(57)【要約】  生体表面の部位を治療するためのコールドプラズマシステムおよび方法が提示される。一実施形態では、システムは、筐体と、筐体内の空気導管と、空気導管に沿って近接して構成された第1の電極と、空気導管に沿って近接して第1の電極に対向して構成された第2の電極と、第1の電極と電気接続された交流(AC)源とを含む。交流源は、空気導管の中でコールドプラズマを生成するように構成される。
2021531908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体表面の部位を治療するためのコールドプラズマシステムであって、
筐体と、
前記筐体の中の空気導管と、
前記空気導管に沿って近接して構成された第1の電極と、
前記空気導管に沿って近接してかつ前記第1の電極と対向して構成された第2の電極と、
前記第1の電極と電気接続された交流(AC)源とを含み、前記交流源が、前記空気導管の中にコールドプラズマを生成するように構成される、コールドプラズマシステム。
【請求項２】
前記筐体の中に構成され、前記空気導管と流体連通しており、前記コールドプラズマを保持するように構成された容器と、
プラズマ前駆体を含有し、前記空気導管と流体連通しているカートリッジとをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項３】
前記空気導管が第1の空気導管であり、前記システムが、
前記コールドプラズマを前記第1の空気導管から前記容器の方に搬送するように構成された第1のエアムーバと、
前記容器および前記第1の空気導管と流体連通している第2の空気導管と、
前記コールドプラズマを前記容器から前記カートリッジの方に搬送するように構成された第2のエアムーバと、
前記容器の中の前記コールドプラズマの現在の濃度と目標濃度との間の差に基づいて、前記第1のエアムーバの回転速度および前記第2のエアムーバの回転速度を制御するように構成されたコントローラとをさらに含み、前記目標濃度が、前記コールドプラズマの半減期に少なくとも部分的に基づいて選択される、請求項2に記載のシステム。
【請求項４】
前記コールドプラズマを前記コールドプラズマシステムの外に、前記生体表面の方に向けるように構成された第3のエアムーバをさらに含む、請求項3に記載のシステム。
【請求項５】
前記カートリッジが挿入可能であり、前記プラズマ前駆体が、水酸基(OH)、原子酸素(O)、一重項デルタ酸素(O2(1Δ))、超酸化物(O2-)、過酸化水素(H2O2)、および一酸化窒素(NO)のうちの少なくとも1つを含む前記コールドプラズマの中の反応性酸素種または反応性窒素種(RONS)を生成する前駆体成分を含む、請求項2に記載のシステム。
【請求項６】
コールドプラズマの流れを制御するための手段をさらに含み、前記手段が、
前記生体表面に近接する前記コールドプラズマを含有するように構成された圧縮可能なスカートと、
前記生体表面に近接する前記コールドプラズマを含有するように構成されたフェースマスクであって、マスク吸気口が、前記空気導管と流体連通している、フェースマスクと、
プラズマ障壁と前記生体表面との間の前記コールドプラズマの放電方向を操向するかまたは曲げるように構成された複数の電磁場生成器ユニットとから成るグループから選択される、請求項1に記載のシステム。
【請求項７】
生体表面の部位を治療するためのコールドプラズマシステムであって、前記システムが、
電極、および
前記電極と治療されるべき前記生体表面との間に配置された誘電障壁を含み、
第1のコールドプラズマを生成するように構成された、
プラズマ生成器と、
前記プラズマ生成器と治療されるべき前記生体表面との間に配置された複数の電磁場生成器ユニットとを含み、前記複数の電磁場生成器ユニットが、前記第1のコールドプラズマに基づいて第2のコールドプラズマを生成するように構成され、前記第2のコールドプラズマが、前記生体表面に与えられる、コールドプラズマシステム。
【請求項８】
前記複数の電磁場生成器ユニットが、前記第1のコールドプラズマの第1の方向を、前記生体表面に向かう前記第2のコールドプラズマの第2の方向に操向するかまたは曲げるように構成される、請求項7に記載のシステム。
【請求項９】
