(57)【要約】皮膚病の処置のための方法および装置であって、処置の体積の特定の部分（４２５）以外の部分を熱的損傷からのがれさせながら、真皮の下の組織（４２０）の体積内に超音波エネルギを集束させることによって、体積の特定の部分（４２５）の選択的な加熱および熱的損傷を得る、方法および装置が提供される。繊維性の隔膜（４７０）の選択的な加熱は、周囲の脂肪組織を相対的にのがれさせながら、達成され得、このことは、繊維性の隔膜の縮小およびしわの外見上の減少につながり得る。毛包の基質（６１０）もまた、選択的に加熱され得、相対的に安全な一時的または永久的な脱毛を提供し得る。表在性筋腱膜系もまた、選択的に加熱され得、上にある皮膚の引き締めを得る。
2009533091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚病を処置するための方法であって、
真皮部分の下にある特定の体積の組織に超音波エネルギを集束させることであって、その結果、該特定の体積の第１の部分は該超音波エネルギによって熱的に損傷され、該特定の体積の第２の部分は該超音波エネルギによって熱的に損傷されないままである、ことを包含する、方法。
【請求項２】
前記第２の部分は、脂肪組織を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の部分は、コラーゲン構造を含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記コラーゲン構造は、繊維性の隔膜を含む、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記特定の体積は、前記組織の外部表面の下約２ｍｍ〜２０ｍｍにある、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記特定の体積は、前記組織の外部表面の下約５ｍｍ〜１０ｍｍにある、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記超音波エネルギは、約１ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数を有する、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記超音波エネルギは、約３ＭＨｚ〜８ＭＨｚの周波数を有する、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記超音波エネルギは、約５ＭＨｚの周波数を有する、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記特定の体積は、ほぼ球形であり、約０．５ｍｍ〜１ｍｍの直径を有する、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記特定の体積は線の形式を有し、該線の幅は約０．５ｍｍ〜１ｍｍである、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記組織の表面にほぼ平行でかつ前記線の方向にほぼ垂直な方向に前記超音波エネルギを提供する配列を平行移動させることをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記超音波エネルギは、複数のパルスの形式で提供される、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の部分は、少なくとも１つの毛母基を含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記特定の体積は、前記組織の外部表面の下約４ｍｍ〜８ｍｍにある、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記特定の体積は、前記組織の外部表面の下約６ｍｍにある、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記超音波エネルギは、約５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数を有する、請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記超音波エネルギは、約７ＭＨｚ〜８ＭＨｚの周波数を有する、請求項１４〜請求項１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記超音波エネルギは、約５ＭＨｚの周波数を有する、請求項１４〜請求項１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の部分は、表在性筋腱膜系を含む、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
