(57)【要約】  本発明の特定の実施形態による方法及びシステムは、物質をヒト被験者の皮膚上に適用することを含む。次にアプリケータを被験者に適用して被験者の領域を冷却する。組織を冷却した後、核生成開始剤を用いて組織内で凍結事象を開始する。核生成開始剤は、接触すると皮膚に播種して皮膚内で予測可能な凍結を引き起こす、氷晶とすることができる。氷晶と皮膚との間の接触時間を制御して、所望の効果を達成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の予測可能な時間に被験者の皮膚を予測可能に凍結するための方法であって、
前記皮膚が第１の温度になるように、前記皮膚の温度を前記皮膚内の流体の凍結点より下まで低下させるステップと、
前記皮膚に播種し、皮膚内で予測可能な凍結事象を引き起こすために、氷晶を前記皮膚と接触させるステップと、
予測可能な凍結が所望の時間に発生するように、前記氷晶と前記皮膚との間の接触の時間を制御するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記皮膚の表面を前記氷晶に物理的に接触させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記氷晶が前記皮膚の真皮層と接触するように、カテーテルを用いて前記氷晶を前記被験者に導入するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記氷晶を、前記皮膚上に配置された凍結防止剤溶液内で形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記皮膚の温度を第１の処置期間にわたって前記第１の温度で維持するステップであって、前記第１の温度は、前記皮膚内の前記流体の前記凍結点より７℃を超えて低い、ステップと、
前記第１の処置期間の後、前記凍結防止剤溶液内で前記氷晶を形成するために、前記凍結防止剤溶液を前記凍結防止剤溶液の凍結点より上の温度から前記凍結防止剤溶液の前記凍結点より下の温度まで冷却するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記氷晶の形成が前記皮膚温度を前記第１の温度より下まで低下させることを要しないようにするように、皮膚表面上の凍結防止剤の濃度を希釈して、希釈濃度の凍結点を前記凍結防止剤溶液の温度より上の値まで上昇させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
超音波エネルギーを使用して、前記氷晶を前記皮膚内又は前記皮膚に接触している物質内のいずれかで作り出すステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の温度は、前記皮膚に播種する前の前記皮膚内の前記流体の前記凍結点より少なくとも１０℃低いことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の温度を第１の処置期間にわたって維持するステップと、
前記第１の処置期間が満了した後、皮膚温度を前記第１の温度より低い第２の温度まで低下させて前記氷晶を作り出すステップと、
前記第２の温度を第２の処置期間にわたって維持するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の期間が満了した後、前記皮膚の表面を前記第１又は第２の温度より高い第３の温度まで急速に加温するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３の温度を第３の処置期間にわたって維持するステップであって、前記第３の温度は、表皮組織に最小限の損傷を生じさせる前記凍結点から５℃以内の寒冷療法温度である、ステップと、
前記皮膚の前記表面が室温又は室温より上まで温まることを可能にするステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の温度は、前記皮膚に播種する前の前記流体の前記凍結点より３℃未満低いことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の温度を所定の期間にわたって維持して、前記氷晶を前記皮膚に接触させる前に所定レベルの皮膚過冷却を引き起こすステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記凍結事象を検出するステップと、
前記凍結事象の検出に基づいて、前記皮膚の温度を前記皮膚内の前記流体の前記凍結点より上の温度まで上昇させるときを制御することによって、前記凍結事象の時間の長さを制御するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記氷晶を、前記皮膚の前記温度を前記流体の凍結温度より下まで低下させる前に形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記氷晶を、前記皮膚の前記温度を前記流体の凍結温度より下まで低下させた後で形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記皮膚と接触しているカップリング媒質を使用して前記皮膚からの熱の除去を補助するステップをさらに含み、前記カップリング媒質は、氷核生成剤、ヒドロゲル、及び／又は凍結点降下剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
カップリング媒質を前記皮膚に適用するステップであって、前記カップリング媒質は、氷晶を形成することが可能な媒質をその中に有する、ステップと、
前記カップリング媒質と熱的に接触しているアプリケータの温度を確立して、皮膚表面と物理的に接触している前記媒質の部分を予測可能に凍結させるステップであって、前記媒質の凍結部分が前記皮膚の凍結を生じさせるようにするステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記カップリング媒質は、水を含む架橋ポリマーを含み、前記カップリング媒質は、−４０℃、−２５℃、−２０℃、又は−１５℃のいずれかより高い所定の凍結点を有するように、水−モノマー−架橋剤含有量の特定の比を有することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記架橋ポリマーはヒドロゲルであることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記媒質は、氷核生成剤（ＩＮＡ）であることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＩＮＡは、
生体由来のタンパク質、
グラム陰性着生細菌由来の物質、及び／又は
シュードモナス属、エルウィニア属、又はキサントモナス属のいずれかに属する物質、
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記カップリング媒質は、前記媒質である氷核生成剤を含有するヒドロゲルを含み、前記カップリング媒質が前記皮膚によって吸収されるときに前記氷核生成剤が前記皮膚と接触しないようになっていることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記カップリング媒質は、前記カップリング媒質のヒドロゲルの内層に含有されるか又は前記カップリング媒質のリポソーム構造内に含有される、氷核生成剤を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
カップリング媒質を被験者に適用するステップであって、前記カップリング媒質は、氷晶を形成することが可能な物質をその中に有する、ステップと、
前記カップリング媒質と熱的に接触しているアプリケータの冷却表面の温度を確立して、前記冷却表面と直接接触している前記物質を少なくとも部分的に凍結させるステップであって、前記温度は、皮膚表面と接触している前記物質の部分が液体状態にあるような温度である、ステップと、
前記冷却表面の前記温度を低下させて、前記皮膚表面と接触している前記物質の少なくとも一部を凍結させるステップであって、前記皮膚表面に播種し、前記皮膚内で前記凍結事象を予測可能に発生させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記カップリング媒質は、水を含有するヒドロゲルを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記カップリング媒質は、凍結点降下剤及び氷核生成剤を含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記冷却表面の前記温度を低下させるステップは、前記皮膚を有意に過冷却することなく皮膚組織の少なくとも部分的な凍結を生じさせるのに十分な量だけ前記冷却表面を冷却することを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記冷却表面を、皮膚を凍結することなく皮膚組織を冷却するのに十分な低温で第１の処置期間にわたって維持するステップと、
前記第１の処置期間が満了した後、前記冷却表面の前記温度を低下させ、次いで前記温度を維持するステップであって、それにより前記皮膚表面と接触している前記カップリング媒質の少なくとも一部が凍結して、前記皮膚表面に播種し、前記凍結事象が第２の処置期間にわたって維持されるようにする、ステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の処置期間が満了した後、前記アプリケータを用いて前記皮膚を急速に加温して、前記皮膚組織を迅速に解凍することを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の処置期間が満了した後、
前記アプリケータを、真皮組織を体熱により解凍させるのには十分であるが、表皮組織を解凍させるには不十分な量だけ加温するステップと、
前記真皮組織が解凍した後、前記アプリケータの温度を第２の処置温度まで調整するステップであって、それにより前記真皮組織が再凍結し、前記表皮組織が凍結したままであるようにするステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
アプリケータの冷却表面の温度を前記冷却表面が担持するカップリング媒質の凍結点より下まで低下させて、前記カップリング媒質の一部を凍結させるステップと、
前記冷却表面によって担持された前記カップリング媒質を被験者の皮膚に、前記カップリング媒質の液体部分が前記カップリング媒質の凍結部分と被験者の皮膚とを隔てるように適用するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記カップリング媒質を前記皮膚に適用した後、前記冷却表面を介して前記カップリング媒質を冷却して、前記カップリング媒質を通して凍結フロントを伝搬し、皮膚に接触して前記予測可能な凍結事象を生じさせる１つ又は２つ以上の氷晶を生成することを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
超音波を介して前記カップリング媒質内の媒質を凍結させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記カップリング媒質及び前記冷却表面を介して前記被験者の皮膚を過冷却することをさらに含むことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
表皮組織を１回だけ凍結させる間に真皮組織を１回より多く凍結させるための方法であって、
カップリング媒質をアプリケータに適用するステップであって、前記カップリング媒質は、氷晶を形成することが可能な媒質をその中に有する、ステップと、
前記アプリケータの温度を前記媒質の凍結点より下まで低下させて、前記媒質を少なくとも部分的に凍結させるステップと、
前記アプリケータに担持された前記カップリング媒質を被験者の皮膚表面に配置するステップと、
前記アプリケータの温度を、前記皮膚表面に接触している前記媒質の少なくとも一部を凍結させるための処置温度に調整して、真皮及び表皮組織を凍結させるステップと、
前記アプリケータを、真皮組織を解凍させるのには十分であるが、表皮組織を解凍させるには不十分な量だけ加温するステップと、
前記真皮組織が少なくとも部分的に解凍した後、前記アプリケータの温度を、解凍した前記真皮組織の少なくとも一部が再凍結し、かつ前記表皮組織が凍結したままとなるように第２の処置温度に調整するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項３７】
前記アプリケータを、前記真皮組織を凍結し、解凍し、再凍結している間、前記皮膚表面と熱的に接触した状態で保持するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記表皮組織が凍結されたままである間に前記真皮組織を交互に解凍及び凍結するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
表皮組織を１回だけ凍結させる間に真皮組織を１回より多く凍結させるための方法であって、
前記真皮組織及び表皮組織を、被験者の皮膚表面を冷却するように構成されたアプリケータを用いて少なくとも部分的に凍結するステップと、
前記表皮組織が凍結されたままである間に、
前記アプリケータを、前記真皮組織の少なくとも一部を解凍させるのに十分な量だけ加温するステップと、
前記真皮組織の少なくとも一部を解凍した後、前記真皮組織の少なくとも一部を再凍結させるために前記アプリケータを冷却するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４０】
前記アプリケータを加温するステップは、前記表皮組織が凍結されたままである間に前記真皮組織を加温して解凍するために前記アプリケータの温度制御表面の温度を上昇させることを含むことを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記アプリケータを冷却するステップは、解凍された前記真皮組織再凍結させるために前記アプリケータの温度制御表面の温度を下げることを含むことを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記真皮組織を少なくとも部分的に凍結し、次いで前記真皮組織を解凍させることを繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
０℃より下の所定の凍結点を有する第１のカップリング媒質を冷却アプリケータに適用するステップと、
前記アプリケータを前記皮膚表面に適用し、皮膚を過冷却している間、前記皮膚表面に接触した前記第１のカップリング媒質の層が未凍結であるように、第１の処置時間にわたって前記アプリケータの温度を維持するステップと、
前記第１の処置期間が満了した後、前記アプリケータの温度を低下させるステップであって、前記皮膚表面に接触している前記カップリング媒質の少なくとも一部を凍結させ、皮膚内で予測可能な凍結事象を引き起こすステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記第１のカップリング媒質は、水及び凍結点降下剤を含むことを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記アプリケータを適用する前に第２のカップリング媒質が前記皮膚に適用されることを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
皮膚内の凍結を検出するステップと、
前記皮膚の凍結の検出に応答して、前記アプリケータが所定の処置時間にわたって−６℃より高い温度にあるように、前記アプリケータを急速に加温するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４７】
前記アプリケータの温度を、温かい凍結温度又は冷たい治療的非凍結温度のいずれかまで上昇させることを特徴とする、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
皮膚を予測可能に凍結させるための方法であって、
カップリング媒質及び第１のアプリケータ温度にあるアプリケータを用いて被験者の皮膚を過冷却するステップであって、前記第１のアプリケータ温度は、前記カップリング媒質の凍結点より高く、前記カップリング媒質は、前記カップリング媒質及び前記皮膚の凍結を抑制する凍結点降下剤を含む、ステップと、
前記皮膚に播種するステップであって、前記のアプリケータ温度を前記第１のアプリケータ温度より下まで低下させることなく前記皮膚を凍結する、ステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項４９】
前記皮膚に播種するステップは、前記カップリング媒質の少なくとも一部を希釈して、前記カップリング媒質の少なくとも一部の凍結点を前記第１のアプリケータ温度に等しいか又はそれより高いレベルまで上昇させることを含むことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
希釈された前記カップリング媒質は、前記アプリケータが前記第１のアプリケータ温度にある間に凍結することを特徴とする、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記皮膚に播種するステップは、液体の水を前記皮膚に適用することを含むことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
前記皮膚に播種するステップは、１つ又は２つ以上の氷晶を前記皮膚に適用することを含むことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５３】
超音波、氷核生成剤、及び／又は小型コールドフィンガープローブを用いて前記皮膚に播種することをさらに含むことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５４】
表皮組織に対する損傷を抑制するために、凍結事象が発生するとき及び発生した後に表皮が真皮組織より高い温度にあるように、前記皮膚が播種される前に前記アプリケータの温度制御表面の温度を上昇させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５５】
皮膚を処置するための方法であって、
被験者の皮膚の温度を前記皮膚の標的組織の凍結点より下まで低下させるステップと、
皮膚内で凍結が発生しないように、前記皮膚の冷却を監視するステップと、
前記皮膚に送達される非凍結冷却処置の量を、前記標的組織が所定の第１のレベルの冷却に達するように制御するステップと、
前記標的組織が前記所定の第１のレベルに達した後、
前記皮膚を凍結させるステップと、
前記皮膚に送達される凍結冷却処置の量を、前記標的組織が所定の第２のレベルの冷却に達するように制御するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項５６】
前記所定の第１のレベルは、過冷却処置レベルであり、前記所定の第２のレベルは、治療的有効量の温度傷害をもたらすことを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記所定の第１及び第２のレベルは、表皮に永続的な損傷を与えることなく真皮内の皮脂腺に影響を及ぼすように選択されることを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記皮膚を凍結させるステップの前に、表皮の温度を真皮の温度より高い値まで上昇させることを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
前記値は、−１０℃、−９℃、−８℃、−７℃、−６℃、−５℃、−４℃、又は−３℃のいずれかより高いことを特徴とする、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記所定の第１のレベルは、所望の深さの皮膚凍結を伴う初期凍結の標的範囲に基づいて選択されることを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項６１】
前記皮膚を凍結させるステップの直後に、表皮の表面と熱的に接触したアプリケータの温度を、凍結の直前の真皮の温度より高いが寒冷療法処置を続けるのに十分に低い第１の値まで上昇させることを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項６２】
前記被験者の皮膚の温度を、処置の全レベルを達成するまで維持されるアプリケータ温度の第１の値にあるアプリケータの冷却表面を介して低下させるステップと、その後、前記冷却表面の温度を非寒冷療法処置の第２の値まで上昇させるステップとをさらに含み、前記第１の値へと移行するときの前記冷却表面の温度の変化速度は、前記第２の値へと移行するときの前記アプリケータの温度の変化速度より大きいことを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項６３】
前記皮膚を凍結させるステップは、皮膚表面と熱的に接触しているアプリケータの温度を、核生成を生じさせるのに十分な所定量だけ低下させることによって、凍結事象を開始させることを含むことを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項６４】
氷核生成剤を前記皮膚に適用することによって凍結を開始させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項５５に記載の方法。
【請求項６５】
請求項１〜請求項６４のいずれか一項に記載の方法を行うように構成されたシステム。
【請求項６６】
被験者を処置するためのシステムであって、
前記被験者に適用されたときに被験者の皮膚表面を冷却するように構成されたアプリケータと、
コントローラであって、前記アプリケータに、
少なくとも１つの氷晶を作り出し又は維持させ、
前記少なくとも１つの氷晶を介して前記被験者の皮膚内で凍結事象を誘導させる、
ようにプログラムされたコントローラと、
を含むことを特徴とする、システム。
【請求項６７】
前記コントローラは、実行されたときに、少なくとも１つの氷晶を前記被験者の皮膚に接触させる命令を収容することを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項６８】
前記コントローラは、実行されたときに、前記アプリケータの冷却表面を前記被験者の標的組織を過冷却するための第１の温度にさせ、前記冷却表面の温度を前記第１の温度より下まで低下させることなく前記皮膚を凍結することを可能にする、命令を収容することを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項６９】
前記第１の温度より低い凍結点を有するカップリング媒質をさらに含むことを特徴とする、請求項６８に記載のシステム。
【請求項７０】
前記コントローラは、
前記皮膚に送達される非凍結冷却処置の量を、前記皮膚の標的組織が所定の第１のレベルに達するように制御し、
前記標的組織が前記所定の第１のレベルに達した後、
前記皮膚を凍結させ、
前記皮膚に送達される凍結冷却処置の量を、これが所定の第２のレベルに達するように制御する、
ようにプログラムされていることを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項７１】
前記所定の第１のレベルは過冷却状態であり、前記所定の第２のレベルは凍結状態であることを特徴とする、請求項７０に記載のシステム。
【請求項７２】
前記アプリケータは、前記被験者の皮膚を監視するように構成されたセンサを含み、前記コントローラは、前記センサからの出力に基づいて前記アプリケータを制御するようにプログラムされていることを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項７３】
前記センサは、前記被験者の皮膚の温度を検出するように位置決めされた温度センサを含むことを特徴とする、請求項７２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記コントローラは、前記アプリケータの一部であることを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項７５】
前記コントローラは、前記アプリケータと通信可能に結合することを特徴とする、請求項６６に記載のシステム。
【請求項７６】
請求項６６〜請求項７５のいずれか一項に従い、請求項１〜請求項６４のいずれか一項に記載の方法を行うように構成されたシステム。
【請求項７７】
被験者の皮膚を処置するための方法であって、
ヒドロゲルを前記皮膚に適用するステップであって、前記ヒドロゲルは、水の存在下で氷晶を形成することが可能な氷核生成剤を含み、前記氷核生成剤は、前記氷核生成剤が前記皮膚の表面と直接接触しないように前記ヒドロゲルのポリマー構造内にカプセル化されている、ステップと、
冷却アプリケータで前記ヒドロゲル及び前記皮膚を冷却するステップであって、前記皮膚に対する冷却処置温度に到達するステップと、
前記ヒドロゲルを介して前記皮膚を凍結させるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項７８】
前記ヒドロゲル及び前記皮膚を冷却するステップは、
前記ヒドロゲルをその凍結点より下まで冷却することと、
前記皮膚をその凍結点より下まで冷却することと、
を含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記ヒドロゲルを前記氷核生成剤の凍結点又はそれより下の温度まで冷却することによって、前記ヒドロゲル内で凍結事象を開始させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記皮膚を、皮脂腺を温度傷害するのに十分な長さの時間にわたって凍結するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
前記ヒドロゲルは、前記ヒドロゲルの第１の凍結点が前記皮膚内の流体の第２の凍結点より低くなるように、凍結点降下剤を含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８２】
前記ヒドロゲル及び前記皮膚を冷却するステップは、
前記皮膚を、前記ヒドロゲルの前記第１の凍結点より高くかつ前記皮膚の前記第２の凍結点より低い温度まで冷却して、前記皮膚を過冷却することと、
所定量の過冷却が発生した後、前記皮膚を凍結することと、
を含むことを特徴とする、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記皮膚は、前記皮膚の表面における温度を前記第１の凍結点より下の温度まで低下させることによって凍結されることを特徴とする、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記皮膚を凍結する前に、表皮の温度を第１の点より上まで上昇させるステップをさらに含み、前記皮膚は、前記表皮の温度が前記第１の点よりも上にある間に凍結されることを特徴とする、請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
前記ヒドロゲルを水で希釈して、前記第１の凍結点を冷却温度より高い凍結点まで上昇させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項８２に記載の方法。
【請求項８６】
前記ヒドロゲルは、水及び架橋ポリマーを含み、カップリングゲルは、前記ヒドロゲルが−４０℃、−２５℃、−２０℃、又は−１５℃のいずれかより高い所定の凍結点を有するように、水−モノマー架橋剤含有量の特定の比を有することを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８７】
前記ヒドロゲルを介して前記皮膚を凍結させるステップは、前記皮膚を前記ヒドロゲルの凍結部分に接触させて前記皮膚の凍結を開始させることを含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８８】
前記ヒドロゲル内の少なくとも１つの氷晶が前記皮膚に接触してその凍結を生じさせるように、前記ヒドロゲルを前記皮膚に当接させて保持するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８９】
前記氷核生成剤が前記ポリマー構造内に埋め込まれていることを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項９０】
前記氷核生成剤は、
生体由来のタンパク質、
グラム陰性着生細菌由来の物質、及び／又は
シュードモナス属、エルウィニア属、及び／又はキサントモナス属のいずれかに属する物質、
を含むことを特徴とする、請求項７７に記載の方法。
【請求項９１】
皮膚を処置するための方法であって、
物質を前記皮膚に適用するステップであって、前記物質は、架橋ポリマー構造及び氷核生成剤（ＩＮＡ）を含み、前記ポリマー構造は、水を含み、前記ＩＮＡは、水の存在下で氷晶を形成することが可能であり、前記ＩＮＡと前記皮膚との間の直接接触を防止するために前記ポリマー構造内に埋め込まれている、ステップと、
冷却アプリケータで前記物質及び前記皮膚を冷却するステップであって、前記皮膚の温度を低下させるステップと、
前記物質を介して前記皮膚を凍結させるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項９２】
前記物質は、ヒドロゲルであり、
前記物質を前記皮膚に適用するステップは、前記ヒドロゲルのシートを前記皮膚表面に配置するか又は前記ヒドロゲルを前記皮膚に注射することを含む
ことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記物質は、氷核生成領域と氷核生成抑制領域とを含み、前記氷核生成領域は、前記ＩＮＡを含有し、前記方法は、
前記物質を前記皮膚に適用するステップであって、前記氷核生成抑制領域を前記皮膚表面と前記氷核生成領域との間に位置決めすることを含むステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９４】
前記物質内に１つ又は２つ以上の氷晶を形成して、皮膚の凍結を生じさせるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９５】
前記物質にエネルギーを送達して、その中で氷晶形成を生じさせるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９６】
エネルギーを送達して前記ポリマー構造を破壊し、前記皮膚の凍結を生じさせる凍結事象を発生させるのに十分な量のＩＮＡを放出させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９７】
前記アプリケータによって冷却された前記物質に核生成剤を送達して、前記物質内で、制御された凍結を発生させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９８】
被験者の皮膚を処置するための方法であって、
ヒドロゲルを前記皮膚に適用するステップであって、前記ヒドロゲルは、凍結点降下剤及び水を含み、前記凍結点降下剤は、前記凍結点降下剤が前記皮膚の表面と直接接触しないように前記ヒドロゲルのポリマー構造内にカプセル化されている、ステップと、
