the same therapeutic level of treatment as in the case of the method, the epidermal tissue needs to be kept frozen longer after the onset of the freezing event, which may exacerbate the damage to the non-targeted epidermal tissue .
더 깊은 조직은 상당한 손상을 상당히 모면하면서 동결 손상을 주로 상부 피부층으로 제한하기 위해, 빙 결정은 피부 온도가 피부의 융점/빙점 아래로 내려간 즉시 또는 곧 피부와 접촉할 수 있다. 제한된 표면 표피 동결은, 특히 동결 이벤트의 지속기간이 비교적 짧게 유지되는 경우, 진피, 지방 및 근육 층에 최소한의 손상을 가지면서 달성될 수 있다. 몇몇 안면 시술에서, 동결 손상은 피하 조직 또는 피부의 지지 구조를 형성하는 아래에 놓인 근육의 임의의 감지할 수 있는 감소를 피하도록 피부에 제한될 수 있다.Deeper tissues can contact the skin immediately or as soon as the skin temperature falls below the melting point of the skin / freezing point, in order to substantially freeze significant damage and limit freeze damage to the upper skin layer. The limited surface skin freezing can be achieved with minimal damage to the dermis, fat and muscle layer, especially if the duration of the freezing event is kept relatively short. In some facial procedures, freezing injury can be limited to the skin to avoid any appreciable reduction of the underlying muscle forming the subcutaneous tissue or the supporting structure of the skin.
도 8은 기술의 실시형태에 따라 대상체의 피부를 치료하기 위한 방법(150)을 예시하는 흐름도이다. 일반적으로, 커플링 매질이 치료 부위에 적용될 수 있다. 치료 부위가 냉각될 수 있고, 동결 이벤트가 개시되어 조직을 적어도 부분적으로 동결시킬 수 있다. 방법(150)의 초기 단계는 어플리케이터의 열-교환 표면을 대상체의 피부에 커플링시킴을 포함할 수 있다. 열-교환 표면은 내부 열 소자(예를 들어, 열전기 소자, 유체 소자 등) 또는 외부 열 소자(예를 들어, 열-교환 플레이트의 후면에 장착된 열 소자)를 갖는 열-교환 플레이트의 온도-제어되는 표면(예를 들어, 도 2의 표면(111) 참조)일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 온도-제어되는 표면은 계면 층, 유전체 층 등일 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 진공 또는 흡입력이 환자의 피부를 온도-제어되는 표면에 적극적으로 커플링시키는데 사용될 수 있다. 온도-제어되는 표면을 대상체의 피부에 커플링시키는 것은 또한 물질을 본원 및 공동 양도된 미국 특허 공개 제2007/0255362호에 기술된 바와 같이 환자의 피부에 제공함을 포함할 수 있다. 방법(150)의 세부사항은 아래에서 논의된다.8 is a flow chart illustrating a
블럭(152)에서, 치료 부위는, 예를 들면, 피부를 기계적으로, 화학적으로, 또는 달리 변화시킴으로써 준비될 수 있다. 기계적 변화는, 피부 표면을 약 30초, 1분, 2분, 3분, 또는 목적하는 양의 표면 세정, 투과, 및/또는 박피(예를 들어, 각질층 박피)에 기초하여 선택된 적당한 시간 길이와 같은 일정 시간 동안 간헐적으로 또는 연속적으로 브러싱 또는 스크래이핑함으로써 달성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 피부의 투과성은 각질층에 모공을 없애거나, 액포(예를 들어, 각질층 아래 표피의 액포)를 생산 및/성장시키거나, 이들을 조합함으로써 조절될 수 있다. 몇몇 치료에서, 접착 스트립을 피부에 적용하였다가 제거하여 표피의 최상층을 제거하거나, 치료 부위를 세정하거나, 피부의 투과성을 증가시키거나, 다르게는 치료 부위를 준비시킬 수 있다. 표피의 최상층은 하부 층보다 더 건조하며, 따라서 최상층이 제거되는 경우, 노출된 하부 층은 더 큰 수분 함량을 가지므로 이들은, 특히 INA가 동결을 촉진시키는데 사용되는 경우에, 조직을 동결시키도록 설계된 시술 동안 동결되기 더욱 쉽다. 피부의 투과성은 또한 미세침을 사용하여 증가될 수 있으며, 이에 의해 다수의 미시적인 구멍이 피부에 형성되어 커플링 매질의 흡수를 위한 경로를 생성할 수 있다. 대안적으로, 초음파영동법이 사용될 수 있으며, 이에 의해 초음파가 피부 내에 미세-진동을 자극하도록 사용되어 피부내로 전달된 커플링 매질 또는 국소 제제를 구성하는 분자의 전반적인 운동 에너지를 증가시켜 흡수를 증가시킨다. 몇몇 바람직한 주파수는 20 내지 40kHz, 또는 1MHz 이상이다. 다른 주파수가 사용될 수 있다. 대안적으로, 증가된 흡수는 국소 제제를 피부내로 밀어넣기 위해, 예를 들면, 전기장을 사용하여 흡수를 증가시키기 위한 이온영동법을 사용하여 달성될 수 있다. 조직(예를 들어, 표피 조직)을 통과하기 위한 커플링 매질의 투과 계수는, 상기한 기술들 중의 하나 이상을 사용하여 목적하는 흡수 속도를 달성하기 위해 적어도 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 95% 증가될 수 있다. 다른 기술들이 커플링 매질 또는 물질의 전달을 촉진시키기 위해 사용될 수 있다. 상이한 시험 기술들(예를 들어, 정지 세포 기술, 유동 확산 기술 등), 알고리즘, 및 모델링이 투과 계수를 결정하는데 사용될 수 있으며, 정상 상태 유동(steady state flux)을 포함한 유동을 결정하는데 사용될 수 있다.At
블럭(154)에서, 커플링 매질이 피부에 적용될 수 있다. 커플링 매질은, 치료를 준비하기 전에, 제한 없이, 물, 하이드로겔, 동결보호제, 에멀젼, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 커플링 매질을 적용함은, 액체, 겔, 또는 시트 커플링 매질을, 예를 들면, 브러시, 주걱, 스프레이 병 또는 시린지를 포함한 기구를 사용하여, 또는 손으로(예를 들어, 오퍼레이터의 장갑 낀 손) 피부에 배치하거나, 분무하거나, 피복하거나, 문지름을 포함할 수 있다.At
커플링 매질은 하나 이상의 온도 강하제, INA 등을 포함할 수 있다. 온도 강하제는, 제한 없이, 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 디메틸 설폭사이드(DMSO), 또는 기타 글리콜을 포함할 수 있다. 온도 강하제는 또한 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 및/또는 용액(예를 들어, 체액)의 빙점을 약 0℃ 내지 -40℃, 및 보다 바람직하게는 약 -10℃ 내지 -16℃로 낮출 수 있는 다른 적합한 알콜 화합물을 포함할 수 있다. 특정 온도 강하제(예를 들어, PPG, PEG 등)도 매끄러움을 개선시키기 위해 및 윤활성을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 커플링 매질은 하나 이상의 증점제, pH 완충제, 보습제, 계면활성제, 및/또는 첨가제를 포함할 수 있다.The coupling medium may include one or more temperature depressants, INA, and the like. The temperature lowering agent may include, without limitation, polypropylene glycol (PPG), polyethylene glycol (PEG), propylene glycol, ethylene glycol, glycerol, dimethylsulfoxide (DMSO), or other glycols. The temperature lowering agent can also lower the freezing point of ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and / or a solution (e.g., body fluid) to about 0 ° C to -40 ° C and more preferably to about -10 ° C to -16 ° C ≪ / RTI > other suitable alcohol compounds. Certain temperature lowering agents (e. G., PPG, PEG, etc.) may also be used to improve lubricity and to provide lubricity. Additionally or alternatively, the coupling medium may comprise one or more thickening agents, pH buffering agents, humectants, surfactants, and / or additives.
블럭(156)에서, 대상체의 피부가 냉각될 수 있다. 어플리케이터가 치료 부위에 적용되어 어플리케이터가 표적 조직과 열 접촉하여 배치될 수 있다. 조직은 원치않는 부작용을 제한하거나 방지하도록 과냉각된 다음 동결될 수 있다. 인간 대상체의 피부 표면은 원치않는 피부 손상을 피하기 위해 -40℃보다 낮지 않은 온도로 냉각될 수 있다. 피부 표면은 더 깊은 표적화된 부위는, 여전히 과냉각된 상태로 있으면서 얕은 비-표적화된 조직은 과냉각된 상태로부터 나오도록 가열될 수 있다.At
블럭(158)에서, 과냉각된 표적화된 부위는, 예를 들면, 세포내 및/또는 세포외 유체의 결정화로 인해 표적화된 세포를 파괴하거나 손상시킬 수 있는 동결을 생성하도록 핵 형성될 수 있다. 핵 형성을 위한 촉매(예를 들어, 기계적 섭동, RF 에너지, 교류 전기장 등)는 비-표적화된 표피 층의 온도의 보호적 증가 후 제공될 수 있다. 기계적 섭동은 진동, 초음파 펄스, 및/또는 압력 변화일 수 있다. 조직의 비-표적화된 층은 표적화된 조직의 핵 형성시 동결을 피하기에 충분할 정도로 가온될 수 있다. 본원에 개시된 치료 시스템은 본원에 개시된 어플리케이터를 사용하여 이러한 과냉각 방법을 수행할 수 있다.At
몇몇 치료는 인접 표피 조직보다 더 여러 번 진피 조직을 동결시킴을 포함한다. 블럭(156)에서, 진피 및 표피 조직이 냉각되고 동결될 수 있다(블럭(158)). 피부는, 진피 조직이 내부 체열로 인해 해동되게 하기에 충분하지만 표피 조직이 진피 조직보다 혈류로부터 더욱 제거되지 않도록 하기에 충분한 양으로 (0℃보다 약간 아래 온도인) 어플리케이터에 의해 가온될 수 있다. 진피 조직을 해동한 후, 예를 들면, 피부를 냉각시켜 표피 조직은 동결된 채로 두면서 진피 조직을 재동결시킴으로써 블럭(158)을 반복할 수 있다. 진피 조직에 대한 목적하는 수준의 손상은 진피 층을 반복해서 동결 및 해동시킴으로써 달성될 수 있는데, 그 이유는 동결 동안의 손상의 주요 메카니즘이 빙 결정 핵 형성 및 성장에 의해 야기되기 때문이다.Some treatments involve freezing dermal tissue more often than adjacent epidermal tissue. At
몇몇 치료는 동결 이벤트(들) 후 가온/해동(159) 단계를 포함하며, 이에 의해 동결되고 냉각된 조직이 어플리케이터에 의해 수동적으로 또는 능동적으로 재가온된다. 가온/해동 단계(159) 후, 냉각(156) 및 동결(158) 단계는, 바람직하게는 동일한 환자 치료 동안 그리고 임의로 어플리케이터를 이동시키지 않으면서 1, 2, 3, 4회 또는 그 이상의 임의의 회수로, 화살표(153)로 나타낸 바와 같이 즉시 반복될 수 있다. 대안적으로, 냉각(156) 및 동결(158) 단계는 동일한 환자 치료 동안, 그러나 어플리케이터가 다른 치료 부위로 이동된 다음 원래의 치료 부위로 다시 돌아온 후, 또는 1차 치료 일자 또는 다음날 또는 며칠 후에 별도의 환자 치료 세션 동안 반복될 수 있다. 전반적인 목적하는 수준의 치료를 달성하기 위해 임의의 회수의 반복 세션이 이용될 수 있다. 화살표(157 및 155)는, 경우에 따라 피부 준비 단계(152)의 반복 및/또는 커플링 매질 적용 단계(154)의 반복을 포함할 수 있는 치료에 대한 가능성을 보여준다.Some treatments include a warming / thawing (159) step after the freezing event (s), whereby the frozen and cooled tissue is manually re-powered on by the applicator. After the warming /
도 9a 내지 9c는 개시된 기술의 실시형태에 따라 치료 부위를 준비하기 위한 방법의 단계들을 보여준다. 일반적으로, 대상체의 피부는 커플링 매질의 흡수를 촉진시키기 위해 기계적으로 변화될 수 있다. 예를 들면, 스트리핑 요소(stripping element)가 피부 표면으로부터 임의의 회수로 적용되고 제거되어, 조직의 하부 층을 노출시키도록 표피의 상단부를 제거할 수 있다. 하부 층은 비교적 높은 수분 함량을 가질 수 있으며, 따라서 수성 또는 유성 커플링 매질을 포함한 다양한 제제를 표피 내로 더 잘 흡수 및 섭취할 수 있다.Figures 9a-9c illustrate steps of a method for preparing a treatment site in accordance with an embodiment of the disclosed technique. In general, the skin of a subject can be mechanically altered to promote absorption of the coupling medium. For example, a stripping element may be applied and removed from the skin surface at any number of times to remove the top of the epidermis to expose the underlying layer of tissue. The lower layer may have a relatively high moisture content and thus may be better absorbed and ingested into the epidermis by various agents, including aqueous or oily coupling media.
도 9a는 피부 표면에 적용되어 모공을 덮어씌우는 스트리핑 요소(200)의 단면도이다. 스트리핑 요소(200)는 접착 스트립(예를 들어, 접착 테이프), 또는 피부에서 벗겨내어, 예를 들면, 피지, 모낭, 또는 털피지샘 단위로부터의 피쳐를 제거하여 적용된 물질의 흡수를 위해 피부 모공을 노출시킬 수 있는 또 다른 접착 소자일 수 있다. 스트리핑 요소(200)는 전체 치료 구역을 덮어씌우도록 절단된 단일 접착 스트립(예를 들어, 접착 테이프의 조각)일 수 있다. 다른 실시형태에서, 다중 스트리핑 요소(200)가 치료 부위에 적용된다. 스트리핑 요소의 접착 특성은 피부에 대한 목적하는 양의 기계적 변화 및 목적하는 환자 편안함에 기초하여 선택될 수 있다.9A is a cross-sectional view of a stripping
도 9b는 피부로부터 제거되어 모공(203)으로부터 물질(201)을 제거하여 모공 입구(202)를 열거나 막히지 않게 하는 스트리핑 요소(200)의 단면도이다. 또한 스트리핑 요소는 임의의 회수로 재적용되어 모공(203)을 추가로 뚫거나 다르게는 치료 부위를 준비시킬 수 있다.Figure 9B is a cross-sectional view of a stripping
도 9c는 모공(203)이 깨끗해지고 물질(205)이 적용된 후의 치료 부위의 단면도이다. 물질(205)은 모공(203)에 주입되고 피부에 의해 흡수될 수 있다. 물은 물질의 일부일 수 있으며, 후속적인 동결 이벤트가 피부 모공 중의 물이 동결되어 추가의 조직 손상을 유발할 수 있게 한다.9C is a cross-sectional view of the treatment site after the
피부는 방법(140(도 5) 또는 150(도 8))에서 임의의 단계 전, 임의의 단계 동안, 및/또는 임의의 단계 후에 기계적으로 자극될 수 있다. 기계적 자극은, 예를 들면, 브러싱, 문지름, 초음파 적용, 피부찰상, 또는 치료 부위를 깨끗하게 하고/깨끗하게 하거나 각질층(즉, 죽은 세포로 이루어진 표피의 최외층)의 장벽이 일시적으로 감소되고/감소되거나 피부에 대한 커플링 매질의 움직임(예를 들어, 난류)을 증가시킬 수 있는 다른 수단에 의한 자극 또는 교반을 포함할 수 있다. 이론에 의해 결부됨이 없이, 피부의 기계적 자극(예를 들어, 각질층의 교반, 감소, 또는 투과)이 기저 표피 층, 진피 층, 또는 조직의 또 다른 층으로의 커플링 매질의 투과를 증진시킬 수 있는 것으로 믿어진다. 하나의 실시형태에서, 피부는 약 20초 내지 약 10분 동안 기계적으로 자극될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 기계적 자극은 약 20초, 약 40초, 약 1분, 약 2분, 약 5분 또는 약 5분 초과 동안 치료 부위에 적용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기계적 자극은, 예를 들면, 진피 교반 브러시, 짧고 뻣뻣한 털을 가진 브러시 등으로 수행될 수 있다. 피부를 브러싱 또는 문지름은 물질에 대한 피부 투과성을 증가시키기 위해, 몇몇 실시형태에서, 원형 또는 앞뒤로의 움직임으로, 또는 다른 실시형태에서, 직선 스트로크로 치료 부위에서 피부를 가로질러 움직임을 포함할 수 있다. 투과 속도는 목적하는 양의 흡수를 달성하도록 증가되거나 감소될 수 있다.The skin may be mechanically stimulated before, during, and / or after any step in the method 140 (FIG. 5) or 150 (FIG. 8) Mechanical stimulation may be used to clean / clean the area of, for example, brushing, rubbing, ultrasound application, skin scratches or treatment, or to temporarily reduce / reduce the barrier of the horny layer (i.e., the outermost layer of the epidermis of dead cells) Or stimulation or agitation by other means capable of increasing the movement (e. G., Turbulence) of the coupling medium to the skin. Without being bound by theory, it is believed that mechanical stimulation of the skin (e.g., agitation, reduction, or permeation of the stratum corneum) may enhance permeation of the coupling medium to the underlying epidermal, dermal, or other layers of tissue It is believed to be possible. In one embodiment, the skin may be mechanically stimulated for about 20 seconds to about 10 minutes. In another embodiment, the mechanical stimulation may be applied to the treatment site for about 20 seconds, about 40 seconds, about 1 minute, about 2 minutes, about 5 minutes, or about 5 minutes. In some embodiments, mechanical stimulation may be performed, for example, with a dermis agitation brush, a brush with short stiff hairs, and the like. Brushing or rubbing the skin may involve movement across the skin at the treatment site with a linear stroke, in some embodiments, in a circular or back and forth motion, or in another embodiment, to increase skin permeability to the material . The permeation rate can be increased or decreased to achieve the desired amount of absorption.
상이한 기술을 사용하여, 스트리핑 공정을 수행하기 전 및/또는 후 피부의 투과성을 평가할 수 있다. 하나의 과정에서, 커플링제를 치료 부위에 적용한 다음 스트리핑 요소를 반복해서 적용함으로써 또는 일련의 스트리핑 요소를 적용함으로써 치료 부위의 세포를 점진적으로 제거할 수 있다. 스트리핑 요소 및 치료 부위는 피부에 의해 흡수된 커플링 매질의 용적을 측정하도록 평가할 수 있다.Different techniques can be used to evaluate the permeability of the skin before and / or after performing the stripping process. In one process, the cells of the treatment site can be progressively removed by applying the coupling agent to the treatment site and then applying the stripping element repeatedly or by applying a series of stripping elements. The stripping element and the treatment site may be evaluated to determine the volume of the coupling medium absorbed by the skin.
D. 치료를 위한 물질 D. Materials for Treatment
빙 결정은 명령에 따른(on-command) 동결 이벤트를 유발하도록 신뢰성 있게 생성될 수 있기 때문에, 물질은 피부 표면과 냉각 어플리케이터 사이에 열 커플링을 개선시키는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 물질은 동결보호제를 함유하는 수성 용액 커플링제이다. 추가의 물질은 치료시 동결의 개시가 요구되는 경우에 빙 결정의 명령에 따른 신뢰성 있는 생성을 촉진시키기 위한 매질 및 물을 함유할 수 있다. 액체수(liquid water)는, 다른 분자 및 클러스터와 끊임없는 충돌을 겪는 분자의 클러스터를 가지며, 때로는 부숴지고 때로는 새로운 클러스터를 형성한다. 물이 냉각되는 경우, 온도가 강하하고 물 분자의 열 이동이 감소함에 따라, 물 분자가 응집하는 경향이 더 강해지고 분자의 임계적으로 큰 클러스터가 형성될 가능성이 빠르게 증가한다. 빙 핵 형성은 분자의 임계적으로 큰 클러스터의 형성시 촉매된다. 그 결과, 물(또는 커플링제)의 샘플에서의 동결 또는 빙 핵 형성의 개시는 얼음같은 구조를 갖는 핵으로부터 일어난다. 핵은 빙 결정 격자로의 물 분자의 조직화를 촉진시킬 수 있다.The material can be used to improve thermal coupling between the skin surface and the cooling applicator, since ice crystals can be reliably created to cause on-command freeze events. In some embodiments, the material is an aqueous solution coupling agent containing a cryoprotectant. Additional materials may contain a medium and water to facilitate reliable production upon command of the ice crystals when initiation of freezing at the time of treatment is desired. Liquid water has clusters of molecules that undergo constant collisions with other molecules and clusters, which are sometimes broken and sometimes form new clusters. When water is cooled, as the temperature drops and the heat transfer of the water molecules decreases, the water molecules tend to agglomerate more strongly and the likelihood of forming a critically large cluster of molecules increases rapidly. Ice nucleation is catalyzed in the formation of a critically large cluster of molecules. As a result, the initiation of freezing or ice nucleation in a sample of water (or coupling agent) arises from nuclei with an ice-like structure. Nuclei can promote the organization of water molecules into the ice crystal lattice.
물 및 수성 커플링제는 빙 핵 형성 전에 이들의 평형 빙점보다 상당히 아래인 온도로 냉각되는 자연적인 경향을 갖는다, 즉, 이들은 과냉각하는 경향을 갖는다. 물의 빙 핵 형성에는 두 가지 방식이 있다: 균일 및 불균일. 물 분자 자체의 자발적 응집에 의해 임계적으로 큰 핵이 형성되는 경우, 핵 형성을 "균일"이라고 한다. 거시적인 양의 물의 경우, 빙 핵 형성을 위해 필요한 클러스터의 크기는 종종 약 25개 분자이다. 클러스터의 반경은 약 3개 분자일 수 있다. 이 크기와 일치하는 임계 반경은 -41℃의 온도를 제공하며, 이것을 물에 대한 균일 핵 형성 온도라고 부른다. 따라서, 물에 대한 균일 핵 형성 온도는 동결이 자발적으로 일어나기 전에 순수한 물이 냉각될 수 있는 최소 온도이다.Water and aqueous coupling agents have a natural tendency to cool to a temperature well below their equilibrium freezing point before ice nucleation, i. E. They tend to undergo supercooling. There are two ways of ice nucleation in water: uniformity and non-uniformity. Nucleation is called " homogeneous " when critical nuclei are formed by spontaneous aggregation of water molecules themselves. For macroscopic amounts of water, the cluster size required for ice nucleation is often about 25 molecules. The radius of the cluster may be about three molecules. A critical radius corresponding to this size provides a temperature of -41 ° C, which is called the uniform nucleation temperature for water. Thus, the uniform nucleation temperature for water is the minimum temperature at which pure water can be cooled before freezing occurs spontaneously.
물 분자의 응집이 외부 공급원에 의해 촉매될 때, 핵 형성을 "불균일"이라고 한다. 외부 핵 형성의 원인은 과냉각된 샘플로의 빙 결정 또는 다른 외부 물질의 도입일 수 있다. 예를 들면, 결정화는 핵 형성 개시제(예를 들어, 시드 결정 또는 핵)의 물리적 도입에 의해 유발될 수 있으며 핵 형성 개시제 주위에 결정 구조가 형성되어 고체를 생성한다.When agglomeration of water molecules is catalyzed by an external source, nucleation is referred to as " non-uniformity ". The cause of the external nucleation may be the introduction of ice crystals or other foreign materials into the subcooled sample. For example, crystallization can be caused by the physical introduction of a nucleation initiator (e. G., Seed crystals or nuclei) and a crystal structure is formed around the nucleation initiator to produce a solid.
물질은 하이드로겔, 리포솜, 또는 에멀젼, 예를 들어 수중유(O/W) 에멀젼, 유중수(W/O) 에멀젼, 유중유(O/O) 에멀젼, 또는 나노-에멀젼일 수 있으며, 균일 또는 불균일 핵 형성을 제공할 수 있다.The material may be a hydrogel, a liposome, or an emulsion, for example, an oil-in-water (O / W) emulsion, a w / o emulsion, a milk oil emulsion, or a nano-emulsion, Lt; RTI ID = 0.0 > nucleation. ≪ / RTI >
1. 핵 형성 개시제1. nucleation initiator
INA는 시드 결정(또는 초기 클러스터)의 형성을 촉진시켜, 불균일 빙 핵 형성을 촉매하는 물질일 수 있다. INA가 사용되는 경우, 물 동결은 균일 핵 형성의 경우에서 요구되는 것보다 높은 온도에서 일어나며, 최대 생물학적 빙 핵 형성제는 자발적인 물 동결이 달리 정상적으로 발생하기 훨씬 이전에 -1℃ 내지 -5℃ 또는 다른 더 낮은 온도에서 동결을 유발할 수 있다. 자발적인 물 동결은 -10℃, -15℃, -20℃, 또는 -25℃ 또는 그 이하에서 가변적으로 일어날 수 있으며, 자발적인 동결의 타이밍은 매우 예측 불가능하다. INA의 예는 생원성(biogenic)-유래 단백질, 그램-음성 착생 박테리아로부터 유래된 물질, 및/또는 슈도모나스(Pseudomonas), 에르비니아(Erwinia), 또는 크산토모나스(Xanthomonas) 속에 속하는 물질을 포함한다. 예를 들면, INA는 불균일 빙 핵 형성을 촉진시키는 무기- 또는 유기-유래 물질일 수 있다. 본 기술의 실시형태는 INA를 사용하여 피부 및 피하 조직의 제어되고 예측 가능한 동결을 생성하는 방법을 포함할 수 있다.INA can be a material that promotes the formation of seed crystals (or initial clusters) and catalyzes the formation of uneven ice nucleation. When INA is used, water freezing occurs at a temperature higher than that required in the case of uniform nucleation, and the maximum biological ice nucleating agent is added at a temperature of -1 to -5 DEG C or higher before spontaneous water freezing otherwise occurs normally It may cause freezing at other lower temperatures. Voluntary water freezing can occur variably at -10 ° C, -15 ° C, -20 ° C, or -25 ° C or less, and the timing of spontaneous freezing is highly unpredictable. Examples of INA include biogenic-derived proteins, materials derived from gram-negative bacteria, and / or substances belonging to the genus Pseudomonas, Erwinia, or Xanthomonas do. For example, INA may be an inorganic or organic-derived material that promotes nonuniform ice nucleation. Embodiments of the present technology may include methods for producing controlled and predictable freezing of skin and subcutaneous tissue using INA.
일반적으로, INA는 일반적으로 0℃보다 몇 도 아래와 같은 특정 온도에서 물-유사 물질로 빙 결정의 형성을 촉진시킬 수 있다. INA는, 냉동요법 동안 동결 이벤트의 개시 및 정도를 제어하도록 선택된 온도 치료 프로토콜과 상승작용적으로 사용될 수 있으며, 피부 조직의 자연적인 균일 핵 형성 빙점보다 높은 온도에서 생체내 동결을 촉진시키는데 사용될 수 있다. 본 기술의 몇몇 실시형태의 측면은, INA를 사용하여 피부 및 피하 조직의 제어된 동결을 생성하는 방법에 관한 것이다. INA를 사용하는 냉각 방법은 0℃에 가까운 온도와 같은 특정 온도에서 빙 핵 형성의 유발을 가능하게 한다. 따라서, INA는, 목적하는 치료학적 치료/안전한 온도 범위를 갖는 동결 및 가변적인 치료 온도를 필요로 하고, 동결 이벤트로부터 정확하면서도 제어 가능한 정도의 피부 및 조직 손상을 생성하는 치료법에 이점을 제공할 수 있다.In general, INA can promote the formation of ice crystals with water-like materials at certain temperatures, typically below a few degrees below 0 ° C. INA can be used synergistically with a thermal therapy protocol selected to control the onset and degree of freezing events during cryotherapy and can be used to promote in vivo freezing at temperatures above the natural uniform nucleation freezing point of skin tissue . Aspects of some embodiments of the present technology relate to methods for producing controlled freezing of skin and subcutaneous tissue using INA. The cooling method using INA enables the induction of ice nucleation at a specific temperature such as a temperature close to 0 ° C. Thus, INA requires freezing and variable therapeutic temperatures with the desired therapeutic / safe temperature range, and may provide an advantage to therapies that produce accurate and controllable skin and tissue damage from freeze events have.
다양한 그램-음성 착생 박테리아가 INA를 생산하는 것으로 알려져 있다. 이들은 다른 것들 중에서도 슈도모나스, 에르비니아, 또는 크산토모나스 속에 속한다. 최고 수준의 빙 핵 형성 활성제 중의 하나는 몇몇 빙-핵 형성 박테리아로부터의 빙 핵 형성 단백질(INP)이다. 이러한 박테리아의 외막에 위치한 단백질 분자 및 물질이 빙 핵 형성을 책임진다. 세포가 또한 용해될 수 있거나, 다르게는 이러한 INA가 발견되거나 포획되는 세포성 물질(예를 들어, 막)의 조각들, 예를 들면, 슈도모나스 시린가에(Pseudomonas Syringae)를 생산할 수 있다.A variety of gram-negative bacteria are known to produce INA. Among these are Pseudomonas, Erbina, or Xanthomonas among others. One of the highest levels of ice nucleating activators is the ice nucleating protein (INP) from some ice-nucleating bacteria. Protein molecules and substances located in the outer membrane of these bacteria are responsible for ice nucleation. Cells can also be lysed or otherwise produce fragments of cellular material (e.g., membranes), such as Pseudomonas syringae, in which such INA is found or captured.