皮膚病を処置するための装置であって、
真皮部分の下にある特定の体積の組織に超音波エネルギを集束させるように構成される配列であって、その結果、該特定の体積の第１の部分は該超音波エネルギによって熱的に損傷され、該特定の体積の第２の部分は該超音波エネルギによって熱的に損傷されないままである、配列を備えている、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、２００６年４月７日に出願された、米国特許出願第６０／７９０，１７０号からの優先権に基づいており、かつ該優先権の利益を主張し、該出願の開示全体は、本明細書に参考として援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、超音波エネルギを用いて医療上および美容上の処置の方法および装置に関し、より詳細には、特定の組織を選択的に加熱して、治療上および／または美容上の成果を得ることができるそのような方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
体の組織への制御された加熱は、様々な医療上および美容上の効果を達成するために用いられ得る。例示は、脱毛、刺青およびその他の皮膚の斑点の除去、しわを減少させるかまたはセルライトの外見を改良するためのコラーゲン構造を引き締めること、などを含む。加熱は、目標にされる組織の部位に様々な形態のエネルギを印加することによって達成され得る。エネルギは、例えば、電磁放射、マイクロ波放射、無線周波数波、レーザ、超音波エネルギ、または赤外線放射の形態であり得る。
【０００４】
損傷を受ける量を制限し、そのような損傷を組織内の特定の部位または特徴に限定するように、選択部位における組織にエネルギを印加することが好ましくあり得る。例えば、集束される電磁放射は、皮膚組織内の所望の深度における分離された部位を選択的に加熱し損傷させるために、用いられ得る。特許文献１は、皮膚組織内の所望の深度における分離された部位を選択的に加熱し損傷させるために、集束される放射を用いる方法および装置を説明する。加熱されるべき目標にされる領域を覆う表面部位に対する損傷を減少させるかまたは回避するために、そのような処置において表面冷却は好ましくあり得る。この刊行物に従うと、組織の周囲の領域は損傷されないが、所望の目標にされる部位が十分に加熱されることを確実にするために、冷却速度は、送達されるエネルギの強度と注意深くバランスをとられ得る。
【０００５】
発色団などの、エネルギを選択的に吸収する物質は、加熱されるべき組織の特定の部位を目標にすることを助けるために用いられ得る。そのような物質は処置される組織に自然に存在し得るか、またはそれらは計画的に導入され得る。例えば、特定の脱毛処置は、皮膚に光学エネルギを印加することを伴う。より暗い毛包は、そのようなエネルギを優先的に吸収し、多分、毛包の損傷および毛発育の停止を引き起こすことになろう。毛発育を管理することに対するそのような例示的なアプローチは、例えば、特許文献２において説明される。
【０００６】
エネルギを優先的に吸収するために発色団を用いることは、特定の組織における熱処置の適用を制限し得る。例えば、より暗い皮膚は、印加されたエネルギを過度に吸収し、毛包による選択的な吸収を妨げ得る。さらにそのような熱処置は、より明るい毛包の発育を制限することに対して有用であり得ない。発色団または処理される組織内に存在する他のエネルギ吸収物質はまた、部位が目標にされ得る深度も制限し得る。なぜなら、過度の印加されたエネルギは、それが目標の深度に達し得る前に吸収され得るからである。このことは、皮膚表面下のより浅い深度における望まない熱的損傷ともなり得る。
【０００７】
一つの可能性のある熱処置の適用は、皮下脂肪層に位置する繊維性の隔膜などのコラーゲン構造を加熱することである。これらの蛋白質構造の加熱は、隔膜の縮小を引き起こし得、このことは、皮膚の引き締めおよび／またはセルライトの外見を改善する結果となり得る。真皮下の組織への光学放射または電磁放射の印加は困難であり得る。なぜなら、印加されるエネルギの多くは、意図した目標の領域に適切に影響することなく、しばしば上部皮膚層によって吸収され得るからである。
【０００８】
組織の特定の領域にエネルギを向けることは、困難かつ時間のかかることであり得、所望の目標とする加熱効果を達成するために複雑なデバイスを必要とし得る。例えば、特許文献３は、永久脱毛を容易にするために、個々の毛包に高強度の音響エネルギを集束させる方法を説明する。この刊行物に従うと、個々の毛包は音響映像を用いてまず位置が突き止められ、次いで、点集束されるエネルギが個々に毛包に印加される。そのような方法は、非常に時間がかかり、非効率的であり得る。
【０００９】
