(57)【要約】【課題】光エネルギーにより治療を行う。【解決手段】組織の対象治療領域の近位領域に配置するための遠位端２と、遠位端２にある出力ポート３と、出力ポート３から対象治療組織領域へ出力される光エネルギーを生成するエネルギー源８と、対象治療組織領域の温度を、一定時間に、損傷温度より低い温度であって対象治療組織領域での熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する温度まで上昇させるために、対象治療組織領域において光エネルギーを制御する制御装置９と、を備える皮膚科医療装置および方法を提供する。【選択図】図１
2018134535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織の対象治療領域の近位領域に配置するための遠位端と、
前記遠位端にある出力ポートと、
前記出力ポートから前記対象治療組織領域へ出力される光エネルギーを生成するエネルギー源と、
前記対象治療組織領域の温度を、一定時間に、損傷温度より低い温度であって、前記対象治療組織領域において熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する温度まで上昇させるために、前記対象治療組織領域での前記光エネルギーを制御する制御装置と、を備える皮膚科医療装置。
【請求項２】
前記ＨＳＰが、前記対象治療組織領域におけるコラーゲン合成を刺激する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項３】
前記エネルギー源と前記制御装置とを被包する筐体をさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項４】
前記筐体は、延伸方向に延びる略円柱形状を有する、請求項３に記載の皮膚科医療装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記遠位端が前記筐体の本体に対して垂直になるように構成され配置され、前記光エネルギーは、前記筐体の前記本体に対して垂直な方向に出力される、請求項３に記載の皮膚科医療装置。
【請求項６】
前記光エネルギーは、前記筐体の前記本体に対して０〜９０°の角度に設定された方向に出力される、請求項５に記載の皮膚科医療装置。
【請求項７】
前記筐体内に配置され、前記光エネルギー源に電気エネルギー源を提供する電源をさらに備える、請求項６に記載の皮膚科医療装置。
【請求項８】
光エネルギー源は、皮膚の光学的性質とその波長とに応じて、前記治療組織領域で非損傷性熱ショック刺激を提供する、波長、エネルギー投与量、または熱ブーストのうち少なくとも１つを有する前記光エネルギーを出力する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項９】
前記組織は、ヒトまたは動物の皮膚を含む、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１０】
前記治療組織領域の温度が所定許容範囲にあるかどうかを判断し、前記制御装置に対してレーザー出射と前記エネルギー源への電流の送達とを許可する少なくとも１つの安全センサをさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１１】
前記組織との接触を位置合わせするための安全連動保護装置を含む接触センサをさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１２】
前記光エネルギーの空間的分布を前記遠位端で所望の分布に変更する光空間分布システム（ＯＳＤＳ）をさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１３】
前記対象治療組織領域に送達される治療エネルギーの量は、前記送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって制御される、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１４】
しわまたは組織の襞に起因する光学的損失を減少させるために皮膚伸張機構をさらに含む、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１５】
前記装置は、処置パルスの終了時に熱ブーストを提供することによって長い熱曝露時間を提供する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１６】
前記対象治療組織領域の温度は、少なくとも２℃〜８℃以下だけ上昇される、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１７】
前記対象治療組織領域における前記皮膚科医療装置から出力されるエネルギーの曝露は、前記損傷温度よりも低い、１つまたは複数の温度で２〜１０秒の間である、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１８】
前記エネルギー源の時間プロファイルを変更することによって前記対象治療組織の温度時間プロファイルを制御する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１９】
治療エネルギー投与量は、前記送達されるエネルギーの前記時間プロファイルを制御することによって制御され、ピーク電力および曝露時間は、所望の医療効果を提供するために変更される、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項２０】
ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、
対象治療組織領域の付近の領域に携帯型皮膚科医療装置の遠位端を配置するステップと、
前記携帯型皮膚科医療装置からの光エネルギーを前記対象治療組織領域で出力するステップと、
前記対象治療組織領域の温度を、一定時間に、損傷温度より低い温度であって、前記対象治療組織領域において熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する温度まで上昇させるために、前記対象治療組織領域での前記光エネルギーの出力を制御するステップと、を含む方法。
【請求項２１】
前記光エネルギーの出力を制御するステップは、皮膚の光学的性質とその波長とに応じて、前記治療組織領域において非損傷性熱ショック刺激を提供する、波長、エネルギー投与量、または熱ブーストのうち少なくとも１つを有する前記光エネルギーを出力するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記光エネルギーの空間的分布を前記携帯型皮膚科医療装置の前記遠位端で所望の分布に変更するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記対象治療組織領域に送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記対象治療組織領域の温度は、少なくとも２℃〜８℃以下だけ上昇される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記対象治療組織領域における前記皮膚科医療装置から出力されるエネルギーの曝露は、前記損傷温度よりも低い、１つまたは複数の温度で２〜１０秒の間である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記光エネルギーのエネルギー源の時間プロファイルを変更することによって前記対象治療組織の温度時間プロファイルを制御するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって治療エネルギー投与量を制御するステップをさらに含み、ピーク電力および曝露時間は、所望の医療効果を提供するために変更される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、
遠位処置端を備える携帯型処置装置を提供するステップと、
前記携帯型処置装置からの光エネルギーを対象治療組織領域で出力するステップと、を含み、処置間隔によって最大平均熱ショックタンパク質発現が提供される、方法。
【請求項２９】
前記処置間隔が、１．５時間〜４８時間である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、
遠位処置端を備える携帯型処置装置を提供するステップと、
対象治療組織領域において携帯型治療装置の前記遠位処置端からの光エネルギーを出力するステップと、を含み、
光エネルギー処置の前に、前記組織の外面からエネルギー吸収発色団が除去される、方法。
【請求項３１】
乾燥水溶液を介して水発色団を角質層から減少させる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記携帯型処置部材の適用は、しわの減少、にきびの減少、皮膚の引き締め、組織の加熱、繊維組織の治療、血管組織の治療、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１２年９月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／７４３，７１８号、２０１３年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／８５０，５９０号、２０１３年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／８５０，５８９号に優先権を主張し、各出願の内容全体が本明細書に参照として組み込まれる。
【０００２】
本発明の概念の実施形態は、概して、皮膚欠陥を治療するための装置、システム、および方法に関し、より具体的には、ヒトまたは動物の組織の非損傷性（non-injurying）熱ショック刺激を実行するための皮膚科医療装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
人が年を取るにしたがって、身体はゆっくりとした変性プロセスを経る。老化プロセスの形跡は、皮膚のしわや不均一な色素沈着の形成として肉体的に明白となる。特に、しわは、真皮の変性、筋肉の収縮、および重力によって引き起こされる。不均一な色素沈着は、老化、日光曝露、または他の環境要因の結果として発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
老化プロセスには、通常、皮膚の真皮層のコラーゲンの損失が含まれ、これによって皮膚は薄くなり、また、しわ、たるみ、または他の欠陥が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の概念の一態様によれば、制御条件下で、最適な波長、エネルギー投与量、および／または熱ブーストを放射する光エネルギー源を組み込むことによって軟組織に非損傷性熱ショック治療を行うためのシステム、装置、および方法が提供される。
【０００６】
別の態様によれば、処置時間と使用補充ビジネスモデルとを組み込むためのシステム、装置、および方法が提供される。
【０００７】
