(57)【要約】【課題】皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための冷却装置、システム、及び方法、特に、可撓性膜内の冷却液を提供する。【解決手段】皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための熱伝導装置のような冷却装置、システム、及び方法、より詳細には、好ましくは約０℃にほぼ等しいか又はそれよりも低い相転移温度を有する可撓性膜内の冷却液。熱伝導装置は、治療領域に差動冷却をもたらすように様々な相転移温度を備えた区画を有することができる。代替的に、熱伝導装置は、増加又は減少する温度プロフィールをもたらすように様々な相転移温度を備えた層の成層を有する。熱伝導装置は、更に、解剖学的共形形状を有することができる。熱伝導装置は、例えば、腹部領域には三角形、腰部領域には長円形、臀部領域には８の字形、又は大腿部領域には矩形とすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚を有する被験者のある一定の領域の皮下の脂質豊富細胞を冷却するための冷却装置であって、
治療領域で被験者の皮膚とインタフェースで接続するように構成された可撓性膜を有する熱伝導装置と、
前記熱伝導装置が、前記領域における脂質豊富細胞は影響を受けるが、表皮の非脂質豊富細胞が全体的に影響を受けないように該領域の温度を低下させるように構成されたある一定の期間にわたって比較的一定の温度での所定の相転移を有する、前記可撓性膜に封入された冷却液と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記相転移温度は、０℃にほぼ等しいか又はそれよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための時間と共に増加及び／又は減少する温度プロフィールをもたらす異なる相転移温度を有する複数の冷却液を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却液は、固体の状態であり、各冷却液は、前記封入された冷却液が異なる相転移温度の層に成層するような層を形成することを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記膜は、熱伝導ポリマーフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記熱伝導装置は、全体的に、三角形、長円形、８の字形、及び矩形のうちの１つの形状であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記熱伝導装置の前記膜によって形成された複数の区画を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記複数の区画は、流体的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記熱伝導装置は、前記領域の表面の温度を約−１５℃から約５℃の範囲に低下させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記相転移温度は、約−２℃よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項１１】
膜に封入されて相転移温度を有する冷却液を含む熱伝導装置を付加する方法であって、
（ｉ）熱伝導装置内の冷却液の温度を固体−流体転移温度まで又はそれよりも低く低下させる段階と、
（ｉｉ）被験者の皮膚に、前記冷却液を封入する膜が該被験者の皮膚とインタフェースで接続するように前記熱伝導装置を付加する段階と、
（ｉｉｉ）前記熱伝導装置の下の領域を、表皮の非脂質豊富細胞を全体的に崩壊させることなく該領域の脂質豊富細胞を崩壊させる温度まで冷却する相転移温度を通して前記冷却液を転移させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記領域から前記熱伝導装置を除去することによって該領域の冷却を終了する段階と、
段階（ｉ）−（ｉｉｉ）を繰り返す段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記領域の脂質豊富細胞を崩壊させた後に該領域から前記熱伝導装置を除去する段階と、
異なる領域の脂質豊富細胞を、皮膚の該異なる領域に適用される段階（ｉ）−（ｉｉｉ）を実行することによって低下させる段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
所定の治療期間にわたって比較的一定の温度で前記流体を維持する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