目標にする加熱によって皮膚および他の組織を処置するために用いられる多くの形式のエネルギはまた、本来的に危険であり得、訓練された専門家によって印加される必要があり得る。例えば、レーザは、その印加が注意深く制御されない場合、やけどなどの望まない損傷を引き起こし得る。レーザはまた、目に向けられた場合、網膜の損傷および失明を引き起こし得る。レーザまたは無線周波数（「ＲＦ」）発生器などの特定のエネルギ供給源はまた、かさばりかつ／または高価であり得る。
【００１０】
超音波などの音響エネルギはまた、生きている組織に印加され得、治療の目的のために加熱を引き起こし得る。例えば、集束される超音波ビームを皮膚の皮膚層に向けて印加するための方法および装置は、例えば、特許文献４および特許文献５において説明される。そのような超音波エネルギの適用によって組織の部位に印加されるエネルギの量を制御することは困難であり得、熱的に損傷される組織に対する正確に制御される効果は容易ではないことがあり得る。
【００１１】
従って、副作用が最小で皮膚病の改善のために安全かつ効果的であることを兼ね備え、本明細書において上記に論議されるような欠点の少なくとも一部を克服する、プロセス、システムおよび装置を提供する必要があり得る。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１６１３５７号明細書
【特許文献２】国際公開第０３／０７７８３号パンフレット
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１５４３３２号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１１３，５５９号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／０１８４０７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
（本発明の目的および例示的な実施形態）
本発明の目的のうちの１つは、所望の美容上および治療上の効果を達成するために、組織の部位を選択的に加熱するためのプロセスおよび装置の例示的な実施形態を提供することである。本発明の別の目的は、部位が真皮の下に位置する場合、隣接する部位を熱的損傷からのがれさせながら、熱的損傷に組織の部位を選択させることができるように構成されるプロセスと、システムと、装置とを提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、一時的もしくは永久的な脱毛または毛発育の制御のためのプロセスと、システムと、装置とを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、家庭での使用のための安全な脱毛または毛発育の制御のためのプロセスおよび装置を提供することである。
【００１５】
本発明のなおもさらなる目的は、皮膚下の脂肪組織の熱的な損傷を回避しながら、皮膚下の脂肪組織内に位置し得るコラーゲン構造を選択的に加熱するための装置および方法を提供することである。そのようなコラーゲン構造を加熱することは、例えば、しわの外見を減少させ、かつ／またはセルライトの外見を改善するために実行され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
これらおよび他の目的は、本発明に従うプロセスおよび装置の例示的な実施形態によって達成され得、本発明において、集束した超音波エネルギは、加熱されるべき目標部位を含む組織の部分に向けられ得る。向けられるエネルギの特性は、目標の部位によるエネルギの選択的な吸収を提供するように制御され得、該目標の部位は、集束されるエネルギを受ける組織の部分内に明確な構造上の特徴を含み得る。
【００１７】
本発明の別の例示的な実施形態において、集束される超音波エネルギ供給源を含む装置が提供され得る。該エネルギ供給源は、ハウジング内に収納され得、皮膚または他の組織の部位の上を横切るように走査され得る超音波エネルギの線状の集束を提供するように構成され得る。あるいはまたはそれに加えて、皮膚または他の組織の部位の上を横切るように走査され得る点集束の変換器のアレイを含み得る。エネルギ供給源のパラメータは、特定の値に事前設定され得るか、または代わりに、１つ以上のパラメータは、体の種々の領域における所望の結果を達成するために調整可能であり得る。
【００１８】
本発明の別の例示的な実施形態において、超音波エネルギは、生物学的構造の一部分に集束され得る。波の特性は調整され得、その結果、超音波エネルギに曝される一部の領域は超音波エネルギからエネルギを吸収することによって熱的な損傷を受けるが、音響エネルギの同様な強度に曝される別の隣接する部位は熱的に損傷されない。
【００１９】
本発明の特定の例示的な実施形態において、エネルギ供給源は、隣接するかまたは近くの組織を熱的損傷からのがれさせながら、皮膚内または皮膚のコラーゲン構造への選択的な加熱および／または熱的損傷を生成するように構成され得る。これらのコラーゲン構造は、表皮下脂肪組織に位置し得る、繊維性の隔膜または表在性筋腱膜系（ＳＭＡＳ）を含み得る。