一態様によれば、組織の対象治療領域の近位領域に配置するための遠位端と、遠位端にある出力ポートと、出力ポートから対象治療組織領域へ出力される光エネルギーを生成するエネルギー源と、対象治療組織領域の温度を、一定時間に、損傷温度より低い温度であって、対象治療組織領域での熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する温度まで上昇させるために、対象治療組織領域での光エネルギーを制御する制御装置と、を備える皮膚科医療装置が提供される。
【０００８】
一部の実施形態では、ＨＳＰが、対象治療組織領域におけるコラーゲン合成を刺激する。
【０００９】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、エネルギー源と制御装置とを被包する筐体（ハウジング）をさらに備える。
【００１０】
一部の実施形態では、筐体は、延伸方向に延びる略円柱形状を有する。
【００１１】
一部の実施形態では、筐体は、遠位端が筐体の本体に対して垂直になるように構成され配置され、光エネルギーは、筐体の本体に対して垂直な方向に出力される。
【００１２】
一部の実施形態では、光エネルギーは、筐体の本体に対して０〜９０°の角度に設定された方向に出力される。
【００１３】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、筐体内に配置され、光エネルギー源に電気エネルギー源を提供する電源をさらに備える。
【００１４】
一部の実施形態では、光エネルギー源は、皮膚の光学的性質とその波長とに応じて治療組織領域で非損傷性熱ショック刺激を提供する、波長、エネルギー投与量、または熱ブーストのうち少なくとも１つを有する光エネルギーを出力する。
【００１５】
一部の実施形態では、組織は、ヒトまたは動物の皮膚を含む。
【００１６】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、治療組織領域の温度が所定許容範囲にあるかどうかを判断し、制御装置に対してレーザー出射とエネルギー源への電流の送達とを許可する少なくとも１つの安全センサをさらに備える。
【００１７】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、組織との接触を位置合わせするための安全連動保護装置を含む接触センサをさらに備える。
【００１８】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、光エネルギーの空間的分布を遠位端で所望の分布に変更する光空間分布システム（ＯＳＤＳ）をさらに備える。
【００１９】
一部の実施形態では、対象治療組織領域に送達される治療エネルギーの量は、送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって制御される。
【００２０】
一部の実施形態では、皮膚科医療装置は、しわまたは組織の襞に起因する光学的損失を減少させるために皮膚伸張機構をさらに含む。
【００２１】
一部の実施形態では、装置は、処置パルスの終了時に熱ブーストを提供することによって長い熱曝露時間を提供する。
【００２２】
一部の実施形態では、対象治療組織領域の温度は、少なくとも２℃〜８℃以下だけ上昇される。
【００２３】
一部の実施形態では、対象治療組織領域における皮膚科医療装置から出力されるエネルギーの曝露は、損傷温度よりも低い、１つまたは複数の温度で２〜１０秒の間である。
【００２４】
一部の実施形態では、エネルギー源の時間プロファイルを変更することによって対象治療組織の温度時間プロファイルを制御する。
【００２５】
一部の実施形態では、治療エネルギー投与量は、送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって制御され、ピーク電力および曝露時間は、所望の医療効果を提供するために変更される。
【００２６】
一態様によれば、ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、対象治療組織領域の付近の領域に携帯型皮膚科医療装置の遠位端を配置するステップと、携帯型皮膚科医療装置からの光エネルギーを対象治療組織領域で出力するステップと、対象治療組織領域の温度を、一定時間に、損傷温度より低い温度であって、対象治療組織領域において熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する温度まで上昇させるために、対象治療組織領域での光エネルギーの出力を制御するステップと、を含む方法が提供される。
【００２７】
一部の実施形態では、光エネルギーの出力を制御するステップは、皮膚の光学的性質とその波長とに応じて、治療組織領域において非損傷性熱ショック刺激を提供する、波長、エネルギー投与量、または熱ブーストのうち少なくとも１つを有する光エネルギーを出力するステップを含む。
【００２８】
一部の実施形態では、該方法は、光エネルギーの空間的分布を携帯型皮膚科医療装置の遠位端で所望の分布に変更するステップをさらに含む。
【００２９】
一部の実施形態では、該方法は、対象治療組織領域に送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御するステップをさらに含む。
【００３０】
一部の実施形態では、対象治療組織領域の温度は、少なくとも２℃〜８℃以下だけ上昇される。
【００３１】
一部の実施形態では、対象治療組織領域における皮膚科医療装置から出力されるエネルギーの曝露は、損傷温度よりも低い、１つまたは複数の温度で２〜１０秒の間である。
【００３２】
一部の実施形態では、光エネルギーのエネルギー源の時間プロファイルを変更することによって対象治療組織の温度時間プロファイルを制御するステップをさらに含む。
【００３３】
一部の実施形態では、送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって治療エネルギー投与量を制御するステップをさらに含み、ピーク電力および曝露時間は、所望の医療効果を提供するために変更される。
【００３４】
一態様によれば、ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、遠位処置端を備える携帯型処置装置を提供するステップと、携帯型処置装置からの光エネルギーを対象治療組織領域で出力するステップと、を含み、処置間隔によって最大平均熱ショックタンパク質発現が提供される、方法が提供される。
【００３５】
一部の実施形態では、処置間隔が、１．５時間〜４８時間である。
【００３６】
一態様によれば、ヒトまたは動物の組織の非損傷性熱ショック刺激の方法であって、遠位処置端を備える携帯型処置部材を提供するステップと、対象治療組織領域において携帯型治療装置の遠位処置端からの光エネルギーを出力するステップと、を含み、光エネルギー処置の前に、組織の外面からエネルギー吸収発色団が除去される、方法が提供される。
【００３７】
一部の実施形態では、乾燥水溶液を介して水発色団を角質層から減少させる。
【００３８】
一部の実施形態では、携帯型処置部材の適用は、しわの減少、にきびの減少、皮膚の引き締め、組織の加熱、繊維組織の治療、血管組織の治療、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３９】
本明細書に組み込まれ本明細書の一部を構成する添付の図面は、様々な実施形態を例示し、説明とともに、本発明の概念の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の概念の実施形態による、携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図２Ａ】本発明の概念の実施形態による、様々な全体的実装概念を示す正面図である。
【図２Ｂ】本発明の概念の実施形態による、様々な全体的実装概念を示す正面図である。
【図２Ｃ】本発明の概念の実施形態による、様々な全体的実装概念を示す正面図である。
【図２Ｄ】本発明の概念の実施形態による、図１および図２Ａ〜Ｃの携帯型皮膚科医療装置の斜視図である。
【図３Ａ】本発明の概念の別の実施形態による、携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の概念の別の実施形態による、携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図４】本発明の概念の別の実施形態による、制御電子回路および電源とは別に実装された携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図５】本発明の概念の各実施形態による、処置の温度範囲を示すグラフである。
【図６】本発明の概念の各実施形態による、光強度連続波時間プロファイルに対する皮膚温度時間プロファイルを示すグラフである。
【図７】本発明の概念の各実施形態による、光強度パルス時間プロファイルに対する皮膚温度時間プロファイルを示すグラフである。
【図８】本発明の概念の各実施形態による、処置パルスの終了時の熱ブーストを示すグラフである。
【図９】本発明の概念の各実施形態による、一組の対象波長範囲を示すグラフである。
【図１０】本発明の概念の各実施形態による、処置間隔に対する平均熱ショックタンパク質（ＨＳＰ）発現をＡとＢにおいて示すグラフである。
【図１１】皮膚のしわの形状の図である。
【図１２】本発明の概念の各実施形態による、伸張された皮膚のしわの図である。
【図１３】本発明の概念の各実施形態による、皮膚のしわに当てられた皮膚伸張機構の図である。
【図１４】本発明の概念の各実施形態による、皮膚伸張機構のポリマーによる実現の図である。
【図１５】携帯型皮膚科医療装置に組み込まれた機械的皮膚伸張機構の図である。
【図１６】一実施形態による、補充カートリッジと通信するように構成され配置された携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図１７Ａ】一部の実施形態による、補給カートリッジ接続の別の選択肢のブロック図である。
【図１７Ｂ】一部の実施形態による、補給カートリッジ接続の別の選択肢のブロック図である。
【図１８】一実施形態による、処置先端部に組み込まれた補充カートリッジの図である。
【図１９】一実施形態による、キーコード型補充プラットフォームを含む携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図２０】一実施形態による、補充システム通信環境のブロック図である。
【図２１】一実施形態による、補充プラットフォームを有するドッキングステーションに置かれた携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図２２】別の実施形態による、補充プラットフォームを有するドッキングステーションに置かれた携帯型皮膚科医療装置のブロック図である。
【図２３】一実施形態による、継続使用のために医療装置を補充する方法を示すフローチャートである。
【図２４】一実施形態による、継続使用のために医療装置を補充する方法を示すフローチャートである。
【図２５】一実施形態による、継続使用のために医療装置を補充する方法を示すフローチャートである。
【図２６】一部の実施形態による、所望の温度上昇定常状態を維持するために必要な電力送達を示すグラフである。
