(57)【要約】  本明細書に提供するのは、被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善するためのシステム、構成物、及び方法である。これらのシステム、構成物、及び方法は、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却するように構成される。一部の実施形態では、脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の皮膚特性の改善を生成する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法であって、
脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで前記被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階、
を含み、
前記脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の皮膚特性の改善を生成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％未満が破壊されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記冷却する段階は、いずれの皮膚悪影響も生じないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記悪影響は、色素沈着過剰、色素沈着低下、不要な水疱形成、不要な瘢痕化、永久的な望ましくない変質、及び醜い傷痕から構成される群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記脂肪細胞シグナリングの変更は、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＭＣＰ−１、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、アシル化刺激タンパク質、α１酸性糖タンパク質、ペントラキシン−３、ＩＬ−１受容体アンタゴニスト、マクロファージ移動阻害因子、及びＳＡＡ３から構成される群から選択された１又は２以上のサイトカインの発現の増加をもたらすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記発現の増加は、真皮層、皮下層、又はその両方に生じることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記脂肪細胞シグナリングの変更は、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン（例えば、ヘパラン硫酸、ケラチン硫酸、及びコンドロイチン硫酸）、フィブリノーゲン、ラミニン、フィブリン、フィブロネクチン、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、バーシカン、アグレカン、ルミカン、デコリン、グリピカン、テナシン、シンデカン、インテグリン、ディスコイジンドメイン受容体、ペルレカン、Ｎ−ＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ、焦点接着キナーゼ、基質メタロプロテアーゼ、及びＲｈｏ−キナーゼから構成される群から選択された１又は２以上の細胞外基質成分の増加をもたらすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記１又は２以上の細胞外基質成分の増加は、表皮層、真皮層、皮下層、又はその組合せに生じることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記１又は２以上の改善された皮膚特性は、皮膚厚みの増大、新たなコラーゲン含有量の増加、皮膚の張りの増加、皮膚の滑らかさの増加、皮膚の引き締まり、真皮／表皮水和作用の増加、真皮再構成、及び線維性中隔の肥厚化から構成される群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位の近位に治療ユニットを適用することによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記治療ユニットの温度が、約−１８℃から約０℃であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位での表皮の温度を約−１５℃から約５℃に下げることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位での表皮の温度が約１０分から約２５分にわたって約−１５℃から約５℃の温度であった後で中断されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃よりも低く下げないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃から約３０℃に下げることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の前記皮下脂肪層の前記温度が約１０分から約２５分にわたって約３℃から約３０℃の温度であった後で中断されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記冷却する段階は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が３℃よりも低く下がる前に中断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記冷却する段階は、単一治療セッション中に再加温期間によって分離されて２回又は３回以上繰り返されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法であって、
ターゲット部位での表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって前記被験者の皮膚上の該ターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、該冷却が、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更をもたらす前記適用する段階と、
前記ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が＋３Ｃの温度よりも低く下がる前に前記冷却要素を除去する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法であって、
ターゲット部位での表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって前記被験者の皮膚上の該ターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、該冷却が、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更をもたらす前記適用する段階と、
前記ターゲット部位の下の皮下脂肪層全体の温度がそこにある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるレベルまで低下する前に前記冷却要素を除去する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記ターゲット部位の約７ｍｍ下方の前記皮下脂肪層の前記温度は、前記冷却要素の適用中に約３℃から約１５℃に低下することを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の方法。
【請求項２３】
前記皮下脂肪層全体内の前記皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊されることを特徴とする請求項２０から請求項２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％のいずれか未満が破壊されることを特徴とする請求項２０から請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善するためのシステムであって、
治療ユニットと、
前記治療ユニットと通信する冷却ユニットを有し、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで前記被験者の皮膚をターゲット部位で冷却するように構成されたアプリケータと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２６】
前記治療ユニットの温度が、約−１８℃から約０℃であることを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位での表皮の温度を約−１５℃から約５℃に下げることを特徴とする請求項２５又は請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位での表皮の温度が約１０分から約２５分にわたって約−１５℃から約５℃の温度であった後で中断されることを特徴とする請求項２５から請求項２７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃よりも低く下げないことを特徴とする請求項２５から請求項２８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３０】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃から約３０℃に下げることを特徴とする請求項２５から請求項２９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３１】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が約１０分から約２５分にわたって約３℃から約３０℃の温度であった後で中断されることを特徴とする請求項２５から請求項３０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３２】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、前記ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が３℃よりも低く下がる前に中断されることを特徴とする請求項２５から請求項３１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３３】
前記アプリケータが前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、単一治療セッション中に再加温期間によって分離されて２回又は３回以上繰り返されることを特徴とする請求項２５から請求項３２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３４】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、１又は２以上の皮膚特性の改善が生成されることを特徴とする請求項２５から請求項３３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３５】
前記皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊されることを特徴とする請求項２５から請求項３４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３６】
前記皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％未満が破壊されることを特徴とする請求項２５から請求項３５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３７】
前記アプリケータが前記ターゲット部位で前記被験者の皮膚を冷却する時に、該冷却は、いずれの皮膚悪影響も生じないことを特徴とする請求項２５から請求項３６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３８】
悪影響が、色素沈着過剰、色素沈着低下、不要な水疱形成、不要な瘢痕化、永久的な望ましくない変質、及び醜い傷痕から構成される群から選択されることを特徴とする請求項２５から請求項３７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３９】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、該変更は、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＭＣＰ−１、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、アシル化刺激タンパク質、α１酸性糖タンパク質、ペントラキシン−３、ＩＬ−１受容体アンタゴニスト、マクロファージ移動阻害因子、及びＳＡＡ３から構成される群から選択された１又は２以上のサイトカインの発現の増加をもたらすことを特徴とする請求項２５から請求項３８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４０】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、発現の増加が、真皮層、皮下層、又はその両方に生じることを特徴とする請求項２５から請求項３９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４１】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、該変更は、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン（例えば、ヘパラン硫酸、ケラチン硫酸、及びコンドロイチン硫酸）、フィブリノーゲン、ラミニン、フィブリン、フィブロネクチン、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、バーシカン、アグレカン、ルミカン、デコリン、グリピカン、テナシン、シンデカン、インテグリン、ディスコイジンドメイン受容体、ペルレカン、Ｎ−ＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ、焦点接着キナーゼ、基質メタロプロテアーゼ、及びＲｈｏ−キナーゼから構成される群から選択された１又は２以上の細胞外基質成分の増加をもたらすことを特徴とする請求項２５から請求項４０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４２】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、１又は２以上の細胞外基質成分の増大が、表皮層、真皮層、皮下層、又はその組合せに生じることを特徴とする請求項２５から請求項４１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項４３】
前記アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、前記１又は２以上の改善された皮膚特性は、皮膚厚みの増大、新たなコラーゲン含有量の増加、皮膚の張りの増加、皮膚の滑らかさの増加、皮膚の引き締まり、真皮／表皮水和作用の増加、真皮再構成、及び線維性中隔の肥厚化から構成される群から選択されることを特徴とする請求項２５から請求項４２のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本国際出願は、引用によって本明細書にその全体が組み込まれている２０１８年７月３１日出願の米国仮特許出願第６２／７１２５６２号の利益及びそれに対する優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
皮膚は、表皮層と表皮の直下のより厚い真皮層とで構成される。皮下層としても公知の皮下区域は真皮の直下に位置する。この皮下脂肪層は、脂肪を蓄えて真皮を下に位置する筋肉及び骨に固定するように機能する。
【０００３】
クリオリポリシスは、制御方式でターゲット組織を冷却することによって皮下脂肪内の脂質豊富細胞（例えば、脂肪細胞）を破壊し、脂肪の容積を低減してより細く美的に好ましい外観をもたらす非侵襲的方法である。低温が表皮に印加され、脂質豊富細胞（例えば、脂肪細胞）を損傷するのに十分な期間にわたって皮下層をターゲット温度まで冷却する。これらの細胞は、次に分解され、脂質は、身体によって時間と共に除去される。
【０００４】
クリオリポリシス的な脂肪除去は、皮下脂肪層の温度を有意な数の脂肪細胞を損傷するのに十分に長い期間にわたって十分に低い温度まで下げることを必要とする。様々な具体的なプロトコルがこれを達成するために開発されている。一般的に、脂質豊富ターゲット組織（例えば、皮下脂肪）は、約１０秒から３０分の間隔にわたって約１０℃の温度から約−２５℃まで下げられる（例えば、米国特許第７、３６７、３４１号明細書を参照）。ある一定のプロトコルでは、複数の冷却サイクルが単一治療セッションの進行にわたって利用され、冷却サイクルは、非冷却サイクルによって分離される。治療セッションは、数日、数週、又は数ヶ月の進行にわたって数回繰り返される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，３６７，３４１号明細書