冷却アプリケータで前記ヒドロゲル及び前記皮膚を冷却するステップであって、前記皮膚に対する冷却処置温度に到達するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項９９】
被験者の皮膚を処置するための方法であって、
カップリング媒質を前記皮膚に適用するステップであって、前記カップリング媒質は、凍結点降下剤と、前記皮膚への前記凍結点降下剤の送達を増強するための、前記凍結点降下剤を含有するリポソーム、水中油滴型エマルジョン、油中水滴型エマルジョン、又は油中油滴型エマルジョンのいずれかと、を含む、ステップと、
前記皮膚を処置するために、アプリケータで前記カップリング媒質及び前記皮膚の表面を０℃より下の温度まで冷却するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１００】
前記凍結点降下剤は、プロピレングリコール、グリセロール、及び／又はポリエチレングリコールを含むことを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０１】
前記カップリング媒質は、前記リポソームを含み、前記リポソーム及び凍結点降下剤は、プロピレングリコールリポソームであることを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０２】
前記カップリング媒質は、前記リポソームを含み、前記リポソームは、水を含有し、前記凍結点降下剤及び／又は前記水は、前記リポソームが崩壊した後、前記皮膚内に放出されるようになっていることを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０３】
前記カップリング媒質は、前記リポソームを含み、前記方法は、
前記リポソームの脂質カプセル化を、超音波エネルギー、温度サイクリング、及び／又はクレンジング剤を用いて破壊して、前記凍結点降下剤を放出するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０４】
前記カップリング媒質及び前記皮膚表面を、表皮を凍結させないように制御冷却するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０５】
前記カップリング媒質及び前記表面を、前記皮膚を凍結させるように制御冷却するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０６】
前記カップリング媒質は、氷核生成剤をさらに含有し、前記方法は、
前記カップリング媒質及び前記皮膚の表面を、前記氷核生成剤によって生じる核生成に基づいて前記皮膚を予測可能に凍結させるために制御冷却するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０７】
前記カップリング媒質は、前記水中油滴型エマルジョン又は前記油中水滴型エマルジョンのいずれかであることを特徴とする、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０８】
前記水中油滴型エマルジョン又は前記油中水滴型エマルジョンは、ナノエマルジョンであることを特徴とする、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
被験者の皮膚を処置するための方法であって、
カップリング媒質を被験者の皮膚の表面に適用するステップであって、適用される前記カップリング媒質内に含有される氷核生成剤が、ある期間にわたって表皮細胞に直接接触しないようにするステップと、
前記被験者の皮膚にアプリケータを適用するステップと、
前記アプリケータで前記カップリング媒質及び前記皮膚の表面を冷却するステップであって、前記皮膚の表面の温度を０℃より下まで低下させて、前記皮膚を凍結させるために前記氷核生成剤によって開始される凍結事象を生じさせるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１１０】
前記カップリング媒質及び前記皮膚の表面を冷却するステップは、前記期間の後に前記皮膚から熱を除去して前記皮膚の凍結を始動させることを含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
前記カップリング媒質は、リポソーム、水中油滴型エマルジョン、油中水滴型エマルジョン、油中油滴型エマルジョン、及び／又はナノエマルジョンを含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１２】
前記カップリング媒質は、前記皮膚の凍結点を降下させるための凍結点降下剤を含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１３】
前記凍結点降下剤は、真皮組織よりも表皮組織の凍結点を降下させるために、前記皮膚の浅い深さまでしか浸透しないように構成されていることを特徴とする、請求項１１２に記載の方法。
【請求項１１４】
前記凍結事象を開始するために、前記カップリング媒質のリポソームを破壊して前記氷核生成剤を放出させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１５】
前記カップリング媒質及び前記皮膚を冷却するステップは、
前記皮膚から熱を除去して、皮膚内の標的組織を過冷却することと、
前記標的組織を凍結させることと、
前記標的組織を凍結させた後、前記皮膚から熱を除去し及び／又は前記皮膚に熱を適用して、真皮層が解凍し及び再凍結する間、表皮層を凍結されたまま保持することと、
を含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１６】
前記カップリング媒質を希釈してその凍結点を上昇させ、前記凍結事象を発生させるステップ、及び／又は
エネルギーを送達して前記氷核生成剤を活性化するステップ、及び／又は
前記被験者の皮膚内の流体がその凍結点より下まで冷却された後、前記カップリング媒質の温度を下げて前記凍結事象を生じさせるステップ
のいずれかをさらに含むことを特徴とする、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１７】
被験者を処置するためのシステムであって、
前記被験者の皮膚の表面の下にある標的領域の温度を下げて、前記標的組織の温度を自然体温から前記標的組織を凍結させるための温度まで下げるように構成されたアプリケータと、
凍結点降下剤と、前記皮膚への前記凍結点降下剤の送達を増強するための、前記凍結点降下剤を含有するリポソーム、水中油滴型エマルジョン、油中水滴型エマルジョン、又は油中油滴型エマルジョンのいずれかと、を含むカップリング媒質と、
前記アプリケータに、ある期間にわたって前記皮膚を凍結させるために前記カップリング媒質及び前記皮膚の表面を０℃より下の温度まで冷却させるようにプログラムされたコントローラと、
を含むことを特徴とする、システム。
【請求項１１８】
請求項１１７に従い、請求項７７〜請求項１１６のいずれか一項に記載の方法を行うように構成されたシステム。
【請求項１１９】
被験者を処置するための方法であって、
カップリング媒質の吸収を促進するために前記被験者の皮膚を機械的に変化させるステップと、
前記カップリング媒質が前記皮膚内に吸収されるように、機械的に変化させた前記皮膚に前記カップリング媒質を適用するステップと、
機械的に変化させた前記皮膚を冷却して標的組織を過冷却するステップと、
氷晶を用いて皮膚内で凍結事象を開始して、過冷却された前記標的組織を凍結させるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１２０】
過冷却された前記標的組織を凍結させるステップは、ざ瘡に寄与する細胞に対する損傷を生じさせることを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２１】
前記被験者の皮膚を機械的に変化させるステップは、
前記皮膚の表面に接着ストリップを適用することと、
前記接着ストリップを前記皮膚の前記表面から除去して、前記カップリング媒質に対する前記皮膚の透過性を高めることと、
を含むことを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２２】
前記被験者の皮膚を機械的に変化させるステップは、皮膚表面をブラッシングして前記皮膚を機械的に刺激することを含むことを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２３】
前記皮膚表面を少なくとも２分間ブラッシングすることをさらに含むことを特徴とする、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
前記被験者の皮膚を機械的に変化させるステップは、少なくとも、角質層の穏やかな剥脱を生じさせることを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２５】
前記カップリング媒質は、凍結防止剤及び／又は氷核生成剤を含むことを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２６】
前記被験者の皮膚を機械的に変化させることによって、前記皮膚の表皮層の通過に対する前記カップリング媒質の透過係数を少なくとも１０％高めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２７】
被験者の標的組織を処置するための方法であって、
処置部位における前記被験者の皮膚の透過性を高めて、前記被験者の皮膚内へのカップリング媒質の吸収を促進するステップと、
前記カップリング媒質を、透過性が高められた前記被験者の皮膚に適用するステップと、
前記処置部位にアプリケータを適用するステップと、
前記アプリケータを用いて前記処置部位から熱を除去して、所定の長さの時間にわたって前記被験者の皮膚内で凍結事象を発生させるステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１２８】
皮膚吸収に対する前記カップリング媒質の透過係数を少なくとも１０％高めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１２９】
前記処置部位にストリッピング要素を適用するステップと、
前記ストリッピング要素を前記処置部位から除去して、前記被験者の表皮の透過性を高めるステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３０】
前記被験者の皮膚を機械的に刺激して、前記皮膚に対する前記カップリング媒質の透過係数を少なくとも１０％高めるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１２７に記載の方法。
【請求項１３１】
ざ瘡を処置するための方法であって、
被験者の皮膚を刺激して、カップリング媒質に対する前記被験者の表皮の透過係数を高めるステップと、
刺激された前記皮膚にカップリング媒質を適用するステップと、
前記被験者の皮膚から熱を除去して、適用された前記カップリング媒質を冷却し、前記皮膚内で凍結事象を発生させて、ざ瘡に関連した組織に影響を及ぼすステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３２】
前記皮膚に接着ストリップを適用するステップと、
前記接着ストリップを前記皮膚から除去して前記皮膚を刺激するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３３】
皮膚表面をブラッシングして前記皮膚を機械的に刺激するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３４】
前記被験者の皮膚を冷却して、ざ瘡に寄与する細胞を破壊するのに十分な長さの時間にわたって前記凍結事象を維持するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３５】
前記カップリング媒質は、リポソーム及び／又はエマルジョンを含むことを特徴とする、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３６】
皮膚表面にアプリケータを適用するステップと、
前記アプリケータを用いて前記被験者の皮膚から熱を除去して、前記凍結事象を発生させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３１に記載の方法。
【請求項１３７】
被験者を処置するための方法であって、
皮膚の表面に接着ストリップを適用するステップと、
前記接着ストリップを前記皮膚の前記表面から除去して、カップリング媒質に対する前記皮膚の透過性を高めるステップと、
前記カップリング媒質が前記皮膚内に吸収されるように、前記カップリング媒質を前記皮膚に適用するステップと、
前記皮膚を冷却して標的組織を過冷却するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１３８】
氷晶を用いて前記皮膚内で凍結事象を開始し、過冷却された前記標的組織を凍結させるステップ
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３７に記載の方法。
【請求項１３９】
被験者を処置するための方法であって、
皮膚の表面をブラッシングして、カップリング媒質に対する前記皮膚の透過性を高めるステップと、
前記カップリング媒質が前記皮膚内に吸収されるように、前記カップリング媒質を前記皮膚に適用するステップと、
前記皮膚を冷却して標的組織を過冷却するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１４０】
請求項１１９〜請求項１３９のいずれか一項に記載の方法を行うように構成されたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の交互参照
本国際出願は、２０１６年５月１０日出願の米国仮特許出願番号第６２／３３４，２１３号、２０１６年５月１０日出願の米国仮特許出願第６２／３３４，３１７号、２０１６年５月１０日出願の米国仮特許出願第６２／３３４，３３０号、２０１６年５月１０日出願の米国仮特許出願第６２／３３４，３３７号の利益及びこれらに対する優先権を主張し、これらは引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。
【０００２】
引用による組み入れ
以下の米国特許出願及び米国特許は、その全体が引用により組み入れられる。
【０００３】
米国特許第７，８５４，７５４号、表題「皮下多脂質細胞から熱を除去するための冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【０００４】
米国特許第８，３３７，５３９号、表題「皮下多脂質細胞から熱を除去するための冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【０００５】
米国特許出願公開第２０１３／０１５８６３６号、表題「皮下多脂質細胞から熱を除去するための冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ」；
【０００６】
米国特許第８，１９２，４７４号、表題「組織処置方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」；
【０００７】
米国特許出願公開第２０１３／００６６３０９号、表題「組織処置方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」；
【０００８】
米国特許出願公開第２０１５／０３２８０７７号、表題「組織処置方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」；
【０００９】
米国特許第９，１３２，０３１号、表題「所定の冷却プロフィールをもたらす複数の制御可能冷却要素を有する冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＬＵＲＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ  ＴＯ  ＰＲＯＶＩＤＥ  Ａ  ＰＲＥＤＥＴＥＲＭＩＮＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＰＲＯＦＩＬＥ）」；
【００１０】
米国特許第９，３７５，３４５号、表題「所定の冷却プロフィールをもたらす複数の制御可能冷却要素を有する冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＬＵＲＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ  ＴＯ  ＰＲＯＶＩＤＥ  Ａ  ＰＲＥＤＥＴＥＲＭＩＮＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＰＲＯＦＩＬＥ）」；
【００１１】
米国公開第２０１５／０３４２７８０号、表題「所定の冷却プロフィールをもたらす複数の制御可能冷却要素を有する冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＬＵＲＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ  ＴＯ  ＰＲＯＶＩＤＥ  Ａ  ＰＲＥＤＥＴＥＲＭＩＮＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＰＲＯＦＩＬＥ）」；
【００１２】
米国特許出願公開第２００８／００７７２０１号、表題「可撓性センサを備えた冷却装置（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＷＩＴＨ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＳＥＮＳＯＲＳ）」；
【００１３】
米国特許出願公開第２００７／０２５５３６２号、表題「皮下の脂質リッチ細胞の冷却が改善された治療装置に使用する凍結防止剤（ＣＲＹＯＰＲＯＴＥＣＴＡＮＴ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００１４】
米国特許出願公開第２０１４／０００５７６０号、表題「皮下の脂質リッチ細胞の冷却が改善された治療装置に使用する凍結防止剤（ＣＲＹＯＰＲＯＴＥＣＴＡＮＴ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００１５】
米国特許出願公開第２００７／０２７０９２５号、表題「皮下の脂質豊富細胞から熱を非侵襲的に除去するための相転移温度を有する冷却液を含む方法及び機器（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥＬＹ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ  ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  Ａ  ＣＯＯＬＡＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＨＡＳＥ  ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ）」；
【００１６】
米国特許出願公開第２００９／０１１８７２２号、表題「皮下高脂質細胞または皮下高脂質組織を冷却する方法およびその装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＯＲ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００１７】
米国特許出願公開第２００８／０２８７８３９号、表題「皮下脂肪過多細胞から熱の除去が改善された方法およびアクチュエータを有する処置装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＯＦ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＡＮＤ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＡＮ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ）」；
【００１８】
米国特許出願公開第２０１３／００７９６８４号、表題「皮下脂肪過多細胞から熱の除去が改善された方法およびアクチュエータを有する処置装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＯＦ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＡＮＤ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＡＮ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ）」；
【００１９】
米国特許第８，２８５，３９０号、表題「脂肪組織の冷却のような皮下脂質リッチ細胞の冷却の監視（ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ，  ＳＵＣＨ  ＡＳ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＡＤＩＰＯＳＥ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００２０】
米国特許第９，４０８，７４５号、表題「脂肪組織の冷却のような皮下脂質リッチ細胞の冷却の監視（ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ，  ＳＵＣＨ  ＡＳ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＡＤＩＰＯＳＥ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００２１】
米国特許出願公開第２０１３／０１１６７５８号、表題「脂肪組織の冷却のような皮下脂質リッチ細胞の冷却の監視（ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ，  ＳＵＣＨ  ＡＳ  ＴＨＥ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＡＤＩＰＯＳＥ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００２２】
米国特許第８，５２３，９２７号、表題「脂質リッチ領域を処置するためのシステム（ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＲＥＧＩＯＮＳ）」；
【００２３】
米国特許出願公開第２０１４／００６７０２５号、表題「脂質リッチ領域を処置するためのシステム（ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＲＥＧＩＯＮＳ）」；
【００２４】
米国特許出願公開第２００９／００１８６２４号、表題「使い捨て可能なシステムの患者保護デバイスの制限的使用（ＬＩＭＩＴＩＮＧ  ＵＳＥ  ＯＦ  ＤＩＳＰＯＳＡＢＬＥ  ＳＹＳＴＥＭ  ＰＡＴＩＥＮＴ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥＳ）」；
【００２５】
米国特許出願公開第２００９／００１８６２５号、表題「脂質リッチ領域から熱を除去するためのシステム温度の管理（ＭＡＮＡＧＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＴＯ  ＲＥＭＯＶＥ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＲＥＧＩＯＮＳ）」；
【００２６】
米国特許出願公開第２００９／００１８６２６号、表題「脂質リッチ領域から熱を除去するシステムのためのユーザインターフェース（ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥＳ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＡＴ  ＲＥＭＯＶＥＳ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＲＥＧＩＯＮＳ）」；
【００２７】
米国特許出願公開第２００９／００１８６２７号、表題「脂質リッチ領域から熱を除去するためのセキュアシステム（ＳＥＣＵＲＥ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＲＥＧＩＯＮＳ）」；
【００２８】
米国特許第８，２７５，４４２号、表題「ボディコントワリング用途のための処置計画システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＰＬＡＮＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」；
【００２９】
米国特許出願公開第２０１３／０１５８４４０号、表題「ボディコントワリング用途のための処置計画システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＰＬＡＮＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」；
【００３０】
米国特許出願番号第１２／２７５，００２号、表題「皮下脂質リッチ細胞を冷却するための親水性リザーバを備えた装置（ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＨＹＤＲＯＰＨＩＬＩＣ  ＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３１】
米国特許出願番号第１２／２７５，０１４号、表題「皮下脂質リッチ細胞から熱を除去するための疎水性フィルタを備えた装置（ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＨＹＤＲＯＰＨＯＢＩＣ  ＦＩＬＴＥＲＳ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３２】
米国特許第８，６７６，３３８号、表題「ボディコントワリング用途用集学的治療システム、方法、及び装置（ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＭＯＤＡＬＩＴＹ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」；
【００３３】
米国特許出願公開第２０１４／０３１６３９３号、表題「ボディコントワリング用途用集学的治療システム、方法、及び装置（ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＭＯＤＡＬＩＴＹ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」；
【００３４】
米国特許第８，６０３，０７３号、表題「皮下脂質リッチ細胞を冷却するための一時停止／再開機能を備えたシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＷＩＴＨ  ＩＮＴＥＲＲＵＰＴ／ＲＥＳＵＭＥ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３５】
米国特許出願公開第２０１３／０２４５７３１号、表題「皮下脂質リッチ細胞を冷却するための一時停止／再開機能を備えたシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＷＩＴＨ  ＩＮＴＥＲＲＵＰＴ／ＲＥＳＵＭＥ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３６】
米国特許番号第８，７０２，７７４号、表題「脂肪が豊富な皮下細胞から熱を除去するためのデバイス、システム、及び方法（ＤＥＶＩＣＥ，  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３７】
米国特許出願公開第２０１４／０２５７４４３号、表題「脂肪が豊富な皮下細胞から熱を除去するためのデバイス、システム、及び方法（ＤＥＶＩＣＥ，  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００３８】
米国特許出願公開第２０１４／０２５７４４３号、表題「皮下脂肪リッチ組織の改善された冷却のためのシステムと共に使用するための組成物（ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＴＩＳＳＵＥ）」；ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＴＩＳＳＵＥ
【００３９】
米国特許出願公開第２０１２／０２３９１２３号、表題「皮下脂質リッチ細胞から熱を除去するための局所化された熱流束ゾーンを有するデバイス、適用システム、及び方法（ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＷＩＴＨ  ＬＯＣＡＬＩＺＥＤ  ＨＥＡＴ  ＦＬＵＸ  ＺＯＮＥＳ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」；
【００４０】
米国特許第６，０４１，７８７号、表題「冷凍手術中の凍結保護剤の使用（ＵＳＥ  ＯＦ  ＣＲＹＯＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ  ＡＧＥＮＴ  ＣＯＭＰＯＵＮＤＳ  ＤＵＲＩＮＧ  ＣＲＹＯＳＵＲＧＥＲＹ）」；
【００４１】
米国特許第６，０３２，６７５号、表題「脂肪吸引による脂肪組織の制御された除去のための凍結方法（ＦＲＥＥＺＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＯＦ  ＦＡＴＴＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＢＹ  ＬＩＰＯＳＵＣＴＩＯＮ）」；
【００４２】
米国特許第９，３１４，３６８号、表題「熱を皮下多脂質細胞から相変化冷却剤を介して非侵襲的に除去するための家庭用アプリケータ及びそれと関連した装置、システム及び方法（ＨＯＭＥ−ＵＳＥ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ  ＦＯＲ  ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥＬＹ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＶＩＡ  ＰＨＡＳＥ  ＣＨＡＮＧＥ  ＣＯＯＬＡＮＴＳ，  ＡＮＤ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」；
【００４３】
米国特許出願公開第２０１１／０２３８０５１号、表題「熱を皮下多脂質細胞から相変化冷却剤を介して非侵襲的に除去するための家庭用アプリケータ及びそれと関連した装置、システム及び方法（ＨＯＭＥ−ＵＳＥ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ  ＦＯＲ  ＮＯＮ−ＩＮＶＡＳＩＶＥＬＹ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＨＥＡＴ  ＦＲＯＭ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ  ＶＩＡ  ＰＨＡＳＥ  ＣＨＡＮＧＥ  ＣＯＯＬＡＮＴＳ，  ＡＮＤ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＥＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」；