【図２７】一部の実施形態による、ヒトの生組織における熱ブースト時間を示すグラフである。
【図２８】Ａは一実施形態による、光学系の上面図であり、ＢはＡの光学系の側面図である。
【図２９】一実施形態による、エネルギー源４０２および導波路を有する光空間分布システム（ＯＳＤＳ）の図である。
【図３０】一実施形態による、標準導波路と変更導波路との比較の図である。
【図３１】Ａは傾斜出力面を有する光空間分布システム（ＯＳＤＳ）の図であり、Ｂはヒトの皮膚に接触したＡのＯＳＤＳの出力面の図である。
【図３２】一実施形態による、全内部反射を達成するように構成され配置されたＯＳＤＳの種々の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の概念の実施形態について詳細に説明するが、それらの実施形態の例は添付の図面に示されている。可能な限り、図面全体を通して同一の参照番号を使用して同一または同様の部品を言及する。
【００４２】
本明細書において使用される用語は、特定の実施態様を説明する目的で用いられるものであり、本発明の概念を限定するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「１つの（a）、（an）」、および「その（the）」は、文脈上別段の明確な指示がない限り、その複数形も同様に含むものである。さらに当然のことながら、用語「備える（comprise）、（comprising）、含む（includes）および／または（including）」は、本明細書において使用されるとき、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではない。
【００４３】
当然のことながら、様々な制限、要素、構成要素、領域、層および／または断面について記載するために、本明細書において、第１、第２、第３などの用語が使用されることがあるが、これらの用語によって、これらの制限、要素、構成要素、領域、層および／または断面が限定されるべきではない。これらの用語は、ある制限、要素、構成要素、領域、層または断面と、別の制限、要素、構成要素、領域、層または断面とを区別するために使用されるに過ぎない。したがって、本出願の教示から逸脱することなく、後述の第１の制限、要素、構成要素、領域、層または断面は、第２の制限、要素、構成要素、領域、層または断面と呼ぶことができる。
【００４４】
また、当然のことながら、ある要素が別の要素の「上にある（on）」、別の要素に「接続される（connected）」、または別の要素に「結合される（coupled）」と呼ばれるとき、この要素は、別の要素の直接上または上方にあってもよく、別の要素に直接接続されていてもよく、または別の要素に直接結合されていてもよく、あるいは介在する要素が存在していてもよい。対照的に、ある要素が別の要素の「直接上にある（directly on）」、別の要素に「直接接続される（directly connected）」、または別の要素に「直接結合される（directly coupled）」と呼ばれるとき、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の用語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「間にある（between）」と「直接間にある（directly between）」、「隣接する（adjacent）」と「直接隣接する（directly adjacent）」など）。ある要素が、別の要素を「覆っている（over）」と本明細書で呼ばれるとき、この要素は、別の要素の上方もしくは下方にあってよく、また、別の要素に直接結合されてもよく、または介在要素が存在していてもよく、またはこれらの要素は空隙または間隙によって離間していてもよい。
【００４５】
定義
理解を助けるために、いくつかの用語について以下に定義する。
【００４６】
本明細書で使用されるように、用語「被験者」および「患者」は、家畜、ペット、ヒトのような哺乳類などの任意の動物を指す。「被験者」および「患者」の具体例には、医療支援を必要とする個人が含まれるが、これに限定されない。
【００４７】
本明細書で使用されるように、用語「皮膚」および「組織」は、処置の対象となる、または被験者の対象処置領域付近にある任意の生物学的組織を指す。
【００４８】
コラーゲン産生を増強するため、あるいは、しわまたは他の変性した皮膚症状に対処するためには、従来技術を容易に利用することができ、従来技術には、通常、切除（ablative）または非切除（non-ablative）治療のいずれかが含まれる。レーザーアブレーション療法では、高吸水と、短いパルス持続時間に送達される高い光ピーク電力とを使用して、皮膚内の水分子の蒸発を引き起こす。これにより、１つまたは複数の皮膚の層、特に、表皮および真皮の一部が切除される。生じた傷には、長い治癒過程が必要になる。感染症や傷跡などの潜在的な副作用が存在する。通常の非切除治療には、熱変性および熱凝固が含まれる。例えば、対象組織が６０℃を超える温度に上昇されると、組織変性が生じる。対象組織が５０〜５５℃を超える温度に上昇されると、熱凝固が発生することがある。これらの高温度にさらされた組織の治癒期間中に、変性した皮膚コラーゲンがコラーゲン合成を刺激することがあることが当業者にはよく知られている。レーザー型熱療法の安全性および有効性は、対象組織のある発色団によるレーザーエネルギーの選択的吸収に依存している。特に対象となる発色団は、水、脂質、ヘモグロビン、メラニンを含んでいる。切除および非切除レーザー治療はいずれもこのような発色団のエネルギー吸収に依存している。
【００４９】
本明細書に開示された実施形態は、ヒトまたは動物の組織の確実な非損傷性熱ショック刺激を提供する装置、システム、および方法を提供する。具体的には、皮膚科医療装置は、組織の加熱によって解決される、しわの減少、にきびの減少、および／または他の変性皮膚症状の軟組織の処置のため、および／または創傷治癒、皮膚の引締めの促進のため、および／または繊維組織、血管組織、または皮膚組織がコラーゲン損失を経験している関連疾患、またはそれらの組み合わせの処置のために提供されることができる。本明細書で開示されるさらなる実施形態は、処置時間および使用量補充ビジネスモデルを統一するための装置と、システムと、方法とを提供する。
【００５０】
手術中、対象組織は、本明細書に記載の実施形態に従って加熱される。熱ショックに反応して、曝露された細胞が熱ショックタンパク質（ＨＳＰ）を産生する。ＨＳＰは、タンパク質成熟および分解などのプロセスにおける分子シャペロンとして機能し、細胞の生物学的機能における保護機能を有している。ＨＳＰは、熱刺激および潜在的な光化学効果を通じてコラーゲン合成を刺激することができる。レーザー技術が発展するにつれて、対費用効果の高い方法でＨＳＰ反応を生成する装置および方法がより容易に利用できるようになっている。
【００５１】
ＨＳＰは、キロダルトンでの分子量１０〜１１０の範囲に応じて名前が付けられている。皮膚科の対象となるＨＳＰには、ＨＳＰ２７、ＨＳＰ４７、およびＨＳＰ７０が含まれることが可能だが、これらに限定されない。ＨＳＰ２７は、抗アポトーシスタンパク質であり、細胞を死から保護する。ＨＳＰ４７は、皮膚線維芽細胞におけるコラーゲンの生合成において重要な役割を果たしている。ＨＳＰ７０は、高誘導性タンパク質を指し、変性タンパク質に結合する。例えば、８１５ｎｍのダイオードレーザーに曝露された組織には、ＨＳＰ７０の発現と創傷治癒の改善がもたらされる。したがって、１つまたは複数の対象ＨＳＰが、細胞の老化の大幅な減速に貢献することができる。
【００５２】
３０分〜１時間までの処置時間に３９℃〜４２℃の熱ショックの繰り返しにより、Ｉ型プロコラーゲンとＨＳＰ４７の発現をもたらすことができる。ただし、処置部位毎の長時間露光時間は、実際的ではなく、組織の損傷や痛みなどの副作用があるために、防止される。４５℃未満に曝露された組織は、細胞増殖において有意な変化を示さないことも報告されている。したがって、治癒期間は減少しない。別の考慮事項としては、従来の一般的な装置では、切除および非切除療法の両方で、多くの場合、処置中に痛みが生じるということがある。
【００５３】
通常、当業界で利用可能な製品および処置プロトコルでは、４５℃よりかなり高いかまたは疼痛閾値を超える処置温度での細胞損傷の端部処置目標が必要とされる。通常の端部処置の目標温度は、コラーゲン凝固に対しては５０℃より高く、また組織変性に対しては６０℃超である。副作用である痛みが少ない、非損傷性処置を提供する解決策が必要とされている。
【００５４】
本発明の概念の実施形態によれば、ＨＳＰ生成の３９℃以上かつ通常の熱疼痛閾値である約４５℃未満に処置温度を目標として定めることによって非損傷性処置が提供される。本開示の適用上、約４５℃の疼痛閾値を超える温度を本明細書では概して損傷温度（injurying temperature）と呼ぶ。また、一部の人にとっての疼痛閾値が４５℃より高いこともありうるし、一方で別の人にとっての疼痛閾値が４５℃未満であることもありうる。このように、所望のＨＳＰは、痛みを引き起こすことなく誘発することが可能である。本発明の概念の実施形態に従って提供される光学的エネルギー送達モダリティにより、軟組織の処置のために１つの装置内でより大きな安全性および有効性を提供する完全な解決策を提供することが可能になる。また、本発明の概念により、特定の組織の加熱操作の後にその組織を冷却させるために処置と処置との間に十分な時間がある限り、装置を長時間、例えば、一日かけて使用することが可能になる。
【００５５】
図１は、本発明の概念の一実施形態による、携帯型皮膚科医療装置１のブロック図である。
【００５６】
装置１は、一実施形態により、非損傷性熱ショック処理を受ける、皮膚の一領域などの対象組織に置かれる遠位処置端２を有する。遠位処置端２は、出力ポート３を含み、対象組織において非損傷性熱ショック刺激を提供するのに十分な、波長、エネルギー投与量（energy dosage）、および／または熱ブーストを有する光エネルギーをこの出力ポート３から出力することができる。
【００５７】
遠位処置端２は、さらに、１つまたは複数の接触センサ５および／または温度センサ６のような１つまたは複数の安全センサを含むように構成することができる。
【００５８】
接触センサ５は、処置組織との接触を位置合わせするための安全連動保護装置として機能することができる。装置が組織と完全に接触しているときだけレーザーエネルギーが出射される。接触センサは、静電容量、抵抗、インダクタンス、またはそれらの組み合わせなどの組織インピーダンスの測定値を利用してもよい。接触センサは、抵抗やインダクタンスを測定するための露出した導電接点を有して構成してよい。導電接点が、導電接点と組織との間に誘電絶縁体を有することができるように、センサはコンデンサとして構成されてもよい。好ましい実施形態では、最少３個以上の等間隔の接触センサを利用して出力ポート３の周りに平面を形成する。一部の実施形態では、装置が組織との完全な接触の位置合わせをするために、すべての接触センサが接触を感知しなければならない。これにより、レーザーの安全上の考慮から、出力ポート３がレーザー出射の間に処置組織に向けて完全に据え付けられされ、当接される。