【００２０】
本発明のさらなる例示的な実施形態に従って、エネルギ供給源は、周囲の脂肪組織に対する熱的損傷を回避しながら、成長期の毛母基および／または毛包上皮の部分に対する選択的加熱および／または熱的損傷を生成するように構成され得る。そのような加熱または熱的損傷は、処置された毛包の発育の一時的または永久的な停止という結果になり得る。
【００２１】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴および利点は、含まれる図面および付属の請求項に関連して理解されるとき、本発明の実施形態の以下の詳細な説明を読み次第、明らかとなる。
【００２２】
本発明およびその利点のより完全な理解のために、ここで、添付の図面に関連させて以下の説明に対して参照がなされる。
【００２３】
図面全体を通して、同じ参照番号および文字は、別に述べられない限り、例示される実施形態の同様な特徴、要素、構成要素または部分を示すために用いられる。さらに本発明は、ここで図を参照して詳細に述べられるが、それは、例示的な実施形態に関連して、そのように行なわれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
(発明の例示的な実施形態の詳細な説明）
図１は、本発明の例示的な実施形態に従って用いられ得る適切な汎用システム１００の例示的な実施形態を例示する。図１において、選択された熱処置が実行され得る生物学的組織の領域１６０が示される。生物学的組織は、上部表面１６１と、皮膚層１６４、および／または皮膚下脂肪層１６６とを有する表皮層１６２を含み得る。
【００２５】
システム１００は、ハウジング１１０と、超音波エネルギの供給源１３０と、制御モジュール１４０と、オプションの速度センサ１５０とを含み得る。これらの構成要素の１つ以上は、ハウジング１１０内に位置し得る。ハウジング１１０は、オプションで、ハンドル、またはユーザによって保持され得る他の突起部を含み、ユーザが皮膚表面１６１の上にハウジング１１０および付属の超音波供給源１３０を平行移動させることを可能にし得るハンドピース（ｈａｎｄｐｉｅｃｅ）として構成され得る。音響的結合媒体１２０もまた、超音波供給源１３０と皮膚１６０との間の音響的結合を改善するために備えられ得る。結合媒体は、上部表面１６１に直接に塗布され得るか、または例えば、柔軟性のあるポリマー膜に含まれ得る、局所的ゲルまたは類似のものの形態であり得る。
【００２６】
超音波エネルギ供給源１３０は、高強度の超音波エネルギを生成するように構成され得る。このエネルギは、集束され、その結果、その強度は所望の焦点深度においてまたは表面下の焦点帯内において最大化される。解剖学的構造への集束される超音波エネルギの送達は、例えば、米国特許出願公開第２００５／０１４３６７７号に説明される。超音波供給源１３０は、固定焦点距離を有し得、ハウジング１１０に付属され得、その結果、皮膚の表面の上の供給源１３０の高さは調整可能であり得る。この例示的な構成は、ハウジング１１０内の超音波供給源１３０の位置を調整することによって、皮膚表面１６１の下の印加される集束エネルギの深度を正確に設定することを容易にし得る。あるいは、装置１００は、特定の用途用にハウジング１１０の底部の下に固定焦点距離を備え得る。
【００２７】
制御モジュール１４０は、超音波供給源１３０に供給される電力をオンまたはオフに切り替え得るスイッチを含み得る。制御モジュール１４０は、オプションで、超音波供給源１３０に関係する他のパラメータを変化させるように構成され得る。そのような例示的なパラメータは、例えば、電力強度、焦点深度、パルス継続時間、周波数などを含み得る。
【００２８】
図２は、システム１００および本発明の他の例示的な実施形態と共に用いられ得る、直線に集束される超音波エネルギ供給源２００の例示的な実施形態の図である。超音波エネルギ供給源２００は、超音波を生成することができる変換器２１０を含み得る。凹面の円筒形要素２２０は、変換器２１０に付属（例えば、音響的に結合）され得る。円筒形要素２２０の凹面の表面２４０の形状は、変換器２１０によって生成される超音波がほぼ線２３０に沿って集束されるように提供され得る。円筒形要素２２０の断面の輪郭２５０は、円形もしくは放物線状であり、またはその輪郭は、別の形状を有し得る。輪郭２５０は、エネルギの集束される線２３０を提供するような形状であるべきである。輪郭２５０の形状は、変換器２１０および円筒形要素２２０を形成する材料、変換器２１０が動作される周波数および電力レベル、処置される組織の音響伝播特性、などに部分的に依存し得る。このように、線集束の超音波エネルギは、皮膚の上部表面１６１の下の深度２６０に向けられ得る。
【００２９】