한 가지 상업적으로 접근 가능한 INA는 콜로라도주 엥글우드에 소재하는 Snomax LLC로부터 입수 가능한 SNOMAX®이며, 이것은 박테리아 슈도모나스 시린가에(동결-건조된 단백질 분말)로부터 유도된다. 이 단백질은 빙 핵 형성제로서 작용함으로써 동결 프로세스를 개시하며 물의 예측 가능한 동결 온도를 약 -3℃로 상승시킨다. SNOMAX®는 제설에 널리 사용되며 인간에 사용하기에 안전하고 비-병원성이다. SNOMAX®는 약 -4℃ 미만의 온도에서 1그램당 1012 내지 1013개의 빙 핵을 나타내는 분말일 수 있다. SNOMAX® 또는 박테리아 슈도모나스 시린가에로부터 유도된 다른 물질로 제조된 커플링제는, 목적하는 온도에서 신뢰성있는 빙 핵 형성을 생성하도록 하기에 충분한 INA를 가질 수 있다. 박테리아/세포 농도는 물의 핵 형성 온도에 직접적인 영향을 준다. INA는 표준 분말 형태로 사용될 수 있으며, 물을 첨가하거나 첨가하지 않고서 빙 핵 형성제로서 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, INA는 피부에, 예를 들어 미세침(예를 들어, 미세침의 어레이)에 의해 아주 약간 전달될 수 있다. 생체적합성 INA는 피내 바늘과 같은 바늘을 사용하여 침습적으로 전달될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, INA는 또한 냉각/동결 스프레이와 같은 비-접촉식 냉각 장치와 함께 사용될 수 있다.One commercially available INA is SNOMAX ®, available from Snomax LLC of Englewood, Colorado, which is derived from the bacterial Pseudomonas syringae (freeze-dried protein powder). The protein acts as an ice nucleating agent to initiate a freezing process and raises the predictable freezing temperature of water to about -3 ° C. SNOMAX ® is widely used for snow removal and is safe and non-pathogenic for human use. SNOMAX ® may be a powder that exhibits 10 12 to 10 13 ice nuclei per gram at a temperature of less than about -4 ° C. Coupling agents made with SNOMAX ® or other materials derived from the bacterial Pseudomonas syringae can have sufficient INA to produce reliable ice nucleation at the desired temperature. Bacterial / cell concentration has a direct effect on the nucleation temperature of water. INA can be used in standard powder form and can be used as an ice nucleating agent with or without the addition of water. In some embodiments, the INA can be delivered to the skin very little, for example, by a micro needle (e.g., an array of micro needle). Biocompatible INA can be delivered invasively using needles such as intradermal needles. Additionally or alternatively, the INA may also be used with non-contact cooling devices such as cooling / freeze spray.
INA는 약 -2℃, -3℃, 또는 -4℃의 온도에서 빙 핵 형성을 야기하기 위해 냉각 프로토콜에서 사용될 수 있다. 이러한 온도에서, 표피 조직에 대한 손상은 더 낮은 동결 온도에서 전형적으로 야기되는 손상보다 상당히 적을 수 있다. 빙 핵 형성을 위한 온도는 동결 이벤트와 관련된 상당한 피부 착색 변화를 피하기에 충분할 정도로 높게 선택될 수 있다.INA can be used in cooling protocols to cause ice nucleation at temperatures of about -2 [deg.] C, -3 [deg.] C, or -4 [deg.] C. At these temperatures, the damage to the epidermal tissue may be significantly less than the damage typically caused at lower freezing temperatures. The temperature for ice nucleation can be chosen to be high enough to avoid significant skin pigmentation changes associated with frozen events.
비-침습적 어플리케이터(예를 들어, 도 2 및 3의 어플리케이터(104))는 피부 냉각을 제어하는데 사용될 수 있으며 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서(예를 들어, 도 2의 소자(167))는 어플리케이터의 치료 표면을 따라 매봉(embedded)될 수 있으며 온도 제어 시스템의 일부로서 사용될 수 있다. 온도 제어 시스템은, 하나 이상의 예비결정된 기간에 걸친 예비결정된 설정 온도 값에 기초하여 어플리케이터를 제어하기 위한 하나 이상의 피드백 제어 알고리즘을 포함할 수 있으며, 하나의 온도로부터 또 다른 온도로 계속하여 전이하는 경우 예비결정된 변화 속도를 갖는다. 상이한 피드백 제어 알고리즘이 냉각/해동 속도를 달리하고, 치료학적 치료 온도를 예비결정하고/예비결정하거나, 치료 지속기간을 선택함으로써, 상이한 치료 온도 프로토콜을 사용하여 조직을 치료(및 상이한 온도 치료 사이클을 생성)하는데 사용될 수 있다. 본원에 기술된 방법은 동결 및 다양한 치료 온도 프로토콜 및 프로파일을 제어하기 위해 INA 둘 다를 사용함을 포함할 수 있다.Non-invasive applicators (e.g., the
2. 하이드로겔 물질2. Hydrogel material
본 발명의 기술의 측면은 제어된 "명령에 따른" 예측 가능한 동결을 생성하기 위해 빙점 강하제(동결보호제) 및/또는 INA를 갖는 하이드로겔 물질을 사용하는 방법에 관한 것이다. 하이드로겔 물질은, 이들의 친수성 성질로 인해, 다량의 물을 흡수할 수 있는 가교결합된 중합체 부류이다. 하이드로겔 물질은 빙 핵 형성, 빙 결정화, 동결 전파 등을 제어함을 포함하여 동결을 제어하기 위해 적합한 수분 함량을 가질 수 있다. 하이드로겔 합성의 구성 요소는 단량체, 개시제, 및 가교결합제를 포함한다. 하이드로겔 특성은 반응 온도, 단량체 유형, 단량체 가교결합제, 가교결합제-대-단량체의 비, 단량체 농도, 및 개시제의 유형 및 양과 같은 이들의 합성 인자를 달리함으로써 조절될 수 있다. 하이드로겔의 조성은 적절한 출발 물질 및 가공 기술을 선택함으로써 특정 용도를 위해 선택될 수 있다.Aspects of the present technology relate to methods of using hydrogel materials with freezing depressants (cryoprotectants) and / or INA to produce controlled " predictable " predictable freezing. Hydrogel materials are cross-linked polymer classes capable of absorbing large amounts of water due to their hydrophilic nature. The hydrogel material may have a suitable moisture content to control freezing, including controlling ice nucleation, ice crystallization, frozen propagation, and the like. Components of the hydrogel synthesis include monomers, initiators, and cross-linking agents. The hydrogel properties can be controlled by varying their synthesis factors, such as reaction temperature, monomer type, monomer crosslinker, ratio of crosslinker-to-monomer, monomer concentration, and type and amount of initiator. The composition of the hydrogel may be selected for particular applications by selecting the appropriate starting materials and processing techniques.
하이드로겔은 하나 이상의 빙점 강하제와 혼합될 수 있으며, 목적하는 용융/동결 온도(예를 들어, 최적 용융 온도)를 갖도록 조작될 수 있다. 빙점 강하제는 조직에 접종할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 하이드로겔은, 하이드로겔이 빙 핵 형성제 없는 하이드로겔과 관련된 것과는 상이한 예비결정된 온도 범위(또는 특정 온도)에서 지속적으로 동결할 수 있도록 하는 설정 활성화 온도를 갖는 INA와 배합될 수 있다. 하이드로겔, 빙점 강하제, 및/또는 INA의 배합은 -3℃, -2℃, -1℃, 또는 다른 온도와 같은 목적하는 온도에서 제어 가능한 동결을 야기할 수 있다. 0℃에 가까운 온도는 표피 조직에 손상을 덜 일으킬 수 있으며 덜 공격적인 온도 동결 프로토콜에 매우 적합하므로, 온도는, 동결 피부 치료와 관련된 상당한 변색 부작용을 없애거나 최소화하고 임의의 영구 유해 사례를 없애기 위해 피부의 하나 이상의 상부층을 보호하도록 선택될 수 있다.The hydrogel may be mixed with one or more freezing point depressants and manipulated to have a desired melting / freezing temperature (e.g., optimal melt temperature). Freezing agents can be inoculated into tissues. Additionally or alternatively, the hydrogel may be mixed with an INA having a set activation temperature that allows the hydrogel to be continuously frozen at a pre-determined temperature range (or a specific temperature) that differs from that associated with hydrogels without an ice nucleating agent . The combination of hydrogel, freezing point depressant, and / or INA can cause controllable freezing at desired temperatures such as -3 DEG C, -2 DEG C, -1 DEG C, or other temperatures. Temperatures close to 0 ° C can cause less damage to the epidermal tissue and are therefore very well suited to less aggressive temperature freezing protocols so that the temperature can be reduced by eliminating or minimizing significant discoloration side effects associated with freezing skin treatment, Lt; RTI ID = 0.0 > upper < / RTI >
하이드로겔 구조에 의해 수용된 물은 네 가지 유형으로 분류될 수 있다: 자유수, 간격수, 결합수, 및 반-결합수. 자유수는 최외층에 위치하며 온화한 조건하에서 하이드로겔로부터 쉽게 제거될 수 있다. 간격수는 하이드로겔 망상구조에 부착되는 것이 아니라 수화된 중합체 쇄들 사이에 물리적으로 포획된다. 결합수는 관능 그룹 또는 이온의 수화를 통해 중합체 쇄에 직접적으로 부착된다. 결합수는 하이드로겔 구조의 구성 요소로서 남아 있으며 매우 높은 온도에서만 분리될 수 있다. 반-결합수는 결합수와 자유수의 중간 특성을 갖는다. 자유수와 간격수는 원심분리 및 기계적 압축에 의해 하이드로겔로부터 제거될 수 있다.The water contained by the hydrogel structure can be classified into four types: free water, number of gaps, number of bonds, and number of semi-bonds. The free water is located in the outermost layer and can be easily removed from the hydrogel under mild conditions. The number of spacing is not physically attached to the hydrogel network, but is physically trapped between the hydrated polymer chains. The number of bonds is directly attached to the polymer chains through hydration of the functional groups or ions. The bonded water remains as a component of the hydrogel structure and can be separated only at very high temperatures. The half-coupled number has an intermediate characteristic between the combined number and the free number. The number of free water and spacing can be removed from the hydrogel by centrifugation and mechanical compression.
제어된 동결 기술은 하이드로겔의 물 조성을 이용할 수 있다. 하이드로겔은 특정 비의 물-단량체-가교결합제 함량을 가짐으로써 특정 빙점 또는 특정 동결 온도 범위를 갖도록 설계될 수 있다. 글리콜(예를 들어, PG) 또는 다른 물질과 같은 동결보호제 첨가제도 이들의 빙점을 낮추는데 사용될 수 있다.The controlled freezing technique may utilize the water composition of the hydrogel. Hydrogels can be designed to have a specific freezing point or a specific freezing temperature range by having a water-monomer-crosslinker content of a specific ratio. Cryoprotectant additives such as glycols (e. G., PG) or other materials may also be used to lower their freezing point.
하이드로겔은 예측 가능한 동결 이벤트의 개시제로서 작용할 수 있다. 하이드로겔이 동결됨에 따라, 하이드로겔은 조직에 접종되어 피부에서 특정 온도에서 제어된 예측 가능한 동결을 촉매하는 "초기 시드" 또는 결정 부위를 제공한다. 몇몇 실시형태에서, 예측 가능한 동결 이벤트는 동결이 요구되는 시간의 적어도 90%, 95%, 또는 98%에서 일어나는 조직의 동결일 수 있다. 하이드로겔에서의 예측 가능한 제어된 동결 이벤트는 하이드로겔을 이의 융점 아래의 온도로 예비냉각시킴으로써 달성될 수도 있다. 동결 이벤트는 환자에 인접한 하이드로겔의 표면에 도달하는 동결을 생성하도록 핵 형성 개시제(예를 들어, 얼음/물 슬러리)를 하이드로겔에 주사함으로써 개시될 수 있으며, 이것이 대상체의 피부의 동결을 야기한다. 다른 과정에서, 초음파 또는 다른 핵 형성 에너지가 하이드로겔에서 동결 이벤트를 생성하는데 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에 따르면, 첨가제(예를 들어, 동결보호제 및/또는 INA)는 이들 물질이 하이드로겔 시트 또는 하이드로겔 패드의 외부면에 있지 않고 이에 따라 피부 또는 치료되는 다른 조직과 직접적으로 접촉하지 않도록 하이드로겔의 내부 안에 분리된 층에 매봉될 수 있다. 이들 물질을 하이드로겔 내에 캡슐화하면, 피부 또는 조직과 접촉하는 경우 시험되어 안전한 것으로 입증된 INA 물질을 선택할 필요가 없어진다. 예측 가능한 하이드로겔 동결은 INA와 같은 첨가제에 의해 향상될 수 있다.Hydrogels can act as initiators of predictable freezing events. As the hydrogel freezes, the hydrogel provides an " early seed " or crystalline site that is inoculated into the tissue to catalyze predictable freezing controlled at a specific temperature in the skin. In some embodiments, the predictable freezing event can be tissue freezing that occurs at least 90%, 95%, or 98% of the time that freezing is required. A predictable controlled freeze event in the hydrogel may be achieved by pre-cooling the hydrogel to a temperature below its melting point. The freeze event can be initiated by injecting a nucleation initiator (e.g., ice / water slurry) into the hydrogel to create a freeze reaching the surface of the hydrogel adjacent to the patient, which causes freezing of the skin of the subject . In another process, ultrasound or other nucleation energy can be used to generate a freezing event in the hydrogel. According to one embodiment, the additives (e. G., Cryoprotectant and / or INA) are not present on the outer surface of the hydrogel sheet or hydrogel pad and thus do not come into direct contact with the skin or other tissue being treated So that it can be segregated into a separate layer within the interior of the hydrogel. Encapsulating these materials in hydrogels eliminates the need to select proven INA materials that are tested when contacted with skin or tissue. Predictable hydrogel freezing can be enhanced by additives such as INA.
도 10a는 개시된 기술의 실시형태에 따르는 패턴화된 하이드로겔을 보여준다. 도 10b 및 10c는 패턴화된 하이드로겔에 대한 PG 농도(%PG) 대 길이의 플롯이다. 하이드로겔은 물 및 다량의 핵 형성 억제제의 분산 매질을 포함할 수 있다(예를 들어, 물/PG 에멀젼의 입자 또는 컬럼). 도 10a는 다량의 물 내에 간격을 두고 떨어져 있는 별도의 용적의 핵 형성 억제제를 보여준다. 몇몇 실시형태에서, 하이드로겔 층 또는 시트는 PG를 실질적으로 갖지 않는 다량의 물에 의해 분리된 핵 형성 억제 에멀젼의 컬럼을 함유할 수 있다. 컬럼을 둘러싸고 있는 물이 빙 핵 형성 부위로서 작용할 수 있다. 내부 엔클로저(예를 들어, 캡슐화제)는 물/PG 에멀젼의 확산을 억제 또는 방지할 수 있다. 내부 엔클로저의 조성은 밀봉된 물질의 조성에 기초하여 선택될 수 있고, 편재된 핵 형성 억제 볼륨의 패턴, 수, 및 크기는 하이드로겔 특성에 기초하여 선택될 수 있다.Figure 10a shows a patterned hydrogel according to an embodiment of the disclosed technique. Figures 10b and 10c are plots of PG concentration (% PG) versus length for the patterned hydrogel. Hydrogels may include water and a dispersing medium of large amounts of nucleation inhibitors (e. G., Water / PG emulsion particles or columns). Figure 10a shows a separate volume of nucleation inhibitor spaced apart in a large amount of water. In some embodiments, the hydrogel layer or sheet may contain a column of nucleation inhibiting emulsions separated by a large amount of water that is substantially free of PG. The water surrounding the column can act as an ice nucleation site. An internal enclosure (e.g., an encapsulant) can inhibit or prevent the diffusion of the water / PG emulsion. The composition of the inner enclosure can be selected based on the composition of the encapsulated material, and the pattern, number, and size of the ubiquitous nucleation inhibiting volume can be selected based on the hydrogel properties.
도 10b 및 10c는 하이드로겔 전반에 걸쳐 위치한 프로필렌 글리콜(PG)을 갖는 실시형태를 보여주며, PG의 농도는 하이드로겔의 층 또는 시트의 길이 및 폭에 따라 다르다. 최저 농도의 PG를 갖는 하이드로겔의 영역이 최고 융점/빙점을 가지며 따라서 빙 핵 형성 영역으로서 기능할 수 있다. 단리된 동결 구역은 이러한 빙 핵 형성 영역과 인접한 피부에서 형성될 수 있다. 다른 유형의 동결보호제 또는 성분이 PG를 대체할 수 있다. 예를 들면, PG는 PPG, PEG, DMSO 등으로 대체되거나 배합될 수 있다.Figures 10b and 10c show an embodiment with propylene glycol (PG) located throughout the hydrogel, the concentration of PG being dependent on the length and width of the layer or sheet of hydrogel. The region of the hydrogel having the lowest concentration of PG has the highest melting point / freezing point and can therefore function as an ice nucleation region. An isolated freezing zone can be formed in the skin adjacent to this ice nucleation area. Other types of cryoprotectants or ingredients may replace PG. For example, PG can be replaced or compounded with PPG, PEG, DMSO, and the like.
추가의 실시형태는 동결 전파를 시딩하는 것이 요구되는 구역 전반에 걸쳐 균일하게 배치된 INA를 함유하는 하이드로겔이다. 또한, INA는 다량의 하이드로겔의 내부 부분 안에 독점적으로 분산될 수 있다. 예를 들면, INA가 시트의 표면으로 확대되지 않음으로써 INA와 피부 간의 접촉을 방지하도록, INA는 하이드로겔 시트 내에 있을 수 있다. INA는 하이드로겔의 내부 영역에서 동결 이벤트를 시딩할 수 있으며, 동결 이벤트는 하이드로겔의 외부 표면으로 신속하게 전파될 수 있고, 이것이 결국 피부와 접촉하여 피부에서 동결 이벤트를 야기한다.A further embodiment is a hydrogel containing INA uniformly distributed throughout the zone where it is desired to seed the frozen propagation. In addition, the INA can be dispersed exclusively in the interior portion of a large amount of hydrogel. For example, INA may be in a hydrogel sheet to prevent INA from contacting the skin by not spreading to the surface of the sheet. The INA can seed a freeze event in the interior region of the hydrogel, and the freeze event can quickly propagate to the outer surface of the hydrogel, which eventually contacts the skin and causes a freeze event in the skin.
도 11a 및 11b는 빙 핵 형성 영역을 갖는 하이드로겔의 측면도이다. 도 11a는 상부 및 하부 빙 핵 형성 억제 영역 사이에 내부 빙 핵 형성 영역을 갖는 하이드로겔 물질을 보여준다. 빙 핵 형성 영역은 INA를 포함할 수 있으며, 만약 존재한다면 비교적 낮은 농도의 온도 강하제를 가질 수 있다. 하나의 실시형태에서, 빙 핵 형성 영역은 온도 강하제를 실질적으로 함유하지 않을 수 있으며 물 및 빙 핵 형성 피쳐(예를 들어, INA, 빙 핵 형성 입자 등)을 포함할 수 있다. 빙 핵 형성 영역은 하이드로겔 내에 전적으로 매봉되도록, 층, 연속 층, 또는 내부 층 상의 반점일 수 있다.11A and 11B are side views of a hydrogel having an ice nucleation region. 11A shows a hydrogel material having an inner ice nucleation region between the upper and lower ice nucleation inhibition zones. The ice nucleation region can contain INA and, if present, can have a relatively low concentration of temperature rampant. In one embodiment, the ice nucleation zone may be substantially free of temperature lowering agents and may include water and ice nucleation features (e.g., INA, ice nucleating particles, etc.). The ice nucleation area may be a layer, a continuous layer, or a spot on the inner layer so that it is completely enclosed within the hydrogel.
빙 핵 형성 억제 영역은 빙 핵 형성 영역보다 더 낮은 융점/빙점을 가질 수 있으며, 다량의 온도 강하제, 예를 들어 고르게 또는 고르지 않게 간격을 두고 떨어져 있는 다량의 PG를 포함할 수 있다. 동결 억제 피쳐의 패턴, 수, 및 조성은 목적하는 핵 형성 억제 특성에 기초하여 선택될 수 있다.The ice nucleation inhibition zone may have a lower melting point / freezing point than the ice nucleation zone and may contain a large amount of temperature lowering agents, for example, a large amount of PG evenly or unevenly spaced apart. The pattern, number, and composition of the freeze inhibition feature may be selected based on the desired nucleation inhibition properties.
도 11b는 외부 빙 핵 형성 억제 층 및 내부 빙 핵 형성 층을 갖는 다층 하이드로겔 물질을 보여준다. 외부 빙 핵 형성 억제 층은 온도 강하제를 포함할 수 있으며, 내부 층은 고 농도의 INA(예를 들어, 용적 기준으로 주로 INA)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 외부 빙 핵 형성 억제 층은 PG 용액의 층 또는 PG 볼륨의 조밀한 어레이를 갖는 층일 수 있으며, 내부 층은 주로 또는 전적으로 물을 포함할 수 있다. 동결 이벤트는 빙 핵 형성 층에서 개시된 다음 외부 빙 핵 형성 억제 층을 통해 확산될 수 있다.11B shows a multilayer hydrogel material having an outer ice nucleation inhibiting layer and an inner ice nucleating layer. The outer ice nucleation inhibition layer may comprise a temperature lowering agent and the inner layer may comprise a high concentration of INA (e.g., INA mainly on a volume basis). For example, the outer ice nucleation inhibition layer may be a layer of a PG solution or a layer having a dense array of PG volumes, and the inner layer may comprise mainly or wholly water. The freezing event may be diffused through the outer anti-ice nucleation inhibiting layer initiated in the ice nucleating layer.
하이드로겔은 환자 면 및 어플리케이터 면 둘 다에 달라붙을 수 있다. 달라붙는 상부 및 하부 표면은 대상체의 피부 및 어플리케이터와의 접촉을 유지하는데 도움을 줄 수 있으며, 몇몇 실시형태에서, 치료 동안 하이드로겔의 이동을 최소화하거나 제한하는 것을 도울 수 있다. 라이너가 하이드로겔의 오염을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 라이너와 접촉하는 하이드로겔의 면은 달라붙을 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하이드로겔은 이의 외부 표면 중의 하나 이상에 적용된 접착제를 갖는 균일하거나 가변적인 두께를 갖는 시트일 수 있다.The hydrogel may adhere to both the patient side and the applicator side. The sticking top and bottom surfaces may help maintain contact of the subject with the skin and applicator, and in some embodiments may help to minimize or limit the migration of the hydrogel during treatment. The liner may be used to prevent contamination of the hydrogel. The side of the hydrogel in contact with the liner may stick. In some embodiments, the hydrogel may be a sheet having a uniform or variable thickness with an adhesive applied to one or more of its outer surfaces.
하이드로겔은 도 5, 8, 및 9a 내지 9c와 관련하여 논의된 방법에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 블럭(142)에서, 하이드로겔은 대상체의 피부에 적용될 수 있으며 물의 존재하에서 빙 결정을 형성할 수 있는 INA를 포함할 수 있다. 도 11a 및 11b와 관련하여 논의된 바와 같이, INA가 피부와 직접 접촉하지 않도록 INA는 하이드로겔의 중합체 구조물 내에 캡슐화될 수 있다. 하이드로겔과 피부는 피부를 동결시키기 위한 적합한 냉각 온도에 도달하도록 냉각될 수 있다. 하이드로겔은 하이드로겔의 제1 용융/동결 온도가 피부에서 유체의 제2 용융/동결 온도보다 낮도록 빙점 강하제를 포함할 수 있다.Hydrogels may be used in the methods discussed in connection with Figures 5, 8, and 9a-9c. For example, at
도 5의 블럭(144)에서, 피부는, 피부를 과냉각시키도록 제1 동결 온도보다 높고 제2 동결 온도보다 낮은 온도로 냉각될 수 있으며, 예비결정된 양의 과냉각이 일어난 후, 피부는 블럭(146)에서 동결된다. 표피의 온도는 진피를 동결시키기 전 제1 온도 이상으로 상승될 수 있다.In
도 8의 방법(150)을 참고로 하여, 블럭(154)에서 가교결합된 중합체 및 INA를 포함하는 하이드로겔 물질이 적용될 수 있다. INA는 INA와 피부 간의 직접적인 접촉을 방지하도록 중합체 구조물 내에 매봉될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 하이드로겔의 시트가 대상체의 피부에 적용될 수 있다. 대안적으로, 하이드로겔은 피부에 주사될 수 있다. 또 다른 기술들이 하이드로겔을 적용하는데 사용될 수 있으며, 이것은 크림, 겔 등일 수 있다. 블럭(156)에서, 피부는 냉각된다. 블럭(158)에서, 동결 이벤트가 하나 이상의 빙 결정을 사용하여 개시될 수 있다. 다른 실시형태에서, 에너지를 사용하여 INA를 함유하는 구조를 파괴시켜 충분한 양의 INA를 방출시켜 동결 이벤트를 생성한다.With reference to the
3. 리포솜3. Liposome
조직으로의 물질의 리포솜에 의한 수송(liposomal transport)이 물질을 단지 피부 표면에만 적용하는 것보다 더 효과적인 방식으로 물질을 특정 조직에 전달하는데 사용될 수 있다. 리포솜은 친유성이기 때문에, 이것은 적어도 각질층 내로 흡수될 수 있고, 그후 대상체의 조직에서 특정 위치 또는 깊이에 리포솜 내의 물질을 방출할 수 있다. 리포솜은 상당한 "양(buckets)"의 물을 포획할 수 있어, 리포솜이 분해될 때 피부의 수분 함량을 향상시키고, 리포솜에서 물 중의 상당량의 동결보호제와 함께 사용되는 경우 동결 보호를 보다 예측 가능하게 만든다. 리포솜 피부 수화는 각질층이 정상적으로는 소수성이기 때문에 물을 피부 표면에 직접 적용하는 것보다 더 효과적일 수 있다.Liposomal transport of a substance to a tissue can be used to deliver the substance to a specific tissue in a more effective way than just applying the substance to the skin surface only. Since the liposome is lipophilic, it can be absorbed at least into the stratum corneum and then release the substance in the liposome at a specific location or depth in the tissue of the subject. Liposomes can capture considerable " buckets " of water, thereby improving the moisture content of the skin when the liposomes are degraded and providing a more predictable freeze protection when used in conjunction with a significant amount of cryoprotectant in water in the liposome I make it. Liposome skin hydration may be more effective than direct application of water to the skin surface since the stratum corneum is normally hydrophobic.
국소 적용된 리포솜은 어플리케이터/피부 간의 열 접촉을 향상시킬 수 있고 제제(예를 들어, 동결보호제, INA 등)의 제어된 전달을 제공할 수 있으며, 리포솜은 물 또는 동결보호제와 혼합된 물보다 더 잘 각질층에 침투할 수 있다. 또한, 리포솜은 상이한 제제를 상이한 위치에 전달할 수 있어, 제제를 특정의 표적화된 세포로 직접 이동하도록 할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 리포솜은 동결보호제(예를 들어, 프로필렌 글리콜)를 함유하며 분해되어 동결보호제를 방출할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 리포솜은 INA를 선택적으로 방출하여 특정 조직을 통한 제어된 동결 성능을 제공한다.Topically applied liposomes can enhance thermal contact between the applicator / skin and provide controlled delivery of the formulation (e.g., cryoprotectant, INA, etc.), and the liposomes are better than water or water mixed with the cryoprotectant It can penetrate the stratum corneum. In addition, liposomes can deliver different agents to different locations, allowing the agent to migrate directly to a particular targeted cell. In one embodiment, the liposome contains a cryoprotectant (e. G., Propylene glycol) and is capable of degrading to release the cryoprotectant. In another embodiment, the liposomes selectively release INA to provide controlled freezing performance through a particular tissue.