【００５９】
所望の温度変化を達成するために、適切な量のエネルギーを組織へ送達することが、処置の安全性と有効性にとって重要である。エネルギー投与量が十分でない場合、組織は、目標処置温度に到達しない。エネルギー投与量が高すぎると、組織温度は、疼痛閾値を超えて潜在的変性温度まで上昇する。温度センサ６は、装置に組織温度の熱的フィードバックを提供することを意図している。１つまたは複数の温度センサ６は、処置領域の近くまたは処置領域に配置された熱電対やサーミスタなどの熱接触技術を利用してよい。温度センサ６は、組織からの熱放射を検出することができる赤外線検出器などの非接触技術を利用してもよい。
【００６０】
一実施形態では、装置１は、光空間分布システム（ＯＳＤＳ）７と、光エネルギー源８と、制御電子回路９と、電源１０とを含むことができ、これらの一部または全部は、装置１を用いて治療を行う人によって保持されるように構成され配置された筐体または密封容器１１内に配置することができ、また、筐体または密封容器１１は、人間工学的および美的に満足のいく包装を含むことができる。１つまたは複数のＯＳＤＳ７と、光エネルギー源８と、制御電子回路９と、電源１０とは、密封容器１１において組み込まれているサブシステムを含むことができる。
【００６１】
一部の実施形態では、ＯＳＤＳ７は、光エネルギーの空間分布を遠位処置端２において所望の分布に変更し、その結果、例えば、本明細書に記載される様々な皮膚層への熱影響などの、対象組織上での出射光エネルギー４の所望の処置効果が得られる。ＯＳＤＳ７は、光焦点合わせ、焦点外し、ピーク放射照度の均一分布のためのレンズ系、および／または導波路レンズおよび／または光学フィルタを含んでよいがこれらに限定されない。
【００６２】
図２８のＡとＢを参照すると、一実施形態による光線追跡モデルは、ＯＳＤＳ４０１としての円柱レンズおよびエネルギー源４０２としてのダイオードレーザーを含むように提供することが可能である。図２８のＡは、光線追跡モデルに対応する光学系の上面図である。図２８のＢは、その光学系の側面図である。一実施形態では、レーザーエネルギーなどの電磁エネルギーが、エネルギー源４０２からＯＳＤＳ４０１へ伝播する。グラフに示されるように、処置面４０３におけるＸ軸の空間分布４０４は、ＯＳＤＳ４０１によって修正された低発散（Ｘ軸）での、エネルギー源４０２の発散および角パワー分布(angular power distribution)の結果である。処置面４０５における空間分布４０４は、ＯＳＤＳ４０１によって修正された高発散（Y軸）での、エネルギー源４０２の発散および角度出力分布の結果である。別の実施形態では、図２９に示すように、エネルギー源４０２が、ＯＳＤＳ４０６としての導波路とともに示されている。グラフ４０７、４０８、４０９、４１０に示された、処置面４１１、４１２における空間分布は、それぞれ、４０２、４０４の分布よりも著しく均一である。図２９のＯＳＤＳ４０６は、全内部反射を使用して、エネルギー源４０２のガウス角度出力分布を、４０７、４０８、４０９、４１０に示された、より均一な上部平坦分布に変更することができる。この実施形態では、ＯＳＤＳ４０６の長さ（Ｌ）を３１ミリメートル以上にすることができ、均一な上部平坦分布４０８に達する。２７ミリメートルでは、空間分布４０７は、依然として約３０％の大きな不均一分布を有している。長さ（Ｌ）は、エネルギー源４０２の低発散軸（Ｘ軸）によって操作される。
【００６３】
図３０は、ＯＳＤＳ４１３における標準導波路とＯＳＤＳ４１４における修正導波路との比較を示す。負レンズ湾曲４１５をＯＳＤＳ４１４に組み込むことが可能であり、エネルギー源４０２の発散を増加させて、できる限り高発散（Ｙ軸）と一致させて、ＯＳＤＳ４１４の所要長さを低減して、処置面４１６における均一な空間分布を達成する。
【００６４】
別の実施形態では、図３１のＡに示すように、ＯＳＤＳ４１７は、傾斜出力面４２１を有する。出力面４２１が、空気を含む環境にあるが皮膚表面４１９に接触していない場合、出力面４２１は、光漏れ４１８として示すように、内部光の８０％超を反射することができる。光漏れ４１８は、漏れ領域４１８においてＯＳＤＳ４１７の表面に反射被膜を塗布することによってより減少させることができる。光漏れ４１８は、光吸収領域を使用することにより、光エネルギーを熱エネルギーに変換して放散することもできる。図３１のＢでは、出力面４２１は、皮膚４１９と接触している。１４４０ｎｍのヒト表皮での屈折率は、約１．４１であり、ＯＳＤＳ４１７で使用される溶融シリカの屈折率は１．４４５である。出力面４２１が皮膚４１９と接触しているとき、屈折率は厳密に一致して、ＯＳＤＳ４１７から皮膚４１９への光結合が可能になる。
【００６５】
図３２のＡ、Ｂは、別の実施形態を示し、ここでは、ＯＳＤＳ４２２の高さ（Ｈ）が、短縮された長さ（Ｌ）で全内部反射を達成するように、低減されている。一部の実施形態では、出力面４２３は、略正方形の処置領域を提供するように傾斜している。
【００６６】
図１を再び参照する。光エネルギー源８は、一実施形態による、対象組織で出力され、対象組織の細胞におけるＨＳＰの発現を誘導する光などの電磁放射源を生成することができる。光エネルギー源８には、レーザーダイオードおよび発光ダイオードを含むことができるが、これらに限定されない。光エネルギー源８は、近赤外発光インテンスパルスライトランプまたは白熱電球などの他の光源を含むことができるが、これらに限定されない。
【００６７】
対象組織の温度時間プロファイルは、少なくとも図７、図８で説明するように、例えば、光エネルギー源８の時間プロファイルを調節することによって、所定のニーズに合わせて制御することができる。したがって、ＯＳＤＳ７による空間分布修正をもった光エネルギー源８は、現在の温度に対して２℃〜８℃の範囲で組織温度を上昇させる治療処置エネルギーを提供することができる。一実施形態では、光エネルギー源８は、１Ｗ／ｃｍ２〜４００Ｗ／ｃｍ２の範囲のピーク電力密度要件を提供する。一実施形態では、光エネルギー源は、一定の組織温度を維持するために、０．１Ｗ／ｃｍ２〜０．３７Ｗ／ｃｍ２などの平均電力密度を提供する。一実施形態では、動作電力密度は、０．１Ｗ／ｃｍ２〜４００Ｗ／ｃｍ２の間である。
【００６８】
制御電子回路９は、ユーザとの対話処理および／またはエネルギー投与量を制御することができる。接触センサ５と温度センサ６が、制御電子回路９に電気的に接続されている。接触センサ５および／または温度センサ６の信号は、それぞれ、接触状態および熱的状態を決定するために、制御電子回路９によって読み取られる。装置１が、完全に接触しており、組織温度が許容範囲内であるとき、制御電子回路が、レーザー発光と光エネルギー源８への電流の送達を許可する。装置が組織と完全に接触していないとき、または組織温度が許容限界外のときには、制御電子回路９が、レーザー放射を防止する。制御電子回路９は、ローカルマイクロプロセッサおよび組込み制御ソフトウェアを含むか、そうでなければそれらと通信することができる。光エネルギー源８に送達される電流の時間プロファイルは、マイクロプロセッサ内に埋め込まれたソフトウェアによって制御される。電流の量および持続時間は、ソフトウェアで予めプログラムされている。図２Ｄに示すように、装置１は、電源ボタンおよび処置ボタンなどの制御ボタンを含む。制御ボタンによるユーザとの対話は、制御電子回路９によって検出され、マイクロプロセッサ内に埋め込まれたソフトウェアを介してユーザインターフェースが制御される。補充カートリッジとローカルコンピュータ６４は、本明細書に記載の処置使用補充およびファームウェアアップデートのために、マイクロプロセッサと通信することができる。
【００６９】
電源１０は、光エネルギー源８および／または皮膚科医療装置１の他の要素に電気エネルギー源を提供する、電源回路および／またはバッテリを含むことができるが、これらに限定されない。
【００７０】
図２Ａ〜Ｃは、本発明の概念の一実施形態による、様々な全体的実装概念の側面図である。
【００７１】
本明細書に記載の１つまたは複数のサブシステムは、人間工学的に最適化された形状および構成を提供する形式で実装することができる。また、図１に記載された、携帯型皮膚科医療装置１の密封容器１１は、別の把持方法および／または人間工学的考慮のために構成され、配置されてよい。一実施形態では、図２Ａに示すように、携帯型皮膚科医療装置１は、直円柱形状１２を有する。別の実施形態では、図２Ｃに示すように、携帯型皮膚科医療装置１は、遠位端が密封容器１４の本体に対して垂直になるように構成され、配置されている。ここで、光エネルギー４は、密封容器１４の本体に対して垂直な方向に出力される。別の実施形態では、図２Ｂに示すように、光エネルギー４は、密封容器１３の本体に関して０〜９０℃の間で傾斜する方向に出力される。密封容器１１の構成に関係なく、密封容器１１は、製造およびユーザによる購入に関して対費用効果が高い完全な熱ショック治療システム解決策を、消費者などのユーザに対して可能にする。
【００７２】
図２Ｄは、本発明の概念の一実施形態による、図１、図２Ａ〜Ｃの携帯型皮膚科医療装置１の斜視図である。
【００７３】
装置１は、１つまたは複数の安全センサ１０２と、処置ボタン１０４と、補充インジケータ１０６と、電力設定インジケータ１０８と、電源ボタン１１０と、装置コネクタ１１２と、バッテリインジケータ１１４とを含む。
【００７４】
安全センサ１０２には、本明細書に記載の接触センサ５および／または温度センサ６を含むことができ、処置領域にまたはその付近に配置することができる。
【００７５】
処置ボタン１０４は、例えば、処置領域で実行される処置動作を制御するために、装置１を作動または非作動とするように構成および配置することができる。
【００７６】
補充インジケータ１０６は、装置１に残っている時間量、使用数などに関する情報、光、または他のインジケータを表示することができる。例えば、インジケータ１０６は、装置１の使用可能な補充容量の２５％に各々が相当する４つの領域を含むことができる。１つの領域が、動作中にＬＥＤなどによって点灯しているとき、これは、装置１が現在の補充サイクルの終わりに近づいていることを示してよい。装置１が（後述する）補充関連信号を受信すると、動作中にインジケータ１０６のさらなる領域が点灯されてよい。
【００７７】
電力設定インジケータ１０８は、例えば、装置１から出力される光エネルギー４の量を示す電力設定に関する、情報、光、または他のインジケータを表示することができる。電源ボタン１１０は、ユーザが、装置１を作動および非作動にするために構成されている。電源ボタン１１０が作動されると、１つまたは複数のインジケータ１０６、１０８、１１４が点灯したり、情報を表示したりすることができるようになり、装置１の動作を確立するために、処置ボタン１０４を押すことができるようになる。
【００７８】
装置コネクタ１１２は、ＵＳＢ装置、充電器、および／または電気信号、電力、データ、電気信号などを交換するための他の外部装置に結合することができる。
【００７９】
バッテリインジケータ１１４は、装置１の電力状態に関する情報、光、または他のインジケータを表示することができる。例えば、バッテリインジケータ１１４は、装置１の電池寿命の残量を表示することができる。バッテリインジケータ１１４は、電力設定インジケータ１０８の各領域が電力残量に関するということを除いて、補充インジケータ１０６と同様に、複数の領域を含むことができる。あるいは、インジケータ１１４は点灯するか、またはそうでなければ、装置１が例えば、コンセントなどの外部電源から電力が供給されていることを示す情報を表示することができる。