【特許文献２】米国特許第７，８５４，７５４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／００７７２０１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００８／００７７２１１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／０２８７８３９号明細書
【特許文献６】米国特許出願第１３／８３０，０２７号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１２／００２２５１８号明細書
【特許文献８】米国特許出願第１３／８３０，４１３号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１１／０２３８０５１号明細書
【特許文献１０】米国特許第８，２８５，３９０号明細書
【特許文献１１】米国特許第８，２７５，４４２号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｂ．Ａ．、外１名「真皮内脂肪細胞は皮膚創傷治癒中に線維芽細胞の補充を媒介する」、Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）、２０１３年  第１４０巻（第７号）、１５１７−１５２７頁
【非特許文献２】Ｃｏｈｅｎ，ＭＬ．「ヒトの皮膚の熱特性測定」、評論雑誌Ｊ．Ｉｎｖｅｓｔ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ．、６９号、３３３−３３８頁、１９７７年
【非特許文献３】Ｄｕｃｋ，Ｆ．Ａ．「組織の物理特性」、参考図書Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、１９９０年
【非特許文献４】Ｊｉｍｅｎｅｚ  Ｌｏｚａｎｏ，Ｊ．Ｎ．、外３名「皮膚及び皮下組織の高周波加熱における線維性中隔の効果」、Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ｓｔｕｄｙ，Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、第４５号（第５巻）、３２６−３３８頁、２０１３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
低温治療は、ある一定の条件下で脂肪細胞及び非脂肪細胞に影響を及ぼして損傷する可能性がある。従って、クリオリポリシスの適用を制限する１つの要因は、低温への過剰露出による周囲表皮への損傷の可能性である。この理由から、脂肪除去プロトコルは、非脂肪細胞への損傷を防止する又は最小にするために露出時間を制限する及び／又はある一定の閾値よりも高い温度に保つことを一般的に求めている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法であり、脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の皮膚特性の改善を生成する。ある一定の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊される。ある一定の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％未満が破壊される。一部の実施形態では、この冷却する段階は、いずれの皮膚悪影響も生じない。ある一定の実施形態では、その悪影響は、色素沈着過剰、色素沈着低下、不要な水疱形成、不要な瘢痕化、永久的な望ましくない変質、及び醜い傷痕から構成される群から選択される。ある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングのこの変更は、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＭＣＰ−１、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、アシル化刺激タンパク質、α１酸性糖タンパク質、ペントラキシン−３、ＩＬ−１受容体アンタゴニスト、マクロファージ移動阻害因子、及びＳＡＡ３から構成される群から選択される１又は２以上のサイトカインの発現の増加をもたらす。一部の実施形態では、この発現の増加は、真皮層、皮下層、又はその両方で生じる。ある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングのこの変更は、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン（例えば、ヘパラン硫酸、ケラチン硫酸、及びコンドロイチン硫酸）、フィブリノーゲン、ラミニン、フィブリン、フィブロネクチン、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、バーシカン、アグレカン、ルミカン、デコリン、グリピカン、テナシン、シンデカン、インテグリン、ディスコイジンドメイン受容体、ペルレカン、Ｎ−ＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ、焦点接着キナーゼ、基質メタロプロテアーゼ、及びＲｈｏ−キナーゼから構成される群から選択される１又は２以上の細胞外基質成分の増加をもたらす。一部の実施形態では、１又は２以上の細胞外基質成分の増加は、表皮層、真皮層、皮下層、又はその組合せに生じる。ある一定の実施形態では、この１又は２以上の改善された皮膚特性は、皮膚の厚みの増加、新たなコラーゲン含有量の増加、皮膚の張りの増加、皮膚の滑らかさの増加、皮膚の引き締まり、真皮／表皮水和作用の増加、真皮再構成、及び線維性中隔の肥厚化から構成される群から選択される。
【０００９】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法であり、この脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の皮膚特性の改善を生成する。ある一定の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位の近位に治療ユニットを適用することによって実行される。ある一定の実施形態では、この治療ユニットの温度は、約−１８℃から約０℃である。一部の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位での表皮の温度を約−１５℃から約５℃に下げる。ある一定の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位での表皮の温度が約１０分から約２５分にわたって約−１５℃から約５℃の温度であった後で中断される。ある一定の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃よりも低く下げない。一部の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃から約３０℃に下げる。ある一定の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が約１０分から約２５分にわたって約３℃から約３０℃の温度であった後で中断される。一部の実施形態では、この冷却する段階は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が３℃よりも低く下がる前に中断される。ある一定の実施形態では、この冷却する段階は、単一治療セッション中に再加温期間によって分離されて２回又は３回以上繰り返される。
【００１０】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更をもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が＋３℃の温度よりも低く下がる前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法である。ある一定の実施形態では、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度は、、冷却要素の適用中に約３℃から約１５℃に低下する。ある一定の実施形態では、皮下脂肪層全体での皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊される。一部の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％のいずれか未満が破壊される。
【００１１】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更をもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の下の皮下脂肪層全体の温度がそこにある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるレベルまで低下する前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法である。ある一定の実施形態では、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度は、冷却要素の適用中に約３℃から約１５℃に低下する。ある一定の実施形態では、皮下脂肪層全体での皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊される。一部の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％のいずれか未満が破壊される。
【００１２】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者内の新規コラーゲン形成を増大する方法であり、この脂肪細胞シグナリングの変更は、新規コラーゲン形成を増大する。ある一定の実施形態で本明細書に同じく提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更と新規コラーゲン形成の増大とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が＋３℃の温度よりも低く下がる前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者内の新規コラーゲン形成を増大する方法である。ある一定の実施形態で本明細書に更に提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が脂肪細胞シグナリングの変更と新規コラーゲン形成の増大とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の下の皮下脂肪層全体の温度がそこにある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるレベルまで低下する前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者内の新規コラーゲン形成を増大する方法である。ある一定の実施形態では、コラーゲン形成は、真皮脂肪層内で増大する。ある一定の実施形態では、コラーゲン形成は、表皮基底接合部（例えば、基底膜を真皮に取り付ける）、真皮、及び線維性中隔内で増大する。
【００１３】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者の皮膚弛緩を低減する方法であり、この脂肪細胞シグナリングの変更は、皮膚弛緩を低減する。ある一定の実施形態で本明細書に同じく提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更と皮膚弛緩の低減とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が＋３℃の温度よりも低く下がる前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の皮膚弛緩を低減する方法である。ある一定の実施形態で本明細書に更に提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更と皮膚弛緩の低減とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の下の皮下脂肪層全体の温度がそこにある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるレベルまで低下する前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の皮膚弛緩を低減する方法である。
【００１４】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む皮膚厚みを増大する方法であり、脂肪細胞シグナリングの変更は、皮膚厚みの増大を生じる。ある一定の実施形態で本明細書に同じく提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更と皮膚厚みの増大とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の約７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が＋３℃の温度よりも低く下がる前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の皮膚厚みを増大する方法である。ある一定の実施形態で本明細書に更に提供するのは、ターゲット部位の表皮を約−１５℃から約５℃に冷却するのに十分な期間にわたって被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に冷却要素を適用する段階であって、この冷却が１又は２以上の脂肪細胞シグナリング事象の変更と皮膚厚みの増大とをもたらす上記適用する段階と、ターゲット部位の下の皮下脂肪層全体の温度がそこにある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるレベルまで低下する前に冷却要素を除去する段階とを含む被験者の皮膚厚みを増大する方法である。
【００１５】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、本明細書に開示する方法に使用するためのシステムである。一部の実施形態で本明細書に同じく提供するのは、治療ユニットと、治療ユニットと通信する冷却ユニットを有するアプリケータとを含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善するためのシステムであり、アプリケータは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却するように構成される。一部の実施形態では、この治療ユニットの温度は、約−１８℃から約０℃である。ある一定の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、ターゲット部位での表皮の温度を約−１５℃から約５℃に下げる。ある一定の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、約１０分から約２５分にわたってターゲット部位での表皮の温度が約−１５℃から約５℃の温度であった後で中断される。一部の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃よりも低く下げない。ある一定の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度を約３℃から約３０℃に下げる。ある一定の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、約１０分から約２５分にわたってターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が約３℃から約３０℃の温度であった後で中断される。一部の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、ターゲット部位の７ｍｍ下方の皮下脂肪層の温度が３℃の温度よりも低く下がる前に中断される。ある一定の実施形態では、このアプリケータが被験者の皮膚を冷却する時に、この冷却は、単一治療セッション中に再加温期間によって分離されて２回又は３回以上繰り返される。一部の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、１又は２以上の皮膚特性の改善が生成される。
【００１６】