被験者の皮膚のある一定の領域を冷却するためのシステムであって、
被験者の皮膚のある一定の領域の温度を、該領域の脂質豊富細胞は影響を受けるが、非脂質豊富細胞が影響を受けないように低下させるように構成された可撓性膜に封入された相転移温度を備えた冷却液を有する共形熱伝導装置と、
治療期間中に前記熱伝導装置を定位置に保持するための保持要素と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記保持要素は、エラストマーラップ、接着剤、及び締結要素を有する調節可能ストラップのうちの１つであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記冷却液は、約０℃にほぼ等しいか又はそれよりも低い相転移温度を有することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記相転移温度は、約５分から約６０分の範囲の治療期間にわたって一定であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記冷却液は、水、グリコール、グリセリン、ポリプロプレングリコール、アルコール、及び／又は塩を含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための時間と共に増加及び／又は減少する温度プロフィールをもたらす異なる相転移温度を有する複数の冷却液を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
被験者の皮膚と前記可撓性膜の間に位置決めされた熱伝導カプリング流体を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、引用により本明細書に組み込まれている２００６年５月１７日出願の「相転移温度を有する冷却液を含む皮下の脂質豊富細胞から非侵襲的に熱を除去する方法及び機器」という名称の米国特許出願第１１／４３５，５０２号の恩典を請求するものである。
【０００２】
本出願は、皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための冷却装置、システム、及び方法に関し、より詳細には、冷却液が１５℃よりも低い、及び好ましくは０℃に等しいか又はそれよりも低い相転移温度を有する可撓性膜内の冷却液に関する。
【背景技術】
【０００３】
過剰な体脂肪は、心疾患、高血圧、骨関節症、気管支炎、高血圧症、糖尿病、深部静脈血栓症、肺塞栓症、静脈瘤、胆石、ヘルニア、及びいくつかの他の疾患のような様々な種類の疾患の進行の可能性を増大させる。
【０００４】
過剰な体脂肪はまた、重大な健康面の危険性に加えて、個人の外見及び運動機能を損なう可能性がある。例えば、過剰の体脂肪は、皮膚の表面で「オレンジの皮」効果を引き起こすセルライトを形成する可能性がある。セルライトは、皮下脂肪が、下に重なる構造繊維性糸状体に皮膚が付着している真皮内に突出して凹部を生成する時に形成する。セルライト及び過量の脂肪は、多くの場合に魅力がないと考えられる。従って、過剰脂肪に関連する重大な健康上の危険性及び審美的な懸念に照らして、体脂肪の過剰蓄積を制御する有効な方法が緊急に必要である。
【０００５】
脂肪吸引術は、個人の身体を形作るために体脂肪を選択的に除去する方法である。脂肪吸引術は、一般的に、吸引を通じて皮下脂肪細胞を機械的に除去する特殊な外科器具を用いて整形外科医によって実施される。脂肪吸引術の１つの欠点は、その脂肪吸引術が重大な外科的処置であり、再生に痛みを伴う場合があることである。脂肪吸引術は、重大かつ時には致命的合併症さえ有する可能性がある。更に、脂肪吸引術の費用は、通常は相当なものである。
【０００６】
従来の過剰な体脂肪を除去するための非侵襲的治療は、一般的に、局所薬、痩せ薬、規則的運動、ダイエット、又はこれらの治療の組合せを含む。これらの治療の１つの欠点は、これらの治療がある一定の状況下では有効でないか又は可能性さえない場合があることである。例えば、ヒトが身体的に負傷し又は病気になると、規則的運動は選択の余地がないであろう。同様に、痩せ薬又は局所薬は、これらがアレルギー又は否定的な反応を引き起こす時には選択の余地がない。更に、個人の身体の選択部位の脂肪消失は、痩せ薬を用いて達成することはできない。
【０００７】
他の非侵襲的治療法は、皮下の脂質豊富細胞の区域に熱を加えることを含む。米国特許第５，９４８，０１１号は、皮膚の表面を冷却しながら放射エネルギで皮下脂肪層を加熱することにより、皮下の体脂肪及び／又はコラーゲンを変化させることを開示している。加えられた熱は、コラーゲン組織で作られた繊維中隔を変性させ、皮下の脂肪細胞を破壊する場合があり、冷却により表皮を熱損傷から保護する。この方法は、脂肪吸引術よりも侵襲性が低いが、依然として隣接組織に熱損傷を引き起こす可能性がある。