【００８０】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の概念の別の実施形態による、携帯型皮膚科医療装置１５のブロック図である。装置１５は、図１および図２Ａ〜Ｃを参照して説明したものと類似または同一であってよい。したがって、装置１５の詳細は、簡潔にするため省略する。
【００８１】
図３Ａにおいて、装置１５は、装置１５に低電圧電源１６を直接接続することによって給電することができる。電源１６は、ＡＣ電源コンセントなどの電源に結合することができる。あるいは、電源１６には、バッテリなどの電源が含まれてよい。電源１６は、図１に関して説明した光エネルギー源８に類似した光エネルギー源などの装置１５の要素へ電力を導くことができ、その場合、装置１５は、電源コネクタを介して電力を必要とすることになる。電源コネクタは、光エネルギーが出力される遠位端部の反対側にある、装置１５の近位端に連結されているのが好ましい。電源１６は、例えば、ＵＳＢポートを介して装置１５に低電圧電力を供給するローカルコンピュータであってもよい。
【００８２】
図３Ｂにおいて、装置１５は充電ドックステーション１７で充電されており、同様に、電源１６から電力を受け取っている。したがって、図３Ａおよび図３Ｂの装置１５は、当業者に公知の直接接触式または非接触式充電方法によって充電することができる。
【００８３】
図４は、本発明の概念の別の実施形態による、制御電子回路および電源とは別に実装された携帯型皮膚科医療装置２０のブロック図である。
【００８４】
図４に示すように、携帯型皮膚科医療装置２０は、共通の筐体の下に実装された、接触センサ２５と、温度センサ２６と、ＯＳＤＳ１８と、光エネルギー源１９とを含むことができる。接触センサ２５と、温度センサ２６と、ＯＳＤＳ１８と、光エネルギー源１９とは、本明細書に記載したものと類似または同一とすることができるので、簡潔にするため詳細は省略する。図４では、携帯型皮膚科装置２０は、コンソール筐体２３と呼ばれる別の密封容器かまたは携帯型皮膚科装置２０から離間した他の装置に実装されることができる一組の制御電子回路２１と電源２２とは別になっている。電気ケーブル２４は、コンソール２３から延びて、携帯型装置２０と結合することができ、装置２０に電力を送達し、また装置２０との電気通信を提供する。接触センサ２５と、温度センサ２６と、ＯＳＤＳ１８と、光エネルギー源１９と、制御電子回路２１と、電源２２との間の対話は、少なくとも図１で説明したものと類似または同一とすることができるので、簡潔にするため詳細は省略する。携帯型皮膚科装置２０は、新しい携帯型装置の接続または交換の目的で、コンソール筐体２３から切断されてもよい。空間分布、光強度、波長などの異なる光学動作パラメータを有する別のＯＳＤＳ１８とエネルギー源１９とが、共通のコンソール筐体２３に容易に接続されてもよい。
【００８５】
図５は、本発明の概念の実施形態と一致する、例示的医療処置の温度範囲を示すグラフである。医療処置には、例えば、しわの除去または低減など、当業者に公知の皮膚科的手術を含むことができる。
【００８６】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるように、ヒトまたは動物の組織の温度が２℃以上上昇したときに、ＨＳＰの形成が起こる。また、本明細書に記載のように、治療の目標は、最小限の痛みしかないまたは全く痛みがない、組織における非損傷性温度上昇を生じさせることである。従来の非切除療法は、６０℃以上の温度で起こる熱変性と、４５℃以上の温度で起こる熱凝固とを含む。従って、本発明の概念に従って実施される処置の目標は、痛みが通常経験される４５℃の温度を超えることなく、身体の対象組織の温度を２℃〜８℃だけ上昇させることによって発生させることができる。このようにして、例えば、所望の処置範囲２８に図示された、３７℃〜４５℃の間の軽度の熱ショック処置の範囲で処置を行うことができる。
【００８７】
治療効果を最大化し、意図しない副作用を最小限にするために、本発明の概念の実施形態は、処置を受けている組織領域に送達されるレーザーエネルギーなどのエネルギーの時間プロファイルを制御することによって、対象組織に送達される治療エネルギーの量を制御するシステムおよび方法を提供する。所望の臨床効果を得るために、皮膚科医療装置から出力されるエネルギーのピーク電力および曝露時間の両方を調節することができる。
【００８８】
また、図５に示すように、一部の実施形態では、皮膚科医療装置から出力されたエネルギーに４５℃を超えない温度で２〜１０秒の間曝露されることが、処置に好適である。２秒以上の間昇温にさらされた組織は、ＨＳＰの発現量が増加するか、または組織細胞に対応する１つまたは複数の遺伝子の発現増加となり、結果的には、それらの遺伝子によって符号化された、タンパク質、より具体的には、ＨＳＰが生じる。しかし、少なくとも４５℃で１０秒以上の熱ショック曝露は、細胞増殖に対する外傷性効果を有することがある。
【００８９】
したがって、一実施形態では、組織が２〜１０秒の曝露時間中、２℃以上の温度上昇に晒された場合に望ましいＨＳＰの発現が起こる。
【００９０】
図６は、本発明の概念の実施形態による、光強度連続波時間プロファイルに対する皮膚温度時間プロファイルのグラフである。皮膚温度時間プロファイルは、図５に示したものと類似または同一としてよい。
【００９１】
光強度振幅を処置パルスの間に変調して、図６の光強度連続波時間プロファイルに示すような所望の時間温度プロファイルを生成することができる。皮膚温度時間プロファイルを示すグラフで示される昇温速度３０を最大化するために、パルスの開始時に高電力２９（Ｐ）を送達するように考慮することができる。一例として、１Ｗ／ｃｍ２は、０．５ｍｍの組織深さで約１℃／秒の昇温速度を提供することを実験データは示している。アブレーションパラメータ未満に留まるためには、２０ミリ秒以上のパルス幅が必要である。組織温度を２０ミリ秒以内に８℃だけ上昇させるために必要な昇温速度３０は、ピーク電力密度４００Ｗ／ｃｍ２を必要としてもよい。ＯＳＤＳ７によって送達される処置スポットサイズは、光エネルギー源８の光出力パワー性能に応じて大きさが設定される。直径１ｍｍの処置スポットでは、３．１４Ｗを生成することが可能な光エネルギー源８を用いて４００Ｗ／ｃｍ２を達成することができる。あるいは、２秒以内に少なくとも２℃の温度上昇がある最小昇温速度３０は、１Ｗ／ｃｍ２を必要としてもよい。電力２７は、温度維持領域と呼ばれる領域ＰＭで低減され、皮膚温度時間プロファイルを示すグラフで図示される所望の処置範囲２８内の温度であって、好ましくは、時間温度プロファイルのグラフに図示されるように疼痛閾値未満または約４５℃未満の温度で維持される。
【００９２】
パルス形状は、連続波形として図６に示されている。別の実施形態では、別のパルス構造を同じように適用することができる。例えば、図７に示すように、パルス振幅および時間的構造を変調して、所望の目標温度プロファイルを達成することができる。パルス構造３２の結果として、温度振幅３１は、変調されることができる。制御電子回路９は、光エネルギー源８に変調電流を提供することができ、その結果がパルス構造３２となる。
【００９３】
上述したように、本発明の概念の実施形態は、非損傷性熱ショック処置を提供する装置を含み、ここでは、対象組織の最小温度上昇は２℃〜８℃の間であり、かつ疼痛閾値未満または約４５℃未満を維持する。一実施形態において、処置投与量は、例えば、本明細書に記載の制御電子回路９、２１によって制御される光エネルギー源によって提供され、本明細書に記載の光エネルギー源８、１９によって出力される。
【００９４】
実験データは、電力密度６．８Ｗ／ｃｍ２が、深さ０．５ｍｍのヒトの生体組織において６．８℃／秒の温度上昇を発生させることができることを示している。実験データは、０．５ｍｍの組織深さにおいて１Ｗ／ｃｍ２ごとに１℃／秒の結果温度上昇率を示す。一実施形態では、処置パルス幅は２秒未満である。一部の実施形態による非切除治療では、パルス幅は、概して、２、３ミリ秒以上である。一部の実施形態では、パルス幅は、０．０２〜２秒の範囲である。必要なピーク電力密度範囲は、１Ｗ／ｃｍ２〜４００Ｗ／ｃｍ２である。さらに、実験データには、２℃の定常状態温度上昇を維持するためには、０．１Ｗ／ｃｍ２が必要となり、例えば、図２６に示された８℃の定常状態温度上昇を維持するためには、０．３７Ｗ／ｃｍ２が必要になることが示されている。
【００９５】
一実施形態では、ＨＳＰの発現は、温度曝露および／または曝露継続時間に依存する。治療エネルギーおよび曝露時間の要件が増加すると、システム性能要件が増加することがあり、したがって、製品の大きさとコストが増加する。一実施形態では、処置パルスの終了時に熱ブーストを提供することによって、熱曝露時間を延長するシステムおよび方法が提供される。
【００９６】
図８は、本発明の概念の実施形態による、処置パルスの終了時の熱ブースト３３を示すグラフである。熱ブースト３３は、制御電子回路９から生成された増加電流の結果として、光エネルギー源８からの出力電力が増加することによって生成される。生成された処置パルス３４の時間構造を変更して、パルスの終了時に電力の追加のブーストを与えて、組織の曝露時間３５を、高い治療処置温度であって、好ましくは、疼痛閾値温度４５℃以下かまたは約４５℃まで延ばしてよい。処置治療パルスの終了時または終了時付近の熱ブーストは、温度曝露時間とＨＳＰの生成とを最大化しながら、痛みを最小限に抑えることができる。人体実験の実験結果は、例えば、図２７に示したように、治療温度閾値未満に冷却する前に、６秒の長い温度曝露時間があることを証明している。
【００９７】
皮膚を通じたレーザー光の伝播は、皮膚の光学的性質とレーザー光波長とに依存する。そのようにすることで、対象組織深さへ到達する効果を空間分布が決定するように、装置を構成し配置することができる。コラーゲン合成のレーザー非切除性刺激は、通常、６７６ｎｍ〜１５４０ｎｍの範囲であるが、これに限定されない。対象治療部位において光エネルギーを熱に効率的に変換するために波長選択を最適化するように本装置を構成し配置することもできる。
【００９８】
図９は、本発明の概念の各実施形態による、一組の対象波長範囲を示すグラフである。例えば、図１〜４に記載された携帯型皮膚科医療装置の光エネルギー源は、図９に示すように、１つまたは複数の波長で電磁エネルギーを発生させることができる。狭いスペクトルバンド幅内の波長で光を生成するレーザーが提供可能である。より広いスペクトルバンド幅を生成するランプが提供可能である。
【００９９】
一実施形態では、対象組織の対象治療領域は、３ｍｍの平均真皮厚さの少なくとも１／３である。皮膚に関しては、水が主な吸収性発色団である。したがって、最も効果的な吸収性発色団として水を標的として、エネルギーを確実に対象領域に送達することが、経済的に有効である。水の吸収ピークにない動作波長を選択すると、吸収がけた違いに落ちてしまうことがあり、効果がほとんどないかまたは全くない。この場合には、同等の効果を達成するのに、組織に送達されるエネルギーの量をけた違いに増加させなければならない。これには、光エネルギー源８からの電力出力の増加を必要とし、それは、同様に、制御電子回路９からの電力送達の増加を必要とする。このような増加が技術的に実現可能な場合、製造コストによって本装置は経済的に効果のないものになる。