一部の実施形態で本明細書に提供するのは、治療ユニットと、治療ユニットと通信する冷却ユニットを有するアプリケータとを含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善するためのシステムであり、アプリケータは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却するように構成される。一部の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１０％未満が破壊される。ある一定の実施形態では、皮下脂質豊富細胞の１％、２％、３％、４％、５％、又は７％未満が破壊される。ある一定の実施形態では、アプリケータが被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する時に、この冷却は、皮膚のいずれの悪影響も生じない。一部の実施形態では、この悪影響は、色素沈着過剰、色素沈着低下、不要な水疱形成、不要な瘢痕化、永久的な望ましくない変質、及び醜い傷痕から構成される群から選択される。ある一定の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、この変更は、ＴＧＦ−β、ＴＮＦ−α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＭＣＰ−１、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、アシル化刺激タンパク質、α１酸性糖タンパク質、ペントラキシン−３、ＩＬ−１受容体アンタゴニスト、マクロファージ移動阻害因子、及びＳＡＡ３から構成される群から選択される１又は２以上のサイトカインの発現の増加をもたらす。一部の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、発現のこの増加は、真皮層、皮下層、又はその両方に生じる。ある一定の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、この変更は、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン（例えば、ヘパラン硫酸、ケラチン硫酸、及びコンドロイチン硫酸）、フィブリノーゲン、ラミニン、フィブリン、フィブロネクチン、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、バーシカン、アグレカン、ルミカン、デコリン、グリピカン、テナシン、シンデカン、インテグリン、ディスコイジンドメイン受容体、ペルレカン、Ｎ−ＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ、焦点接着キナーゼ、基質メタロプロテアーゼ、及びＲｈｏ−キナーゼから構成される群から選択される１又は２以上の細胞外基質成分の増加をもたらす。ある一定の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、１又は２以上の細胞外基質成分のこの増加は、表皮層、真皮層、皮下層、又はその組合せに生じる。ある一定の実施形態では、アプリケータが脂肪細胞シグナリングを変更する時に、この１又は２以上の改善された皮膚特性は、皮膚厚みの増大、新たなコラーゲン含有量の増加、皮膚の張りの増加、皮膚の滑らかさの増加、皮膚の引き締まり、真皮／表皮水和作用の増加、真皮再構成、及び線維性中隔の肥厚化から構成される群から選択される。
【００１７】
本特許又は本出願ファイルは，カラーに実行された少なくとも１枚の図面を含有する。カラー図面を有するこの特許又は特許出願公報の複写は，要求及び必要な費用の支払い時に米国特許商標庁によって提供されることになる。
【００１８】
図面では、同一参照番号は、類似の要素又は行為を識別する。図面内の要素のサイズ及び相対位置は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。例えば、様々な要素の形状及び角度は、縮尺通りに描かれない場合があり、これらの要素の一部は、図面の読み易さを改善するために任意に拡大かつ位置決めされている。更に、描かれているような要素の特定形状は、特定要素の実際の形状に関していずれの情報も伝えることを意図しておらず、図面内での認識を容易にするように専ら選択されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、皮膚及び脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に変化のない対照（未処置組織）の図である。
【図１Ｂ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、処置後３週であり、処置後の真皮及び皮下脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの発現上昇を表すＣｙ５の強いシグナルを示すスライドの図である。
【図１Ｃ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、処置後３週であり、脂肪細胞（矢印）の周りのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの発現上昇を示す真皮の拡大図である。
【図１Ｄ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、処置後３週であり、脂肪細胞（矢印）の周りのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの発現上昇を示す皮下脂肪の拡大図である。
【図２Ａ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のコラーゲンＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，赤色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、ＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡの発現を表す皮膚及びコラーゲン構造にのみＣｙ５に対する陽性シグナルを示す対照（未処置組織）の図である。
【図２Ｂ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織内のコラーゲンＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ発現に関する制御式表皮冷却の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，赤色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、皮下脂肪組織内のＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ発現のシグナル上昇を示す処置後３週サンプルの図である。
【図３Ａ】制御式表皮冷却に続く脂肪細胞の近くのコラーゲン合成を示す代表的な脂肪組織断面であり、コラーゲン＝マッソンのトリクロム，青色であり、脂肪細胞の周りにコラーゲン染色を示さない対照（未処置）の図である。
【図３Ｂ】制御式表皮冷却に続く脂肪細胞の近くのコラーゲン合成を示す代表的な脂肪組織断面であり、コラーゲン＝マッソンのトリクロム，青色であり、脂肪細胞の周りにコラーゲン染色のない処置後１週の図である。
【図３Ｃ】制御式表皮冷却に続く脂肪細胞の近くのコラーゲン合成を示す代表的な脂肪組織断面であり、コラーゲン＝マッソンのトリクロム，青色であり、脂肪細胞の周りに陽性コラーゲン染色（新たに合成されたコラーゲン）を示す処置後３週の図である。
【図３Ｄ】制御式表皮冷却に続く脂肪細胞の近くのコラーゲン合成を示す代表的な脂肪組織断面であり、コラーゲン＝マッソンのトリクロム，青色であり、新たに合成されたコラーゲン（矢印）を示す処置後３週サンプルの拡大図である。
【図４】制御式表皮冷却に応答した大腿皮膚厚み変化のヒストグラムであり、皮膚厚み測定値が、製造業者のコンパニオン解析ソフトウエアを使用して２０人のヒト被験者にわたって２７０のターゲット部位で５０ＭＨｚ超音波を使用して得られ、ヒストグラムが、全２７０のターゲット部位にわたるベースライン厚みと最終処置後１２週の厚みとの間の差の分布を示す図である。
【図５Ａ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者１、部位１、ベースライン（１．４２ｍｍ）の図である。
【図５Ｂ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者１、部位１、最終処置後１２週（２．０５ｍｍ）の図である。
【図５Ｃ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者１、部位２、ベースライン（１．２８ｍｍ）の図である。
【図５Ｄ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者１、部位２、最終処置後１２週（１．７７ｍｍ）の図である。
【図５Ｅ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者２、部位１、ベースライン（０．９６ｍｍ）の図である。
【図５Ｆ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者２、部位１、最終処置後１２週（１．１９ｍｍ）の図である。
【図５Ｇ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者２、部位２、ベースライン（１．０５ｍｍ）の図である。
【図５Ｈ】２人の被験者の２つの異なる部位の皮膚厚みに対する制御式表皮冷却の効果の代表的な画像であり、皮膚が、画像の中心での不均一なエコー帯として示され、上部の明るい層が、超音波ライナ（薄い超エコー帯）であり、結合ゲルが、皮膚とライナの間に位置し（顕著に低エコーの帯）、被験者２、部位２、最終処置後１２週（１．２３ｍｍ）の図である。
【図６Ａ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリング深度での制御式表皮冷却の異なる治療持続時間の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、−１１℃で２０分にわたる治療の後の被験者の部位であり、脂肪の中へのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリングの深度が約５ミリメートル（ｍｍ）であることを示す図である。
【図６Ｂ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリング深度での制御式表皮冷却の異なる治療持続時間の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、−１１℃で３５分にわたる治療の後の被験者の部位であり、脂肪の中へのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリングの深度が約９ミリメートル（ｍｍ）であることを示す図である。
【図６Ｃ】原位置交雑によって可視化された皮膚及び脂肪組織でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリング深度での制御式表皮冷却の異なる治療持続時間の効果を示す代表的な組織断面であり、蛍光擬似カラー：ＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ＝Ｃｙ５，黄色であり、核＝ＴＲＩＴＣ，青色であり、−１１℃で６０分にわたる治療の後の被験者の部位であり、脂肪の中へのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡのシグナリングの深度が約１４．５ミリメートル（ｍｍ）であることを示す図である。
【図７】冷却カップ、皮膚、脂肪、及び筋肉組織層を示すターゲット治療領域に対する制御式冷却に関する計算生体熱伝達モデルの断面図である。
【図８】１１℃で３５分にわたる制御式冷却治療に対する組織内の温度分布の断面図（図７に描いた生体熱伝達モデル）であり、カラーバーが、摂氏での温度範囲を示し、０、２、及び５℃に対する等温線が、冷却された組織範囲の基準として含まれ、過渡的生体熱伝達３次元モデルが、市販の有限要素解析ソフトウエア（ＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．０、ＣＯＭＳＯＬ・インコーポレーテッド、バーリントン、マサチューセッツ州）を使用して解かれたことを示す図である。
【図９Ａ】−１１℃での制御式冷却治療に対する組織内の２色（黄色−青色）マップの断面図であり、カラーマップが、黄色が温度Ｔ≦５℃での組織を表して濃い青色がＴ＞５℃での組織を表すような５℃の閾値温度（Ｔｓ）で分割され、１０分のＴｄである異なる治療持続時間（Ｔｄ）に対するシミュレーションを提示する図である。
【図９Ｂ】−１１℃での制御式冷却治療に対する組織内の２色（黄色−青色）マップの断面図であり、カラーマップが、黄色が温度Ｔ≦５℃での組織を表して濃い青色がＴ＞５℃での組織を表すような５℃の閾値温度（Ｔｓ）で分割され、２０分のＴｄである異なる治療持続時間（Ｔｄ）に対するシミュレーションを提示する図である。
【図９Ｃ】−１１℃での制御式冷却治療に対する組織内の２色（黄色−青色）マップの断面図であり、カラーマップが、黄色が温度Ｔ≦５℃での組織を表して濃い青色がＴ＞５℃での組織を表すような５℃の閾値温度（Ｔｓ）で分割され、３５分のＴｄである異なる治療持続時間（Ｔｄ）に対するシミュレーションを提示する図である。
【図９Ｄ】−１１℃での制御式冷却治療に対する組織内の２色（黄色−青色）マップの断面図であり、カラーマップが、黄色が温度Ｔ≦５℃での組織を表して濃い青色がＴ＞５℃での組織を表すような５℃の閾値温度（Ｔｓ）で分割され、６０分のＴｄである異なる治療持続時間（Ｔｄ）に対するシミュレーションを提示する図である。
【図１０Ａ】異なる治療持続時間（Ｔｄ）及び−５℃のＴａｐｐである異なる印加された制御式冷却温度（Ｔａｐｐ）に対する脂肪内モデルの対称軸（図７参照）に沿う温度プロファイルを示す図である。
【図１０Ｂ】異なる治療持続時間（Ｔｄ）及び−１１℃のＴａｐｐである異なる印加された制御式冷却温度（Ｔａｐｐ）に対する脂肪内モデルの対称軸（図７参照）に沿う温度プロファイルを示す図である。
【図１０Ｃ】異なる治療持続時間（Ｔｄ）及び−１５℃のＴａｐｐである異なる印加された制御式冷却温度（Ｔａｐｐ）に対する脂肪内モデルの対称軸（図７参照）に沿う温度プロファイルを示す図である。
【図１１】異なる治療持続時間と−１１℃の制御式冷却温度Ｔａｐｐとに対する脂肪内の対称軸に沿う温度プロファイルであり、曲線が、２℃の温度閾値（Ｔｓ）で解析され（破線）、シグナリング深度が、異なる持続時間（Ｔｄ）、矢印、に対して評価された図である。
【図１２】−５℃、−１１℃（図１１に示す例示的計算）、及び−１５℃のＴａｐｐである異なる制御式冷却温度に対する２℃のＴｓの閾値温度でのシグナリング深度曲線を示す図である。
【図１３】−５℃、−１１℃、及び−１５℃のＴａｐｐである異なる制御式冷却温度に対する５℃のＴｓの閾値温度でのシグナリング深度曲線を示す図である。
【図１４】−１１℃のＴａｐｐ及び２℃、４℃、及び５℃のＴｓでの観察されたシグナリング深度（生体内試験からの組織断面で測定されたもの、図６Ａから６Ｃ参照）と理論的なシグナリング深度曲線（生体熱伝達モデルからのもの）との比較を示す図である。
【図１５】本発明の技術の実施形態により被験者の皮下脂質豊富ターゲット区域から非侵襲的に熱を除去するための治療システムの部分概略等角投影図である。
【図１６】本発明の技術の実施形態により図１５のシステムに使用するのに適するコンピュータシステムソフトウエアモジュールとコンピュータデバイスの副構成要素とを示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の本発明の説明は、単に本発明の様々な実施形態を例示することを意図するに過ぎない。従って、本明細書に議論する具体的な修正は、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく様々な均等物、変更、及び修正を行うことができることは当業者には明らかであろうし、そのような同等実施形態は本発明に含められるものとすることは理解される。
【００２１】
本明細書全体を通して「一実施例」、「実施例」、「一実施形態」、又は「実施形態」への言及は、その実施例に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特徴が本発明の技術の少なくとも１つの実施例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箇所での「一例では」、「実施例では」、「一実施形態」、又は「実施形態」という語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施例に言及している訳ではない。更に、具体的な特徴、構造、ルーチン、ステージ、又は特性は、本発明の技術の１又は２以上の実施例にあらゆる好ましい方法で組み合わせることができる。本明細書に与える表題は便宜上のものであり、本発明の技術の範囲又は意味を制限する又は解釈することを意図していない。
【００２２】
本明細書に提供する方法、システム、及びデバイスは、下に位置する皮下脂質豊富細胞に有意な損傷を引き起こすには不十分な温度及び時間で実行される表皮冷却が、下に位置する皮下脂質豊富細胞に有意な損傷（例えば、２０％を超える損傷）を引き起こすのに十分な温度及び時間で表皮冷却が実行された場合に他に生じると考えられる皮膚外観の改善を含む隣接する真皮層及び表皮層での様々な有益な効果を引き起こすのに十分な表皮、真皮、及び皮下脂肪における１又は２以上の脂肪細胞シグナリング経路を活性化するという予期せぬ発見に基づくものである。一部の実施形態では、真皮層及び表皮層（例えば、皮膚）に対する有益な効果は、被験者の皮下層への変化をもたらす１又は２以上の脂肪細胞シグナリング経路の活性化に応じて生じる。例えば、被験者の皮下層、真皮層、及び／又は表皮層でのコラーゲンの生成の増加は、改善された皮膚外観をもたらすことができる。
【００２３】
これらの予期せぬ発見は、以下で説明する実験例によって例証され、それらは、ある温度及び時間で実行される制御式表皮冷却の投与が真皮及び皮下脂肪の両方においてＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現の有意な増加をもたらし、皮下脂肪に対する効果が最も顕著であることを示している。本明細書に使用するような「制御式冷却」又は「制御式表皮冷却」という用語は、交換可能に使用され、下に位置する皮下脂質豊富細胞に有意な損傷を引き起こすには不十分な温度及び時間で実行される被験者の表皮の冷却を指すことができる。実施される制御式冷却はまた、脂肪中のコラーゲンＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡ発現の有意な増加をもたらし、皮下層及び真皮層及び／又は表皮層のような治療される脂肪組織の近くでコラーゲン合成が付随して増加する。コラーゲン生成の増加は、例えば、目に見える皺及び筋が少なく、又は皺及び筋がそれほど目立たない、より引き締まった、より滑らかな皮膚を含む多くの有益な美容効果と関連している。これらの結果に基づいて、制御式表皮冷却が皮膚厚みに及ぼす効果をヒト被験者で評価した。被験者は、最後の治療から１２週後に大腿の皮膚厚みの有意な増加を示している。