【０００８】
皮下脂肪細胞を低減する別の有望な方法は、その全開示内容が本明細書に組み込まれている米国特許公報第２００３／０２２０６７４号に開示するように、ターゲット細胞を冷却することである。この公報は、とりわけ、表皮内の細胞を損傷することなく選択的に脂肪細胞に影響を与えるように脂質豊富皮下脂肪細胞の温度を低下させることを開示している。この公報は、有望な方法及び装置を提供するが、製造するのに高価ではない携帯式で使い捨ての装置を提供することを含む、これらの方法及び装置の実施を強化するためのいくつかの改良が望ましいであろう。
【０００９】
米国特許公報第２００３／０２２０６７４号はまた、脂質豊富細胞の選択的除去、並びに皮膚及び表皮細胞を含む他の構造に対する損傷の回避の方法を開示している。コラーゲン圧縮、改造、及び形成を誘発する方法はまた、緩んだ又は弛んだ皮膚、又は加齢又は日焼けによる損傷皮膚、又は様々な他の皮膚疾患の治療に必要である。従って、有益なコラーゲン効果を提供しながら、同時に脂質豊富細胞を除去する方法も必要である。
【００１０】
図面では、同じ参照番号は、同様の要素又は作用を特定する。図面の要素のサイズ及び相対的位置は、必ずしも一定の比率で描かれていない。例えば、様々な要素の形状及び角度は、一定の比率で描かれず、これらの要素の一部は、図面の見やすさを改良するために任意に拡大されて位置決めされている。更に、図示したような要素の特定の形状は、特定の要素の実際の形状に関するいかなる情報も伝えるものではなく、図面における認識の容易さのためにもっぱら選択されている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願第１１／４３５，５０２号
【特許文献２】米国特許第５，９４８，０１１号
【特許文献３】米国特許公報第２００３／０２２０６７４号
【発明の開示】
【００１２】
以下の説明では、本発明の様々な実施形態の完全な理解を提供するためにいくつかの特定の詳細を示す。しかし、当業者は、本発明がこれらの特定の詳細の１つ又はそれよりも多くがなくても、又は他の方法、構成要素、材料などを用いても実施することができることを認識するであろう。他の事例では、熱伝導装置に関連する公知の構造は、本発明の実施形態の不必要に曖昧な説明を避けるために、示さないか又は詳細には説明しない。
【００１３】
以下の明細書及び特許請求の範囲を通して、内容がそれ以外を特に必要としない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、及び「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」のようなその変形は、「限定はしないが、有する」のような非制限的で包含的な意味に解釈するものとする。
【００１４】
「一実施形態」又は「実施形態」への本明細書を通しての参照は、実施形態に関連して説明した特定の形態、構造、又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通して様々な場所での語句「一実施形態では」又は「実施形態では」の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を言及しているとは限らない。更に、特定の形態、構造、又は特徴は、１つ又はそれよりも多くの実施形態においてあらゆる適切な方法で組み合わせることができる。
【００１５】
本明細書に設けられた表題は、便宜上だけのためにあり、請求する本発明の範囲又は意味として解釈されない。
【００１６】
Ａ．概観
本発明の開示は、皮下の脂質豊富細胞を冷却するための装置、システム、及び方法を説明する。用語「皮下組織」は、真皮の下に重なる組織を意味し、アディポサイト（脂肪細胞）及び皮下脂肪を含む。以下に示す詳細のいくつかは、開示した実施形態を当業者が作って用いることを可能にするのに十分な方法で以下の実施形態を説明するために提供されることが認められるであろう。しかし、以下に説明する詳細及び利点のいくつかは、本発明のある一定の実施形態を実施するのに必要でない場合がある。更に、本発明は、特許請求の範囲内であるが図面に関して詳細に説明されていない他の実施形態を含むことができる。
【００１７】
１つの態様は、皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための熱伝導装置に関し、より詳細には、冷却液が１５℃よりも低い相転移温度を有する可撓性膜内の冷却液に関する。相転移温度は、好ましくは０℃にほぼ等しいか又はそれよりも低いが、脂質豊富細胞の選択的除去、及び非脂質豊富細胞を含む他の構造への損傷の回避を達成すると考えられるあらゆる相転移温度は、本発明の範囲内と考えられる。別の態様は、治療領域に対して差動冷却を提供するために様々な相転移温度を備えた区画を有する熱伝導装置に関する。別の態様は、時間と共に増加又は減少する温度プロフィールの提供するために様々な相転移温度を備えた層の成層を有する熱伝導装置に関する。