【００４４】
米国特許第９，５４５，５２３号、表題「皮下脂質リッチ組織を変えるための集学的処置システム、方法及び装置（ＭＵＬＴＩ−ＭＯＤＡＬＩＴＹ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＡＬＴＥＲＩＮＧ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００４５】
米国特許出願公開第２０１４／０２７７３０２号、表題「流体混合システム及び流体冷却アプリケータを有する処置システム、並びにその使用方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＦＬＵＩＤ  ＭＩＸＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＦＬＵＩＤ−ＣＯＯＬＥＤ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ）」；
【００４６】
米国特許出願公開第２０１５／０２１６７２０号、表題「皮膚の外観の改善及び他の処置の提供のための処置システム、方法、並びに装置（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＭＥＴＨＯＤＳ，  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ  ＴＨＥ  ＡＰＰＥＡＲＡＮＣＥ  ＯＦ  ＳＫＩＮ  ＡＮＤ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＦＯＲ  ＯＴＨＥＲ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴＳ）」；
【００４７】
米国特許出願公開第２０１５／０２１６８１６号、表題「脂肪リッチ組織の改善された冷却のための組成物、処置システム及び方法（ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ，  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＴＩＳＳＵＥ」；
【００４８】
米国特許出願公開第２０１５／０２１６７１９号、表題「セルライトの処置及び他の処置の提供のための処置システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＣＥＬＬＵＬＩＴＥ  ＡＮＤ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＯＴＨＥＲ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴＳ）」；
【００４９】
米国特許出願番号第１４／６６２，１８１号、表題「標的組織を冷却するための処置システム、デバイス、及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＴＡＲＧＥＴＥＤ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００５０】
米国特許出願番号第１４／７１０，４０７号、表題「調整可能なギャップアプリケータを有する処置システム、及び組織を冷却するための方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ  ＧＡＰ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００５１】
米国特許出願公開第２０１６／００５４１０１号、表題「顎下組織を処置するための処置システム、小容量アプリケータ、及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＳＭＡＬＬ  ＶＯＬＵＭＥ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＲＥＡＴＩＮＧ  ＳＵＢＭＥＮＴＡＬ  ＴＩＳＳＵＥ）」；
【００５２】
米国特許出願公開第２０１６／００５１３０８号、表題「寒冷療法装置のための応力軽減カップリング（ＳＴＲＥＳＳ  ＲＥＬＩＥＦ  ＣＯＵＰＬＩＮＧＳ  ＦＯＲ  ＣＲＹＯＴＨＥＲＡＰＹ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ）」；
【００５３】
米国特許出願公開第２０１６／００８９５５０号、表題「皮膚の外観を変えるための処置システム、方法、及び装置（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＭＥＴＨＯＤＳ，  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ  ＦＯＲ  ＡＬＴＥＲＩＮＧ  ＴＨＥ  ＡＰＰＥＡＲＡＮＣＥ  ＯＦ  ＳＫＩＮ）」；
【００５４】
米国特許出願公開第２０１７／０００７３０９号、表題「腺及び他の標的構造に影響を与えるための処置システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＡＦＦＥＣＴＩＮＧ  ＧＬＡＮＤＳ  ＡＮＤ  ＯＴＨＥＲ  ＴＡＲＧＥＴＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ）」；
【００５５】
米国特許出願公開第２０１６／０３１７３４６号、表題「凍結事象を識別するために皮膚及び組織を監視するシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＫＩＮ  ＡＮＤ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＯ  ＩＤＥＮＴＩＦＹ  ＦＲＥＥＺＥ  ＥＶＥＮＴＳ）」；
【００５６】
米国特許出願番号第１５／２７１，１２１号、表題「神経を冷却するための経皮的処置システム、冷却デバイス及び方法（ＴＲＡＮＳＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＮＥＲＶＥＳ）」；
【００５７】
米国特許出願番号第１５／２９６，８５３号、表題「血管構造を冷却するための血管処置システム、冷却デバイス及び方法（ＶＡＳＣＵＬＡＲ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＶＡＳＣＵＬＡＲ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ）」；
【００５８】
米国特許出願番号第１５／４００，８８５号、表題「組織の冷却中のアプリケータと皮膚との間の温度依存接着（ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ−ＤＥＰＥＮＤＥＮＴ  ＡＤＨＥＳＩＯＮ  ＢＥＴＷＥＥＮ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲ  ＡＮＤ  ＳＫＩＮ  ＤＵＲＩＮＧ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＴＩＳＳＵＥ）」；及び
【００５９】
米国仮特許出願番号第６２／２９７，０５４号、表題「輪郭付きヘッド及びライナアセンブリを備えた冷却カップアプリケータ（ＣＯＯＬＩＮＧ  ＣＵＰ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＯＲＳ  ＷＩＴＨ  ＣＯＮＴＯＵＲＥＤ  ＨＥＡＤＳ  ＡＮＤ  ＬＩＮＥＲ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ）」
【００６０】
本開示は、一般に、組織を冷却するためのシステムに関する。特に、いくつかの実施形態は、ざ瘡及び他の状態を処置するために組織を制御可能に冷却する処置システム、方法及び物質に関する。
【背景技術】
【００６１】
皮膚において見られる外分泌腺は、皮膚孔又は毛包を通じて水性、油性及び／又はろう様物質を排出することによって身体の皮膚又は毛包を潤滑し、防水し、浄化し及び／又は冷却することを含む、皮膚の健康を維持する役割を有する。皮脂腺及び発汗性の腺（ｓｕｄｏｒｉｐａｒｏｕｓ  ｇｌａｎｄ）（例えば汗腺）のような特定の外分泌腺によるこれらの物質の過剰産生及び／又は過剰分泌は、処置が難しいことが実証されている見栄えの良くない皮膚障害を引き起こすことがある。例えば、皮脂腺によって産生及び分泌されるろう様物質である皮脂の過剰産生は、面皰（例えば、黒色面皰、白色面皰等）、及びざ瘡に関連した他の皮膚の炎症状態（例えば、炎症性丘疹、膿疱、小結節等）の形成に至る場合があり、これらは潜在的に皮膚の瘢痕に至る場合がある。毛包に関連した皮脂腺の過剰産生は、顔、頸、上胸部、肩及び背中のような身体の特に目に付きやすい領域で最もよく見られる。
【００６２】
多汗症は、哺乳類の皮膚の汗腺からの汗の過剰産生及び分泌によって引き起こされる過剰発汗に関連した状態である。ほぼ身体全体に分布しているエクリン汗腺からの過剰発汗は、不快感及び困惑を生じさせることがある。例えば、限局性多汗症は、手掌、足裏、顔及び頭皮で発生し得る。特に腋窩（すなわち、わきの下）にあるアポクリン汗腺は、望ましくない臭気の一因となり得る油産生細胞を有する。
【００６３】
これら並びに他の皮膚及び組織の状態の処置は、効果がなく、非持続性であり、及び／又は望ましくない副作用を有することが多い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
本発明の多くの態様は、以下の図面を参照するとより良く理解することができる。同一の符号は、同様の要素又は動作を識別する。図中の要素のサイズ及び相対位置は、必ずしも縮尺通りではない。
【００６５】
【図１】被験者の皮膚、真皮、及び皮下組織の模式的な断面図である。
【図２】皮脂腺処置後の図１の被験者の皮膚、真皮、及び皮下組織の略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるヒト被験者の身体内の標的構造を非侵襲的に処置するための処置システムの、部分的に模式的な、等角図である。
【図４】図３の処置システムの導管の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による被験者の皮膚を処置するための方法を示すフロー図である。
【図６】アプリケータを最初に患者の皮膚上に配置して凍結事象を開始するときに最小限の皮膚の過冷却を伴うか又は全く伴わない処置についての、温度対時間のプロットである。
【図７】実質的な皮膚冷却を伴う処置についての温度対時間のプロットである。
【図８】本発明の一実施形態による、被験者の皮膚を処置するための方法を示すフロー図である。
【図９Ａ−Ｃ】図９Ａ〜図９Ｃは、開示される技術の一実施形態による、処置部位を調製するための方法の段階を示す。
【図１０Ａ】開示される技術の一実施形態による、寒冷療法に適したパターン付きヒドロゲルを示す。
【図１０Ｂ】プロピレングリコール濃度対パターン付きヒドロゲルの長さのプロットである。
【図１０Ｃ】プロピレングリコール濃度対パターン付きヒドロゲルの長さのプロットである。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による氷核生成領域を有するヒドロゲル物質の側面図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による氷核生成領域を有するヒドロゲル物質の側面図である。
【図１２Ａ】親水性ヘッド及び疎水性テールを有する乳化剤又は界面活性剤を示す。
【図１２Ｂ】乳化剤によって捕捉された薬剤を示す。
【図１３Ａ】水中油滴型エマルジョンを示す。
【図１３Ｂ】油中水滴型エマルジョンを示す。
【図１４】脂肪の融点／凍結点温度の表である。
【図１５Ａ】開示された技術のいくつかの実施形態による、皮膚に対して行われた試験結果を示す。
【図１５Ｂ】開示された技術のいくつかの実施形態による、皮膚に対して行われた試験結果を示す。
【図１６】熱処理サイクル温度プロファイル及びアプリケータ表面−組織界面における温度センサによって測定される温度応答を示す。
【図１７】本発明の一実施形態による、一定速度で低下され、次いで概ね一定値で保持される、アプリケータ表面の温度を示す。
【図１８】本発明の一実施形態による、皮膚温度を低下させることによる組織の制御された過冷却及び制御された凍結のための例示的な処置サイクルを示す、温度対時間のプロットである。
【図１９Ａ】処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。
【図１９Ｂ】処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。
【図１９Ｃ】処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。
【図１９Ｄ】処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。
【図１９Ｅ】処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。
【図２０Ａ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２０Ｂ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２０Ｃ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２０Ｄ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２０Ｅ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２０Ｆ】過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。
【図２１】開示された技術の一実施形態による、皮膚を複数回凍結するための温度対時間のプロットである。
【図２２Ａ−Ｂ】図２２Ａは、皮膚の氷播種に対する断熱材としての役割を果たすことができる未凍結液体カップリング媒質を示し、図２２Ｂは、温度プロファイルがシフトした図２２Ａのカップリング媒質を示す。
【図２３】開示された技術の一実施形態による、水中プロピレングリコール（ＰＧ）濃度に対する温度のプロットである。
【図２４Ａ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２４Ｂ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２４Ｃ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２４Ｄ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２４Ｅ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２４Ｆ】開示された技術の一実施形態による、皮膚を過冷却し、次いで凍結事象を開始する方法の段階を示す。
【図２５】組織を過冷却及び凍結するための温度対時間のプロットである。
【図２６】組織の過冷却を２回サイクルし、次いで凍結をトリガする手順のための温度対時間のプロットである。
【図２７Ａ】手順中の種々の段階にあるアプリケータ及びカップリング媒質を示す。
【図２７Ｂ】手順中の種々の段階にあるアプリケータ及びカップリング媒質を示す。
【図２７Ｃ】手順中の種々の段階にあるアプリケータ及びカップリング媒質を示す。
【図２８】開示された技術の一実施形態による処置部位に適用されたアプリケータを示す。
【図２９】氷核生成剤を活性化することにより氷核生成をトリガするための温度プロファイルの温度対時間のプロットである。
【図３０】開示された技術の一実施形態による、処置部位に適用されたアプリケータ及び氷核生成剤（ＩＮＡ）を示す。
【図３１】氷核生成のためにＩＮＡを送達するための温度対時間のプロットを示す。
【図３２Ａ】ヒドロゲルを用いて過冷却組織を凍結するプロセスの段階を示すＩＲ画像である。
【図３２Ｂ】ヒドロゲルを用いて過冷却組織を凍結するプロセスの段階を示すＩＲ画像である。
【図３２Ｃ】ヒドロゲルを用いて過冷却組織を凍結するプロセスの段階を示すＩＲ画像である。
【図３２Ｄ】ヒドロゲルを用いて過冷却組織を凍結するプロセスの段階を示すＩＲ画像である。
【図３３Ａ】複合材料を用いた組織凍結播種を示すＩＲ画像である。
【図３３Ｂ】複合材料を用いた組織凍結播種を示すＩＲ画像である。
【図３３Ｃ】複合材料を用いた組織凍結播種を示すＩＲ画像である。
【図３３Ｄ】複合材料を用いた組織凍結播種を示すＩＲ画像である。
【図３４Ａ】開示された技術のある実施形態による、処置部位に適用されたアプリケータの断面図を示す。
【図３４Ｂ】開示された技術のある実施形態による、処置部位に適用されたアプリケータの断面図を示す。
【図３５】ヒドロゲルを用いて凍結剤をトリガするための温度対時間のプロットである。
【図３６】開示された技術の一実施形態による、カップリング材料内で制御された凍結を発生させるように配置されたアプリケータをしめす。
【図３７】アプリケータ−ヒドロゲル界面の外部の位置で凍結事象を開始するように構成された外部核生成要素を有するアプリケータを示す。
【図３８】処置部位に適用された、エネルギーベースの活性化を提供することが可能なアプリケータの断面図である。
【図３９】凍結事象を開始する前に皮膚を過冷却するための温度対時間のプロットである。
【図４０】過冷却後かつ凍結の前にアプリケータの温度を調整して表皮を加温する、温度対時間のプロットである。
【図４１】冷却プロトコルのための温度対時間のプロット、並びにアプリケータ及び皮膚組織及び温度分布の３つの断面図を示す。
【図４２】１つの処置プロトコルについて、表皮／真皮内の温度プロファイル及び温度分布を示す。
【図４３】１つの処置プロトコルについて、表皮／真皮内の温度プロファイルを示す。
【図４４】注射可能な物質を用いて真皮内組織凍結を生じさせる１つの方法の一段階を示す。
【図４５】本発明の一態様による、組織を調製し及び凍結するための方法を示すフロー図である。
【図４６】本開示の一実施形態による、コンピューティング・デバイスのサブコンポーネントを示す模式的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
Ａ．概要
本開示は、組織の外観、機能及び健康を改善するため並びに他の処置を行うための処置システムを説明する。以下で述べる詳細のいくつかは、以下の実施例及び方法を、当業者がこれを実施し、作成し、及び使用するのに十分に説明するために提供される。しかしながら、以下で説明する詳細及び利点のいくつかは、本発明の特定の実施例及び方法を実施するのに必ずしも必要ではない。加えて、本発明は、本発明の範囲内であるが詳細には説明されていない他の実施例及び方法を包含し得る。
【００６７】
本発明の種々の態様は、患者の皮膚の表面を冷却して、組織、細胞、構造、付属器、又は標的特徴に影響を及ぼす冷却事象（例えば、部分的凍結事象、全凍結事象等）を発生させることに向けられる。本明細書で開示されるシステムは、腺（例えば、外分泌腺、皮脂腺、汗腺、発汗性の腺等）、皮膚内の構造（例えば、毛包、表在性神経等）、及び／又は組織の層（例えば、真皮層、表皮層、皮下層、表皮、真皮、皮下のサブ層等）を標的とすることができる。いくつかの実施形態において、冷却事象は、外分泌腺の過剰産生及び／又は過剰分泌を低減し又は制限して、面皰、及び／又はざ瘡に関連した皮膚の他の炎症状態、例えば炎症性丘疹、膿疱、小結節等を処置する。例えば、冷却事象は、腺に対して有効量の温度傷害（ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｊｕｒｙ）を生じさせて、これらの腺による過剰産生及び／又は過剰分泌を低減し又は制限して、ざ瘡又は他の皮膚状態を低減又は排除することができる。冷却事象は、非標的組織に影響を及ぼすことなく、標的とする外分泌腺を含む真皮層の領域を凍結することを含むことができる。処置アプリケータは、顔、首、上胸部、肩、背中及び他の処置部位に沿って使用するように構成することができ、皮膚、皮下組織、特定の構造、特異的構造、特定の細胞等を標的とすることができる。
【００６８】
特定の実施形態において、被験者の皮膚を所望の予測可能な時間に予測可能に凍結させるための方法は、皮膚が第１の温度になるように、皮膚の温度を皮膚内の流体の凍結点より下まで低下させることを含む。氷晶が、皮膚に接触して皮膚に播種し、皮膚内で予測可能な凍結事象を引き起こす。予測可能な凍結が所望の時間で発生するように、氷晶と皮膚との間の接触時間が制御される。いくつかの手順において、この方法は、被験者の皮膚に適用されるアプリケータを用いて行うことができる。
【００６９】
いくつかの実施形態において、表皮組織を１回だけ凍結する間に真皮組織を１回より多く凍結するための方法は、カップリング媒質をアプリケータに適用することを含む。カップリング媒質は、氷晶を形成することが可能な媒質をその中に有する。アプリケータの温度を媒質の凍結点より下まで低下させて、媒質を少なくとも部分的に凍結させる。アプリケータによって担持されたカップリング媒質は、被験者の皮膚表面に配置される。アプリケータの温度を、皮膚表面と接触している媒質の少なくとも一部を凍結させる処置温度に調整して、真皮及び表皮組織を凍結させることができる。いくつかの手順において、アプリケータは、真皮組織を解凍させるには十分ではあるが表皮組織を解凍させるには不十分な量だけ加温される。真皮組織が少なくとも部分的に解凍した後、アプリケータの温度は、解凍した真皮組織の少なくとも一部が再凍結し、かつ表皮組織は凍結したままであるように第２の処置温度に調整される。
【００７０】
さらなる実施形態において、表皮組織を１回だけ凍結する間に真皮組織を１回より多く凍結させるための方法は、真皮組織及び表皮組織を、被験者の皮膚表面を冷却するように構成されたアプリケータを用いて少なくとも部分的に凍結することを含む。表皮組織が凍結したままである間に、アプリケータは、真皮組織の少なくとも一部を解凍させるのに十分な量だけ加温され、真皮組織の少なくとも一部が解凍した後、真皮組織の少なくとも一部を再凍結するためにアプリケータを冷却する。
【００７１】
１つの実施形態において、皮膚を予測可能に凍結させるための方法は、カップリング媒質及び第１のアプリケータ温度にあるアプリケータを用いて被験者の皮膚を過冷却することを含む。第１のアプリケータ温度は、カップリング媒質の凍結点よりも高い。カップリング媒質は、カップリング媒質及び皮膚の凍結を抑制する凍結点降下剤を含む。皮膚は、播種され、アプリケータの温度を第１のアプリケータ温度より低い温度まで低下させることなく皮膚を凍結させる。
【００７２】
いくつかのさらなる実施形態において、皮膚を処置するための方法は、被験者の皮膚の温度を皮膚の標的組織の凍結点より下まで低下させることを含む。皮膚内で凍結が生じないように皮膚の冷却が監視される。皮膚に送達される非凍結冷却処置の量は、標的組織が所定の第１の冷却レベルに達するように制御される。標的組織が所定の第１のレベルに達した後、皮膚は凍結される。皮膚に送達される凍結冷却処置の量は、標的組織が所定の第２の冷却レベルに達するように制御される。
【００７３】
被験者を処置するためのシステムは、アプリケータが被験者に適用されたときに被験者の皮膚表面を冷却するように構成されたアプリケータと、コントローラと、を含む。コントローラは、アプリケータが、例えば、少なくとも１つの氷晶を作り出し又は維持し、及び／又は、少なくとも１つの氷晶を介して被験者の皮膚内で凍結事象を誘導するようにさせるようプログラムすることができる。
【００７４】
本明細書で開示される実施形態の少なくともいくつかは、美容上有益な処置のためのものであり得る。そのため、そのような処置手順は、処置部位を、美容上望ましい外見、感触、サイズ、形状又は他の望ましい美容上の特性又は特徴に適合するように改変するという唯一の目的のためのものであり得る。従って、美容的手順は、いかなる治療効果も又は最小限の治療効果も提供することなく行うことができる。例えば、いくつかの処置手順は、被験者の健康の回復、肉体の完全性、又は肉体の健康を含まない、ざ瘡の低減のような目標に向けられたものとすることができる。いくつかの実施形態において、方法は、皮膚のでこぼこ、しわ、及びざ瘡を処置するための皮脂腺、多汗症を処置するための汗腺、毛髪を傷害する及び除去するための毛包、又は被験者の外観を変えるため若しくはある状態に対処するための他の標的細胞を標的とすることができる。処置は、心理学的利益、（脂肪組織の低減による）身体のホルモンレベルの変化等のような治療成果を（意図したものであろうとなかろうと）有することがある。本明細書で開示される方法の種々の態様は、標的領域内の組織の部分の美容上有益な改変を達成するための美容的処置方法を含むことができる。このような美容的方法は、医学的訓練を受けていない人によって施されることができる。本明細書で開示される方法はまた、（ａ）皮膚を引き締め、皮膚の色調及びテクスチャを改善し、しわを排除又は低減し、皮膚の滑らかさを高め、皮膚を厚くすることによって、皮膚の外観を改善する、（ｂ）セルライトの外観を改善する、及び／又は（ｃ）皮脂腺、毛包、及び／又は汗腺を処置するために、用いることもできる。
【００７５】
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、１以上の制御された凍結事象を発生させることを含む。凍結の位置及び程度は、治療効果又は美容効果を生じさせるように制御することができる。凍結事象の前、間、及び／又は後に、核生成イニシエーター、核生成インヒビター、及び／又は処置物質を用いることができる。核生成イニシエーターは、限定しないが、氷核生成剤、注射可能物質（例えば、生理食塩水、氷スラリー等）、氷核生成を促進するエネルギー、又は凍結に影響を及ぼす他のイニシエーターを含むことができる。核生成インヒビターは、限定しないが、凍結防止剤溶液、凍結温度降下剤、及び／又はヒータを含むことができる。
【００７６】
本発明の１つの態様によれば、被験者の皮膚を、その融点／凍結点（「融点」）より下まで低下させる。皮膚温度を監視して、非凍結効果の量を制御する。氷晶が皮膚に接触して、皮膚における凍結事象を生じさせる。皮膚を監視して、凍結処置の量を制御することができる。皮膚を監視して、何らかのさらなる非凍結効果、凍結効果、又は解凍効果を検出し、処置の全体レベルを正確にかつ予測可能に制御することもできる。皮膚調製技術を利用して、表皮を摩耗する及び／又は掻爬することによって皮膚内への物質の吸収を増強することができる。例示的な物質は、熱カップリングゲル、凍結防止剤溶液、及び／又は氷核生成剤を含み、これは、ヒドロゲル、リポソーム、エマルジョン、ナノエマルジョン、ナノ粒子混合物若しくは溶液、及び／又はそれらの組合せの中に組み入れること又はその一部とすることができる。ナノエマルジョン及びナノ粒子は、そのサイズが小さいので、毛包の開口部及び／又は皮膚孔の開口部に沿って移動することによって表皮及び真皮に吸収されるのに適しているため、望ましい。凍結防止剤は、凍結事象を開始する前に有意な皮膚の過冷却を可能にすることができるので、凍結事象の前に送達される非凍結処置の量を増強するために凍結防止剤を用いることができる。１つの実施形態において、氷核生成剤は、確実にかつ予測可能に氷晶を形成するために利用される。
【００７７】
アプリケータは、期待される様式で生じる凍結事象を発生させることにより、標的組織又は構造を予測可能に凍結させることができる。例えば、組織を冷却して、凍結事象を予期した時間において（例えば特定の時間に又は期待される期間内に）開始し、凍結を所望の速度で伝搬し、所望の程度の凍結を達成すること、などが可能である。処置パラメータは、凍結事象の所望の予測可能性に基づいて選択することができる。例えば、皮膚表面を冷却して、典型的な患者における時間の少なくとも８０％、８５％、９０％、又は９５％において凍結事象を発生させることができる。これが予測可能な凍結を提供する。凍結事象が発生しない場合、皮膚を加温し、再度冷却して、凍結事象を発生させることができる。
【００７８】
凍結の１つの利点は、凍結を発生させる手順では、所与の量の所望の組織損傷のためにかかる時間が、凍結が関与しない手順と比べてかなり短くなり得ることである。その理由は、凍結で細胞壁が損傷を受けるからである。
【００７９】
凍結及び冷却に起因する組織に対する損傷は、主として、例えば、冷却速度、最終温度、保持時間（未凍結及び／又は凍結）、及び解凍速度に依存する。これらの変数を制御して、標的組織に対する所望の低温傷害（ｃｒｙｏｉｎｊｕｒｙ）を達成することができる。
【００８０】
細胞スケールでの組織損傷は、細胞内氷形成（ＩＩＦ）及び細胞外氷形成（ＥＩＦ）に起因して発生することが知られている。ＩＩＦに起因する低温傷害は、組織に対する不可逆的損傷を誘導することにより、及び、内側から細胞小器官及び膜を壊死破壊することにより、達成することができる。細胞外氷形成に起因する低温傷害は、主として、細胞外間隙内の高浸透圧、及び細胞外氷による細胞の脱水に起因する。これらのプロセスは、直接細胞死又はプログラム細胞死（例えば細胞のアポトーシス）を誘発する。
【００８１】
組織傷害を達成するために、十分な最終低温に達することができる。個々の組織及び細胞は、低温に対する異なる感受性を有し得る。従って、致死温度は、皮膚の異なる構成要素間で様々であり得る。処置温度プロトコルの多重サイクルは、効力も高めるはずである。
【００８２】
凍結状態における保持時間は、低温組織傷害機構を増強する。氷晶は、保持期間中にサイズが成長するにつれて、ＩＩＦ及び／又はＥＩＦに起因する傷害をさらに増強することになる。
【００８３】
解凍は、再結晶（氷晶の再構築）を促進する破壊的因子であり、すなわち、結晶がより大きく成長し、細胞の再水和が膜の崩壊及び細胞死を引き起こす。
【００８４】
皮膚に対して、低温は、血液の微小循環に影響を及ぼすことがあり、これは可逆的又は不可逆的な脈管変化を誘導し得る。冷却中、血管収縮が生じ、これはある種の温度処理プロトコルにおいて、うっ血及び組織虚血の発生を誘発し得る。凍結中、血管内皮に対する損傷、及びＥＩＦ及びＩＩＦに起因する他の細胞傷害が生じ得る。血管収縮は、細胞が血管拡張サイトカインを放出する状態である低酸素症を促進し、これは、解凍後、抵抗性血管拡張及び再灌流傷害を増強する。再灌流は、組織の炎症性及び血管周囲の浮腫も促進する。
【００８５】
加えて、部分的又は全体的に凍結された組織は、未凍結組織よりも高い熱伝導度及び低い比熱を有する。さらなる組織が凍結するにつれて、熱伝導度は高くなり続け、比熱は低くなり続ける。この熱特性の変化は、過冷却を伴う非凍結処置の処置温度が凍結処置温度と同様であっても、凍結が関与しない処置と比べて向上した効率（例えば冷却効率は４倍から８倍向上する）をもたらすことができる。従って、凍結を伴うと、皮膚及び周囲組織内への冷却の浸透深さは、凍結を伴わない場合よりも有意に速くなり得る。
【００８６】