【００２４】
本明細書に使用する用語「制御式サブ−クリオリポリシス的冷却」及び「サブ−クリオリポリシス」は、表皮の制御式冷却及び冷却される表皮の下方にある隣接する真皮層及び皮下層のあらゆる付随する冷却を指し、それは皮下脂肪細胞に対する有意な損傷又は破壊を生じない。言い換えれば、皮下脂肪細胞の２０％又はそれよりも多くを損傷するという結果にはならない。
【００２５】
ある一定の有益な皮膚効果は、これまでにクリオリポリシス的な脂肪除去手順と関連して観察されていたが、これらの利点は、皮下層にわたる皮下脂質豊富細胞に対する有意な損傷及び／又は破壊の結果であると仮定されていた。本明細書に開示する結果は、皮下層の脂質豊富細胞に損傷を与えない又は最小限に損傷するサブ−クリオリポリシス的な冷却（例えば、制御式冷却）を使用しても有益な皮膚効果が得られる可能性があるという第１の指標を与える。いずれの特定の理論にも縛られる意図はないが、クリオリポリシス（例えば、約−１１℃の温度を有し、約３５分にわたって皮膚に適用される皮膚面アプリケータによって送出される冷却治療）中に生じる特定のシグナリング事象も、サブ−クリオリポリシス的な冷却プロトコルの使用中に誘発されると考えられる。しかし、被験者の皮下層にわたる皮下脂質豊富細胞に有意な損傷及び／又は破壊を引き起こすクリオリポリシスとは異なり、サブ−クリオリポリシス的な冷却プロトコルは、同じ又はほぼ類似の有意な損傷及び／又は破壊を引き起こさない。被験者の皮下層の上側３分の１又は約上側３分の１がクリオリポリシスとサブ−クリオリポリシスとで同じ、類似の、又はほぼ類似の温度まで及び／又はその温度を使用して治療されるとは言え、被験者の皮下層の上側３分の１に印加される温度持続時間は、クリオリポリシスと比べてサブ−クリオリポリシス中は短い。サブ−クリオリポリシス中に使用されるより短い温度持続時間は、クリオリポリシスと比べて被験者への損傷が低減され、破壊及び／又は損傷する脂肪細胞が少ないという結果をもたらす一方、サブ−クリオリポリシス的又はクリオリポリシス的療法に続く被験者内のシグナリング事象の同じ、類似の、又はほぼ類似のレベル、量、タイプ、及び／又は程度を維持すると考えられる。
【００２６】
ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な損傷をもたらさない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者内の脂肪細胞シグナリングを変更する方法である。ある一定の実施形態では、これらの方法は、１又は２以上の皮膚特性の改善を生成する。従って、本明細書に同じく提供するのは、脂肪細胞シグナリングを変更するが皮下脂質豊富細胞の有意な損傷をもたらさない程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却する段階を含む被験者の１又は２以上の皮膚特性を改善する方法である。これらの方法を使用して改善可能な皮膚特性の例は、厚み、張り、滑らかさ、引き締まり、真皮／表皮の水和作用、及びコラーゲン含有量を含むがこれらに限定されない。従って、ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、皮膚及び／又は線維性中隔の厚みを増大する方法、コラーゲン生成を増大する方法、コラーゲン含有量を増大する方法、皮膚の張りを増大する方法、皮膚の滑らかさを増大する方法、皮膚の引き締まりを増大する方法、及び被験者の真皮及び／又は表皮の水和作用を増大する方法である。ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法は、真皮再構成、再生的再構成、皮膚の治癒（例えば、創傷治癒）、又は皮膚治癒応答の強化に対して使用することができる。
【００２７】
本明細書に使用する「ターゲット部位」とは、制御式冷却を受ける被験者の表皮の一部分（例えば、被験者の皮膚の外面）を指す。制御式冷却が、被験者の皮膚と直接接触した状態に配置された治療ユニット（例えば、冷却ユニット）を使用して行われる実施形態では、ターゲット部位は、少なくとも、治療ユニットと直接接触する皮膚の部分とその下方の皮膚とを含む。
【００２８】
これらの実施形態のある一定のものでは、ターゲット部位への制御式冷却の印加は、ターゲット部位と接触領域から半径方向内方に延びる被験者の身体の一部分とを含む「治療部位」を発生させることができ、例えば、治療部位の少なくとも一部を含む被験者の身体の当該部分は、治療ユニットと直接接触する皮膚の当該部分から半径方向に少なくとも約１ｍｍ、少なくとも約２ｍｍ、少なくとも約３ｍｍ、少なくとも約５ｍｍ、少なくとも約１０ｍｍ、少なくとも約１５ｍｍ、少なくとも約２０ｍｍ、少なくとも約３０ｍｍ、少なくとも約４０ｍｍ、又は少なくとも約５０ｍｍ延びる。他の実施形態では、治療部位は、被験者の身体又は被験者の身体の少なくとも大部分を含むことができる。これらの実施形態では、ターゲット部位に印加される制御式冷却は、１又は２以上の全身性シグナリング事象又はほぼ全身性シグナリング事象をもたらすことができ、被験者の１又は２以上のシグナリング経路を活性化することができる。
【００２９】
一部の実施形態では、被験者の表皮は、約−４０℃から約１０℃の温度範囲のターゲット温度に又は約−２５℃から約５℃、約−２０℃から約５℃、又は約−１５℃から約５℃の温度範囲のターゲット温度まで制御可能に冷却することができる。ある一定の実施形態では、被験者の皮下層は、被験者の皮膚（例えば、被験者の皮膚の下面）から約１５ｍｍ、約１０ｍｍ、約９ｍｍ、約８ｍｍ、約７ｍｍ、約６ｍｍ、約５ｍｍ、約４ｍｍ、約３ｍｍ、約２ｍｍ、約１ｍｍ、又は約１ｍｍ未満下方で上述のターゲット温度のあらゆる範囲にあるターゲット温度まで冷却することができる。いずれの特定の理論にも縛られる意図はないが、制御式冷却（例えば、サブ−クリオリポリシス的な冷却）が上述の深度のいずれかで達成され、それにより、サブ−クリオリポリシス的に冷却された組織において１又は２以上のシグナリング事象を誘発することができると考えられる。これらの実施形態では、１又は２以上のシグナリング事象は、被験者の皮膚面から上述の深度のいずれかよりも更に下方の組織では誘発されない。一部の実施形態では、被験者の表皮（例えば、表皮層）は、サブ−クリオリポリシス及び／又はクリオリポリシス中に少なくとも約５℃まで冷却される。
【００３０】
被験者の表皮をある一定の温度まで冷却することに加えて、本発明の技術を使用して被験者の真皮層の約１ｍｍから約２０ｍｍ下にある被験者の皮下層（例えば、皮下脂肪層）を冷却することができる。一部の実施形態では、被験者の皮下層は、被験者の真皮層から約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約９ｍｍ、約１４ｍｍ、約１８ｍｍ、又は約２０ｍｍ下方で約−２５℃から約２０℃、又は約−１５℃から約１５℃、又は約０℃から約１５℃に冷却することができる。制御式冷却の印加前では、上述の深度のいずれかにある被験者の皮下層は、約３５℃から約４０℃、例えば、約３７℃であるとすることができる。本発明の開示の方法は、一部の実施形態では、上述の深度での皮下温度を決定するのに有益な公知の技術を使用して被験者の真皮層の少なくとも約２０ｍｍ下まで被験者のベースライン皮下温度を決定する段階を含むことができる。
【００３１】
方法のタイプ又は開示する方法のパラメータに限定する意図はないが、温度（例えば、真皮、表皮、及び／又は皮下の温度）を決定するための例示的方法は、ある一定の組織（例えば、皮膚、脂肪、筋肉）及びそれらの構成物に独特な間接測定（例えば、熱伝達方程式）及び直接測定を含む。一部の実施形態では、直接測定は、電気インピーダンス測定、光学測定、及び／又は結晶化測定を実行するように構成されるような温度を直接的に測定する及び／又は決定するように構成された１又は２以上のシステム及び／又はデバイスを使用して実行される。そのようなシステムは、制御ユニットへのフィードバックとして特に表皮、真皮、及び／又は脂肪細胞から温度情報を抽出するように構成された検出器を含むことができる。検出された温度情報は、入力された特性及び／又はパラメータに基づいて制御ユニットで分析することができる。例えば、脂肪細胞の温度は、検出器で検出された表皮の温度に基づいて計算によって決定することができる。従って、治療システムは、１又は２以上の脂肪細胞の温度を非侵襲的に測定することができる。次にこの情報は、例えば、冷却／加熱要素及び治療インタフェースのエネルギ／温度を調節することによる治療ユニットの連続的なフィードバック制御のために制御ユニットに使用され、それにより、周囲の表皮及び真皮が過度に損傷を受けないように治療の温度及び時間を制御しながらもターゲット脂肪細胞の最適な治療温度を維持することができる。一部の実施形態では、冷却／加熱要素は、約−１０℃から約４２℃までの範囲で調節可能な温度を提供することができる。自動温度測定及び制御シーケンスを繰り返して、手順が完了するまでそのような温度範囲を維持することができる。
【００３２】
脂質豊富細胞を冷却することによる脂肪組織の低減は、組織冷却がターゲット組織の物理的処置（例えば、マッサージ）を伴う場合に、より一層有効であり得ることに注意されたい。本発明の実施形態による治療ユニットは、振動デバイスのような組織マッサージデバイスを含むことができる。これに代えて、冷却／加熱要素の機械的な振動又は運動を提供するために圧電変換器を治療ユニット内に使用することができる。検出器は、治療の有効性をモニタするために及び／又は周囲組織への損傷を防ぐために皮膚粘性の変化を検出するためのフィードバックデバイスを含むことができる。例えば、振動検出デバイスを使用してターゲット組織又は周囲組織の共振周波数のあらゆる変化を検出することができ、これらの組織は、治療ユニットに収容された振動デバイスで機械的に移動するか又は振動させた場合に組織粘性の変化を示すことができる。
【００３３】
表皮及び／又は真皮が冷却治療によって損傷を受けないことを更に保証するために、光学検出器／フィードバックデバイスを使用して表皮の光学特性の変化をモニタすることができ（氷形成が生じた場合は散乱が増大する）、電気フィードバックデバイスを使用して表皮内の氷形成によって生じる表皮の電気インピーダンスの変化をモニタすることができ、及び／又は超音波フィードバックデバイスを使用して皮膚内での氷形成をモニタする（実際には回避する）ことができる。あらゆるそのようなデバイスは、皮膚の損傷を防止するか又は最小にするために治療を中断又は調節するシグナリング制御ユニットを含むことができる。
【００３４】
本発明の実施形態による治療システムは、いくつかの構成及び計器を含むことができる。異なるタイプの手順、構成、及び／又は計器に対して設計されたアルゴリズムを制御ユニットに関して含むことができる。治療システムは、プローブコントローラと、脂肪細胞の最小侵襲性温度測定のためのプローブとを含むことができる。有利なことに、プローブは脂肪細胞のより正確な温度を測定することができ、それにより、治療ユニットの制御と治療の有効性とを改善することができる。
【００３５】
治療部位への損傷を回避するために、制御式冷却は、温度に反比例した期間にわたって行うことができる。例えば、一部の実施形態では、治療ユニットをターゲット部位に配置し、約１０秒から約２時間の時間範囲の時間にわたって冷却が印加される。これらの実施形態では、ターゲット温度が例えば約−４０℃の場合に、より短い時間（例えば、約１０秒）が使用され、ターゲット温度が例えば約１０℃の場合に、より長い時間（例えば、約２時間）が使用される。一部の実施形態では、ターゲット温度は、約−１５℃から約０℃の温度範囲にあり、冷却は、約１０分から約２５分にわたって印加される。他の実施形態では、ターゲット温度は、約−４０℃から約０℃の温度範囲にあり、冷却は、約１０秒から約２５分にわたって印加される。表皮温度は、制御式冷却治療の適用前、適用中、及び／又は適用後に標準的な温度測定デバイス、システム、及び／又は方法を使用して連続的又は断続的にモニタすることができる。
【００３６】
皮下脂質豊富細胞の「破壊」と皮下脂質豊富細胞の「損傷」は、本明細書で交換可能に使用され、細胞の殺滅、細胞の破砕、及び／又は細胞の結晶化を指す。皮下脂質豊富細胞に関連して「有意な破壊」と「有意な損傷」は、本明細書で交換可能に使用され、皮下脂質豊富細胞の特定集団（例えば、ターゲット部位の特定距離内にある及び／又はターゲット部位下方の特定深度にある及び／又はターゲット部位の容積にわたる又はターゲット部位の容積全体の特定の割合にわたるなどのターゲット部位下方の皮下脂質豊富細胞の特定容積内にある全ての皮下脂質豊富細胞）内の約２０％未満、約１９％未満、約１８％未満、約１７％未満、約１６％未満、約１５％未満、約１０％未満、約８％未満、約７％未満、約５％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０．５％未満、又は約０．１％未満の皮下脂質豊富細胞を指す。一部の実施形態では、制御式冷却は、皮下脂質豊富細胞に結晶化を引き起こすには不十分であるが、それでも皮下脂質豊富細胞に損傷又は有意な損傷を引き起こすことができる。
【００３７】
本明細書に使用する「脂肪細胞シグナリング」とは、脂肪細胞によって開始され、脂肪細胞に関わり、又は他に脂肪細胞からの応答を誘発するものであって、脂肪細胞がシグナリング経路の一部でなかったとすれば他に脂肪細胞が誘発されない又は関わらないあらゆるシグナリング経路を指す。更に、脂肪細胞シグナリングはまた、恒常状態に戻るまで不活性又は活性であるか又は断続的に不活性及び／又は断続的に活性を含むそれらの何らかの組合せに留まることができる事象の不活性又は活性カスケードを指す。従って、脂肪細胞シグナリングは、脂肪細胞が損傷を受けた後に１又は２以上のケモカイン又はサイトカインが放出され、これらが免疫細胞及び／又は炎症性細胞（例えば、マクロファージ）を引きつけ、それらが最後にＴＧＦ−β又は他のサイトカインを放出することができる１又は２以上の事象を含む。脂肪細胞シグナリングは、サイトカイン、ケモカイン、アディポカイン、ペプチド、転写因子（例えば、ＴＧＦ−βの発現又はＴＧＦ−βに関わる１又は２以上のシグナリング事象に関連付けられる転写因子）、核酸、糖類又は他の糖又は炭水化物系分子、及び脂質から構成される群から選択される１又は２以上の分子に関わっている。これらの分子はまた、塩、塩基、リン酸塩、エステル、エーテル、アルキル、又はそれらのあらゆる他の誘導体を含むことができる。サイトカイン及び脂肪細胞シグナリングに関与する他の分子は、本明細書では脂肪細胞シグナリング分子と呼ぶことができる。
【００３８】
本明細書に使用する脂肪細胞シグナリングを「変更する」とは、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子のレベルを治療前のベースラインレベルから増加又は低減することを意味する。脂肪細胞シグナリング分子の増加又は低減は、真皮層、皮下脂肪層、又はその両層で観察される場合がある。
【００３９】
ある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子の増加とすることができる（例えば、発現（当該分子をコード化する核酸又は当該分子自体）、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子の生成及び／又は分泌における増加）。この増加は、シグナルが「オン」になったこと、すなわち、以前は不活性又はほぼ不活性であった脂肪細胞シグナルの活性化を表すことができ、又は単にシグナルが治療前のレベルと比べて上方調整されたことを表すことができる。
【００４０】
ある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子の低減とすることができる（例えば、発現（当該分子をコード化する核酸又は当該分子自体）、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子の生成及び／又は分泌における低減）。この低減は、シグナルが完全に「オフ」になったこと（すなわち、以前は活性であった脂肪細胞シグナルの不活性化）を表すことができ、又は単にシグナルが治療前のレベルと比べて下方調整されたことを表すことができる。
【００４１】
ある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングの変更は、１又は２以上の脂肪細胞シグナリング分子の増加と、１又は２以上の異なる脂肪細胞シグナリング分子の同時的な低減とすることができる。
【００４２】
本明細書に開示する方法のある一定の実施形態では、冷却に対する直接的及び／又は間接的な応答によって増加又は低減する脂肪細胞シグナリング分子のうちの１又は２以上は、サイトカイン、アディポカイン、及びケモカインである。例えば、ある一定の実施形態では、本明細書に開示する方法は、腫瘍成長因子β（「ＴＧＦ−β」）、腫瘍壊死因子α（「ＴＮＦ−α」）、インターロイキン１β（「ＩＬ−１β」）、インターロイキン６（「ＩＬ−６」）、及び単球走化性タンパク質１（「ＭＣＰ−１」）、レプチン、アディポネクチン、レジスチン、アシル化刺激タンパク質、α１酸性糖タンパク質、ペントラキシン−３、ＩＬ−１受容体アンタゴニスト、マクロファージ移動阻害因子、及び血清アミロイドＡ３（「ＳＡＡ３」）の発現の増加を引き起こすことができる。ある一定の実施形態では、サイトカインレベルの増加又は低減は、被験者の真皮層、皮下脂肪層、又はその両層で生じる。一部の実施形態では、脂肪細胞シグナリング分子のうちの１又は２以上は、１又は２以上の外因性過程に応答して発現され、放出され、誘発され、発現中断され、分解され、又は他に変更される。低酸素状態にある時に、脂肪細胞は、１又は２以上のサイトカインの発現を増大する及び／又は１又は２以上のサイトカインを放出することができる。例えば、外因性過程は、被験者の血液微小循環によって与えられるような被験者の酸素及び／又は栄養供給の変化に起因して又は血管狭窄の長期化に起因して引き起こされた又は他に影響を受けた低酸素状態の脂肪細胞を含む。従って、ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、ＴＧＦ−βレベルを増大するのには十分であるが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるには不十分な程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却することにより、被験者の真皮層、皮下脂肪層、又はその両方においてＴＧＦ−βレベルを増大する段階を含む被験者内のサイトカイン（例えば、ＴＧＦ−β）レベルを増大する方法である。
