KR20200086658A - 피부재생 자극 장치 - Google Patents

Abstract

피부재생을 자극하는 장치 및 방법에 대해 개시하는 것으로서, 이는 표면 혈관증식 (예컨대, 진공 처리에 의해 얻은), 세포재생 (예컨대, 정전장치에서 발생한 전자기장을 인가하여 얻은) 및 피부에 대한 전기자극의 복합 작용을 활용하며, 이 경우 전자기장의 생물학적 효과를 증폭시킨다.

Description

피부재생 자극 장치

본 발명은 피부 회복 및 재생을 자극하는 장치와 방법 분야에 관한 것이다.

피부 노화는 경시적 노화 혹은 시간에 따른 노화 및 광노화 또는 환경에 노출되는 영향에 따른 자외선, 스모그 등으로 인한 노화를 모두 포괄하는 것이다.

이러한 현상들은 공지된 결과들을 야기하는데, 간단히 요약하면: 피부가 세포자살에 따른 영향 및 잘못된 생활방식 탓에 붕괴하는 모든 세포분자를 더이상 재생할 수 없게 되는 것이다.

재생력 결핍은, 피부노화가 날이 갈수록 증가하며 뚜렷해질 때, 피부 공백 증가, 탄력 감소 및 수분 감소에 따른 것이다. 이러한 재생력 결핍은 외상 및 손상 (찰과상, 수술후 흉터, 여드름, 화상) 혹은 세포염 및 임신선 같은 미용적 결함의 결과 형태로 스스로 조정될 수 있다.

과거 20여년에 걸쳐, 미용의학은 피부노화 현상을 감소시키거나 재생 현상을 증가시키는 다양한 방법을 제시했다.

다수의 방법은 손상의 회복 원리, 국소용 화장품의 사용, 다소 깊은 피부 박리, 활성성분의 전달 체계 및 주사 요법 (필러 및 피부회복제) 등에 명확히 기초하고 있다.

이와 같이 제시된 모든 방법은, 바늘 침입으로 인한 단순 섬유종부터 기존 콜라겐의 변성까지 그 범위가 다양한 영구적 손상에 대해 일시적인 개선을 제공할 뿐이며, 사실상 중반기에는 추가적인 피부노화를 야기한다.

경시노화 및 광노화 현상, 및 외상과 병변 혹은 미적 손상의 영향을 감소시키면서 추가적인 손상을 일으키지 않고 오히려 피부 재생을 직접적으로 추구하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다.

스포츠 의학 및 재활 요법 분야에서, 근섬유 재생을 촉진하기 위해 용량성(capacitive) 무선주파수로 발생되는 전자기장의 능력이 확인되었다.

또한, 근섬유는 혈관을 흐르는 혈액과 피부보다 혈관증식성이 더욱 크고, 산소화도가 높고 전해질이 풍부하며, 또한 근수축 달성에 필수인 성분들로서 미오신을 통해 액틴 섬유의 침투를 돕는 성분들과 마찬가지로, 높은 비율로 근육내에 존재한다.

이러한 이유 때문에, 근육은 정상상태일 때 전기적이므로 피부보다 더 우수한 전자기 전도체 역할을 한다.

근섬유에 대해 얻는 재생 효과는 현재 피부조직과 동일한 수준으로 재현이 불가능한데 그 이유는 전기전도성이 저하하면, 전자기장에서 유도된, 치료대상 조직 방향의 진동 운동을 비례적으로 감쇠시키기 때문이다.

본 발명의 목적은 피부조직의 전기 전도성 및 전자기 전도성을 개선함으로써, 전자기장 치료를 받은 근섬유의 특징적인 전기 전도성 및 전자기 전도성과 호환하는 재생 효과를 달성할 수 있도록 하는 것이다

U.S.문헌 01/0112520 및 WO03/079916은 진공 및 무선주파수의 복합 작용하의 피부 치료장치를 개시하나 여기에는 전기자극에 대한 아무런 언급이 었다. 또한 상술한 문헌의 장치는, 여기에 개시된 RF 전극 표면 상의 실드(차폐) 처리 및 용량 무선주파수나 용량 결합 혹은 일반적으로 용량 효과에 대한 참조내용이 없다는 점에서 알 수 있듯이, 저항 결합 무선주파수 혹은 저항 무선주파수만을 공급하고 있다. 또한 전기자극에 대한 언급도 없다.