【００１８】
別の態様は、解剖学的共形形状を有する熱伝導装置に関する。例えば、熱伝導装置は、腹部領域には三角形、腰部領域には長円形、臀部領域には８の字形、又は大腿部領域には矩形とすることができる。本発明の別の態様は、組織が折り畳み構成にあるような場合に治療することができる熱伝導装置に関する。このような実施形態では、組織は、それが２つの冷表面の間又は一方の冷表面と反対側の表面との間に固定又は保持することができるように、身体から引き上げられて引き離される。この実施形態では、組織接触圧力は、機器内に組織を固定することによって制御することができる。また、この実施形態では、熱伝導装置は、それを組織の上に折り畳むことができるように折り畳み式とすることができる。
【００１９】
別の態様は、被験者の皮膚と熱的に連通してそれと接触するように構成された熱インタフェースを有する熱伝導装置に関する。熱インタフェースは、領域の温度を、その領域内の脂質豊富細胞は影響を受けるが、非脂質豊富細胞が全体的に影響を受けないように低下させることができる。更に別の態様は、冷却効果を集中させるために熱インタフェースを湾曲面とすることができることを含む。
【００２０】
別の態様は、領域の温度を、その領域内の脂質豊富細胞は影響を受けるが、非脂質豊富細胞が全体的に影響を受けないように低下させる治療時間の特定の期間にわたって熱伝導装置を付加する方法に関する。更に別の態様は、治療の有効性を増大させるために治療時間中に圧力を印加することに関する方法を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
Ｂ．相転移：凝固
物理学では、相転移（又は相変化）は、１つの相から別の相への熱力学系の変形である。相転移の際立った特徴は、温度のような熱力学変数の小さな変化による１つ又はそれよりも多くの物理的特性、特に熱容量の全く突然の変化である。液体から固体への転移は、凝固相転移と呼ばれる。
【００２２】
物理学及び化学では、凝固は、液体が固体に変化する温度（凝固点と呼ばれる）まで液体を冷却する処理である。固体が液体に変化する処理である溶解は、凝固の反対である。殆どの冷却液では、溶解及び凝固温度は等しい。しかし、極低温への露出による急速冷却は、冷却液をその融点よりも下で凝固させることができ、処理は瞬間凍結として公知である。
【００２３】
流体の融点及び凝固点は同じであるから、冷凍質量の温度は、液体を完全に溶解させるか又は完全に凝固させるかのいずれかの期間にわたって安定な状態を保つことになる。相転移において、流体の融点は、熱が加えられる時に固体（例えば、氷）から液体（例えば、水）になる点である。代替的に、凝固点は、熱が取り除かれる時に液体から固体になる点である。
【００２４】
図１に示すように、あらゆる物質の溶解温度が凝固温度に等しい結果、物質が固体状態から液体状態になる温度は、この物質が液体状態から固体状態になる温度と同じであるということであり（全て他の条件は同じである）、従って、温度は、流体が完全に相転移している期間にわたって安定な状態を保つことになる。その結果、０℃の固体水（氷）及び０℃の液体水が、ある一定の期間にわたって共存することになる。時間と共に、固体水の量は、液体水の量が増加する時、かつ内部エネルギが変化する時に減少することになる。固体水と液体水の間の差（これらが同じ温度であるとする）は、水分子が、固体水中ではそれが液体水中にあるのとは異なって組織されるということである。液体水では、水の分子は１ヶ所に局在しないのに対して、固体水では、水の分子は所定の位置に保たれる。これは、組織されて氷の形態になる液体水を得るために、エネルギの放出を必要とすべきであることを意味する。逆に、同じ量のエネルギが、氷を液体水にするために放出される。従って、融点が凝固点と同じであるから、変化が起きているのは、図１に示すようなエネルギの流れの方向である。
【００２５】
純粋な氷は過熱することができず、すなわち、０℃をごく僅かに超えても、それが０℃である間はそれに加えられている熱を厳密に使い尽くす量まで、直ちに溶解が強制的に開始される。これは、溶解／凝固の溶融の潜熱と呼ばれる。互いに接触した状態の氷及び水の存在は、氷と水の間又は殆どあらゆる混合物の液体相と固体相の間で起こる平衡状態において、徐々であるが障壁のない交換を可能にする。本発明により、熱伝導装置と皮膚の間のインタフェースで被験者の皮膚から除去されたエネルギは、この溶融の潜熱にほぼ等しいものになる。例えば、水では、溶解の潜熱は、８０カロリー／グラムである。すなわち、８０カロリーのエネルギが、インタフェースで氷によって皮膚から除去される場合、１グラムの水が、氷から水に変換される。