동결이 요구되는 실시형태에 따르면, 물질(예를 들어, INA, 동결보호제 등)은 리포솜이 물질을 피부 내로 제어 가능하게 방출할 수 있도록 리포솜 내에 혼입될 수 있다. 구체적으로, 리포솜은 피부에 침투시 이들의 구조를 유지하여 물질의 방출을 최소화, 제한, 또는 실질적으로 방지하도록 제형화될 수 있다. 충분한 리포솜이 피부의 특정의 목적하는 조직 또는 층에 축적되는 경우, 리포솜의 "명령에 따른" 분해가 개시되어, 매봉된 제제의 파열 방출(burst release)을 유발할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 리포솜은 동결 이벤트를 개시하기 위한 INA를 함유할 수 있다. 리포솜을 분해하기 위한 유발 방법은 리포솜의 지질 캡슐화를 붕괴 또는 파괴하기 위해 온도 (예를 들어, 온도 사이클링), 초음파, 또는 세정제를 사용함을 포함한다. 어플리케이터는 제제의 방출을 일으키도록 치료 부위를 가열하기 위한 가열기를 포함할 수 있거나, 기계 에너지를 초음파 형태로 전달하기 위한 변환기를 포함할 수 있거나, 도 5 및 8과 관련하여 논의된 방법을 수행하도록 리포솜을 붕괴하기 위한 다른 소자들을 포함할 수 있다.According to embodiments in which freezing is required, the substance (e.g., INA, cryoprotectant, etc.) can be incorporated into the liposome so that the liposome can controllably release the substance into the skin. In particular, liposomes can be formulated to maintain their structure upon penetration into the skin to minimize, limit, or substantially prevent release of the material. When sufficient liposomes accumulate in a particular desired tissue or layer of skin, "ordered" degradation of the liposome may be initiated, resulting in burst release of the implanted formulation. In some embodiments, the liposome may contain an INA to initiate a freeze event. Activation methods for degrading liposomes include using temperature (e.g., temperature cycling), ultrasound, or a detergent to disrupt or destroy the lipid encapsulation of the liposome. The applicator may include a heater for heating the treatment site to cause the release of the agent, or may include a transducer for delivering mechanical energy in the form of an ultrasonic wave, or may be configured to perform the method discussed with respect to Figures 5 and 8 And other components for disrupting the liposome.
리포솜은, 예를 들면, 제제 방출 속도, 안정성, 및/또는 다른 목적하는 특징들에 기초하여 선택된 조성을 가질 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제제 방출 속도는 에너지, 예를 들어 초음파, 열, 또는 제제를 포착한 지질을 분해하는데 적합한 다른 에너지를 적용함으로써 증가될 수 있다. 예를 들면, 매질은 동결보호제를 표피에 전달하기 위한 제1 리포솜 및 INA를 진피로 전달하기 위한 제2 리포솜을 포함할 수 있다. 제1 리포솜이 표피에 의해 흡수되면, 이들은 동결보호제를 방출하여 표피를 보호할 수 있다. 제2 리포솜이 표피를 통과하여 진피에 의해 흡수된 후, 이들은 INA를 진피 조직 내로 방출한다. 치료 부위를 피부의 융점/빙점 아래의 온도로 냉각시, INA는 진피 조직에서 예측 가능한 동결을 야기할 수 있다. 따라서, 각각의 제제는 리포솜을 사용하여 특정 위치로 전달될 수 있다. 리포솜 매질은 치료 세션 전, 치료 세션 동안, 및/또는 치료 세션 후에 사용될 수 있다. 몇몇 과정에서, 냉각 전 동결보호제를 얕은 조직에 전달하기 위해 국소 매질이 피부 표면에 적용된다. 조직이 냉각되어 동결될 준비가 되면, 또 다른 매질(예를 들어, INA를 갖는 매질)이 더 깊은 조직 내에 주사될 수 있다.The liposomes may have a composition selected based on, for example, formulation release rate, stability, and / or other desired characteristics. In some embodiments, the formulation release rate can be increased by applying energy, e. G., Ultrasound, heat, or other energy suitable for decomposing the lipid that captured the formulation. For example, the medium may comprise a first liposome for delivering the cryoprotectant to the epidermis and a second liposome for delivering the INA to the dermis. Once the first liposome is absorbed by the epidermis, they can release the cryoprotectant and protect the epidermis. After the second liposome is absorbed by the dermis through the epidermis, they release the INA into the dermis. Upon cooling the treatment site to a temperature below the melting point of the skin / freezing point, INA may cause a predictable freezing in dermal tissue. Thus, each formulation can be delivered to a particular location using liposomes. The liposome medium may be used before, during, and / or after a treatment session. In some processes, a topical medium is applied to the skin surface to deliver the cryoprotective agent prior to cooling to the shallow tissue. When the tissue is cooled and ready to be frozen, another medium (e.g., medium with INA) may be injected into deeper tissue.
4. 에멀젼4. Emulsion
에멀젼은 두 개의 비혼화성 액체를 포함하는 분산 시스템의 한 부류이며 연속 상인 액체 매질 중에 분산된, 분산 상을 포함하는 액적을 함유한다. 에멀젼은 수중유(O/W) 에멀젼, 유중수(W/O) 에멀젼, 유중유(O/O) 에멀젼, 또는 나노-에멀젼일 수 있다. 나노-에멀젼은 모낭 개구 및 피부 모공 개구를 따라 표피 및 진피에 침투할 수 있기 때문에 바람직하다. 도 12a는 친수성 머리와 소수성 꼬리를 갖는 유화제 또는 계면활성제를 보여준다. 도 12b는 제제와 물을 분리하도록 유화제의 의해 포획된 제제(예를 들어, 유성 제제)를 보여준다. 도 13a 및 13b는 수중유 및 유중수 에멀젼을 보여준다. 도 13a를 참고로 하여, 에멀젼은 동일하거나 상이한 제제를 포함할 수 있는 유점적(oil droplet)을 포함한다. 단일-제제 에멀젼에서, 이러한 점적(droplet)은 동일 제제를 포함할 수 있다. 다중-제제 에멀젼에서는, 상이한 제제들(예를 들어, 분산된 매질)이 분산 매질에 고르게 또는 고르지 않게 분산될 수 있다. 분산된 매질은 하나 이상의 동결보호제, INA, 진통제, 제제 등을 함유하는 점적을 포함할 수 있다.An emulsion contains a droplet containing a dispersed phase, which is dispersed in a liquid medium which is a class of a dispersing system comprising two immiscible liquids and which is a continuous phase. The emulsion may be an oil-in-water (O / W) emulsion, a water-in-oil (W / O) emulsion, a oil-in-water (O / O) emulsion, or a nano-emulsion. Nano-emulsions are preferred because they can penetrate the epidermis and dermis along follicular opening and skin pore openings. Figure 12a shows an emulsifier or surfactant having a hydrophilic head and a hydrophobic tail. Figure 12b shows a formulation (e. G., Oily formulation) captured by an emulsifier to separate the formulation from water. Figures 13a and 13b show oil-in-water and water-in-oil emulsions. Referring to Figure 13a, the emulsion comprises an oil droplet which may contain the same or different agent. In single-agent emulsions, such droplets may contain the same agent. In multi-agent emulsions, different agents (e. G., Dispersed medium) may be evenly or unevenly dispersed in the dispersion medium. The dispersed medium may include a drop containing one or more cryoprotectants, INA, analgesics, agents, and the like.
도 14는 지방에 대한 융점/빙점 온도를 갖는 표이다. 지방은 O/W 에멀젼에 적합한 천연유일 수 있으며 비교적 높은 융점을 가질 수 있다. 예를 들면, 지방은 0℃ 이상의 융점/빙점을 가질 수 있으며 에멀젼에 사용될 수 있다.Figure 14 is a table with melting point / freezing point temperature for fat. Fats can be natural only and suitable for O / W emulsions and can have relatively high melting points. For example, the fat may have a melting point / freezing point above 0 ° C and may be used in emulsions.
E. 시험 및 치료방법E. Test and treatment methods
치료 사이클을 사용하는 피부의 생체외 대상 시험(bench test)은 과냉각 피부의 예측 불가능성 및 INA로의 정확한 제어 동결을 보여준다. 하나의 시험에서, 동결을 감지하기 위해 열전대를 커플링 층(커플링 매질)과 피부 사이에 배치하였다. INA 없이는 조직 동결이 없음을 확인해 주기 위해 물만의 커플링 층을 시험하였다. 두 번의 물-단독 시험(동결이 일어나지 않은 경우) 및 INA를 사용하는 세 번의 시험(세 번의 별도의 동결이 일어난 경우)을 포함하는 다섯 번의 시험의 열전대 온도 데이터는, INA의 효과 및 제어된 동결 개념의 실행가능성을 보여주기 위해 수행되었다.The in vitro test of the skin using the treatment cycle shows the unpredictability of supercooled skin and the precise control freezing to the INA. In one test, a thermocouple was placed between the coupling layer (coupling medium) and the skin to detect freezing. The coupling layer of only water was tested to confirm that there was no tissue freezing without INA. The thermocouple temperature data for five tests, including two water-only tests (if no freezing has taken place) and three tests using INA (three separate freezing events have occurred), show the effect of INA and the controlled freezing To demonstrate the feasibility of the concept.
도 15a 및 15b는 시험의 결과를 보여준다: INA 사용시, 3회 별도로 피부는 지속적으로 예측 가능하게 접종되고 동결된 반면, INA 없이는 INA가 사용되지 않았던 2회 별도로 피부는 단지 과냉각될 뿐 동결되지는 않는 경향이 있었다. 도 15a는 -2℃에서 3분간 과냉각되고 -5℃에서 동결을 유발하도록 설계된 예시적인 치료 프로파일을 보여준다. 도 15b는 INA로의 세 번의 시험 및 200초 직후 일어나는 동결 이벤트 및 융해 열에 의해 야기된 관련 온도 증가를 보여주며, 이것은 측정 온도가 약 -1℃ 내지 약 0℃로 증가하게 한다. 비-침습적 표면 냉각 장치가 도 15a 및 15b와 관련하여 논의된 시험을 수행하는데 사용되었으며, INA는 SNOMAX®/물 용액이었다.Figures 15a and 15b show the results of the test: when INA was used, the skin was continuously and predictably inoculated three times separately, while the INA was not used without the INA, the skin was not only frozen but only supercooled There was a tendency. Figure 15a shows an exemplary treatment profile designed to cause subcooling at -2 [deg.] C for 3 minutes and freezing at -5 [deg.] C. Figure 15b shows the associated temperature increase caused by three tests with INA and a freezing event and heat of fusion occurring immediately after 200 seconds, which causes the measured temperature to increase from about -1 [deg.] C to about 0 [deg.] C. A non-invasive surface cooling apparatus was used to perform the tests discussed in connection with FIGS. 15A and 15B, and INA was SNOMAX® / water solution.
도 16은 예시적인 치료 사이클 온도 프로파일 및 어플리케이터 표면-조직 계면에서의 열 센서의 온도 반응을 보여준다. 어플리케이터의 온도-제어되는 표면의 표적 온도(파선으로 나타냄)는 예비결정된 속도로 낮아진 다음 사전설정 값에서 일정하게 유지될 수 있다. 하나 이상의 센서가 접촉 계면에서 온도를 모니터링할 수 있다. 센서로부터의 출력이 불리한 치료 부작용을 억제, 제한, 또는 최소화하면서 치료 목적으로 세포 변화를 최대화하기 위해 동결 실행을 정확하게 제어하는데 사용될 수 있다. 표피-진피 층, 진피-피하 층, 또는 다른 특정 깊이에 이르기까지 피부 동결의 정도를 제어하는 것이 바람직할 수도 있다. 목적하는 동결 정도는 벌크 조직의 빙점 온도의 지식에 기초하여 달성될 수 있다. 동결 이벤트에서, 조직은 빙 핵 형성 및 성장(발열성 상 변화)를 겪는다. 발열성 상 변화는 시스템이 상 변화 동안 주변으로 열을 방출(예를 들어, 액체에서 고체로 변화)하는 경우이다. 동결은 매우 짧은 기간 동안 열을 방출하는 발열성 이벤트이며, 이러한 열 방출은 피부 동결의 신뢰성있는 지표일 수 있다. 열 센서가 동결 이벤트와 관련된 상 변화에 의해 방출된 열을 감지하는데 사용될 수 있다. 조직이 과냉각된 정상 상태에 있는 경우, 열 센서(예를 들어, 도 2의 소자(167))가 어플리케이터 표면-조직 접촉 위치에서 임의의 상당한 갑작스런 온도 변화 또는 피크 없이 온도가 안정한지를 감지할 수 있다. 과냉각된 조직이 동결될 때, 방출된 열은 갑작스런 온도 증가로서 센서에 의해 캡처된다. 도 15b는 방출된 열에 상응하는 시험 2, 3, 및 5에서의 온도 증가를 보여준다.Figure 16 shows an exemplary treatment cycle temperature profile and temperature response of a thermal sensor at an applicator surface-tissue interface. The target temperature (indicated by the dashed line) of the temperature-controlled surface of the applicator can be lowered at a predetermined rate and then kept constant at the preset value. One or more sensors may monitor the temperature at the contact interface. The output from the sensor can be used to precisely control the freezing run to maximize cellular changes for therapeutic purposes while restraining, limiting, or minimizing adverse therapeutic side effects. It may be desirable to control the degree of skin freezing down to epidermal-dermal layer, dermal-subcutaneous layer, or other specific depth. The degree of freezing desired can be achieved based on knowledge of the freezing point temperature of bulk tissue. In freezing events, the tissue undergoes ice nucleation and growth (pyrogenic changes). An exothermic change is when the system emits heat (e.g., from liquid to solid) around the phase change. Freezing is a pyrogenic event that releases heat for a very short period of time, and this heat release can be a reliable indicator of skin freezing. A thermal sensor may be used to sense the heat emitted by the phase change associated with the freezing event. If the tissue is in a subcooled steady state, a thermal sensor (e.g.,
도 17은 어플리케이터 표면의 설정 온도(파선으로 나타냄)가 일정한 속도로 낮아진 다음 일반적으로 일정한 값으로 유지되었음을 보여준다. 어플리케이터-조직 계면에서의 온도는 열 센서에 의해 감지되며 실선으로 나타내어진다. 표적화된 조직이 과냉각된 후, 동결 이벤트가 개시될 수 있다. 온도 센서는 융해 열과 관련된 온도 상승을 감지할 수 있으며, 감지된 온도 상승은 상 변화로서 확인될 수 있다. 다양한 온도 변화가 조직을 모니터링하고 상 변화를 감지하는데 사용될 수 있다. 몇가지 방법들은 과냉각, 및 영하의 온도에서 의도적으로 조직을 치료하기 위해 동결 설정점을 사용함을 포함할 수 있다. 조직 온도는 동결의 개시를 제어하기 위해 치료 동안 목적하는 시간에 낮아질 수 있다. 해동 사이클은 조직 손상을 보호 또는 향상시키기 위한 목적하는 속도로 조직을 가온시키기 위해 임의의 치료 사이클에 포함될 수 있다.Figure 17 shows that the set temperature (indicated by the dashed line) of the applicator surface was lowered at a constant rate and then maintained at a generally constant value. The temperature at the applicator-tissue interface is sensed by the thermal sensor and is represented by the solid line. After the targeted tissue is subcooled, a freeze event may be initiated. The temperature sensor can sense a temperature rise associated with the heat of fusion, and the sensed temperature rise can be identified as a phase change. Various temperature changes can be used to monitor tissue and detect phase changes. Some methods may include supercooling, and using freeze set points to intentionally treat tissue at sub-zero temperatures. The tissue temperature may be lowered at the desired time during treatment to control the onset of freezing. Thaw cycles may be included in any treatment cycle to warm the tissue at a desired rate to protect or enhance tissue damage.
치료 사이클은 과냉각 파라미터, 동결 파라미터, 및 해동 파라미터를 선택함으로써 결정될 수 있다. 과냉각 파라미터는 냉각 프로파일, 표적 온도, 및/또는 시간 기간을 포함할 수 있다. 냉각 프로파일은 과냉각 온도에 도달하도록 램프-다운(ramp-down)하기 위한 냉각 속도를 포함할 수 있다. 표적 조직은 상 변화 없이 과냉각 기간 동안 영하의 표적 과냉각 온도로 유지될 수 있다.The treatment cycle can be determined by selecting a supercooling parameter, a freezing parameter, and a thawing parameter. The subcooling parameter may include a cooling profile, a target temperature, and / or a time period. The cooling profile may include a cooling rate for ramp-down to reach the supercooling temperature. The target tissue can be maintained at a sub-zero target temperature during the supercooling period without phase change.
동결 파라미터는 조직을 동결된 상태로 유지하기 위한 냉각 프로파일 및/또는 조직이 동결된 채로 유지되는 시간 기간을 포함할 수 있다. 동결 파라미터는 열 손상을 증가 또는 감소시키도록 선택될 수 있다. 동결 시간 기간의 완료 후, 냉각된 조직은 해동 사이클을 사용하여 가온될 수 있다.The freeze parameters may include a cooling profile to keep the tissue frozen and / or a time period during which the tissue remains frozen. The freeze parameter may be selected to increase or decrease thermal damage. After completion of the freeze time period, the cooled tissue may be warmed using a thaw cycle.
과냉각 파라미터, 동결 파라미터, 및/또는 해동 파라미터는 생체외 및/또는 생체내에서 실험적으로 수득될 수 있다. 예를 들면, 생체내 인간 시험은, 피부가 상 변화 없이 영하의 온도, 예를 들면, -20℃로 낮게 과냉각될 수 있음을 보여주었다. 온도가 충분히 많이 낮아지는 경우, 조직은 동결될 것이다. 인간 피부 조직은 대략 -25℃에서 종종 자발적으로 동결되는 것으로 실험적으로 확립되었다. 자발적 동결의 온도는 조직의 수분 함량, 세포 구조 등과 같은 조직의 특성에 따라 좌우된다.The supercooling parameters, freezing parameters, and / or thawing parameters may be obtained experimentally in vitro and / or in vivo . For example, in vivo human trials have shown that skin can be subcooled to sub-zero temperature, e.g., -20 C, without phase change. If the temperature drops sufficiently low, the tissue will freeze. Human skin tissue has been experimentally established to often freeze spontaneously at approximately -25 ° C. The temperature of spontaneous freezing depends on the tissue characteristics such as the moisture content of the tissue, the cell structure, and the like.
도 18은 제어된 과냉각을 위한 그리고 제어된 동결을 위한 예시적인 치료 사이클을 보여준다. 냉각 프로토콜 동안 조직 내의 온도 구배는 바이오열(biothermal) 열 전달 모델링, 실험적 시험, 또는 이들 둘 다의 조합에 의해 추정될 수 있다. 열 전달 모델링은 치료 사이클 동안 조직 내의 온도 구배 대 시간을 예측하는데 사용될 수 있다. 영하의 온도에서 조직의 용적, 조직 깊이, 및 조직에 관한 다른 정보가 계산될 수 있다. 예를 들면, 편평 어플리케이터는 피부를 냉각시켜, 표적화된 조직을 0℃ 내지 -20℃, 0℃ 내지 -12℃, 0℃ 내지 -10℃, 0℃ 내지 -8℃에서, 또는 표적화된 조직을 약 -20℃, -15℃, -13℃, -12℃, -11℃, -10℃, -8℃, -6℃, -5℃, -4℃, -3℃, -2℃, -1℃, 또는 0℃와 같거나 더 낮은 온도로 냉각시키는 다른 적합한 온도 범위에서 과냉각시킬 수 있다. 표적 조직은 대상체의 체열이 피부 표면으로부터의 지속적인 열 인출(heat withdrawal)을 상쇄시키는 일반적인 정상 상태에 도달할 수 있다. 어플리케이터의 온도-제어되는 표면은 과냉각 기간 동안 표적화된 조직의 목적하는 벌크 온도보다 낮은 적합한 온도에서 유지될 수 있다. 과냉각된 조직을 동결시키기 위해, 어플리케이터의 온도는, 예를 들면, 피부 상의 매질의 융점/빙점, 피부 중의 제제의 빙점, 또는 피부 자체의 빙점으로 램프-다운하기 위해 더욱 낮아질 수 있다. Figure 18 shows an exemplary treatment cycle for controlled supercooling and for controlled freezing. The temperature gradient in tissue during the cooling protocol can be estimated by biothermal heat transfer modeling, experimental testing, or a combination of both. Heat transfer modeling can be used to predict temperature gradient versus time in tissue during treatment cycles. At sub-zero temperature, other information about tissue volume, tissue depth, and tissue can be calculated. For example, a flat applicator may cool the skin and allow the targeted tissue to grow at a temperature of 0 ° C to -20 ° C, 0 ° C to -12 ° C, 0 ° C to -10 ° C, 0 ° C to -8 ° C, -20 ° C, -15 ° C, -13 ° C, -12 ° C, -11 ° C, -10 ° C, -8 ° C, -6 ° C, -5 ° C, -4 ° C, -3 ° C, 1 < 0 > C, or other suitable temperature range for cooling to a temperature equal to or lower than 0 < 0 > C. The target tissue may reach a normal steady state in which the body heat of the object counteracts a sustained heat withdrawal from the skin surface. The temperature-controlled surface of the applicator may be maintained at a suitable temperature below the desired bulk temperature of the targeted tissue during the supercooling period. To freeze the subcooled tissue, the temperature of the applicator may be further lowered, for example, to ramp down to the melting point / freezing point of the medium on the skin, the freezing point of the formulation in the skin, or the freezing point of the skin itself.
도 19a 내지 19e는 치료 부위 및 열 모델링에 적용되는 냉각 어플리케이터의 단면도이다. 도 19a는 얕은 조직이 과냉각되기 시작하는 과냉각 냉각 사이클의 시작시의 치료 부위를 보여준다. 도 19b 내지 19e는 냉각 플레이트 아래에 있는 전체 표피/진피는 과냉각되는 반면 피하 층은 과냉각되지 않을 때까지 시간 경과에 따라 증가하는 과냉각된 조직의 양을 보여준다(과냉각된 피부 조직은 회색이고, 비-과냉각된 조직은 검정색이다). 과냉각된 조직은 약 0℃ 내지 -20℃ 범위 내의 온도일 수 있다. 피부를 냉각하기 위한 모델은 평판 어플리케이터(1℃/s로의 램프 다운 및 -20℃의 표적 온도에서 유지 단계를 갖는 치료 프로파일을 가짐)에 기초하여, 1.0cm(10mm)의 피하 층 위에 있는 0.1mm의 표피 층과 2mm의 진피 층을 갖는 피부가 90초 내에 완전히 과냉각될 수 있는지를 예측한다. 표피/진피 층의 전체 아래 영역을 동결시키기 위해, 피부 동결은 90초의 과냉각시 또는 과냉각 후 일어나도록 유발될 수 있다. 아래에 있는 표피/진피의 일부만을 동결시키기 위해, 피부 동결은 90초 전(예를 들면, 45, 60, 또는 75초의 과냉각 후)에 일어나도록 유발될 수 있다. 동결 이벤트의 개시는 조직을 더 낮은 설정 온도로 냉각시키는데 소요되는 시간 및 빙 핵 형성 이벤트가 일어나는데 소요되는 시간으로 인해 동결 온도에 도달한 후 짧은 기간(예를 들어, 몇 초) 동안 지연될 수 있어서, 조직이 부분 동결된 상태로 있는 목적하는 시간 양을 초래하도록, 온도 다이브가 개시된 시간부터 해동 이벤트가 시작될 때까지 얼마간의 추가의 시간이 더해질 필요가 있을 수 있다. 피부에 대해, 대략 15초, 20초, 또는 30초가 온도 다이브의 시작부터 동결 이벤트가 발생할 때까지의 평균 지연 시간일 수 있다.19A-19E are cross-sectional views of a cooling applicator applied to a treatment site and thermal modeling. Figure 19a shows the treatment site at the beginning of the supercooling cooling cycle where the shallow tissue begins to subcool. Figures 19b-19e show the amount of supercooled tissue that increases over time until the entire epidermis / dermis under the cooling plate is subcooled, while the subdermal layer is not subcooled (supercooled skin tissue is gray and non- The subcooled tissue is black). The subcooled tissue may be at a temperature within the range of about 0 ° C to -20 ° C. The model for cooling the skin was 0.1 mm (1.0 mm) above the subcutaneous layer of 1.0 cm (10 mm), based on a flat applicator (ramp down to 1 캜 / s and a treatment profile with a maintenance step at a target temperature of -20 캜) And skin with a dermal layer of 2 mm can be completely subcooled within 90 seconds. To freeze the entire area under the epidermal / dermal layer, skin freezing can be induced to occur at subcooling or subcooling for 90 seconds. To freeze only a portion of the underlying epidermis / dermis, skin freezing can be induced to occur 90 seconds prior (e.g., after a subcooling of 45, 60, or 75 seconds). The onset of the freeze event may be delayed for a short period of time (e. G., A few seconds) after reaching the freezing temperature due to the time required to cool the tissue to a lower set temperature and the time it takes for the ice nucleation event to occur , It may be necessary to add some additional time from the time the temperature dive is initiated to the beginning of the defrosting event, so that the tissue causes the desired amount of time to remain partially frozen. For the skin, approximately 15, 20, or 30 seconds may be the average delay time from the beginning of the temperature dive until the freezing event occurs.
동결 이벤트가 개시될 때, 어플리케이터 아래에 있는 전체 진피 및 표피는 완전히 동결되지 않을 수 있다. 이것은 정상 상태에서도(예를 들어, 어플리케이터에 의한 열 추출이 진피하층 조직 및 혈류로부터의 가온과 균형을 이룰 때) 조직의 벌크 온도는 100% 조직 동결을 달성하도록 동결 이벤트로부터 모든 융해 열을 흡수하기에 충분할 정도로 냉각되지 않기 때문이다. 융해 열이 동결 이벤트 동안 방출됨에 따라, 조직의 벌크 온도는, 추가의 동결이 중단되고(어플리케이터에 의한 추가의 상당한 열 추출의 부재) 평형이 확립된 경우 피부가 부분적으로만 동결되도록, 예를 들면, 0℃에 가까운 수준으로 상승한다. 냉각 플레이트의 온도는 융해 열 또는 대상체 신체와 관련된 다른 자연적인 가열을 보상하도록 조절될 수 있다. 이론에 의해 결부되지 않으면서, 피부는 상기 피부가 전적으로 동결되기 위해 대략 -70℃ 온도로 과냉각되어 동결 이벤트 동안 완전히 동결된 채로 있을 필요가 있지만, 이러한 낮은 과냉각 온도는 특히 표피에 대한 심한 부작용이 초래되기 때문에 매우 바람직하지 않은 것으로 믿어진다.When the freeze event is initiated, the entire dermis and skin under the applicator may not be completely frozen. This allows the bulk temperature of the tissue to absorb all of the heat of fusion from the freezing event to achieve 100% tissue freezing (e.g., when the heat extraction by the applicator is balanced with the warming from the dermal tissue and blood stream) As shown in FIG. As the heat of fusion is released during the freeze event, the bulk temperature of the tissue is adjusted such that the additional freezing is stopped and the skin is partially frozen if equilibrium is established (in the absence of further significant heat extraction by the applicator) Lt; RTI ID = 0.0 > 0 C. < / RTI > The temperature of the cooling plate can be adjusted to compensate for heat of fusion or other natural heating associated with the subject's body. Without being bound by theory, the skin needs to be completely frozen during the freezing event by being subcooled to a temperature of approximately -70 DEG C to completely freeze the skin, but this low supercooling temperature results in severe side effects, especially on the epidermis Which is believed to be highly undesirable.
도 20a 내지 20f는 과냉각 없이 조직을 동결시키는 한 방법의 단계들을 예시한다. 일반적으로, 어플리케이터는 커플링제를 어플리케이터 및/또는 치료 부위에 적용한 후, 치료 부위에 적용될 수 있다. 어플리케이터는 아래에 논의되는 바와 같이 과냉각을 제한하거나 피하면서 피부의 영역을 동결시킬 수 있다.Figures 20a-20f illustrate the steps of one method of freezing tissue without supercooling. Generally, the applicator can be applied to the treatment site after applying the coupling agent to the applicator and / or the treatment site. The applicator may freeze areas of the skin while limiting or avoiding subcooling as discussed below.