공지문헌 WO2007/096009 (동일한 출원인의 출원발명)은 마찬가지로 피부 마사지와 온열작용을 동시에 적용함으로서 피부 주름을 치료하는 장치에 대해 개시하나 여기에서도 전기자극에 대한 언급은 전혀 없다.

본 발명의 목적은 피부조직의 전기 전도성 및 전자기 전도성을 개선함으로써, 전자기장 치료를 받은 근섬유의 특징적인 전기 전도성 및 전자기 전도성과 호환하는 재생 효과를 달성할 수 있도록 하는 것이다.

본원은 피부재생을 위한 피부 자극장치에 대해 개시하며, 이는 표면 혈관증식 (예컨대, 진공 처리 및/또는 치료부위에 대한 피부자극에 의해 얻은), 세포재생 (예컨대, 정전장치에서 발생한 전자기장을 인가하여 얻은) 및 피부에 대한 전기자극의 복합 작용을 활용한다. 또한, 용량 결합 무선주파수를 인가하는 것과 더불어 피부 전기자극을 활용하므로써 용량 결합 무선주파수에 의해 발생된 전자기장의 효율성을 현저히 증대시킬 수 있다. 실제로, 전기자극은 치료될 생조직에 전자를 추가적으로 전달하여 환자의 피부를 거쳐 전기저항성을 감소시킨다. 전자기장 투여 유효량은 환자 피부의 전기저항성에 반비례하므로, 치료될 생조직의 저항성 감소는 전자기장의 효율성을 증폭시킨다.

본 발명의 추가적인 특징과 장점은 비제한적인 실시예로서 주어진 하기의 상세한 설명에서 더욱 명확해지며 첨부 도면에서 예시적으로 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 구현예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 오목면 핸드피스의 헤드 (예, 피부와 접촉하는 선단부)를 개략적으로 도시한다.
도 3은 대안적인 평면 핸드피스의 헤드 (예, 피부와 접촉하는 선단부)를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 또다른 바람직한 구현예를 개략적으로 도시한다.

본 발명에 따른 장치의 구성요소들를 이해를 위해 종래의 부호와 함께 도면에 나타내고, 도면에서는 본 발명의 구현예를 이해하는데 적절한 세부 사항만 도시하며 본원의 상세한 설명을 참고하여 당업자에게 명백한 사항들은 특별히 강조하지 않는다.

본 발명은 상술한 문제점들을, 예컨대, 진공 작용으로 얻은 표면 혈관증식과 정전장치에서 발생한 전자기장을 통해 얻은 세포재생의 복합 작용을 피부 전기자극 효과와 조합하여 활용하는 장치를 통해 극복할 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 장치(10)의 바람직한 구현은:

- 논리 유닛(11);

- 진공발생 장치(12);

- 정전장치(13);

- 전기자극 장치(14);

- 핸드피스(A); 및

- 환자가 잡는 레퍼런스 핸드피스(27)로 이루어진다.

첨부한 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 장치(10)의 또다른 바람직한 구현은:

- 논리 유닛(11);

- 정전장치(13);

- 전기자극 장치(14);

- 핸드피스(A); 및

- 환자가 잡는 레퍼런스 핸드피스(27)로 이루어진다.

논리 유닛(11)은 모든 전원부품을 관리하며 이의 강도, 주파수, 특성 및 타이밍을 결정하는 마이크로프로세서가 구비된 인쇄 회로기판으로서, 통상은 오퍼레이터가 조작하기 위한 키보드(15)와 디스플레이(16)가 더 구비되어 있다.

논리 회로(11)는 진공 발생, 정전장치 및 전기자극을 관리 및 조절한다.

진공발생 장치(12)는 진공 펌프, 혹은 바람직하게는 솔레노이드 밸브의 배터리 수단 혹은 음압 변화에 적합한 또다른 방법으로 진공을 발생시킬 수 있고 바람직하게는 실제로 생성된 진공을 판독할 장치에 연결된 또다른 장치이다.

정전장치(13)는 실드 케이블(24)에 의해 하나 이상의 실드 전극(19)에 연결되고 또한 단극성 케이블(26)을 통해 레퍼런스 핸드피스(27)에 연결된 AC 전원을 포함하는 전자회로로 구성되며; 또한 0.3 내지 10 MHz 바람직하게는 0.3 내지 1.5 MHz 범위의 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 장치이다.