前記第1のコールドプラズマが、正の荷電種と負の荷電種とを含み、前記第2のコールドプラズマが、前記負の荷電種から分離された前記正の荷電種を含む、請求項7に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第2のコールドプラズマが、前記第1のコールドプラズマと異なる断面形状を有し、前記第2のコールドプラズマが、前記第1のコールドプラズマよりも高い、単位断面積当たりのプラズマ種濃度を有する、請求項7に記載のシステム。
【請求項１１】
生体表面の部位をコールドプラズマで治療する方法であって、
第1のコールドプラズマを生成するステップと、
第2のコールドプラズマを生成するために電磁場を使用して前記第1のコールドプラズマを修正するステップと、
前記第2のコールドプラズマを前記生体表面の前記部位に与えるステップとを含む、方法。
【請求項１２】
前記電磁場を使用して前記第1のコールドプラズマを修正するステップが、
第1および第2の電磁場を生成するステップと、
前記第1および第2の電磁場を、それぞれ、前記第1のコールドプラズマに近接する第1および第2のロケーションにおいて同時に加えるステップと、
前記第1のコールドプラズマに加えられる前記第1および第2の電磁場に基づいて前記第2のコールドプラズマを生成するステップとを含み、前記第1および第2の電磁場が、1つまたは複数のパラメータにおいて互いに異なる、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1のコールドプラズマを修正するステップが、前記第1のコールドプラズマを、前記第1のコールドプラズマの単位断面積当たりのプラズマ種濃度よりも高い、単位断面積当たりのプラズマ種濃度を有する前記第2のコールドプラズマに修正するステップを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
前記電磁場を使用して前記第1のコールドプラズマを修正するステップが、前記第1のコールドプラズマの第1の方向を、複数の電磁場生成器ユニットによって前記生体表面に向かう前記第2のコールドプラズマの第2の方向に操向するかまたは曲げるステップを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記第1のコールドプラズマおよび前記第2のコールドプラズマのうちの少なくとも一方を初期製剤物に適用するステップと、
前記第1のコールドプラズマおよび前記第2のコールドプラズマのうちの前記少なくとも一方の適用に基づいて前記初期製剤物を活性化製剤物に変化させるステップであって、前記活性化製剤物が、前記コールドプラズマのプラズマ種である前記初期製剤物の中に存在しない少なくとも1つの化合物を含み、前記少なくとも1つの化合物が、前記初期製剤物に吸収される短寿命のプラズマ種の寿命を安定化させるかまたは増加させるように構成される、ステップと、
製剤物を前記生体表面に塗布するステップとをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2018年7月31日に出願された米国仮出願第62/712,812号、2018年7月31日に出願された米国仮出願第62/712,849号、2018年7月31日に出願された米国仮出願第62/712,860号、2018年7月31日に出願された米国仮出願第62/712,873号、2018年7月31日に出願された米国仮出願第62/712,876号、2018年11月30日に出願された米国仮出願第62/773,944号、2018年11月30日に出願された米国仮出願第62/773,958号、2018年11月30日に出願された米国仮出願第62/773,969号、2018年11月30日に出願された米国仮出願第62/773,984号の利益を主張するものであり、それらの出願の各々は、それらの全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
この概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに説明する選択された概念を、簡略化された形で導入するために提供される。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を判定するのを支援するものとして使用されることも意図していない。
【０００３】