【００４３】
本明細書に開示する方法のある一定の実施形態では、冷却に対する直接的及び／又は間接的な応答によって増加又は低減する脂肪細胞シグナリング分子のうちの１又は２以上は、細胞外基質成分である。例えば、ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法は、コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカン（例えば、ヘパラン硫酸、ケラチン硫酸、及びコンドロイチン硫酸）、フィブリノーゲン、ラミニン、フィブリン、フィブロネクチン、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、バーシカン、アグレカン、ルミカン、デコリン、グリピカン、テナシン、シンデカン、インテグリン、ディスコイジンドメイン受容体、ペルレカン、及び／又はそれらと結合する分子、例えば、以下に限定されるものではないが、細胞接着分子（例えば、Ｎ−ＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ）、焦点接着キナーゼ、基質メタロプロテアーゼ、及びＲｈｏ−キナーゼ）のような分子の増加を引き起こすことができる。ある一定の実施形態では、これらの増加は、被験者の真皮層、皮下脂肪層、又はその両方におけるコラーゲンの生成及び／又は含有量の増加をもたらす。一部の実施形態では、１又は２以上の細胞外基質成分に対する１又は２以上の変更（例えば、ＥＣＭ再構成）は、被験者の脂肪細胞に関連付けられる。これらの変更は、治療前の被験者の皮膚の手触りと比べてより堅い、硬い、張りがあるなどの被験者の皮膚の手触り、又はそのように知覚された触感をもたらすことができる。しかし、これらの変化は、皮膚自体に直接影響を与えるのではなく、むしろ、被験者の皮膚に直接的又は間接的に結合した１又は２以上の構造に影響を与える場合がある。ある一定の実施形態では、ＥＣＭ再構成は、再構成が終了すると治療前の被験者のコラーゲン基質と比べてより強固な（例えば、コラーゲン線維の密度、強度、及び／又は長さがより大きい）コラーゲン基質をもたらす閾値を有することができる。
【００４４】
従って、ある一定の実施形態で本明細書に提供する方法は、コラーゲン生成を増大する及び／又はコラーゲン含有量を増大するのに十分であるが、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるには不十分な程度まで被験者の皮膚をターゲット部位で冷却することにより、被験者内のコラーゲン生成を増大する及び／又はコラーゲン含有量を増大する方法である。これらの方法は、真皮層、皮下脂肪層、又はその両方においてコラーゲン生成及び／又はコラーゲン含有量の増加をもたらすことができる。
【００４５】
本明細書で提供する方法のある一定の実施形態では、脂肪細胞シグナリングは、治療の進行中にのみ変更される（すなわち、冷却が中断された時点又はその前後で、シグナリングは治療前のベースラインレベル付近に戻る）。他の実施形態では、冷却が中断された後もある期間にわたって脂肪細胞シグナリングは変更されたままである。例えば、脂肪細胞シグナリングは、冷却が中断された後に２分、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、５時間、８時間、１２時間、１６時間、２４時間、３６時間、４８時間、３日、５日、７日、１０日、１５日、３０日、６０日、９０日、１２０日、１５０日、又は１５０日を超える日数にわたって変更された状態に留まる場合がある。
【００４６】
同じく、ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、開示する方法を実行するためのデバイス及びシステムである。ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法は、被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に適用される治療ユニットを利用する。ある一定の実施形態で本明細書に提供するのは、図１９に関してより詳細に説明するようなそのような治療ユニットを有するデバイス及びシステムである。
【００４７】
本明細書に開示する方法のある一定の実施形態では、表皮冷却に続いて皮下脂質豊富細胞の有意な破壊が存在しないのは、脂肪細胞の有意な破壊をトリガするのに十分な長さの期間にわたって十分に低い温度に皮下層が冷却されないことの結果であるとすることができる。これは、表皮冷却にクリオリポリシス手順に通常使用されるよりも高い温度、クリオリポリシス手順に通常使用されるよりも短い冷却持続時間、又はその組合せを使用する結果であるとすることができる。
【００４８】
本明細書に開示する方法のある一定の実施形態では、表皮冷却に続いて皮下脂質豊富細胞の有意な破壊が存在しないのは、脂肪細胞の破壊をトリガするのに十分な期間にわたって皮下層が冷却されないことの結果である。これらの実施形態では、皮下層は、十分に長い持続時間にわたって皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じると考えられる温度まで冷却することができるが、有意な破壊が生じる前に冷却が中断される。
【００４９】
本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、表皮冷却は、ターゲット部位で表皮の近くに治療ユニットを適用することによって実行され、治療ユニットは、クリオリポリシスに必要な深度まで下に位置する組織を冷却しないが、制御式サブ−クリオリポリシス的冷却を達成するように冷却する。
【００５０】
本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、表皮冷却は、ターゲット部位で表皮の近くに治療ユニットを適用することによって実行され、治療ユニットは、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるほどには低くない温度に設定される。これらの実施形態では、治療ユニットの温度は、クリオリポリシス的な手順に使用される温度よりも高い。この相対的に高い温度のために、治療ユニットの適用は、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じる程度まで皮下層の温度を低減することはない。
【００５１】
上記で詳細に説明したように、表皮冷却（例えば、制御式冷却）は、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるには不十分な期間にわたってターゲット部位で表皮の近くに治療ユニットを適用することによって実行される。これらの実施形態では、治療ユニットが表皮の近くにある期間は、クリオリポリシスに使用される期間よりも短い。ある一定の実施形態では、この相対的に短い露出は、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じる程度まで治療ユニットが皮下層の温度を低減しないことを意味する。他の実施形態では、この相対的に短い露出は、皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じる可能性がある程度まで治療ユニットが皮下層の温度を低減するが、当該破壊を生じるには短過ぎる期間にわたって温度を低減することを意味する。ある一定の実施形態では、治療ユニットは、ある期間（例えば、クリオリポリシスに使用される時間の１／２、１／４、１／８、又は１／１０）にわたって表皮の近くに適用することができる。
【００５２】
上記で詳細に説明したように、治療ユニットが皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるには不十分な期間にわたって表皮の近くに適用される本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、治療ユニットは、クリオリポリシスに使用することができる温度に又はその温度付近に設定される。他の実施形態では、治療ユニットは、クリオリポリシスに使用することができる温度よりも高い温度に設定される（すなわち、冷却は、クリオリポリシスに使用される場合よりも高い温度かつ短い期間で実行される）。
【００５３】
本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、複数の（すなわち、２又は３以上の）冷却サイクルは、連続的な冷却サイクルが非冷却サイクル及び好ましくは能動再加温のサイクルで分離された単一治療セッションの進行にわたって利用される場合がある。例えば、ある一定の実施形態では、治療ユニットは、第１の冷却サイクルに対してターゲット部位で表皮の近くに適用され、第１の非冷却サイクルに対して取り外され、次に、第２の冷却サイクルに対して再び適用することができる。この過程は、望ましい結果を達成するのに必要なサイクル数だけ繰り返すことができる。これに代えて、治療ユニットは、冷却及び加温／再加温のサイクルの全てに対してターゲット部位で表皮の近くに適用されたままとすることができ、治療ユニットは、精密に制御可能な冷却／加熱要素を有する。例えば、熱電クーラーは、熱電クーラーに掛かる電圧を単に逆転させることにより、冷却して次に再加温するのに使用することができる。ある一定の実施形態では、非冷却サイクルは、予め決められた期間とすることができる。他の実施形態では、非冷却サイクルは可変とすることができる。例えば、ある一定の実施形態では、非冷却サイクルは、皮下層、真皮層、又は表皮の温度が上昇してターゲット温度に戻る（例えば、治療前のベースライン温度に戻る）のに十分な期間とすることができる。ある一定の実施形態では、非冷却サイクルは、受動加温を利用することができる（すなわち、皮膚は、何ら関与することなく自然に温まってベースライン又は他の予め決められた温度に戻ることができる）。他の実施形態では、非冷却サイクルは能動加温を利用し、表皮温度をベースライン温度又は他の予め決められた温度に戻すことができる。
【００５４】
本明細書に提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、複数（すなわち、２又は３以上）の治療セッションを実行することができる。例えば、治療セッションは、望ましい結果を達成するか又は維持するために適宜繰り返すことができる。ある一定の実施形態では、治療セッションは、予め決められた間隔で（例えば、約２日毎、約５日毎、約１週毎、約１ヶ月毎、約２、３、又は４ヶ月毎に）固定期間にわたって繰り返すことができる。これに代えて、治療セッションは、必要ベースで繰り返すことができる。
【００５５】
本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスの一部の実施形態では、ターゲット部位への表皮冷却治療の適用中に第１の温度から第２の温度へ、第３の温度へ、第４の温度へのように温度に勾配を与えることができる。温度は、ランプアップさせることができ（例えば、第１の温度は第２の温度よりも低く、第２の温度は第３の温度よりも低く、第３の温度は第４の温度よりも低いなど）、又はランプダウンさせることができる（例えば、第１の温度は第２の温度よりも高く、第２の温度は第３の温度よりも高く、第３の温度は第４の温度よりも高いなど）。これらの実施形態では、治療持続時間の一部にわたって又は治療全体を通して温度に勾配を与えることができる。
【００５６】
本明細書に開示する方法のある一定の実施形態では、表皮冷却は、ターゲット部位の下にある皮下脂肪層の温度を有意に低減しない。他の実施形態では、表皮冷却は、下に位置する皮下脂肪層の温度を低減するが、上述のように特定の深度までしか低減しないとすることができる。例えば、ある一定の実施形態では、表皮冷却は、被験者の真皮層の約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約９ｍｍ、約１４ｍｍ、約１８ｍｍ、又は約２０ｍｍ下方で又はそれ未満では皮下組織の温度を有意には低減しない。一実施形態では、表皮冷却は、皮膚面の約５ｍｍから約７ｍｍ下にある下に位置する皮下脂肪層の温度を治療前のベースライン温度から下げることができるのに対して、約７ｍｍ又はそれよりも深い位置にある下に位置する皮下脂肪層は、ベースラインから十分には冷却されない。これらの実施形態では、約５ｍｍから約７ｍｍよりも下方の皮下脂肪層の冷却の程度及び／又は冷却の持続時間は、これらのより深い層にある皮下脂質豊富細胞の有意な破壊を生じるには不十分である。上述のように、本発明の開示の方法は、治療ユニットをターゲット部位に配置してサブ−クリオリポリシス的な冷却を適用することにより、ターゲット区域の表面を約−４０℃から約１０℃に約５分から約２時間にわたって冷却する段階を含む。一部の実施形態では、ターゲット温度は、約−１５℃から約０℃の温度範囲にあり、冷却は、約１０分から約２５分にわたって印加される。他の実施形態では、ターゲット温度は、約−４０℃から約０℃の温度範囲にあり、冷却は、約１０秒から約２５分にわたって印加される。ある一定の実施形態では、皮下組織温度の有意な低減とは、ベースライン温度から約１℃又はそれよりも大きい低減を指す。ベースライン温度は、制御式冷却を適用する前に個々の被験者について決定することができる。従って、ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法は、１又は２以上の指定された深度にある皮下組織のベースライン温度を決定する段階を含む。
【００５７】
ある一定の実施形態では、サブ−クリオリポリシス的な制御式冷却は、皮膚面の少なくとも約５ｍｍから約１０ｍｍ下に位置する皮下組織の温度を予め決められた最低温度に又はそれよりも高く維持する。例えば、サブ−クリオリポリシス的な制御式冷却は、皮膚面の少なくとも約５ｍｍから約１０ｍｍ下に位置する皮下組織の温度を約２０℃、約１５℃、約１０℃、約５℃、約４℃、約３℃、約２℃、約１℃、約０℃、又は約−５℃という予め決められた最低温度に又はそれよりも高く維持することができる。
【００５８】
本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスのある一定の実施形態では、制御式サブ−クリオリポリシス的冷却は、クリオリポリシス的な脂肪除去に関連付けられると考えられるよりも少ない程度まで表皮層及び／又は真皮層を冷却する。
【００５９】
制御式サブ−クリオリポリシス的冷却は、クリオリポリシス的な脂肪除去に関連付けられる悪影響リスクを低減すると期待される。例えば、より高い温度及び／又はより短い露出時間のために、制御式サブ−クリオリポリシス的冷却は、色素沈着低下又は色素沈着過剰を含む表皮損傷のリスクを低減すると期待される。
【００６０】
ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスに使用する治療ユニットは、クリオリポリシス的な脂肪除去に使用される治療ユニットと同じか又は類似である。これらの実施形態では、治療ユニットは、脂肪除去をもたらす程度まで皮下脂肪層を冷却することができるが、そのような方式では使用されない。例えば、治療ユニットは、脂肪除去に使用されるよりも高い温度に設定することができ（すなわち、より少なく冷却する）、又はより短い期間にわたって又はより少ない冷却サイクルに対して適用することができる。そのような治療ユニットの利点は、それがクリオリポリシス的な脂肪除去又は本明細書で提供するサブ−クリオリポリシス的な方法のいずれかに使用することができるということである。
【００６１】
ある一定の実施形態では、本明細書で提供する方法、システム、及びデバイスに使用する治療ユニットは、クリオリポリシス的な脂肪除去に使用される治療ユニットとは異なる。これらの一部の実施形態では、治療ユニットは、クリオリポリシス的な脂肪除去に必要である程度まで皮下層を冷却することができない可能性がある。例えば、治療ユニットは、皮下層を有意に冷却するのに必要な程度まで冷却することができないように設計される場合がある。これに代えて、治療ユニットはフィードバック機構を組み込むことができ、それにより、真皮冷却のターゲットレベルに達した時又は皮下層が冷却を示し始めた時に治療ユニットの温度は上昇する。そのような治療ユニットの利点は、皮下層の意図しない過剰冷却のリスクを低減し、従って、低温冷却に関連付けられた１又は２以上の有害事象（例えば、色素沈着過剰、色素沈着低下、不要な水疱形成、不要な瘢痕化、永久的な望ましくない変質、皮膚の凍結、感覚の喪失（例えば、永久的及び／又は一時的なもの）、及び醜い傷痕）のリスクを低減することができるということである。ある一定の実施形態では、本明細書に開示する治療方法、システム、及びデバイスは、浮腫を引き起こす。他の実施形態では、本明細書に開示する治療方法、システム、及びデバイスは、治療上有効量の浮腫（例えば、被験者に対する１又は２以上の望ましい及び／又は有益な効果に寄与する浮腫の量）を誘発する。しかし、一部の実施形態では、本明細書に開示する治療方法、システム、及びデバイスは、一過性の局所的な発赤、紫斑、及び／又は痺れを引き起こす可能性がある。