【００２６】
簡単にするために、氷／水が、例示的流体として考察されるが、水は、この処理において独特のものではない。あらゆる物質では、融点は、そのあらゆる物質の凝固点と同じであり、多くの混合物を、より低い相転移温度をもたらすために用いることができる。例えば、水に加えるプロピレングリコール（ＰＰＧ）は、水に対するＰＰＧの比率に応じて相転移温度を低下させることになる。代替的な態様によれば、水、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、アルコール、及び／又は同様の物質の混合物は、約−２０℃から約０℃の範囲の相転移温度をもたらすことになる。
【００２７】
別の例示的混合物は、塩と水である。塩と水の混合物は、結果として約−２℃までに至る、０℃よりも低い相転移温度をもたらす。液体水が氷に転移すると、増大した氷は、塩を受け入れずに水だけを含有する。水混合物から塩を引き出すには、エネルギを要し、結果として約−２℃の凝固相転移温度をもたらす。液体水が氷に転移する時に、成長する氷は、塩を受け入れずに水だけを含有する。水混合物から塩を引き出すには、エネルギを要し、結果として約−２℃の凝固相転移温度をもたらす。水氷の塊が塩水混合物内に形成された後に、中間の淡水の溜まりは、０℃で溶解する。その結果、溶解と凝固の間は２℃の差である。淡水混合物は、塩水混合物に戻り、このサイクルは、エネルギを喪失して完成する。従って、塩水混合物は、独特の融点及び凝固点を有する物質である。
【００２８】
本発明の態様によれば、熱伝導装置内の流体の冷却液は、皮膚インタフェースでターゲット表面温度に等しい相転移温度を有する。例えば、冷却液は、−３℃の相転移温度を有することができ、２分から６０分までの範囲内の期間にわたって、より好ましくは５分から４０分までの範囲内の期間にわたって、最も好ましくは１０分から２５分までの範囲内の期間にわたって一定の相転移温度を保持する大きさの熱質量を有することができる。代替的に、冷却液は、−２０℃から約１５℃までの範囲内の相転移温度、好ましくは−１５℃から約５℃までの範囲内の相転移温度、より好ましくは−１０℃から約０℃までの範囲内の相転移温度、最も好ましくは−１０℃から約−２℃までの範囲内の相転移温度を有することができる。
【００２９】
Ｃ．相転移流体
相転移中の流体は、固体流体、スラリ、過冷却流体、冷凍顆粒、又はこれらの組合せの形態を取ることができる。流体の様々な形態は、以下に更に説明するように、特定的な実施形態に対して有利なものになる。例えば、固体流体は、熱伝導装置がある一定の期間にわたって特定の構成を保持することを可能にすることができる。本発明の態様によれば、固体流体は、熱伝導装置が皮膚インタフェースに対して一定の圧力又は差動圧力を印加することができる凸面形状である。別の態様によれば、固体流体は、熱伝導装置が身体の輪郭に適合し、皮膚インタフェースにわたって一定の圧力をもたらすことができるような凸面形状である。更に別の態様によれば、流体は、熱伝導装置が身体の輪郭に適合し、皮膚のインタフェースに対して均一な冷却を提供することができるような冷凍顆粒、過冷却流体、又はスラリとすることができる。
【００３０】
図２は、時間と共に増加又は減少する温度プロフィールをもたらすように様々な相転移温度を備えた層の成層を有する熱伝導装置の断面図を示している。この態様によれば、時間温度プロフィールは、各個体が異なる相転移温度を有する熱伝導装置内に連続して様々な固体を含むことによって生成される。図２に示すように、第１の固体Ａは、第１の相転移温度を有し、第２の固体Ｂは、第２の相転移温度を有し、第３の固体Ｃは、第３の相転移温度を有する。作動においては、１つの固体が溶解又は転移を終えると、次の固体がその固体の相転移に入り、熱伝導装置の外部の温度を維持し、上昇させるか又は低下させる。本発明の代替的な実施形態によれば、熱伝導装置は、同じか又は異なる相転移温度を有する１つ又は複数の固体を含むことができる。
【００３１】
Ｄ．脂質豊富細胞を選択的に低減するためのシステム：可撓性熱伝導装置
図３は、熱伝導装置１０４を示し、これは、例示を目的として冷却治療のために被験者１０１に取り付けられて示されている。図３は、被験者１０１の皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するためのシステム１００の概略図である。システム１００は、被験者１０１の皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するために被験者１０１の大腿部又は別の適切な部位に設けられた熱伝導装置１０４を含むことができる。熱伝導装置１０４は、可撓性膜内に収容された冷却液を含む。熱伝導装置１０４は、治療中に所定の位置に熱伝導装置を保持するためのエラストマーバンド又は他の保持装置１０６を更に含むことができる。保持装置１０６は、熱伝導装置１０４と一体化することができ、又は熱伝導装置１０４を別々に固定又は保持することができる。例えば、別々の保持装置は、医療装置業界で見られるような弾性包帯ラップとすることができる。保持装置１０６は、治療の有効性を増大させるように治療領域内の熱伝導装置に圧力を更に印加することができる。熱伝導装置１０４の様々な実施形態は、図４−７を参照して以下でより詳細に説明する。