いくつかの実施形態は、表皮、真皮、真皮下、皮下、及びそれらのサブ層などの、皮膚の下の組織又は皮膚のサブ層若しくはサブ厚さ（ｓｕｂ−ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を処置して、しわ、細線、孔、母斑、そばかす、ポートワイン母斑、及び他の血管の問題、ざ瘡などを処置することに向けられている。付加的に又は代替的に、処置は、皮膚を若返らせること、皮膚のリサーフェシング、皮膚の色の問題への対処、疼痛のブロック等のため、並びに、付属器、細胞要素、又はそれらの組合せのような標的に影響を及ぼすために行うことができる。処置することができる付属器には、限定しないが、毛包、皮脂腺、汗腺、立毛筋、神経、血管等が含まれる。処置することができる細胞要素には、限定しないが、角質細胞、ケラチノサイト、メラノサイト、セボサイト、線維芽細胞、血液細胞、コラーゲン、エラスチン繊維等が含まれる。本明細書で開示されるシステム及び方法は、本明細書で開示される標的及び状態を処置するのに有用である。
【００８７】
本明細書を通じて、「１つの例」、「一例」、「１つの実施形態」又は「一実施形態」への言及は、その例に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの例に含まれることを意味する。それゆえ、本明細書を通じて様々な場所に現れる「１つの例」、「一例」、「１つの実施形態」又は「一実施形態」という語句は、必ずしも同じ例に言及しているわけではない。本明細書で提示する小見出しは、単に便宜上のものであり、技術の範囲又は意味を限定又は解釈することを意図したものではない。
【００８８】
Ｂ．処置部位
図１は、被験者の皮膚、真皮、及び皮下組織の模式的な断面図である。被験者の皮膚１０は、表皮１４と皮下層１６との間に位置する真皮１２を含む。真皮１２は、皮膚及び毛髪を加湿するために分泌されるろう様物質である皮脂を産生する皮脂腺１７を含む。ざ瘡は、典型的には、毛包及び／又は孔を塞ぐことがある過剰な皮脂によって特徴付けられる皮膚状態である。皮脂産生のレベルは、個人間で様々であり得、皮脂腺の数及びサイズに依存して、身体位置によって様々であり得る。皮脂は、健康な毛包２０に沿って流れることができ、毛髪２３及び／又は表皮１４を加湿する。皮脂腺１７が過剰な皮脂を産生する場合、それは毛包内で収集され及び／又は捕捉されてしまうことがある。皮脂の過剰産生及び／又は捕捉は、面皰（例えば、黒色面皰、白色面皰等）、並びに、ざ瘡に関連した他の皮膚の炎症状態（例えば、炎症性丘疹、膿疱、小結節等）の形成に至ることがある。人によっては、炎症を起こした毛包及び孔が感染状態になることがあり、その状態が潜在的に皮膚の瘢痕に至ることがある。図示された毛包２２は、過剰皮脂で閉塞されて、にきび又は赤斑を形成している。活動過剰な皮脂腺１７に関連した他の医学的状態には、皮脂嚢胞、肥厚及び脂腺腺腫が含まれる。活動過剰な皮脂腺に関連した医学的状態ではないが美容上見栄えの良くない状態には、油性肌及び／又は（例えば頭皮上の）油性毛髪が含まれる。
【００８９】
別の皮膚状態は、多汗症である。多汗症は、汗腺２６の高分泌レベルに起因する異常な発汗によって特徴づけられる。エクリン汗腺は、交感神経系によって制御され、体温を調節する。個人の身体温度が上昇すると、エクリン汗腺は、腺の細管２８を通って流れる汗（すなわち、水及び他の溶質）を分泌する。汗は、皮膚表面から蒸発して身体を冷却することができる。アポクリン汗腺（図示せず）は、油含有汗を毛包２０内に分泌する。腋窩（例えば、わきの下）及び生殖器領域は、高濃度のアポクリン汗腺を有することが多い。多汗症は、体温の調節に必要とされるレベルを上回る汗を汗腺が産生及び分泌するときに起こり、この状態は、全身的な場合もあり、又は特定の身体部分（例えば、手掌、足裏、眉毛、頭皮、顔、わきの下等）に局在化される（すなわち、限局性多汗症）場合もある。
【００９０】
図２は、皮膚の略断面図、及び、皮膚を凍結することにより、ざ瘡、多汗症、及び他の皮膚状態を処置するための、皮膚に適用された熱電アプリケータ１０４（「アプリケータ１０４」）の形態の処置デバイスの側面図である。アプリケータ１０４は、予測可能な凍結事象を制御可能に発生させることができ、処置不十分、処置過剰、及び／又は、非標的組織若しくは構造に対する損傷のような望ましくない副作用を回避する。組織に損傷を与えるために皮膚を凍結することは制御が難しいことがあり、そのため、しばしば処置不十分又は処置過剰という結果になる。なぜなら、皮膚及び皮膚の下の組織の凍結は、ある程度ランダムで予測不可能である傾向があるからである。皮膚１０のような生物学的組織内の水は、その温度がその融点／凍結点を下回ったとしても、ある期間にわたって液体状態にとどまる傾向を有し、すなわち「過冷却」と呼ばれる現象である。「過冷却」、「過冷却された」及び「過冷却する」という用語は、物質がその凍結点／融点より低い温度にあるが、まだ未凍結又は大部分が未凍結状態にある状態を指す。凍結事象がいずれ発生するのかどうか、そして発生するとしても凍結事象が処置中のいつ発生するのか、及び組織がどのくらいの長さにわたって凍結状態にあるのかということは、いくぶん予測不可能であり得る。加えて、凍結速度、標的凍結温度、凍結事象の持続時間、及び加温速度のような凍結−解凍パラメータを制御することはしばしば非常に困難である。凍結−解凍パラメータを制御して、予測可能な治療成果を達成するようにすることが必要とされる。凍結−解凍パラメータを制御することは困難であり得、それゆえ治療量を制御することが困難になる。治療量が大きすぎると、皮膚の色素沈着の変化のような望ましくない副作用が生じることがあり、治療量が小さすぎると、結果として効力が不十分になり得る。この制御の欠如はまた、処置のために特定組織を標的化すること、及び、他の特定の非標的組織の処置を最小限にすることも困難にし得る。
【００９１】
アプリケータ１０４は、非標的組織に対する影響を最小限にする又は制限する一方で、組織を正確に標的化することができる。その相転移温度（例えば、溶融／凍結温度）より低い温度にある過冷却状態の被験者の皮膚１０に氷晶が接触すると、凍結事象が皮膚内で直ちにトリガされ得ることを発見した。それゆえ、氷晶を用いて、凍結事象の開始を予測可能に制御することができる。凍結事象は、ひとたびトリガされると、過冷却組織の体積を通じて急速に伝搬し得る。凍結中に放出される融解熱は、バルク組織をその過冷却状態から脱出させることができ、その後、部分的に凍結した皮膚は、非凍結組織が再び過冷却状態に入ることを防ぐことができる。付加的に、いくつかの手順における融解熱、過冷却組織における凍結事象の開始から組織の大部分がもはや過冷却状態ではなくなる点までの期間は、１秒間、２秒間、３秒間、５秒間、１０秒間、又は他の適切な期間であり得る。過冷却のため期間は、標的位置、標的組織の体積、過冷却組織体積、温度プロファイル、組織特性（例えば、組織の水含量）、及び／又は手順の一部として使用することができる添加剤（例えば、組成、エネルギー等）に依存し得る。凍結伝搬速度は、過冷却温度に強く依存し得るので、過冷却組織の温度を低下又は上昇させて、凍結伝搬速度をそれぞれ上昇又は低下させることができる。
【００９２】
アプリケータ１０４を用いて、凍結事象の開始時間、初期凍結事象によって生じる損傷の量（例えば、凍結事象を開始する前に引き起こされる過冷却の量を制御することによって）、凍結事象の持続時間（例えば、アプリケータの温度を制御することによって）、及び解凍速度（例えば、解凍サイクルの開始等）を精密に制御することができる。凍結事象のタイミングは、氷晶の生成及びいつ氷晶を過冷却皮膚に接触させるかを制御することによって精密に制御することができるので、凍結事象を「オン・コマンド」で発生させることができ、この制御は、組織に対する損傷を制御及び／又は制限すると一方で組織のある範囲を制御可能にかつ効果的に処置することを可能にする、特化された処置方法を実装することを可能にする。加えて、添加剤を用いて、凍結事象を多様な最適温度で管理して、組織損傷、非標的組織の傷害の程度等を制御する一方で多様な皮膚深さの組織を標的化することができる。いつどのように凍結させるかを制御することによって、制御手順は、他の組織を標的化することなく特定の組織を標的化することができ、その一方で標的組織の処置レベル及び非標的組織に対する影響を制御することができる。
【００９３】
図２は、皮脂産生を低減又は制限するために凍結誘導傷害が皮脂腺１７に影響を及ぼした後の皮膚１０を示す。皮膚１０は、皮脂腺１７又は関連した構造を制御可能に崩壊させ又は損傷するように凍結されており、これは、ざ瘡の有効な処置であり得る。皮脂腺１７に対する効果は、アプリケータ１０４を皮膚１０に適用した状態で図示されているが、処置後に腺が小さくなるには比較的長期間（例えば、数日、数週間、数か月等）がかかり得る。毛包２２に沿った図２の２つの皮脂腺１７の皮脂産生レベルは、実質的に低減されており、閉塞を抑制して、ざ瘡を最小限にし、低減し、又は排除する。汗腺２６を標的にすることもできる。例えば、アプリケータ１０４は、部分的又は全体的な凍結事象、非凍結冷却事象、又は過冷却事象を発生させて、過剰発汗を伴う手、わきの下、又は他の場所に沿って位置する、皮膚の領域内の汗腺２６及び／又は腺の細管２８に影響を及ぼすことができる。真皮又は組織の他の層内の他の構造を標的にすることができる。従って、アプリケータ１０４によって生成される制御された凍結に関連した低温は、ざ瘡に関連した炎症を一般に低減／軽減することができ、重要な処置経路となり得る。これらの処置の経路のいずれか又はすべてが、本明細書で開示される技術の実施形態のうちの少なくとも１つによって包含される。
【００９４】
いくつかの実施形態において、アプリケータ１０４の温度制御表面１１１を、腺、毛包、神経（例えば、表在性神経）、又は組織の１層以上（例えば、真皮層、表皮層、皮下層、表皮、真皮、及び／又は皮下層のサブ層等）のような標的組織に影響を及ぼすために冷却することができる。ざ瘡を処置するためには、被験者の皮膚の表面を、−１５℃、−１０℃、−５℃、０℃、５℃、１０℃、１５℃、又は２０℃又はそれより低い温度を生じさせるように、及び皮膚の標的部分において冷却非凍結事象又は凍結事象のいずれかを生じさせるように冷却することができる。局在化された凍結事象を発生させて、非標的組織、構造等に対する温度傷害を最小限にする、制限する、又は実質的に防止する一方で、標的構造に影響を及ぼすことができる。アプリケータ１０４と主に用いられる物質は、凍結防止剤、核生成剤、リポソーム、エマルジョン、ヒドロゲル、それらの組合せなどを含むことができる。機械エネルギー（例えば、マッサージ）、超音波エネルギー、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、及び／又は凍結イニシエーターは、例えば凍結を開始し、促進し、及び／又は抑制することによって、凍結事象を制御することができる。いくつかの手順において、超音波エネルギーを過冷却組織に送達して、組織内の凍結をトリガする。無線周波数エネルギーを用いて組織を加温して、標的領域に対する凍結を隔離することができる。凍結イニシエーターを用いて、組織内の凍結事象、又は最終的に組織内の凍結を引き起こす別の物質内の凍結事象を開始することができる。凍結イニシエーターの例には、限定されないが、１つ以上の水の氷晶、クリオプローブ、又は急速に凍結して凍結事象を発生させる物質が含まれる。凍結事象は、細胞及び／又は構造の近傍の又はその中の液体又は脂質を部分的に又は完全に凍結させて、標的特徴を破壊すること、低減すること、崩壊させること、変更すること、又はこれに影響を及ぼすことを含み得る。冷却事象又は凍結事象の特性を制御して、温度傷害を管理することができる。そのような特性には、限定しないが、冷却又は凍結の量、氷晶の密度及び分布、凍結速度などが含まれる。
【００９５】
寒冷療法は、限定しないが、腺の機能、腺の構造（例えば、腺部分、管部分等）、腺の数、腺のサイズ、及び／又は細胞の数及び／又はサイズに影響を及ぼすことができる。凍結事象は、所望の結果を引き出すのに十分な長さの期間にわたって維持することができる。いくつかの実施形態において、外分泌腺を処置するために、被験者の皮膚を冷却して、外分泌腺又は支持解剖学的特徴（例えば、管、孔、毛包等）の細胞又は構造を破壊する、低減する、崩壊させる、変更する、又はこれに影響を及ぼす部分的凍結事象を発生させることができる。凍結のレベルを制御して、所望されない組織損傷、例えば、非標的組織に対する損傷、標的組織に対する過剰損傷（例えば、標的組織への過剰損傷を回避する）などを制限することができる。皮膚表面を連続的に又は周期的に冷却し又は加熱して、標的領域における氷晶の数及び／又はサイズをそれぞれ増大又は減少させることができる。１つの手順において、組織は、例えば、約１秒間、５秒間、１０秒間、２０秒間、３０秒間、１分間、数分間より長期間にわたって、又は組織が定常状態温度に達すること及び過冷却状態にある所望の幅、長さ及び幅の組織体積に達することを可能にするように選択された他の期間にわたって、過冷却状態に保持されることができる。組織は、ひとたび凍結されると、例えば、約１秒間、５秒間、１０秒間、２０秒間、３０秒間、１分間、数分間より長期間にわたって、又は、所望の効果を達成する一方で凍傷又は壊死のような所望されない効果を低減又は制限するように選択された他の期間にわたって、部分的又は全体的な凍結状態に保持されることができる。
【００９６】
アプリケータ１０４は、冷却事象、凍結事象、過冷却等を検出するための１つ以上の要素１６７を含むことができる。要素１６７からの出力に基づいて熱デバイス１０９を制御して、温度制御表面１１１を冷却することができ、これが次に患者の皮膚を冷却する。要素１６７は、１つ以上の温度センサ、圧力センサ、検出器、それらの組合せなどを含むことができる。代替的に、別個のセンサを用いて処置部位を監視することができる。
【００９７】
Ｃ．処置システム
図３は、本発明の一実施形態によるヒト被験者１０１の身体内の標的構造を非侵襲的に処置するための処置システムの、部分的に模式的な等角図である。処置システム１００は、アプリケータ１０４、コネクタ１０３、及びベースユニット１０６を含むことができる。アプリケータ１０４は、ざ瘡になりやすい領域に適用することができ、皮脂腺内又は少なくともその近傍の脂質産生細胞（例えば、腺上皮細胞）の温度を低下させて、分泌される皮脂の量を減らし、それによりざ瘡を排除し、低減し、又は制限する。アプリケータ１０４は、汗腺及び関連の構造を冷却して多汗症を処置することもでき、他の処置手順を行うこともできる。アプリケータ１０４のサイズ及び構成は、処置部位に基づいて選択することができる。
【００９８】
コネクタ１０３は、エネルギー、流体、及び／又は吸引力をベースユニット１０６からアプリケータ１０４に供給するコードとすることができる。ベースユニット１０６は、車輪１２６付きのハウジング１２５で支えられた流体チャンバ又はリザーバ１０５（細線で示す）及びコントローラ１１４を含むことができる。ベースユニット１０６は、流体チャンバ１０５内の冷却液の温度を制御することが可能な、冷凍ユニット、冷却タワー、熱電冷却機、ヒータ、又は任意の他のデバイスを含むことができ、外部電源に接続可能とすることができ、及び／又は内部電力供給部１１０（細線で示す）を含むことができる。電力供給部１１０は、アプリケータ１０４の電気要素に動力供給するための電気エネルギー（例えば、直流電圧）を提供することができる。流体チャンバ１０５の代わりに又はこれと共に、市水供給（例えば水道）を用いることができる。いくつかの実施形態において、システム１００は、加圧デバイス１１７を含むことができ、これは吸引力を提供することができ、１つ以上のポンプ、弁、及び／又はレギュレータを含むことができる。空気圧は、加圧デバイス１１７とアプリケータ１０４との間に位置するレギュレータによって制御することができる。真空レベルが低すぎると、組織をアプリケータ１０４に対して適度に（又は全く）保持することができないことがあり、アプリケータ１０４は、患者の皮膚に沿って移動しがちになり得る。真空レベルが高すぎると、望ましくない患者の不快感及び／又は組織の損傷が生じ得る。真空レベルは、組織の特性及び所望の快適さのレベルに基づいて選択することができる。他の実施形態において、アプリケータ１０４は、真空を使用しない。
【００９９】
オペレータは、コントローラ１１４の入力／出力デバイス１１８を用いて、処置システム１００の動作を制御することができる。入力／出力デバイス１１８は、アプリケータ１０４の動作状態及び処置情報を表示することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ１１４は、有線接続又は無線若しくは光通信リンクを介してアプリケータ１０４に通信可能に結合してデータを交換することができ、限定しないが、例えば引用によりその全体が本明細書に組み入れられる同一出願人による米国特許第８，２７５，４４２号に記載されているように、１つ以上の処置プロファイル及び／又は患者固有の処置プランに基づいて、処置を監視し及び調整することができる。いくつかの実施形態において、コントローラ１１４は、アプリケータ１０４、又はシステム１００の別の構成要素に組み込まれることができる。
【０１００】
入力を受けて処置プロトコルを開始すると、コントローラ１１４は、規定の処置プランの各セグメントを通るサイクルを実行することができる。セグメントは、組織を過冷却する、過冷却された組織に核生成する、組織を凍結する、組織を解凍する、組織を加温する、等のように設計することができる。その際、電力供給部１１０及び流体チャンバ１０５は、アプリケータ１０４の、熱電クーラ（例えば、ＴＥＣ「ゾーン」）などの１つ以上の機能的構成要素に電力及び冷却液を提供して、冷却サイクルを始めることができ、いくつかの実施形態においては、振動、マッサージ、真空等のような特徴又はモードを始動させることができる。
【０１０１】
コントローラ１１４は、温度センサから、温度の読取値を受けることができ、温度センサは、アプリケータ１０４の一部であってもよく又はアプリケータ１０４、患者の皮膚、患者保護デバイス等の近位にあってもよい。身体の標的領域は、標的温度まで冷却され又は加熱されているが、実際には、その身体領域は、例えば身体の自然な加熱及び冷却の変動のせいで標的温度に近いが等しくない場合もあり得ることが認識されるであろう。それゆえ、システム１００は、組織を標的温度まで加熱若しくは冷却しようとする、又は標的熱流束を提供しようとすることができるが、センサは、十分に近い温度又は熱流束を測定することができる。標的温度又は流束に達していない場合には、電力を上げ下げして熱流束を変化させ、標的組織に影響を及ぼすために標的温度又は「設定点」を選択的に維持することができる。種々のパラメータを監視することによって、処置部位を連続的に又は断続的に評価することができる。皮膚を連続的に監視して、その温度を検出し、それが凍結状態、未凍結状態又は他の状態のいずれの状態にあるのかを判断することができる。
【０１０２】
いくつかの手順において、アプリケータ１０４は、例えば−１５℃、−１０℃、−５℃、又は０℃より下の適切な温度において、あるレベル又は量の過冷却を達成することができる。所定レベルの過冷却を達成した後、アプリケータ１０４は、凍結事象を自動的に開始することができる。凍結事象を、アプリケータ１０４又は別個のデバイスを用いて検出し及び／又は監視することができる。処置のレベルを、凍結事象の開始及び／又は完了に続いて制御することができる。特定の標的を有効に処置するが非標的組織の処置は行わないか又は最小限にするように処置を特に調整することを可能にするために、１つ以上の凍結後プロトコルを行って、組織を解凍するか又はそれ以外に熱的に組織に影響を及ぼすことができる。例えば、凍結後プロトコルを用いて、永続的な温度傷害を抑制し、制限し、又は実質的に最小限にすることができる。いくつかの実施形態において、凍結後プロトコルは、非標的組織及び標的組織を徐々に又は急速に加温することを含むことができる。
【０１０３】
図４は、本発明の少なくともいくつかの実施形態による、図３の線４−４に沿ったコネクタ１０３の断面図である。コネクタ１０３は、本体１７９（例えば、中実又は中空本体）、供給流体ライン又は管腔１８０ａ（「供給流体ライン１８０ａ」）、及び戻り流体ライン又は管腔１８０ｂ（「戻り流体ライン１８０ｂ」）を有する、多重ライン又は多重管腔導管とすることができる。本体１７９は、被験者の処置のための所定位置に「セット」されるように（１つ以上の調整可能なジョイントを介して）構成することができる。供給及び戻り流体ライン１８０ａ、１８０ｂは、水、グリコール、合成伝熱流体、油、冷媒、及び／又は他の適切な熱伝導性流体のような循環冷却液を収容することができる、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、及び／又は他の材料で作られた管とすることができる。１つの実施形態において、各流体ライン１８０ａ、１８０ｂは、本体１７９によって取り囲まれた可撓性ホースとすることができる。ここで図３及び図４を参照すると、冷却液は、供給流体ライン１８０ａを介して連続的又は断続的にアプリケータ１０４に送達されることができ、アプリケータ１０４を通って循環して熱を吸収することができる。熱を吸収した冷却液は、アプリケータ１０４から流出して戻り流体ライン１８０ｂを介してベースユニット１０６に戻ることができる。加温期間の場合、ベースユニット１０６（図３）は、温かい冷却液がアプリケータ１０４を通って循環するように冷却液を加熱することができる。コネクタ１０３はまた、アプリケータ１０４に電力を供給するための１本以上の電気ライン１１２（図４）と、ベースユニット１０６とアプリケータ１０４との間の通信を設ける１本以上の制御ライン１１６を含むこともできる。物質を提供するために、コネクタ１０３は、アプリケータ１０４によって送達される物質用の１本以上の管又はライン１１９を含むことができる。物質は、カップリング媒質、ＩＮＡ、溶液（例えば、凍結防止剤溶液）などを含むことができる。
【０１０４】
図５は、本発明の一実施形態による被験者の皮膚を処置するための方法１４０を示すフロー図である。一般に、被験者の皮膚を、皮膚内の流体の凍結温度より下まで冷却することができる。１つ以上の氷晶が移動して皮膚と接触し、予測可能な凍結事象を皮膚内で引き起こすことができる。氷晶と皮膚との間の接触時間を制御して、所望の凍結を達成することができる。方法１４０の詳細を以下で論ずる。
【０１０５】
ブロック１４２において、皮膚を冷却して、皮膚の温度を皮膚内の流体の凍結温度より下まで低下させることができる。例えば、皮膚の温度を、皮膚内の流体の融解／凍結温度より３℃、５℃、７℃、９℃、１０℃、又は１１℃を超えて低い第１の温度まで低下させることができ、第１の期間にわたって維持することができる。第１の期間が満了した後、皮膚温度を、氷晶を作り出すように第１の温度より低い第２の温度まで低下させることができる。他の実施形態において、第１の温度は、例えばカップリング媒質の組成を変更することによって氷晶を作り出す間、一定温度で維持することができる。カップリング媒質は、凍結し、組織内の氷核生成を生じさせることができる。
【０１０６】
図５のブロック１４４において、氷晶は、被験者の皮膚と接触することができ、接触すると皮膚に播種し、皮膚内で予測可能な凍結事象を引き起こす。氷晶は、アプリケータによって外部で形成することができる。代替的に、最初に凍結される組織に氷晶が物理的に接触するように、カテーテル又は他のデバイスで氷晶を被験者に導入することができる。いくつかの手順において、薬剤（ａｇｅｎｔ）を冷却し、次いで希釈して、１つ以上の氷晶をその中に生成させることができる。例えば、薬剤は、組織を保護するための凍結防止剤を含むことができる。薬剤の中の凍結防止剤の濃度を希釈して、希釈された薬剤の融点／凍結点を凍結防止剤の温度より高い値まで上昇させて、氷晶の形成が皮膚温度を凍結防止剤の融解／凍結温度より下の値まで低下させることを要しないようにすることができる。
【０１０７】
ブロック１４６において、氷晶と皮膚との間の接触時間を制御することができる。ユーザは、アプリケータを皮膚表面に当接させて保持することができ、その間、氷晶が皮膚表面に接触する。接触期間が完了すると、システムは、アプリケータを被験者から取り外すよう、被験者又はオペレータに通知することができる。アプリケータを被験者からプルオフして、結晶接触を停止することができる。代替的に、所望の接触期間が完了したときにアプリケータを加温して氷晶を融解することができる。アプリケータの温度を制御して、氷晶／組織接触の長さを設定することができるのみならず、凍結事象の長さも、凍結事象を検出し、皮膚の温度が氷晶の融点より上の温度まで上昇したときに凍結事象を停止するようにさらに制御することによって、設定することができる。
【０１０８】
いくつかの処置において、方法１４０は、被験者の皮膚の温度を皮膚の標的組織の融点／凍結点又は温度より下まで低下させることを含むことができる。アプリケータ１０４は、皮膚内で凍結が発生しないように、センサを用いて皮膚の冷却を監視することができる。ブロック１４２において、皮膚の標的組織が所定の第１のレベルに達するように、皮膚に送達される非凍結冷却処置の量を制御することができる。標的組織が所定の第１のレベルに達した後、皮膚は凍結される（ブロック１４４）。センサを用いて凍結事象を識別し及び監視することができる。氷晶は、過冷却期間中、及び凍結事象の開始が生じることが所望される時点の前、副作用を伴わずに、過冷却された皮膚と密接に接触することができる。過冷却期間が満了して所定の第１のレベルの過冷却が引き起こされた後、氷晶を皮膚と接触させて凍結事象を開始することができ、初期凍結事象に関連した損傷は、過冷却のレベル又は程度にほぼ比例し得る。任意の所望の期間にわたって凍結事象を維持することができ、凍結事象後、追加の凍結事象が、さらに組織に影響を及ぼすことができる。皮膚に送達される凍結／冷却処置の量は、所定の第２のレベルに達するように制御することができる。いくつかの処置において、氷晶は、第１のレベルの過冷却状態にある皮膚の凍結を生じさせるために用いられる。所定の第２のレベルは、第１のレベルの組み合わされたとき、治療的有効量の温度傷害をもたらすように選択することができる。
【０１０９】
浅い皮膚処置は、被験者の皮膚を、皮膚がその融点／凍結点よりわずかに、例えば０．２℃、０．５℃、１℃、２℃、又は３℃だけ低いバルク温度を有している間に、氷晶と接触させることを含むことができる。最小限の皮膚の過冷却が存在する場合から有意な皮膚の過冷却が存在しない場合まであるので、初期凍結事象は小さく（例えば、初期凍結する組織の部分は小さい）、初期凍結事象が発生したときに凍結することができる組織は比較的小さい。従って、初期組織損傷は、主として表皮及び真皮の上層に位置することができ、より深い、真皮下、脂肪及び筋肉組織のような層は、大部分が影響を受けない。そのため、皮下組織に対する損傷には問題があり、望ましくない場合があり得る、ざ瘡になりやすい領域上で処置を行うことができる。ひとたび凍結事象が発生すると、皮膚内の氷晶は、さらなる過冷却を抑制し又は防止することができるので、付加的な皮膚内の組織が過冷却状態に入ることはない。さらなる付加的なインクリメンタルな冷却は、予測可能なインクリメンタルな凍結をもたらすことができ、最小限の深さの処置が所望される場合、凍結事象の後、即時に又は極めて早く、組織解凍プロトコルを開始することができる。
【０１１０】
システム１００はまた、積極的な、より深い皮膚の処置を含む、より深い処置を、標的組織を過冷却し、次いで標的組織を氷晶と接触させて凍結事象をトリガすることによって、行うこともできる。過冷却される組織は、表皮組織、真皮組織、皮下組織を含むことができ、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、１０℃、１２℃、１５℃、１７℃、２０℃、２５℃、３０℃、又は３５℃だけ、及び有意な期間、例えば３０秒間又は１、２、３、４、５、７、１０、１２、１５、２０、２５分間又はそれより長時間にわたって、冷却されることができる。温度及び処置期間は、凍結事象を開始する前に、可変かつ制御されたレベルの皮膚過冷却を可能にすることができる。処置の全レベルは、複数の処置を含むこともでき、その各々は、最終的に送達される処置の総用量よりも少ない用量を個別に送達する。例えば、初期皮膚過冷却及び凍結事象が所与の処置部位において行われた後、デバイスのソフトウェアは、２回目の過冷却及び凍結事象のサイクルを、随意的にサイクル間の組織再加温／解凍ステップの後、繰り返すようにプログラムすることができる。第２のサイクルの温度及び処置期間は、第１のサイクルと同じ又は異なるものとすることができる。付加的な処置サイクルを送達することもできる。この例において、サイクル間でアプリケータを移動させることは必ずしも必要ではなく、サイクルは、随意的に、組織再加温／解凍ステップによって分離することができる。別の選択肢として、任意の所与の部位における付加的な処置は、アプリケータが他の組織部位を処置した後、その患者手順の中で後の時点で行うことができる。さらに別の選択肢は、付加的な処置を、同じ日に第１の処置として行われるか又は翌日若しくは数日若しくは一週間後に行われる別の患者手順中に送達し得ることであり、その手順は、所望であれば定期的に繰り返すことができる（例えば、毎日、隔日、毎週、毎月等）。任意の数の所望の後続処置を行って、所望の組織応答を引き起こすのに十分な所望の組織処置の全体レベルを達成することができる。
【０１１１】
方法１４０を用いて、図１及び図２に関連して論じる処置のような本明細書で開示される処置を行うことができる。凍結事象は、皮脂腺の崩壊を引き起こして皮脂産生に影響を及ぼす（例えば、皮脂産生を減らす又は制限する）ことができる。接触の期間（例えば、被験者の皮膚と氷晶との間、及び／又は被検者の皮膚とアプリケータの冷却表面との間の接触時間）は、皮脂腺に対する所望の温度傷害を達成するように選択することができる。本明細書で開示されるシステム、構成要素、及び作用は、以下の実施例１〜４との関連で論じるように、併用し及び適合させることができる。
【実施例】
【０１１２】
実施例１
氷晶は、温度プログラミングを用いて、アプリケータに沿って形成することができる。水（例えば、水の小滴、水含有層等）をアプリケータ表面（例えば、図２の表面１１１）に配置することができ、アプリケータ表面の温度を、水の融解／凍結温度である０℃又はそれより低温での水の凍結に基づいて１つ以上の氷晶を生成させるために、約−２０℃、−１５℃、１２℃、又は他の適切な温度まで低下させることができる。いくつかの手順において、アプリケータを、その外面上に氷晶を有するように調製して、ひとたびアプリケータが皮膚表面に接触すると皮膚凍結事象を発生させるようにすることができる。例えば、アプリケータによって担持される１つ以上の氷晶は、皮膚と物理的に接触して、皮膚内で凍結事象を開始することができる。他の手順において、氷晶は、皮膚表面上のカップリング媒質に物理的に接触して、カップリング媒質内で凍結事象をトリガすることができる。カップリング媒質が凍結すると、それは、皮膚表面の凍結と、それに続く、より深い組織を通る凍結伝搬とを生じさせることができる。他の手順において、カップリング媒質は、皮膚内に吸収されることができ、吸収されたカップリング媒質が凍結して、皮膚の凍結を生じさせることができる。
【０１１３】
凍結事象に関連した損傷及び副作用を制限し、低減し又は防止するために、凍結事象が発生した後、実行可能な限り即座に、組織をゆっくり又は急速に再加温することができる。表皮に対する損傷を最小限にする又は制限するために、凍結が開始した後、できるだけゆっくり又は急速に皮膚を加温することができる。他の手順において、皮膚は、所定の時間にわたって部分的に又は完全に凍結され、次いで加温される。１つの実施形態によれば、図２のアプリケータ１０４は、例えばデバイス１０９内の熱電要素を用いて、浅い組織を加温することができる。熱電要素は、表面１１１に沿って所望の温度（又は温度プロファイル）確立するように動作可能なペルチェ素子を含むことができる。他の実施形態において、アプリケータ１０４は、組織を加温するための無線周波数エネルギーを出力する電極を有する。
【０１１４】