【００６２】
他の実施形態では、本明細書に開示する治療方法、システム、及びデバイスは、真皮内脂肪細胞が皮膚創傷治癒中に線維芽細胞の補充を媒介することが公知であるように創傷治癒を促進することができる（Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｂ．Ａ．，Ｈｏｒｓｌｅｙ，Ｖ．「真皮内脂肪細胞は皮膚創傷治癒中に線維芽細胞の補充を媒介する（Ｉｎｔｒａｄｅｒｍａｌ  ａｄｉｐｏｃｙｔｅｓ  ｍｅｄｉａｔｅ  ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ  ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ  ｄｕｒｉｎｇ  ｓｋｉｎ  ｗｏｕｎｄ  ｈｅａｌｉｎｇ）」（２０１３）、Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）、第１４０巻（第７号）、１５１７−１５２７頁）。いずれの特定の理論にも縛られる意図はないが、被験者の皮膚に関連付けられた細胞外基質の修復は、被験者の皮膚を取り囲む又は他にそれに関連付けられた組織で、組織内で、又は組織において創傷治癒を誘発、促進、改善、又は他に媒介すると期待される。
【００６３】
コラーゲン生成の増加に加えて、本明細書で提供する制御式非クリオリポリシス的な冷却方法は、例えば、エラスチン線維、糖タンパク質、及びタンパク質多糖類のうちの１又は２以上を含む皮膚細胞外基質の１又は２以上の追加の成分を増大することができる。本明細書で提供する方法がエラスチンの形成、分解、及びデノボ合成（再構成）、及び／又はネイティブエラスチンの修復を促進する実施形態では、これらの変化は、治療された脂肪組織又はその近くのトロポエラスチン発現の上方調整によって媒介される場合がある。
【００６４】
いずれの仮説にも縛られることなく、制御式サブ−クリオリポリシス的冷却に続いて観察されるコラーゲン生成及び皮膚厚みの変化は、皮下脂肪内の損傷又は刺激された細胞（例えば、前脂肪細胞、脂肪細胞、局所線維芽細胞、炎症性細胞、幹細胞）がサイトカイン／成長因子（例えば、ＴＧＦ−β、ＰＤＧＦ、ｂＦＧＦ、ＩＧＦ）を放出する結果である可能性があり、これは、次は、真皮脂肪及び皮膚内の隣接した結合組織細胞（例えば、線維芽細胞、筋線維芽細胞）を刺激して細胞外基質成分（例えば、コラーゲン、エラスチン）を合成する。
【００６５】
例えば、ＴＧＦ−βは、いくつかの結合組織遺伝子の発現の重要なメディエータであることは公知である。ＴＧＦ−βシグナリングは、セリン／トレオニンプロテインキナーゼであるその同族細胞膜受容体へのリガンド結合によって誘発される。細胞膜受容体は、Ｉ型又はＩＩ型受容体（ＴＧＦβＲＩ及びＴＧＦβＲＩＩ）に分類される。ＩＩ型受容体は構成的活性型である。リガンドが結合すると、ＩＩ型受容体はＩ型受容体に近づき、リン酸化させて活性化する。カノニカルなシグナリングでは、受容体の活性化は、ＳＭＡＤとして公知の転写因子群（ＴＦ）のＣ末端のリン酸化を誘発する。リン酸化されたＳＭＡＤは、次に、コメディエータであるＳＭＡＤ、ＳＭＡＤ４と複合体を形成し、ＳＭＡＤ４は核に移動して遺伝子プロモータと結合する。様々なＴＦ及び補因子と協働して、これらの複合体は何百もの遺伝子の転写を制御する。この又は他の類似の経路により、組織の制御式サブ−クリオリポリシス的冷却とＴＧＦ−βの放出とにより、近くの線維芽細胞及び／又は他の修復細胞が増殖して細胞外基質成分を合成することができる。ＴＧＦ−βの存在下での皮膚細胞によるコラーゲン及びエラスチン合成の調整に関する証拠は広く研究されている［１−１０］。
【００６６】
当業者は、本明細書に説明する様々な実施形態を組み合わせることができること認識するであろう。例えば、本明細書に開示する様々な治療方法からの段階は、満足の行く又は改善したレベルの治療を達成するために組み合わせることができる。
【００６７】
本明細書に使用する用語「約」は、説明した値又は値の範囲の１０％以内を意味する。
【００６８】
図１５を参照すると、この図は、腹部区域１５０２又は別の適切な区域のような患者又は被験者１５０１の皮下脂質豊富ターゲット区域から非侵襲的に熱を除去するための治療システム１５００の一例を示す部分概略等角投影図である。アプリケータ１５０４は、被験者１５０１の皮下脂質豊富ターゲット区域を冷却するか又はそこから熱を除去するために協働する被験者１５０１のターゲット区域と治療ユニット１５０６とを係合させることができる。アプリケータ１５０４は印加システムの一部とすることができ、アプリケータ１５０４は、被験者１５０１のいずれの皮膚又は皮下の脂質豊富ターゲット区域からも熱を除去することができるように異なる身体部位に適する様々な構成、形状、及びサイズを有することができる。例えば、吸引アプリケータ、ベルトアプリケータ（そのいずれもマッサージ又は振動機能と組み合わせて使用することができる）のような異なるタイプのアプリケータを治療中に適用することができる。各アプリケータ１５０４は、顎、頬、腕、大胸部、大腿、ふくらはぎ、臀部、腹部、「おなかの贅肉」、背中、及び乳房などのような患者の身体の識別された部分を治療するように設計することができる。例えば、吸引アプリケータは、背中の領域に適用することができ、ベルトアプリケータは、マッサージ又は振動の有無に関わらず大腿領域の周りに適用することができる。治療システム１００と共に使用するために様々に使用可能又は適応可能である例示的アプリケータ及びそれらの構成は、例えば、本発明の同一出願人による米国特許第７、８５４、７５４号明細書、及び米国特許出願公開第２００８／００７７２０１号明細書、第２００８／００７７２１１号明細書、及び第２００８／０２８７８３９号明細書に説明されており、それらの内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。更に別の実施形態では、システム１５００はまた、アプリケータ１５０４に組み込まれた又はアプリケータと共に使用するように構成された患者保護デバイス（図示せず）を含むことができ、これは、アプリケータが患者の皮膚に直接接触しないように防ぎ、それによって患者間の相互汚染の可能性を低減し、アプリケータの洗浄要件を最小にする。患者保護デバイスはまた、様々なストレージデバイス、コンピュータデバイス、及び無線周波数識別（ＲＦＩＤ）構成要素のような通信デバイスを含む又は組み込むことができ、例えば、その使用をモニタ及び／又は計量することを可能にする。例示的患者保護デバイスは、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている本発明の同一出願人による米国特許出願公開第２００８／００７７２０１号明細書に説明されている。
【００６９】
本発明の例では、システム１５００はまた、治療ユニット１５０６と、アプリケータ１５０４と治療ユニット１５０６の間の供給及び戻り流体ライン１５０８ａ−ｂとを含むことができる。治療ユニット１５０６は、被験者及び／又は被験者のターゲット区域と係合するように構成された接続されたアプリケータ１５０４の温度を上昇又は下降させることができるデバイスである。治療ユニット１５０６は、循環する冷却液からヒートシンクへ熱を移し、流体ライン１５０８ａ−ｂを通してアプリケータ１５０４に冷えた冷却液を供給することができる。代わりに、治療ユニット１５０６は、加温期間にわたってアプリケータ１５０４に温かい冷却液を循環させることができる。更に別の実施形態では、治療ユニット１５０６は、アプリケータ１５０４を通して冷却液を循環させ、アプリケータ内に組み込まれた１又は２以上のペルチェ型熱電素子への電力供給を制御することにより、アプリケータの温度を上昇又は下降させることができる。循環冷却液の例は、水、グリコール、合成熱伝達流体、オイル、冷媒、及び／又はあらゆる他の適切な熱伝導流体を含む。流体ライン１５０８ａ−ｂは、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、及び／又は特定の循環冷却液を収容することができる他の材料から構築されたホース又は他の導管とすることができる。治療ユニット１５０６は、冷凍ユニット、冷却塔、熱電式チラー、又は冷却液から熱を除去することができるあらゆる他のデバイスとすることができる。一実施形態では、治療ユニット１５０６は、冷却液を収容して供給するように構成された流体チャンバ１５０５を含むことができる。これに代えて、治療ユニット１５０６に代えて又は治療ユニット１５０６と併せて、上水道（例えば、水道水）を使用することができる。他の実施形態では、アプリケータ１５０４は、その全体が引用により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１３／８３０，０２７号明細書に説明されているような望ましい温度プロファイルを達成することができる流体冷却式アプリケータとすることができる。当業者は、治療ユニット、チラー、及び／又はアプリケータを本明細書に説明するものに限定する必要がないような使用可能ないくつかの他の冷却技術があることを認識するであろう。
【００７０】
システム１５００は、例えば、アプリケータ１５０４とエネルギ発生ユニット１５０７の間の電力ライン１５０９ａ−ｂを通して皮膚層又は皮下層の冷却された脂質豊富細胞から更に直接の情報を得るために必要に応じてターゲット領域にエネルギを印加するエネルギ発生ユニット１５０７を含むことができる。一実施形態では、エネルギ発生ユニット１５０７は、高電圧又は低電圧の電流を発生させ、アプリケータ１５０４内の１又は２以上の電極（例えば、カソード、アノード）にそれぞれ電力ライン１５０９ａ、１５０９ｂを通して送出することができる高電圧又は低電圧パルス発生器のような電気穿孔パルス発生器とすることができる。他の実施形態では、エネルギ発生ユニット１５０７は、ＲＦパルスのようなＲＦエネルギを発生させ、電力ライン１５０９ａ、１５０９ｂを通して又は他の電力ライン（図示せず）に送出することができる可変給電式ＲＦ発生器を含むことができる。更に別の実施形態では、エネルギ発生ユニット１５０７は、マイクロ波パルス発生器、超音波パルスレーザ発生器、又は高周波超音波（ＨＩＦＵ）フェーズドシグナル発生器、又はエネルギを印加するのに適する他のエネルギ発生器を含み、例えば、皮膚層又は皮下層の冷却された脂質豊富細胞から更に直接の情報を得るようにすることができる。一部の実施形態（例えば、ＲＦ戻り電極、単極構成を使用する場合の電圧帰還など）では、システム１５００は、アプリケータ１５０４とは別々に配置された戻り電極１５１１を含むことができ、電力ライン１５０９ｃ（点線に示す）は、存在する場合に戻り電極１５１１とエネルギ発生ユニット１５０７とを電気接続することができる。追加の実施形態では、システム１５００は、本明細書に説明するエネルギモダリティ発生ユニットの組合せのいずれか１つのような１よりも多いエネルギ発生ユニット１５０７を含むことができる。エネルギ発生ユニットと１又は２以上の電極を有するアプリケータとを有するシステムは、本発明の同一出願人による米国特許出願公開第２０１２／００２２５１８号明細書及び米国特許出願第１３／８３０、４１３号明細書に説明されている。
【００７１】
図示の例では、アプリケータ１５０４は、少なくとも１つの治療ユニット１５０６に関連付けられる。アプリケータ１５０４は、振動、マッサージ、及び／又はパルス駆動効果を生成するために機械的エネルギを供給することができる。アプリケータ１５０４は、治療部位に振動エネルギ又は他の機械的エネルギを供給するために偏心錘付きモータ、又は油圧モータ、電気モータ、空気圧モータのような他の振動モータ、ソレノイド、他の機械的モータ、圧電加振器のような１又は２以上のアクチュエータを含むことができる。別の例は、いずれかの望ましい組合せで単一アプリケータ１５０４に接続して使用する複数のアクチュエータを含む。例えば、偏心錘付きアクチュエータは、アプリケータ１５０４の１つのセクションに関連付けることができ、一方で空気圧モータは、同じアプリケータ１５０４の別のセクションに関連付けることができる。これは、例えば、治療システム１５００のオペレータに被験者１５０１の単一領域内又は複数領域間における脂質豊富細胞の差別的治療に対するオプションを与えることになる。アプリケータ１５０４との様々な組合せ及び構成において、１又は２以上のアクチュエータ及びアクチュエータタイプの使用が可能である。
【００７２】
アプリケータ１５０４は、１又は２以上の熱交換ユニットを含むことができる。各熱交換ユニットは、１又は２以上ペルチェ型熱電素子を含む又はそれに関連付けることができ、アプリケータ１０４は、カスタム空間冷却プロファイル及び／又は時間変化する冷却プロファイルを生成するために複数（例えば、１と５０の間、１０と４５の間、１５と２１の間、約１００など）の個別制御式熱交換ゾーンを有することができる。各カスタム治療プロファイルは、１又は２以上のセグメントを含むことができ、各セグメントは、指定された持続時間、ターゲット温度、及び振動、マッサージ、吸引、及び他の治療モードのような特徴に関する制御パラメータを含むことができる。複数の個別制御式熱交換ユニットを有するアプリケータは、本発明の同一出願人による米国特許出願公開第２００８／００７７２１１号明細書及び第２０１１／０２３８０５１号明細書に説明されており、それらの内容全体は引用により本明細書に組み込まれている。
【００７３】
システム１５００は、アプリケータ１５０４と作動的に結合された電源１５１０とコントローラ１５１４とを更に含むことができる。一実施形態では、電源１５１０は、被験者１５０１から熱を除去するためにアプリケータ１５０４に直流電圧を供給することができる。コントローラ１５１４は、制御ライン１５１６を通してアプリケータ１５０４の近くに配置されたセンサ（図示せず）によって処理パラメータをモニタし、取りわけ、処理パラメータに基づいて熱除去速度及び／又はエネルギ送出速度を調節することができる。コントローラ１５１４は、更に処理パラメータをモニタして、例えば、その全体が引用により本明細書に組み込まれている本発明の同一出願人による米国特許第８、２７５、４４２号明細書に説明されているようなカスタム治療プロファイル又は患者固有の治療計画に定められた治療パラメータのような治療パラメータに基づいてアプリケータ１５０４を調節することができる。
【００７４】
コントローラ１５１４は、電気ライン１５１２を通して又は代わりに無線又は光通信リンクを通してアプリケータ１５０４とデータを交換することができる。制御ライン１５１６及び電気ライン１５１２は、支持構造なしで図１５に示されていることに注意されたい。これに代えて、制御ライン１５１６及び電気ライン１５１２（及び流体ライン１０８ａ−ｂ及び電力ライン１５０９ａ−ｂを含むがこれらに限定されない他のライン）を導管などに束ねるか又はそれらが導管を伴ってそのようなラインを保護し、人間工学的快適性を高め、不要な動き（及び従って被験者１５０１からの熱除去及び／又は被験者１５０１へのエネルギ送出が非効率的になる可能性）を最小にし、及びシステム１５００に美的外観を提供することができる。そのような導管の例は、可撓性ポリマー、織物、又は複合シース、調節可能なアームなどを含む。そのような導管（図示せず）は、被験者１５０１の治療のために導管を定位置に（調節可能な継手などを通して）「固定」するように設計することができる。
【００７５】
コントローラ１５１４は、いずれかのプロセッサ、プログラマブル論理コントローラ、分散制御システム、及びセキュアプロセッサなどを含むことができる。セキュアプロセッサは、アクセス制御式物理インタフェース、不正開封防止閉じ込め、物理的な不正開封を検出して応答するための手段、セキュアストレージ、及びコンピュータ実行可能な命令の遮蔽された実行を有する集積回路として実施することができる。一部のセキュアプロセッサはまた、暗号化アクセラレータ回路を提供する。同じく、セキュアストレージは、セキュアフラッシュメモリ、セキュアシリアルＥＥＰＲＯＭ、セキュアフィールドプログラマブルゲートアレイ、又はセキュア特定用途向け集積回路として実施することができる。
【００７６】
別の態様では、コントローラ１５１４は、入力デバイス１５１８（タッチスクリーンとして示す）からデータを受信し、出力デバイス１５２０にデータを送信し、及び／又は制御パネル（図示せず）とデータを交換することができる。入力デバイス１５１８は、キーボード、マウス、スタイラス、タッチスクリーン、プッシュボタン、スイッチ、ポテンショメータ、スキャナ、マイクロフォンのようなオーディオ構成要素、又はユーザ入力を受け入れるのに適するあらゆる他のデバイスを含むことができる。出力デバイス１５２０は、ディスプレイ又はタッチスクリーン、プリンタ、ビデオモニタ、媒体読取装置、スピーカのようなオーディオデバイス、それらのあらゆる組合せ、又はユーザフィードバックを提供するのに適するあらゆる他の１又は複数のデバイスを含むことができる。
【００７７】
図１５の実施形態では、出力デバイス１５２０は、入力デバイス１５１８と出力デバイス１５２０の両方として機能するタッチスクリーンである。制御パネルは、視覚インジケータデバイス又は制御器（例えば、表示灯、数値ディスプレイなど）及び／又は音声インジケータデバイス又は制御器を含むことができる。制御パネルは、入力デバイス１５１８及び／又は出力デバイス１５２０とは別々の構成要素とすることができ、デバイスの１又は２以上と統合することができ、デバイスの１又は２以上と部分的に統合することができ、別の場所にあるなどとすることができる。代替例では、制御パネル、入力デバイス１５１８、出力デバイス１５２０、又はその部品（本明細書に説明する）は、アプリケータ１５０４に収容される、それに取り付けられる、又はそれと統合される場合がある。この例では、コントローラ１５１４、電源１５１０、制御パネル、治療ユニット１５０６、入力デバイス１５１８、及び出力デバイス１５２０は、持ち運びのための車輪１５２６付きラック１５２４で運ばれる。代替実施形態では、コントローラ１５１４は、マルチモダリティアプリケータ１５０４及び／又は上述の患者保護デバイスに収容される、それに取り付けられる、又はそれと統合される場合がある。更に別の実施形態では、様々な構成要素は、治療部位に固定して設置することができる。アプリケータ１５０４、治療ユニット１５０６の構成要素及び／又は作動に関する更なる詳細及び他の構成要素は、本発明の同一出願人による米国特許出願公開第２００８／０２８７８３９号明細書に見出すことができる。