전기자극 장치(14)는 직류 및 소정의 극성을 가진 다양한 형태의 사각파동 및 반파동(half wave)을 생성하고, 실드 다극성 케이블(25)을 통해 핸드피스 헤드에 위치한 전극쌍(21)에 연결된 전기자극 발생기를 포함하는 전자 회로로 구성된다.

핸드피스(A)는:

- 그립(손잡이)(28);

- 헤드(T);

- 헤드(T)의 내측면 및/또는 엣지부에 위치하고 유전체(20)로 피복된 것으로서, 정전장치를 제공하기 위한 하나 이상의 실드 전극(19);

- 헤드(T)의 내측면 및/또는 엣지부에 배치되어 전기자극을 전달하는 하나 이상의 전극쌍(21)으로서, 각 쌍의 2개 전극은 서로 대립하는 전극쌍; 및

- 필요시, 진공 인가를 위한 공동(22)을 포함한다.

실드 전극(19)은 2개의 서로 구별되는 부분, 즉, 탁월한 전기 전도체 (일반적으로 금속) 및 환자 피부에 접촉될 유전 피복층(20)으로 이루어진 전극으로 구성된다.

헤드(T)는 오목면(17, 도 2 참조) 혹은 편평면(18, 도 3 참조)일 수 있으며, 이는:

- 실드형 공축 케이블(24)을 구비한 정전장치(13) (예를 들어, 타입 RG58 MIL);

- 전기자극 발생기(14) (실드형 다극성 케이블(25) 구비); 및

- 진공 발생기(12) (공압 케이블(23) 구비)에 연결된다.

오목면 헤드피스(17)는, 다양한 형태와 크기의 내부반사부 때문에 진공밀봉을 확보할 수 있는 공동(22) 등과 같이, 진공밀폐성이 우수한 형태를 갖는다.

평면 헨드피스(18)는 정전장치(13) 및 전기자극 발생기 대신에 사용되며, 진공효과가 있거나 없을 수 있다.

환자가 잡는 레퍼런스 헨드피스(27)는 금속체나 또다른 우수한 전기 전도체로 구성되고 이는 단극성 케이블(26)에 의해 정전장치(13)에 연결되어 있다.

케이블( 23, 24, 25 및 26)은 서로 기계적 연결되거나 분리될 수 있다.

이에 따라 상기 장치(10)는 진공효과, 용량 신호 및 전기자극을 (동시적으로 혹은 개별적으로) 발생시킬 수 있다.

바람직하게는, 이 장치(10)에는 소정시간후 자동 비활성화 위한 타이머가 구비될 수 있다.

상기 장치(10)는 건기식 및 공압식 내부회로를 포함하고, 본체와 배터리 공급부에 접속되어 있다.

이 장치(10)는 진공 발생기(12), 정전장치(13) 및 전기자극 발생기(14)가 단일 구조 내에 수용되는 형태, 또한 상기 발생기가 독립 유닛으로 구성되어 임의의 단일 핸드피스에 연결되거나 혹은 서로 다른 핸드피스를 통해 동일한 환자에게 동시에 전달되는 형태 모두 제공할 수 있다.

필요시 본 발명의 장치는 다음과 같은 보조장치들을 더 구비할 수 있다. 즉:

효과적인 필링을 수행할 수 있고 공압 케이블(23) 혹은 또다른 평행 케이블을 통해 진공 발생기(12)에 연결되는 마찰면을 구비한 장치;

저항기 혹은 적외선 열 발생기로 열기와 냉기를 전달하도록 설계된 다양한 크기와 형태의 플레이트, 혹은 열기/냉기 조절 혹은 그외의 동등한 기술이 조합된 펠티에(Peltier) 전지;

전통 방식이나 초점형 연속 혹은 펄스식 방출로서 상이한 주파수와 강도의 초음파를 전달하도록 구성된 다양한 크기와 형태의 핸드피스 혹은 플레이트;

LED 및 그외 동등한 방식으로 편광형 및 비편광형 광을 전달하도록 구성된 다양한 크기와 형태의 핸드피스 혹은 플레이트 등이다.

본 발명에 따른 장치는 다음과 같이 사용할 수 있다.