도 20a는 어플리케이터의 온도-제어되는 표면(211)을 따라 위치한 커플링 매질(209)(예를 들어, 물, 커플링 겔 등)을 보여준다. 커플링 매질의 층은 물을 온도-제어되는 표면(211)에 적용함으로써 형성될 수 있으며, 이것은 약 -20℃, -15℃, -10℃ 미만의 온도, 또는 커플링 매질(209)의 대부분 또는 전부를 동결시키기 위한 또 다른 적합한 온도로 냉각될 수 있다. 그후, 온도-제어되는 표면(211)은 어플리케이터를 치료 부위에 적용하는데 적합한 보다 높은 온도(예를 들어, -3℃, -2℃, 또는 -1℃)로 가온될 수 있다.20A shows a coupling medium 209 (e.g., water, coupling gel, etc.) located along the temperature-controlled
도 20b는, 어플리케이터가 치료 부위(213)에 적용된 후의 커플링 매질의 동결된 상부 층(215) 및 액체 하부 층(217)을 보여준다. 가온된 피부는 액체 층(217) 겔과 접촉할 수 있는 반면, 동결된 커플링 매질의 층은 온도-제어되는 표면(211)과 접촉하여 동결된 채로 있다. 온도-제어되는 표면(211)은 동결된 상부 층(215) 및 액체 하부 층(217)을 유지하기에 충분한 온도에서 유지될 수 있다.Fig. 20b shows the frozen
도 20c는 피부를 이의 융점/빙점 부근의 온도로 냉각시키기 위해 예비결정된 시간 기간 동안 저온(예를 들어, -1℃, -2℃, -3℃ 등)에서 유지된 온도-제어되는 표면(211)을 보여준다. 이러한 유지 기간 동안, 동결된 커플링 매질의 부분은 용적이 약간 증가할 수 있으며, 이에 의해 층(215)의 두께를 증가시킬 수 있다. 온도-제어되는 표면의 온도는 액체 층(217)을 유지하면서 동결된 층(215)의 두께를 증가 또는 감소시키도록 낮아지거나 높아질 수 있다. 몇몇 과정에서, 온도-제어되는 표면(211)은 약 -2℃ 내지 약 -12℃, 약 -4℃ 내지 약 -10℃의 온도 범위, 또는 다른 적합한 온도 범위 내의 온도에서 유지될 수 있다. 예를 들면, 온도-제어되는 표면(211)은 약 -6℃, -8℃, 또는 -10℃의 온도에서 유지될 수 있다. 온도가 저하되고/저하되거나 낮아진 온도에서 유지됨에 따라, 커플링 매질의 동결 전선(freezing front)은 커플링 매질/겔의 실질적으로 전부 또는 전체 층이 동결될 때까지 피부 쪽으로 이동한다.Fig. 20C shows a temperature-controlled surface 211 (Fig. 2C) maintained at a low temperature (e.g., -1 DEG C, -2 DEG C, -3 DEG C, etc.) for a predetermined period of time to cool the skin to its melting point / ). During this holding period, the portion of the frozen coupling medium may slightly increase in volume, thereby increasing the thickness of
도 20d는 동결된 상태의 커플링 매질(209)의 전체 층을 보여준다. 커플링 매질(209)과 접촉하는 피부 표면은 이의 빙점으로 낮아질 수 있다. 동결된 커플링 겔(209)에서의 피부와 빙 결정의 긴밀한 접촉으로 인해, 피부는 과냉각되기 보다는 점진적으로 동결될 것이다.20D shows the entire layer of the
도 20e는 동결 전선(221) 및 조직의 동결 용적을 보여준다. 동결 전선(221)은 목적하는 용적의 조직이 동결될 때까지 대상체 내로 더 깊숙이 이동할 수 있다.20E shows the
도 20f는 확대된 용적의 동결된 조직을 생산하도록 약 -8℃의 온도에서 2분 동안 유지된 온도-제어되는 표면(211)을 보여준다. 조직의 동결 용적은 정상 상태가 확립되는 경우 증가를 멈추고 일정해질 수 있다. 페이셜 트리트먼트(facial treatment)에서, 피부는 아래에 있는 근육 및 피하 조직에 영향을 주지 않으면서 동결될 수 있다. 몇몇 치료에서, 어플리케이터는 치료 부위에서 피부 윤곽 변화를 제한하거나 피하도록 피하 조직에 영향을 주지 않으면서 피부를 동결시킬 수 있다. 다른 치료에서, 피하 조직은, 예를 들면, 피하 지질-풍부 세포를 억제, 분열, 또는 감소시켜 치료 부위를 윤곽성형하도록 동결될 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터는 여드름을 치료할 수 있으며, 단일 세션에서 조직을 윤곽성형하거나 그렇지 않을 수도 있다.Fig. 20f shows a temperature-controlled
온도-제어되는 표면(211)의 온도는 1℃/s, 2℃/s, 또는 3℃/s의 속도로 18℃, 20℃, 또는 22℃로 증가될 수 있다. 이것은 세포에 대한 추가의 손상을 최소화 또는 제한하도록 조직을 신속하게 해동시킬 것이다. 예를 들면, 피부는 0.25℃/s의 속도로 냉각되고, -8℃의 표적 온도에서 2분 동안 유지된 다음, 2℃/s의 속도로 해동될 수 있다. 다른 냉각 속도, 표적 온도, 및 해동 속도는 목적하는 수준의 동결, 열 손상 등에 기초하여 선택될 수 있다.The temperature of the temperature-controlled
표적화된 조직은 비-표적화된 조직보다 여러 번 더 동결될 수 있다. 반복적인 동결-해동 사이클은 조직을 효과적으로 손상 또는 사멸시키는데, 그 이유는, 유해한 용액 효과 및 기계적 빙 결정 손상의 다중 사이클을 겪는 것 이외에, 제1 동결-해동 사이클 후 세포 막 무결성이 손상되어, 이것이 후속적인 동결-해동 사이클에서 동결 전파에 덜 효과적인 장벽이 되고, 세포가 후속적인 동결-해동 사이클에서 치사 세포내 빙 형성에 훨씬 더 민감하기 때문이다. 몇몇 실시형태에서, 표적화된 조직은 단일 치료 세션에서 다수회 동결될 수 있는 반면, 표피와 같은 비-표적화된 조직은 단 한번만 동결될 수 있다. 게다가, 표적화된 조직은 어떠한 조직도 과냉각시키지 않으면서 다수회 동결될 수 있다. 몇몇 과정에서, 표피를 반복해서 동결시키지 않으면서 표적 샘을 손상시키거나 파괴하기 위해 진피가 반복해서 동결된다.Targeted tissue can be frozen several more times than non-targeted tissue. A repetitive freeze-thaw cycle effectively damages or kills tissue because, besides suffering multiple cycles of harmful solution effects and mechanical ice crystal damage, cell membrane integrity after the first freeze-thaw cycle is compromised, It becomes a less effective barrier to freezing propagation in subsequent freeze-thaw cycles and the cells are much more sensitive to the formation of lethal intracellular ice in subsequent freeze-thaw cycles. In some embodiments, the targeted tissue can be frozen multiple times in a single treatment session, while non-targeted tissue, such as the epidermis, can be frozen only once. In addition, the targeted tissue can be frozen many times without overcooling any tissue. In some procedures, the dermis is repeatedly frozen to damage or destroy the target spleen without repeatedly freezing the epidermis.
도 21은 개시된 기술의 실시형태에 따른 피부의 다수회 동결에 대한 온도 대 시간의 플롯이다. 동결된 커플링 매질의 층이 -15℃에서 생성된 후, 어플리케이터의 온도-제어되는 표면은 도 20a 내지 20f와 관련하여 논의된 기술을 사용하여 피부를 냉각시키도록 -2℃로 가온된다. 그후, 피부-어플리케이터 계면은 약 -2℃의 온도로 유지되면서 동결 이벤트가 일어난다("*"로 나타냄). 그후, 온도-제어되는 표면은 -10℃로 냉각되고, 동결 이벤트는 일정 기간(예를 들어, 1분, 2분 등) 동안 -10℃에서 유지된다. 도 21은 1분 유지 기간(holding period)을 보여준다. 그후, 어플리케이터의 온도는 약 35초 동안 -1.5℃로 상승된다. 이 온도에서, 커플링 매질과 접촉하는 표피는 동결된 채로 있을 수 있다. 진피는 내부 체열 및, 특히, 진피를 관류하는 혈류로부터의 열로 인해 해동된다. 그후, 어플리케이터는 -10℃ 또는 진피를 재동결시키기 위한 또 다른 적합한 온도로 재냉각된다. 제2 동결 이벤트는 1분, 2분 등과 같은 일정 기간 동안 유지될 수 있다. 경우에 따라, 진피는 어플리케이터를 -1.5℃로 가온시킴으로써 다시 해동될 수 있으며, 표피를 동결된 비-해동 상태로 유지하면서 -10℃에서 다시 재동결될 수 있다. 해동 온도, 가온 속도, 냉각 속도, 동결 이벤트의 지속시간, 및 재동결 온도는 재동결의 목적하는 회수 및 열 손상의 중증도에 기초하여 선택될 수 있다.21 is a plot of temperature vs. time for multiple rounds of freezing of the skin in accordance with an embodiment of the disclosed technique. After the layer of frozen coupling medium is produced at -15 占 폚, the temperature-controlled surface of the applicator is heated to -2 占 폚 to cool the skin using the technique discussed in connection with Figs. 20a-20f. The skin-applicator interface is then maintained at a temperature of about -2 [deg.] C, resulting in a freeze event (denoted by " * "). The temperature-controlled surface is then cooled to -10 DEG C and the freezing event is maintained at -10 DEG C for a period of time (e.g., 1 minute, 2 minutes, etc.). Figure 21 shows a one minute holding period. The temperature of the applicator is then raised to -1.5 DEG C for about 35 seconds. At this temperature, the epidermis in contact with the coupling medium may remain frozen. The dermis is thawed due to internal heat and, in particular, heat from the blood stream that passes through the dermis. The applicator is then re-cooled to -10 ° C or another suitable temperature for re-freezing the dermis. The second freezing event may be maintained for a period of time such as one minute, two minutes, and so on. In some cases, the dermis can be re-thawed by warming the applicator to -1.5 ° C and again frozen at -10 ° C while keeping the epidermis freeze-thawed. The thawing temperature, heating rate, cooling rate, duration of the freezing event, and re-freezing temperature can be selected based on the desired number of re-freezing and severity of thermal damage.
이러한 치료 프로토콜을 사용해서는 표피가 절대 해동되지 않기 때문에, 보다 큰 동결 속도가 표피에 대해 훨씬 적은 손상 효과를 가질 것이다. 제2 또는 후속적인 동결-해동 사이클에서, 훨씬 더 큰 동결 속도가 해동 온도(예를 들어, -1.5℃, -1℃, 0.5℃ 등)를 재동결 온도(예를 들어, -8℃, -10℃, -12℃)로 전이시키는데 사용될 수 있으며, 이것은 아래에 추가로 설명된 바와 같이 진피에서 세포내 빙 형성의 확률을 더욱 증가시킬 수 있다.Using this treatment protocol, the greater the freezing rate will have a much lesser damage effect on the epidermis, since the epidermis is never thawed. In a second or subsequent freeze-thaw cycle, a much larger freezing rate can be achieved by setting the thawing temperature (e.g., -1.5 占 폚, -1 占 폚, 0.5 占 폚, 10 [deg.] C, -12 [deg.] C), which can further increase the probability of intracellular ice formation in the dermis as further described below.
반복된 동결 접근법은 해동후 조직 생존력을 좌우하는 변수들 중의 대부분 또는 전부 또는 일부를 완전히 제어할 수 있게 한다. 이러한 변수는, 제한 없이, 피부 동결 속도, 표적 온도, 동결의 지속시간, 및 가온 속도를 포함한다. 피부 동결 속도는 피부가 실질적으로 과냉각된 경우 다른 접근법을 사용하여서는 제어할 수 없는데, 그 이유는 피부가 과냉각된 상태에 있는 경우 피부가 핵 형성되거나 얼음이 접종되는 경우 거시적인 동결 이벤트가 거의 즉각적으로(수 초의 시간에 걸쳐) 일어나기 때문이다. 이론에 의해 결부됨이 없이, 세포외 공간 빙 형성이 -2℃에서 유발되는 과정에서, 조직이 그후 -10℃로 서서히 냉각된다면, 세포내 물이 농도 구배를 따라 세포외 공간으로 확산되어 들어갈 충분한 시간이 있기 때문에 동결 속도는 중요한 것으로 믿어진다. 이것은 세포내 용질 농도가 세포내 용융/동결 온도를 상승 및 저하하게 하고, 이에 의해 더 차가운 온도에서 치사 세포내 빙 형성의 확률을 감소시키는데 도움을 준다. 그러나, 피부가 (더 큰 과냉각 윈도우(window)로) -10℃에서 동결을 유발한다면, 세포 탈수에 충분한 시간이 없으며, 따라서 세포내 빙점 저하가 없을 것이다. 따라서, 더 차가운 과냉각 온도(-10℃)에서, 세포내 빙 형성 및 관련된 세포 손상 증가의 가능성이 더 크다. 다량의 과냉각은 더 큰 세포내 빙 형성 위험과 상관성이 있는 것으로 입증되었으며, 이것은 어떠한 조직이 표적화되고 표적화되지 않는지에 따라 때때로 바람직할 수 있고, 다른 경우에는 바람직하지 않을 수 있다.Repeated freezing approaches allow complete control over most, some, or all of the variables that influence tissue viability after thawing. These variables include, without limitation, skin freezing rate, target temperature, duration of freezing, and heating rate. Skin freezing rates can not be controlled using other approaches when the skin is substantially subcooled because macroscopic freezing events occur almost instantaneously when the skin is nucleated or when ice is inoculated when the skin is in a subcooled state (Over a period of several seconds). Without being bound by theory, in the course of extracellular space ice formation induced at -2 ° C, if the tissue is then slowly cooled to -10 ° C, the intracellular water is allowed to diffuse into the extracellular space It is believed that the freezing rate is important because of the time. This helps the intracellular solute concentration to raise and lower the intracellular melting / freezing temperature, thereby reducing the probability of lethal intracellular ice formation at cooler temperatures. However, if the skin causes freezing at -10 ° C (with a larger supercooling window), there will not be enough time for cell dehydration and there will be no freezing point depression in the cell. Thus, at the cooler supercooling temperature (-10 ° C), there is greater likelihood of intracellular ice formation and associated cell damage increase. Large amounts of supercooling have been shown to correlate with greater risk of intracellular ice formation, which may sometimes be desirable, and may be undesirable in other cases, depending on which tissue is targeted and untargeted.
도 20a 내지 20f 및 21과 관련하여 논의된 바와 같이, 본원에 개시된 치료방법은 과냉각을 사용하지 않는 과정보다 더 빠른 시간에 보다 과량의 조직을 동결시키는, 상당한 피부 과냉각을 허용하지 않으면서 모든 동결-해동 파라미터에 걸쳐 완전한 제어를 제공할 수 있다. 더 짧은 시간내의 증가된 조직 파괴 또는 손상과 과냉각의 관련 효과가 치료학적으로 특히 흥미로운 경우, 예비결정된 지속기간으로 예비결정된 피부 과냉각 수준이 달성될 수 있다. 피부 동결은 어플리케이터, 커플링 매질, 및 피부의 온도가, 예를 들면, 예비결정된 양(예를 들어, 1℃, 2℃, 3℃, 또는 4℃ 미만)으로 더욱 냉각되는 경우 유발될 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터는 빙-핵 형성 물질 및 빙점 강하제를 함유하는 선택된 커플링 매질의 빙점보다 약간 더 차가운 온도에서 유지될 수 있어, 어플리케이터와 접촉하는 커플링 매질의 층이 동결되도록 보장할 수 있다. 커플링 매질의 층의 두께를 제어함으로써, 커플링 매질 층을 가로지르는 온도 구배는 이의 빙점보다 약간 더 따뜻한 온도를 초래할 수 있고, 따라서 비동결된 커플링 매질은 피부와 접촉한 채로 있을 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 커플링 매질은 하이드로겔일 수 있으며, 그 이유는 하이드로겔이 정확한 두께를 갖도록 제형화될 수 있기 때문이다.As discussed in connection with Figs. 20a to 20f and 21, the treatment methods disclosed herein provide for all freeze-thaw cycles without allowing significant skin cooling, which freezes excess tissue at a faster rate than the process without supercooling, Can provide complete control over thawing parameters. The pre-determined skin supercooling level can be achieved with a predetermined duration if increased tissue destruction or damage within a shorter time period and the associated effects of supercooling are therapeutically particularly interesting. Skin freezing can be induced when the temperature of the applicator, the coupling medium, and the skin is further cooled, for example, to a predetermined amount (e.g., 1, 2, 3, or 4 degrees Celsius) . For example, the applicator can be maintained at a temperature slightly cooler than the freezing point of the selected coupling medium containing the ice-nucleating agent and the freezing point depressant, ensuring that the layer of the coupling medium in contact with the applicator is frozen . By controlling the thickness of the layer of the coupling medium, the temperature gradient across the coupling medium layer can result in a temperature slightly warmer than its freezing point, so that the non-frozen coupling medium can remain in contact with the skin. In some embodiments, the coupling medium can be a hydrogel, since the hydrogel can be formulated to have an accurate thickness.
도 22a는 피부의 빙 접종을 위한 절연체로서 작용하여 피부가 과냉각될 수 있게 하는 액체 커플링 매질을 보여준다. 피부 동결을 유발하기 위해, 어플리케이터는 커플링 매질의 전체 용적을 동결시키도록 몇 도 더 냉각될 수 있다. 도 22b에 나타낸 바와 같이, 이러한 프로세스는 온도 프로파일을 커플링 매질의 빙점의 좌측으로 이동시킨다. 커플링 매질 중의 빙 결정이 피부에 도달하는 경우, 과냉각된 피부는 즉시 또는 짧은 시간내에 동결될 수 있다.Figure 22a shows a liquid coupling medium that acts as an insulator for the binging of the skin, allowing the skin to be subcooled. To induce skin freezing, the applicator may be cooled a few more degrees to freeze the entire volume of the coupling medium. As shown in FIG. 22B, this process moves the temperature profile to the left of the freezing point of the coupling medium. When ice crystals in the coupling medium reach the skin, the supercooled skin can be frozen immediately or within a short time.
도 23은 물 중의 다양한 농도의 PG에 대한 동결 온도를 보여준다. 도 24a 내지 24f는 피부를 -13℃로 과냉각하고, 이 온도에서 3분 동안 유지시킨 다음, 약 -11.5℃의 동결 온도를 갖는 26용적%의 PG를 포함하는 커플링 매질을 사용하여 -15℃에서 동결 이벤트를 개시하기 위한 방법의 단계들을 보여준다. PG 용액의 농도는 동결 이벤트를 개시하기 위한 목적하는 온도에 기초하여 선택될 수 있다. Figure 23 shows the freezing temperatures for various concentrations of PG in water. 24A-24F show that the skin is subcooled to -13 C, held at this temperature for 3 minutes, and then cooled to -15 C using a coupling medium containing 26 vol% PG with a freezing temperature of about -11.5 C RTI ID = 0.0 > a < / RTI > The concentration of the PG solution can be selected based on the desired temperature for initiating the freezing event.
도 24a 내지 24f를 참고로 하여, 커플링 매질이 어플리케이터 및 피부에 적용될 수 있다. 어플리케이터는 온도-제어되는 표면의 온도를 램프 다운시켜 커플링 매질을 동결시킴으로써 냉각되며, 그후 이것은 -13℃로 램프 업(ramp up)시킴으로써 가열된다. 온도를 -13℃에서 유지하는 것은 적어도 동결된 매질의 층이 어플리케이터와 접촉한 채로 있도록 보장할 것이다. 액체 상태의 커플링 매질이 피부 표면에 적용된다. 어플리케이터가 피부 상의 액체 커플링 매질에 적용된 다음 커플링 매질 및 피부를 냉각시켜 표적 조직을 동결시킨다. 커플링 매질의 조성(예를 들어, PG, 글리세롤 등의 농도)을 선택함으로써, 동결된 커플링 매질의 박층(예를 들어, 어플리케이터 표면 상의 동결된 층) 및 액체 커플링 매질의 박층(예를 들어, 피부 표면 상의 액체 층) 둘 다를 제공하면서 피부를 과냉각시키기 위한 목적하는 온도를 초래하는 융점/빙점이 선택될 수 있다.Referring to Figures 24A-24F, a coupling medium may be applied to the applicator and the skin. The applicator is cooled by ramping down the temperature of the temperature-controlled surface by freezing the coupling medium, which is then heated by ramping up to -13 ° C. Keeping the temperature at -13 C will ensure that at least the layer of frozen media remains in contact with the applicator. A liquid coupling medium is applied to the skin surface. The applicator is applied to a liquid coupling medium on the skin, and then the coupling medium and skin are allowed to cool to freeze the target tissue. (E. G., A frozen layer on the applicator surface) and a thin layer of a liquid coupling medium (e. G., A freeze layer on the applicator surface) by selecting a composition of the coupling medium (e. G., Concentration of PG, glycerol, For example, a melting point / freezing point that results in the desired temperature for subcooling the skin while providing both, can be selected.
도 24a는 어플리케이터가 지닌 동결된 커플링 매질(231)의 층을 보여준다. 26용적%의 PG/물로 적신 종이 타월 형태의 캐리어가 온도-제어되는 표면(211) 상에 배치될 수 있다. 종이 타월이 적용되면, 온도-제어되는 표면(211)이 예비냉각되어 커플링 매질(231)을 신속하게 동결시킬 수 있다. 다른 과정에서, 커플링 매질이 온도-제어되는 표면(211)에 분산, 분무되거나, 다르게는 직접 적용된다.24A shows a layer of a
도 24b는 대상체의 피부에 적용된 (실온에서) 26용적%의 PG/물로 적신 종이 타월 형태의 또 다른 캐리어를 보여준다. 피부 상의 액체 커플링 매질(233)(예를 들어, 26%의 PG/물)의 층은 어플리케이터의 배치시 동결된 커플링 매질(231)과 대상체의 피부 간의 직접적인 접촉을 방지하기에 충분할 정도로 두꺼울 수 있다. 또한, 액체 커플링 매질(233)은 동결된 커플링 매질(231)을 커플링 매질(233) 상에 배치할 때 환자의 편안함을 개선시키는데 도움을 준다.Figure 24b shows another carrier in the form of a paper towel soaked with 26 vol% PG / water applied to the skin of the subject (at room temperature). The layer of liquid coupling medium 233 (e.g., 26% PG / water) on the skin is thick enough to prevent direct contact between the
도 24c는 동결된 커플링 매질(231)이 실온 커플링 매질(233)과 접촉하여 배치된 후의 어플리케이터를 보여준다. 액체 커플링 매질(233)의 두께 및 온도는, 동결된 커플링 매질(231)의 일부만을 용융시켜, 온도-제어되는 표면(211)을 따라 동결된 커플링 매질(231)의 박층을 유지하도록 선택될 수 있다. 제어 시스템은 어플리케이터가 어플리케이터 표면 온도를 26% PG의 빙점(-11.5℃) 아래인 -13℃와 같은 표적 온도로 유지하도록 제어할 수 있다.24C shows the applicator after the
어플리케이터는 열을 연속적으로 또는 간헐적으로 추출하여 동결된 커플링 매질의 용적을 유지 기간 동안 서서히 증가시킬 수 있다. 도 24d는 동결된 커플링 매질(231)의 두꺼워진 층을 보여준다. 피부와 접촉하는 커플링 매질(233)은 액체 상태로 남아 있을 수 있으며 -11.5℃인 이의 동결 온도에 가깝지만 그 아래로 있을 수 있다.The applicator can extract heat continuously or intermittently to gradually increase the volume of the frozen coupling medium during the maintenance period. 24D shows a thickened layer of the
도 24e는 커플링 매질이 냉각됨에 따라 피부 표면 쪽으로 이동하는 동결 전선(221)을 보여준다. 피부와 접촉하는 커플링 매질이 동결되는 경우, 과냉각된 피부에 접종되어 수 초의 기간에 걸쳐 신속하게 동결될 것이다. 예를 들면, 전체 커플링 매질 용적(즉, 커플링 매질(231, 233))을 동결시켜, 피부에서 동결 이벤트를 유발하기 위해, 어플리케이터 온도는 약 -15℃, -14℃, 또는 -13℃의 온도로 램프 다운될 수 있다.24E shows the freezing
동결 이벤트는 과냉각 온도보다 몇 도 더 차가운 온도에 의해 유발될 수 있다. 하나의 과정에서, 피부는 -13℃의 과냉각 온도로 냉각될 수 있지만, -15℃와 같은 약간만 더 낮은 온도에서도 동결을 유발할 수 있다. 이러한 2도의 "다이브" 온도는, 피부와 접촉하는 빙 결정을 함유하는 커플링 매질을 사용하지 않는 통상의 기술에 의해 요구되는 것(대략 약 10도이다)보다 훨씬 작으며, 예측 가능한 동결 이벤트를 유발하기 위한 피부-빙 접종제로서 작용한다. 어플리케이터에 대한 소정의 최대 최종 온도에 대해, 더 작은 다이브 온도가 더 큰 과냉각된 용적을 초래할 수 있으며, 조직 동결시에, 동결된 용적 또한 더 큰 다이브 온도를 갖는 치료에 비해 더 클 것이다. 조직이 목적하는 길이의 시간 동안 동결된 후, 어플리케이터가 조직을 가온시켜 추가의 붕괴, 손상 등을 억제하거나 제한할 수 있다. 가온 및 냉각 사이클은 표적화된 조직에 열적으로 영향을 주기 위해 임의의 순서로 임의의 회수로 반복될 수 있다.The freezing event can be caused by a temperature that is several degrees cooler than the supercooling temperature. In one process, the skin can be cooled to a supercooling temperature of -13 DEG C, but it can cause freezing even at slightly lower temperatures such as -15 DEG C. This two-degree " dive " temperature is much smaller than that required by conventional techniques without the use of a coupling medium containing ice crystals in contact with the skin (which is approximately 10 degrees) ≪ / RTI > as a skin-bing seeding agent. For a given maximum final temperature for the applicator, a smaller dive temperature may result in a larger subcooled volume, and at tissue freezing, the frozen volume will also be larger than treatment with a larger dive temperature. After the tissue has been frozen for a desired length of time, the applicator may warm the tissue to inhibit or limit further collapse, damage, and the like. The warming and cooling cycles may be repeated any number of times in any order to thermally influence the targeted tissue.
도 24f는 동결된 상태에서 어플리케이터-피부 계면 및 아래에 있는 조직에서의 커플링의 전체 용적을 보여준다. 어플리케이터는 동결된 조직의 용적을 증가 또는 감소시키도록 냉각 또는 가열될 수 있다.Figure 24f shows the total volume of coupling in the tissue at the applicator-skin interface and in the underlying tissue in the frozen state. The applicator may be cooled or heated to increase or decrease the volume of the frozen tissue.
도 25는 조직을 과냉각 및 동결시키기 위한 온도 대 시간의 플롯이다. 피부는 -20℃로 냉각될 수 있으며, 그후 -19℃의 빙점을 갖는 37용적%의 PG 겔을 선택함으로써 -25℃에서 동결이 개시된다. 피부의 동결시, 어플리케이터는 표피를 신속하게 가온시키고, 표피가 비동결된 채로 유지되도록 하기에 충분할 정도로 높은 온도로 이를 유지시킬 수 있다. 예를 들면, 표피는 1.5℃ 또는 2℃의 온도에서 유지될 수 있다. 이것은 아래에 있는 진피 동결 노출을 최대화시켜 진피 손상을 증가시키고, 표피 동결 노출을 제한하거나 최소화시켜 표피 손상을 감소시킨다. 따라서, 가온은 색소 침착 저하(피부 화이트닝), 색소 침착 과다(피부 다크닝), 및/또는 다른 바람직하지 않은 효과를 유도하는 열 손상을 최소화시키거나, 제한하거나, 실질적으로 방지하는데 사용될 수 있다.Figure 25 is a plot of temperature versus time for supercooling and freezing tissue. The skin can be cooled to -20 캜, and then freezing is initiated at -25 캜 by selecting 37 vol% PG gel with a freezing point of -19 캜. Upon freezing of the skin, the applicator can keep it at a temperature high enough to warm the epidermis quickly and allow the epidermis to remain un-frozen. For example, the epidermis may be maintained at a temperature of 1.5 [deg.] C or 2 [deg.] C. This maximizes dermal freeze exposure below, increasing dermal damage and limiting or minimizing skin-freezing exposure to reduce skin damage. Thus, warming can be used to minimize, limit, or substantially prevent thermal damage leading to poor pigmentation (skin whitening), pigmentation over-skining (skin darkening), and / or other undesirable effects.