【００７８】
作動において及び治療プロトコルを開始する入力の受信時に、コントローラ１５１４は、１又は２以上の電源１５１０、１又は２以上の治療ユニット１５０６、及び１又は２以上のアプリケータ１５０４に規定された治療計画の各セグメントを通して循環させることができる。その際、電源１５１０及び治療ユニット１５０６は、熱電クーラー（例えば、ＴＥＣ「ｚｏｎｅｓ」）のようなアプリケータ１５０４の１又は２以上の機能的構成要素に冷却液及び電力を供給して冷却サイクルを開始し、例えば、振動、マッサージ、吸引などのような機能又はモードを起動する。
【００７９】
１又は２以上のアプリケータ１５０４、患者の皮膚、患者保護デバイス、又は他の場所、又はその組合せに対して近位の温度センサ（図示せず）を使用して、コントローラ１５１４は、温度又は熱流束がターゲットの温度又は熱流束に十分に近いか否かを決定することができる。身体のある領域（例えば、脂肪組織）がターゲット温度に冷却又は加熱されたとしても、実際は、身体のその領域は、例えば、身体の自然な加熱及び冷却の変動のためにターゲット温度に近いが又はターゲット温度に等しくない可能性があることは認められるであろう。従って、本発明のシステムは、組織をターゲット温度に加熱又は冷却し、又はターゲット熱流束を供給するよう試みることができるが、センサは、十分に近い温度又は熱流束を測定する場合がある。ターゲット温度に達していない場合に、ターゲット温度又は「設定値」を維持するために電力を増加又は低減して熱流束を変化させ、脂質豊富な皮下脂肪組織に選択的に影響を与えることができる。
【００８０】
規定されたセグメント持続時間が満了すると、コントローラ１５１４は、次の治療プロファイルセグメントに示された温度及び持続時間を適用することができる。一部の実施形態では、温度は、電力以外の又はそれに加えた変数を使用して制御することができる。
【００８１】
一部の実施形態では、熱流束測定は、治療の投与中に起こり得る他の変化又は異常を示すことができる。例えば、熱流束センサによって検出される温度の上昇は、皮膚又は下に位置する組織（すなわち、真皮組織）における凍結事象を示すことができる。熱流束センサによって検出されるような温度の上昇はまた、例えば、アプリケータを皮膚のより温かい領域と接触させることのようなアプリケータに関連付けられた移動を示すことができる。フィードバックデータの収集及び温度測定のモニタの方法及びシステムは、本発明の同一出願人による米国特許第８、２８５、３９０号明細書に説明されている。
【００８２】
アプリケータ１５０４はまた、処理治療フィードバックを検出するための追加のセンサを含むことができる。追加のセンサは、処理パラメータの中でも特に組織インピーダンス、治療印加力、アプリケータとの組織接触、被験者１５０１の皮膚とのエネルギ相互作用を測定するために含めることができる。
【００８３】
一実施形態では、皮膚層又は皮下層の脂質豊富細胞からの熱除去に関連付けられたフィードバックデータをリアルタイムで収集することができる。そのようなフィードバックデータのリアルタイム収集及び処理を治療投与と連携して使用して、皮下脂肪組織を変更するか又は低減するのに使用される処理パラメータが正しくかつ実質的に与えられることを保証することができる。
【００８４】
システム１５００の例は、治療領域内の非脂質豊富細胞に対してほぼ付随的な損傷なしに脂質豊富細胞を損傷させる、傷付ける、破砕する、又は他に低減するアプリケータ１５０４を提供することができる。一般的に、脂質豊富細胞は、非脂質豊富細胞にはそれほど影響を与えない低温にそのような細胞を露出することにより、選択的に影響を受ける（例えば、損傷する、傷付く、又は破砕する）可能性があると考えられる。更に、上述のように、凍結保護剤を治療部位の被験者１５０１の皮膚に局所的に投与する及び／又はアプリケータ１５０４と共に使用して、利点の中でも特に治療中に（例えば、真皮及び表皮の皮膚層にある）非脂質豊富組織の凍結防止を助け、選択的に治療領域の脂質豊富細胞から直接の情報を得て、有益にかつ美容的に皮下脂肪組織を変更し、汗腺を治療し、及び／又は皮脂分泌を低減することができる。その結果、皮下脂肪組織及び腺上皮細胞のような脂質豊富細胞が損傷を受ける可能性があるのに対して、表面の非脂質豊富細胞が更に低い温度に露出される場合でも、同じ領域内の他の非脂質豊富細胞（例えば、真皮及び表皮の皮膚細胞）はほぼ損傷を受けない。一部の実施形態では、アプリケータ１０４で与えられる機械的エネルギは、影響を受けた脂質豊富細胞を機械的に破砕することにより、脂質豊富細胞に対する効果を更に高めることができる。１つの作動モードでは、アプリケータ１５０４は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれている本発明の同一出願人による米国特許第７、８５４、７５４号明細書に開示されたデバイスのような手持ち式デバイスをもたらすように構成することができる。
【００８５】
被験者の皮膚に対して圧力又は吸引タイプの力と共にアプリケータ１５０４を適用するか又は皮膚に押圧することは、効率的な治療を達成するのに有利である可能性がある。一般的に、被験者１５０１の体内温度は約３７℃であり、血液循環は一定の体温を維持するための一機構である。その結果、治療する領域の皮膚及び皮下層を流れる血流は、皮下脂肪の冷却を打ち消す熱源と見なすことができる。従って、対象組織を冷却するのは、そのような組織から熱を除去するだけでなく、この組織を循環する血液の熱も除去しなければならない。従って、例えば、アプリケータを圧力と共に適用するなどの手段により、治療領域を流れる血流を一時的に低減するか又は排除することで組織冷却の効率を改善し、真皮及び表皮を通じた過度の熱損失を回避することができる。更に、吸引により身体から皮膚を引き離すことができ、これはターゲットとされた下に位置する組織の冷却を助けることができる。
【００８６】
システム１５００（図１５）を使用していくつかの前処置及び治療方法を実行することができる。方法の特定の実施例を本明細書に説明するが、当業者は、本発明のシステムが実行することができる他の方法を識別することができる。更に、本明細書に説明する方法は、様々な方法で変更することができる。例示的に、図示の論理部の順序を再配置することができ、サブステージを並行して実行することができ、図示の論理部を省略することができ、他の論理部を含むことができる等々である。
【００８７】
図１６は、本発明の開示の実施形態によるコンピュータデバイス１６００の副構成要素を示す概略ブロック図である。コンピュータデバイス１６００は、プロセッサ１６０１、メモリ１６０２（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１６０３、及び／又はサブシステム及び他の構成要素１６０４を含むことができる。コンピュータデバイス１６００は、広範な計算処理、格納、感知、画像処理、及び／又は他の機能のいずれかを実行することができる。コンピュータデバイス１６００の構成要素は、単一ユニットに収容されるか又は複数の相互接続したユニットにわたって（例えば、通信ネットワーク上で）分散される場合がある。コンピュータデバイス１６００の構成要素は、適宜、ローカル及び／又はリモートのメモリストレージデバイスと、広範なコンピュータ可読媒体のいずれかとを含むことができる。
【００８８】
図１６に示すように、プロセッサ１６０１は、ソフトウエアモジュールのようなプロセッサ１６０１を実行するための複数の機能モジュール１６０６を含むことができる。ソースコード（すなわち、従来のプログラミング言語）の様々な実施は、コンピュータ可読ストレージ媒体上に保存されるか又は搬送波で伝送媒体上に具現化される場合がある。プロセッサのモジュール１６０６は、入力モジュール８０８、データベースモジュール１６１０、処理モジュール１６１２、出力モジュール１６１４、及び必要に応じて表示モジュール１６１６を含むことができる。
【００８９】
作動において、入力モジュール１６０８は、図１５に関して上述した１又は２以上の入力デバイスを通してオペレータ入力１６１９を受信し、受信した情報又は選択を更に別の処理のために他の構成要素に伝達する。データベースモジュール１６１０は、患者記録、治療データセット、治療プロファイル及び手術記録、及び他のオペレータ活動を含む記録を編成してデータストレージ（例えば、内部メモリ１６０２、外部データベースなど）との間でこれらの記録の保存及び検索を容易にする。単層ファイルシステム、階層型データベース、リレーショナルデータベース、分散型データベースなどのようなあらゆるタイプのデータベース構成を利用することができる。
【００９０】
図示の例では、処理モジュール１６１２は、センサ（例えば、温度測定構成要素）及び／又は他のデータソースからのセンサ読取値１６１８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１６１４は、オペレータ入力を外部コンピュータデバイスに及び制御変数をコントローラ１９１４（図１５）に伝達することができる。表示モジュール１６１６は、処理パラメータ、センサ読取値１６１８、出力信号１６２０、入力データ、治療プロファイル、及び規定された作動パラメータを変換し、表示画面、プリンタ、スピーカシステムなどのような１又は２以上の接続された表示デバイスを通して送信するように構成することができる。好ましい表示モジュール１６１６は、コントローラ１６１４がセンサ読取値１６１８又は治療進行の他のステータスを出力デバイス１６２０（図１５）上に表示することを可能にするビデオドライバを含むことができる。
【００９１】
様々な実施形態では、プロセッサ１６０１は、標準的な中央演算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部を抽出しようとする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プロセッサの実行又はレジスタをモニタすることを可能にするデバッグピンを持たなくてもよい。他の実施形態では、本発明のシステムは、セキュア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採用することができる。
【００９２】
メモリ１６０２は、標準メモリ、セキュアメモリ、又は両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採用することにより、本発明のシステムは、データ及び命令が高度に安全であること、及び復号のような機密性の高い作動が観察から遮蔽されることの両方を保証することができる。
【００９３】
適切なコンピュータ環境及び他のコンピュータデバイス及びユーザインタフェースは、「身体整形用途のための治療計画システム及び方法（ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＰＬＡＮＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＯＤＹ  ＣＯＮＴＯＵＲＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ）」という名称の本発明の同一出願人による米国特許第８、２７５、４４２号明細書に説明されており、その内容全は引用により本明細書に組み込まれている。
【実施例１】
【００９４】
ＴＧＦ−β発現に対する制御式クリオリポリシス的冷却の効果
本発明の譲渡人であるＺｅｌｔｉｑ  Ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓインコーポレーテッドから入手可能な市販のＣｏｏｌＡｄｖａｎｔａｇｅ  Ｐｅｔｉｔｅ（商標）治療ユニットを−１１℃の制御式冷却温度に設定し、ヒト被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に３５分の治療持続時間にわたって適用した。
【００９５】
皮膚及び脂肪層でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に対する表皮冷却の効果をＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  ｖｉｅｗＲＮＡ（登録商標）ＩＳＨアッセイプロトコルを使用するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織サンプルのＲＮＡ原位置交雑（ＲＮＡ−ＩＳＨ）染色により評価した。プローブは、ヒトＴＧＦ−β１遺伝子（Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ，＃ＶＡ６−１７２６４）であった。
【００９６】
治療の３週間後に、被験者は、脂肪内でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現の有意な増加を示すが（図１Ｂから１Ｄ）、皮膚のＴＧＦ−β  ｍＲＮＡレベルにはほとんど又は全く変化がなかった。この増加は、脂肪細胞の周りで真皮及び界面皮下脂肪の両方で観察され（図１Ｃ及び１Ｄ）、皮下層（図１Ｂ）でより高い発現を示している。未処置の組織（対照）は、皮膚でも皮下脂肪でもＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの発現を示さなかった（図１Ａ）。
【実施例２】
【００９７】
コラーゲン発現に対する制御式クリオリポリシス的冷却の効果
−１１℃に設定したＣｏｏｌＡｄｖａｎｔａｇｅ  Ｐｅｔｉｔｅ治療ユニットをヒト被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に３５分にわたって適用した。
【００９８】
皮膚及び脂肪層でのコラーゲン発現に対する表皮冷却の効果をＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  ｖｉｅｗＲＮＡ（商標）ＩＳＨアッセイプロトコルを使用するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織サンプルのＲＮＡ−ＩＳＨ染色により評価した。プローブは、ヒトＣＯＬ１Ａ１（Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ，＃ＶＡ６−１８２９８）であった。
【００９９】
治療の３週間後に、被験者は、皮下脂肪組織においてコラーゲン、ＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡレベルの有意な増加を示す（図２Ａ（未処置）と２Ｂ（治療済み）を比較されたい）。未処置部位の皮下脂肪組織は、ＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡの変化又はシグナルの上昇を示さなかった（図２Ａ）。
【０１００】
コラーゲン  ｍＲＮＡの上方調整は、新規コラーゲン合成に重要である（ｍＲＮＡからタンパク質へのセントラルドグマ）。制御式サブ−クリオリポリシス的冷却に続くｍＲＮＡの上方調整によってコラーゲン合成が実際に存在したか否かを確認するために、組織サンプルをマッソンのトリクロムで染色した（青の染色部＝コラーゲン）。制御式サブ−クリオリポリシス的冷却後に、治療した脂肪細胞の周りに線維状コラーゲンレベルの有意な増加が観察された（図３Ａ（未処置）及び３Ｂ（処置後１週）に関して３Ａ（未処置）及び３Ｃ（処置後３週）を比較されたい）。治療した脂肪細胞の周囲でのコラーゲンの拡大図を図３Ｄに示している。この証拠は、制御式サブ−クリオリポリシス的冷却に続くＣＯＬ１Ａ１及びＴＧＦ−β  ｍＲＮＡの存在下における新規コラーゲンの形成を確証するものである。
【実施例３】
【０１０１】
皮膚厚みに対する制御式サブ−クリオリポリシス的冷却の効果
−１４℃に設定した浅い表面のためのプロトタイプアプリケータ（大腿の曲率に適合するように設計されており、Ｚｅｌｔｉｑ  Ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ・インコーポレーテッドから入手可能）の治療ユニットを１回の治療につき２０分にわたって２０人の被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に適用した。
【０１０２】
大腿の皮膚厚みを測定することにより、皮膚厚みに対する表皮冷却の効果を評価した。５０ＭＨｚを使用する超音波（ＤｅｒｍａＳｃａｎ，Ｃｏｒｔｅｘ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・インコーポレーテッド）を実行して皮膚の断面を表す画像を生成した。皮膚は、画像の中心に不均一なエコー帯として示されている。画像の説明、左から右：明るい薄層が超音波ライナ（薄い超エコー層）、水性の結合のための透過ゲル（顕著な低エコー層）、皮膚の表皮／真皮（不均一なエコー帯）、皮下脂肪（顕著な低エコー層）と続く。生体内皮膚厚みを測定するために製造業者の解析ソフトウエアを使用する画像処理を使用した。治療前にベースライン皮膚厚み測定値を得た。処置後の皮膚厚みの測定値は、最終治療の１２週後に得たものである。
【０１０３】
２０人の被験者にわたって、合計２７０のターゲット部位を評価した。被験者は、１．４５±０．２９ｍｍという平均ベースライン厚み測定値を示している。治療１２週後の平均厚み測定値は、１．５７±０．３１ｍｍであり、ベースラインからの全体的な平均増加量は、０．１１±０．２７ｍｍであった。全ターゲット部位にわたる皮膚厚み変化の分布を示すヒストグラムを図４に示している。２人の異なる被験者で観察された特定変化の例を図５に示している。被験者１は、第１の部位では、ベースラインの１．４２ｍｍから治療１２週後の２．０５ｍｍへの変化を示し（図５Ａと５Ｂを比較）、第２の部位では１．２８ｍｍから１．７７ｍｍへの変化を示す（図５Ｃと５Ｄを比較）。被験者２は、第１の部位でベースラインの０．９６ｍｍから治療１２週後の１．１９ｍｍへの変化を示し（図５Ｅと５Ｆを比較）、第２の部位で１．０５ｍｍから１．２３ｍｍへの変化を示す（図５Ｇと５Ｈを比較）。