【００３２】
図４は、図３の線４−４に沿った断面図である。熱伝導装置１０４は、可撓性膜１１２内に収容された相転移温度冷却液１１０を含む。可撓性膜１１２は、セロファン型材料、又は「Ｍｙｌａｒ（登録商標）」のようなポリエステルフィルム、又はあらゆる他の熱伝導性の薄い及び／又は可撓性の材料とすることができる。膜１１２は、皮膚インタフェース１０８で皮膚と直接接触することができ、又はカプリング流体（図示せず）を皮膚インタフェース１０８と膜１１２の間に設置することができる。膜１１２は、冷却液１１０の相転移温度と被験者１０１の皮膚との間に最小熱損失又は熱勾配をもたらすように選択される。本発明の態様によれば、熱伝導装置１０４の可撓性膜１１２は、被験者の輪郭に容易に適合する。
【００３３】
代替的に、熱伝導装置１０４は、図５Ａに凹面として示す湾曲面を有する半剛性膜又は剛性膜１１４を含むことができる。作動においては、湾曲面は、冷却効果を治療領域内に分配するように作用することができる。本発明の更に別の実施形態によれば、熱伝導装置１０４は、図５Ｂに示すように凸面を有する半剛性膜又は剛性膜１１５を含む。凹面は、治療領域に圧力を印加し、冷却効果を集中させることができる。作動中に、冷却効果を分配すること及び／又は増大した圧力を印加することにより、治療領域内の冷却治療の有効性を増大させる。
【００３４】
更に別の態様によれば、熱伝導装置１０４は、解剖学的共形形状をもたらすような特定の形状に構成される。例えば、図６Ａ−Ｄに示すような熱伝導装置は、図６Ａに示すように腹部領域には三角形、図６Ｂに示すように腰部領域には長円形、図６Ｃに示すように臀部領域には８の字形、図６Ｄに示すように大腿部領域には矩形とすることができる。代替的に、熱伝導装置１０４は、治療領域への治療を容易にするようなあらゆる考えられる形状及びサイズのものとすることができる。
【００３５】
携帯用システム１００の１つの期待される利点は、被験者１０１の現在の肉体的条件に関係なく冷却装置１０４を被験者１０１に付加することができることである。例えば、システム１００は、被験者１０１が歩行可能でないか又は病気の時でさえも付加することができる。別の期待される利点は、システム１００が被験者１０１の皮膚に穴を開けることなく非侵襲的に脂肪を除去し、又は影響を与えることができることである。更に別の期待される利点は、システム１００が小型であり、外来患者用施設又は医院で用いることができることである。
【００３６】
Ｅ．熱伝導装置構成
別の態様は、治療領域に異なる冷却を提供するように様々な相転移温度を備えた区画を有する熱伝導装置に関する。代替的に、熱伝導装置は、熱伝導装置にわたって可撓性をもたらし、かつ冷却液を分配するための区画を有する。従って、図７は、システム１００に用いるための本発明の一実施例による熱伝導装置１０４の代替的な例である。この代替的な実施例、及び本明細書に説明する代替的な実施例並びに他の代替物は、前に説明した実施例とほぼ同じであり、共通の作用及び構造は、同じ参照番号によって特定されている。作動及び構造の重要な相違点だけを図７に対して説明する。この実施例では、熱伝導装置１０４は、多重区画熱伝導装置を提供するようにバッフル又は区画１１８を含む。本発明の態様によれば、区画１１８は、流体的に相互接続させることができ、又は様々な相転移温度の冷却液を収容する異なる区画とすることができる。
【００３７】
熱伝導装置は、装置の作動を損なうことなく様々な及び／又は付加的な特徴を有する多くの追加の実施形態を有することができる。例えば、熱伝導装置は、複数の区画を有してもよく、有さなくてもよい。第１の区画内の冷却液は、異なる冷却を提供する第２の区画内の冷却液よりも低い相転移温度を有することができる。熱伝導装置は、特定の形状とすることができる。
【００３８】