コールド大気プラズマ(「コールドプラズマ」または「プラズマ」とも呼ばれる)の生体表面への適用は、複雑な生体システム相互作用に起因して、皮膚治療に対する課題をもたらす。実際には、表面状態とプラズマパラメータとが結合され、一方における変動が、他方における変化を誘発する。たとえば、表面水分の突然のシフトが、表面の電気伝導率に影響を及ぼし、プラズマ強度の増加をもたらす場合がある。逆に、プラズマ強度の突然の増加が、水分を表面から蒸発させて、プラズマの特性を変化させる場合がある。この変動および多重パラメータ結合は、プラズマ治療デバイスの制御を余儀なくさせる。
【０００４】
プラズマからの光放射、プラズマ生成種、および生体表面に固有の生体化学物質(biological chemicals)の間の複雑な相互作用は、コールドプラズマ治療をさらに複雑にする。場合によっては、プラズマ生成種は、生体表面を酸性化し、それにより、たとえば、光放射によって、または創傷治療を促進するか、もしくは場合によっては、生体表面に存在する有害な細菌を変性させるプラズマ生成種に暴露することによって、既往歴を悪化させ、プラズマ治療の有益な効果を超えてしまう場合がある。
【０００５】
いくつかの適用例では、コールドプラズマを生体表面(たとえば、皮膚)から離れて生成することは、コールドプラズマを生体表面に近接して生成することと比較して有利であり得る。コールドプラズマが生体表面から離れて生成されるとき、プラズマの濃度、温度、圧力、および他の特性は、プラズマが生体表面において直接生成されるときよりも緩い厳しさで制御され得る。たとえば、コールドプラズマを生体表面の方に搬送する空気の温度は、(ユーザの不快感を回避するために)比較的狭い範囲内になければならないが、流入空気に対する温度範囲は、プラズマが生体表面から離れて生成されるときは、より広い。コールドプラズマを生成した後、空気の温度は、プラズマがまだコールドプラズマ生成デバイスの中にある間に、より容認できる範囲に下げられても上げられてもよい。いくつかの実施形態では、プラズマ種の濃度は、同じく、生体表面から離れて生成されるプラズマに対してより高くてよい。なぜならば、プラズマ種の濃度は、コールドプラズマが生体表面に到達する前に、デバイスの内部で低減され得るからである。たとえば、プラズマ種の濃度および空気の温度は、一般に、プラズマ種の生成から経過する時間とともに減少する。
【０００６】
コールドプラズマ治療デバイス
非熱的「コールド」大気プラズマは、治療処置の間に複数の方法で生体組織および細胞と相互作用することができる。可能な用途の中でも、コールド大気プラズマは、滅菌、消毒、除染、およびプラズマ媒介創傷治療のために生物学および医学において使用され得る。
【０００７】
いくつかの商品化されたデバイスが、現時点で、医療に対して認定されている。これらのデバイスは、消費者による家庭での使用のために設計されていない。代わりに、それらは、熟達した医療技術者による使用のため、および医療技法の訓練のために設計されている。そのようなデバイスの一例は、局所皮膚科的治療のためのプラズマジェットツールであるRhytec Portrait(登録商標)である。このデバイスは、無線周波数電源を使用して厳密に調整されたパラメータを有する複合電源を特色とする。加えて、Bovie J-Plasma(登録商標)、Canady Helios Cold Plasma、およびHybrid Plasma(商標) Scalpelは、すべて、医療デバイスとして使用するために利用可能である。ドイツでは、同じくプラズマジェットデバイスであるkINPen(登録商標)と、誘電障壁放電(DBD:dielectric barrier discharge)であるPlasmaDerm(登録商標)の両方は、最近になって市場に導入された、認定された医療デバイスである。これらのデバイスは、PlasmaDerm(登録商標)におけるように外面的に、または内面的に、人の組織の医療を目的とする。医学的用途のためのプラズマデバイスとは対照的に、化粧用途のためのデバイスは、消費者による概して直観的使用に向けて作られており、十分に制御されて認定可能な治療効果とは対照的に、化粧用ケアおよび心地良い刺激をもたらす。
【０００８】