치료 및 장치 작동에 필요한 값들을 설정한 후, 핸드피스(A)의 헤드를 환자의 피부 표면 위로 직접 통과시킨다.

이 장치(10)가 유전체(20)로 피복된 실드 전극(19)을 통해 인가되는 고주파 교류를 발생시키는 동안, 환자는 전자기 회로를 폐쇄하여 바이오피드백을 판독하도록 설계된 레퍼런스 핸드피스(27)를 손에 쥔다.

치료대상 피부가 약간 홍조하고 주변 조직보다 더 밝거나 약간 따뜻해질 때까지 치료를 계속한다.

이해하는 바와 같이, 실드 전극(19) 및 레퍼런스 핸드피스(27)는 커패시터의 플레이트와 유사한 작용을 하며, 즉, 유전체(20)와 치료대상 피부의 각질층이 커패시터 유전체를 형성한다. 전류가 공급되면 유전체(20)로 피복된 실드 전극(19) 상에 전하가 형성되어 신속히 교대하며 따라서 생조직 내에서 전자기장을 야기한다. 이에 따라 방향이 변경되고 열이 발생한다.

치료대상 조직은 유전체 (핵이 제거된 세포로 이루어진 각질층) 및 전기 전도체 (피부)에 각각 부분적으로 융화된다. 전기 전도체의 내부 및 상기 유전체를 통해 전자기장이 발생하여 작용한다.

논리 유닛(11)은 정전장치(13)와 치료대상 조직 사이에 적절한 튜닝을 결정하고, 본 발명의 장치는 전기자극을 전극쌍(21)을 통해 전달하기 시작한다.

이 위치에서, 전자기장 전자력선의 영향을 받은 피부조직은 전자 이동 및 이에 따른 치료대상 피부내 이온의 양방향 유동과 충돌하며, 이는 조직의 전기전도성 개선 및 이에 비례하는 전자기장 효율성의 개선에 기여할 것이다.

자극은 교류신호, 연속적인 편광신호 혹은 편광 역행신호와 함께 발생할 수 있다.

전기자극의 기능은 간단히 말하면: 전자들의 유동이 전자기장을 통과하여 피부조직내 규칙적인 전하 운동을 야기하는 것이다.

이는 생조직내 이온운동을 증가시키며 전기저항 감소를 촉진, 즉, 전기 전도성 및 전자기 전도성을 증가시킨다. 이에 따라, 전자기장은 조직의 전도성이 향상되는 것에 비례하여 또는 전기저항의 감소에 비례하여 더 큰 속도로 이동한다.

전자기장의 확대에 따라 달성되는 또다른 효과로서 피부조직의 급속 과열을 들 수 있으며 온도가 39 내지 40℃ 범위 즉, 최대 재생전위점에서 안정화된다. 이는 Van't Hoff 법칙에 따라 보고된 바와 같다. 이에 따르면, 세포 재생율이 상기의 열 범위에서 300%를 초과하는 것으로 확인되었다.

혈관 운동을 촉진하여 피부에 대한 혈액 공급을 증대시키고 결과적으로 산소 및 영양소를 방출하는 진공 작용의 상승효과는 30 내지 40℃의 온도 범위에서 안정화함으로써 더욱 촉진되고, 이는 혈액의 점도를 낮추고 펌핑 작용의 수율을 향상시킨다.

상술한 기능은 모두, 지난 수십년간의 과학문헌에서 보고된 바와 같이, 전자기장으로 치료한 근육의 재생력과 매우 유사한 수준의 피부재생 증가를 유도한다.

필립스 그룹의 산하로서 "바이오-피드-백" 어플리케이션을 개발한 NXP 반도체사에서 개발한 집적 판독 플랫폼을 이용하여, 치료대상 피부조직에 대하여 특허 WO2007/096009에서 개시한 장치에서 발생한 전자기파의 이동속도를 본 발명의 장치와 비교했다.

비교 결과에서 확인된 평균 유효값은 WO2007/096009에 개시된 장치의 경우 300 내지 450 mV 이었다.

동일한 시점에서 동일한 조직에 대해, 본 발명에서 개시한 바와 같이, 핸드피스의 엣지부에 하나 이상의 전극쌍을 배치하여 전기자극을 인가한 경우, 평균 유효값이 약 700 내지 800 mV 범위로 확인되었다.