【０１００】
一次近似は、減衰式（１）を用いて決定することができる。式の目的は、所望の動作波長を決定することである。
Ｉ＝Ｉ０ｅ−（ηαｘ）                （１）
ここで、ｘ＝距離
η＝吸収濃度パーセント
α＝吸収係数
Ｉ＝距離ｘでの強度
Ｉ０＝初期強度
【０１０１】
これで、既知の強度比（Ｉ／Ｉ０）と所要深さｘとを用いてαを決定することができることになる。一実施形態では、吸収長は、強度レベル３７％で、表皮層を超える０．２ｍｍと、１ｍｍとの間になるように決定される。吸収長は、距離（ｘ）である。一実施形態において、得られた所要総吸収係数は、１４ｃｍ−１〜７１ｃｍ−１である。図９に図示されるように、対象波長範囲は、１４００ｎｍ〜１５３０ｎｍ、１８５０ｎｍ〜１９００ｎｍ、および２０００ｎｍ〜２４５０ｎｍを含むが、これらに限定されない。
【０１０２】
一部の実施形態において、本明細書で言及される光エネルギー源８または１９などのエネルギー源は、１つまたは複数の対象波長帯域で出射する狭帯域または単色のレーザー光源である。一部の実施形態では、エネルギー源は、狭帯域の発光ダイオード（ＬＥＤ）等である。別の実施形態では、エネルギー源は、例えば、１４００ｎｍ〜１９００ｎｍおよび２０００ｎｍ〜２４５０ｎｍの波長帯域を提供する近赤外広帯域を発光する発光ランプまたはフィラメント電球である。
【０１０３】
治療光エネルギーの目標深さへの効果的な送達は、治療の有効性に直接影響を与えることがある。皮膚の角質層における吸収発色団を低減または除去することによって、先行的なエネルギー損失を低減することが、本明細書に記載されている。別のエネルギー損失の潜在的形態は、エネルギー源からの対象治療領域の機械的な距離に起因して起こり得る。
【０１０４】
従来の医師処方の装置および消費者向け装置は、ともに、組織に対して損傷性処置投与量を提供する。したがって、著しい痛みと長期の治癒期間などの副作用が、広く認識されている。また、毎日の適用などの頻繁な使用は、医師処方の治療法としては禁止されている。技術および商品化のコストが減少するにしたがって、レーザーを利用した治療法は、消費者市場にとって容易に入手できるようになってきている。しかし、治療費および上記副作用のために市場の受け入れは限定的である。ＨＳＰの発現は、経時的に増加し、その後正常レベルに戻ることが可能であり、１．５〜４８時間の間にピークが生じる。さらに、Ｉ型およびＩＩＩ型プロコラーゲンの遺伝子発現は、両者とも、最大発現量増加が、熱ショック曝露の２４時間後または約２４時間後に発生することが可能である。
【０１０５】
好適な実施形態では、非損傷性熱ショック処置は、例えば、毎日または毎時処置方式などの所定の基準で携帯型皮膚科医療装置を用いて実施される。
【０１０６】
図１０のＡとＢは、本発明の概念の各実施形態による処置間隔に関する経時的ＨＳＰ発現を示すグラフである。
【０１０７】
図１０のＡでは、第１および第２の熱ショック処置が組織領域に与えられる。第１の熱ショック処置は、第１の時間Ｔ１で発生する。第２のショック処置は、第２の時間Ｔ２または第１の時間Ｔ１後の所定の期間に発生する。一例として、ＨＳＰ発現は、処置Ｔ１の後１．５時間〜４８時間の間のどこかで始まりピークに達する。第２処置Ｔ２が、Ｔ１より１週間遅れる場合、処置された組織は、５〜７日間もＨＳＰの発現がまったくないことがあり、コラーゲン合成は最小化される。
【０１０８】
図１０のＢは、例えば、複数の処置（Ｔ１−Ｔ８）のうちＴ１およびＴ２の間の時間を大幅に減少させることができる。そうすることで、平均ＨＳＰ発現３６を、平均ＨＳＰ発現３６’に増加させることができる。ＨＳＰの発現、すなわち、ＨＳＰの量は、処置後に経時的に増加してピークに達する。「平均ＨＳＰ発現」とは、その期間中に生成されるＨＳＰの平均量である。処置頻度が増加するにつれて、Ｉ型プロコラーゲン平均およびＨＳＰ発現は増加して、より多くのコラーゲン合成をもたらす。したがって、各実施形態によるシステムおよび方法は、費用効果の高い有効な毎日あるいは毎時の処置を提供することができる。一方、従来の医師処方の治療では、毎日の処置には極めて高額な費用がかかることがある。
【０１０９】
図１１は、皮膚のしわ３８の形状を示す図である。当業者に周知のように、動物またはヒトの皮膚は、３つの主要な層、つまり、角質層４１、表皮４０、および真皮３７を含む。体の位置に応じて、角質層４１の厚さは１０〜２０μｍとなることがある。表皮層４０は、５０〜１５０μｍの厚さを有することがある。真皮層３７は、３００μｍ〜３ｍｍの範囲の厚さを有することがある。
【０１１０】
角質層４１中の含水率は、外表面での１５％から角質層４１と表皮４０との接合部での４０％に及ぶことがある。さらに表皮４０になると、含水量は、すぐに７０％増加することがあり、飽和が発生する可能性がある。一実施形態では、水が主な発色団である。角質層４１における発色団を小さくすると、角質層４１におけるエネルギー吸収が減少して、その結果、低発熱になる。角質層４１の熱吸収を低減すると、自由神経終末が角質層４１と表皮４０との接合部で終了しているために、痛みも軽減される。好適な実施形態では、表面組織の水分を除去するために、乾燥水溶液（dessecating aqueous solution）を治療プロトコルの一部として使用し、そして、皮膚の表面での携帯型皮膚科医療装置によって生じるレーザーエネルギーの損失を低減する。
【０１１１】
角質層４１、表皮４０、および真皮３７における襞は、しわの存在を示している。しわ３８の形状が、携帯型皮膚科医療装置から出力された光３９などの電磁放射の真皮３７の対象領域への送達を妨げることがある。光３９は、襞になった表皮４０および／または角質層４１に沿ってさらに伝搬することができる。図１２に示すように、組織を平坦化するまたは伸張するためのしわの機械的操作によって光３９の効果的な送達が可能になるし、または手動で皮膚を伸張することにより別の電磁放射が達成されてもよいし、または本明細書の実施形態により記載された携帯型装置などの装置に機能が組み込まれてもよい。このような皮膚の伸張により、光路長を減少させることによって装置から出力されたレーザー光などが組織のより奥に伝播することが可能になる。このように皮膚を伸張することで、組織を薄くすることもでき、それによって、水や血液などの追加の発色団を処置部位から強制的に離すことができる。
【０１１２】
図１３は、本発明の概念の各実施形態による、皮膚のしわに当てられた皮膚伸張機構４２の２次元断面図である。皮膚伸張機構４２は、互いに離間し互いに独立して移動する２つ以上の要素を含むことができる。皮膚伸張機構４２の各要素は、携帯型皮膚科医療装置に移動可能に結合されているが、例えば、図１を参照して記載された装置１かまたは図１５を参照して記載された装置５３の密封容器１１の処置端に結合され、その周囲を枢動する。本概念は、３次元的解決策へ拡大することができ、この解決策においては、装置が複数の軸方向に皮膚組織４３を伸張する。機構４２は、皮膚組織４３を伸張するための機械的カム動作を与えることができる。機械的伸張機構４２の先端部５４における摩擦は、肌理処理（texturing）を通して増加させることができる。
【０１１３】
好適な実施形態では、下向きの力４５が加えられると、皮膚伸張機構４２が、延伸力とも呼ばれる外向きの力４４を用いて組織４３を伸張し、一時的にしわ４６を低減または除去する。ここでは、要素４２の各々は、互いに対して反対方向に移動し、組織４３を伸張する。例えば、図１３に示すように、左端の要素４２は、軸に沿って第１の直線方向に移動することができ、右端の要素４２は、同じ軸に沿って第１の直線方向とは反対の第２の直線方向に移動することができる。
【０１１４】
図１４は、柔軟なポリマー材料を含む皮膚伸張機構４７を示している。好適な実施形態では、下向きの力４９が加えられると、皮膚伸張機構４７の２つ以上の要素が、外向きの力４８を用いて組織５０を伸ばすことが可能になり、特に、延伸作用は、例えば、本明細書に記載の実施形態による装置からの光エネルギーの印加と組み合わせて組織５０上で実行されるときに、しわ５１を低減または除去する。
【０１１５】
図１５は、本発明の概念の一実施形態による、携帯型皮膚科医療装置５３に統合された機械的皮膚伸張機構５２の図である。例えば、上述したように、装置５３による力が対象組織に加えられるときなどの皮膚伸張操作の間に、各要素５２が、互いに対して、枢動、回転、延伸、またはそうでなければ移動することができるように、伸張機構５２の各要素は、装置５２に移動可能に結合することができ、それによって各要素が互いに異なる方向に移動され、それによって対象組織が伸張され、一時的にしわを除去して、対象組織への光路長を減少させる。
【０１１６】
美容市場の対象消費者は、通常、日常的な美容法を持っており、この美容法を維持するために継続的な費用を喜んで負担する。典型的な消費者の購買習慣は、例えば、毎週または毎月など定期的に美容製品を購入することである。従来の審美レーザー装置の購入価格は、通常、平均的な消費者が購入可能な価格または進んで支払う価格より高く、以降も、価格の障壁によって市場での広範囲な受け入れ、つまり美しさに敏感な消費者による受け入れが、得られないことが多い状態である。消費者の年間総支出は、高価なレーザー装置の小売価格と等しいか、それを超えることもあるが、消費者が購入して一度に全額を支払う可能性は低い。
【０１１７】
したがって、一部の実施形態には、小売価格レベルが、対象消費者の毎月の支出習慣の範囲内に収まることを可能にするビジネスモデルが含まれる。１つの解決策としては、総費用が一度に発生するのではなく、経時的に消費者の総費用を分散することである。一部の実施形態には、補充ビジネスモデルを採用することによって消費者の費用を分散させる方法が含まれる。
【０１１８】
外用薬などの消耗品は、使用時に消費されるという点で補充モデルの理想的な候補である。外用薬が完全に消費されると、消費者は、使用を継続するために、追加の外用薬を購入しなければならない。１回または限定回数使用の消耗品も補充ビジネスモデルに合う。一例として、針、ゴム手袋などの１回使用の消耗品は、無菌性が重要な関心事である外科的および医学的用途において使用される。その他の消耗品の例としては、電池、電球などの寿命部品などがある。よく知られた例では、「カミソリ」があり、ユーザは、使い捨てカミソリの刃を受け入れるように構成され配置された、１本のカミソリを購入する。したがって、消費者は、必要に応じて、そのカミソリに結合することができる、比較的安価なカミソリの刃を購入することができる。
【０１１９】
これらに倣って、本発明の概念の一部の実施形態では、使用回数制と消耗品との補充モデルを利用する。物理的な消耗部品の購入に代わって、それらの実施形態では、携帯型皮膚科医療装置の処置時間や使用量を制限する使用回数モデルを採用し、継続使用の動作のために装置は補充データを受信しなければならない。
【０１２０】