피부는 동결 이벤트를 유발하기 위해 커플링 매질의 빙점보다 높은 온도로 냉각될 수 있다. 조직이 약간 더 따뜻한 동결 온도(예를 들어, -11.5℃의 동결 온도)를 갖는 커플링 매질로 -13℃에서 과냉각되는 경우, 피부는 -13℃보다 약간 더 따뜻한 온도에서는 접종되지 않을 것이다. 몇몇 과정에서, 동결 이벤트 동안 표피 조직에 대한 손상을 최소화하거나 제한하도록 더 높은 온도에서 피부 동결을 개시하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 필요를 해결하기 위해, 커플링 매질을 더 낮은 농도의 빙점 강하제로 희석시킴으로써 더 높은 온도 융점/빙점이 달성될 수 있다. 커플링 매질의 용융/동결 온도는 과냉각 온도의 아주 위의 온도에서 동결을 유발하기에 충분한 양으로 상승될 수 있다. 간략하게는, 시간 t1에서의 과냉각은 시간 t1에서보다 더 낮은 동결 온도를 갖는 커플링 매질을 선택함으로써 달성될 수 있다. 과냉각 후, 어플리케이터 온도는 시간 t2에서 더 높은 온도로 램프 업된다. 다량의 물이 커플링 매질에 전달되어 이를 희석시킬 수 있으며, 이것은 희석된 커플링 매질이 t2에서의 온도보다 더 따뜻한 빙점을 가짐을 확인시켜 준다. 이것은 피부 동결을 더 신속하게 유발하도록 희석된 커플링 매질에서 동결을 유발할 것이다. 과냉각된 희석된 커플링 매질에서의 비교적 따뜻한 명령에 따른 동결은, 예를 들면, 에너지 (예를 들어, 초음파), 저온 프로브(예를 들어, 극히 작은 콜드 핑거 프로브), 및/또는 INA를 사용하여 유발될 수 있다.The skin may be cooled to a temperature above the freezing point of the coupling medium to cause a freezing event. If the tissue is subcooled at -13 DEG C with a coupling medium having a slightly warmer freezing temperature (e.g., a freezing temperature of -11.5 DEG C), the skin will not be inoculated at temperatures slightly warmer than -13 DEG C. In some procedures, it may be desirable to initiate skin freezing at higher temperatures to minimize or limit damage to epidermal tissue during a freezing event. To address this need, a higher temperature melting point / freezing point can be achieved by diluting the coupling medium with a lower concentration of freezing point depressant. The melting / freezing temperature of the coupling medium may be raised to an amount sufficient to cause freezing at temperatures above the supercooling temperature. Briefly, the supercooling at time t1 can be achieved by selecting a coupling medium having a lower freezing temperature than at time t1. After subcooling, the applicator temperature ramps up to a higher temperature at time t2. A large amount of water can be delivered to the coupling medium to dilute it, confirming that the diluted coupling medium has a warmer freezing point than the temperature at t2. This will cause freezing in the diluted coupling medium to induce skin freezing more rapidly. Freezing according to a relatively warm command in a subcooled diluted coupling medium may be accomplished using, for example, energy (e.g., ultrasound), cryogenic probes (e.g., a very small cold finger probe), and / or INA . ≪ / RTI >
도 26은 조직을 과냉각시킨 다음 동결을 유발하도록 2회 사이클링하는 과정에 대한 온도 대 시간의 플롯이다. 일반적으로, 조직은 두 온도(예를 들어, -10℃ 및 -20℃) 사이를 사이클링하여 표적화된 조직을 과냉각시킬 수 있다. 동결 이벤트는 더 높은 온도(예를 들어, -10℃) 또는 또 다른 적합한 온도에서 유발된다. 커플링 매질의 빙점은 커플링 매질이 과냉각 사이클 동안 동결되지 않는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 커플링 매질은, 커플링 매질이 -20℃에서 과냉각 사이클 동안 동결되지 않아 조기 피부 동결의 개시를 피하도록, -20.5℃의 빙점을 갖는 적어도 39용적%의 PG를 포함할 수 있다.Figure 26 is a plot of temperature versus time for a two-cycle cycle to subcoolise tissue and then cause freezing. In general, the tissue can be sub-cooled by cycling between two temperatures (e.g., -10 ° C and -20 ° C). The freeze event is triggered at a higher temperature (e.g., -10 [deg.] C) or another suitable temperature. The freezing point of the coupling medium can be selected to ensure that the coupling medium is not frozen during the subcooling cycle. In some embodiments, the coupling medium may comprise at least 39% by volume PG having a freezing point of -20.5 [deg.] C so that the coupling medium is not frozen during the subcooling cycle at -20 [deg.] C to avoid the onset of premature skin freezing have.
과냉각 사이클의 말기에, 어플리케이터의 온도는 빙 접종에 적합한 보다 높은 온도(예를 들어, -10℃)로 상승될 수 있다. 1℃의 냉수와 같은 물질이 커플링 매질을 희석시키기 위해 어플리케이터를 통해 주입될 수 있다. 물의 온도 및 유량은 희석된 커플링 매질이 예비결정된 값보다 더 따뜻한 빙점을 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 희석된 커플링 매질은 약 -10℃에서의 동결 접종을 위해 약 -10℃보다 높은 빙점을 가질 수 있다.At the end of the supercooling cycle, the temperature of the applicator may be raised to a higher temperature (e.g., -10 ° C) suitable for ice inoculation. A material such as cold water at 1 占 폚 may be injected through the applicator to dilute the coupling medium. The temperature and flow rate of the water may be selected so that the diluted coupling medium has a freezing point that is warmer than the predetermined value. For example, the diluted coupling medium may have a freezing point above about -10 ° C for freezing at about -10 ° C.
도 27a 내지 27c는 어플리케이터 및 커플링 매질을 보여준다. 이제 도 27a를 참고로 하여, 액체 커플링 매질은 어플리케이터의 온도-제어되는 표면(243)을 따라 위치한다. 어플리케이터의 도관, 플레이트, 및/또는 유체공학 부품(fluidic component)은, 냉각 어플리케이터 플레이트가 예를 들면, -5℃, -10℃, 또는 -12℃ 미만의 비교적 낮은 온도에 있을 수 있기 때문에, 주입 동안 원치 않는 동결을 피하도록 하나 이상의 단열 피막, 층 등을 가질 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 어플리케이터는 희석 액체, 냉각수(예를 들어, 어플리케이터에 의해 전달된 냉각수), 및 기타의 작동 유체를 가온시키기 위한 열 소자(예를 들어, 가열 소자)를 포함할 수 있다.27A-27C show an applicator and a coupling medium. Referring now to Figure 27A, the liquid coupling medium is positioned along the temperature-controlled
도 27b는 어플리케이터 및 희석된 커플링 매질을 보여준다. 희석 액체는 도관을 통과하여 커플링 매질을 희석시킨다. 희석 액체의 양은 목적하는 커플링 매질 농도를 달성하도록 선택될 수 있다. 커플링 매질은 어플리케이터가 냉각됨에 따라 동결될 수 있으며, 커플링 매질의 온도는 예비결정된 또는 표적 온도, 예를 들어 -8℃, -10℃, 또는 -12℃에서 안정화된다. INA가 커플링 매질 내로 또는 주입된 액체 내로 혼입되어 동결을 촉진시킬 수 있다.Figure 27b shows an applicator and a diluted coupling medium. The diluent liquid is passed through the conduit to dilute the coupling medium. The amount of diluent liquid may be selected to achieve the desired coupling medium concentration. The coupling medium may be frozen as the applicator cools, and the temperature of the coupling medium is stabilized at a predetermined or target temperature, for example, -8 캜, -10 캜, or -12 캜. INA can be incorporated into the coupling medium or into the injected liquid to promote freezing.
초음파가 동결 이벤트를 개시, 촉진, 및/또는 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이제 도 27a를 참고로 하여, 냉수가 초음파 챔버로 전달될 수 있으며, 몇몇 실시형태에서는, 액체 커플링 매질의 상부 표면과 접촉할 수 있다. 냉각 소자, 차가운 플레이트, 또는 어플리케이터의 다른 부품들이 초음파 프로브 주변의 물을 냉각시킬 수 있으며, 이것이 활성화되어 초음파 에너지를 냉각수에 전달하여 동결을 야기할 수 있다. 초음파 진탕(예를 들어, 적당한 주파수, 동력 등을 사용하는 초음파 진탕)은 동결이 챔버 전반에 걸쳐 전파되고 커플링 매질에 도달하여, 도 27b에 나타낸 희석된 커플링 매질에서 동결을 유발할 수 있도록 즉각적인 동결 이벤트를 생성할 수 있다.Ultrasound may be used to initiate, facilitate, and / or control the freezing event. Referring now to FIG. 27A, cold water may be delivered to the ultrasonic chamber and, in some embodiments, may contact the upper surface of the liquid coupling medium. Cooling elements, cold plates, or other components of the applicator can cool water around the ultrasonic probe, which can be activated to transmit ultrasonic energy to the cooling water to cause freezing. Ultrasonic shaking (e. G., Ultrasonic shaking using a suitable frequency, power, etc.) will cause the freezing to propagate throughout the chamber and reach the coupling medium, resulting in instantaneous A freezing event can be generated.
하나 이상의 INA는 커플링 매질을 환자에게 적용하기 전, 적용하는 동안, 및/또는 적용한 후에 커플링 매질 내에 혼입될 수 있다. 희석된 용융 온도가 이의 실제 온도보다 높은 지점까지 커플링 매질을 희석시키면 희석된 커플링 매질이 동결될 것이며, 이것이 결국 피부의 동결을 야기할 것이다.One or more INA's may be incorporated into the coupling medium before, during, and / or after applying the coupling medium to the patient. Diluting the coupling medium to a point where the diluted melting temperature is higher than its actual temperature will cause the diluted coupling medium to freeze, which will eventually cause freezing of the skin.
도 28 내지 31은 과냉각을 수반할 수 있는 치료를 보여준다. 과냉각 사이클링은 광범위한 온도 범위를 커버할 수 있으며, 극한의 목적하는 과냉각 온도가 종종 동결 온도로서 사용하기에 너무 차가울 수 있는데, 그 이유는 이것이 표피에 과도한 손상을 야기하기 때문이다. 과냉각 사이클 동안 액체 상태로 남아 있는 커플링 매질은 종종 빙 접종을 할 수 없는데, 그 이유는 과냉각 온도 범위가 커플링 매질의 빙점보다 높기 때문이다. 그러나, 커플링 매질의 희석은 커플링 매질의 빙점을 상승시키고, 더 따뜻한 어플리케이터 및 표피 온도에서 피부의 동결 접종을 가능하게 한다. 유리하게는, 표피 온도는 색소 침착 저하, 색소 침착 과다, 또는 다른 바람직하지 않은 효과를 억제하거나, 제한하거나, 실질적으로 방지하도록 충분히 따뜻할 수 있다.Figures 28 to 31 show treatments that can entail supercooling. Supercooling cycling can cover a wide range of temperatures, and the extreme desired supercooling temperature can often be too cold for use as a freezing temperature, since this causes excessive damage to the epidermis. Coupling media that remain liquid during the supercooling cycle are often unable to inoculate because the supercooling temperature range is higher than the freezing point of the coupling medium. However, dilution of the coupling medium increases the freezing point of the coupling medium and enables freezing of the skin at a warmer applicator and skin temperature. Advantageously, the epidermal temperature can be warm enough to inhibit, restrict, or substantially prevent pigmentation degradation, hyperpigmentation, or other undesirable effects.
희석은 또한 비교적 낮은 온도(예를 들어, -10℃, -15℃, -20℃)에서 과냉각 사이클링을 가능하게 하고, 조직은 표적화된 조직에 대한 손상은 증진 또는 최대화시키고 비-표적화된 조직에 대한 손상은 제한 또는 최소하시키도록 비교적 높은 온도(예를 들어, -10℃, -5℃, -4℃, -3℃, 또는 -2℃)에서 동결된다. 표적화된 조직은 진피 및/또는 하부 피부 층에서의 조직일 수 있으며, 비-표적화된 조직은 표피 또는 얕은 조직일 수 있다. 손상을 증진 또는 최대화시키는 것이 상이한 농도의 커플링 매질을 사용하는 여러 연속 치료에 의해 달성될 수 있지만, 치료 시간 및 비용을 감소시키기 위해 단일 치료가 목적하는 손상을 제공할 수 있다.Dilution also allows supercooling cycling at relatively low temperatures (e.g., -10 ° C, -15 ° C, -20 ° C), and tissue can enhance or maximize the damage to the targeted tissue, The damage is frozen at relatively high temperatures (e.g., -10 ° C, -5 ° C, -4 ° C, -3 ° C, or -2 ° C) to limit or minimize damage. The targeted tissue may be tissue in the dermis and / or lower skin layer, and the non-targeted tissue may be epidermis or shallow tissue. Although enhancing or maximizing damage can be achieved by several successive treatments using different concentrations of coupling media, a single treatment can provide the desired damage to reduce treatment time and cost.
도 28은 어플리케이터(261), INA를 갖는 매질(262), 및 커플링 층(263)을 보여준다. INA는 피부의 예측 가능한 동결을 촉진시키도록 피부 표면과 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 몇몇 과정에서, INA는 어플리케이터의 냉각 표면과 직접 접촉하여 배치된다. 예를 들면, 매질(262)은 하나 이상의 INA(예를 들어, SNOMAX®/물 혼합물)를 포함할 수 있다. 커플링 층(263)은 셀룰로스-유도된 층 및 용액, 예를 들어 물을 포함할 수 있고, 치료 부위와 직접 접촉해 있을 수 있다. 몇몇 실시형태에서, INA는 INA 커플링제로 적신 박층(종이)을 사용하여 적용되거나, 겔 유사 물질과 혼합되거나, 전달 기구(예를 들어, 시린지)를 통해 전달되거나, 표면 위에 분무될 수 있다. 당업계의 숙련가는 적합한 커플링 층 물질, 화학물질, 조건, 및 전달 시스템을 다른 물질, 화학물질, 조건, 전달 시스템 등으로 대체할 수 있다.28 shows an
도 29는 INA를 통해 빙 핵 형성을 유발하기 위한 온도 프로파일의 온도 대 시간의 플롯을 보여준다. 조직은 INA 활성화 온도보다 높은 온도로 과냉각될 수 있다. 그후, INA의 온도는 이의 활성화 온도로 낮아져서 빙 핵 형성을 개시하여, 피부 안으로 그리고 피부를 통해 전파되는 부분적인 또는 완전한 동결 이벤트("*"로 나타냄)를 생성한다. 사이클은 어플리케이터의 온도를 치료 부위에서 빙 결정의 성장을 가능케 하도록 유지시킴으로써 완료될 수 있다. 사이클을 완료한 후, 어플리케이터의 온도는 피부를 가온시키도록 목적하는 해동 속도로 서서히 상승될 수 있다.Figure 29 shows a plot of temperature versus time of temperature profile for inducing ice nucleation through INA. The tissue may be subcooled to a temperature above the INA activation temperature. The temperature of the INA is then lowered to its activation temperature to initiate ice nucleation, producing a partial or complete freezing event (indicated by " * ") propagating into the skin and through the skin. The cycle can be completed by maintaining the temperature of the applicator to allow the growth of the ice crystals at the treatment site. After completing the cycle, the temperature of the applicator may be gradually raised to the desired thawing rate to warm the skin.
도 30은 치료 부위에 적용된 어플리케이터 및 INA를 보여준다. INA는 커플링 매질(271) 내에, 대상체의 피부 표면 상에, 그리고/또는 피부 내에 전달되어 빙 핵 형성을 예측 가능하게 유발할 수 있다. 어플리케이터는 INA를 어플리케이터와 대상체의 피부 사이의 계면에 제어 가능하게 전달하기 위해, 매봉된 유동체(embedded fluidics)를 포함할 수 있다. 주입된 INA는 계면 또는 조직 자체에서, 예를 들면, 커플링 매질 내의 빙 핵 형성을 억제하도록 특별한 치료 온도에 있거나 예비결정된 온도 범위 내에 있을 수 있다. 다른 실시형태에서, INA는 커플링 매질 또는 대상체의 피부로 분무되거나 다르게는 전달된다. 몇몇 과정에서, 어플리케이터는 커플링 매질 및 대상체의 피부를 냉각시킨다. 어플리케이터는 커플링 매질을 들어 올릴 수 있으며, INA는 냉각된 커플링 매질 상에 분무될 수 있다. INA를 분무한 후, 어플리케이터는 치료 부위에 재적용되어 INA, 커플링 매질, 및 조직을 계속해서 냉각시킬 수 있다. 바늘, 롤러, 및 기타 전달 기구가 하나 이상의 INA를 적용하는데 사용될 수 있다. 다른 기술이 커플링 매질을 통해, 그리고 커플링 매질 및/또는 대상체의 조직 등의 상에 또는 그 내에 INA 주입을 제공하는 데에 사용될 수 있다.Figure 30 shows an applicator and INA applied to a treatment site. INA can be delivered in the
도 31은 핵 형성을 위한 INA의 전달에 대한 온도 대 시간의 플롯을 보여준다. INA는 핵 형성을 개시하기 위해 특정 시간에, INA의 활성화 온도(파선으로 나타냄)이거나 그 아래일 수 있는 치료 부위에 전달될 수 있다. 화살표로 나타낸 바와 같이, INA는 동결 이벤트를 개시하기 위해 주입될 수 있다. 따라서, INA의 활성화 온도는 제어된 동결 이벤트를 유발하도록 선택될 수 있다.Figure 31 shows a plot of temperature versus time for the delivery of INA for nucleation. The INA may be delivered to the treatment site at or below the activation temperature of the INA (indicated by the dashed line) at a particular time to initiate nucleation. As indicated by the arrows, the INA may be injected to initiate a freezing event. Thus, the activation temperature of the INA can be selected to trigger a controlled freezing event.
다양한 기술들이 표적화된 조직 용적 및/또는, 예를 들면, 표피, 진피, 피하 조직 등 내의 특정 구조에 영향을 주면서 비-표적화된 조직을 보호하는데 사용될 수 있다. 표적화된 구조는, 제한 없이, 모발(예를 들어, 모낭), 피부 부속기관(예를 들어, 땀샘, 피지샘 등), 신경, 및/또는 진피 성분, 예를 들어 콜라겐, 엘라스틴, 또는 혈액 미세혈관을 포함할 수 있다. 원치않는 부작용을 억제, 방지, 또는 실질적으로 제거하면서 표적화된 구조가 영향을 받을 수 있다. 부속기관 및 다른 세포/구조는 상이한 치사 온도를 가질 수 있기 때문에, 다단계 온도 프로파일이 특정 조직 및/또는 구조를 표적화하는데 사용될 수 있다. 또한, 과도한 부상 또는 손상으로부터 표피와 같은 비-표적화된 조직을 보존하는 것은, 예를 들면, 색소 변화 및/또는 흉터를 방지하는데, 및 치유를 촉진하는데 유리할 수 있다. 표피를 아래에 있는 진피와는 상이한 온도에서 동결시키는 것은, INA의 특징적인 활성화 온도를 사용함으로써 그리고 INA를 적용하기 전에 더 낮은 온도에서 진피를 의도적으로 과냉각시킴으로써 달성될 수 있다. 몇몇 과정에서, 표피는 표피에 대한 영구적인 열 손상을 억제, 제한, 또는 실질적으로 방지하기 위해 보다 높은 온도에 있을 수 있다.A variety of techniques can be used to protect targeted tissue volume and / or non-targeted tissue while affecting certain structures within, for example, epidermis, dermis, subcutaneous tissue, and the like. Targeted structures include, without limitation, hair (e.g., hair follicles), skin appendages (e.g., glands, sebaceous glands, etc.), nerves, and / or dermal components such as collagen, elastin, Blood vessels. Targeted structures can be affected while suppressing, preventing, or substantially eliminating unwanted side effects. Because accessory organs and other cells / structures can have different lethal temperatures, a multistage temperature profile can be used to target specific tissues and / or structures. In addition, preserving non-targeted tissue such as epidermis from excessive injury or damage may be beneficial, for example, in preventing pigment changes and / or scarring and promoting healing. Freezing the epidermis at a different temperature than the underlying dermis can be achieved by using the characteristic activation temperature of INA and intentionally subcooling the dermis at lower temperatures before applying INA. In some processes, the epidermis may be at a higher temperature to inhibit, restrict, or substantially prevent permanent thermal damage to the epidermis.
기술의 몇몇 실시형태는 피부 조직의 제어된 동결을 위해 물, 물을 함유하는 가교결합된 중합체, 임의로 INA, 및/또는 임의로 빙점 강하제를 함유하는 결합된 중합체를 사용하는 방법을 포함한다. 하나의 바람직한 실시형태에 따르면, 중합체는 피부 조직의 제어된 동결을 위해 사용하기 위한 하이드로겔일 수 있다. 하이드로겔은 동결 이벤트의 효과적인 개시제일 수 있다. 하이드로겔이 동결함에 따라, 이것은 초기 시드 또는 결정 부위를 제공하여 조직에 접종되어 조직을 동결시킬 수 있으며, 따라서 피부에서 특정 온도(들)에서 제어된 예측 가능한 동결을 촉매한다.Some embodiments of the technique involve using a conjugated polymer containing water, a water-containing crosslinked polymer, optionally INA, and / or optionally a freezing point depressant for controlled freezing of the skin tissue. According to one preferred embodiment, the polymer may be a hydrogel for use for controlled freezing of dermal tissue. Hydrogels can be effective initiators of freezing events. As the hydrogel freezes, it may provide an initial seed or crystal site to be inoculated into the tissue to freeze the tissue, thus catalyzing predictable freezing of the skin at a certain temperature (s).
도 32a 내지 32d는 과냉각된 조직과 하이드로겔을 사용한 조직 동결 접종의 IR 이미징을 보여준다. 도 32a는 두 개의 하이드로겔(좌측 및 우측 반반) 위의 피부 조직(파선 구역) 및 하이드로겔 위에 놓인 냉각 플레이트를 보여준다. 도 32b는 보다 낮은 좌측부에서의 동결을 보여준다. 도 32c는 빙 접종을 입증하는 좌측 하이드로겔의 대부분을 따라 있는 동결 전파를 보여준다. 도 32d는 하이드로겔 둘 다를 통한 동결 전파를 보여준다.Figures 32A-32D show IR imaging of tissue freezing using supercooled tissue and hydrogel. Figure 32a shows the dermal tissue (dashed area) on both hydrogels (left and right hemisphere) and the cooling plate overlying the hydrogel. Figure 32b shows freezing at lower left side. Figure 32c shows freeze propagation along most of the left hydrogel demonstrating ice inoculation. Figure 32d shows frozen propagation through both hydrogels.
이제 도 32a를 참고로 하여, 파선으로 나타낸 구역에서의 피부 조직은 하이드로겔의 두 개의 절반-시트와 접촉한다. PG 또는 다른 빙점 강하제를 갖지 않는 하이드로겔 시트는 수직선의 좌측에 위치하고, 약 50용적%의 PG를 갖는 하이드로겔 시트는 수직선의 우측에 위치한다. 직사각형 냉각 플레이트는 하이드로겔 시트 상에 위치한다. 피부 표면은 하이드로겔 둘 다와 직접 접촉해 있으며, 이것은 결국 냉각 플레이트와 직접 접촉된다. 이러한 방식으로, 하이드로겔은 환자와 어플리케이터 사이에 단단히 유지될 수 있다.Referring now to Figure 32A, the dermal tissue in the area indicated by the dashed line contacts the two half-sheets of the hydrogel. The hydrogel sheet without PG or other freezing point depressants is located to the left of the vertical line and the hydrogel sheet with about 50% by volume PG is located to the right of the vertical line. The rectangular cooling plate is located on the hydrogel sheet. The skin surface is in direct contact with both hydrogels, which ultimately comes into direct contact with the cooling plate. In this manner, the hydrogel can be firmly held between the patient and the applicator.
이미지는 몇 분간의 조직의 과냉각 후 생성되었다. 과냉각된 조직의 온도는 유발 온도로 낮아져, 도 32b의 좌측에 예시된 비-PG 하이드로겔에서 동결(보다 밝은 색으로 예시됨)을 유발하였다. 도 32b 및 32c는 하이드로겔만을 사용하여 야기된 동결 전파를 보여준다. 도 32b의 우측 절반은 50용적% PG 하이드로겔의 부분 및 동결되지 않은 인접 피부를 보여준다. 도 32c는 하이드로겔을 가로지르는, 조직을 통한, 그리고 온도 강하제를 갖는 하이드로겔 쪽으로의 동결 전파를 보여준다. 이것은 다양한 농도의 PG 또는 다른 빙점 강하제가 하이드로겔에 포함되어, 하이드로겔의 용융/동결 온도를 0℃보다 낮은 목적하는 값으로 낮출 수 있음을 보여준다. PG 또는 다른 빙점 강하제를 갖지 않는 수성 하이드로겔의 경우, 0℃에 가까운 온도에서의 동결은 제어된 불균일 핵 형성에 대해 일관적이지 못하고 예측 불가능하다. 그러나, INA와 함께 사용된 하이드로겔은 보다 예측 가능한 방식으로 0℃에 가까운 온도(또는 빙점 강하제와 함께 사용되는 경우에는 그 이하)를 포함하는 영하의 온도에서 제어된 동결을 위한 능력을 제공한다.Images were generated after a few minutes of tissue subcooling. The temperature of the subcooled tissue was lowered to the triggering temperature, resulting in freezing (illustrated by lighter color) in the non-PG hydrogel illustrated on the left side of Figure 32b. 32B and 32C show freeze propagation caused by using only a hydrogel. The right half of Figure 32b shows a portion of 50 vol% PG hydrogel and unfrozen adjacent skin. 32C shows freeze propagation across the hydrogel, through the tissue, and towards the hydrogel with the temperature-reducing agent. This shows that various concentrations of PG or other freezing point depressants can be included in the hydrogel to lower the melting / freezing temperature of the hydrogel to the desired value below 0 ° C. In the case of aqueous hydrogels without PG or other freezing point depressants, freezing at temperatures close to 0 ° C is inconsistent and unpredictable for controlled heterogeneous nucleation. However, the hydrogels used with INA provide the ability for controlled freezing at sub-zero temperatures, including temperatures near 0 [deg.] C in a more predictable manner (or less when used with freezing point depressants).
도 33a 내지 33d는 조합된 물질들을 사용하는 조직 동결 접종, 및 동결을 유발하기 위해 과냉각된 하이드로겔 상에 INA(예를 들어, SNOMAX® 또는 박테리아 슈도모나스 시린가에로부터 유도된 다른 적합한 INA)를 배치한 것의 시간 경과에 따른 효과를 보여주는 IR 이미지이다. 도 33a는 과냉각된 하이드로겔 상의 INA의 과립의 배치를 보여준다. 도 33b는 INA가 하이드로겔에 접종됨 및 동결이 INA 주위로 전파되기 시작함을 보여준다. 도 33c는 피부의 빙 접종을 입증하는, 하이드로겔을 가로지르는 조직으로의 동결 전파를 보여준다. 도 33d는 완료된 동결 전파를 보여준다. 조합하면, 도 33a 내지 33d는 피부 조직에서 제어된 동결을 접종하기 위한 시드로서의 INA 사용의 실행가능성을 보여준다. 도 33a 내지 33d의 세부사항은 아래에서 논의된다.33A-33D illustrate a tissue freeze inoculation using combined materials, and an INA (e. G., SNOMAX < (R) >) on a supercooled hydrogel to induce freezing. Or other suitable INA derived from the bacterial Pseudomonas syringae). ≪ / RTI > Figure 33a shows the placement of the granules of the INA on the subcooled hydrogel. Figure 33 (b) shows that the INA is inoculated into the hydrogel and the freezing begins to propagate around the INA. Figure 33 (c) shows freeze propagation to tissue across the hydrogel, demonstrating the binging of the skin. Figure 33 (d) shows the frozen propagation completed. In combination, FIGS. 33A-33D illustrate the feasibility of using INA as a seed to inoculate controlled freezing in dermal tissue. The details of Figures 33a-33d are discussed below.
도 33a는 냉각 플레이트가 조직을 냉각시키는 동안에 냉각 플레이트(파선으로 나타냄)의 가장자리 부근에 배치된 비동결된 하이드로겔 및 INA를 보여준다. INA의 초기 배치시, 냉각 플레이트와 대면하는 조직을 통한 상당한 동결은 없다. INA는 빙 핵 형성제로서 작용함으로써 동결 과정을 개시할 수 있으며, 물의 예측 가능한 동결 온도를 약 -3℃로 상승시킬 수 있다. 물의 용융/동결 온도는 0℃이지만, 물은 과냉각되는 경향이 있어, INA가 사용되지 않은 경우 물의 동결 온도는 종종 0℃ 또는 -3℃보다 훨씬 낮다. INA는 빙 핵 형성제로서 작용함으로써 동결 프로세서를 개시할 수 있으며, 물의 예측 가능한 동결 온도를 약 -3℃로 상승시킬 수 있다. INA는 물의 예측 가능한 동결 온도를 다른 목적하는 온도로 상승시키도록 선택될 수 있다. INA를 선택할 때, 당업계의 숙련가는 특정의 목적하는 온도(들)에 사용하고 특정의 치료 목적을 위해 특정 시간에 전달될 수 있는 적합한 제제(예를 들어, 유기 또는 무기 유도된 제제)를 선택할 수 있다. 상이한 기술이 INA를 하이드로겔 내로 혼입하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, INA는 하이드로겔 안에 전적으로 함유되고 캡슐화되도록, 그리고 피부 또는 조직과는 절대로 접촉하지 않도록 하이드로겔의 층들 사이에 샌드위치(sandwiched)될 수 있다. 캡슐화제(encapsulant)가 붕괴, 파괴, 또는 다르게는 개질되어 INA를 방출할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 어플리케이터의 냉각 플레이트는 하나 이상의 바늘, 출구 포트, 또는 다른 전달 수단을 통해 INA를 하이드로겔로 전달할 수 있다. INA는 단일 위치 또는 다중 위치에 적용될 수 있거나, 이것은 하이드로겔 화합물 내에 혼합될 수 있다. 또한, INA는 직접적인 피부 접촉을 피하도록 경질 또는 연질 가용성 필름으로 만들어진 마이크로미터 벽 내부에 있을 수 있으며, 수동적 또는 능동적 수단에 의해 제어된 분해를 갖는다. 또한, INA는 피부 내로 또는 피부 상으로 주사 또는 전달될 수 있다.33A shows the non-frozen hydrogel and INA placed near the edge of the cooling plate (shown by the dashed line) while the cooling plate cools the tissue. During the initial deployment of the INA, there is no significant freezing through the tissue facing the cooling plate. INA can initiate the freezing process by acting as an ice nucleating agent and can raise the predictable freezing temperature of water to about -3 ° C. The water has a melting / freezing temperature of 0 ° C, but water tends to be subcooled, so the freezing temperature of water is often much lower than 0 ° C or -3 ° C when INA is not used. INA can initiate the freezing process by acting as an ice nucleating agent and can raise the predictable freezing temperature of water to about -3 ° C. The INA can be selected to raise the predictable freezing temperature of the water to another desired temperature. When selecting an INA, one skilled in the art will be able to select a suitable agent (e.g., an organic or an inorganic derivative) that is used at a particular desired temperature (s) and can be delivered at a particular time for a particular therapeutic purpose . Different techniques can be used to incorporate the INA into the hydrogel. For example, the INA can be sandwiched between the layers of the hydrogel such that it is totally contained and encapsulated in the hydrogel and never in contact with the skin or tissue. The encapsulant may disintegrate, destroy, or otherwise modify, releasing INA. In some embodiments, the cooling plate of the applicator may deliver the INA to the hydrogel via one or more needles, outlet ports, or other delivery means. The INA can be applied to a single site or multiple sites, or it can be mixed into a hydrogel compound. In addition, the INA can be inside a micrometer wall made of a hard or soft soluble film to avoid direct skin contact and has a disassembly controlled by passive or active means. In addition, the INA may be injected or delivered into the skin or onto the skin.