전류 속도는 전도체의 전기저항과 반비례하므로, 본 발명은 소정의 결과, 즉, 피부조직의 전기저항을 일시적으로 증강시키고 또한 근섬유의 세부조건에 더욱 근접하는 결과를 달성한다.

따라서 전기저항 감소는 동일한 분배시간 및 전달강도일 때 피부조직 상에 더 우수한 전자기장 효능을 부여하며 이는 생물학적 활성량보다 더 크다.

전자기장 전압을 700/800 mV로 증가시키면 나트륨 이온 및 칼륨 이온쪽으로의 진행이 증가하여 - "막전위"가 50 내지 70 mV로 알려진 - 세포막을 통과하는 속도가 더 빨라질 것이며 따라서, 지난 수십년 동안 근섬유에 대한 전자기장 인가를 특징으로 하는 최대전위 재생력과 유사한, 우수한 피부재생 효과를 달성할 수 있을 것이다.

본 발명의 장치는 사용하기 매우 간편하며, 또한 논리 유닛이 개재되어 발생 에너지 및 환자의 피부조직에 대하여 인가되는 에너지의 실제 효율성을 평가할 수 있게 하는 피드백 신호를 판독하여 파라미터 설정을 자동 변화시킨다는 사실에 주목할 필요가 있다.

Claims (11)

1. 전기적 피부자극 시스템을 포함하는 피부재생 자극장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기의 장치는:
   - 논리 유닛(11);
   - 정전장치(13);
   - 전기자극 장치(14);
   - 핸드피스(A); 및
   - 환자가 잡는 레퍼런스 핸드피스(27)를 포함하는 것인 장치.
3. 제2항에 있어서,
   진공발생 장치(12)를 더 포함하는 것인 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 논리 유닛(11)은 진공발생, 정전장치 및 전기자극을 관리 및 조절할 수 있는 마이크로프로세서가 구비된 인쇄 회로기판인 것인 장치.
5. 제3항 및 4항에 있어서,
   상기 진공발생 장치(12)는 진공펌프, 혹은 진공을 생성할 수 있는 기타의 장치인 것인 장치.
6. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정전장치(13)는 0.3 내지 10 MHz 및 바람직하게는 0.3 내지 1.5 MHz의 변화 주파수로 신호를 발생할 수 있는 하나 이상의 실드 전극에 연결된 교류 전원을 포함하는 전자 회로로 구성되는 것인 장치.
7. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기자극 장치(14)는 핸드피스(A)의 헤드(T)에 위치한 전극쌍(21)에 연결된 것으로써, 전기자극 발생기를 포함하는 전자 회로로 구성되고 여기서 각쌍의 두 전극이 서로 대립되는 것인 장치.
8. 제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   핸드피스(A)는:
   - 그립(손잡이)(28);
   - 헤드(T);
   - 헤드(T)의 내측면 및/또는 엣지부에 위치하며 유전체(20)로 피복된 것으로서, 정전장치를 제공하기 위한 하나 이상의 실드 전극(19);
   - 헤드(T)의 내측면 및/또는 엣지부에 배치되어 전기자극을 전달하는 하나 이상의 전극쌍(21)으로서, 각 쌍의 2개 전극은 서로 대립하는 전극쌍; 및
   - 필요시, 진공 인가를 위한 공동(22)을 포함하는 것인 장치.
9. 제3항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 핸드피스(A)는:
   - 실드형 공축 케이블(24)을 구비한 정전장치(13);
   - 실드형 다극성 케이블(25)을 구비한 전기자극 발생기(14); 및
   - 공압 케이블(23)을 구비한 진공 발생기(12)에 연결되는 것인 장치.
10. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하는 미용적 피부재생을 자극하는 방법.
11. 제10항에 있어서,
    - 치료에 필요한 값들을 설정하여 장치를 작동시키고;
    - 핸드피스는, 전자기 회로를 폐쇄하기 위해 레퍼런스 핸드피스(27)를 잡은 상태에서, 바이오-피드백을 판독하는 환자의 피부 표면 위로 직접 통과시키고; 및
    - 치료대상 피부가 약간 홍조하고 주변 조직보다 밝아지며 약간 더 따뜻해질 때까지 치료를 계속하는 단계들을 포함하는 것인 방법.

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