図1は、従来技術によるプラズマ生成器10の概略図である。図1に示すように、コールドプラズマ18は、プラズマガスのより巨大な中心部の上の場のより軽度の励起効果に対して、電界によるプラズマガスの中の、異なる電子の励起を介して生じる。コールドプラズマ18は、活性電極14が電源12によって接地電極15に対して電圧を加えられるとき、活性電極14と対向電極とも呼ばれる接地電極15との間に形成される。電源12は、交流電源または振幅変調される直流源である。コールドプラズマ18は、プラズマ生成器10が、活性電極14に対して置かれた誘電障壁16を含む場合は誘電障壁放電である。コールドプラズマ18は、高温電子19と低温イオン19の両方と中性種とを含有する。従来のシステムでは、プラズマガスは、ヘリウムまたはアルゴンのような希ガスと、同じく、反応性酸素および窒素種(RONS)を形成するための酸素および窒素を含有するガスとを含む。場合によっては、PlasmaDerm(登録商標)のように、プラズマは、直接空気中に生じる。
【０００９】
図2は、従来技術による、動作中の誘電障壁放電20の画像である。図2は、透明電極を通る平面図として取得された。プラズマ18は、電極間を移動するためにイオンおよび電子19に対する導電性ブリッジを個別に形成する複数の離散フィラメント状放電として生じる。
【００１０】
局所治療に対して、いくつかの形態のプラズマが使用される。第1は、変動する距離にわたって、一般的に数ミリメートルよりも大きい距離において目標に向けることができるイオンおよび反応種のジェットをもたらすガスジェットプラズマである。前段落で説明した医療用プラズマは、一般的に、ガスジェットプラズマを特色とする。第2の形態は、標的基質(しばしば人体)がフローティング接地電極として働くフローティング電極誘電障壁放電(FE-DBD:Floating Electrode Dielectric Barrier Discharge)デバイスである。第3の形態はDBDプラズマワンドであり、誘電障壁が、活性電極ではなくフローティング接地に対して置かれ、蛍光灯の形態を取る場合がある。第4の形態は、協調する複数の誘電障壁放電源である。そのような構成では、いくつかの大気FE-DBDプラズマ源は、ハンドヘルドデバイスまたはフレキシブルデバイスに組み込まれ、それは、その結果、1つまたは複数の解剖領域を治療するために使用される。
【００１１】
図3Aおよび図3Bは、従来技術によるコールドプラズマシステムの2つの図である。皮膚治療デバイス30は、ヘッド31および本体34を含む単一構造を介してコールドプラズマ18を作成する。デバイスは、プラズマ電源スイッチ32および光スイッチ33を含む1つまたは複数のユーザ制御を含む。ヘッド31は、1つまたは複数の発光ダイオード35(LED)を含む。皮膚治療デバイス30は、プラズマパルス制御37が押されている間、ヘッド31においてプラズマ18を生成するように構成されるプラズマパルス制御37をさらに含む。皮膚治療デバイス30は、内蔵バッテリを充電するための充電ポート36を含む。皮膚治療デバイス30は、プラズマ18を駆動する内部電子部品を含む。
【００１２】
図4は、従来技術によるコールドプラズマシステムのブロック図である。電子部品40は、DBDヘッド47および本体42を有する単一構造を含む。コールドプラズマ18は、治療部位としての役目を果たすDBDヘッド47の中に含まれる電極間に作成される。DBDヘッド47は、DBDヘッド47に電力を供給する高電圧ユニット45に電気的に接続される。プラズマ18を駆動するために必要な電力は、本体42の中に封入された充電式バッテリパック43によって供給される。システムは、主PCボードおよび制御回路44を介してシステムに接続される1つまたは複数のLED46を含む。主PCボードおよび制御回路44は、LED46および高電圧ユニット45への電気の流れを制御し、1つまたは複数のユーザ制御48および充電式バッテリパック43を充電するための外部電源入力49からの入力を受ける。
【００１３】
理論に拘束されることなく、コールド大気プラズマ治療の効果は、RONSと生体システムとの間の相互作用にある程度まで起因するものと信じられる。RONSの非網羅的リストは、ヒドロキシル基(OH)、原子酸素(O)、一重項デルタ酸素(O2(1Δ))、超酸化物(O2-)、過酸化水素(H2O2)、および一酸化窒素(NO)を含む。ヒドロキシルラジカルアタックは、細胞膜脂質の過酸化をもたらし、続いて細胞間相互作用、膜-タンパク質発現の調節性、および多くの他の細胞過程に影響を及ぼすものと信じられる。過酸化水素は、強力な酸化剤であり、生体システムに有害な影響を有するものと信じられる。一酸化窒素は、細胞間シグナル伝達および生体調節の役割を果たすものと信じられる。細胞レベルにおいて、一酸化窒素は、免疫不全の調節性、細胞増殖、食作用、コラーゲン合成、および血管形成に影響を及ぼすものと信じられる。システムレベルにおいて、一酸化窒素は強力な血管拡張剤である。