도 33b는 동결이 INA를 떠나서 전파된 후의 조직을 보여준다. 동결된 물질은 비-동결된 조직을 나타내는 더 어두운 배경 색에 비해 더 밝은 색으로 도시된다. 도 33c는 냉각 플레이트와 대면하는 하이드로겔을 가로질러 전파되는 동결을 보여준다. 도 33d는 하이드로겔과 직접적으로 접촉하는 피부 모두를 동결시키도록 완료된 동결 전파를 보여준다.Figure 33 (b) shows the tissue after freezing has spread apart from the INA. Frozen material is shown in a lighter color compared to a darker background color representing non-frozen tissue. 33C shows freezing propagated across the hydrogel facing the cooling plate. 33D shows the frozen propagation completed to freeze all of the skin in direct contact with the hydrogel.
도 34a 및 34b는 치료 부위에 적용된 냉각 어플리케이터의 단면도이다. 이제 도 34a를 참고로 하면, 하이드로겔 만이 어플리케이터와 대상체의 피부 사이에 위치한다. 냉각 어플리케이터는 얇은 커버층의 형태로 보호층 위에 배치될 수 있다. 보호층은 라이너, 또는 하이드로겔에 의한 교차-오염 또는 훼손을 방지하기 위한 다른 성분일 수 있다. 냉각 어플리케이터의 온도-제어되는 표면이 냉각됨에 따라, 이것이 피부로부터 하이드로겔 및 얇은 커버층을 통해 열을 인출시킴으로써 결국 피부를 냉각시킨다.34A and 34B are cross-sectional views of a cooling applicator applied to a treatment site. Referring now to Figure 34A, only the hydrogel is located between the applicator and the skin of the subject. The cooling applicator may be disposed on the protective layer in the form of a thin cover layer. The protective layer may be a liner, or other component to prevent cross-contamination or degradation by the hydrogel. As the temperature-controlled surface of the cooling applicator cools, it draws heat from the skin through the hydrogel and thin cover layer, thereby eventually cooling the skin.
도 34b는 어플리케이터와 대상체의 피부 사이에 위치한 하이드로겔 및 INA를 보여준다. INA는 하이드로겔의 표면을 따라 위치한 액체, 겔, 크림, 예비성형된 시트 또는 층일 수 있다. 어플리케이터가 하이드로겔에 적용되는 경우, INA는 하이드로겔-어플리케이터 계면에 위치할 수 있다. 하이드로겔 및/또는 하이드로겔/INA/빙점 강하제는 설계된 특정 온도에서 이의 제형으로 용융/동결하도록 선택될 수 있다.Figure 34B shows the hydrogel and INA located between the applicator and the skin of the subject. The INA may be a liquid, gel, cream, preformed sheet or layer located along the surface of the hydrogel. If the applicator is applied to a hydrogel, the INA may be located at the hydrogel-applicator interface. The hydrogel and / or hydrogel / INA / freezing point depressant may be selected to melt / freeze into its formulation at the specified temperature.
도 34a 및 34b의 하이드로겔은 피부 과냉각을 가능하게 하거나 그렇지 않을 수 있는 특정한 빙점(또는 가까운 온도 범위)를 달성하도록 하는 구성분 비의 물-단량체-가교결합제 및/또는 다른 화학물질, 예를 들어 하나 이상의 INA, 빙점 강하제 등을 갖도록 제형화될 수 있다. INA는 공지된 활성화 온도(자연 빙점)를 가질 수 있으며, 예측 가능하고 일관성있는 피부 동결을 생성하도록 목적하는 농도를 갖는 고체 형태(즉, 분말) 또는 혼합 용액일 수 있다. 이러한 열 커플링 물질 또는 화합물을 사용하여, 경우에 따라 과냉각을 가능하게 하도록, 또는 경우에 따라 과냉각이 가능하지 않도록, 그리고 바람직한 온도 및 시간에서 예측 가능하고 제어된 동결을 가능하게 하도록, 목적하는 치료 온도 프로토콜 또는 알고리즘을 실행할 수 있다.The hydrogels of FIGS. 34A and 34B can be used in combination with water-monomer-crosslinking agents and / or other chemicals in constituents to achieve a specific freezing point (or near temperature range) which may or may not enable skin supercooling, One or more INA, a freezing point depressant, and the like. INA may have a known activation temperature (natural freezing point) and may be a solid form (i.e., powder) or a mixed solution with the desired concentration to produce a predictable and consistent skin freeze. Such a heat-coupling material or compound can be used to provide a desired treatment, such as to enable a supercooling event, or possibly a subcooling, and to enable predictable and controlled freezing at the desired temperature and time Temperature protocols or algorithms.
도 35는 개시된 기술의 실시형태에 따른 동결제의 유발에 대한 온도 대 시간의 플롯이다. 하나 이상의 동결을 유발하기 위한 온도 프로파일, 프로토콜, 및/또는 알고리즘은 하이드로겔 또는 하이드로겔/INA에 의해 허용된 온도에서 조직의 과냉각을 가능하게 한다. 표적화된 조직의 온도는 과냉각 기간 동안 과냉각 온도 범위에서 유지될 수 있다. 그후, 하이드로겔의 온도는 동결 온도로 낮아져 하이드로겔 또는 물질의 빙 핵 형성을 야기한다. 동결 이벤트를 겪는 경우, 아래에 놓인 표적화된 조직은 하이드로겔과 같거나 약간 더 따뜻할 수 있다. 몇몇 과정에서, 하이드로겔 및 표적화된 조직 둘 다는 과냉각되는 반면 어플리케이터의 온도-제어되는 표면의 온도는 일반적으로 일정하게 유지된다. 다른 과정에서, 표적화된 조직은 부분적으로 동결될 수 있는 반면, 하이드로겔은 과냉각된다. 하이드로겔의 후속적인 동결은 표적화된 조직에서 목적하는 수준의 동결이 달성될 때까지 표적 조직의 추가의 동결을 야기할 수 있다. 다른 커플링 매질이 도 35에 나타낸 온도 프로파일에 사용될 수 있다.35 is a plot of temperature versus time for inducing copper settlement in accordance with an embodiment of the disclosed technique. A temperature profile, protocol, and / or algorithm to cause one or more freezing enables the supercooling of tissue at the temperatures allowed by the hydrogel or hydrogel / INA. The temperature of the targeted tissue can be maintained in the supercooling temperature range during the supercooling period. The temperature of the hydrogel is then lowered to the freezing temperature to cause ice nucleation of the hydrogel or material. If undergoing a freeze event, the underlying tissue underneath may be equal to or slightly warmer than the hydrogel. In some procedures, both the hydrogel and the targeted tissue are subcooled while the temperature of the temperature-controlled surface of the applicator is generally kept constant. In another procedure, the targeted tissue can be partially frozen, while the hydrogel is subcooled. Subsequent freezing of the hydrogel may cause additional freezing of the target tissue until the desired level of freezing is achieved in the targeted tissue. Other coupling media may be used for the temperature profile shown in Fig.
도 36은 제제를 커플링 매질의 표면 상으로, 커플링 매질 내로, 또는 커플링 매질에서 동결 이벤트를 개시하기 위한 또 다른 적합한 위치에 전달하는 커플링 매질에서 제어된 동결을 생성하도록 배치된 어플리케이터를 보여준다. 어플리케이터는 하나 이상의 바늘(예를 들어, 미세침 어레이), 유체 부품(예를 들어, 도관, 펌프, 밸브), 저장소(예를 들어, 커플링 매질을 보유하는 저장소) 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제제는 어플리케이터의 냉각 플레이트의 바닥에서 출구 포트 밖으로 전달된다.Figure 36 illustrates an applicator arranged to produce controlled freezing in a coupling medium that transfers the formulation onto the surface of the coupling medium, into the coupling medium, or in another suitable position for initiating the freeze event in the coupling medium Show. The applicator may include one or more needles (e.g., micro-needle array), fluid components (e.g., conduits, pumps, valves), reservoirs (e.g. In some embodiments, the formulation is delivered out of the outlet port at the bottom of the cooling plate of the applicator.
도 37은 어플리케이터-하이드로겔 계면의 외부에서 동결 이벤트를 개시하도록 구성된 외부 핵 형성 소자를 갖는 냉각 어플리케이터를 보여준다. 외부 핵 형성 소자는 동결 이벤트를 개시할 수 있는 하나 이상의 에너지 방출 소자를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 외부 핵 형성 소자는 에너지(예를 들어, 초음파 에너지, RF 에너지 등)를 커플링제의 가장자리 영역으로 전달하여 동결을 생성하며, 이것은 커플링제의 영역을 포함하여 커플링제를 통해 냉각 어플리케이터와 조직 부위 사이에 직접 전파된다. 다른 실시형태에서, 별도의 핵 형성 기구가 핵 형성을 개시할 수 있으며, 이는 핵 형성 소자를 갖는 프로브일 수 있다.Figure 37 shows a cooling applicator having an outer nucleation element configured to initiate a freeze event outside of the applicator-hydrogel interface. The outer nucleation element may comprise one or more energy-emitting elements capable of initiating a freezing event. In some embodiments, the outer nucleation element transfers energy (e. G., Ultrasonic energy, RF energy, etc.) to the edge region of the coupling agent to produce freezing, which includes the area of the coupling agent, And propagates directly between the applicator and the tissue site. In another embodiment, a separate nucleation mechanism may initiate nucleation, which may be a probe with nucleation elements.
도 38은 에너지-기반 활성화를 제공하는 냉각 어플리케이터의 단면도이다. 커플링 매질, 하이드로겔, 하이드로겔/INA 혼합물, 또는 제어된 동결을 생성하기 위한 기타의 물질은 냉각 어플리케이터와 치료 부위 사이에 위치할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 캡슐화된 빙 핵 형성제는 커플링 매질의 층의 일부이거나 상기 층 내에 위치할 수 있다. 에너지는 캡슐화를 파괴하여 목적하는 시간에 빙 핵 형성제를 방출할 수 있다. 이것은 커플링 매질을 통해 피부 표면으로 확산되는 동결 이벤트를 야기할 수 있다. 빙 결정이 피부 표면과 접촉하면, 동결이 피부를 통해 전달될 수 있다. 작동 에너지는, 제한 없이, 기계 에너지(예를 들어, 진동, 초음파 등), 전기 에너지, 및/또는 전자기 방사선(예를 들어, 광)일 수 있다.38 is a cross-sectional view of a cooling applicator that provides energy-based activation. A coupling medium, a hydrogel, a hydrogel / INA mixture, or other material for producing controlled freezing may be located between the cooling applicator and the treatment site. In some embodiments, the encapsulated ice nucleating agent may be part of or located within the layer of the coupling medium. The energy can break the encapsulation and release the ice nucleating agent at the desired time. This can cause a freezing event to spread to the skin surface through the coupling medium. When ice crystals contact the skin surface, freezing can be transmitted through the skin. The operating energy may be, without limitation, mechanical energy (e.g., vibration, ultrasonic waves), electrical energy, and / or electromagnetic radiation (e.g., light).
도 39는 동결 이벤트를 개시하기 전에 피부를 과냉각시키기 위한 온도 프로파일을 보여준다. 동결 활성화는 동결 개시를 제어하도록 제어 가능하게 개시될 수 있는 반면, 어플리케이터의 온도-제어되는 표면 및/또는 표적 조직은 일정한 정상 상태 온도에서 유지된다. 조직 접종시 광범위한 동결을 야기할 정도로 충분히 큰 조직 용적의 제어된 과냉각을 가능케 하도록, 특정 시간 동안 특정 온도(또는 온도 범위)에서 피부 및 피하 조직을 과냉각 및 동결시키는 것이 바람직할 수 있다.Figure 39 shows the temperature profile for subcooling the skin before initiating the freezing event. The freeze activation can be controllably initiated to control freeze initiation, while the temperature-controlled surface of the applicator and / or the target tissue is maintained at a constant steady state temperature. It may be desirable to subcool and freeze the skin and subcutaneous tissue at a specific temperature (or temperature range) for a specified time to enable a controlled subcooling of tissue volume large enough to cause extensive freezing during tissue inoculation.
조직을 냉각시키고/냉각시키거나 모발, 피부, 부속기관, 신경, 진피 성분, 예를 들어 콜라겐, 엘라스틴, 또는 혈액 미세혈관과 같은 진피 및 피하 조직 내의 특정 구조에 영향을 주는 동시에 표피는 보존하는 것이 유리할 수 있다. 부속기관 및 다른 세포/구조는 상이한 치사 또는 손상 온도를 가질 수 있기 때문에, 다단계 온도 프로파일이 필요할 수 있다. 더욱이, 표피를 보존하는 것은 피부 색소 변화 및 피부 흉터의 방지에 유리할 수 있다. 또한, 표피를 보존하는 것은 보다 유리한 치유 및 더 적은 부작용을 초래할 수 있다. 표피를 아래에 놓인 진피와는 상이한 온도에서 동결시키는 것은 상기한 기술을 사용함으로써 가능하다. 구체적으로, 피부 벌크 조직을 저온에서 과냉각시킨 다음, 예를 들면, INA를 전달하거나 핵 형성을 활성화하기 전에 표피의 온도를 상승시킬 수 있다. 표피가 대략 -5℃ 또는 그 이상의 온도에서 동결되는 경우 표피 민감도는 감소된다. 이러한 온도 아래에서 동결이 일어난다면, 표피에서의 멜라닌 세포 및/또는 이들의 멜라닌 생산이 과도하게 변경되어 색소 침착을 야기할 수 있다. 그래서, 개시된 기술의 몇몇 실시형태에 따르면, -5℃ 이상에서 표피의 동결을 일으키는 온도 프로토콜이 사용될 수 있다.It is important to keep the epidermis cool while cooling / cooling the tissue or affecting certain structures in the dermis and subcutaneous tissues such as hair, skin, appendages, nerves, dermis components such as collagen, elastin or blood microvessels Can be advantageous. Because ancillary organs and other cells / structures may have different lethal or injury temperatures, a multistage temperature profile may be required. Furthermore, preserving the epidermis may be beneficial in preventing skin pigment changes and skin scarring. Also, preserving the epidermis may lead to more favorable healing and fewer side effects. It is possible to freeze the epidermis at a temperature different from that of the underlying dermis by using the technique described above. Specifically, the skin bulk structure can be supercooled at a low temperature and then the temperature of the epidermis can be elevated, for example, before delivery of INA or activation of nucleation. When the epidermis is frozen at a temperature of approximately -5 ° C or higher, the epidermal sensitivity is reduced. If freezing occurs under these temperatures, melanocytes and / or their melanin production in the epidermis may be excessively altered resulting in pigmentation. Thus, according to some embodiments of the disclosed technique, a temperature protocol that causes freezing of the epidermis above -5 DEG C may be used.
도 40은 어플리케이터 및/또는 표피가 과냉각 온도보다 높은 온도(예를 들어, -6℃, -5℃, -4℃ 등)에 있도록, 과냉각 후 및 동결 전에, 어플리케이터의 온도가 표피를 가온시키도록 조절되는 경우의 온도 대 시간의 플롯이다. 표피를 가온시킨 후, 동결 이벤트가 발생된다. 예를 들면, 온도 프로파일은, 표피 또는 피부의 상부 층과 같은 조직을 보호하는데 적합한 보다 따뜻한 활성화 온도에서의 INA의 활성화 또는 전달을 보여준다. 가온 속도, 활성화 온도, 및 활성화 온도에 대한 시간 기간은 목적하는 조직 보호 및 표적화된 조직에 대한 영향을 기초로 하여 선택될 수 있다. 활성화 유지 기간은 표피의 보호를 증가 또는 감소시키도록 증가되거나 감소될 수 있다.Figure 40 shows the temperature of the applicator warming the epidermis after subcooling and before freezing so that the applicator and / or the epidermis are at a temperature above the supercooling temperature (e.g., -6, -5, -4, Is a plot of temperature versus time when conditioned. After heating the epidermis, a freeze event is generated. For example, the temperature profile shows the activation or delivery of INA at a warmer activation temperature that is suitable for protecting tissues such as the epidermis or the upper layers of the skin. The time period for heating rate, activation temperature, and activation temperature may be selected based on the desired tissue protection and the effect on the targeted tissue. The active maintenance period can be increased or decreased to increase or decrease the protection of the epidermis.
도 41은 냉각 프로토콜에 대한 온도 대 시간의 플롯, 및 어플리케이터 및 피부 조직 온도 분포의 세 개의 단면도를 보여준다. 플롯에 나타낸 바와 같이, 어플리케이터의 온도-제어되는 표면은 -10℃에서 5분 동안(과냉각의 경우) 유지된 다음 목적하는 속도(예를 들어, 2℃/s, 2.5℃/s 등)로 증가될 수 있다. 후속적인 동결 이벤트는 대략적인 시간 = 400초 후의 온도의 상승에 의해 나타내어진다. 컴퓨터 모델링(COMSOL)이 결과를 생성하는데 사용되었다. 모델은 냉각 어플리케이터를 사용하는 피부의 치료를 위한 삼차원 바이오열 전달 모델이었으며, 본원에 논의된 플롯을 생성하는데 사용되었다.Figure 41 shows three cross-sections of a plot of temperature versus time for a cooling protocol and an applicator and skin tissue temperature distribution. As shown in the plot, the temperature-controlled surface of the applicator is maintained at -10 ° C for 5 minutes (in the case of supercooling) and then increased to the desired rate (eg, 2 ° C / s, 2.5 ° C / s, etc.) . The subsequent freezing event is indicated by the rise in temperature after approximately time = 400 seconds. Computer modeling (COMSOL) was used to generate the results. The model was a three-dimensional bio-heat transfer model for the treatment of skin using a cooling applicator and was used to generate the plots discussed herein.
이미지는 -10℃로부터 -4℃로의 온도-제어되는 표면의 온도 프로파일 단계 변화와 관련된 조직에서의 온도 분포를 보여준다. 시간 = 380초, 시간 = 385초, 및 시간 = 400초에서 등온선이 추가되었다(T=0℃). T=0℃에서의 등온선은 빙 결정화(피부의 동결)로의 상 변화가 최대로 확장할 수 있는 경계이다(즉, 더 깊은 조직은 0℃보다 더 따뜻하며, 이 깊이에서 피부 중의 유체는 이의 동결 온도 이상이기 때문에 빙 핵 형성이 일어난다면 동결되지 않을 것이다).The image shows the temperature distribution in the tissue in relation to temperature profile change of the temperature-controlled surface from -10 ° C to -4 ° C. An isotherm was added at time = 380 seconds, time = 385 seconds, and time = 400 seconds (T = 0 C). The isotherm at T = 0 ° C is the boundary at which the phase change to ice crystallization (freezing of the skin) can be maximally extended (ie, the deeper tissue is warmer than 0 ° C, It will not freeze if ice nucleation occurs because it is above the temperature).
도 42는 -10℃에서의 어플리케이터에 대한 시간 = 380초에서 표피/진피에서의 온도 프로파일(로그 스케일)을 보여주며, 피부 내로의 2mm 깊이에서 T=0℃의 온도를 보인다. T=0℃ 등온선의 깊이는 약 2mm이다. 따라서, 핵 형성이 이 시점에서 일어났다면 동결은 이 시점에서 피부 내로 약 2mm 아래까지 확대될 수 있다. 온도 구배가 관찰될 수도 있으며, 피부 표면에서 T=-8℃ 내지 2mm의 깊이에서 0℃의 구배를 보인다.Figure 42 shows the temperature profile (logarithmic scale) at epidermis / dermis at time = 380 seconds for the applicator at -10 ° C and shows a temperature of T = 0 ° C at 2 mm depth into the skin. T = 0 ° C The depth of the isotherm is about 2 mm. Thus, if nucleation occurred at this point, freezing could be extended to about 2 mm below the skin at this point. A temperature gradient may be observed and shows a gradient of 0 DEG C at a depth of T = -8 DEG C to 2 mm at the surface of the skin.
도 43은 시간 = 380초, 시간 = 385초, 및 시간 = 400초에 대해 플롯팅된 선으로, 어플리케이터가 2.5℃/s로 -10℃로부터 -4℃로 단계적으로 상승함에 따르는 온도를 보여주는 표피/진피에서의 온도 프로파일(로그 스케일)을 보여준다. 즉, 시간 = 380초, 시간 = 385초, 및 시간 = 400초에서 피부의 깊이 전반에 걸친 온도 프로파일은 어플리케이터 온도가 -10℃에서 -4℃로 전이되기 전 및 후 둘 다이다. 표피에서의 온도 구배는 제어된 동결이 유발될 수 있도록 시간 = 400초에서 -5℃ 이상이다. 표피는 보다 최적의 온도(> -5℃)에서 동결되지만 대략 2mm의 깊이까지 보다 우수한 정도의 피부 동결이 이루어진다.Figure 43 is a plot of the time taken for time = 380 seconds, time = 385 seconds, and time = 400 seconds, showing the temperature of the applicator showing the temperature as the applicator stepped up from -10 占 to -4 占 폚 at 2.5 占 폚 / / Temperature profile (logarithmic scale) in the dermis. That is, the temperature profile across the depth of the skin at time = 380 seconds, time = 385 seconds, and time = 400 seconds is both before and after the applicator temperature has transitioned from -10 占 to -4 占 폚. The temperature gradient in the epidermis is above -5 ° C at time = 400 sec so that controlled freezing can be induced. The epidermis is frozen at a more optimal temperature (> -5 [deg.] C) but a better degree of skin freezing is achieved to a depth of approximately 2 mm.
도 44는 대상체 내에 배치된 장치를 사용하여 조직 동결을 생성하는 방법을 보여준다. 장치는 물질을 특정 위치에 주사하는 바늘일 수 있다. 바늘의 내부 표면은 물질의 전달을 촉진시키기 위해 코팅될 수 있다. 바늘의 외부 표면은 조직, 표적화된 구조 등을 치료하기 위한 제제 또는 물질로 코팅될 수 있다. 다른 장치가 동결 이벤트를 생성하기 위해 대상체에 삽입될 수 있다.Figure 44 shows a method for generating tissue freezing using an apparatus disposed within a subject. The device may be a needle that injects the material to a specific location. The inner surface of the needle may be coated to promote the transfer of the material. The outer surface of the needle may be coated with a formulation or material to treat tissue, targeted structures, and the like. Other devices may be inserted into the object to generate a freeze event.
주사된 물질은, 제한 없이, 하이드로겔, 하이드로겔/INA, 부분 동결된 물, 빙 핵 형성제, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 빙 결정 또는 빙 결정을 생성하는 물질(예를 들어, INA)을 주사하는 것의 이점은, 동결 이벤트가 특정 영역에서 일어난다는 것이다. 동결 이벤트는 진피 또는 다른 하부 조직 층에서 개시될 수 있으며 표피에서는 개시되지 않는다. 이것은 표피에 대한 손상을 제한 또는 최소화시킨다. 또한, 표피는 이의 용융/동결 온도에 가깝거나 이보다 더 높은 온도로 가온될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 동결 이벤트는 피하 조직에서와 같이 진피 아래의 조직에서 개시될 수 있다. 동결 이벤트를 생성한 후, 동일하거나 상이한 바늘이 추가의 물질을 조직 내에 주사할 수 있다. 추가의 물질은 동결보호제, 액체(예를 들어, 온수 또는 염수), 또는 치료법을 수행할 수 있는 다른 물질을 포함할 수 있다.The injected material may include, without limitation, hydrogels, hydrogel / INA, partially frozen water, ice nucleating agents, combinations thereof, and the like. An advantage of injecting a substance that produces ice crystals or ice crystals (e.g., INA) is that the frozen event takes place in a certain region. The freezing event may be initiated in the dermis or other sub-tissue layers and not in the epidermis. This limits or minimizes damage to the epidermis. Further, the epidermis may be warmed to a temperature close to or higher than its melting / freezing temperature. In some embodiments, the freezing event can be initiated in the tissue below the dermis as in subcutaneous tissue. After generating a freezing event, the same or different needles can inject additional material into the tissue. Additional materials may include cryoprotectants, liquids (e. G., Hot or saline), or other materials capable of performing the treatment.
다중 동결 이벤트를 생성하기 위해 다중 주사가 이루어질 수 있다. 제1 물질이 조직 내로 전달되어 제1 동결 이벤트를 생성하고, 제2 물질이 조직 내로 전달되어 제2 동결 이벤트를 야기할 수 있다. 예를 들면, 제1 물질은 제1 표적 영역을 완전히 동결시키는데 적합할 수 있고, 제2 물질은 제1 표적 영역과는 간격을 두고 떨어져 있는 제2 표적 영역에서 부분 동결 이벤트를 생성하는데 적합할 수 있다. 제1 및 제2 표적 영역이 동일한 온도에 있더라도, 상이한 수준의 동결 및 열 손상의 중증도가 달성될 수 있다. 다른 치료에서, 제1 및 제2 표적 영역은 상이한 온도에 있을 수 있으며, 제1 및 제2 물질은 이러한 온도에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 상이한 유형의 동결 이벤트가 상이한 위치에서 생성될 수 있다.Multiple scans can be made to generate multiple freezing events. The first material may be delivered into the tissue to produce a first freeze event and the second material may be delivered into the tissue to cause a second freezing event. For example, the first material may be suitable for completely freezing the first target area, and the second material may be suitable for generating a partial freezing event in a second target area spaced apart from the first target area have. Although the first and second target regions are at the same temperature, different degrees of severity of freezing and thermal damage can be achieved. In other treatments, the first and second target regions may be at different temperatures, and the first and second materials may be selected based on these temperatures. In this way, different types of freezing events can be generated at different locations.
계속해서 도 44를 참고로 하여, 피부 조직 중의 유체의 빙점보다 높은 온도의 빙점을 갖는 열 커플링 물질 또는 핵 형성제를 갖는 물질이, 치료 사이클과 상승작용적으로 사용되어 물질의 의도적인 동결을 생성하고, 후속적으로 보다 높은 온도에서 피부 내로의 동결 전달을 유발할 수 있다. 비-표적화된 조직은 어플리케이터(예를 들어, 전도를 통해), 주사된 따뜻한 액체, 및/또는 에너지(예를 들어, RF 에너지)에 의해 가온될 수 있다. 가온 사이클은 피지샘과 같은 표적 구조를 손상시키는 동결 이벤트를 생성한 직후 표피를 가온시키도록 수행될 수 있다. 이것은 표피에 대한 가시적인 변화(예를 들어, 색소 침착 과다, 색소 침착 저하 등)를 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 주사 가능한 물질이 피지샘으로 그리고 그 주위로 전달될 수 있고, 그후 동결 이벤트가 온도 다이브, 희석, 에너지 등에 의해 유발될 수 있다.44, a material having a heat-coupling or nucleating agent having a freezing point above the freezing point of the fluid in the skin tissue is used synergistically with the treatment cycle to intentionally freeze the material And subsequently cause freeze transfer into the skin at higher temperatures. The non-targeted tissue may be warmed by an applicator (e.g., through conduction), a injected warm liquid, and / or energy (e.g., RF energy). The warming cycle can be performed to warm the epidermis immediately after creating a frozen event that damages the target structure, such as the sebaceous glands. This can help prevent visible changes to the epidermis (e.g., hyperpigmentation, poor pigmentation, etc.). The injectable material can be delivered to and around the sebaceous glands, and then freezing events can be induced by temperature dives, dilution, energy, and the like.