吸収エンハンサー、凍結防止剤、ＩＮＡ、及びカップリング媒質は、リポソーム、ヒドロゲル、エマルジョンなどを介して送達することができる。吸収エンハンサーは、浸透を高めて、例えば水、ＩＮＡ、凍結防止剤等の取込みに影響を及ぼすことができる。適用される物質への曝露の前又は曝露中に皮膚を加温して、表皮への取込みを増大させることができ、真皮への取込みの増大は真皮−表皮接合バリアにより最小限にされ又は制限される。被験者の皮膚を機械的に変化させることによって組織の特性に影響を及ぼすことができる。これらの特性は、吸収特性、熱特性などを含むことができる。凍結を含まず冷却又は過冷却のみを含む処置の場合、皮膚への凍結防止剤の取込みを増加させて、意図しない凍結の発生の可能性に対する最大限の保護を与えることが望ましい。凍結を含む処置の場合、ＩＮＡ及び／又は水の取込みを増加させて、凍結事象が開始される可能性及び所望の時間に開始される可能性を高め、低温傷害のレベルを高めることが望ましい。
【０１１５】
図６は、開示される技術の一実施形態による、アプリケータを最初に被験者上に配置して凍結事象を開始するときの最小限の皮膚の過冷却を伴うか又は全く伴わない処置についてのアプリケータ温度対時間のプロットである。凍結事象は、凍結したアプリケータ表面を皮膚上に配置すると開始され得る。例えば、アプリケータ表面（例えば、図２に示す表面１１１）を温度−１５℃まで冷却して、その上に氷晶を形成することができる。アプリケータ表面の温度を、所望の速度で被験者への配置に適した温度まで上昇させた後、アプリケータ表面を処置部位に適用することができる。例えば、アプリケータ表面は、速度０．４℃／ｓ、０．５℃／ｓ、又は０．６℃／ｓで、約−４℃、−３℃、−２℃、−１℃、０℃等の温度まで加温することができる。皮膚表面、標的組織等は、約−３℃、−２℃、−１℃、０℃、又は１℃で維持することができる。
【０１１６】
アプリケータを、皮膚表面と熱的に接触した状態で第１の処置期間（例えば、２分間、２．５分間、３分間等、図６には２．５分間が示されている）にわたって保持して、皮膚を初期温度（例えば３３℃）からより低い温度（例えば、−４℃、−３℃、−２℃、−２℃、０℃）まで冷却することができる。アプリケータ表面を、次いで凍結事象を誘導するための温度まで所望の速度で低下させることができる。凍結事象（図６において「＊」で示される）は、アプリケータ表面が約０．２℃／ｓ、０．２５℃／ｓ、０．３℃／ｓ、又は他の所望の速度で冷却されている間に発生することができる。アプリケータ表面は、約−８℃の温度で第２の処置期間（例えば、２０秒間、３０秒建、４０秒間等）にわたって保持することができる。皮膚表面温度は、アプリケータ表面の温度よりわずかに高くなり得るので、アプリケータ表面の温度は、標的組織が所望の凍結期間にわたって凍結状態で保持されるように選択することができる。
【０１１７】
凍結期間の完了後、アプリケータ及び皮膚の温度を、室温又はそれより高い温度のような通常温度まで急速に上昇させることができる。いくつかの手順において、アプリケータを、速度約１℃／ｓ、２℃／ｓ、２．５℃／ｓ、３℃／ｓ、又は凍結した組織を解凍するために選択された他の速度で加温することができる。図６は、アプリケータの温度を速度約２．５℃／ｓで上昇させることを示す。解凍される組織は、表皮組織、真皮組織、皮下組織、及び／又は他の組織を含むことができる。組織が加温期間にわたって加温された後、別の低温治療手順を、同じ又は異なる部位において同じ又は異なる処置パラメータを用いて行うことができる。
【０１１８】
実施例２
物質を、皮膚、アプリケータ、又は両方に適用することができ、氷晶を生成するために用いることができる。物質は、１種以上の凍結防止剤を有するカップリング媒質とすることができ、最初にその融点より高い温度にあるときに適用することができ、その融点は、０℃より数度下であり、かつ皮膚組織内の流体の融点／凍結点よりも低い温度とすることができる。適用される物質の融点／凍結点は、治療的皮膚過冷却処置温度範囲又は他の適切な温度範囲内とすることができる。所定量の皮膚過冷却が発生した後、適用された物質の温度をその融点又はその中で氷晶を作成する温度よりも低い値まで低下させて、皮膚内で凍結事象を開始することができる。
【０１１９】
凍結防止剤は、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ポリエチレングリコール、その組合せ、又は他の生体適合性薬剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、物質は、所望の融点／凍結点を提供するように凍結防止剤を水と混合した凍結防止剤溶液である。凍結防止剤の濃度を高めると、物質の融点／凍結点を降下させることができる。凍結防止剤の濃度を制御することによって物質の特性（例えば、融点、自発凍結点等）を制御することができるので、特定の温度／それより高い温度での氷晶の生成を抑制し又は防止する一方で、任意の所望の温度／それより低い温度での氷晶の生成を可能にすることができる。ＩＮＡを物質に組み入れることができ、例えば、ひとたび物質の温度がＩＮＡの融点／凍結点より下まで低下したときに凍結事象の予測可能な開始を提供することができる。
【０１２０】
図７は、開示される技術の一実施形態による、実質的な皮膚冷却を伴う処置についての、アプリケータ温度対時間のプロットである。アプリケータ及び皮膚を、所望の速度（例えば、０．５℃／ｓ、１℃／ｓ、２℃／ｓ等）で過冷却温度（例えば、−８℃、−１０℃、−１２℃）まで冷却することができる。皮膚内の凍結事象は、−１０℃として図示されている過冷却温度における約３分間、４分間、又は５分間の過冷却期間の後、開始され得る。この期間中、皮膚表面及び冷却されたアプリケータ表面は、実質的に同じ温度であり得る。凍結防止剤カップリング媒質は、非標的組織に対する温度傷害の制限を助けることができ、アプリケータ−皮膚界面に配置することができる。いくつかの実施形態において、凍結防止剤カップリング媒質は、約２５重量又は体積％のプロピレングリコール（ＰＧ）及び約７５重量又は体積％の水であり、約−１１℃の融解又は凍結温度を有する。カップリング媒質の組成を調整して、その融点／凍結点を上昇又は降下させることができる。過冷却期間後、アプリケータの温度をさらに低下させて凍結事象を開始する。図７は、アプリケータ及び皮膚表面が約−１０℃から約−１８℃まで冷却されている間に、皮膚内の凍結事象が開始することを示す。組織内の凍結のレベルは、急速な再加温の前、アプリケータ表面及び皮膚が約−１８℃で１０秒間保持されている間、維持され得る。
【０１２１】
氷晶は、予備冷却されたカップリング媒質を希釈してその融点／凍結点を上昇させることによって生成することができる。適用される物質は、融解温度が−１１℃の、２５体積％ＰＧの凍結防止剤溶液とすることができる。組織を、所望の温度（例えば、−８℃、−１０℃、−１２℃等）まで過冷却することができる。所望量の過冷却が発生した後、凍結事象は、適用された物質の温度を約−１８℃までさらに低下（例えば、温度の「急降下（ｄｉｖｉｎｇ）」）させて物質を凍結させることによって開始させることができる。温度をさらに低下させるすなわち「急降下」の代わりに、凍結事象は、所定の位置に適用された物質に冷水又は他の物質を注射して、凍結防止剤濃度をカップリング媒質の融点が標的凍結温度よりも高くなるレベルまで局所的に希釈することによって、標的凍結温度（例えば、−１０℃）又はより高い温度において開始させることができる。カップリング媒質の融点／凍結点は、例えば、−１℃、−０．５℃、又は０℃に近いものとすることができるので、氷晶が、希釈された物質内で形成され、皮膚内で凍結事象を開始することができる。希釈は、１００％の水、ＩＮＡが添加された水、又は他の物質で行うことができ、それにより、例えば−１℃、−２℃、又は−３℃という温かい温度において一貫した予測可能な凍結が提供される。代替的に、水と氷との混合物又は水と氷とＩＮＡとの混合物を注射して、所望温度（例えば、−１℃、−０．５℃等）の付近で凍結を提供することができる。この方法を実質的な皮膚過冷却と共に用いて、より低い温度（例えば−８℃、−１０℃、又は−１２℃）における過冷却期間が経過した後で皮膚を予備加温することによって、凍結事象を比較的温かい温度、例えば−１℃、−２℃、−３℃、−４℃、又は−５℃で開始することができ、このことにより、凍結事象がより低い温度、例えば−１０℃又はさらに低い温度（例えば「急降下」を利用して凍結事象を開始する場合の−１８℃）で開始される場合と比べて、表皮のような非標的組織に対する被害を有意に低減する又は防止することができる。
【０１２２】
実施例３
エネルギーを用いて、氷晶形成を管理することができる。水性カップリング媒質がその融点／凍結点より低温まで低下して過冷却状態にあるとき、そのカップリング媒質がわずかに過冷却されているか又は有意に過冷却されている、いずれの場合であっても、超音波が、皮膚における氷晶形成及び／又はカップリング媒質における凍結事象を誘導することができる。超音波を送達するとＩＮＡは不必要になり得るが、超音波とＩＮＡとを一緒に用いることができる。超音波は、水性カップリング剤の中で氷晶を形成するのに使用されてきた。例えば、約２０ｋＨｚ及び約２５Ｗで動作する歯のクリーニング用の超音波プローブは、カップリング剤中で氷晶を形成する。別の例において、約２０ｋＨｚ及び１Ｗで動作する非歯科用超音波プローブは、氷晶を形成する。他のパラメータを有する超音波を、所望の氷晶形成及び／又は成長に基づいて選択することができる。
【０１２３】
実施例４
組織が過冷却状態になった後、凍結事象をトリガする又は促進する物質を標的領域内又はその付近に注射することができる。この物質は、即時凍結事象を発生させる部分的に凍結した氷又は水スラリ溶液とすることができる。いくつかの実施形態において、凍結事象の前に表皮を０℃に近い温度まで再加温することができ、真皮内への生理食塩水氷水スラリの注射が、表皮下で制御された凍結を開始することができる。ニードル、カテーテル、又は注射デバイスを被験者に導入して物質を注射することができる。図２は、被験者に導入することができる随意的なカテーテル１４９を示す。ひとたびカテーテル１４９の端部が皮膚１０内に位置決めされると、カテーテル１４９は、氷晶、氷スラリ、又は適切な物質を組織内に送達することができる。カテーテル１４９を用いて、任意の数の処置部位において凍結事象を開始させることができる。
【０１２４】
実施例１〜４のステップの種々の組合せを組み合わせることができる。表皮における凍結に関連した副作用を制限し又は最小限にする一方で真皮における凍結傷害を増強し又は最大限にするために、所望のレベルの皮膚過冷却が達成されるまで氷晶と組織との間の接触を遅延させることができる。ある体積の標的皮膚を実質的に過冷却し、次いで氷晶と接触させて、皮膚に対する凍結傷害を、副作用を最小限にしながら最大限にすることができる。大量の事前過冷却は、初期凍結事象中に発生する組織損傷の量を最大限にすることができ、非標的組織が再加温されることを可能にして、その非標的組織に対する温度傷害を抑制し、制限し、又は実質的に防止することができる。表皮は、非標的組織とすることができ、これは、真皮のような標的組織における凍結事象後、即時に又は急速に再加温されることができる。加温は、表皮が凍結状態にある時間の量を制限し又は最小限にすることができる。これは、過冷却を少ししか使用しないか又は全く使用しない処置方法とは対照的である。この後者の場合、前者の場合（これは、冷却が皮膚の表面を介して「トップダウン」送達されるので、実質的な過冷却、及び初期凍結事象中の実質的な分別凍結（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｅｚｉｎｇ）を利用する）と等しい治療レベルの処置を得るためには、表皮組織を、凍結事象が開始された後、より長く凍結状態で維持する必要があり、そのことが非標的表皮組織に対する損傷を増悪させ得る。
【０１２５】
より深い組織を有意な傷害から有意に保護する一方で凍結傷害を主として上部皮膚層に限定するために、氷晶は、皮膚温度が皮膚の融点／凍結点より下まで低下させた後、即時に又は極めて早く皮膚と接触することができる。真皮、脂肪及び筋肉層に対する傷害が最小限の、限定された表面的な表皮凍結は、特に凍結事象の持続時間が比較的短く保持された場合に達成することができる。ある種の顔面手順においては、皮膚の支持構造を形成する皮下組織又は下にある筋肉の感知できるほどの低減を避けるために、凍結傷害を皮膚に限定することができる。
【０１２６】
図８は、本発明の一実施形態による被験者の皮膚を処置するための方法１５０を示すフロー図である。一般に、カップリング媒質を処置部位に適用することができる。処置部位を冷却することができ、凍結事象を開始して、組織を少なくとも部分的に凍結することができる。方法１５０の早期段階は、アプリケータの熱交換表面を被験者の皮膚にカップリングすることを含むことができる。熱交換表面は、内部熱要素（例えば熱電気要素、流体要素等）又は外部熱要素（例えば、熱交換プレートの裏面に取り付けられた熱要素）を有する熱交換プレートの温度制御表面（例えば図２の表面１１１参照）とすることができる。いくつかの実施形態において、温度制御表面は、界面層、誘電体層などであり得る。付加的に又は代替的に、真空又は吸引力を用いて患者の皮膚を温度制御表面に積極的にカップリングすることができる。被験者皮膚に温度制御表面をカップリングすることは、本明細書及び同一出願人による米国特許出願公開第２００７／０２５５３６２号に記載されているように、患者の皮膚に物質を提供することも含むことができる。方法１５０の詳細を以下で論じる。
【０１２７】
ブロック１５２において、処置部位は、例えば、機械的、化学的又は他の方式で皮膚を変化させることによって、調製することができる。機械的変化は、皮膚表面を、約３０秒間、１分間、２分間、３分間、又は、表面浄化、浸透、及び／又は剥離（例えば、角質層の剥離）の所望量に基づいて選択される適切な長さの時間のような期間にわたって間欠的又は連続的にブラッシング又は掻爬することによって達成することができる。他の実施形態において、皮膚の透過性は、角質層内の孔の詰まりを一掃すること、空胞（例えば、角質層の下の表皮内の空胞）を生成及び／又は成長させること、その組合せなどによって調整することができる。いくつかの処置において、接着ストリップを皮膚に適用して取り去って表皮の最上層を除去し、処置部位を浄化し、皮膚の透過性を高め、又はその他の方法で処置部位を調製することができる。表皮の最上層は、下層よりも乾燥しているので、最上層が除去されると、露出された下層は、より高い水含有量を有しているので、特に凍結を促進するためにＩＮＡが用いられている場合、組織を凍結するように設計された手順の間に凍結の影響をより受けやい。皮膚の透過性は、マイクロニードリングを使用して、複数の顕微鏡レベルの孔を皮膚内に形成してカップリング媒質の吸収のための経路を作成することによって高めることもできる。代替的に、ソノフォレシス（ｓｏｎｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）を用いて、これにより、超音波を用いて皮膚内の微小振動を刺激して、皮膚に送達されるカップリング媒質又は局所剤を構成する分子の全運動エネルギーを高めて、吸収を高めることができる。いくつかの好ましい周波数は、２０−４０ｋＨｚ又は１ＭＨｚより高い周波数である。他の周波数を用いることができる。代替的に、吸収の増大は、イオン導入（ｉｏｎｔｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）技術を用いて、例えば電場を用いて局所剤を皮膚内に押し込んで吸収を高めることによって達成することができる。上記技術のいずれか１つ以上を用いて、組織（例えば表皮組織）を通過するカップリング媒質の透過係数を少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又は９５％高めて、所望の吸収速度を達成することができる。他の技術を用いて、カップリング媒質又は物質の送達を促進することができる。様々な試験技術（例えば、スタティックセル技術、フロースルー拡散技術等）、アルゴリズム、及びモデル化を用いて、透過係数を決定することができ、定常状態流束を含む流束を判定するために用いることができる。
【０１２８】
ブロック１５４において、カップリング媒質を皮膚に適用することができる。カップリング媒質は、限定しないが、処置を調製する前の、水、ヒドロゲル、凍結防止剤、エマルジョン、それらの組合せなどを含むことができる。カップリング媒質を適用することは、液体、ゲル、又はシート状のカップリング媒質を、例えばブラシ、スパーテル、スプレー瓶又はシリンジを用いて、又は手（例えば、オペレータの手袋を着用した手）により、皮膚に配置し、スプレーし、塗布し、又は擦り込むことを含むことができる。
【０１２９】
カップリング媒質は、１種以上の温度降下剤、ＩＮＡ等を含むことができる。温度降下剤は、限定しないが、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ），ポリエチレングリコール（ＰＥＧ），プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、又は他のグリコール類を含むことができる。温度降下剤は、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、及び／又は溶液（例えば体液）の凍結点を約０℃から−４０℃まで、より好ましくは約−１０℃から−１６℃まで下げることができる、他の適切なアルコール化合物を含むこともできる。特定の温度降下剤（例えば、ＰＰＧ、ＰＥＧ等）は、滑らかさを向上させるため及び潤滑をもたらすために用いることもできる。付加的に又は代替的に、カップリング媒質は、１種以上の増粘剤、ｐＨ緩衝剤、湿潤剤、界面活性剤、及び／又は添加剤を含むことができる。
【０１３０】
ブロック１５６において、被験者の皮膚を冷却することができる。アプリケータを処置部位に適用して、アプリケータを標的組織と熱的に接触した状態で配置することができる。組織を過冷却し、次いで凍結して、不必要な副作用を制限又は防止することができる。ヒト被験者の皮膚の表面は、不必要な皮膚損傷を避けるために−４０℃を下回らない温度まで冷却することができる。皮膚の表面を加熱して、より深い標的領域を過冷却状態のままにしておく一方で浅い非標的組織を過冷却状態から脱却させることができる。
【０１３１】
ブロック１５８において、過冷却標的領域で核生成を生じさせて凍結を発生させることができ、凍結は、例えば細胞内及び／又は細胞外流体の結晶化に起因して、標的細胞を破壊する又は標的細胞に損傷を与えることができる。核生成のための触媒（例えば、機械的摂動、ＲＦエネルギー、交流電場等）は、非標的表皮層の保護的な温度上昇の後で与えることができる。機械的摂動は、振動、超音波パルス、及び／又は圧力変化とすることができる。組織の非標的層は、標的組織の核生成の際に凍結を避けるのに十分に加温することができる。本明細書で開示される処置システムは、本明細書で開示されるアプリケータを利用して、このような過冷却方法を行うことができる。
【０１３２】
いくつかの処置は、真皮組織を、隣接する表皮組織よりも多くの回数凍結することを含む。ブロック１５６において、真皮及び表皮組織を冷却して、凍結することができる（ブロック１５８）。皮膚は、アプリケータ（これは０℃よりわずかに低い温度である）によって、真皮組織が内部体熱により解凍することを可能にするのに十分な量だけ加温されることができる、真皮組織よりも血流から離れている表皮組織は解凍されない。真皮組織の解凍後、表皮組織は凍結されたまま、例えば皮膚を急冷することによって真皮組織を再凍結させることによって、ブロック１５８を繰り返すことができる。凍結中の損傷の主要な機構は、氷晶の核生成及び成長によって引き起こされるので、真皮層を繰り返し凍結し及び解凍することによって、真皮組織に対する所望の損傷レベルを達成することができる。
【０１３３】
いくつかの処置は、凍結事象に続く加温／解凍ステップ１５９を含み、これにより、凍結され及び冷却された組織が受動的に又は能動的にアプリケータによって再加温される。加温／解凍ステップ１５９の後、好ましくは同じ患者処置中に、随意的にアプリケータを移動させずに、矢印１５３によって示されるように、冷却１５６及び凍結１５８ステップを任意の回数、例えば１、２、３、４回又はそれより多くの回数、直ちに繰り返すことができる。代替的に、冷却１５６及び凍結１５８ステップは、同じ患者処置中ではあるがアプリケータを別の処置部位へ移動させ、次いで元の処置部位に戻した後で繰り返すことができ、又は、最初の処置と同じ日の後の時点で、若しくは翌日若しくは数日後に、別の患者処置セッション中に繰り返すことができる。任意の数の繰り返しセッションを使用して、全体として所望の処置レベルを達成することができる。矢印１５７及び１５５は、所望により、皮膚調製ステップ１５２の繰り返し及び／又はカップリング媒質適用ステップ１５４の繰り返しを含むことができる、再処置の可能性を示す。
【０１３４】
図９Ａ〜図９Ｃは、開示される技術の一実施形態による処置部位を調製するための方法の段階を示す。一般に、被験者の皮膚を機械的に変化させてカップリング媒質の吸収を促進することができる。例えば、ストリッピング要素を、任意の回数、皮膚表面に適用して皮膚から取り去り、表皮の上部分を除去して、組織の下層を露出させることができる。下層は、比較的高い水含有量を有することができ、したがって水又は油ベースのカップリング媒質を含む種々の薬剤を表皮内により良く吸収し取り込むことが可能であり得る。
【０１３５】
図９Ａは、皮膚表面に適用されて孔を覆うストリッピング要素２００の断面図である。ストリッピング要素２００は、接着ストリップ（例えば、接着テープ）又は別の接着要素とすることができ、これを皮膚から引き剥がして、例えば、皮脂、毛包、又毛包脂腺ユニット由来の特徴を除去し、適用される物質の取込みのための皮膚孔を露出させることができる。ストリッピング要素２００は、処置エリア全体を覆うように切断された単一の接着ストリップ（例えば、接着テープ片）とすることができる。他の実施形態において、複数のストリッピング要素２００が処置部位に適用される。ストリッピング要素の接着特性は、皮膚に対する機械的変化の所望量、及び所望の患者の快適性に基づいて選択することができる。
【０１３６】
図９Ｂは、孔２０３から物質２０１を除去して孔の入口２０２を開口する又は詰まりを取り除く、皮膚から除去されているときのストリッピング要素２００の断面図である。付加的に、ストリッピング要素を任意の回数、再適用して、孔２０３の詰まりをさらに取り除くか又はそれ以外に処置部位を調製することができる。
【０１３７】
図９Ｃは、孔２０３の詰まりを一掃して、物質２０５が適用された後の処置部位の断面図である。物質２０５は、孔２０３に注入されることができ、皮膚によって吸収されることができる。水を物質の一部とすることができ、その後の凍結事象は、皮膚孔内の水を凍結させて、さらなる組織損傷を生じさせることができる。
【０１３８】
皮膚は、方法１４０（図５）又は１５０（図８）のいずれかのステップの前、間、及び／又は後、機械的に刺激することができる。機械的刺激は、例えば、ブラッシング、摩擦、超音波の適用、皮膚擦傷法、又は、処置部位を浄化すること及び／又は角質層（すなわち死細胞から成る、表皮の最外層）のバリアを一時的に減らすこと及び／又は皮膚に対するカップリング媒質の運動（例えば乱流）を増すことができる他の手段を含むことができる。理論に拘束されないが、皮膚の機械的刺激（例えば、角質層の、擾乱（ａｇｉｔａｔｉｏｎ）、低減、又は浸透）は、その下にある表皮層、真皮層、又は別の組織層へのカップリング媒質の透過を増強することができる。１つの実施形態において、皮膚を約２０秒間から約１０秒間にわたって機械的に刺激することができる。別の実施形態において、機械的刺激は、処置部位に対して、約２０秒間、約４０秒間、約１分間、約２分間、約５分間又は約５分間より長時間にわたって適用されることができる。いくつかの実施形態において、機械的刺激は、例えば、皮膚擾乱ブラシ（ｄｅｒｍａｌ  ａｇｉｔａｔｉｏｎ  ｂｒｕｓｈ）、回転する剛毛を有するブラシなどによって行うことができる。皮膚のブラッシング又は摩擦は、物質に対する皮膚の透過性を高めるために、いくつかの実施形態においては処置部位の皮膚を横切って円運動又は前後運動で動くこと、他の実施形態においては線形ストロークで動くことを含むことができる。所望の吸収量を達成するために透過速度を高める又は低下させることができる。
【０１３９】
様々な技術を用いて、ストリッピングプロセスの実行の前及び／又は後の皮膚の透過性を評価することができる。１つの手順において、カップリング剤を処置部位に適用することができ、次いで処置部位の細胞を、ストリッピング要素を繰り返し適用することにより又は一連のストリッピング要素を適用することにより、徐々に除去することができる。ストリッピング要素及び処置部位を評価して、皮膚によって吸収されたカップリング媒質の体積を判定することができる。
【０１４０】
Ｄ．処置用物質
氷晶を確実に生成してオン・コマンド凍結事象をトリガすることができるので、物質を用いて、皮膚表面と冷却アプリケータとの間の熱的カップリングを向上させることができる。いくつかの実施形態において、物質は、凍結防止剤を含有する、水溶液カップリング剤である。さらなる物質は、処置における凍結の開始が所望されるときにオン・デマンドで確実に氷晶が作成されることを促進するために、水及び媒質を含有することができる。液体の水は、分子のクラスタを有し、これは常に他の分子及びクラスタと衝突し、あるときは離散し、あるときは新たなクラスタを形成する。水が冷却されると、温度が低下し、水分子の熱運動が低減するにつれて、水分子が集合する傾向が強くなり、臨界的に大きい分子クラスタが形成される尤度が急速に高まる。氷核生成は、臨界的に大きい分子クラスタの形成で触媒される。結果として、水試料（又はカップリング剤）中の凍結又は氷核生成の開始が、氷様構造を有する核から起こる。核は、水分子が氷晶格子に組織化されることを促進することができる。
【０１４１】
水及び水性カップリング剤は、氷核生成前にその平衡凍結点よりかなり低い温度まで冷える自然の傾向を有しており、すなわちこれらは過冷却する傾向を有する。水の氷核生成には、均一及び不均一の２つのモードがある。水分子自体の自発的な集合によって臨界的に大きい核が形成されるとき、核生成は「均一」と呼ばれる。巨視的な水の量に関して、氷核生成に必要なクラスタのサイズは、しばしば約２５分子である。クラスタの半径は、約３分子であり得る。このサイズに一致する臨界半径は、温度−４１℃を与え、これは水の均一核生成温度と呼ばれる。従って、水の均一核生成温度は、凍結が自発的に発生する前に純水が冷却され得る最低温度である。
【０１４２】
水分子の擾乱が外部ソースによって触媒されるとき、核生成は「不均一」と呼ばれる。外部核生成の原因は、過冷却試料への氷晶又は別の外部物質の導入であり得る。例えば、結晶化は、そのまわりで結晶構造を形成して固体を作り出すことができる核生成開始剤（例えば、種結晶又は核）の物理的な導入によってトリガされ得る。
【０１４３】
物質は、ヒドロゲル、リポソーム、又は水中油滴型（Ｏ／Ｗ）エマルジョン、油中水滴型（Ｗ／Ｏ）エマルジョン、油中油滴型（Ｏ／Ｏ）エマルジョン若しくはナノエマルジョンのようなエマルジョンとすることができ、均一又は不均一核生成をもたらすことができる。
【０１４４】
１．核生成開始剤
ＩＮＡは、種結晶（又は初期クラスタ）の形成を促進し、それにより不均一氷核生成を触媒する物質とすることができる。ＩＮＡが用いられる場合、水の凍結は、均一核生成の場合に必要とされるはずの温度よりも高い温度で生じ、最大生物学的氷核生成剤（ｌａｒｇｅｓｔ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｉｃｅ  ｎｕｃｌｅａｔｏｒｓ）は、自発的水凍結が通常発生し得るよりもずっと前に−１℃から−５℃又は他のより低い温度で凍結をトリガすることができる。自発的水凍結は、−１０℃、−１５℃、−２０℃、又は−２５℃又はそれより低温で不定に発生することがあり、自発凍結のタイミングは、極めて予測しがたい。例示的なＩＮＡは、生体由来のタンパク質、グラム陰性着生細菌由来の物質、及び／又はシュードモナス属、エルウィニア属、又はキサントモナス属に属する物質を含む。例えば、ＩＮＡは、不均一氷核生成を促進する無機又は有機由来の物質とすることができる。本発明の実施形態は、ＩＮＡを用いて皮膚及び皮下組織の制御された予測可能な凍結を生成する方法を含むことができる。
【０１４５】
一般に、ＩＮＡは、一般に０℃より数度低い温度のような特定の温度において水様物質内の氷晶の形成を促進することができる。ＩＮＡは、寒冷療法中の凍結事象の開始及び程度を制御するために、選択された温度処置プロトコルと共に相乗的に用いることができ、皮膚組織の自然な均一核生成凍結点よりも高い温度でのインビボ凍結を促進するために用いることができる。本発明のいくつかの実施形態の態様は、ＩＮＡを用いて皮膚及び皮下組織の制御された凍結を発生させるための方法に関連する。ＩＮＡを用いた冷却方法は、０℃に近い温度のような特定温度において氷核生成をトリガすることを可能にする。それゆえ、ＩＮＡは、所望の治療的処置／安全温度範囲を伴う凍結及び不定処置温度を必要とする治療であって、凍結事象から精密かつ制御可能な程度の皮膚及び組織損傷を生じさせる治療において、利点を提供し得る。
【０１４６】
種々のグラム陰性着生細菌は、ＩＮＡを産生することが知られている。これらは、とりわけ、シュードモナス属、エルウィニア属及びキサントモナス属に属する。最も高レベルの氷核生成活性剤の１つは、ある種の氷核生成菌由来の氷核タンパク質（ＩＮＰ）である。これらの細菌の外膜上に位置するタンパク質分子及び物質が、氷核生成の原因である。細胞はまた、溶解されるか又はそれ以外で、このようなＩＮＡがその中に見いだされる又はトラップされたる細胞物質（例えば膜）の断片を産生することができ、例えばシュードモナス・シリンガエ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  Ｓｙｒｉｎｇａｅ）である。
【０１４７】
１つ市販のＩＮＡは、コロラド州ＥｎｇｌｅｗｏｏｄのＳｎｏｍａｘ  ＬＬＣから入手可能なＳＮＯＭＡＸ（登録商標）であり、これはシュードモナス・シリンガエ菌に由来する（凍結乾燥タンパク質粉末）。このタンパク質は、氷核生成剤としての役割を果たすことによって凍結プロセスを開始し、水の予測可能な凍結温度を約−３℃まで上昇させる。ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）は、人工雪製造に広く使用されており、ヒトで使用に安全であり、非病原性である。ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）は、約−４℃より低い温度で１グラム当たり１０12から１０13の氷核を呈示する粉末であり得る。ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）又はシュードモナス・シリンガエ菌由来の他の物質により調製されるカップリング剤は、所望の温度において確実な氷核生成を生じさせるのに十分なＩＮＡを有し得る。細菌／細胞濃度は、水の核生成温度に直接的な影響を有する。ＩＮＡは、標準的な粉末形態で使用することができ、水を添加するか又は添加せずに氷核生成剤として使用することができる。いくつかの実施形態において、ＩＮＡは、マイクロニードル（例えば、マイクロニードルのアレイ）などによって、皮膚に少しずつ送達することができる。生体適合性ＩＮＡは、皮内ニードルのようなニードルを用いて侵襲的に送達することができる。付加的に又は代替的に、ＩＮＡは、冷却／凍結スプレーのような非接触冷却デバイスと共に用いることもできる。
【０１４８】
ＩＮＡは、温度約−２℃、−３℃、又は−４℃で氷核生成を引き起こして、冷却プロトコルにおいて用いることができる。これらの温度では、表皮組織への損傷は、より低い凍結温度で典型的に生じる損傷よりも有意に小さくなり得る。氷核生成のための温度は、凍結事象に関連した皮膚の色素沈着の有意な変化を避けるのに十分に高くなるように選択することができる。
【０１４９】