【実施例４】
【０１０４】
ターゲット部位でのシグナリング深度に対する制御式サブ−クリオリポリシス的冷却の治療持続時間の効果
−１１℃に設定したＣｏｏｌＡｄｖａｎｔａｇｅ  Ｐｅｔｉｔｅ治療ユニットをヒト被験者の皮膚上のターゲット部位の近位に２０、３５、及び６０分という治療持続時間にわたって適用した。
【０１０５】
皮膚及び脂肪層でのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現に対する表皮冷却の効果をＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  ｖｉｅｗＲＮＡ（商標）ＩＳＨアッセイプロトコルを使用するホルマリン固定パラフィン包埋（ＦＦＰＥ）組織サンプルのＲＮＡ原位置交雑（ＲＮＡ−ＩＳＨ）染色により評価した。プローブは、ヒトＴＧＦ−β１遺伝子（Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ，＃ＶＡ６−１７２６４）であった。
【０１０６】
図６Ａから６Ｃに示すように、治療の持続時間を増大することにより、被験者の皮下脂肪層内へのＴＧＦ−β  ｍＲＮＡ発現の深度が約５ｍｍ（図６Ａの２０分治療）から約９ｍｍ（図６Ｂの３５分治療）、約１４．５ｍｍ（図６Ｃの６０分治療）まで増加する。
【実施例５】
【０１０７】
ターゲット部位での温度分布及びシグナリング深度に対する制御式サブ−クリオリポリシス的冷却の効果：理論及び実験
図７に示すように、ＣｏｏｌＡｄｖａｎｔａｇｅ  Ｐｅｔｉｔｅの計算上の３次元モデルを生成し、全ての関連の物理的境界条件及び初期条件と共に生体内試験に関する幾何学的立体及び組織特性を組み入れた。過渡的生体熱伝達モデリングは、市販の有限要素解析ソフトウエア（ＣＯＭＳＯＬ  Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ  ｖ５．０、ＣＯＭＳＯＬ・インコーポレーテッド、バーリントン、マサチューセッツ州）を使用して実行した。生体熱伝達モジュールを使用して、冷却温度及び治療持続時間の関数として温度分布と深度の関係を決定した。熱特性と代表的な寸法を表１に示している。
【表１】
2021532873.tif 000003
【０１０８】
表１のデータは、Ｃｏｈｅｎ，ＭＬ．「ヒトの皮膚の熱特性測定（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｓｋｉｎ）」、評論雑誌Ｊ．Ｉｎｖｅｓｔ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ．６９号、３３３−３３８頁、１９７７年；Ｄｕｃｋ，Ｆ．Ａ．「組織の物理特性（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｔｉｓｓｕｅｓ）」、参考図書Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  １９９０年；Ｊｉｍｅｎｅｚ  Ｌｏｚａｎｏ，Ｊ．Ｎ．，Ｖａｃａｓ−Ｊａｃｑｕｅｓ，Ｐ．，Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｒ．Ｒ．，Ｆｒａｎｃｏ，Ｗ．「皮膚及び皮下組織の高周波加熱における線維性中隔の効果（Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｓｅｐｔａ  ｉｎ  ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｆ  ｃｕｔａｎｅｏｕｓ  ａｎｄ  ｓｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓ  ｔｉｓｓｕｅｓ）」、Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ｓｔｕｄｙ，Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、第４５号（第５巻）、３２６−３３８頁、２０１３年から抜粋したものである。
【０１０９】
図８は、−１１℃で３５分にわたって印加中の治療部位での組織内温度分布の断面図を示している。０、２、及び５℃の等温線は、これらの特定温度以下の温度まで冷却された組織の範囲を強調表示している。参考までに、閾値温度（Ｔｓ）は、シグナリング事象（例えば、ＴＧＦ−β及び／又はＣＯＬ１Ａ１  ｍＲＮＡの発現増加）がトリガされる限界温度として定義することができる。そうすることで、シグナリング組織及び非シグナリング組織を取り囲む組織領域をマップすることができる。温度閾値は、異なる細胞タイプ、分子内容物、及び他の生物学的特性の間で変化する可能性がある。閾値温度５℃での組織内シグナリング容積範囲における治療持続時間（Ｔｄ）の効果を図９Ａから９Ｄに示している。図９Ａから９Ｄに示すように、Ｔｓ≦５℃の組織（シグナリングを受けている組織）の容積は、固定冷却温度（Ｔａｐｐ）で１０分（図９Ａ）から２０分（図９Ｂ）、３５分（図９Ｃ）、６０分（図９Ｄ）までなどのように治療持続時間と共に増加する。
【０１１０】
同様に、Ｔａｐｐを変えて組織内でのシグナリングの範囲を変化させることができる（図１０Ａから１０Ｃを比較されたい）。これらの曲線を計算して脂肪の中への最大シグナリング深度（対称線における温度プロファイル、図７参照）を定量化し、Ｔｄ、Ｔａｐｐ、及びＴｓの変化に対するシグナリング深度の変化を調べた。冷却温度を変化させるための温度プロファイルを図１０Ａ（Ｔａｐｐ＝−５℃）、図１０Ｂ（Ｔａｐｐ＝−１１℃）、及び図１０Ｃ（Ｔａｐｐ＝−１１℃）に示しており、ここで、色付き曲線は特定の治療持続時間（Ｔｄ）を表している。
【０１１１】
固定条件、例えば、冷却温度（Ｔａｐｐ＝−１１℃）及び特定の閾値温度（Ｔｓ＝２℃）の場合に、図１１に示すように、シグナリング脂肪深度は、いずれの治療持続時間（Ｔｄ）についても評価することができる。図１１の治療持続時間を５分から６０分に設定し、シグナリング脂肪深度を各曲線について評価した（矢印）。類似の曲線を生成して特定の閾値Ｔｓ＝２℃（図１２）及びＴｓ＝５℃（図１３）での特定の治療持続時間（Ｔｄ）に対するシグナリング深度でのＴａｐｐの効果を調べることができる。
【０１１２】
理論値と生体内試験の間でのシグナリング深度の比較を固定冷却温度（ＣｏｏｌＡｄｖａｎｔａｇｅ  Ｐｅｔｉｔｅ、Ｔａｐｐ＝−１１℃）と様々な治療持続時間とに対して図１４に示している。２、４、及び５℃の閾値温度の曲線は、図６Ａから６Ｃに提示した生体内試験の結果と比較され、ＴＧＦ−β１  ｍＲＮＡの発現増加との密接な相関関係を示している。これらの成果は、本明細書に提示する特定のサブ−クリオリポリシス的な冷却条件及び方法を使用してシグナリング応答が制御可能であることを裏付ける証拠を示している。
【０１１３】
上述のように、サブ−クリオリポリシス的な冷却は、被験者に１又は２以上のシグナリング事象を誘発することができるが、サブ−クリオリポリシス的な冷却治療プロトコルに関連付けられたパラメータは、被験者の皮下層に有意な損傷をもたらさない（例えば、被験者の脂肪の容積は、クリオリポリシス的な冷却で観察されるように、美容的に少なくとも約２０％低減するということはない）。１又は２以上のシグナリング事象が約２℃、約３℃、又は約５℃で誘発され、被験者の皮下脂肪の美容的低減が約２℃、約５℃、及び約１０℃で生じる一方、美容的脂肪低減を達成するために、被験者の皮下脂肪層は、被験者の皮膚面の少なくとも約１０ｍｍ下まで処置される（例えば、２℃、５℃、又は１０℃のいずれかまで冷却される）。対照的に、サブ−クリオリポリシス的な冷却は、上側皮膚面から約７、８、又は９ｍｍを超えて下方の皮下層の脂肪が有意に損傷しない（例えば、深い皮下層の脂肪は影響を受けることが少ない）温度及び／又は治療時間を使用することによって達成される。
【０１１４】
治療の持続時間、アプリケータ温度、シグナリング閾値温度、及び治療領域の厚みは、図１０から１４に表すようなグラフ、図表、及び他の図解を使用して選択し、サブ−クリオリポリシス的な冷却を達成することができる（例えば、皮下脂肪を有意に破壊することなく、１又は２以上のシグナリング事象を誘発する）。例えば、アプリケータ温度が約−１１℃であり、シグナリング温度が約２℃である場合に、１ｍｍから１２ｍｍの被験者の皮下層内の望ましい深度でこのシグナリング温度を達成するのに必要な治療持続時間を図１１から決定することができる。別の例として、図１４から１８及びそこにある原理を使用して、約−５℃から約−１５℃のアプリケータ温度を選択し、約２、４、又は５℃のシグナリング温度を達成することができる。同じく、シグナリング温度を達成する被験者の皮下層内の望ましい深度と、このシグナリング深度を達成するのに必要な治療の治療持続時間とを決定することができる。
【０１１５】
これに加えて、損傷を受ける被験者の皮下層（例えば、脂肪層）の厚みは、被験者の皮膚層の厚みに関連する可能性がある（例えば、より厚い皮膚層を有する被験者は、皮膚が適切に影響を受けることができるように適切なシグナリングをもたらすためにより厚い脂肪層が損傷を受ける必要がある可能性がある）。従って、サブ−クリオリポリシス的な冷却に対して選択されるパラメータは、被験者の皮下層でのシグナリング深度を被験者の皮膚層の約０．５倍、約１倍、約２倍、又は約３倍の係数の厚みであるように選べるように、被験者の皮下層の厚みを考慮に入れる場合もある。この係数は、１又は２以上のシグナリング事象が被験者の皮下層で生じる持続時間に依存する場合がある。例えば、約−２５℃のアプリケータ温度は、約−１５℃のアプリケータ温度よりも急速に被験者の皮下層内へより深く冷却することができるが、１又は２以上の望ましいシグナリング事象が十分に他に誘発されない場合に、治療の持続時間は、約−１５℃と比較して約−２５℃でより長くなる可能性がある。
【０１１６】
追加の実施形態
本発明の技術の様々な実施形態を上記に説明している。上述した詳細は、開示する実施形態を当業者が製造して使用することを可能にするのに十分な方式で実施形態を説明するために提供したことは認められるであろう。しかし、詳細及び利点のいくつかは、一部の実施形態を実施するのに必要でない場合がある。更に、一部の公知の構造又は機能は、様々な実施形態の関連する説明を不要に曖昧にしないように詳細に示していない又は説明していない場合がある。一部の実施形態は、本発明の技術の範囲に入る可能性があるが、図に関して詳細に説明していない場合がある。更に、様々な実施形態の特徴、構造、又は特性は、あらゆる適切な方式で組み合わせることができる。更に、当業者は、上述したものと類似の機能を実行するのに使用することができる他の技術がいくつか存在することを認識するであろう。処理又はブロックを所与の順序で提示するが、代替実施形態は、異なる順序でステージを有するルーチンを実行し、又は異なる順序でブロックを有するシステムを採用することができ、一部の処理又はブロックは、削除、移動、追加、細分化、結合、及び／又は変更することができる。これらの処理又はブロックの各々は、様々な異なる方法で実施することができる。同じく、処理又はブロックは、連続して実行されるものとして示される場合もあるが、これらの処理又はブロックは、代わりに並行に実行することができ、又は異なる時間に実行することができる。本明細書に与える見出しは便宜上のものであり、説明する技術の範囲又は意味を説明するものではない。
【０１１７】
本明細書に使用する用語は、識別された実施形態の詳細説明と併せて使用されている場合でも最も広範で合理的な方式で解釈されるように意図している。
【０１１８】
関連上明らかに他の意味を意味しない限り、本明細書全体を通して「含む」及び「含んでいる」などのような語は、限定的又は網羅的な意味とは対照的に包含的な意味で、すなわち、「含むがこれに限定されない」という意味に解釈しなければならない。単数又は複数を使用する語もそれぞれ複数又は単数を包含する。２又は３以上の項目のリストに関する語「又は」の使用は、その語の以下の解釈の全てを網羅する：リスト内項目のいずれか、リスト内項目の全て、及びリスト内項目のあらゆる組合せを網羅する。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」いう句は、当業者が慣例で理解すると考えられるような意味を意図している（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だけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを共に有するなどのシステムを含むがこれらに限定されないことになる）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似した慣例が使用される場合に、一般的にそのような構成は、当業者が慣例で理解すると考えられるような意味を意図している（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だけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、及び／又はＡ、Ｂ、及びＣを共に有するなどのシステムを含むがこれらに限定されないことになる）。
【０１１９】
本明細書に説明した機能ユニットの一部は、それらの実施の独立性をより特別に強調するためにモジュールと名付けている。例えば、モジュール（例えば、図２０に関連して説明したモジュール）は、異なるタイプのプロセッサを実行するソフトウエアに実施することができる。例えば、実行可能コードの特定されたモジュールは、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又は関数として編成することができるコンピュータ命令の１又は２以上の物理的又は論理的ブロックを有することができる。コンピュータ命令の特定されたブロックは、物理的にまとめて配置する必要はなく、論理的に結合された場合にモジュールを有してモジュールに関する目的を達成する異なる位置に保存された異種の命令を有することができる。
【０１２０】
モジュールはまた、カスタムＶＬＳＩ回路又はゲートアレイ、論理チップ、トランジスタ、又は他の個別構成要素のような既製の半導体を有するハードウエア回路として実施することができる。モジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理部、プログラマブル論理デバイスのようなプログラマブルハードウエアデバイスに実施することができる。
【０１２１】
実行可能コードのモジュールは、単一命令又は多くの命令とすることができ、更に複数の異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、及び複数のメモリデバイスにわたって分散させることができる。同様に、作動データは、識別して本明細書ではモジュール内に挿入することができ、あらゆる適切な形態に具現化し、あらゆる適切なタイプのデータ構造内に編成することができる。作動データは、単一データセットとして収集することができ、又は異なるストレージデバイスにわたるものを含む異なる位置に分散させることができ、少なくとも部分的に単にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在することができる。
【０１２２】
本明細書に引用したいずれの特許、出願、及び他の参考文献も引用により本明細書に組み込まれている。必要に応じて、説明した技術の態様を変更して上述の様々な参照文献のシステム、機能、及び概念を採用し、更に別の実施形態を提供することができる。
【０１２３】
これら及び他の変更は、上述の詳細説明に照らして行うことができる。以上の説明ではある一定の実施形態を詳述し、かつ考えられる最良のモードを説明したが、どのように詳述したとしても様々な変更が可能である。実施の詳細は、本明細書に開示する技術に包含されるが、かなり変化する可能性がある。上述のように、技術の特定の特徴又は態様を説明する時に使用される特定の用語は、それが関連する技術のいずれかの特定の特性、特徴、又は態様にその用語を限定するために本明細書で再定義されることを意味するものと見なすべきではない。
【０１２４】
以上の内容は、単に本発明の様々な実施形態の例示を意図するものに過ぎない。上記で説明した特定の修正は、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく様々な均等物、変更、及び修正が可能であることは当業者には明らかであろうし、そのような同等な実施形態は、本明細書に含まれることになることは理解される。本明細書に引用した全ての参考文献は、本明細書に完全に説明されているかのように引用によって組み込まれている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2021532873.tif 000009
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
2021532873.tif 000019
【図５Ｈ】
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【図６Ａ】
2021532873.tif 000021
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
2021532873.tif 000033
【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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【国際調査報告】
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