図３は、本発明の例示的な実施形態に従って、集束される超音波エネルギを生物学的組織に印加するための例示的な手法の上面図を示す。例えば、掃引線２３０は、位置３２０において最初に提供される超音波エネルギの線状に集束するパターン（ｌｉｎｅａｒ  ｆｏｃｕｓ  ｐａｔｔｅｒｎ）の上面図を表す。超音波供給源１３０は、方向３１０に沿って平行移動され得、その結果、掃引線２３０は第２の位置３３０に移動される。方向３１０は、掃引線２３０に対してほぼ垂直であり得る。このようにして、超音波エネルギは、部位全体３４０の下に所定の深度でほぼ均一に印加され得る。
【００３０】
図１に示される例示的なシステム１００は、オプションで、処置されている生物学的組織に対する過度の熱的損傷を防ぐことができる速度センサ１５０を含み得る。このことは、例えば、超音波供給源１３０が処置されている生物学的組織を横切る速度に応答して、超音波供給源１３０に供給される電力を制御し、制限し、かつ／または遮断することによって、達成され得る。速度センサ１５０は、超音波供給源１３０を含むハウジング１１０が皮膚表面１６１を横切って走査される速度を検出しかつ／または制御するように構成され得る。この速度は、図３に示される直線に集束される超音波エネルギ２３０の掃引が経路３１０に沿って移動する速度に対応し得る。速度センサ１５０は、例えば、機械的な車輪、ＬＥＤ、または、ハウジング１１０が生物学的組織に対して平行移動している速度を感知または検出するように構成され得る別の機械的センサもしくは光センサ、などを含み得る。
【００３１】
速度センサ１５０は、図１の制御モジュール１４０と連絡し得、制御モジュール１４０は、皮膚の上部表面１６１に沿った、ハウジング１１０および付属の超音波供給源１３０の検出される平行移動の速度に応答して、超音波供給源１３０に供給される電力を変化させるように構成され得る。制御モジュール１４０はまた、例えば、ハウジング１１０の平行移動の速度が最小値未満に降下した場合、かつ／または平行移動の方向が逆になった場合、超音波供給源１３０への電力をオフに切り替えるように構成され得る。制御モジュール１４０はまた、超音波供給源１３０によって生成される超音波エネルギの強度がハウジング１１０の平行移動の速度にほぼ比例するように、超音波供給源１３０に供給される電力を制御するように構成され得る。このことは、ハウジング１１０が生物学的組織の上部表面１６１を横切るときに、生物学的組織の領域１６０内の所望の深度において送達されている相対的に均一の密度のエネルギという結果になり得る。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態において、超音波供給源１３０は、１つ以上の列の点集束の超音波の変換器、またはそのような変換器のアレイを含み得る。個々の変換器は、ハウジング１１０の下部表面の上に均一の距離でハウジング１１０に付属され得、かつ／またはそれらの変換器は、目標の領域１６０に対して異なる高さで位置し得る。個々の変換器は各々同じ焦点深度を有し得るか、またはそれらの変換器は異なる焦点深度を有し得る。点集束の超音波変換器の列またはアレイを皮膚の表面を横切って平行移動させることは、皮膚の上部表面１６１の下に１つ以上の深度で集束した超音波エネルギを提供し得る。点アレイの集合は、図２に示される線集束の超音波エネルギ供給源２００を用いて提供され得る、印加されるエネルギの分布と同じほど均一であるエネルギの分布を提供し得ない。しかしながら、点集束の超音波供給源の配列またはアレイの例示的な実施形態によって提供される、印加される超音波エネルギの分布は、一部の用途において好ましくあり得る。
【００３３】
本発明のなおも他の例示的な実施形態において、システム、プロセスおよび装置は、加熱されるべき特定の目標部位を捜し出すためのフィードバック制御または画像化の必要なく、皮下の脂肪層内の繊維性の隔膜への選択的な加熱を生成するように構成され得る。繊維性の隔膜への加熱は、コラーゲン構造の縮小、覆っている皮膚の引き締め、および／またはセルライトの外見の改善につながり得る。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態に従う、システム、プロセスおよび装置を用いて繊維性の隔膜を選択的に加熱することが、断面図にて図４に例示される。この例示的な図は、処置されるべき組織の切片の上に提供される高強度の線状集束の超音波エネルギ（ＨＩＦＵ）の供給源２００を示す。超音波エネルギは、皮膚下脂肪層１６６内に位置する焦点帯４２０に集束される。焦点帯４２０は、例えば超音波エネルギなどの供給されるエネルギの強度が特定の閾値より大きい皮膚表面１６１の下の範囲の距離を表すと理解され得る。焦点深度４２６は、印加されるエネルギが最大値を有する皮膚表面１６１の上部切片の下の距離を表すと理解され得る。
【００３５】