図１６は、一実施例による、補充カートリッジ５７と通信するように構成され配置された携帯型皮膚科医療装置５６を示すブロック図である。一部の実施形態による携帯型皮膚科医療装置５６は、例えば、本明細書に記載された補充方法にしたがって動作するように構成され配置されることができ、該補充方法は、ユーザに携帯型皮膚科医療装置５６などの装置を低い初期小売価格で購入することを可能にすることができると同時に、対象消費者の購買習慣に合う低補充費用で装置５６を継続的に使用することを可能にするが、これは、外用薬、クリーム、保湿剤などの消耗美容製品を購入するときの習慣と同様である。装置５６が、使い捨て補充カートリッジ５７と通信するマイクロコントローラ５５を含む点を除いては、装置５６は、本明細書の他の実施形態による携帯型皮膚科医療装置と同様とすることができる。補充カートリッジ５７は、装置５６に挿入されるかまたは外付けされてもよい。いずれの場合も、電気コネクタを使用して、装置５６と補充カートリッジ５７との間の電気的接続が提供される。
【０１２１】
補充カートリッジ５７は、マイクロコントローラ５８および／または消耗部分５９を備える。消耗部分５９は、限られた寿命を有する電子部品から構成されており、補充カートリッジ５７全体を廃棄することなく交換することができる。消耗部分５９の寿命部品は、電池、パワーエレクトロニクス機器、光学部品、およびレーザー源または光源などを含むがこれらに限定されない。金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）およびバイポーラトランジスタなどのパワーエレクトロニクススイッチャは、超過動作パラメータに晒されると、寿命が低下する。ランプやレーザーダイオードなどの光源も、有限の寿命を有する。マイクロコントローラ５８は、消耗部分５９の動作を監視し、装置５６の、例えば、マイクロコントローラ５５に、消耗部分５９の動作や故障を伝えることができる。一実施形態では、マイクロコントローラ５８が、消耗部分５９の最大寿命を決定してよい。一例として、消耗部分５９は、装置の制御電子回路（図示せず）に接続され、装置５６の光エネルギー源（図示せず）と電気的に直列になっているヒューズを含んでもよく、こうして、制御電子回路９から光エネルギー源８までの電気回路が完成する。装置５６が設定された処置の最大数を超えると、マイクロコントローラ５８が、ヒューズを飛ばすことによって、補充カートリッジ５７を動作停止にすることができ、それによって光エネルギー源８と制御回路９との間の電気的接続が切断される。
【０１２２】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、一部の実施形態による、別の補充カートリッジ接続オプションのブロック図である。
【０１２３】
好適な実施形態では、携帯型皮膚科医療装置と通信状態にある交換カートリッジを介して使用回数制ハードウェア補充を達成することができる。図１７Ｂに示すように、補充カートリッジ７１は、携帯型皮膚科医療装置６８に直接取り付けることができる。筐体内の携帯型装置６８が、補充カートリッジ７１から電子データ、電力などを受け取ることができるように、例えば、装置６８は、補充カートリッジ７１に着脱可能に結合する入力ポートなどを含むことができる。別の実施形態では、図１７Ａに示すように、補充カートリッジ６９は、ケーブル７０または当業者に知られている他の通信媒体を介して携帯型皮膚科医療装置６７と通信を行う。あるいは、図１８に示す使い捨て処置先端８０などの機能部品に補充カートリッジを組み込むことができる。一実施形態では、補充カートリッジの有効期限が切れるか、またはより具体的には、処置先端８０内の補充カートリッジのデータにおいて識別された所定の使用回数が満了したときに、使い捨て処置先端８０が、非使い捨て携帯部材８１から取り外され、新しいものと交換される。携帯部材８１が複数の人に対して使用される場合、処置を受ける人ごとに別の処置先端８０が提供されるので、装置は清潔さまたは衛生面での恩恵を提供することができる。
【０１２４】
図１９は、一実施形態による、キーコード型補充プラットフォーム７３を含む携帯型皮膚科医療装置７２のブロック図である。携帯型皮膚科医療装置７２は、本明細書に記載の１つまたは複数の別の携帯型皮膚科医療装置と同様とすることができ、そのため携帯型皮膚科医療装置７２の詳細は、簡潔さのために省略する。
【０１２５】
装置７２のキーコード型補充プラットフォーム７３は、ＲＦＩＤ、バーコードリーダ、ＷｉＦｉ送信機／受信機、マイクロＵＳＢポート、および／または補充キーコード７４に関連するデータを受信することができるその他の電子機器など、補充キーコード７４を読み取るためのカメラまたはＲＦＩＤ送受信機などを含んでいる。補充プラットフォーム７３は、プロセッサを含み、該プロセッサは、補充キーコード７４を受信して処理し、使用時に装置７２を作動させるために装置７２の制御電子回路に信号を出力する。補充キーコード７４は、使用回数を確立するデータ、無制限の使用が発生してよい時間フレーム、または装置７２の制限付きのまたは無制限の使用を確立する他のパラメータを含んでよい。
【０１２６】
図２０は、一実施形態による、補充システム通信環境のブロック図を示す。
【０１２７】
使用回数制の電子補充は、補充サーバ６０と携帯型皮膚科医療装置６５との間の直接電子通信を介して達成することができる。携帯型皮膚科医療装置６５は、本明細書に記載された１つまたは複数の他の携帯型皮膚科医療装置と同様とすることができ、そのため携帯型皮膚科医療装置６５の詳細は、簡潔さのために省略する。
【０１２８】
補充サーバ６０は、使用に関する携帯型皮膚科医療装置６５のプログラミングおよび起動／非起動に関するデータを含む。例えば、補充サーバ６０は、装置６５によって受信されるデータであって、装置６５の３０日間の無制限の使用を確立するデータを出力することができる。別の例では、補充サーバ６０は、例えば、装置６５によって受信されるデータであって、１０時間毎の処置など所定の時間毎に事前設定された処置数を確立するデータを出力することができる。
【０１２９】
遠隔補充サーバ６０と携帯型皮膚科医療装置６５との間の通信は、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、無線ネットワーク、インターネット、またはこれらの組み合わせなどのネットワーク６１を介して確立することができる。例えば、ローカルコンピュータ６４は、ネットワーク６１との通信を確立する接続６３を介して、ルータまたは他の装置に結合することができる。
【０１３０】
動作中、電子メールまたは他の通信手段を用いることによって、補充サーバ６０から顧客のコンピュータ６４にキーコード補充を送達することができる。消費者が、ローカルコンピュータ６４にキーコードを入力してもよい。ローカルコンピュータ６４は、ＵＳＢケーブル６６または他の周知の電気コネクタを介して、携帯型皮膚科医療装置６５と独自のソフトウェアプログラムを介して通信することができる。
【０１３１】
一実施形態では、携帯型皮膚科医療装置６５は、例えば、本明細書に記載されたドッキングステーションと通信し、例えば、本明細書に記載された電力、補充データ、および／または他の電子データを受信する。
【０１３２】
図２１は、一実施形態による、補充プラットフォームを有するドッキングステーション７５内に置かれた携帯型皮膚科医療装置７７のブロック図を示す。ドッキングステーション７５は、携帯型皮膚科医療装置７７と同様に、補充カートリッジ７６を受け入れるように構成し配置することができる。
【０１３３】
携帯型皮膚科医療装置７７は、本明細書に記載の１つまたは複数の別の携帯型皮膚科医療装置と同様とすることができる。したがって、携帯型皮膚科医療装置７７の詳細は、簡潔さのために省略する。
【０１３４】
一部の実施形態では、例えば、本明細書に記載の他の実施形態とは区別され、装置７７ではなく、補充カートリッジ７６がドッキングステーション７５に挿入される。
【０１３５】
ドッキングステーション７５は、ＵＳＢポート、充電器、および／または他のコネクタなど、外部装置と通信するためのコンピュータインターフェースを含むことができる。コンピュータインターフェースは、電子補充、ソフトウェアアップデート、および／またはデータ、電力などの他の電子交換などを提供することができる。
【０１３６】
補充プラットフォームは、ＲＦＩＤ、バーコードリーダ、ＷｉＦｉ送信機／受信機、マイクロＵＳＢポート、および／または補充カートリッジ７６に関連するデータを受信することができるその他の電子機器など、補充キーコード７４を読み取るためのカメラまたはＲＦＩＤ送受信機などを含んでいる。例えば、カートリッジ７６が着脱可能にドッキングステーション７５に結合されると、補充プラットフォームは、補充データを受信して処理し、使用時に携帯型装置７７を起動するために、装置７７の制御電子回路へ信号を出力することができる。
【０１３７】
ドッキングステーション７５は、携帯型装置７７の視覚状態を示す液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイを含むことができる。補充が必要になる前に、例えば、ＬＣＤディスプレイが、使用可能な使用回数を表示することができる。
【０１３８】
図２２は、別の実施形態による、補充プラットフォームを有するドッキングステーション７９に置かれた携帯型皮膚科医療装置７７のブロック図を示す。
【０１３９】
一実施形態では、ドッキングステーション７９は、バーコードやＲＦＩＤなどの補充キーコード８２を含む外用剤７８などの消耗品を受け入れるように構成されている。外用剤７８は、処置中、付加的に皮膚科装置とともに使用されてよい。この外用剤７８は、独自開発品でもよい。ドッキングステーション７９は、キーコード、バーコード、またはＲＦＩＤを読み取って外用剤７８を認証することができる。バーコード情報には、製品モデル、補充値、および／または固有の識別子を含むことができる。模倣品が出現する可能性がある場合、携帯型皮膚科医療装置７７の使用は防止される。また、外用剤７８は、使用すると消費される。携帯型皮膚科医療装置７７は、所定の使用回数、使用時間、または外用剤７８のキーコードに基づく他の動作パラメータの後、機能を停止する。携帯型皮膚科医療装置７７の完全操業は、新しい外用剤７８のボトルの購入および設置を通じた外用剤７８の補充後に初めて発生する。
【０１４０】
携帯型皮膚科医療装置７７の継続的な使用は、補充分配チャネルの可用性とアクセスによって制限することができる。中断のない利用は、レーザー装置が利用時間や消耗品を使い果たす前に確実に補充を発生させる点で、消費者の勤勉さに依存することがある。好適な実施形態では、このビジネスモデルでは、利用中断を防止するべく事前に自動的に補充を提供する予約購入を提示する。
【０１４１】
図２３は、一実施形態による、継続使用のために医療装置を補充するための方法２００を示すフローチャートである。図２３の説明では、本明細書の他の図の構成要素を参照する。
【０１４２】
ブロック２０２では、携帯型皮膚科医療装置は、使用パラメータを含むようにプログラムされる。使用パラメータは、許可使用回数、使用時間、または他の有限の補充値などの「再補充（refill）」特性を含むことができる。
【０１４３】
決定ダイアモンド２０４では、現在の使用値が、プログラム可能使用パラメータを超えているかどうかの判断が行われる。現在の使用値が、使用パラメータを超えていると判断された場合、方法２００は、ブロック２０６に進み、そこでは、例えば、継続使用の所定量を補給する新たな使用パラメータを用いて装置をプログラムすることができる。
【０１４４】