熱伝導装置１０４を用いる１つの期待される利点は、皮下の脂質豊富細胞を同じ領域内の非脂質豊富細胞に対する付随する全体的な損傷なしに減少させることができることである。一般的に、脂質豊富細胞は、非脂質豊富細胞に影響を与えない低温で影響を受けることができる。その結果、セルライトを形成するような脂質豊富細胞は、影響を受けることができるが、同じ領域内の他の細胞は、表面における非脂質豊富細胞が更により低温を受けるにも関わらず全体的に損傷しない。熱伝導装置１０４の別の期待される利点は、熱伝導装置１０４があらゆるサイズ及び形状に構成することができるために、熱伝導装置１０４が比較的小型であることである。更に別の利点は、熱伝導装置をあらゆる身体の輪郭に適合するようなサイズ及び形状とすることができるために、熱伝導装置を被験者の身体の様々な領域に付加することができることである。別の期待される利点は、熱伝導装置１０４を被験者の皮膚に押し付けることにより、効率的な冷却を達成するように治療領域を通る血流を低減することができることである。
【００３９】
Ｆ．熱伝導装置を付加する方法
別の態様は、領域の温度を、その領域内の脂質豊富細胞は影響を受けるが、非脂質豊富細胞が全体的に影響を受けないように低下させる治療時間の特定の期間にわたって熱伝導装置を付加する方法に関する。更に別の態様は、治療の有効性を増大させる治療時間中の圧力の印加に関する方法を含む。
【００４０】
被験者の皮膚に圧力をもたらすために熱伝導装置を付加すること又は皮膚に押し付けることは、効率的な冷却を達成するのに有利とすることができる。一般的に、被験者１０１は、約３７℃の体温を有し、血液循環は、一定の体温を維持するための１つの機構である。結果として領域の真皮及び皮下層を通る血流は、皮下脂肪の冷却を妨げる熱源として作用する。従って、血流が減少しない場合、皮下組織を冷却することにより、組織の特定の熱だけでなく、組織を通る血液循環の熱も除去することが必要になるであろう。従って、ターゲット領域を通る血流を低減すること又は取り除くことにより、冷却の効率を改善し、真皮及び表皮からの過度の熱損失を回避することができる。
【００４１】
皮下組織を３７℃よりも低い温度まで冷却することにより、皮下の脂質豊富細胞は、選択的に影響を受けることができる。一般的に、被験者１０１の表皮及び真皮は、皮下組織を形成する下に重なる脂質豊富細胞に比較して不飽和脂肪酸の量が少ない。非脂質豊富細胞は、通常脂質豊富細胞にも増して低温に耐えることができるので、皮下の脂質豊富細胞は、真皮及び表皮内に非脂質豊富細胞を維持しながら、選択的に影響を受けることができる。冷却液のための例示的範囲は、−２０℃から約１５℃までの範囲の相転移温度、好ましくは−１５℃から約５℃までの範囲の相転移温度、より好ましくは−１０℃から約０℃までの範囲の相転移温度、最も好ましくは−１０℃から約−２℃までの範囲の相転移温度を含むことができる。脂質豊富細胞は、分裂、収縮、傷害、破壊、除去、死滅、又は他の方法で変更されることによって影響を受ける可能性がある。理論に拘泥するものではないが、脂質豊富細胞に選択的に影響を与えることは、非脂質豊富細胞内で結晶化を誘発しない温度での高度飽和脂肪酸の局所結晶化に起因すると考えられる。結晶は、選択的にこれらの細胞を壊死させるように、脂質豊富細胞の２重層膜を破裂させることができる。従って、真皮細胞のような非脂質豊富細胞の障害は、脂質豊富細胞内で結晶形成を誘発する温度で回避することができる。冷却はまた、皮下の脂質豊富細胞の減少を更に高めるように、脂質豊富細胞の脂肪分解（例えば、脂肪代謝）を誘発すると考えられる。脂肪分解は、交感神経系の刺激を誘発する局所寒冷露出によって高めることができる。
【００４２】
ある一定の実施形態では、望ましい温度が達成された状態で、領域の温度は、所定の期間にわたって維持することができる。冷却サイクルは、皮膚から熱伝導装置を除去することにより、又は所定の期間の後に完全に転移するように相転移温度を設計することにより終了させることができる。ある一定の期間の後に、特定の相転移温度を有する熱伝導装置１０４は、望ましい脂質豊富細胞の減少が達成されるまで上述の皮膚と同じ部分に再付加することができる。別の実施形態では、特定の相転移温度の熱伝導装置１０４は、異なる皮下のターゲット領域の脂質豊富細胞に選択的に影響を与えるように、上述とは異なる皮膚の部分に付加することができる。
【００４３】
上述のいくつかの実施形態の１つの期待される利点は、熱伝導装置１０４が、真皮、表皮、及び／又は他の組織に対して受け入れ難いほどの影響を与えることなく、選択的に皮下の脂質豊富細胞を低減することができることである。別の期待される利点は、熱伝導装置１０４が、真皮及び／又は表皮に有益な効果をもたらしながら、同時に選択的に皮下の脂質豊富細胞を低減することができることである。これらの効果は、線維増殖、コラーゲン新生、コラーゲン収縮、コラーゲン圧縮、コラーゲン密度増大、コラーゲン改造、及びアカントーシス（表皮肥厚）を含むことができる。別の期待される利点は、熱伝導装置１０４が、被験者の様々な身体の輪郭に適合することができることである。更に別の期待される利点は、上述の方法を病院ではなく、外来患者向け診療所、医院、又は患者の家庭で管理することができるように、システム１００が、携帯用、小型、かつ効率的であることである。