図４に示されるように、処置されるべき生物学的組織４２５の体積は、焦点帯の上限４２１と焦点帯の下限４２２との間に提供される。焦点深度４２６は、一般的に焦点帯４２０内に位置し得る。焦点帯４２０の高さは、例えば、エネルギ供給源に供給される電力、焦点形状、皮膚組織の特性などを含むいくつかのパラメータに依存し得る。焦点帯４２０の上部限界４２１および下部限界４２２は図４に示されるように正確には描かれ得ないで、その代わりに、印加されるエネルギの強度が、ある特定の値を超える、表面下のおおよその距離を表し得る。
【００３６】
超音波供給源２００は、方向４５０に皮膚表面１６１を横切って走査され得、方向４５０は、図３に例示される上面図における経路３１０に対応し得る。このようにして、処置されるべき生物学的組織の体積４２５は、少なくとも最小の強度の印加される超音波エネルギに曝され得る。焦点帯４２０の上および下に位置する組織は、より小さい強度の印加されるエネルギに曝され得、従ってどの熱的損傷も受け得ない。
【００３７】
処置体積４２５を含み得る脂肪層１６６は、脂肪組織および繊維性の隔膜４６０の両方を含み、これらは、コラーゲンから形成される乏しい構造（ｓｔｉｎｇｙ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）である。印加される超音波エネルギのパラメータは選択され得、その結果、エネルギは、処置体積４２５内のこのコラーゲン構造に対する熱的な損傷を引き起こすほど十分に高い強度で、焦点帯４２０内に存在する繊維性の隔膜４７０の部分によって選択的に吸収される。処置体積４２５内の脂肪組織は、そのような熱的損傷からのがれられ得る。なぜなら、そのような脂肪組織は、望まない損傷を引き起こすほど十分なエネルギを吸収しないからである。さらに、処置体積４２５の上および下にある生物学的組織も、超音波エネルギの印加後、損傷されないままである。なぜなら、これらの領域に印加される強度は、処理体積４２５内の強度より低く、熱的損傷を引き起こすのに不十分であり得るからである。
【００３８】
例えば、隣接する脂肪組織に対する熱的な損傷を回避しながら、繊維性の隔膜による超音波エネルギの選択的な吸収を達成するために、超音波エネルギは、約１〜１０ＭＨｚ、より好ましくは約３〜８ＭＨｚ、およびさらにより好ましくは約５ＭＨｚの範囲の周波数を有し得る。印加されるエネルギの焦点深度は、約２ｍｍ〜２０ｍｍであり、好ましくは約５ｍｍ〜１０ｍｍであり得る。皮膚層の深度は体の種々の部分にわたって変化し得るので、選択された深度は、処理される組織の部位に依存し得る。概して、真皮のその特定の場所の厚さより大きい焦点深度を選択し、その結果、超音波エネルギが脂肪層１６６内に集束されることが好ましくあり得る。
【００３９】
点集束される超音波供給源の例示的なアレイに関して、各超音波エネルギ供給源の最大の電力出力は、例えば、約５〜２０Ｗであり得る。焦点深度における点の大きさは、例えば、約０．５〜１ｍｍであり得、例えば、約０．５〜１５ｃｍ／ｓ、または好ましくは、約０．５〜５ｃｍ／ｓの走査速度が用いられ得る。これらの例示的なパラメータは、点集束エネルギに曝された焦点平面の近くの組織の部位に対する、例えば、約１０００Ｊ／ｃｍ２までの特定のエネルギ露出という結果になる。この例示的なエネルギ露出値は、多少、より高くかまたはより低く設定され、処置体積内の繊維性の隔膜を囲む組織に対する望まない熱的損傷を回避しながら、繊維性の隔膜に対する十分な加熱を提供し得る。最大の電力出力の選択は、例えば、焦点形状を含むいくつかの要因に依存し得る。超音波エネルギ供給源２００は、持続波（ＣＷ）モード、パルスモード、および／または、超音波がより低い周波数波によって変調されるモードで動作され得る。
【００４０】
超音波エネルギが約０．５〜１ｍｍの幅を有する集束される線で提供される場合、線状に集束される変換器２１０の出力電力は、集束される線の１ｃｍ当り、例えば、約４０〜２００Ｗの範囲にあり得る。走査速度は、再び、例えば、約０．５〜１５ｃｍ／ｓ、または好ましくは、約０．５〜５ｃｍ／ｓの走査速度であり得る。これらの例示的な値は、点集束および線集束の超音波供給源の両方に関して、単位領域当りの同じ総量の出力を処置されている組織に向けることに基づき得る。しかしながら、線集束の超音波供給源２００の電力の選択（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）は、点集束の超音波供給源のアレイの電力より多少高くなり得る。なぜなら、線集束の超音波供給源は、同じ走査速度に対して、処置される領域のより均一かつ完全な適用範囲を提供し得るからである。概して、焦点深度において点の超音波供給源の間に、集束される超音波エネルギに直接曝されない一部の組織の部位があり得る。これは、例えば、処置領域の上に装置の複数回の通過を行なうことによって対処され得、この場合、該通過は、互いにほぼ平行かまたは斜めであり得る。
【００４１】