非侵襲的アプリケータ（例えば、図２及び図３のアプリケータ１０４）を用いて皮膚冷却を制御することができ、１つ以上の温度センサを含むことができる。温度センサ（例えば、図２の要素１６７）は、アプリケータの処置表面に沿って埋め込むことができ、温度制御システムの一部として用いることができる。温度制御システムは、１つ以上のフィードバック制御アルゴリズムを含むことができ、１つ以上の所定の期間にわたり、かつ１つの温度から別の温度に移行するときなどに所定の変化率を有する、所定の温度値のセットに基づいて、アプリケータを制御する。異なるフィードバック制御アルゴリズムを用いて、冷却／解凍速度を変化させること、治療処置温度を予め決定すること、及び／又は処置持続時間を選択することによって、異なる処置温度プロトコルを用いて組織を処置する（及び異なる温度処置サイクルを創出する）ことができる。本明細書で説明する方法は、ＩＮＡを用いて凍結を制御すること、並びに、処置温度プロトコル及びプロファイルを変更すること、の両方の使用を伴うことができる。
【０１５０】
２．ヒドロゲル材料
本発明の一態様は、制御された「オン・デマンド」の予測可能な凍結を引き起こすために、ヒドロゲル物質を凍結点降下剤（凍結防止剤）及び／又はＩＮＡと共に用いる方法に関連する。ヒドロゲル物質は、架橋ポリマーのクラスであり、その親水性の性質に起因して、大量の水を吸収することができる。ヒドロゲル物質は、氷核生成、氷結晶化、凍結伝搬などを制御することを含む、凍結の制御に適した水含量を有することができる。ヒドロゲル合成の不可欠な部分は、モノマー、開始剤、及び架橋剤を含む。ヒドロゲルの性質は、反応温度、モノマータイプ、モノマー架橋剤、架橋剤対モノマー比、モノマー濃度、及び開始剤のタイプ及び量といった、その合成ファクタを変更することによって調節することができる。ヒドロゲルの組成は、適正な出発材料及び加工技術を選択することによって、特定の用途に合わせて選択することができる。
【０１５１】
ヒドロゲルは、１種以上の凍結点降下剤と混合することができ、所望の融解／凍結温度（例えば最適融解温度）を有するように設計することができる。凍結点降下剤は、組織に播種することができる。付加的に又は代替的に、ヒドロゲルを、凝固活性化温度（ｓｅｔ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を有するＩＮＡと組み合わせて、該ヒドロゲルが、氷核生成剤を伴わないヒドロゲルに関連付けられた温度範囲とは異なる所定の温度範囲（又は特定温度）において一貫して凍結することができるようにすることができる。ヒドロゲル、凍結点降下剤、及び／又はＩＮＡの組合せは、−３℃、−２℃、−１℃、又は他の温度のような所望の温度における制御可能な凍結をもたらすことができる。０℃に近い温度は、表皮組織に与える損傷がより小さくなり得るので、それほど攻撃的ではない温度の凍結プロトコルに好適であり、そのため温度は、皮膚の１層以上の上層を保護して、皮膚凍結処置に関連した実質的な変色の副作用を排除し又は最小限にし、永続的な有害事象を排除するように選択することができる。
【０１５２】
ヒドロゲル構造によって収容される水は、自由水、間隙水、結合水、及び半結合水（ｓｅｍｉ−ｂｏｕｎｄ  ｗａｔｅｒ）という４タイプに分類することができる。自由水は、最外層に位置し、温和な条件下でヒドロゲルから容易に除去され得る。間隙水は、ヒドロゲルのネットワークに付着していないが、水和ポリマー鎖の間に物理的にトラップされている。結合水は、官能基又はイオンの水和を通じてポリマー鎖に直接付着している。結合水は、ヒドロゲルの一体化した部分として残り、極めて高い温度でしか分離することができない。半結合水は、結合水と自由水との間の性質を有する。自由水及び間隙水は、遠心分離及び機械的圧縮によってヒドロゲルから除去することができる。
【０１５３】
制御凍結技術は、ヒドロゲルの水組成の利点を利用することができる。ヒドロゲルは、特定の比率の水−モノマー−架橋剤含有量を有することにより、特定の凍結点又は特定の凍結温度範囲を有するように設計することができる。グリコール（例えばＰＧ）又は他の物質のような凍結防止剤もまた、その凍結点を降下させるために用いることができる。
【０１５４】
ヒドロゲルは、予測可能な凍結事象の開始剤として作用することができる。ヒドロゲルが凍結するとき、ヒドロゲルは、組織に播種する「初期シード」又は結晶部位を提供し、それにより皮膚内で特定温度における制御された予測可能な凍結を触媒する。いくつかの実施形態において、予測可能な凍結事象は、凍結が所望される時間の少なくとも９０％、９５％、又は９８％において発生する組織の凍結とすることができる。ヒドロゲルにおける予測可能な制御された凍結事象はまた、ヒドロゲルをその融点より下の温度まで予備冷却することによって達成することもできる。凍結事象は、核生成開始剤（例えば氷／水スラリー）をヒドロゲルに注射して、凍結を引き起こすことによって開始することができ、この凍結はヒドロゲルの患者に隣接した表面に達し、それが被験者の皮膚の凍結を生じさせる。他の手順において、超音波又は他の核生成エネルギーを用いて、ヒドロゲル内で凍結事象を発生させることができる。１つの実施形態によれば、添加剤（例えば凍結防止剤及び／又はＩＮＡ）をヒドロゲルの内部の中の隔離された層内に埋め込むことができ、これらの物質は、ヒドロゲルシート又はヒドロゲルパッドの表面には存在せず、それゆえ処置される皮膚又は他の組織と直接接触しないようになっている。これらの物質をヒドロゲル内にカプセル化することで、皮膚又は組織と接触したときに安全であることが既に試験され確認されたＩＮＡ物質を選択する必要がなくなる。予測可能なヒドロゲル凍結は、ＩＮＡのような添加剤によって強化することができる。
【０１５５】
図１０Ａは、開示された技術の一実施形態によるパターン付きヒドロゲルを示す。図１０Ｂ及び図１０Ｃは、ＰＧ濃度（％ＰＧ）対パターン付きヒドロゲルの長さのプロットである。ヒドロゲルは、分散媒である水と、核生成抑制剤の塊（ｖｏｌｕｍｅ）とを含むことができる（例えば、水／ＰＧエマルジョンの粒子又は柱）。図１０Ａは、水の塊内で離間した、隔離された核生成抑制剤の塊を示す。いくつかの実施形態において、ヒドロゲル層又はシートは、実質的にＰＧを含まない水の塊によって隔てられた核生成抑制エマルジョンの柱を含有することができる。柱を取り囲む水は、氷核生成部位としての役割を果たすことができる。内部エンクロージャ（例えばカプセル材）は、水／ＰＧエマルジョンの拡散を抑制し又は防止することができる。内部エンクロージャの組成は、封入される物質の組成に基づいて選択することができ、局所化される核生成抑制剤の塊のパターン、数、及びサイズは、ヒドロゲルの特性に基づいて選択することができる。
【０１５６】
図１０Ｂ及び図１０Ｃは、ヒドロゲル全体にわたって配置されたプロピレングリコール（ＰＧ）の実施形態を示し、ＰＧの濃度は、ヒドロゲルの層又はシートの長さ及び幅に沿って変化する。最低のＰＧ濃度を有するヒドロゲルの領域は、最高の融点／凍結点を有し、氷核生成領域として機能することができる。隔離された凍結ゾーンを、これらの氷核生成領域に隣接した皮膚内に形成することができる。他のタイプの凍結防止剤又は成分でＰＧを置き換えることができる。例えば、ＰＧを、ＰＰＧ、ＰＥＧ、ＤＭＳＯなどで置換する、又はこれらと組み合わせることができる。
【０１５７】
さらなる実施形態は、凍結伝搬を播種することが所望される領域全体にわたって均一に配置されたＩＮＡを含有するヒドロゲルである。さらに、ＩＮＡを、ヒドロゲルの塊の内側部分内にのみ分散させることができる。例えば、ＩＮＡは、ヒドロゲルシートの内部に、ＩＮＡがシートの表面まで延びないように存在することができ、それによりＩＮＡと皮膚との間の接触が防止される。ＩＮＡは、ヒドロゲルの内部領域内に凍結事象を播種することができ、凍結事象は、ヒドロゲルの外側表面へ急速に伝搬することができ、これが次に皮膚に接触して、皮膚内の凍結事象を生じさせることができる。
【０１５８】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、氷核生成領域を有するヒドロゲルの側面図である。図１１Ａは、上下の氷核生成抑制領域の間に内部氷核生成領域を有するヒドロゲル材料を示す。氷核生成領域は、ＩＮＡを含むことができ、存在するとしても比較的低濃度の温度降下剤を有することができる。１つの実施形態において、氷核生成領域は、温度降下剤を実質的に有さないものとすることができ、水及び氷核生成特徴（例えば、ＩＮＡ、氷核生成粒子など）を含むことができる。氷核生成領域は、層とすることができ、これは連続層又は内部層内のスポットとしてのいずれかであり、全体としてヒドロゲル内に埋め込まれるようになっている。
【０１５９】
氷核生成抑制領域は、氷核生成領域より低い融点／凍結点を有することができ、温度降下剤の塊、例えば一様に又は非一様に離間したＰＧの塊を含むことができる。凍結抑制特徴のパターン、数、及び組成は、所望の核生成抑制特性に基づいて選択することができる。
【０１６０】
図１１Ｂは、外側氷核生成抑制層と内側氷核生成層とを有する多層ヒドロゲル材料を示す。外側氷核生成抑制層は、温度降下剤を含むことができ、内側層は、高濃度のＩＮＡ（例えば、体積の大部分のＩＮＡ）を含むことができる。例えば、外側氷核生成抑制層は、ＰＧ溶液の層又はＰＧ塊の稠密なアレイを有する層とすることができ、内側層は、大部分又は全部、水を含むことができる。凍結事象は、氷核生成層内で開始されることができ、次いで外側氷核生成抑制層を通って広がる。
【０１６１】
ヒドロゲルは、患者側及びアプリケータ側の両方で粘着性とすることができる。粘着性の上面及び下面は、被験者の皮膚及びアプリケータとの接触の維持を助けることができ、いくつかの実施形態において、処置中にヒドロゲルの移動を最小限にする又は制限することを助ける。ライナを用いて、ヒドロゲルの汚染を防ぐことができる。ライナに接触するヒドロゲルの側は、粘着性とすることができる。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルは、その外面の１面以上に適用された接着剤を有する、均一又は可変の厚さを有するシートとすることができる。
【０１６２】
ヒドロゲルは、図５、図８、及び図９Ａ〜図９Ｃに関連して論じた方法で用いることができる。例えば、図５のブロック１４２において、ヒドロゲルは、被験者の皮膚に適用することができ、水の存在下で氷晶を形成することが可能なＩＮＡを含むことができる。ＩＮＡは、図１１Ａ及び図１１Ｂに関連して論じられたように、ＩＮＡが皮膚と直接接触しないようにヒドロゲルのポリマー構造内にカプセル化することができる。ヒドロゲル及び皮膚を冷却して、皮膚を凍結するための適切な冷却温度に到達することができる。ヒドロゲルは、ヒドロゲルの第１の融解／凍結温度が皮膚内の流体の第２の融解／凍結温度より低くなるように、凍結点降下剤を含むことができる。
【０１６３】
図５のブロック１４４において、皮膚を第１の凍結温度より高くかつ第２の凍結温度より低い温度まで冷却して、皮膚を過冷却することができ、所定量の過冷却が発生した後、ブロック１４６において皮膚が凍結される。表皮の温度を、真皮を凍結させる前に第１の温度より上まで上昇させることができる。
【０１６４】
図８の方法１５０を参照すると、ブロック１５４において、架橋ポリマー及びＩＮＡを含むヒドロゲル物質を適用することができる。ＩＮＡをポリマー構造内に埋め込んで、ＩＮＡと皮膚との間の直接接触を防ぐことができる。いくつかの実施形態において、ヒドロゲルのシートを被験者の皮膚に適用することができる。代替的に、ヒドロゲルを皮膚内に注射することができる。他の技術を用いてヒドロゲルを適用することができ、それは、クリーム、ゲル等であり得る。ブロック１５６において、皮膚が冷却される。ブロック１５８において、凍結事象を、１つ以上の氷晶を用いて開始することができる。他の実施形態において、エネルギーを用いて、ＩＮＡを含有する構造を破壊して、凍結事象を発生させるのに十分な量のＩＮＡを放出する。
【０１６５】
３．リポソーム
リポソームによる組織内への物質の移動を用いて、物質を単に皮膚の表面に適用するよりも効果的な方式で、物質を特定の組織に送達することができる。リポソームは親油性なので、少なくとも角質層内に吸収されることができ、次いでそのリポソーム内の物質を被験者の組織内の特定の位置又は深さで放出することができる。リポソームは、有意な「バケツ」内に水をトラップすることができ、これはリポソームが崩壊したときに皮膚の水含有量を増大させ、リポソーム内の水中の有意な量の凍結防止剤と共に使用されると、予測可能な凍結保護を行うことができる。角質層は通常、疎水性なので、リポソームによる皮膚の水和は、水を直接皮膚に適用するよりも効果的であり得る。
【０１６６】
局所的に適用されたリポソームは、アプリケータ／皮膚間の熱的接触を高めることができ、薬剤（例えば、凍結防止剤、ＩＮＡ等）の制御された送達を提供することができ、リポソームは、水、又は凍結防止剤と混合された水のどちらよりも、良く角質層に浸透することができる。加えて、リポソームは、異なる薬剤を異なる位置に送達することができ、それにより特定の標的細胞への薬剤の直接移動を可能にする。１つの実施形態において、リポソームは、凍結防止剤（例えば、プロピレングリコール）を含有し、崩壊して凍結防止剤を放出することができる。別の実施形態において、リポソームは、ＩＮＡを選択的に放出して、特定の組織を通じて制御された凍結能力を提供する。
【０１６７】
凍結が所望される実施形態によれば、物質（例えば、ＩＮＡ、凍結防止剤等）をリポソーム内に組み入れて、リポソームが物質を皮膚内に制御放出できるようにすることができる。詳細には、リポソームは、皮膚に浸透するときにはその構造を維持するように処方することができ、物質の放出を最小限にする、制限する、又は実質的に防止する。十分なリポソームが皮膚の特定の所望の組織又は層内に蓄積したとき、リポソームの「オン・コマンド」崩壊を開始して、埋め込まれた薬剤の爆発的な放出をトリガすることができる。いくつかの実施形態において、リポソームは、凍結事象を開始するためのＩＮＡを含有することができる。リポソームの崩壊のためのトリガ方法は、リポソームの脂質カプセル化を破裂又は破壊するための、温度（例えば、温度サイクリング）、超音波、又はクレンジング剤の使用を含む。アプリケータは、処置部位を加熱して薬剤の放出を生じさせるためのヒータを含むことができ、超音波の形態の機械的エネルギーを送達するためのトランスデューサを含むことができ、又はリポソームを破裂させるための他の要素を含むことができ、図５及び図８に関連して論じる方法を行う。
【０１６８】
リポソームは、例えば、薬剤放出速度、安定性、及び／又は他の所望の特性に基づいて選択された組成を有することができる。いくつかの実施形態において、薬剤放出速度は、超音波、熱、又は薬剤を捕捉している脂質を崩壊させるのに適した他のエネルギーのようなエネルギーを適用することによって、高めることができる。例えば、媒質は、凍結防止剤を表皮に送達するための第１のリポソームと、ＩＮＡを真皮に送達するための第２のリポソームとを含むことができる。第１のリポソームは、ひとたび表皮によって吸収されると、凍結防止剤を放出して表皮を保護することができる。第２のリポソームは、表皮を通過して真皮で吸収された後、真皮組織内にＩＮＡを放出する。処置部位を皮膚の融点／凍結点より下の温度まで冷却すると、ＩＮＡは、真皮組織内で予測可能な凍結を生じさせることができる。従って、リポソームを用いて、各薬剤を特定の位置に送達することができる。リポソーム媒質は、処置セッションの前、間、及び／又は後に用いることができる。いくつかの手順において、局所媒質を皮膚表面に適用して、冷却の前に浅い組織に凍結防止剤を送達する。ひとたび組織が冷却され凍結の準備が整えば、別の媒質（例えば、ＩＮＡを有する媒質）を、より深い組織に注射することができる。
【０１６９】
４．エマルジョン
エマルジョンは、２種の不混和性液体を含む分散系のクラスであり、液滴を含むことができる、これは、連続層である液体媒質内に分散された分散相を含む。エマルジョンは、水中油滴型（Ｏ／Ｗ）エマルジョン、油中水滴型（Ｗ／Ｏ）エマルジョン、油中油滴型（Ｏ／Ｏ）エマルジョン、又はナノエマルジョンであり得る。ナノエマルジョンは、毛包開口部及び皮膚孔開口部に沿って表皮及び真皮に浸透することができるので、ナノエマルジョンが望ましい。図１２Ａは、親水性ヘッド及び疎水性テールを有する乳化剤又は界面活性剤を示す。図１２Ｂは、薬剤と水とを分離する乳化剤によって捕捉された薬剤（例えば、油性薬剤）を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂは、水中油滴型及び油中水滴型エマルジョンを示す。図１３Ａを参照すると、エマルジョンは、同じ又は異なる薬剤を含むことができる油滴を含む。単一薬剤エマルジョンにおいて、各小滴は、同じ薬剤を含むことができる。多剤エマルジョンにおいて、異なる薬剤（例えば、分散質（ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｍｅｄｉｕｍ））が分散媒（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｍｅｄｉｕｍ）中に一様又は非一様に分散されることができる。分散質は、１種以上の凍結防止剤、ＩＮＡ、鎮痛薬、薬剤などを含有する小滴を含むことができる。
【０１７０】
図１４は、脂肪の融点／凍結点温度の表である。脂肪は、Ｏ／Ｗエマルジョンに適した天然油とすることができ、比較的高い融点を有し得る。例えば、脂肪は、０℃より上の融点／凍結点を有することができ、エマルジョンにおいて使用することができる。
【０１７１】
Ｅ．処置の試験及び方法
処置サイクルを用いた皮膚のエクスビボの卓上試験は、皮膚の過冷却の予測不可能性及びＩＮＡによる精密に制御された凍結を示す。１つの試験において、熱電対をカップリング層（カップリング媒質）と皮膚との間に配置して、凍結を検出した。水だけのカップリング層を試験して、ＩＮＡ無しでは組織が凍結しないことを確認した。実行した５回の試験の熱電対温度データは、水だけの２回の試験（凍結は発生しなかった）及びＩＮＡを用いた３回の試験（３回の別々の凍結が発生した）を含み、ＩＮＡの効果及び制御された凍結の概念の実現可能性を示した。
【０１７２】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、試験の結果を示す。ＩＮＡ有りの場合、皮膚は、一貫して予測可能に播種され、別々に３回凍結したのに対し、ＩＮＡ無しの場合、皮膚は単に過冷却する傾向にあり、ＩＮＡを使用しなかった別々の２回は凍結しなかった。図１５Ａは、−２℃で３分間過冷却し、−５℃で凍結をトリガするように設計された例示的な処置プロファイルを示す。図１５Ｂは、ＩＮＡ有りの３回の試験が２００秒のすぐ後で発生する凍結事象、及び融解熱によって生じる付随した温度上昇を伴うことを示し、融解熱は、測定された温度を約−１℃から約０℃まで上昇させる。非侵襲的表面冷却装置を用いて、図１５Ａ及び図１５Ｂに関連して論じた試験を行い、ＩＮＡは、ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）／水溶液とした。
【０１７３】
図１６は、例示的な熱処理サイクル温度プロファイル及びアプリケータ表面−組織界面における熱センサの温度応答を示す。アプリケータの温度制御表面の標的温度（点線で示す）を所定の速度で低下させ、次いで所定値で一定に維持することができる。１つ以上のセンサで、接触界面における温度を監視することができる。有害な治療の副作用を抑制、制限、又は最小限にする一方で治療目的の細胞変化を最大限にするために、センサからの出力を用いて、凍結の実行を精密に制御することができる。皮膚が凍結する程度を表皮−真皮層、真皮−皮下層、又は他の特定の深さに制御するこが望ましい場合もある。所望の凍結程度は、バルク組織の凍結点温度の知見に基づいて達成することができる。凍結事象において、組織は、氷核生成及び成長（発熱相変化）を経験する。発熱相変化は、相変化中に系が熱を周囲に放出するとき（例えば液体から固体への変化）である。凍結は発熱事象であり、極めて短期間に熱を放出し、この熱の放出は、皮膚の凍結の信頼性の高い指標となり得る。熱センサを用いて、凍結事象に関連した相変化によって放出される熱を検出することができる。組織が過冷却定常状態にあるとき、アプリケータ表面−組織接触位置にある熱センサ（例えば、図２の要素１６７）は、温度が安定しており、いかなる実質的な突然の温度変化又はピークも存在しないことを検出することができる。過冷却組織が凍結するとき、放出される熱は、温度の急上昇としてセンサによって捕捉される。図１５Ｂは、放出熱に対応する試験２、３及び５の温度上昇を示す。
【０１７４】
図１７は、一定速度で低下し、次いで概ね一定値で保持される、アプリケータ表面の設定温度（点線で示す）を示す。アプリケータ−組織界面の温度は、熱センサで検出され、実線で示される。標的組織が過冷却された後、凍結事象を開始させることができる。温度センサは、融解熱に関連付けられる温度上昇を検出することができ、検出された温度上昇は、相変化として同定することができる。温度の様々な変化を用いて、組織を監視し、相変化を検出することができる。いくつかの方法は、過冷却及び凍結設定点の使用を含むことができ、意図的にサブゼロ温度で組織を処置する。処置中の所望の時間に組織温度を低下させて、凍結の開始を制御することができる。組織を保護し又は組織傷害を増強するために、解凍サイクルを任意の処置サイクルに含めて、所望の速度で組織を加温することができる。
【０１７５】
処置サイクルは、過冷却パラメータ、凍結パラメータ、及び解凍パラメータを選択することによって決定することができる。過冷却パラメータは、冷却プロファイル、標的温度、及び／又は期間を含むことができる。冷却プロファイルは、過冷却温度に達するまでランプダウン（ｒａｍｐ−ｄｏｗｎ）する冷却速度を含むことができる。標的組織を、相変化を伴わずに過冷却期間にわたってサブゼロの標的過冷却温度で保持することができる。
【０１７６】
凍結パラメータは、組織を凍結状態で保持するための冷却プロファイル及び／又は凍結した組織を保持する期間を含むことができる。凍結パラメータは、温度傷害を増大又は減少させるように選択することができる。凍結期間が完了した後、冷却された組織を、解凍サイクルを用いて温めることができる。
【０１７７】
過冷却パラメータ、凍結パラメータ、及び／又は解凍パラメータは、実験的にエクスビボ及び／又はインビボで得ることができる。例えば、インビボのヒト試験は、皮膚を、相変化を伴わずにサブゼロ温度、例えば−２０℃もの低温まで過冷却することができることを示した。温度を十分に下げたとき、組織は凍結する。ヒトの皮膚組織は、しばしば−２５℃付近で自発的に凍結することが実験的に確立されている。自発凍結の温度は、組織の水含有量、細胞構造等といった、組織の特性に依存する。
【０１７８】
図１８は、制御された過冷却及び制御された凍結のための例示的な処置サイクルを示す。冷却プロトコル中の組織内の温度勾配は、バイオサーマル伝熱モデル化（ｂｉｏｔｈｅｒｍａｌ  ｈｅａｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ）、実験的試験、又は両方の組合せによって推定することができる。伝熱モデル化を用いて、処置サイクル中の時間に対する組織内の温度勾配を予測することができる。サブゼロ温度における組織の体積、組織深さ、及び組織に関する他の情報を計算することができる。例えば、平坦なアプリケータは、皮膚を冷却して、標的組織を０℃から−２０℃、０℃から−１２℃、０℃から−１０℃、０℃から−８℃又は他の適切な温度範囲間で標的組織を過冷却し、約−２０℃、−１５℃、−１３℃、−１２℃、−１１℃、−１０℃、−８℃、−６℃、−５℃、−４℃、−３℃、−２℃、−１℃、又は０℃に等しいかそれより低い温度まで冷却することができる。標的組織は、被験者の体熱が皮膚表面からの連続的な熱の除去を相殺する、一般的な定常状態に達することができる。アプリケータの温度制御表面を、標的組織の所望のバルク温度より低い適切な温度で過冷却期間にわたって保持することができる。過冷却された組織を凍結するために、アプリケータの温度をさらに低下させて、例えば皮膚上の媒質の融点／凍結点、皮膚内の薬剤の凍結点、又は皮膚自体の凍結点までランプダウンすることができる。
【０１７９】
図１９Ａ〜図１９Ｅは、処置部位に適用された冷却アプリケータ及び熱モデル化の断面図である。図１９Ａは、過冷却の冷却サイクルの開始時の処置部位を、浅い組織が過冷却され始めたときに示す。図１９Ｂ〜図１９Ｅは、経時的に増大する過冷却組織の量を、皮下層が過冷却されていな間に冷却プレートの下の表皮／真皮全体が過冷却されるまで示す。（過冷却された皮膚組織は灰色、非過冷却組織は黒色）。過冷却組織は、約０℃から−２０℃までの範囲内の温度であり得る。皮膚冷却のモデルは、平坦プレート型アプリケータに基づくものであり（１℃／ｓでランプダウンし、−２０℃の標的温度での保持ステップを有する処置プロファイルを用いる）、１．０ｃｍ（１０ｍｍ）の皮下層の上方に０．１ｍｍの表皮層及び２ｍｍの真皮層を有する皮膚は、９０秒以内で完全に過冷却され得ると予測する。表皮／真皮層の下にある全領域を凍結させるためには、皮膚凍結を、過冷却の９０秒後又はそれ以降にトリガして発生させることができる。下にある表皮／真皮の一部のみを凍結するためには、皮膚凍結を、９０秒より前（例えば、過冷却の４５、６０、又は７５秒後）にトリガして発生させることができる。凍結事象の開始は、組織をより低い設定温度まで冷却するのにかかる時間及び氷核生成事象が発生すのにかかる時間に起因して、凍結温度に達した後に短時間（例えば数秒）遅延する場合があるので、組織が部分的凍結状態にある所望の時間量を与えるためには、温度急降下（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｉｖｅ）が開始される時間から解凍事象を開始するまでに、いくらかの付加的な時間を追加する必要があり得る。皮膚の場合、およそ１５秒、２０秒、又は３０秒が、温度急降下の開始から凍結事象が発生するまでの平均遅延時間であり得る。
【０１８０】
凍結事象が開始されるとき、アプリケータの下にある真皮及び表皮全体は、完全に凍結されていなくてもよい。なぜなら、定常状態（例えば、アプリケータによる熱抽出が真皮下組織及び血流からの加温と釣り合っているとき）であっても、組織のバルク温度は、凍結事象からの全融解熱を吸収して１００％の組織凍結を達成するのに十分に低温ではないからである。凍結事象中に融解熱が放出されるにつれて、組織のバルク温度は、例えば０℃に近いレベルまで上昇し、その結果（アプリケータによる付加的な有意な熱抽出が存在しなければ）付加的な凍結は停止し、平衡が確立されたとき皮膚は部分的にしか凍結されない。冷却プレートの温度を調整して、融解熱又は被験者の身体に関連した他の自然加熱を補償することができる。理論に拘束されないが、皮膚が全部凍結して凍結事象中も完全に凍結したままであるためには、皮膚を−７０℃付近の温度まで過冷却する必要があると考えられるが、そのような低い過冷却温度は、特に表皮に重篤な有害事象をもたらすことになるので、非常に望ましくない。
【０１８１】
図２０Ａ〜図２０Ｆは、過冷却を伴わずに組織を凍結する１つの方法の段階を示す。一般に、アプリケータは、カップリング剤をアプリケータ及び／又は処置部位に適用した後で処置部位に適用することができる。アプリケータは、後述のように、過冷却を制限し又は回避しながら、皮膚の領域を凍結させることができる。
【０１８２】
図２０Ａは、アプリケータの温度制御表面２１１に沿って配置されたカップリング媒質２０９（例えば、水、過冷却ゲル等）を示す。カップリング媒質の層は、水を温度制御表面２１１に適用することによって形成することができ、温度制御表面は、約−２０℃、−１５℃、−１０℃より低い温度、又はカップリング媒質２０９の大部分又はすべてを凍結させるのに適した他の適切な温度まで冷却することができる。温度制御表面２１１を、次いでアプリケータを処置部位に適用するのに適したより高い温度（例えば、−３℃、−２℃、又は−１℃）まで加温することができる。
【０１８３】
図２０Ｂは、アプリケータを処置部位２１３に適用した後のカップリング媒質の凍結した上層２１５及び液体の下層２１７を示す。凍結したカップリング媒質の層が温度制御表面２１１に接触して凍結したままである間に、温かい皮膚は、液体層２１７ゲルに接触することができる。温度制御表面２１１を、凍結した上層２１５及び液体の下層２１７を維持するのに適した温度で保持することができる。
【０１８４】
図２０Ｃは、低温（例えば、−１℃、−２℃、−３℃等）で所定期間にわたって保持され、皮膚をその融点／凍結点に近い温度まで冷却する温度制御表面２１１を示す。この保持期間中、凍結したカップリング媒質の部分は、体積がわずかに増大することがあり、それにより層２１５の厚さが増大する。温度制御表面の温度を低下又は上昇させて、液体層２１７を維持したままで凍結層２１５の厚さを増大又は減少させることができる。いくつかの手順において、温度制御表面２１１は、約−２℃から約−１２℃まで、約−４℃から約−１０℃までの温度範囲、又は他の適切な温度範囲内の温度で保持することができる。例えば、温度制御表面２１１は、約−６℃、−８℃、又は−１０℃で保持することができる。温度を低下させ及び／又はより低い温度で保持されているときに、カップリング媒質の凍結フロントは、カップリング媒質／ゲルの実質的にすべて又は層全体が凍結するまで、皮膚に向かって移動する。
【０１８５】
図２０Ｄは、凍結状態にあるカップリング媒質２０９の層全体を示す。カップリング媒質２０９に接触している皮膚の表面は、その凍結点まで下がることができる。凍結したカップリングゲル２０９内の氷晶と皮膚との密接な接触に起因して、皮膚は、過冷却ではなく漸進的に凍結することになる。
【０１８６】
図２０Ｅは、凍結フロント２２１及び組織の凍結体積を示す。凍結フロント２２１は、所望の体積の皮膚が凍結されるまで被験者の中により深く移動することができる。
【０１８７】
図２０Ｆは、温度約−８℃で２分間保持された温度制御表面２１１が、拡大された体積の凍結組織を生成することを示す。組織の凍結体積は、定常状態が確立されると、増大を停止して一定になることができる。顔面の処置において、下にある筋肉及び皮下組織に影響を及ぼすことなく皮膚を凍結することができる。いくつかの処置において、アプリケータは、皮下組織に影響を及ぼすことなく皮膚を凍結することができ、処置部位における皮膚の輪郭の変化を制限し又は回避する。他の処置において、皮下組織を凍結して、例えば、皮下の脂質リッチ細胞を抑制し、崩壊させ、又は低減して、処置部位の輪郭を変える（ｃｏｎｔｏｕｒ）ことができる。例えば、アプリケータは、一回のセッションで、ざ瘡を処置することができ、かつ組織の輪郭を変える又は変えないことができる。
【０１８８】
温度制御表面２１１の温度は、１℃／ｓ、２℃／ｓ、又は３℃／ｓの速度で１８℃、２０℃、又は２２℃まで上げることができる。これは、組織を迅速に解凍して、細胞に対するさらなる損傷を最小限にする又は制限する。例えば、皮膚は、速度０．２５℃／ｓで冷却され、標的温度−８℃で２分間保持され、次いで速度２℃／ｓで解凍されることができる。凍結、温度傷害等の所望のレベルに基づいて、他の冷却速度、標的温度、及び解凍速度を選択することができる。
【０１８９】
標的組織を、非標的組織よりも多くの回数凍結することができる。繰り返し凍結−解凍サイクルは、組織を効果的に損傷又は死滅させるが、その理由は、有害溶液の影響及び機械的な氷晶損傷の多重サイクルを受けることは別として、細胞膜の完全性が第１の凍結−解凍サイクル後に損なわれることにより、その後の凍結−解凍サイクルにおいて凍結伝搬に対するバリアの効果が低くなり、その後の凍結−解凍サイクルにおいて細胞が致死的な細胞内氷形成をより受けやすくなるからである。いくつかの実施形態において、表皮のような非標的組織が１回だけ凍結している間に、標的組織を単一の処置セッションにおいて複数回凍結させることができる。付加的に、いかなる組織も過冷却することなく、標的組織を複数回凍結させることができる。いくつかの手順において、表皮を繰り返し凍結することなく真皮を繰り返し凍結させて、標的の腺を傷害し又は破壊する。