【００１４】
コールド大気プラズマは、同じく、1〜10kV/cm程度の電界に生体表面を暴露する。細胞は、そのような界に対して膜貫通毛穴(trans-membrane pore)を開くことによって応答するものと信じられる。そのような電界誘発細胞電気穿孔法は、細胞膜を横切る分子の注入(transfusion of molecules)の役割を果たすものと信じられる。理論に拘束されることなく、治療の効能は、空気プラズマ中で、コールド大気プラズマ源の動作パラメータに特有の濃度における多様なRONSとなる、長寿命プラズマ生成種に少なくとも部分的に起因するものと信じられる。
【００１５】
コールド大気プラズマは、同じく、高電力および高強度で動作されるとき、非常に短時間に組織を除去するためまたは治療をもたらすために使用され得るが、そのような治療は、周囲の組織に害を及ぼし、治療されるエリアをはるかに超えて浸透するものと信じられる。理論に拘束されることなく、低強度におけるコールド大気プラズマ治療は、細胞に損害を与えることを回避するものと信じられる。
【００１６】
理論に拘束されることなく、直接的コールド大気プラズマ治療とプラズマ処理培地を使用する間接的治療の両方のための重要なパラメータが、治療面に与えられるプラズマ種の投与量であるものと信じられる。一般に、これは、単位時間にわたって治療面の単位面積に与えられるコールド大気プラズマ源によって作成される所与のプラズマ種の濃度として表される。
【００１７】
代替的に、投与量は、治療が決定されており、コールド大気プラズマ源の挙動が十分に理解されている場合、単純な時間の長さとして表され得る。たとえば、安定なコールド大気プラズマ源および均一な表面に対して、所与のRONSの特定の投与量は、コールド大気プラズマが所与の時間の長さの間に均一な表面を治療した後に達成される。実際には、表面状態とプラズマ特性とが結合され、一方における変動が、他方における変化を誘発する。たとえば、表面の水分の突然のシフトが、表面の伝導率に影響を及ぼし、プラズマ強度の増加をもたらす場合がある。逆に、プラズマ強度の突然の増加が、水分を表面から蒸発させ、RONSおよび表面の変化を作成する場合がある。この変動は、以下でより詳細に説明するように、プラズマ治療デバイスの制御を余儀なくさせる。
【００１８】
理論に拘束されることなく、コールド大気プラズマ治療は、電気穿孔法、プラズマ生成種の浸透性、および細胞間シグナル伝達の相乗効果を介して治療面に透過するものと信じられる。いわゆる「傍観者効果」が、治療面から離れてその下のボリュームまで、プラズマが誘発する細胞変化を伝搬する役割を果たすものと考えられる。傍観者効果は、治療のインパクトの大きさを潜在的に増幅する、生物学的活性化学物質の導入に応答して細胞間で伝えられる化学信号を介して発生するものと信じられる。
【００１９】
実験では、RONSは、異なる方法で多様な生体表面と相互作用するものと信じられる反応性窒素種(RNS)および反応性酸素種(ROS)を含むことが示された。たとえば、アガロース膜では、RONSは、膜の下のボリュームを透過するが、生体組織では、RNSだけが、組織の下のボリュームを透過する。しかしながら、ROSは、ゼラチンおよび他の液体の中を透過する。過酸化水素に関して前に説明したように、RNSよりも反応性が高いROSは、より短寿命であり、いくつかの環境において、生体表面に対する攻撃的なまたは有害な影響と関連するものと信じられる。
【００２０】
ユーザの皮膚から離れたコールドプラズマ生成
一実施形態では、生体表面の部位を治療するためのコールドプラズマシステムは、筐体と、筐体内の空気導管と、空気導管に沿って近接して構成された第1の電極と、空気導管に沿って近接して第1の電極に対向して構成された第2の電極と、第1の電極と電気接続された交流(AC)源とを含む。交流源は、空気導管の中でコールドプラズマを生成するように構成され得る。システムは、コールドプラズマシステムの外でコールドプラズマを搬送するように構成されたエアムーバも含む。