現在の使用値が使用パラメータを超えていないと判断された場合、これは、処置ショット、すなわち、一回一回の使用が、十分に残っていること、または継続使用のために利用可能な時間があることを示し、方法２００は、ブロック２０８に進むことができ、そこでは、継続使用のために装置が補充されなければならないという判断が行われるまで装置がアクティブ状態のままになる。
【０１４５】
図２４は、一実施形態による、継続使用のために医療用装置を補充するための方法３００を示すワークフローおよび機能フローチャートである。医療装置には、本明細書に記載の携帯型皮膚科医療装置などが含まれてよい。方法３００の一部または全部が、携帯型皮膚科医療装置、補充サーバまたはプラットフォーム、および／または、少なくともプロセッサと、メモリなどの記憶装置とを有する他の電子装置で実行可能である。
【０１４６】
ブロック３０２では、消費者は有限の使用寿命をもつ医療装置を購入する。医療装置は、少なくともプロセッサおよびデータを記憶するためのメモリを含む電子部品を含むのが好ましい。医療装置の有限の使用寿命には、所定の処置ショット数または装置の使用時間を含むことができる。装置は、最終的な使用寿命が０のときに動作が防止され、使用寿命が０よりも大きいときに動作するように構成され配置されることができる。一実施形態では、製品は、最初に、少なくとも１回分の無料補充を伴って構成されている。
【０１４７】
ブロック３０４において、ブロック３０２で提供された補充と引き換える（redeem）ために、医療装置が補充サーバを用いて登録される。登録の間、図２４などに示すように、医療装置には、自動補充のための予約購入が提供されることが可能になる。
【０１４８】
ブロック３０６において、医療装置は使用動作可能となる。一実施形態では、本明細書に記載の補充データを用いて医療装置がプログラムされると、医療装置は作動される。医療装置に補充データがない場合、医療装置は非作動となる。
【０１４９】
決定ダイアモンド３０８では、医療装置が補充データを必要とするかどうかの判断が行われる。はいの場合、方法３００は、決定ダイアモンド３１０に進み、ここでは、補充形態が、例えば、本明細書に記載されたハードウェアの補充であるか否かが判断される、あるいは、決定ダイアモンド３１２において、医療装置が、図２０で説明された補充サーバなどと通信しているか否かが判断される。決定ダイアモンド３０８に戻ると、医療装置が補充データを必要としないと判断された場合、方法３００はブロック３０６に進む。
【０１５０】
決定ダイアモンド３１０に戻ると、補充形態が、ハードウェアの補充であるとの判断が行われた場合、方法３００は、決定ダイアモンド３１４に進み、ここで、所定の使用回数、使用時間などを含む補充データを医療装置が受信するかどうかが判断される。はいの場合、方法３００はブロック３０６に進む。いいえの場合、方法は、ブロック３１６に進み、ここで医療装置は非作動となり、機能を停止する。
【０１５１】
決定ダイアモンド３１２に戻ると、医療装置が補充サーバと通信していると判断された場合、方法３００は、決定ダイアモンド３１８へ進み、ここでは、予約購入者がアクティブであるか否かが判断される。いいえの場合、方法３００は、ブロック３１６に進み、ここで医療装置は非作動となり、機能を停止する。はいの場合、方法３００はブロック３０６に進む。決定ダイアモンド３１２で医療装置が補充サーバと通信していないと判断された場合、本方法は、ブロック３２０に進み、ここで医療装置は非作動となり、機能を停止する。
【０１５２】
図２５は、一実施形態による、継続使用のために医療用装置を補充するための方法３５０を示すフローチャートである。医療装置には、本明細書に記載の携帯型皮膚科医療装置などが含まれてよい。方法３５０の一部または全部が、携帯型皮膚科医療装置、補充サーバまたはプラットフォーム、および／または、少なくともプロセッサと、メモリなどの記憶装置とを有する他の電子装置で実行可能である。
【０１５３】
ブロック３５２において、消費者は、無料補充と引き換えに登録を行う。具体的には、携帯型皮膚科医療装置は、本明細書に記載の補充サーバ、装置、またはプラットフォームなどとの間に電子通信を確立する。
【０１５４】
ブロック３５４において、補充サーバは、消費者情報、製品シリアル番号、および／または他の関連情報などのデータを受信し、メモリ位置に格納する。
【０１５５】
ブロック３５６では、自動補充のための予約購入が提供される。予約購入に関する情報は、補充サーバにおいて、あるいはコンピュータサーバかまたは補充サーバから離間して補充サーバと通信する他の電子装置において電子的に生成されることができる。予約購入情報は、ユーザによる閲覧のために、ＬＣＤディスプレイなどに表示されることができる。
【０１５６】
決定ダイアモンド３５８では、予約購入の提示を受け入れるかどうかの判断が行われる。ユーザが購入することを決定したか、そうでなければ、予約購入を受け取ることを承諾した場合、方法３５０はブロック３６０に進み、ここでは、携帯型皮膚科医療装置および／またはリモートコンピュータプロセッサなどから承諾信号が生成され、補充サーバへ出力される。承諾信号は、例えば、本明細書に記載の消費者情報を含み、補充サーバに格納される。そうでない場合には、方法３５０はブロック３６２に進み、ここでは、補充サーバが、継続使用のために携帯型皮膚科医療装置を補充するための催促に関するデータを含む電子信号を生成する。
【０１５７】
本発明の概念について例示的な実施形態を参照しながら具体的に図示し、上述したが、本発明の概念の精神および範囲から逸脱することなく、様式および詳細における様々な変更が可能であることは当業者には明らかであろう。
【図１】
2018134535.tif 000003
【図２Ａ】
2018134535.tif 000004
【図２Ｂ】
2018134535.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2018134535.tif 000032
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2018134535.tif 000036
【図３０】
2018134535.tif 000037
【図３１】
2018134535.tif 000038
【図３２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月22日(2018.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力ポートと、
前記出力ポートから対象治療組織領域へ向かう光エネルギーを生成し、出力するエネルギー源と、
前記対象治療組織領域の深さ０．２−０．５ｍｍの間の深さにおいて、損傷温度より低い温度範囲内であって、２〜８℃の温度上昇により、前記対象治療組織領域において熱ショックタンパク質（ＨＳＰｓ）の発現を誘発する期間について前記対象治療組織領域の温度を上昇させるように、前記光エネルギーの出力を制御する制御装置と、
を備える皮膚科医療装置。
【請求項２】
前記ＨＳＰが、前記対象治療組織領域におけるコラーゲン合成を刺激する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項３】
前記エネルギー源と前記制御装置とを被包する筐体をさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項４】
前記筐体は、延伸方向に延びる略円柱形状を有する、請求項３に記載の皮膚科医療装置。
【請求項５】
前記筐体は、遠位端が前記筐体の本体に対して垂直になるように構成され配置され、前記光エネルギーは、前記筐体の前記本体に対して垂直な方向に出力される、請求項３に記載の皮膚科医療装置。
【請求項６】
前記光エネルギーは、前記筐体の前記本体に対して０〜９０°の角度に設定された方向に出力される、請求項５に記載の皮膚科医療装置。
【請求項７】
前記筐体内に配置され、前記エネルギー源に電気エネルギーを提供する電源をさらに備える、請求項６に記載の皮膚科医療装置。
【請求項８】
前記エネルギー源は、皮膚の光学的性質とその波長とに応じて、前記対象治療組織領域で非損傷性熱ショック刺激を提供する、波長、エネルギー投与量、または熱ブーストのうち少なくとも１つを有する前記光エネルギーを出力する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項９】
前記対象治療組織領域の温度が所定許容範囲にあるかどうかを判断し、前記制御装置に対してレーザー出射と前記エネルギー源への電流の送達とを許可する少なくとも１つの安全センサをさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１０】
前記対象治療組織領域との接触を位置合わせするための安全連動保護装置を含む接触センサをさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１１】
前記光エネルギーの空間的分布を遠位端で所望の分布に変更する光空間分布システム（ＯＳＤＳ）をさらに備える、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１２】
前記対象治療組織領域に送達される治療エネルギーの量は、前記送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって制御される、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１３】
前記対象治療組織領域のしわまたは襞に起因する光学的損失を減少させるために皮膚伸張機構をさらに含む、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１４】
前記装置は、処置パルスの終了時に熱ブーストを提供することによって長い熱曝露時間を提供する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１５】
前記対象治療組織領域における前記皮膚科医療装置から出力されるエネルギーの曝露は、前記損傷温度よりも低い、１つまたは複数の温度で２〜１０秒の間である、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１６】
前記エネルギー源の時間プロファイルを変更することによって前記対象治療組織領域の温度時間プロファイルを制御する、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１７】
治療エネルギー投与量は、送達されるエネルギーの時間プロファイルを制御することによって制御され、ピーク電力および曝露時間は、所望の医療効果を提供するために変更される、請求項１に記載の皮膚科医療装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の皮膚科医療装置であって、
さらに、
前記装置の動作パラメータを制御する補充データを処理するマイクロコントローラと、を備え、
前記補充データの受取および処理に応答して起動される、皮膚科医療装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の皮膚科医療装置であって、
前記光エネルギーは４００Ｗ／ｃｍ２までの電力密度において出力される、皮膚科医療装置。