도 45는 본 기술의 측면에 따르는 방법(350)을 예시하는 흐름도이다. 블럭(352)에서, 커플링 매질이 대상체에 적용될 수 있다. 블럭(354)에서, 어플리케이터가 조직을 동결 이벤트에 적합한 온도로 냉각시킨다. 예를 들면, 피부 표면은 얕은 조직을 과냉각시키도록 약 -2℃ 내지 -40℃의 제1 온도로 낮아질 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제1 온도는 -5℃ 내지 -15℃, -5℃ 내지 -20℃, -10℃ 내지 -30℃, 또는 동결 온도 아래의 다른 적합한 온도 범위의 온도일 수 있다.45 is a flow chart illustrating a
블럭(356)에서, 인간 대상체의 피부 표면은 피부 표면 온도를 제1 온도 비-과냉각된 온도일 수 있는 제2 온도로 상승시키기에 충분한 양으로 가열되는 반면, 표적화된 영역은 과냉각된 상태로 유지된다. 예를 들면, 표피는 약 0℃ 이상, 약 5℃ 이상, 약 10℃ 이상, 약 20℃ 이상, 약 30℃ 이상, 또는 약 35℃ 이상의 온도로 가열될 수 있다. 비-표적화된 얕은 조직의 대부분이 비-과냉각된 온도에 있도록, 표적화된 조직과 피부 표면 사이에는 온도 구배가 있을 수 있다.At
블럭(356)에서, 도 44의 장치는 표적 영역에서 핵 형성을 야기하여 과냉각된 조직의 적어도 일부의 유체 및 세포가 적어도 부분적으로 또는 전적으로 동결되도록 할 수 있다. 인간 대상체의 피부 표면에 있는 가온된 세포는 동결되지 않는다. 이와 같이, 피부 표면의 세포는 화학적 동결보호제를 사용하지 않고서 보호될 수 있다. 그러나, 색소 침착 과다 또는 색소 침착 저하를 억제하거나 제한하기 위해 화학적 동결보호제가 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기계적 섭동, 초음파, 또는 다른 적합한 핵 형성 개시제를 통한 과냉각된 조직의 핵 형성을 야기하기 위해 프로브가 대상체에 삽입될 수 있다. 동결 이벤트는 표적 영역에서 복수의 샘 세포의 적어도 부분 결정화를 야기할 수 있다. 도 44의 예시된 장치는 피지샘에서 세포의 결정화를 일으키는 동결 이벤트를 생성하도록 배치된다.At
도 45의 블럭(358)에서, 과냉각된 조직은, 예를 들면, 약 10초, 12초, 15초, 20초보다 긴 시간, 또는 여드름을 치료하고, 모발 질을 개선시키고, 다한증을 치료하는 등에 충분한 다른 적당한 시간 길이의 예비결정된 기간 동안 동결된 상태로 유지될 수 있다. 특정 실시형태에서, 피부는 표적화된 조직을 약 10초, 12초, 15초, 또는 20초보다 긴 예비결정된 시간 동안 적어도 부분적으로 또는 전적으로 동결된 상태로 유지시키도록 냉각/가열된다.At
표피 세포를 동결 이상의 온도로 가온하기 위해 열이 적용될 수 있지만, 진피의 샘은 과냉각된 온도에 또는 그 부근에 있다. 열을 적용하는 단계는 치료 장치 하의 대부분의 표피 층의 부분을 약 0℃, 약 5℃, 약 10℃, 약 20℃, 약 25℃, 또는 약 32℃보다 높은 온도로 가온시킴을 포함할 수 있다. 가온은 동결 이벤트 전, 동결 이벤트 동안, 또는 동결 이벤트 후에 달성될 수 있다. 대상체의 체열, 온혈, 또는 다른 메카니즘이 이들 세포에 대한 동결 손상을 피하거나 제한하도록 표피를 자연적으로 가열할 수 있다.Heat may be applied to warm the epidermal cells to above freezing, but the spleen of dermis is at or near the subcooled temperature. Applying the heat may include warming a portion of most of the epidermal layer under the treatment device to a temperature greater than about 0 캜, about 5 캜, about 10 캜, about 20 캜, about 25 캜, or about 32 캜 have. The warming can be achieved before the freeze event, during the freeze event, or after the freeze event. The epidermis may be naturally heated such that body heat, warmth, or other mechanisms of the subject may avoid or limit freezing damage to these cells.
더 깊은 조직은 표적화되지 않은 경우, 이러한 조직은 집중 초음파 또는 RF 에너지와 같은 집중 전류를 사용하여 가온될 수 있다. 어플리케이터는 하나 이상의 전극, 변환기, 또는 다른 에너지-방출 소자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이터는 도 44에 도시된 피부 표면을 냉각시켜 진피를 포함하는 조직을 과냉각시킬 수 있다. 어플리케이터는 RF 에너지 또는 집중 전류를 아래에 놓인 비-표적화된 피하 조직으로 전달하여, 과냉각을 진피 조직에 국한시킬 수 있다. 그후, 동결 이벤트가 과냉각된 진피 조직에서 개시된다.If the deeper tissue is not targeted, such tissue may be warmed using concentrated current such as concentrated ultrasound or RF energy. The applicator may include one or more electrodes, transducers, or other energy-emitting elements. For example, the applicator may cool the skin surface shown in Figure 44 to subcool the tissue comprising the dermis. The applicator may deliver RF energy or concentrated current to the underlying non-targeted subcutaneous tissue to localize the subcooling to the dermal tissue. The freezing event is then initiated in a sub-cooled dermal tissue.
본원에 개시된 방법은 비교적 느린 속도로 조직을 냉각시킴으로써 핵 형성을 개시하지 않으면서 조직을 과냉각시킬 수 있다(예를 들어, 온도 프로파일은 표적 영역에서 조직의 서냉을 야기할 수 있다). 예를 들면, 냉각 속도는 1분당 약 0.5℃, 1℃, 2℃, 3℃, 4℃, 5℃, 6℃, 7℃, 8℃, 9℃ 또는 10℃와 같거나, 더 느리거나 더 빠를 수 있다. 바람직한 냉각 속도는 1분당 약 2℃, 4℃, 또는 6℃이다. 추가로 또는 대안적으로, 치료 장치는 냉각 동안 일반적으로 일정한 압력을 과냉각된 온도 범위에 적용하여 우연한 핵 형성을 일으키는 압력 변화를 피할 수 있다. 추가의 실시형태에서, 과냉각된 조직을 기계적으로 교란시키고 의도치않게 결정화를 일으키는 것을 피하기 위해, 환자는 그대로 있으면서(예를 들어, 치료 부위의 이동 없이) 표적화된 조직은 냉각될 수 있다.The methods disclosed herein can subcool the tissue without initiating nucleation by cooling the tissue at a relatively slow rate (e.g., the temperature profile can cause slow cooling of tissue in the target area). For example, the cooling rate can be about 0.5 ° C per minute, 1 ° C, 2 ° C, 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, It can be fast. A preferred cooling rate is about 2 DEG C, 4 DEG C, or 6 DEG C per minute. Additionally or alternatively, the treatment device may apply a constant pressure during cooling to the subcooled temperature range to avoid pressure changes that cause accidental nucleation. In a further embodiment, the targeted tissue can be cooled while the patient is still standing (for example, without moving the treatment site), in order to mechanically disturb the supercooled tissue and avoid inadvertent crystallization.
F. 적합한 컴퓨팅 환경F. Appropriate Computing Environment
도 46은 본 발명의 실시형태에 따르는 도 3의 시스템(100)에 적합한 제어기 형태의 컴퓨팅 장치의 하위부품을 예시하는 개략적인 블럭도이다. 컴퓨팅 장치(700)는 프로세서(701), 메모리(702)(예를 들어, SRAM, DRAM, 플래시, 또는 다른 메모리 장치), 입력/출력 장치(703), 및/또는 서브시스템 및 다른 부품(704)을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(700)는 광범위하게 다양한 컴퓨팅 프로세싱, 저장, 센싱, 이미징, 및/또는 기타 기능들 중의 어느 것을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(700)의 부품들은 단일 유닛으로 수용되거나 (예를 들어, 통신 네트워크를 통해) 다수의 상호연결된 유닛 위에 분산될 수 있다. 따라서 컴퓨팅 장치(700)의 부품들은 국지 및/또는 원격 메모리 저장 장치 및 임의의 광범위하게 다양한 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다.46 is a schematic block diagram illustrating subcomponents of a controller-type computing device suitable for the
도 46에 예시된 바와 같이, 프로세서(701)는 프로세서(701)에 의한 실행을 위해 소프트웨어 모듈과 같은 다수의 기능 모듈(706)을 포함할 수 있다. 원시 코드(즉, 통상의 프로그래밍 언어로)의 다양한 실행은 컴퓨터-판독가능 저장 매체에 저장될 수 있거나 반송파로 전송 매체에서 구현될 수 있다. 프로세서의 모듈(706)은 입력 모듈(708), 데이터베이스 모듈(710), 프로세스 모듈(712), 출력 모듈(714), 및 임의로, 디스플레이 모듈(716)을 포함할 수 있다.As illustrated in Figure 46, the
작동시, 입력 모듈(708)은 도 3과 관련하여 상기한 하나 이상의 입력/출력 장치를 통해 오퍼레이터 출력(719)을 받아들이고, 받아들인 정보 또는 선택을 추가의 프로세싱을 위해 다른 부품에 통신한다. 데이터베이스 모듈(710)은 환자 기록, 치료 데이터 세트, 치료 프로파일 및 작동 기록 및 다른 오퍼레이터 활동을 포함하는 기록들을 정리하고, 데이터 저장 장치(예를 들어, 내부 메모리(702), 외부 데이터베이스 등)로의 그리고 이로부터의 이러한 기록들의 저장 및 검색을 촉진시킨다. 단층 파일 시스템, 계층형 데이터베이스, 관계형 데이터베이스, 분산형 데이터베이스 등을 포함하는 임의 유형의 데이터베이스 정리가 사용될 수 있다.In operation,
도해된 예에서, 프로세스 모듈(712)은 센서(예를 들어, 도 2의 센서(167)) 및/또는 다른 데이터 소스로부터의 센서 판독치(718)에 기초하여 제어 변수를 생성할 수 있고, 출력 모듈(714)은 오퍼레이터 입력을 외부 컴퓨팅 장치에 통신하고 제어 변수를 제어기(114)(도 3)에 통신할 수 있다. 출력 신호(720)가 환자에게 적용된 하나 이상의 어플리케이터를 제어하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 출력 신호(720)는 어플리케이터를 제어하기 위한 명령일 수 있다. 디스플레이 모듈(816)은 디스플레이 스크린, 프린터, 스피커 시스템 등과 같은 하나 이상의 연결된 디스플레이 장치를 통해, 프로세싱 파라미터, 센서 판독치(818), 출력 신호(720), 입력 데이터, 치료 프로파일, 및 처방된 업무 파라미터를 변환 및 전송하도록 구성될 수 있다. 적합한 디스플레이 모듈(716)은 제어기(114)가 센서 판독치(718) 또는 다른 치료 진행 상황을 표시할 수 있도록 하는 비디오 드라이버를 포함할 수 있다.In the illustrated example,
다양한 실시형태에서, 프로세서(701)는 표준 중앙 처리 장치 또는 안심 프로세서(secure processor)일 수 있다. 안심 프로세서는 데이터 또는 프로그래밍 논리를 추출하려고 하는 정교한 공격들을 견뎌낼 수 있는 특수-목적의 프로세서(예를 들어, 축소 명령 집합 프로세서)일 수 있다. 안심 프로세서는 외부 디버거가 상기 안심 프로세서의 실행 또는 등록을 모니터링할 수 있게 하는 디버깅 핀을 갖지 않을 수 있다. 다른 실시형태에서, 시스템은 안심 필드 프로그램 가능 게이트 어레이, 스마트카드, 또는 다른 안심 장치를 이용할 수 있다.In various embodiments, the
메모리(702)는 표준 메모리, 안심 메모리, 또는 메모리 타입 둘 다의 조합일 수 있다. 안심 프로세서 및/또는 안심 메모리를 사용함으로써, 시스템은 데이터 및 명령어가 둘 다 보안성이 높으며 해독(decryption)과 같은 민감한 작업이 관찰로부터 차폐된다는 것을 보장할 수 있다. 메모리(702)는 대상체의 피부 표면을 온도로 냉각시키고, 예를 들면, 과냉각의 감지, 부분 또는 완전 동결 이벤트, 어플리케이터의 이동(예를 들어, 어플리케이터 벗겨냄) 등에 응답하여 치료 장치를 제어하기 위한 실행가능한 명령어를 함유할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 메모리(702)는, 실행되는 경우, 제어기가 어플리케이터에게 커플링 매질의 조성을 변경하고, 핵 형성 개시제를 주사하는 등을 명령하도록 하는 핵 형성 명령어를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 메모리(702)는, 실행되는 경우, 제어기가 조직을 가열하도록 어플리케이터를 제어하게 하는 해동 명령어를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 저장된 명령어는 동결 이벤트가 끝난지 1일 이상 후 상당한 라이트닝 또는 다크닝 피부와 같은 바람직하지 않는 효과를 야기하지 않으면서 본원에 개시된 방법을 수행하기 위해 어플리케이터를 제어하도록 실행될 수 있다. 명령어는 환자 정보 및 시행하고자 하는 치료에 기초하여 변경될 수 있다. 다른 명령어 및 (피드백 제어 알고리즘을 포함하는) 알고리즘이 본원에 개시된 방법을 수행하기 위해 저장되고 실행될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 제어기(114)는 어플리케이터가 적어도 하나의 빙 결정을 생성하거나 유지하고 동결 이벤트를 유도하도록 프로그래밍된다. 메모리(702)는, 예를 들면, 실행되는 경우 어플리케이터가 동결 이벤트를 유도하도록 하나 이상의 빙 결정이 대상체 피부와 접촉하도록 작동하게 하는 명령어를 함유할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 메모리(702)는, 프로세서(701)에 의해 실행되는 경우 어플리케이터가 온도-제어되는 표면의 온도를 특정 수준 아래로 낮추지 않으면서 표적 조직을 과냉각시키고 피부를 동결시키기 위해 적합한 온도에 있도록 하는 명령어를 함유한다. 명령어는 어플리케이터의 부품들을 제어하거나 통신하는데 사용될 수 있다. 이러한 부품들은, 제한 없이, 하나 이상의 열전기 소자, 유체 소자, 에너지-방출 소자, 및 센서를 포함할 수 있다. 열전기 소자는 조직을 선택적으로 냉각 또는 가열할 수 있는 펠티어(Peltier) 소자일 수 있다. 유체 소자는 냉각 채널, 도관, 또는 조직을 가열 및/또는 냉각시키도록 유체가 유동할 수 있는 다른 유체 소자일 수 있다. 에너지 방출 소자는 무선주파수 전극, 초음파 전극, 또는 에너지를 전달하여 동결을 제어하거나, 조직을 가온시키는 등을 할 수 있는 다른 소자일 수 있다.In some embodiments, the
적합한 컴퓨팅 환경 및 기타 컴퓨팅 장치 및 사용자 인터페이스는 "신체 윤곽성형 용도를 위한 치료 계획 시스템 및 방법"이라는 명칭의 공동 양도된 미국 특허 제8,275,442호에 기술되어 있으며, 이것은 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다.Suitable computing environments and other computing devices and user interfaces are described in commonly assigned U.S. Patent No. 8,275,442 entitled " Treatment Planning System and Method for < RTI ID = 0.0 > Body Contouring < / RTI > Applications, .
G. 결론G. Conclusion
치료 시스템, 어플리케이터, 및 치료 방법은 여드름, 다한증, 주름, 피하 조직, 구조(예를 들어, 표피, 진피, 피하 지방, 근육, 신경 조직 등의 구조) 등을 치료하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따르는 조직을 냉각시키기 위한 방법 및 관련 장치와 시스템은 앞서 논의된 바와 같은 종래의 기술과 관련된 하나 이상의 문제 및/또는 이러한 문제가 본원에 명시되어 있는지 여부에 상관없이 다른 문제들을 적어도 부분적으로 해결할 수 있다. 인간 대상체 신체의 피부에 영향을 주는 방법은, 냉각 기구의 어플리케이터를 대상체 상에 배치하고, 치료 부위로부터 열을 제거하여, 피하 지방 조직의 뚜렷한 감소를 야기하거나 야기하지 않으면서 대상체의 피부의 외관에 영향을 주는 것을 포함한다. 얼굴을 따라 난 여드름은 피하 지방 조직의 어떠한 감소도 야기하지 않으면서 치료될 수 있으며, 여기서 등을 따라 난 여드름은 피하 지방 조직을 감소시키면서 치료될 수 있다. 피하 지방 조직을 감소시키기 위한 시스템, 성분, 및 기술은 "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 분열을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제7,367,341호, "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 분열의 감지 및 제어를 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 앤더슨 등의 미국 특허 공개 제US 2005/0251120호, 및 "피하 지방-풍부 세포의 개선된 냉각을 위한 치료 장치에 사용하기 위한 동결보호제"라는 명칭의 미국 특허 공개 제2007/0255362호에 개시되어 있으며, 이들의 기재내용은 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다. 예를 들면, 가시적인 주름의 수 및/또는 주름의 크기를 감소시킴으로써 주름을 감소시키도록 상기 부위로부터, 예를 들면, 충분한 양의 열 에너지가 제거될 수 있다. 다른 실시형태에서, 치료 부위에 피부를 팽팽하게 하거나, 추가의 실시형태에서, 대상체 신체의 피부 표면 및 피하 지질-풍부 세포 사이의 조직을 변화시키도록, 치료 부위로부터 충분한 양의 열 에너지가 제거된다. 추가의 실시형태에서, 조직은 치료 부위에서 조직의 견고성을 증가시키는 섬유증을 유도하도록 냉각된다. 섬유증은 표피, 진피, 및/또는 피하 조직에서 유도될 수 있다. 진공 어플리케이터는 피부를 늘어나게 하고, 스트레스를 주고/스트레스를 주거나 기계적으로 변화시켜 피부에 손상 및 섬유증을 증가시키고, 샘에 영향을 주고, (동결 이벤트 개시를 포함하여) 동결 이벤트를 제어하는 등을 할 수 있다.Therapeutic systems, applicators and methods of treatment may be used to treat acne, hyperhidrosis, wrinkles, subcutaneous tissue, structures (e.g., epidermal, dermal, subcutaneous fat, muscle, The method and associated apparatus and system for cooling tissue in accordance with embodiments of the present invention may be used to remove one or more problems associated with prior art as discussed above and / or other problems, whether or not such problems are addressed herein At least partially. Methods of affecting the skin of a human subject include arranging an applicator of a cooling device on a subject and removing heat from the treated area to cause a pronounced decrease in subcutaneous fat tissue or to affect the appearance of the skin of the subject . Acne along the face can be treated without causing any reduction in subcutaneous fat tissue, where acne along the back can be treated while reducing subcutaneous adipose tissue. Systems, components and techniques for reducing subcutaneous adipose tissue are described in U.S. Patent No. 7,367,341 to Anderson et al., Entitled " Method and Apparatus for Selective Cleavage of Adipose Tissue by Controlled Cooling, US 2005/0251120 to Anderson et al. Entitled " METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION AND CONTROL OF SELECTIVE FROZEN TISSUE BY TUBERCULOSIS, " and " for use in therapy devices for improved cooling of subcutaneous fat- Quot; Cryoprotective < / RTI > Agent for < RTI ID = 0.0 > Cryoprotectant < / RTI > ", the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety. For example, a sufficient amount of heat energy can be removed from the area, for example, to reduce wrinkles by reducing the number of visible wrinkles and / or the size of wrinkles. In another embodiment, a sufficient amount of thermal energy is removed from the treatment site to tighten the skin to the treatment site, or, in a further embodiment, to change the tissue between the skin surface of the subject's body and subcutaneous lipid-rich cells . In a further embodiment, the tissue is cooled to induce fibrosis which increases the firmness of the tissue at the treatment site. Fibrosis can be induced in the epidermis, dermis, and / or subcutaneous tissue. Vacuum applicators can stretch the skin, stress it, stress it or mechanically change it to increase damage and fibrosis to the skin, affect the fountain, control the freezing event (including initiation of freezing events), etc. .
다양한 실시형태의 관련 설명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하도록, 일부 잘-알려진 구조 또는 기능은 상세하게 나타내거나 기술하지 않을 수 있음을 인지할 것이다. 일부 실시형태들은 기술의 범위내에 있을 수 있지만, 이들은 도면과 관련하여 상세하게 기술되지 않을 수 있다. 게다가, 다양한 실시형태의 특성, 구조, 또는 특징들은 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 본원에 개시된 기술은 피부 및 피부 상태를 개선시키고, 2014년 2월 21일자로 출원된 미국 가특허원 제61/943,250호, "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 분열을 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 앤더슨 등의 미국 특허 제7,367,341호, 및 "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 분열의 감지 및 제어를 위한 방법 및 장치"라는 명칭의 앤더슨 등의 미국 특허 공개 제US 2005/0251120호에 개시된 과정을 수행하기 위해 사용될 수 있으며, 이들의 기재내용은 전문이 본원에 인용에 의해 포함된다. 본원에 개시된 기술은 미국 가특허원 제61/943,250호에 개시된 바와 같이 피부를 팽팽하게 하거나, 피부 톤 또는 결을 개선시키거나, 주름을 없애거나 감소시키거나, 피부 매끄러움을 증가시키기 위해 조직을 표적화할 수 있다.It will be appreciated that some well-known structures or functions may not be shown or described in detail, in order to avoid unnecessarily obscuring the relevant description of the various embodiments. While some embodiments may be within the scope of the description, they may not be described in detail with reference to the figures. In addition, the features, structures, or characteristics of various embodiments may be combined in any suitable manner. The techniques disclosed herein are described in US patent application Ser. No. 61 / 943,250, filed Feb. 21, 2014, entitled " Method and Apparatus for Selective Cleavage of Adipose Tissue by Controlled Cooling " U.S. Patent No. 7,367,341 to Anderson et al., Entitled " Method and Apparatus for Detecting and Controlling the Selective Fractionation of Adipose Tissue by Controlled Cooling, " and US Patent Application Publication No. US 2005/0251120 to Anderson et al. May be used to carry out the process, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. The techniques disclosed herein can be used to target tissue to tighten the skin, improve skin tone or texture, eliminate or reduce wrinkles, or increase skin smoothness, as disclosed in U.S. Patent Application No. 61 / 943,250 can do.
문맥이 명백히 달리 요구하지 않는 한, 설명 전반에 걸쳐, 단어 "포함한다", "포함하는" 등은 독점적 또는 완전한 의미와는 반대로 포괄적 의미로; 즉, "포함하지만, 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다. 단수 또는 복수를 사용하는 단어는 또한 각각 복수 또는 단수를 포함한다. 둘 이상의 항목의 목록에 관하여 단어 "또는(or)"의 사용은 단어의 하기 해석의 모두를 포괄한다: 목록의 항목들 중의 어느 것, 목록의 항목들 전부, 및 목록의 항목들의 임의의 조합. "A, B, 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 관습적인 의미로 의도된다(예를 들어, "A, B, 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다). "A, B, 또는 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 관습적인 의미로 의도된다(예를 들어, "A, B, 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다).Unless the context expressly requires otherwise, throughout the description, the words " comprises ", " including ", and the like shall be interpreted in a generic sense as opposed to an exclusive or perfect meaning; That is, to mean "including, but not limited to". Words using singular or plural also include plural or singular, respectively. The use of the word " or " with respect to a list of two or more items encompasses all of the following interpretations of the word: any of the items of the list, all of the items of the list, and any combination of the items of the list. In the case where a convention similar to " at least one of A, B, and C, etc. " is used, this configuration is generally intended to be conventional (e.g., " systems with at least one of A, B, Includes but is not limited to systems with A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and / or A, B and C together. In the case where a convention similar to " at least one of A, B, or C, etc. " is used, this configuration is generally intended to be customary in meaning (e. G., A system having at least one of A, B, Includes but is not limited to systems with A alone, B alone, C alone, A and B together, A and C together, B and C together, and / or A, B and C together.
첨부된 제출 서류에 열거될 수 있는 것을 포함하는 임의의 특허, 출원 및 기타의 참고문헌이 본원에 인용에 의해 포함된다. 기술된 기술의 측면은 상기한 다양한 참고문헌의 시스템, 기능, 및 개념을 사용하여 추가의 실시형태를 제공하기 위해, 필요에 따라 변경될 수 있다. 상기 설명이 특정 실시형태를 상세히 나타내고 고려되는 최선의 방식을 기술하고 있지만, 얼마나 자세한지에 상관없이, 다양한 변화들이 이루어질 수 있다. 실행 세부사항은 상당히 변할 수 있지만 본원에 개시된 기술에 의해 포함된다. 본원에 개시된 다양한 측면들 및 실시형태들은 예시의 목적이고 제한하고자 하는 것은 아니며, 진정한 범위 및 취지는 하기 청구범위에 의해 나타내어진다.Any patents, applications, and other references, including those that may be listed in the accompanying submission, are incorporated herein by reference. Aspects of the described techniques may be modified as needed to provide additional embodiments using the systems, functions, and concepts of the various references discussed above. While the above description details specific embodiments and describes the best mode contemplated, various changes may be made, regardless of how detailed the description is. Execution details can vary considerably but are encompassed by the techniques disclosed herein. The various aspects and embodiments disclosed herein are for the purpose of illustration and not of limitation, the true scope and spirit is indicated by the following claims.
Claims (140)
상기 피부가 제1 온도에 있도록 상기 피부의 온도를 피부 중의 유체의 빙점 아래로 낮추는 단계;
빙 결정(ice crystal)을 상기 피부와 접촉시켜 피부에 접종(inoculating)하고 그 안에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성하는 단계; 및
상기 예측 가능한 동결이 목적하는 시간에 일어나도록 상기 빙 결정과 상기 피부 간의 접촉 시간을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.A method for predicting freezing of a skin of a subject at a desired predictable time,
Lowering the temperature of the skin below the freezing point of the fluid in the skin such that the skin is at a first temperature;
Contacting the skin with an ice crystal to inoculate the skin and generating a predictable frozen event therein; And
And controlling the contact time between the ice crystals and the skin such that the predictable freezing occurs at a desired time.
제1 치료 기간 동안 상기 피부의 온도를 제1 온도에서 유지시키는 단계(여기서, 상기 제1 온도는 상기 피부 중의 상기 유체의 빙점보다 7℃ 이상 낮다); 및
상기 제1 치료 기간 후, 상기 동결보호제 용액을 상기 동결보호제 용액의 빙점보다 높은 온도로부터 상기 동결보호제 용액의 빙점 아래의 온도로 냉각시켜 그 안에 상기 빙 결정을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.5. The method of claim 4,
Maintaining the temperature of the skin at a first temperature during a first treatment period wherein the first temperature is at least 7 ° C below the freezing point of the fluid in the skin; And
Further comprising cooling the cryoprotectant solution from a temperature above the freezing point of the cryoprotectant solution to a temperature below the freezing point of the cryoprotectant solution to form the ice crystals therein after the first treatment period .
상기 제1 치료 기간 동안 상기 제1 온도를 유지시키는 단계;
상기 제1 치료 기간이 만료된 후, 상기 피부 온도를 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 낮추어 상기 빙 결정을 생성하는 단계; 및
제2 치료 기간 동안 상기 제2 온도를 유지시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.9. The method of claim 8,
Maintaining the first temperature during the first treatment period;
Lowering the skin temperature to a second temperature lower than the first temperature after the first treatment period expires to generate the ice crystals; And
Further comprising maintaining the second temperature during a second treatment period.
제3 치료 기간 동안 상기 제3 온도를 유지시키는 단계(여기서, 상기 제3 온도는 표피 조직에 최소한의 손상을 일으키는 빙점의 5℃ 이내의 냉각 치료 온도이다); 및
상기 피부 표면을 실온으로 또는 실온을 초과하도록 가온시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.11. The method of claim 10,
Maintaining the third temperature during a third treatment period wherein the third temperature is a cooling treatment temperature within 5 [deg.] C of the freezing point causing minimal damage to the epidermal tissue; And
Further comprising the step of warming said skin surface to or above room temperature.
상기 동결 이벤트를 감지(detecting)하는 단계; 및
상기 동결 이벤트의 감지에 기초하여, 상기 피부의 온도가 상기 피부 중의 상기 유체의 빙점 이상의 온도로 상승하는 때를 제어함으로써, 상기 동결 이벤트의 시간의 길이를 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method according to claim 1,
Detecting the freeze event; And
Further comprising controlling the length of time of the freezing event by controlling when the temperature of the skin rises to a temperature above the freezing point of the fluid in the skin based on the detection of the freezing event.