【０１９０】
図２１は、開示された技術の一実施形態による、皮膚を複数回凍結するための温度対時間のプロットである。凍結したカップリング媒質の層が−１５℃で形成された後、アプリケータの温度制御表面を−２℃まで加温して、図２０Ａ〜図２０Ｆに関連して論じた技術を用いて皮膚を冷却する。その後、皮膚−アプリケータ界面が約−２℃の温度で維持されている間に、凍結事象が起こる（「＊」で示す）。温度制御表面は、次いで−１０℃まで冷却され、凍結事象は、−１０℃で、ある期間（例えば、１分間、２分間等）保持される。図２１は、１分間の保持期間を示す。その後、アプリケータの温度を、約３５秒間、約−１．５℃まで上昇させる。この温度において、カップリング媒質と接触している表皮は凍結したままであり得る。真皮は、内部の体熱、特に真皮を灌流する血流からの熱により解凍される。その後、アプリケータは、−１０℃、又は真皮を再凍結させる他の適切な温度まで再度冷却される。第２の凍結事象を、１分間、２分間などの期間保持することができる。所望であれば、表皮を凍結した非解凍状態で保持しながら、アプリケータを再び−１．５℃まで加温することによって真皮を解凍し、再び−１０℃で再凍結させることができる。解凍温度、加温速度、冷却速度、凍結事象の持続期間、及び再凍結温度は、所望の再凍結回数及び温度傷害の重篤度に基づいて選択することができる。
【０１９１】
表皮は、この処置プロトコルを用いて解凍されないので、凍結速度が大きいほど表皮に対する損傷効果は小さくなる。第２の又はその後の凍結−解凍サイクルにおいて、より大きい凍結速度を用いて、解凍温度（例えば、−１．５℃、−１℃、０．５℃等）から再凍結温度（例えば、−８℃、−１０℃、−１２℃）まで移行させることができ、このことは、さらに後述するように、真皮における細胞内氷形成の確率をさらに高めることができる。
【０１９２】
繰り返し凍結手法は、解凍後の組織の生存率を支配する変数の大部分又は全部又は一部を完全に制御することを可能にする。これらの変数は、限定しないが、皮膚凍結速度、標的温度、凍結の持続期間、及び加温速度を含む。皮膚凍結速度は、皮膚が実質的に過冷却されているときに他の手法を用いても制御可能ではなく、なぜなら皮膚が過冷却状態にあるときに皮膚が核生成され又は氷で播種されると微視的な凍結事象がほぼ瞬時に（数秒の期間で）起こるからである。理論に拘束されないが、凍結速度は重要であると考えられ、なぜなら細胞外間隙の氷形成が−２℃でトリガされる手順において、組織がゆっくりと−１０℃まで冷却された場合、細胞内の水が濃度勾配に沿って外に拡散して細胞外間隙に入るのに十分な時間があることになるからである。これが細胞内溶質濃度上昇させて細胞内融解／凍結温度を降下させ、それにより、より低温での致死的な細胞内氷形成の確率を低下させることを助ける。しかしながら、皮膚が−１０℃で凍結をトリガされる（大きい過冷却ウインドウを有する）場合、細胞脱水に十分な時間がないので、細胞内凍結点は降下しない。従って、より低い過冷却温度（−１０℃）では、細胞内氷形成及び付随する細胞損傷の増大の蓋然性がより高まる。大量の過冷却は、より高い細胞内氷形成のリスクと相関することが立証されており、これは、標的とされる組織及びされない組織が何であるかに依存して、時には望ましいが、他の例では望ましくない場合もある。
【０１９３】
図２０Ａ〜図２０及び図２１に関連して論じたように、本明細書で開示する処置方法は、過冷却を用いない手順よりも大量の組織をより速い時間で凍結させる実質的な皮膚過かの可能にすることなく、すべての凍結−解凍パラメータに対して完全な制御を提供することができる。過冷却に伴う、より短期間の組織崩壊又は損傷の増大に関連した効果が特に治療的関心事である場合、所定の持続期間の所定の皮膚過冷却レベルを達成することができる。皮膚凍結は、アプリケータ、カップリング媒質、及び皮膚の温度が、例えば所定量だけ（例えば、１℃、２℃、３℃、又は４℃）さらに冷却されたときに、トリガされることができる。例えば、アプリケータを、氷核生成物質及び凍結点降下剤を含有する選択されたカップリング媒質の凍結点よりわずかに低い温度で保持して、アプリケータに接触するカップリング媒質の層を凍結させることを保証することができる。カップリング媒質の層の厚さを制御することによって、カップリング媒質層を横断する温度勾配は、その凍結点よりもわずかに高い温度をもたらすことができ、それにより未凍結のカップリング媒質が皮膚に接触したままであり続けることができる。いくつかの実施形態において、カップリング媒質は、ヒドロゲルとすることができ、なぜならヒドロゲルは、正確な厚さを有するように処方することができるからである。
【０１９４】
図２２Ａは、皮膚の氷播種に対する断熱材としての役割を果たすことができ、それにより皮膚を過冷却することを可能にする、液体カップリング媒質を示す。皮膚凍結をトリガするために、アプリケータをさらに数度冷却して、カップリング媒質の全体積を凍結させることができる。図２２Ｂに示すように、このプロセスは、温度プロファイルをカップリング媒質の凍結点の左へシフトさせる。カップリング媒質内の氷晶が皮膚に達したとき、過冷却された皮膚は、直ちに又は短時間で凍結することができる。
【０１９５】
図２３は、変化する水中ＰＧ濃度に対する凍結温度を示す。図２４Ａ〜図２４Ｆは、２６体積％のＰＧを含む凍結温度が約−１１．５℃のカップリング媒質を用いて皮膚を−１３℃まで過冷却し、その温度を３分間保持し、次いで−１５℃で凍結事象を開始する方法の段階を示す。ＰＧ溶液の濃度は、凍結事象を開始するための所望の温度に基づいて選択することができる。
【０１９６】
図２４Ａ〜図２４Ｆを参照すると、カップリング媒質を、アプリケータ及び皮膚に適用することができる。アプリケータは、温度制御表面の温度をランプダウンすることによって冷却されてカップリング媒質を凍結させ、次いで−１３℃までランプアップされる。温度を−１３℃で保持することは、少なくとも凍結した媒質の層がアプリケータと接触していることを保証する。液体状態のカップリング媒質が皮膚表面に適用される。アプリケータは、液体カップリング媒質を皮膚上に適用し、次いでカップリング媒質及び皮膚を冷却して、標的組織を凍結させる。カップリング媒質の組成（例えば、ＰＧ、グリセロール等の濃度）を選択することによって、凍結カップリング媒質の薄層（例えば、アプリケータ表面上の凍結層）及び液体カップリング媒質の薄層（例えば、皮膚表面上の液体層）の両方を設けながら皮膚を過冷却するための所望の温度をもたらす融点／凍結点を選択することができる。
【０１９７】
図２４Ａは、アプリケータによって担持された凍結したカップリング媒質２３１の層を示す。２６体積％のＰＧ／水を浸したペーパータオルの形態のキャリアを温度制御表面２１１に配置することができる。温度制御表面２１１を予冷して、ひとたびペーパータオルが適用されるとカップリング媒質２３１を急速に凍結させることができる。他の手順において、カップリング媒質は、温度制御表面２１１に直接、塗り広げられ、スプレーされ、又は他の方法で適用される。
【０１９８】
図２４Ｂは、被験者の皮膚に適用された、２６体積％のＰＧ／水（室温）を浸したペーパータオルの形態の別のキャリアを示す。皮膚上の液体カップリング媒質２３３（例えば２６％ＰＧ／水）の層は、アプリケータを配置したときに凍結カップリング媒質２３１と被験者の皮膚との間の直接接触を防止するのに十分な厚さとすることができる。付加的に、液体カップリング媒質２３３は、凍結カップリング媒質２３１をカップリング媒質２３３に配置したときの患者の快適さの改善を助ける。
【０１９９】
図２４Ｃは、凍結カップリング媒質２３１が室温のカップリング媒質２３３と接触して配置された後のアプリケータを示す。液体カップリング媒質２３３の厚さ及び温度は、これが凍結カップリング媒質２３１の一部のみを融解させ、温度制御表面２１１に沿った凍結カップリング媒質２３１の薄層が維持されるように選択することができる。制御システムは、アプリケータを制御して、アプリケータ表面温度を、２６％ＰＧの凍結点（−１１．５℃）より低い標的温度、例えば−１３℃に維持することができる。
【０２００】
アプリケータは、連続的又は断続的に熱を抽出して、凍結したカップリング媒質の体積を保持期間にわたって徐々に増大させることができる。図２４Ｄは、凍結カップリング媒質２３１の厚くなった層を示す。皮膚と接触しているカップリング媒質２３３は、液体状態のまま、その凍結温度−１１．５℃の付近ではあるがそれより低い温度のままとすることができる。
【０２０１】
図２４Ｅは、カップリング媒質が冷却されるにつれて凍結フロント２２１が皮膚表面に向かって移動していることを示す。皮膚に接触しているカップリング媒質が凍結したとき、過冷却された皮膚は播種され、数秒間の期間で急速に凍結する。例えば、カップリング媒質の体積全体（すなわちカップリング媒質２３１、２３３）を凍結させるために、アプリケータ温度を約−１５℃、−１４℃、又は−１３℃の温度までランプダウンして、それにより皮膚内の凍結事象をトリガすることができる。
【０２０２】
凍結事象は、過冷却温度より数度低い温度によってトリガすることができる。１つの手順において、皮膚を過冷却温度−１３℃まで冷却することができる一方で、なお、ごくわずかに低い温度、例えば−１５℃で凍結をトリガすることが可能である。この「急降下」温度の２度は、皮膚と接触して予測可能な凍結事象をトリガするための皮膚氷播種剤として働く氷晶を含むカップリング媒質を使用しない従来の技術で必要とされる温度（約１０度のオーダである）よりもかなり小さい。アプリケータの任意の所与の最大終末温度に対して、より小さい急降下温度でより大きい過冷却体積をもたらすことができ、組織凍結の時点で、凍結体積もまた、より大きい急降下温度での処置と比べてより大きくなる。組織が所望の長さの時間にわたって凍結された後、アプリケータは、組織を加温して、さらなる崩壊、傷害等を抑制又は制限することができる。加温及び冷却サイクルを任意の回数、任意の順序で繰り返して、標的組織に熱的に影響を及ぼすことができる。
【０２０３】
図２４Ｆは、凍結状態にあるアプリケータ−皮膚界面にあるカップリング媒質の全体積及びその下の組織を示す。アプリケータを冷却又は加熱して、凍結組織の体積を増大又は減少させることができる。
【０２０４】
図２５は、組織を過冷却及び凍結するための温度対時間のプロットである。−１９℃の凍結点を有する３７体積％のＰＧゲルを選択することによって、皮膚を−２０℃まで冷却することができ、次いで凍結が−２５℃で開始される。皮膚が凍結すると、アプリケータは、表皮を急速に加温し、表皮を未凍結で保持するのに十分に高い温度でこれを保持することができる。例えば、表皮は、温度１．５℃又は２℃で保持されることができる。これは、下にある真皮の凍結曝露を最大限にして真皮の損傷を増大し、表皮の凍結曝露を制限し又は最小限にして表皮の損傷を低減する。従って、加温を用いて、色素沈着低下（皮膚の白化）、色素沈着過剰（皮膚の黒化）、及び／又は他の望ましくない効果に至る温度傷害を最小限にする、制限する、又は実質的に防止することができる。
【０２０５】
凍結事象をトリガするために、皮膚をカップリング媒質の凍結点より上の温度まで冷却することができる。組織が−１３℃で、わずかに温かい凍結温度（例えば凍結温度−１１．５℃）を有するカップリング媒質で過冷却さているとき、皮膚は−１３℃より有意に温かい温度では播種されない。いくつかの手順において、凍結事象中の表皮組織に対する傷害を最小限にする又は制限するために、より高い温度で皮膚凍結を開始することが望ましい場合があり得る。この要求に対処するために、カップリング媒質を希釈して凍結点降下剤の濃度を低くすることにより、より高い温度の融点／凍結点を達成することができる。カップリング媒質の融解／凍結温度を十分な量だけ上昇させて、過冷却温度よりもかなり上の温度で凍結をトリガすることができる。簡潔に述べると、時間ｔ１における温度より低い凍結温度を有するカップリング媒質を選択することによって、時間ｔ１における過冷却を達成することができる。過冷却の後、アプリケータ温度は、時間ｔ２においてより高い温度までランプアップする。ある体積の水をカップリング媒質に送達してこれを希釈することができ、希釈されたカップリング媒質がｔ２における温度よりも高温の凍結点を有することを保証する。これは、希釈されたカップリング媒質における凍結をトリガして、皮膚の凍結を迅速にトリガする。過冷却された希釈されたカップリング媒質における比較的温かいオン・コマンド凍結は、例えば、エネルギー（例えば超音波）、低温プローブ（例えば、極めて小型のコールドフィンガープローブ）及び／又はＩＮＡを使用してトリガすることができる。
【０２０６】
図２６は、組織の過冷却を２回サイクルし次いで凍結をトリガする手順のための温度対時間のプロットである。一般に、組織を２つの温度（例えば−１０℃及び−２０℃）の間でサイクルさせて、標的組織を過冷却する。凍結事象は、高い方の温度（例えば−１０℃）又は別の適切な温度にある間にトリガされる。カップリング媒質の凍結点は、カップリング媒質が過冷却サイクル中に凍結しないことを保証するように選択することができる。いくつかの実施形態において、早すぎる皮膚の凍結の開始を避けるために、カップリング媒質が−２０℃における過冷却サイクル中に凍結しないように、カップリング媒質は、−２０．５℃の凍結点を有する少なくとも３９体積％のＰＧを含むことができる。
【０２０７】
過冷却サイクルの終わりに、アプリケータの温度を氷播種に適したより高い温度（例えば−１０℃）まで上げることができる。１℃の冷水のような物質を、アプリケータを通して注入して、カップリング媒質を希釈することができる。水の温度及び流量は、希釈されたカップリング媒質が所定の値よりも高温の凍結点を有するように選択することができる。例えば、希釈されたカップリング媒質は、約−１０℃での凍結播種のために約−１０℃より高い凍結点を有することができる。
【０２０８】
図２７〜図２７Ｃは、アプリケータ及びカップリング媒質を示す。ここで図２７Ａを参照すると、液体カップリング媒質は、アプリケータの温度制御表面２４３に沿って位置する。冷たいアプリケータプレートは、例えば−５℃、−１０℃、又は−１２℃より低い比較的低温であり得るので、アプリケータの導管、プレート、及び／又はフルイディクス構成要素は、注入中の望まない凍結を避けるために１つ以上の断熱コーティング、層等を有することができる。付加的に又は代替的に、アプリケータは、希釈液、冷却液（例えば、アプリケータを通して送達される冷却液）、及び他の動作流体を加温するための、熱的要素（例えば加熱要素）を含むことができる。
【０２０９】
図２７Ｂは、アプリケータ及び希釈されたカップリング媒質を示す。希釈液は導管を通ってカップリング媒質を希釈する。希釈液の量は、所望のカップリング媒質濃度を達成するように選択することができる。カップリング媒質は、アプリケータが冷却され、カップリング媒質の温度が−８℃、−１０℃、又は−１２℃のような所定温度又は標的温度で安定化するにつれて凍結する。ＩＮＡを、カップリング媒質又は注入される液体に組み入れて、凍結を促進することができる。
【０２１０】
超音波を用いて、凍結事象を開始、促進、及び／又は制御することができる。ここで図２７Ａを参照すると、冷水は、超音波チャンバ内に送達されることができ、いくつかの実施形態において、液体カップリング媒質の上面に接触することができる。冷却要素、コールドプレート、又はアプリケータの他の構成要素は、超音波プローブを取り囲む水を冷却することができ、超音波プローブを作動させて、冷却された水に超音波エネルギーを送達して凍結を生じさせる。超音波撹拌（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ａｇｉｔａｔｉｏｎ）（例えば、適切な周波数、パワー等を有する超音波撹拌）は、瞬時凍結事象を発生させることができるので、凍結は、チャンバを通って伝搬してカップリング媒質に達し、それにより図２７Ｂに示す希釈されたカップリング媒質の凍結をトリガする。
【０２１１】
１種以上のＩＮＡを、カップリング媒質を患者に適用する前、間、及び／又は後、カップリング媒質に組み入れることができる。カップリング媒質をその希釈融解温度がその実際の温度より上になる点まで希釈することは、希釈されたカップリング媒質を凍結させることになり、これが次に皮膚の凍結を生じさせることになる。
【０２１２】
図２８〜図３１は、過冷却を伴うことができる処置を示す。過冷却サイクルは、広い温度範囲をカバーすることができ、最も低い所望の過冷却温度は、表皮に対する過剰の損傷を引き起こすことになるので、凍結温度として使用するには低すぎることが多い。過冷却サイクリング中に液体状態のままであるカップリング媒質は、過冷却温度範囲がそのカップリング媒質の凍結点より上であるため、氷播種が可能でないことが多い。しかしながら、カップリング媒質の希釈はカップリング媒質の凍結点を上昇させ、より温かいアプリケータ及び表皮温度において皮膚の凍結播種を可能にする。有利には、表皮温度は、色素沈着低下、色素沈着過剰、又は他の望ましくない効果を抑制し、制限し、又は実質的に防止するのに十分に温かいものとすることができる。
【０２１３】
希釈はまた、比較的低温（例えば、−１０℃、−１５℃、−２０℃）での過冷却サイクリング及び比較的高温（例えば、−１０℃、−５℃、−４℃、−３℃、又は−２℃）での組織凍結を可能にして、標的組織に対する損傷を増強し又は最大限にし、非標的組織に対する損傷を制限し又は最小限にする。標的組織は、真皮及び／又はより下の皮膚層内の組織とすることができ、非標的組織は、表皮又は浅い組織とすることができる。損傷を強化すること又は最大限にすることは異なる濃度のカップリング媒質による複数の連続した処置によって達成することができるが、単一の処置で所望の損傷をもたらして、処置時間及びコストを削減することができる。
【０２１４】
図２８は、アプリケータ２６１、ＩＮＡを含む媒質２６２、及びカップリング層２６３を示す。ＩＮＡは、皮膚表面に直接接触して配置されることができ、皮膚の予測可能な凍結を促進する。いくつかの実施形態において、ＩＮＡは、アプリケータの冷却表面に直接接触して配置される。例えば、媒質２６２は、１種以上のＩＮＡを含むことができる（例えば、ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）／水混合物）。カップリング層２６３は、セルロース由来の層及び水などの溶液を含むことができ、処置部位に直接接触することができる。いくつかの実施形態において、ＩＮＡは、ＩＮＡカップリング剤で浸された薄層（例えば紙）を用いて適用され、ゲル様物質と混合され、送達器具（例えばシリンジ）を介して送達され、又は表面上にスプレーされることができる。当業者は、適切なカップリング層材料、化学、条件、及び送達システムを他の材料、化学、条件、送達システム等で置き換えることができる。
【０２１５】
図２９は、ＩＮＡにより氷核生成をトリガするための温度プロファイルの温度対時間のプロットを示す。組織は、ＩＮＡ活性化温度より上の温度まで過冷却されることができる。次にＩＮＡの温度をその活性化温度まで低下させて氷核生成を開始し、皮膚の中へ及び皮膚を通して伝搬する部分的又は全体的な凍結事象（「＊」で示す）を発生させる。このサイクルは、アプリケータの温度を保持して処置部位における氷晶の成長を可能にすることによって完了させることができる。サイクルの完了後、アプリケータの温度を所望の解凍速度で徐々に上昇させて皮膚を加温することができる。
【０２１６】
図３０は、処置部位に適用されたアプリケータ及びＩＮＡを示す。ＩＮＡは、カップリング媒質２７１内、被験者の皮膚表面上、及び／又は皮膚内へ送達されて、氷核生成を予測可能にトリガすることができる。アプリケータは、ＩＮＡをアプリケータと被験者の皮膚との間の界面に制御可能に送達するための埋め込まれたフルイディクスを含むことができる。注入されるＩＮＡは、例えば、界面又は組織自体におけるカップリング媒質内での氷核生成を抑制するための、特定の処置温度又は所定の温度範囲内にあるものとすることができる。他の実施形態において、ＩＮＡは、カップリング媒質又は被験者の皮膚にスプレーされるか又は他の方式で送達される。いくつかの手順において、アプリケータは、カップリング媒質及び被験者の皮膚を冷却する。アプリケータを持ち上げてカップリング媒質から離すことができ、冷却されたカップリング媒質上にＩＮＡをスプレーすることができる。ＩＮＡをスプレーした後、アプリケータを処置部位に再び適用して、ＩＮＡ、カップリング媒質、及び組織の冷却を続けることができる。ニードル、ローラ、及び他の送達器具を用いて、１種以上のＩＮＡを適用することができる。他の技術を用いて、カップリング媒質を通るＩＮＡ注入、並びにカップリング媒質及び／又は被験者の皮膚上又は内へのＩＮＡ注入等を提供することができる。
【０２１７】
図３１は、氷核生成のためにＩＮＡを送達するための温度対時間のプロットを示す。ＩＮＡは、ＩＮＡの活性化温度（点線で示す）又はそれより低温であり得る処置部位に特定の時間において送達されることができ、氷核生成を開始する。矢印で示すように、ＩＮＡを注入して、凍結事象を開始することができる。従って、ＩＮＡの活性化温度は、制御された凍結事象をトリガするために選択することができる。
【０２１８】
種々の技術を用いて、例えば表皮、真皮、皮下組織等の中の標的組織体積及び／又は特定の構造に影響を及ぼしている間、非標的組織を保護することができる。標的構造は、限定されないが、毛髪（例えば毛包）、皮膚付属器（例えば、汗腺、皮脂腺等）、神経、及び／又は真皮成分、例えばコラーゲン、エラスチン、若しくは微細血管を含むことができる。所望しない副作用を抑制し、防止し、又は実質的に排除しながら、標的構造に影響を及ぼすことができる。付属器及び他の細胞／構造は異なる致死温度を有し得るので、多段階温度プロファイルを用いて特定の組織及び／又は構造を標的化することができる。さらに、表皮のような非標的組織を過度の傷害又は損傷から守ることは、例えば、色素変化及び／又は瘢痕を防止すること、並びに治癒を促進することに有益であり得る。表皮を、下にある真皮とは異なる温度で凍結することは、ＩＮＡの固有活性化温度を用いることにより、及びＩＮＡを適用する前に真皮をより低い温度で意図的に過冷却することにより、達成することができる。いくつかの手順において、表皮は、表皮に対する永続的な温度傷害を抑制、制限、又は実質的に防止するために、より高い温度にあるものとすることができる。
【０２１９】
本発明のいくつかの実施形態は、皮膚組織の制御された凍結のために、水を含有する連結ポリマー、水を含有する架橋ポリマー、随意にＩＮＡ、及び／又は随意に凍結点降下剤を使用する方法を含む。１つの好ましい実施形態によれば、ポリマーは、皮膚組織の制御された凍結のために使用するためのヒドロゲルとすることができる。ヒドロゲルは、凍結事象の有効な開始剤であり得る。ヒドロゲルは、凍結するとき、組織に播種する又は組織を凍結するための初期シード又は結晶部位をもたらすことができ、それにより皮膚内の特定の温度における制御された予測可能な凍結を触媒する。
【０２２０】
図３２Ａ〜図３２Ｄは、過冷却された組織にヒドロゲルを使用した、組織凍結播種のＩＲ画像化を示す。図３２Ａは、２つのヒドロゲル（左半分及び右半分）上の皮膚組織（点線）、及びヒドロゲルを覆う冷却プレートを示す。図３２Ｂは、左下部分が凍結していることを示す。図３２Ｃは、左側のヒドロゲルの大部分に沿った凍結の伝搬を示し、氷播種を実証する。図３２Ｄは、両方のヒドロゲルを通じた凍結の伝搬を示す。
【０２２１】
ここで図３２Ａを参照すると、点線で示された領域の皮膚組織はヒドロゲルの２つの半シートに接触する。ＰＧ又は他の凍結点降下剤を有さないヒドロゲルシートは、縦線の左側に配置され、約５０体積％のＰＧを有するヒドロゲルシートは、縦線の右側に配置されている。矩形の冷却プレートがヒドロゲルシートの上に配置されている。皮膚表面は両方のヒドロゲルと直接接触しており、そのヒドロゲルが次に冷却プレートと直接接触している。このようにして、ヒドロゲルを、患者とアプリケータとの間にしっかりと保持することができる。
【０２２２】
画像は、組織を数分間過冷却した後に生成されたものである。過冷却組織の温度を、図３２Ｂの左側に示される非ＰＧヒドロゲルにおける凍結（薄い色で示される）をトリガするトリガ温度まで低下させた。図３２Ｂ及び図３２Ｃは、ヒドロゲルのみを用いて生じさせた凍結伝搬を示す。図３２Ｂの右半分は、５０体積％ＰＧヒドロゲル及び凍結されていない隣接皮膚のセクションを示す。図３２Ｃは、凍結がヒドロゲルを横切って、組織を通り、温度降下剤を有するヒドロゲルへ向かって伝搬していることを示す。このことは、様々な濃度のＰＧ又は他の凍結点降下剤をヒドロゲルに含めることで、ヒドロゲルの融解／凍結温度を０℃より低い所望の値まで下げることができることを示す。ＰＧ又は他の凍結点降下剤を有さない水性ヒドロゲルの場合、０℃に近い温度における凍結は一貫せず、制御された異相核生成のためには予測不可能である。しかしながら、ＩＮＡと組み合わせて使用されるヒドロゲルは、０℃に近い（又は凍結点降下剤と共に使用する場合にはそれより低い）温度を含むサブゼロ温度における、より予測可能な様式の制御された凍結の能力を提供する。
【０２２３】
図３３Ａ〜図３３Ｄは、複合材料を使用した組織凍結播種と、凍結をトリガするために過冷却されたヒドロゲル上にＩＮＡ（例えば、ＳＮＯＭＡＸ（登録商標）又はシュードモナス・シリンガエ菌由来の他の適切なＩＮＡ）を配置することの経時的な効果とを示すＩＲ画像である。図３３Ａは、過冷却されたヒドロゲル上にＩＮＡの粒を置くことを示す。図３３Ｂは、ＩＮＡがヒドロゲルに播種して、凍結がＩＮＡの周囲で伝搬し始めることを示す。図３３Ｃは、凍結がヒドロゲルを横切って組織に伝搬することを示し、皮膚の氷播種を実証する。図３３Ｄは、完了した凍結伝搬を示す。組み合わせると、図３３Ａ〜図３３Ｄは、ＩＮＡを皮膚組織における制御された凍結を播種するためのシードとして使用することの実行可能性を示す。図３３Ａ〜図３３Ｄの詳細を以下で論じる。
【０２２４】
図３３Ａは、冷却プレートが組織を冷却している間に未凍結ヒドロゲル及び冷却プレート（点線で示す）の縁部付近に配置されたＩＮＡを示す。最初にＩＮＡを配置したとき、冷却プレートに面した組織を通じた実質的な凍結は存在していない。ＩＮＡは、氷核生成剤としての役割を果たすことにより凍結プロセスを開始することができ、水の予測可能な凍結温度を約−３℃まで上昇させることができる。水の融解／凍結温度は０℃であるが、水は過冷却される傾向を有するので、その凍結温度は、ＩＮＡを使用していないときには、しばしば０℃又は−３℃よりかなり低くなる。ＩＮＡは、氷核生成剤としての役割を果たすことにより凍結プロセスを開始することができ、水の予測可能な凍結温度を約−３℃まで上昇させることができる。ＩＮＡは、水の予測可能な凍結温度を他の所望の温度まで上昇させるように選択することができる。ＩＮＡを選択するとき、当業者は、特定の所望の温度に対して使用する、及び特定の処置目的で特定の時間に送達される、適切な薬剤（例えば、有機又は無機由来の薬剤）を選ぶことができる。様々な技術を用いて、ＩＮＡをヒドロゲルに組み込むことができる。例えば、ＩＮＡをヒドロゲルの層の間に挟み込んで、全体的にその中に収容されカプセル化されるようにして、皮膚又は組織と決して接触しないようにすることができる。カプセル材を、崩壊させ、破壊し、又はそれ以外に変更して、ＩＮＡを放出させることができる。いくつかの実施形態において、アプリケータの冷却プレートは、ＩＮＡを１つ以上のニードル、出口ポート、又は他の送達手段を介してヒドロゲルに送達することができる。ＩＮＡは、単一の位置又は複数の位置に適用することができ、又はヒドロゲルコンパウンド中に混合することができる。付加的に、ＩＮＡを硬質又は軟質の可溶性フィルムで作られたマイクロメトリックな壁の内側に配置して、皮膚との直接接触を回避して、受動的又は能動的手段によって制御された劣化を受けるようにすることができる。付加的に、ＩＮＡは、皮膚内又は皮膚上に注射され又は送達されることができる。
【０２２５】
図３３Ｂは、凍結がＩＮＡから遠ざかる方向に伝搬した後の組織を示す。凍結した材料は、未凍結組織を示す濃い色の背景色に対して薄い色で示される。図３３Ｃは、凍結が冷却プレートに面したヒドロゲルを横切って伝搬していることを示す。図３３Ｄは、ヒドロゲルに直接接触した皮膚すべてを凍結させた、完了した凍結伝搬を示す。
【０２２６】
図３４Ａ及び図３４Ｂは、処置部位に適用された冷却アプリケータの断面図を示す。ここで図３４Ａを参照すると、ヒドロゲルのみがアプリケータと被験者の皮膚との間に位置する。冷却アプリケータは、薄いカバー層の形態の保護層の上に配置されることができる。保護層は、ヒドロゲルによる交差汚染又は汚れを防止するための、ライナ又は他の構成要素とすることができる。冷却アプリケータの温度制御表面が冷却されるにつれて、これは順次、ヒドロゲル及び薄いカバー層を通して皮膚から熱を除去することによって皮膚を冷却する。
【０２２７】
図３４Ｂは、アプリケータと被験者の皮膚との間に位置するヒドロゲル及びＩＮＡを示す。ＩＮＡは、ヒドロゲルの表面に沿って位置する液体ゲル、クリーム、予備成形シート又は層とすることができる。アプリケータがヒドロゲルに適用されたとき、ＩＮＡは、ヒドロゲル−アプリケータ界面に位置することができる。ヒドロゲル及び／又はヒドロゲル／ＩＮＡ／凍結点降下剤は、その処方において設計された特定の温度で融解／凍結するように選択することができる。
【０２２８】
図３４Ａ及び図３４Ｂのヒドロゲルは、皮膚の過冷却を可能にし得る又はし得ない特定の凍結点（又は温度範囲付近）を達成するための、水−モノマー−架橋剤及び／又は他の化学物質、例えば１種以上のＩＮＡ、凍結点降下剤等の構成成分比を有するように処方されることができる。ＩＮＡは、既知の活性化温度（自然凍結点）を有することができ、固体形態（すなわち粉末）又は予測可能な一貫した皮膚凍結を引き起こす所望の濃度の混合溶液とすることができる。このような熱的カップリング材料又は化合物を用いると、所望の処置温度プロトコル又はアルゴリズムを実装することができ、所望であれば過冷却すること又は所望であれば過冷却しないことを可能にし、好ましい温度及び時間で、予測可能な制御可能な凍結を可能にする。
【０２２９】
図３５は、開示された技術の実施形態による凍結剤をトリガするための温度対時間のプロットである。もう１つの凍結をトリガするための温度プロファイル、プロトコル、及び／又はアルゴリズムは、ヒドロゲル又はヒドロゲル／ＩＮＡによって許容される温度において組織を過冷却することを可能にする。標的組織の温度は、過冷却温度範囲内で過冷却期間にわたって保持されることができる。次にヒドロゲルの温度を凍結温度まで下げて、ヒドロゲル又は材料の氷核生成を生じさせる。これが凍結事象を経験しているとき、下にある標的組織は、ヒドロゲルと同じ又はわずかに温かい温度であり得る。いくつかの手順において、アプリケータの温度制御表面の温度が概ね一定で保持されている間に、ヒドロゲル及び標的組織の両方が過冷却される。他の手順において、ヒドロゲルが過冷却されている間に、標的組織は部分的に凍結されることができる。その後のヒドロゲルの凍結は、標的組織における所望のレベルの凍結が達成されるまで、標的組織のさらなる凍結を生じさせることができる。他のカップリング媒質を、図３５に示す温度プロファイルと共に用いることができる。
【０２３０】
図３６は、カップリング媒質内で制御された凍結を発生させるように配置された、カップリング媒質の表面上、カップリング媒質内、又はカップリング媒質内で凍結事象を開始させるのに適した別の適切な位置に薬剤を送達する、アプリケータを示す。アプリケータは、１つ以上のニードル（例えば、マイクロニードルアレイ）、流体構成要素（例えば、導管、ポンプ、弁）、リザーバ（例えば、カップリング媒質を保持するリザーバ）などを含むことができる。いくつかの実施形態において、薬剤は、アプリケータの冷却プレートの底にある出口ポートから出て送達される。