【００４４】
「要約」に説明されていることを含めて例示的実施形態の以上の説明は、網羅的なものではなく、又は開示された形態に本発明を正確に限定するものでもない。特定的な実施形態及び実施例を例示の目的で本明細書に説明したが、当業者によって認識されるように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な同等の修正を行うことができる。本発明の本明細書に示す教示は、熱伝導装置に適用することができ、必ずしも一般的に上述した例示的な熱伝導装置には限らない。
【００４５】
上述の様々な実施形態は、更に別の実施形態をもたらすように組み合わせることができる。本明細書に引用され、及び／又は「出願データシート」に列挙された米国特許、米国特許出願公報、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、及び非特許文献の全ては、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。本発明の態様は、本発明の更に別の実施形態を提供するために必要に応じて様々な相転移温度を有する冷却液、様々な構成を備えた熱伝導装置、並びに様々な特許、出願、及び文献の概念を用いるように修正することができる。
【００４６】
これら及び他の変更を上記詳細説明に照らして本発明に行うことができる。一般的に、特許請求の範囲において用いる用語は、明細書及び特許請求の範囲に開示された特定的な実施形態に本発明を限定すると解釈すべきではなく、逆に特許請求の範囲に従って作動する全ての相転移液体及び装置を含むように解釈すべきである。従って、本発明は、開示内容によって限定されるのではなく、代わりにその範囲は、特許請求の範囲によって完全に判断されるものとする。
【００４７】
本発明の特定的な実施形態を例示の目的で本明細書に説明したが、以上の内容から、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができることが認められるであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲による以外は限定されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態による冷却液の例示的相転移に対する内部エネルギ対温度のグラフである。
【図２】本発明の実施形態により皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するための増加又は減少する温度プロフィールのもたらす様々な相転移温度を備えた層の成層を有する熱伝導装置の一部分の断面図である。
【図３】本発明の実施形態により被験者の皮下の脂質豊富細胞から熱を除去するためのシステムの概略図である。
【図４】本発明の実施形態による図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施形態により湾曲面を有する熱伝導装置を示す熱伝導装置の断面図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施形態により湾曲面を有する熱伝導装置を示す熱伝導装置の断面図である。
【図６Ａ】本発明の別の実施形態による熱伝導装置の例示的形状を示す熱伝導装置の概略図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態による熱伝導装置の例示的形状を示す熱伝導装置の概略図である。
【図６Ｃ】本発明の別の実施形態による熱伝導装置の例示的形状を示す熱伝導装置の概略図である。
【図６Ｄ】本発明の別の実施形態による熱伝導装置の例示的形状を示す熱伝導装置の概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態により多重区画の熱伝導装置をもたらすバッフル又は区画を有する熱伝導装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ  第１の固体
Ｂ  第２の固体
Ｃ  第３の固体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008522791.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
2008522791.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2008522791.tif 000009
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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