繊維性の隔膜に対して熱的損傷を引き起こすことは、繊維性の構造の縮小という結果になり得、このことは、皮膚のしわの減少および／もしくは引き締め、またはセルライトの外見の改善につながり得る。これらの有益な結果は、本明細書において説明される本発明のシステム、プロセスおよび装置の例示的な実施形態を用いることによって、達成され得、このことは、熱的損傷から周囲の脂肪をのがれさせながら、隔膜が選択的に加熱されることを可能にし得る。さらなる有益な結果は、わずかに異なる焦点深度において一つの処置領域上を超音波エネルギを複数回通過させることによって得られ得る。この例示的な手法は、脂肪層内の異なる深度において隔膜への加熱を生成し得、このことは、繊維性の隔膜のより広範囲でかつ均一な縮小につながり得る。
【００４２】
繊維性の隔膜に対する選択的な損傷を生成する、集束された超音波の能力の実施例として、７．５Ｍｈｚ変換器、皮膚表面下４ｍｍの焦点距離、および４５Ｗの最大電力出力を有するプロトタイプの点集束される高周波超音波デバイスを用いて、実験が実行された。変換器は、約６．８Ｊの送達されるエネルギに相当する１５０ｍｓのパルス幅を有するパルスモードで動作された。集束点の直径は約０．３ｍｍであった。
【００４３】
超音波エネルギに曝された皮膚組織の例示的な断面５００が、図５に示される。損傷された組織の識別を助けるために、ＬＤＨ着色が用いられた。観察された損傷深度は約２．８ｍｍであり、直径は約０．９×２．２ｍｍであった。繊維性の隔膜への選択的な熱的損傷が見られ、表皮、真皮、または周囲の脂肪に対する外見上の熱的損傷は全く観察されなかった。
【００４４】
本発明のさらなる例示的な実施形態に従って、表在性筋腱膜系（ＳＭＡＳ）への選択的な加熱は、上記に類似の例示的なシステム、プロセスおよび装置を用いて達成され得る。ＳＭＡＳは、顔の皮膚をその下にある筋肉組織に部分的に結合するコラーゲンベースの組織構造である。熱的損傷を引き起こすのに十分な程度までＳＭＡＳを加熱することは、上にある顔の皮膚の引き締めおよびしわの外見上の減少につながり得る。従って、本明細書において説明される上記の例示的なシステム、プロセスおよび装置を用いて、非侵襲性の顔のしわとり処置が達成され得る。ＳＭＡＳへの選択的な加熱に関して、焦点深度は、約０．４〜１．５ｃｍ、または、好ましくは約０．７〜１．２ｃｍであるように選択され得る。
【００４５】
本発明のさらなる例示的な実施形態において、例示的なシステム、プロセスおよび装置は、脱毛および／または毛発育の制御のために提供され得る。このプロセスの例示的な図が、図６に示される。例えば、概して活発に成長かつ分裂している上皮細胞の集合を含む、成長期の毛６２０の基質６１０は、しばしば、脂肪層１６６にある真皮１６４のすぐ下にあり得る。本明細書において説明される本発明に従う、例示的なシステム、プロセスおよび装置を用いて、図２を参照して上に説明される集束の超音波供給源２００は、真皮１６４の直下にあり、かつ脂肪組織１６６および成長期の毛母基６１０を含む処置帯４２５に超音波エネルギを印加するために用いられ得る。
【００４６】
毛母基６１０は、相対的に均質の周囲の脂肪組織１６６より容易に超音波エネルギを吸収し得る層構造を有する。熱的損傷から周囲の脂肪をのがれさせながら、毛母基６１０への選択的な損傷が達成され得る。この選択は、例えば、脂肪層１６６と比較して、基質６１０による、超音波エネルギのより大きな吸収と熱外傷に対するより大きな感受性との組合せによって、達成され得る。この選択的加熱は、処置領域における毛発育および／または一時的な脱毛の制御につながり得る。ある期間にわたり超音波エネルギを用いる繰返しの処置によって、永久的な脱毛を達成することも可能である。毛発育に影響を及ぼすための熱的損傷の例示的な使用は、例えば、国際公開第０３／０７７８３号に説明される。
【００４７】
鞘（ｓｈｅａｔｈ）または乳頭などの毛母基６１０内またはその周りに位置する、成長期の毛母基および／または組織構造を選択的に損傷するために適用可能な例示的なパラメータは、本明細書に記述されるような繊維性の隔膜を選択的に加熱するために用いられるものと同様である。わずかにより低い電力レベルは、毛の発育を制御する際かつ／または一時的な脱毛を提供する際に、効果的であり得る。例えば、超音波エネルギは、例えば、約０．５〜１ｍｍの幅を有する集束される線で提供され得、線集束される変換器の出力電力は、例えば、集束される線の１ｃｍ当り約２０〜１００Ｗの範囲にあり得る。超音波周波数は、例えば、約５〜１０Ｍｈｚであり、好ましくは約７〜８Ｍｈｚであり得る。焦点深度は、皮膚表面下約４〜８ｍｍ、好ましくは約６ｍｍであり得る。オプションで、図１に示される例示的な超音波装置１００は、超音波供給源１３０によって生成される超音波のフィードバックを用いることによって、皮膚層の深度を検出することを容易にする検出器を含み得る。これは、脂肪層１６６の上部部位に焦点深度をより正確に設定することを可能にし、脱毛または発育制御の有効性を改善させる。
【００４８】