커플링 매질을 피부에 적용하는 단계(여기서, 상기 커플링 매질은 빙 결정을 형성할 수 있는 매질을 그 안에 갖는다); 및
상기 매질의 동결된 부분이 피부의 동결을 일으키도록, 상기 피부 표면과 물리적으로 접촉하는 상기 매질의 부분을 예측 가능하게 동결시키기 위해, 상기 커플링 매질과 열 접촉하는 어플리케이터의 온도를 확립하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method according to claim 1,
Applying a coupling medium to the skin, wherein the coupling medium has a medium therein capable of forming ice crystals; And
Establishing a temperature of the applicator in thermal contact with the coupling medium to predictably freeze a portion of the medium in physical contact with the skin surface so that the frozen portion of the medium causes freezing of the skin ≪ / RTI >
생원성(biogenic) 유래 단백질;
그램-음성 착생 박테리아로부터 유래된 물질; 및/또는
슈도모나스(Pseudomonas), 에르비니아(Erwinia), 또는 크산토모나스(Xanthomonas) 속에 속하는 물질을 포함하는, 방법.22. The method of claim 21,
Biogenic proteins;
Substances derived from gram-negative co-bacteria; And / or
A substance belonging to the genus Pseudomonas, Erwinia, or Xanthomonas.
커플링 매질을 상기 대상체에 적용하는 단계(여기서, 상기 커플링 매질은 빙 결정을 형성할 수 있는 물질을 그 안에 갖는다);
냉각 표면과 직접 접촉하는 물질을 적어도 부분적으로 동결시키기 위해, 상기 커플링 매질과 열 접촉하는 어플리케이터의 상기 냉각 표면의 온도를 확립하는 단계(여기서, 상기 온도는 피부 표면과 접촉하는 상기 물질의 부분이 액체 상태로 있도록 하는 온도이다); 및
상기 피부 표면에 접종하여 상기 동결 이벤트가 상기 피부에서 예측 가능하게 일어나도록 상기 피부 표면과 접촉하는 물질의 적어도 일부를 동결시키기 위해 상기 냉각 표면의 온도를 낮추는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method according to claim 1,
Applying a coupling medium to the object, wherein the coupling medium has a substance therein capable of forming ice crystals;
Establishing a temperature of the cooling surface of the applicator in thermal contact with the coupling medium to at least partially freeze the material in direct contact with the cooling surface, wherein the temperature is such that the portion of the material in contact with the skin surface Liquid temperature); And
Further comprising inoculating said skin surface to lower the temperature of said cooling surface to freeze at least a portion of the material in contact with said skin surface such that said freezing event occurs predictably in said skin.
제1 치료 기간 동안 피부를 동결시키지 않으면서 상기 피부 조직을 냉각시키기 위해, 충분히 낮은 온도로 상기 냉각 표면을 유지시키는 단계, 및
상기 제1 치료 기간이 만료된 후, 상기 냉각 표면의 온도를 낮춘 후에 그 온도를 유지함으로써, 상기 피부 표면과 접촉하는 상기 커플링 매질의 적어도 일부가 동결하여 상기 피부 표면에 접종되고 상기 동결 이벤트가 제2 치료 기간 동안 유지되도록 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.26. The method of claim 25,
Maintaining the cooling surface at a sufficiently low temperature to cool the skin tissue without freezing the skin during the first treatment period, and
At least a portion of the coupling medium in contact with the skin surface is frozen and inoculated onto the skin surface by lowering the temperature of the cooling surface after the first treatment period has expired, To be maintained during a second treatment period.
상기 어플리케이터를 진피 조직이 체열로 인해 해동되게 하기에는 충분하지만 표피 조직이 해동되도록 할 만큼은 아닌 양으로 가온시키는 단계; 및
진피 조직이 해동된 후, 어플리케이터의 온도를 제2 치료 온도로 조절함으로써 진피 조직은 재동결되고 표피 조직은 동결된 채로 있는 단계를 추가로 포함하는, 방법.30. The method of claim 29, wherein after the first treatment period has expired,
Warming the applicator in an amount that is sufficient to cause the dermal tissue to thaw due to heat, but not enough to cause the epidermal tissue to thaw; And
Further comprising after the dermis tissue is thawed, the dermis tissue is re-frozen and the epidermal tissue is frozen by adjusting the temperature of the applicator to a second therapeutic temperature.
어플리케이터의 냉각 표면의 온도를 상기 냉각 표면이 지닌 상기 커플링 매질의 빙점 아래로 낮추어 상기 커플링 매질의 일부를 동결시키는 단계; 및
상기 커플링 매질의 액체 부분이 상기 커플링 매질의 동결된 부분과 상기 대상체의 피부를 분리하도록, 상기 냉각 표면이 지닌 상기 커플링 매질을 상기 대상체의 피부에 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method according to claim 1,
Lowering the temperature of the cooling surface of the applicator below the freezing point of the coupling medium of the cooling surface to freeze a portion of the coupling medium; And
Further comprising applying the coupling medium of the cooling surface to the skin of the subject such that the liquid portion of the coupling medium separates the skin of the subject from the frozen portion of the coupling medium .
커플링 매질을 어플리케이터에 적용하는 단계(여기서, 상기 커플링 매질은 빙 결정을 형성할 수 있는 매질을 그 안에 갖는다);
상기 매질을 적어도 부분적으로 동결시키기 위해 상기 어플리케이터의 온도를 상기 매질의 빙점 아래로 낮추는 단계;
상기 어플리케이터가 지닌 커플링 매질을 상기 대상체의 피부 표면 상에 배치하는 단계;
상기 어플리케이터의 온도를 상기 피부 표면과 접촉하는 상기 매질의 적어도 일부를 동결시키기 위한 치료 온도로 조절하여 진피 및 표피 조직을 동결시키는 단계;
상기 어플리케이터를 상기 진피 조직이 해동되게 하기에는 충분하지만 상기 표피 조직이 해동될 만큼은 아닌 양으로 가온시키는 단계; 및
상기 진피 조직이 적어도 부분적으로 해동된 후, 상기 해동된 진피 조직의 적어도 일부는 재동결되고 상기 표피 조직은 동결된 채로 있도록, 상기 어플리케이터의 온도를 제2 치료 온도로 조절하는 단계를 포함하는, 방법.The epidermal tissue is frozen once and the dermis tissue is frozen more than once,
Applying a coupling medium to the applicator, wherein the coupling medium has a medium therein capable of forming ice crystals;
Lowering the temperature of the applicator below the freezing point of the medium to at least partially freeze the medium;
Disposing a coupling medium having the applicator on the skin surface of the subject;
Adjusting the temperature of the applicator to a treatment temperature for freezing at least a portion of the medium in contact with the skin surface to freeze the dermis and epidermal tissue;
Warming the applicator in an amount sufficient to cause the dermal tissue to thaw but not enough to thaw the epidermal tissue; And
The method comprising adjusting the temperature of the applicator to a second treatment temperature such that after the dermis tissue is at least partially defrosted, at least a portion of the defrosted dermis tissue is re-frozen and the epidermis remains frozen .
대상체의 피부 표면을 냉각시키도록 구성된 어플리케이터를 사용하여 상기 진피 조직 및 표피 조직을 적어도 부분적으로 동결시키는 단계; 및
상기 표피 조직은 동결된 채로 유지하면서,
상기 진피 조직의 적어도 일부가 해동되게 하기에 충분한 양으로 상기 어플리케이터를 가온시키고,
상기 진피 조직의 적어도 일부를 해동시킨 후, 상기 진피 조직의 적어도 일부를 재동결시키기 위해 상기 어플리케이터를 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.The epidermal tissue is frozen once and the dermis tissue is frozen more than once,
At least partially freezing the dermis and epidermal tissue using an applicator configured to cool the skin surface of the subject; And
While keeping the epidermal tissue freeze,
Warming the applicator in an amount sufficient to cause at least a portion of the dermal tissue to thaw,
Cooling the applicator to re-freeze at least a portion of the dermis tissue after thawing at least a portion of the dermis tissue.
제1 커플링 매질을 상기 냉각 어플리케이터에 적용하는 단계(여기서, 상기 제1 커플링 매질은 0℃ 아래의 예비결정된 빙점을 갖는다);
상기 어플리케이터를 상기 피부 표면에 적용하고, 제1 치료 시간 동안 피부를 과냉각시키면서 상기 피부 표면과 접촉하는 상기 제1 커플링 매질의 층은 동결되지 않도록 상기 어플리케이터의 온도를 유지하는 단계; 및
상기 제1 치료 시간이 만료한 후, 상기 어플리케이터의 온도를 낮추어, 상기 피부 표면과 접촉하는 상기 커플링 매질의 적어도 일부를 동결시켜 상기 피부에서 예측 가능한 동결 이벤트를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.40. The method of claim 39,
Applying a first coupling medium to the cooling applicator, wherein the first coupling medium has a predetermined freezing point below 0 占 폚;
Applying the applicator to the skin surface and maintaining the temperature of the applicator such that the layer of the first coupling medium contacting the skin surface while subcooling the skin during the first treatment time is not frozen; And
Further comprising lowering the temperature of the applicator after the first treatment time expires to freeze at least a portion of the coupling medium in contact with the skin surface to produce a predictable freeze event in the skin. Way.
상기 피부에서 동결을 감지하는 단계; 및
상기 피부의 동결의 감지에 응답하여 상기 어플리케이터가 예비결정된 치료 시간 동안 -6℃보다 높은 온도에 있도록 상기 어플리케이터를 신속하게 가온시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.40. The method of claim 39,
Detecting freezing in the skin; And
Further comprising the step of rapidly warming the applicator such that the applicator is at a temperature greater than -6 [deg.] C for a predetermined treatment time in response to detection of freezing of the skin.
제1 어플리케이터 온도에서 커플링 매질 및 어플리케이터를 사용하여 대상체의 피부를 과냉각시키는 단계(여기서, 상기 제1 어플리케이터 온도는 상기 커플링 매질의 빙점보다 높고, 상기 커플링 매질은 상기 커플링 매질 및 상기 피부의 동결을 억제하는 빙점 강하제를 포함한다); 및
상기 어플리케이터의 온도를 상기 제1 어플리케이터 온도 아래로 낮추지 않으면서 상기 피부를 동결시키도록 상기 피부에 접종하는 단계를 포함하는, 방법.A method for predictably freezing skin,
Supercooling the skin of a subject using a coupling medium and an applicator at a first applicator temperature wherein the first applicator temperature is higher than the freezing point of the coupling medium and wherein the coupling medium is in contact with the coupling medium and the skin Lt; / RTI > freezing point); And
And inoculating said skin to freeze said skin without lowering the temperature of said applicator below said first applicator temperature.
대상체의 피부의 온도를 상기 피부의 표적 조직의 빙점 아래로 낮추는 단계;
그 안에서 동결이 일어나지 않도록 상기 피부의 냉각을 모니터링하는 단계;
상기 표적 조직이 예비결정된 제1 수준의 냉각에 도달하도록, 상기 피부에 전달되는 비-동결 냉각 치료의 양을 제어하는 단계; 및
상기 표적 조직이 상기 예비결정된 제1 수준에 도달한 후,
상기 피부를 동결시키고,
상기 표적 조직이 예비결정된 제2 수준의 냉각에 도달하도록, 상기 피부에 전달되는 동결 냉각 치료의 양을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.As a method for treating skin,
Lowering the temperature of the skin of the subject below the freezing point of the target tissue of the skin;
Monitoring the cooling of the skin so that freezing does not occur therein;
Controlling the amount of non-freezing cooling therapy delivered to the skin such that the target tissue reaches a predetermined first level of cooling; And
After the target tissue has reached the predetermined first level,
The skin was frozen,
Controlling the amount of freezing and cooling therapy delivered to the skin such that the target tissue reaches a predetermined second level of cooling.
어플리케이터가 대상체에 적용되는 경우 상기 대상체의 피부 표면을 냉각시키도록 구성된 상기 어플리케이터; 및
상기 어플리케이터가
적어도 하나의 빙 결정을 생성하거나 유지하고,
상기 적어도 하나의 빙 결정을 통해 상기 대상체의 피부에서 동결 이벤트를 유도하도록
프로그래밍된 제어기를 포함하는, 시스템.A system for treating a subject,
The applicator configured to cool the skin surface of the object when the applicator is applied to the object; And
The applicator
Generating or maintaining at least one ice crystal,
To cause a freeze event in the skin of the subject through the at least one ice crystal
And a programmed controller.
상기 피부의 표적화된 조직이 예비결정된 제1 수준에 도달하도록 상기 피부에 전달되는 비-동결 냉각 치료의 양을 제어하고;
상기 표적화된 조직이 상기 예비결정된 제1 수준에 도달한 후,
상기 피부를 동결시키고,
상기 피부에 전달되는 동결 냉각 치료의 양을, 이것이 예비결정된 제2 수준에 도달하도록, 제어하도록 프로그래밍되는, 시스템.67. The apparatus of claim 66,
Controlling the amount of non-freezing cooling therapy delivered to the skin such that the targeted tissue of the skin reaches a predetermined first level;
After the targeted tissue reaches the predetermined first level,
The skin was frozen,
Wherein the amount of freezing cooling therapy delivered to the skin is programmed to control it to reach a predetermined second level.
하이드로겔을 상기 피부에 적용하는 단계(여기서, 상기 하이드로겔은 물의 존재하에서 빙 결정을 형성할 수 있는 빙 핵 형성제를 포함하고, 상기 빙 핵 형성제는 상기 빙 핵 형성제가 상기 피부 표면과 직접 접촉하지 않도록 상기 하이드로겔의 중합체 구조물 내에 캡슐화되어 있다);
상기 피부를 위한 냉각 치료 온도에 도달하도록 상기 하이드로겔 및 상기 피부를 냉각 어플리케이터로 냉각시키는 단계; 및
상기 하이드로겔을 통해 피부를 동결시키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating skin of a subject,
Applying the hydrogel to the skin, wherein the hydrogel comprises an ice nucleating agent capable of forming ice crystals in the presence of water, wherein the ice nucleating agent is selected such that the ice nucleating agent is directly Encapsulated within the polymeric structure of the hydrogel so as not to contact;
Cooling the hydrogel and the skin with a cooling applicator to reach a cooling therapy temperature for the skin; And
And freezing the skin through the hydrogel.
상기 하이드로겔을 이의 빙점 아래로 냉각시키고;
상기 피부를 이의 빙점 아래로 냉각시킴을 포함하는, 방법.80. The method of claim 77, wherein the step of cooling the hydrogel and the skin comprises:
Cooling the hydrogel below its freezing point;
And cooling the skin below its freezing point.
상기 피부를 과냉각시키도록, 상기 피부를 상기 하이드로겔의 상기 제1 빙점보다 높고 상기 피부의 상기 제2 빙점보다 낮은 온도로 냉각시키고,
예비결정된 양의 과냉각이 일어난 후, 상기 피부를 동결시킴을 포함하는, 방법.83. The method of claim 81, wherein cooling the hydrogel and the skin comprises:
Cooling the skin to a temperature higher than the first freezing point of the hydrogel and lower than the second freezing point of the skin to subcool the skin,
And after the predetermined amount of supercooling has occurred, freezing the skin.
생원성 유래 단백질;
그램 음성 착생 박테리아로부터 유래된 물질; 및/또는
슈도모나스, 에르비니아, 및/또는 크산토모나스 속에 속하는 물질을 포함하는, 방법.80. The method of claim 77,
Derived protein;
Substances derived from gram negative co-bacteria; And / or
Pseudomonas, Erbina, and / or Xanthomonas.
물질을 상기 피부에 적용하는 단계(여기서, 상기 물질은 가교결합된 중합체 구조물 및 빙 핵 형성제(INA)를 포함하고, 여기서, 상기 중합체 구조물은 물을 포함하며, 상기 INA는 물의 존재하에서 빙 결정을 형성할 수 있고 상기 INA는 상기 INA와 상기 피부 간의 직접 접촉을 방지하도록 상기 중합체 구조물 내에 매봉된다);
상기 피부의 온도를 낮추기 위해, 상기 물질과 상기 피부를 냉각 어플리케이터로 냉각시키는 단계; 및
상기 물질을 통해 상기 피부를 동결시키는 단계를 포함하는, 방법.As a method for treating skin,
Applying a substance to the skin, wherein the substance comprises a crosslinked polymeric structure and an ice nucleating agent (INA), wherein the polymeric structure comprises water, and wherein the INA is selected from the group consisting of ice crystals And the INA is enclosed within the polymeric structure to prevent direct contact between the INA and the skin);
Cooling the material and the skin with a cooling applicator to lower the temperature of the skin; And
And freezing the skin through the material.
상기 물질이 하이드로겔이고,
상기 물질을 상기 피부에 적용하는 단계가, 상기 하이드로겔의 시트를 상기 피부 표면 상에 배치하거나 상기 하이드로겔을 상기 피부 내에 주사함을 포함하는, 방법.92. The method of claim 91,
Wherein the material is a hydrogel,
Wherein applying the substance to the skin comprises placing a sheet of the hydrogel on the surface of the skin or injecting the hydrogel into the skin.
상기 물질을 상기 피부에 적용하는 단계가, 상기 빙 핵 형성 억제 영역을 상기 피부 표면과 상기 빙 핵 형성 영역 사이에 배치함을 포함하는 것을 추가로 포함하는, 방법.92. The method of claim 91, wherein the material comprises an ice nucleation region and an ice nucleation inhibition region, wherein the ice nucleation region contains the INA,
Wherein applying the substance to the skin further comprises disposing the ice nucleation inhibition region between the skin surface and the ice nucleation region.
하이드로겔을 상기 피부에 적용하는 단계(여기서, 상기 하이드로겔은 빙점 강하제 및 물을 포함하고, 상기 빙점 강하제가 상기 피부 표면과 직접 접촉하지 않도록 상기 빙점 강하제는 상기 하이드로겔의 중합체 구조물 내에 캡슐화된다);
상기 피부에 대한 냉각 치료 온도에 도달하도록 상기 하이드로겔 및 상기 피부를 냉각 어플리케이터로 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating skin of a subject,
Applying the hydrogel to the skin wherein the hydrogel comprises a freezing point depressant and water and the freezing point depressant is encapsulated within the polymeric structure of the hydrogel such that the freezing point depressant does not come into direct contact with the skin surface, ;
And cooling the hydrogel and the skin with a cooling applicator to reach a cooling therapy temperature for the skin.
커플링 매질을 상기 피부에 적용하는 단계(여기서, 상기 커플링 매질은, 빙점 강하제, 및 상기 피부에 대한 상기 빙점 강하제의 전달을 향상시키기 위해 상기 빙점 강하제를 함유하는 리포솜, 수중유 에멀젼, 유중수 에멀젼, 또는 유중유 에멀젼을 포함한다); 및
상기 커플링 매질 및 상기 피부 표면을 0℃ 아래의 온도로 되도록 어플리케이터로 냉각시켜 상기 피부를 치료하는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating skin of a subject,
Applying a coupling medium to the skin wherein the coupling medium comprises a freezing point depressant and a liposome containing the freezing point depressant to enhance delivery of the freezing point depressant to the skin, Emulsion, or oil-in-water emulsion); And
And cooling the coupling medium and the skin surface with an applicator to a temperature below < RTI ID = 0.0 > 0 C < / RTI > to treat the skin.
초음파 에너지, 온도 사이클링, 및/또는 세정제를 사용하여 상기 리포솜의 액체 캡슐화를 파괴하여 상기 빙점 강하제를 방출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.102. The method of claim 99, wherein the coupling medium comprises a liposome,
Further comprising destroying the liquid encapsulation of the liposome using ultrasound energy, temperature cycling, and / or a detergent to release the freezing point depressant.
상기 빙 핵 형성제에 의해 야기된 핵 형성에 기초하여 상기 피부를 예측 가능하게 동결시키도록 상기 커플링 매질 및 상기 피부 표면의 냉각을 제어하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.102. The method of claim 99, wherein the coupling medium further comprises an ice nucleating agent,
Further comprising controlling cooling of the coupling medium and the skin surface to predictably freeze the skin based on nucleation caused by the ice nucleating agent.
커플링 매질을 대상체의 피부 표면에 적용하고, 여기서, 상기 적용된 커플링 매질에 함유된 빙 핵 형성제가 일정 시간 동안 표피 세포와 직접적으로 접촉하지 않도록하는 단계;
어플리케이터를 상기 대상체의 피부에 적용하는 단계; 및
상기 피부 표면 온도를 0℃ 아래로 낮추도록 상기 커플링 매질 및 상기 피부 표면을 냉각시켜, 상기 피부를 동결시키도록 상기 빙 핵 형성제에 의해 개시되는 동결 이벤트를 일으키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating skin of a subject,
Applying a coupling medium to the skin surface of the subject, wherein the ice nucleating agent contained in the applied coupling medium is not in direct contact with the epidermal cells for a period of time;
Applying an applicator to the skin of the subject; And
Cooling the coupling medium and the skin surface to lower the skin surface temperature below 0 ° C to cause a freeze event initiated by the ice nucleating agent to freeze the skin.
상기 피부로부터 열을 제거하여 상기 피부에서 표적화된 조직을 과냉각시키고;
상기 표적화된 조직을 동결시키고;
상기 표적화된 조직을 동결시킨 후, 상기 피부로부터 열을 제거하고/제거하거나 상기 피부에 열을 적용하여 진피 층은 해동 및 재동결시키면서 표피 층은 동결된 채로 유지함을 포함하는, 방법.110. The method of claim 109, wherein cooling the coupling medium and the skin surface comprises:
Removing heat from the skin to subcool the targeted tissue in the skin;
Freezing the targeted tissue;
Freezing the targeted tissue, removing heat from the skin and / or applying heat to the skin to maintain the epidermal layer freeze while thawing and re-freezing the dermal layer.
상기 커플링 매질을 희석시켜 이의 빙점을 상승시켜 상기 동결 이벤트를 생성하는 단계, 및/또는
에너지를 전달하여 상기 빙 핵 형성제를 활성화시키는 단계, 및/또는
상기 대상체의 피부 중의 유체가 이의 빙점 아래로 냉각된 후, 상기 동결 이벤트를 일으키도록 상기 커플링 매질의 온도를 저하시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.108. The method of claim 109,
Diluting the coupling medium to raise its freezing point to produce the frozen event, and / or
Transferring energy to activate said ice nucleating agent, and / or
Further comprising lowering the temperature of the coupling medium to cause the freezing event after the fluid in the skin of the subject has cooled below its freezing point.
상기 대상체의 피부 표면 아래에 있는 표적 영역의 온도를 저하시켜, 표적 조직의 온도를 자연 체온으로부터 상기 표적 조직을 동결시키기 위한 온도로 저하시키도록 구성된 어플리케이터;
빙점 강하제, 및 상기 피부로의 상기 빙점 강하제의 전달을 향상시키기 위해 상기 빙점 강하제를 함유하는 리포솜, 수중유 에멀젼, 유중수 에멀젼, 또는 유중유 에멀젼을 포함하는 커플링 매질; 및
상기 어플리케이터가 상기 커플링 매질 및 상기 피부 표면을 0℃ 아래의 온도로 냉각시켜 일정 시간 동안 상기 피부를 동결시키도록 프로그래밍된 제어기를 포함하는, 시스템.A system for treating a subject,
An applicator configured to lower the temperature of the target area below the skin surface of the subject to lower the temperature of the target tissue from a natural body temperature to a temperature for freezing the target tissue;
A coupling medium comprising a freezing point depressant, and a liposome, oil-in-water emulsion, water-in-oil emulsion, or oil-in-water emulsion containing said freezing point depressant to enhance delivery of said freezing point depressant to said skin; And
And wherein the applicator comprises a controller programmed to cool the coupling medium and the skin surface to a temperature below 0 ° C to freeze the skin for a period of time.
커플링 매질의 흡수를 촉진시키기 위해 상기 대상체의 피부를 기계적으로 변화시키는 단계;
상기 커플링 매질이 상기 피부 내에 흡수되도록 상기 커플링 매질을 기계적으로 변화된 피부에 적용하는 단계;
표적화된 조직을 과냉각시키기 위해 상기 기계적으로 변화된 피부를 냉각시키는 단계; 및
빙 결정을 사용하여 상기 피부에서 동결 이벤트를 개시하여 상기 과냉각된 표적화된 조직을 동결시키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating a subject,
Mechanically changing the skin of the subject to promote absorption of the coupling medium;
Applying the coupling medium to the mechanically altered skin such that the coupling medium is absorbed into the skin;
Cooling said mechanically altered skin to subcool the targeted tissue; And
Using ice crystals to initiate a freeze event in said skin to freeze said subcooled targeted tissue.
접착 스트립을 상기 피부 표면에 적용하고;
상기 접착 스트립을 피부 표면으로부터 제거하여 상기 커플링 매질에 대한 피부의 투과성을 증가시킴을 포함하는, 방법.The method of claim 119, wherein mechanically changing the skin of the subject comprises:
Applying an adhesive strip to said skin surface;
And removing the adhesive strip from the skin surface to increase the permeability of the skin to the coupling medium.
상기 대상체의 피부로의 커플링 매질의 흡수를 촉진시키기 위해 치료 부위에서 상기 대상체의 피부의 투과성을 증가시키는 단계;
상기 커플링 매질을 증가된 투과성을 갖는 상기 대상체의 피부에 적용하는 단계;
어플리케이터를 상기 치료 부위에 적용하는 단계; 및
상기 어플리케이터를 사용하여 상기 치료 부위로부터 열을 제거하여 예비결정된 길이의 시간 동안 상기 대상체의 피부에서 동결 이벤트를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating a targeted tissue of a subject,
Increasing the permeability of the skin of the subject at the treatment site to promote absorption of the coupling medium to the skin of the subject;
Applying the coupling medium to the skin of the subject having increased permeability;
Applying an applicator to the treatment site; And
Using the applicator to remove heat from the treatment site to generate a freeze event in the skin of the subject for a predetermined length of time.
스트리핑 요소(stripping element)를 상기 치료 부위에 적용하는 단계; 및
상기 치료 부위로부터 상기 스트리핑 요소를 제거하여 상기 대상체의 표피의 투과성을 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.127. The method of claim 127,
Applying a stripping element to the treatment site; And
Further comprising removing the stripping element from the treatment site to increase the permeability of the skin of the subject.
커플링 매질에 대한 상기 대상체의 표피의 투과 계수를 증가시키도록 상기 대상체의 피부를 자극하는 단계;
상기 자극된 피부에 커플링 매질을 적용하는 단계; 및
상기 대상체의 피부로부터 열을 제거하여, 상기 적용된 커플링 매질을 냉각시키고 상기 피부에서 동결 이벤트를 생성하여 여드름과 관련된 조직에 영향을 주는 단계를 포함하는, 방법.As a method of treating acne,
Stimulating the skin of the subject to increase the permeability coefficient of the epidermis of the subject to the coupling medium;
Applying a coupling medium to the stimulated skin; And
Removing heat from the skin of the subject, cooling the applied coupling medium and creating a freezing event in the skin to affect tissue associated with acne.
접착 스트립을 상기 피부에 적용하는 단계; 및
상기 접착 스트립을 상기 피부로부터 제거하여 상기 피부를 자극하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.132. The method of claim 131,
Applying an adhesive strip to the skin; And
Further comprising removing the adhesive strip from the skin to irritate the skin.
어플리케이터를 상기 피부 표면에 적용하는 단계; 및
상기 어플리케이터를 사용하여 상기 대상체의 피부로부터 열을 제거하여 상기 동결 이벤트를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.132. The method of claim 131,
Applying an applicator to the skin surface; And
Further comprising using the applicator to remove heat from the skin of the subject to produce the freeze event.
접착 스트립을 상기 피부 표면에 적용하는 단계;
상기 접착 스트립을 상기 피부 표면으로부터 제거하여 커플링 매질에 대한 상기 피부의 투과성을 증가시키는 단계;
상기 커플링 매질이 상기 피부 내로 흡수되도록 상기 커플링 매질을 상기 피부에 적용하는 단계; 및
상기 피부를 냉각시켜 표적화된 조직을 과냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating a subject,
Applying an adhesive strip to the skin surface;
Removing the adhesive strip from the skin surface to increase the permeability of the skin to the coupling medium;
Applying the coupling medium to the skin such that the coupling medium is absorbed into the skin; And
Cooling the skin to subcool the targeted tissue.
상기 피부 표면을 브러싱하여 커플링 매질에 대한 상기 피부의 투과성을 증가시키는 단계;
상기 커플링 매질이 상기 피부 내로 흡수되도록 상기 커플링 매질을 상기 피부에 적용하는 단계; 및
상기 피부를 냉각시켜 표적화된 조직을 과냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.A method of treating a subject,
Brushing the skin surface to increase the permeability of the skin to the coupling medium;
Applying the coupling medium to the skin such that the coupling medium is absorbed into the skin; And
Cooling the skin to subcool the targeted tissue.
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