【０２３１】
図３７は、アプリケータ−ヒドロゲル界面の外部で凍結事象を開始するように構成された外部核生成要素を有する、冷却アプリケータを示す。外部核生成要素は、凍結事象を開始させることが可能な１つ以上のエネルギー放出要素を含むことができる。いくつかの実施形態において、外部核生成要素は、エネルギー（例えば、超音波エネルギー、ＲＦエネルギー等）をカップリング剤の縁部領域に送達して凍結を発生させ、それが冷却アプリケータと組織部位との直接の間にあるカップリング剤の領域を含むカップリング剤を通って伝搬する。他の実施形態において、分離した核生成機器が核生成を開始することができ、これは核生成要素を備えたプローブとすることができる。
【０２３２】
図３８は、エネルギーベースの活性化を提供する冷却アプリケータの断面図である。カップリング媒質、ヒドロゲル、ヒドロゲル／ＩＮＡ混合物、又は制御された凍結を発生させるための他の材料は、冷却アプリケータと処置部位との間に位置することができる。いくつかの実施形態において、カプセル化された氷核生成剤は、カップリング媒質の層の一部であるか又はその中に位置することができる。エネルギーは、カプセル化を破壊して、氷核生成剤を所望の時間に放出させることができる。これは、カップリング媒質を通って広がり皮膚の表面に入る凍結事象を生じさせることができる。ひとたび氷晶が皮膚の表面に接触すると、凍結は、皮膚を通って伝搬することができる。活性化エネルギーは、限定しないが、機械的エネルギー（例えば、振動、超音波等）、電気エネルギー、及び／又は電磁気放射（例えば、光）とすることができる。
【０２３３】
図３９は、凍結事象を開始する前に皮膚を過冷却するための温度プロファイルを示す。アプリケータの温度制御表面及び／又は標的組織が一定の定常状態温度で保持されている間に、凍結活性化を制御可能に開始して、凍結開始を制御することができる。皮膚及び皮下組織を特定の時間にわたって特定の温度（又は温度範囲）で過冷却して、組織が播種されたときに広範な凍結を生じさせるのに十分な組織体積の、制御された過冷却を可能にすることが望ましい場合がある。
【０２３４】
組織を冷却すること、及び／又は、毛髪、皮膚付属器、神経、真皮成分、例えばコラーゲン、エラスチン、若しくは微細血管のような真皮及び皮下組織内の特定の構造に影響を及ぼすが、同時に表皮を保全することが好ましい場合がある。付属器及び他の細胞／構造は、異なる致死温度又は傷害温度を有し得るので、多段階温度プロファイルが必要とされることがある。さらに、表皮の保全は、皮膚の色素変化及皮膚瘢痕の防止に有益であり得る。加えて、表皮の保全は、より好ましい治癒及びより少ない副作用をもたらすことができる。表皮を、下にある真皮とは異なる温度で凍結させることが、上述の技術を用いて可能である。詳細には、皮膚のバルク組織を低温で過冷却することができ、次いで表皮の温度を、例えばＩＮＡ又は活性化核生成を送達する前に上昇させることができる。表皮の感受性は、表皮がおよそ−５℃又はそれより高い温度で凍結するとき低くなる。これらの温度より下で凍結が発生すると、メラノサイト及び／又は表皮内でのそれらのメラニン産生が過度の変化を受けて、色素沈着を生じさせることがある。そのため、開示された技術のいくつかの実施形態によれば、表皮を−５℃又はそれより上で凍結させる温度プロトコルを用いることができる。
【０２３５】
図４０は、過冷却後かつ凍結前に、アプリケータ及び／又は表皮が過冷却温度より高い温度（例えば、−６℃、−５℃、−４℃等）になるように、アプリケータの温度を調整して表皮を加温する、温度対時間のプロットである。表皮を加温した後、凍結事象を発生させる。例えば、温度プロファイルは、表皮又は皮膚の上層のような組織を保護するのに適したより高温の活性化温度における活性化又はＩＮＡの送達を示す。加温速度、活性化温度、及び活性化温度の期間は、所望の組織保護に基づいて選択することができ、標的組織に対して影響を及ぼす。活性化保持期間を増大又は減少させて、表皮の保護を増大又は減少させることができる。
【０２３６】
図４１は、冷却プロトコルについての温度対時間のプロット並びにアプリケータ及び皮膚組織温度分布の３つの断面図を示す。プロットに示すように、アプリケータの温度制御表面を−１０℃で５分間（過冷却のために）保持し、次いで所望の速度（例えば、２℃／ｓ、２．５℃／ｓ等）で昇温することができる。その後の凍結事象は、およそ時間＝４００秒後の温度上昇によって示される。計算モデル化（ＣＯＭＳＯＬ）を用いて、結果を生成した。モデルは、冷却アプリケータを用いた皮膚の処置のための３次元生体熱伝達（ｂｉｏｈｅａｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）モデルとし、本明細書で論じるプロットを生成するために用いた。
【０２３７】
画像は、−１０℃から−４℃までの温度制御表面の温度プロファイル変化に関連した組織内の温度分布を示す。時間＝３８０秒、時間３８５秒、及び時間＝４００秒における等温線を付加した（Ｔ＝０℃）。Ｔ＝０℃の等温線は、氷晶化（皮膚の凍結）への相変化が最も拡張することができる境界である（すなわち、それより深い組織は０℃より温かく、たとえ氷核生成が生じたとしても凍結せず、なぜならこの深さでの皮膚内の流体はその凍結温度より高温だからである）。
【０２３８】
図４２は、−１０℃のアプリケータについて、時間＝３８０秒において、表皮／真皮内の温度プロファイル（対数目盛）を示し、皮膚内の２ｍｍ深さにおいてＴ＝０℃の温度であることを示す。Ｔ＝０℃等温線の深さは、約２ｍｍである。従って、この時点で核生成が生じた場合、凍結は、この時点では皮膚内で約２ｍｍ下まで拡張することができる。温度勾配もまた観測され、皮膚表面におけるＴ＝−８℃から深さ２ｍｍにおける０℃までの勾配を示す。
【０２３９】
図４３は、アプリケータが−１０℃から−４℃まで２．５℃／ｓでステップアップしたときの温度を示す表皮／真皮の温度プロファイル（対数目盛）を示し、線は、時間＝３８０秒、時間＝３８５秒、及び時間＝４００秒についてプロットされている。時間＝３８０秒、時間＝３８５秒、及び時間＝４００秒における皮膚の深さを通じた温度プロファイルは、換言すれば、アプリケータ温度が−１０℃から−４℃まで移行する前及び移行した後の両方である。表皮内の温度勾配は、時間＝４００秒において−５℃より上であるので、制御された凍結をトリガすることができる。表皮は、より最適な温度（＞−５℃）で凍結するが、皮膚の優勢な範囲はおよそ２ｍｍの深さまで下方に凍結する。
【０２４０】
図４４は、被験者内に配置されたデバイスを用いて組織凍結を生じさせる１つの方法を示す。デバイスは、物質を特定の位置に注射するニードルとすることができる。ニードルの内面は、物質の送達を促進するためにコーティングすることができる。ニードルの外面は、組織、標的構造等を処置するための薬剤又は物質でコーティングすることができる。他のデバイスを被験者に挿入して凍結事象を発生させることができる。
【０２４１】
注射される物質は、限定しないが、ヒドロゲル、ヒドロゲル／ＩＮＡ、部分的に凍結した水、氷核生成剤、それらの組合せなどを含むことができる。氷晶又は氷晶を作り出す物質（例えばＩＮＡ）を注射することの利点は、凍結事象が特定の領域で発生することである。凍結事象を、真皮又は他のより下方の組織層内で開始させ、表皮内では開始させないようにすることができる。これは、表皮に対する損傷を限定し又は最小限にする。付加的に、表皮をその融解／凍結温度付近又はその上の温度まで加温することができる。いくつかの実施形態において、凍結事象を、皮下組織のような真皮より下方の組織内で開始させることができる。凍結事象を発生させた後、同じ又は異なるニードルで追加物質を組織内に注射することができる。追加物質は、凍結防止性薬剤、液体（例えば温水又は生理食塩水）、又は治療を遂行することができる他の物質を含むことができる。
【０２４２】
複数の注射を行って、複数の凍結事象を生じさせることができる。第１の物質は、組織内へ送達されて第１の凍結事象を生じさせ、第２の物質は他の組織内へ送達されて第２の凍結事象を発生させることができる。例えば、第１の物質は、第１の標的領域を完全に凍結させるように適合させることができ、第２の物質は、第１の標的領域から離間した第２の標的領域で部分的な凍結事象を発生させるように適合させることができる。第１及び第２の標的領域が同じ温度であっても、異なるレベルの凍結及び温度傷害の重篤度を達成することができる。他の処置において、第１及び第２の標的領域は異なる温度であり得、第１及び第２の物質は、それらの温度に基づいて選択することができる。このようにして、異なるタイプの凍結事象を異なる位置で発生させることができる。
【０２４３】
引き続き図４４を参照して、皮膚組織内の流体の凍結点より高い温度の凍結点を有する熱カップリング材料又は核生成剤を処置サイクルと共に相乗的に用いて、材料の意図的な凍結を発生させ、その後、さらに高い温度において皮膚内への凍結の伝搬をトリガすることができる。非標的組織を、アプリケータ（例えば伝導を介して）、注射された温かい液体、及び／又はエネルギー（例えばＲＦエネルギー）によって加温することができる。皮脂腺のような標的組織を傷害する凍結事象を発生させた後、加温サイクルを行って直ちに表皮を加温することができる。これは、表皮に対する目に見える変化（例えば、色素沈着過剰、色素沈着低下等）を防止することを助けることができる。注射可能な物質を、皮脂腺及びその周囲に送達することができ、次いで凍結事象を、温度急降下、希釈、エネルギー等によってトリガすることができる。
【０２４４】
図４５は、本発明の態様による方法３５０を示すフロー図である。ブロック３５２において、カップリング媒質を被験者に適用することができる。ブロック３５４において、アプリケータは、組織を凍結事象に適した温度まで冷却する。例えば、皮膚表面を約−２℃と−４０℃との間の第１の温度まで下げて、浅い組織を過冷却することができる。いくつかの実施形態において、第１の温度は、−５℃と−１５℃との間、−５℃と−２０℃との間−１０℃と−３０℃との間の温度、又は凍結温度より下の他の適切な温度範囲とすることができる。
【０２４５】
ブロック３５６において、皮膚表面温度を第１の温度から非過冷却温度であり得る第２の温度まで上げるのに十分な量だけヒトの被験者の皮膚の表面を加熱し、その間、標的領域を過冷却状態のままにしておく。例えば、表皮を、約０℃より高い温度、約５℃より高い温度、約１０℃より高い温度、約２０℃より高い温度、約３０℃より高い温度、又は約３５℃より高い温度まで加熱することができる。浅い非標的組織の大部分が非過冷却温度になるように、標的組織と皮膚表面との間に温度勾配が存在し得る。
【０２４６】
ブロック３５６において、図４４のデバイスは、標的領域において核生成を生じさせて、過冷却組織内の少なくとも一部の流体及び細胞を少なくとも部分的に又は全体的に凍結させることができる。ヒト被験者の皮膚の表面に存在する加温された細胞は凍結しない。それゆえ、皮膚表面の細胞を、化学的凍結防止剤を使用せずに保護することができる。しかしながら、化学的凍結防止剤を用いて、色素沈着過剰又は色素沈着低下を抑制し又は制限することができる。いくつかの実施形態において、プローブを被験者に挿入して、機械的摂動、超音波、又は他の適切な核生成開始剤により、過冷却組織の核生成を生じさせることができる。凍結事象は、標的領域内の複数の腺細胞の少なくとも部分的な結晶化を生じさせることができる。図４４で図示されたデバイスは、皮脂腺内の細胞の結晶化を生じさせる凍結事象を発生させるように配置される。
【０２４７】
図４５のブロック３５８において、過冷却された組織は、例えば約１０秒間、１２秒間、１５秒間、２０秒間より長い所定の期間、又はざ瘡処置する、毛髪の質を改善する、多汗症を処置する等に十分な他の適切な長さの時間にわたって、凍結状態で維持されることができる。特定の実施形態において、皮膚は、標的組織を少なくとも部分的に又は全体的に凍結された状態で約１０秒間、１２秒間、１５秒間、又は２０秒間より長い所定の時間にわたって保持するように、冷却／加熱される。
【０２４８】
熱を適用して、真皮内の腺が過冷却温度又はその付近にある間、表皮組織を凍結より上の温度まで加温することができる。熱を適用するステップは、処置デバイスの下にある表皮層の大部分の部分を約０℃、約５℃、約１０℃、約２０℃、約２５℃、又は約３２℃より上の温度まで加温することを含むことができる。加温は、凍結事象の前、間、又は後で達成することができる。被験者の体熱、温かい血液、又は他の機構が表皮を自然に加熱して、それらの細胞に対する凍結損傷を回避し又は制限することができる。
【０２４９】
より深い組織が標的化されない場合、そのような組織は、集束電流、例えば集束超音波又はＲＦエネルギーを用いて加温することができる。アプリケータは、１つ以上の電極、変換器、又は他のエネルギー放出要素を含むことができる。例えば、アプリケータは、図４４に示す皮膚表面を冷却して、真皮を含む組織を過冷却することができる。アプリケータは、ＲＦエネルギー又は集束電流を下にある非標的皮下組織に送達して、過冷却を真皮組織に局在化させることができる。次に過冷却された真皮組織内で凍結事象を開始させる。
【０２５０】
本明細書で開示される方法は、組織を比較的低速で冷却することにより核生成を開始することなく組織を過冷却することが可能である（例えば温度プロファイルは、標的領域において組織のゆっくりとした冷却を生じさせることができる）。例えば、冷却の速度は、毎分約０．５℃、１℃、２℃、３℃、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、又は１０℃に等しいか、それより遅いか又は速い、いずれかの速度とすることができる。好ましい冷却の速度は、毎分約２℃、４℃、又は６℃のいずれかである。付加的に又は代替的に、処置デバイスは、過冷却温度範囲まで冷却する間、概ね一定の圧力を印加して、意図しない核生成を引き起こし得る圧力変化を避けることができる。さらなる実施形態において、標的組織は、過冷却組織が機械的に擾乱されること及び意図せずに結晶化を引き起こすことを避けるために、患者を静止状態（例えば、処置部位を動かさずに）に保持しながら冷却されることができる。
【０２５１】
Ｆ．好適なコンピューティング環境
図４６は、本開示の実施形態による、図３のシステム１００に適したコントローラの形態のコンピューティング・デバイスのサブコンポーネントを示す模式的ブロック図である。コンピューティング・デバイス７００は、プロセッサ７０１、メモリ７０２（例えば、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュ、又は他のメモリデバイス）、入力／出力デバイス７０３、及び／又はサブシステム及び他のコンポーネント７０４を含むことができる。コンピューティング・デバイス７００は、様々なコンピューティング処理、格納、検知、イメージング、及び／又は他の機能を実施することができる。コンピューティング・デバイス７００のコンポーネントは、単一のユニット内に収容されることもあり、又は（例えば、通信ネットワークを通じて）複数の相互接続されたユニットにわたって分散されることもある。従って、コンピューティング・デバイス７００のコンポーネントは、ローカル及び／又は遠隔メモリストレージデバイス及び様々なコンピュータ可読媒体のいずれかを含むことができる。
【０２５２】
図４６に示されるように、プロセッサ７０１は、該プロセッサ７０１により実行される、ソフトウェアモジュールなどの複数の機能モジュール７０６を含むことができる。ソースコードの種々の実装（すなわち、従来のプログラミング言語における）は、コンピュータ可読ストレージ媒体上に格納すること、又は搬送波で伝送媒体上に具体化することができる。プロセッサのモジュール７０６は、入力モジュール７０８、データベースモジュール７１０、処理モジュール７１２、出力モジュール７１４、及び随意的にディスプレイモジュール７１６を含むことができる。
【０２５３】
作動において、入力モジュール７０８は、図３に関して上述された１つ以上の入力／出力デバイスを介してオペレータ入力７１９を受け入れ、さらなる処理のために、受け入れた情報又は選択を他のコンポーネントに通信する。データベースモジュール７１０は、患者記録、処置データセット、処置プロファイル、並びに操作記録及び他のオペレータ活動を含む記録を編成し、データストレージデバイス（例えば、内部メモリ７０２、外部データベース等）との間のこれらの記録の格納及び取り出しを容易にする。フラットファイルシステム、階層データベース、リレーショナルデータベース、分散型データベースを含むいずれのタイプのデータベース編成を用いることもできる。
【０２５４】
示される例において、処理モジュール７１２は、センサ（例えば、図２のセンサ１６７）、及び／又は他のデータソースからのセンサ読取値７１８に基づいて制御変数を生成することができ、出力モジュール７１４は、オペレータ入力を外部コンピューティング・デバイスに通信し、制御変数をコントローラ１１４（図３）に通信することができる。出力信号７２０は、患者に適用される１つ以上のアプリケータを制御するために用いることができる。幾つかの実施形態において、出力信号７２０は、アプリケータを制御するためのコマンドとすることができる。ディスプレイモジュール８１６は、ディスプレイ画面、プリンタ、スピーカシステム等のような１つ以上の接続されたディスプレイデバイスを通して、処理パラメータ、センサ読取値８１８、出力信号７２０、入力データ、処置プロファイル、及び所定の操作パラメータを変換及び伝送するように構成することができる。好適なディスプレイモジュール７１６は、コントローラ１１４がセンサ読取値７１８又は他の処置経過の状況を表示するのを可能にするビデオドライバを含むことができる。
【０２５５】
種々の実施形態において、プロセッサ７０１は、標準的な中央処理ユニット又はセキュアプロセッサとすることができる。セキュアプロセッサは、データ又はプログラミング論理を取り出そうと試みる非常に高度な攻撃に耐えることができる専用プロセッサ（例えば、縮小命令セットプロセッサ）とすることができる。セキュアプロセッサは、外部デバッガが、セキュアなプロセッサの実行又はレジスタを監視するのを可能にするデバッグピンを有しなくてもよい。他の実施形態において、システムは、セキュアなフィールドプログラマブルゲートアレイ、スマートカード、又は他のセキュアデバイスを利用することができる。
【０２５６】
メモリ７０２は、標準メモリ、セキュアメモリ、又は両方のメモリタイプの組合せとすることができる。セキュアプロセッサ及び／又はセキュアメモリを使用することによって、システムは、データ及び命令が両方とも高度に安全であること、並びに復号のような機密扱いの動作を観測から遮蔽することを保証することができる。メモリ７０２は、例えば、過冷却の検出、部分的又は完全な凍結事象、アプリケータの移動（例えば、アプリケータのプルオフ（ｐｕｌｌ  ｏｆｆ））などに応答して被験者の皮膚をある温度まで冷却すること及び処置デバイスを制御することのための実行可能命令を収容することができる。いくつかの実施形態において、メモリ７０２は、核生成命令を含むことができ、これは実行されたとき、コントローラがアプリケータに命令して、カップリング媒質の組成を変更すること、核生成開始剤を注射すること、等をするようにさせる。付加的に又は代替的に、メモリ７０２は、解凍命令を含むことができ、これは実行されたとき、コントローラがアプリケータを制御して、組織を加熱するようにさせる。いくつかの実施形態において、格納された命令を実行して、アプリケータを制御して、本明細書で開示された方法を凍結事象の終了から１日以上後の皮膚の顕著な白化又は黒化のような所望されない効果生じさせることなく実施するようにさせることができ、命令は、患者情報及び実施すべき処置に基づいて修正することができる。本明細書で開示された方法を実施するために他の命令及びアルゴリズム（フィードバック制御アルゴリズム）を格納し及び実行することができる。
【０２５７】
いくつかの実施形態において、コントローラ１１４は、アプリケータが少なくとも１つの氷晶を作り出し又は維持するように及び凍結事象を誘導するよう、プログラムされる。メモリ７０２は、例えば、実行されたときに、アプリケータを、凍結事象を誘導するために１つ以上の氷晶を被験者の皮膚と接触させるように動作させる。１つの実施形態において、メモリ７０２は、プロセッサ７０１によって実行されたときに、アプリケータが、標的組織を過冷却するため及び温度制御表面の温度を特定のレベルより下まで低下させないで皮膚を凍結するために適した温度になるようにさせる。命令は、アプリケータの構成要素を制御し又はこれと通信するために使用することができる。これらの構成要素は、限定しないが、１つ以上の熱電要素、流体要素、エネルギー放出要素、及びセンサを含むことができる。熱電要素は、組織を選択的に冷却又は加熱することが可能なペルチェ素子とすることができる。流体要素は、冷却チャネル、導管、又は流体が組織を加熱及び／又は冷却するために通り抜けて流れることができる他の流体要素とすることができる。エネルギー放出要素は、無線周波数電極、超音波電極、又は、凍結の制御、組織の加温などのためにエネルギーを送達することが可能な他の要素とすることができる。
【０２５８】
適切なコンピューティング環境及び他のコンピューティング・デバイスは、その開示が引用によりその全体が本明細書に組み入れられる、同一出願人の米国特許第８，２７５，４４２号、表題「ボディコントワリング用途のための処置計画システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＰＬＡＮＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」に記載されている。
【０２５９】
Ｇ．結論
処置システム、アプリケータ、及び処置方法は、ざ瘡、多汗症、しわ、皮下組織、構造（例えば、表皮、真皮、皮下脂肪、筋肉、神経組織等）などを処置するために用いることができる。本発明の実施形態による組織を冷却するための方法並びに関連のデバイス及びシステムは、上で論じたような従来技術に関連した１つ以上の課題、及び／又は本明細書で記述されているいないにかかわらず他の課題に少なくとも部分的に対処することができる。ヒト被験者の身体の皮膚に影響を及ぼすための方法は、冷却装置のアプリケータを被験者上に位置決めすること、及び、処置部位から熱を除去して、皮下脂肪組織の感知できるほどの低減を生じさせることを伴い又は伴わずに被験者の皮膚の外観に影響を及ぼすことと、を含む。顔面に沿ったざ瘡は、皮下脂肪組織のいかなる低減も生じさせることなく処置することができ、背中に沿ったざ瘡は、皮下脂肪組織を減らしながら処置することができる。皮下脂肪組織を減らすためのシステム、構成要素、及び技術は、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他に対する米国特許第７，３６７，３４１号、表題「制御冷却による脂肪組織の選択的破壊方法と装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＦＯＲ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＤＩＳＲＵＰＴＩＯＮ  ＯＦ  ＦＡＴＴＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＢＹ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ）」、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他に対する米国特許出願公開第２００５／０２５１１２０号、表題「制御冷却による脂肪組織の選択的破壊の検出及び制御のための方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＤＩＳＲＵＰＴＩＯＮ  ＯＦ  ＦＡＴＴＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＢＹ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ）」、及び米国特許出願公開第２００７／０２５５３６２号、表題「皮下の脂質リッチ細胞の冷却が改善された治療装置に使用する凍結防止剤（ＣＲＹＯＰＲＯＴＥＣＴＡＮＴ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＢＣＵＴＡＮＥＯＵＳ  ＬＩＰＩＤ−ＲＩＣＨ  ＣＥＬＬＳ）」に開示されており、これらの開示は、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。例えば、十分な量の熱エネルギーを部位から除去して、例えば目に見えるしわの数及び／又はしわのサイズを低減することによってしわを減らすことができる。他の実施形態において、十分な量の熱エネルギーを処置部位から除去して、処置部位において皮膚を引き締め、又はさらなる実施形態において、皮膚の表面と被験者の身体の皮下脂質リッチ細胞との間の組織を変化させる。さらなる実施形態において、組織を冷却して、処置部位における組織の堅さを高める繊維症を誘導する。繊維症は、表皮、真皮、及び／又は皮下組織内で誘導することができる。真空アプリケータは、皮膚内の損傷及び繊維症を増大させ、腺に影響を及ぼし、凍結事象を制御する（凍結事象を開始することを含む）等のために、皮膚を伸ばし、皮膚に応力をかけ、及び／又は皮膚を機械的に変化させることができる。
【０２６０】
種々の実施形態の関連の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、いくつかの周知の構造又は機能を詳細には示さない又は説明しない場合があることが認識されるであろう。いくつかの実施形態は、技術の範囲内であり得るが、それらは図面に関連して詳細には説明されていない場合がある。さらに、種々の実施形態の特徴、構造、又は特性を任意の適切な方式で組み合わせることができる。本明細書で開示される技術は、皮膚及び皮膚の状態を改善するため、及び、その開示が引用によりその全体が本明細書に組み入れられる、２０１４年２月２１日に出願された米国仮特許出願番号第６１／９４３，２５０号、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他に対する米国特許第７，３６７，３４１号、表題「制御冷却による脂肪組織の選択的破壊方法と装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＦＯＲ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＤＩＳＲＵＰＴＩＯＮ  ＯＦ  ＦＡＴＴＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＢＹ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ）」、及びＡｎｄｅｒｓｏｎ他に対する米国特許出願公開第２００５／０２５１１２０号、表題「制御冷却による脂肪組織の選択的破壊の検出及び制御のための方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥ  ＤＩＳＲＵＰＴＩＯＮ  ＯＦ  ＦＡＴＴＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＢＹ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＣＯＯＬＩＮＧ）」に開示された手順を行うために用いることができる。本明細書で開示される技術は、米国仮特許出願番号第６１／９４３，２５０号に開示されるように、皮膚をひき締め、皮膚の色調又はテクスチャを改善し、しわを排除又は低減し、又は皮膚の滑らかさを高めるために組織を標的とすることができる。
【０２６１】
説明全体にわたって、文脈が明確にそうでないことを要求しない限り、「含む、備える」、「含んでいる、備えている」などの語は、排他的又は網羅的な意味ではなく包括的な意味で解釈されるべきであり、すなわち「含むが、それに限定されない」という意味で解釈されるべきである。単数又は複数を使用した語は、それぞれ複数又は単数も含む。２つ以上の項目のリストを参照して「又は」という語を使用すること、次のような語の解釈、即ちそのリスト内のいずれかの項目、そのリスト内のすべての項目、及びそのリスト内の項目のいずれかの組合せ、のすべてをカバーするものとする。「Ａ、Ｂ、及びＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した規約が用いられる例において、一般にその規約の意味においてこのような構成が意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａを単独で有するシステム、Ｂを単独で有するシステム、Ｃを単独で有するシステム、Ａ及びＢを共に有するシステム、Ａ及びＣを共に有するシステム、Ｂ及びＣを共に有するシステム、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを共に有するシステム等のシステムを含むが、それらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、又はＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した規約が用いられる例において、一般にその規約の意味においてこのような構成が意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａを単独で有するシステム、Ｂを単独で有するシステム、Ｃを単独で有するシステム、Ａ及びＢを共に有するシステム、Ａ及びＣを共に有するシステム、Ｂ及びＣを共に有するシステム、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを共に有するシステム等のシステムを含むが、それらに限定されない）。
【０２６２】
添付の出願書類において列挙され得るものを含むいずれの特許、出願及び他の参照も、引用により本明細書に組み入れられる。開示された技術の態様を必要であれば修正し、上記の種々の参照のシステム、機能、及び概念を使用して、さらに別の実施形態を提供することができる。上記の説明は、特定の実施形態を詳述しており、企図される最良の形態を説明しているが、いかに詳述されていても種々の変更を行うことができる。実装の詳細は、かなり変更することができるが、それでもなお本明細書で開示される技術によって包含される。本明細書で開示される種々の態様及び実施形態は、例証を目的としたものであり、制限されることを意図したものではなく、真の範囲及び精神は、以下の特許請求の範囲によって意図されている。
【図１】
2019514616.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ−Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２０Ｆ】
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【図２１】
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【図２２Ａ−Ｂ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２４Ｅ】
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【図２４Ｆ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３２Ｄ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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