本明細書に説明される脱毛および発育制御のための例示的なシステム、プロセスおよび装置は、レーザなどの光エネルギを用いる他の技術に対して多くの利点を有する。レーザベースのシステムとは異なり、超音波装置は、不意の露出による目の損傷の危険をほとんどまたは全く引き起こさない。また、皮膚表面の表面冷却（ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ  ｃｏｏｌｉｎｇ）は、レーザベースの技術にとってしばしば必要であるが、本明細書において説明される例示的な超音波の手法にとって必要ではない。例示的な超音波のシステム、プロセスおよび装置は、概して、着色によって影響されない。従って、本発明に従う、例示的なシステム、プロセスおよび装置は、より暗い皮膚の色を有する個人によって用いられ得、薄い色の毛を除去するのにも有効である。
【００４９】
従来のレーザベースの技術は、これらの状況下において効果のない場合がある。なぜなら、印加された電磁エネルギの選択的な吸収を得るために、毛と周囲の皮膚との間に高度なコントラストが必要であるからである。さらに、超音波装置が皮膚表面から外されたとき、不慮のやけどが発生する危険がほとんどまたは全くない。これは、物理的な接触が失われたとき、音響エネルギは皮膚から分離し、超音波エネルギがもはや皮膚に浸透しないからであり得る。対照的に、本発明の例示的な実施形態に従った集束されるレーザデバイスは、焦点が皮膚または他の組織に接触する場合、不慮のやけどを引き起こし得る。
【００５０】
従って、本発明に従う、例示的なシステム、プロセス、および装置は、家庭での使用のために代替の従来のシステムおよび方法より安全であり得る。このことは、例えば、用いられるエネルギが皮膚の損傷を回避するほど十分に低いからであり得る。
【００５１】
皮膚表面においてまたはその上で毛を切るシェービングとは対照的に、本発明の例示的なシステム、プロセスおよび装置は、皮膚表面下の成長期の毛を損傷し、それによって、よりスムーズで清潔で完全な脱毛を提示し得る。対照的に、シェービング、ワクシング（ｗａｘｉｎｇ）、プラッキング（ｐｌｕｃｋｉｎｇ）、毛抜き（ｔｗｅｅｚｉｎｇ）、電気分解法、レーザ光の印加、非干渉性光の印加、または脱毛剤の使用を含む他の従来の脱毛の方法は、皮膚表面における毛の突出部を用い得る。
【００５２】
本明細書に説明される本発明の例示的な実施形態は、例えば、プロフェッショナルの美容サービス提供者によるスパもしくはサロンにおけるプロフェッショナルの設定、または診療所における免許を受けた医療専門家によるプロフェッショナルの設定において用いられ得ることは理解されるべきである。より満足のいく効果を得るために必要に応じてそのような設定において、より高いエネルギが用いられ得る。さらにより高いエネルギの設定およびより複雑な設定があり得る。
【００５３】
本発明は、特定の実施形態および用途の点から説明されたが、当業者は、この教示を考慮して、本請求される発明の精神から逸脱することなくまたは本請求される発明の範囲を超えることなく、追加の実施形態および修正を生成し得る。従って、本明細書の図面および説明が、本発明の理解を容易にするために例示として提供されること、および本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではないことは理解されるべきである。
【００５４】
従って、当業者が、本明細書において明白には示されていなくまたは説明されないが本発明の原理を実施し、従って本発明の精神および範囲内にある、多数のシステム、配列および方法を考案することが可能であることは理解される。さらに、本明細書において参照されるすべての刊行物、特許および特許出願は、その全体が本明細書において参考として援用される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の例示的な実施形態に従って用いられ得る例示的な装置の図である。
【図２】図２は、本発明のプロセスおよび／または装置の例示的な実施形態に従って用いられ得る、線集束の超音波供給源の例示的な実施形態の図である。
【図３】図３は、図２の超音波供給源の例示的な掃引経路およびそれに関係する処置された皮膚の部位の図である。
【図４】図４は、本発明の例示的な実施形態に従う、繊維性の隔膜を選択的に加熱するプロセスおよび例示的な装置を使用することの例示的なステップの断面図である。
【図５】図５は、集束される超音波を用いて処置される皮膚組織の断面の例示的な画像であり、本発明のプロセスおよび／または装置の例示的な実施形態に従う、繊維性の隔膜の選択的な加熱を例示する。
【図６】図６は、本発明の例示的な実施形態に従う、繊維性の隔膜を選択的に加熱するプロセスおよび装置を使用することの例示的なステップの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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