【００２１】
一態様では、システムは、筐体内に構成された容器も含む。容器は、空気導管と流体連通しており、容器は、コールドプラズマを保持するように構成される。システムは、プラズマ前駆体を含有するカートリッジも含む。カートリッジは、空気導管と流体連通している。
【００２２】
一態様では、空気導管は第1の空気導管であり、システムはまた、コールドプラズマを第1の空気導管から容器に向けて搬送するように構成された第1のエアムーバと、容器および第1の空気導管と流体連通している第2の空気導管と、コールドプラズマを容器からカートリッジの方に搬送するように構成された第2のエアムーバと、容器の中のコールドプラズマの現在の濃度と目標濃度との間の差に基づいて第1のエアムーバの回転速度および第2のエアムーバの回転速度を制御するように構成されたコントローラとを含む。目標濃度は、コールドプラズマの半減期に少なくとも部分的に基づいて選択される。
【００２３】
一態様では、システムは、コールドプラズマをコールドプラズマシステムの外の、生体表面の方に向けるように構成された第3のエアムーバも含む。
【００２４】
一態様では、カートリッジが挿入可能である。
【００２５】
一態様では、プラズマ前駆体は、水酸基(OH)、原子酸素(O)、一重項デルタ酸素(O2(1Δ))、超酸化物(O2-)、過酸化水素(H2O2)、および一酸化窒素(NO)のうちの少なくとも1つを含むコールドプラズマの中で反応性酸素種または反応性窒素種(RONS)を生成する前駆体成分を含む。
【００２６】
一態様では、システムは、コールドプラズマの流れを制御するための手段も含む。そのような手段は、生体表面に近接してコールドプラズマを含有するように構成された圧縮可能なスカートと、コールドプラズマを生体表面に近接して含有するように構成されたフェースマスクであって、マスクの吸気口が空気導管と流体連通している、フェースマスクと、プラズマ障壁と生体表面との間でコールドプラズマの放電方向を操向するかまたは曲げるように構成された複数の電磁場生成器ユニットとであり得る。
【００２７】
一実施形態では、生体表面の部位を治療するためのコールドプラズマシステムは、電極と、電極と治療されるべき生体表面との間に配置された誘電障壁とを有するプラズマ生成器を含む。プラズマ生成器は、第1のコールドプラズマを生成するように構成される。複数の電磁場生成器ユニットが、プラズマ生成器と治療されるべき生体表面との間に配置される。複数の電磁場生成器ユニットは、第1のコールドプラズマに基づいて第2のコールドプラズマを生成するように構成され、第2のコールドプラズマは、生体表面に与えられる。
【００２８】
一態様では、複数の電磁場生成器ユニットは、第1のコールドプラズマの第1の方向を生体表面に向かう第2のコールドプラズマの第2の方向に操向するかまたは曲げるように構成される。
【００２９】
一態様では、第1のコールドプラズマは、正の荷電種と負の荷電種とを含み、第2のコールドプラズマは、負の荷電種から分離された正の荷電種を含む。
【００３０】
一態様では、第2のコールドプラズマは、第1のコールドプラズマと異なる断面形状を有し、第2のコールドプラズマは、第1のコールドプラズマよりも高い、単位断面積当たりのプラズマ種濃度を有する。
【００３１】
一実施形態では、生体表面の部位をコールドプラズマで治療する方法は、第1のコールドプラズマを生成するステップと、電磁場を使用して第1のコールドプラズマを修正して第2のコールドプラズマを生成するステップと、第2のコールドプラズマを生体表面の部位に与えるステップとを含む。
【００３２】
一態様では、電磁場を使用して第1のコールドプラズマを修正するステップは、第1および第2の電磁場を生成するステップと、第1および第2の電磁場を、それぞれ第1のコールドプラズマに近接する第1および第2のロケーションに同時に適用するステップと、第1および第2の電磁場が第1のコールドプラズマに適用されることに基づいて第2のコールドプラズマを生成するステップとを含み、第1および第2の電磁場は、1つまたは複数のパラメータにおいて互いに異なる。
【００３３】
一態様では、第1のコールドプラズマを修正するステップは、第1のコールドプラズマを、第1のコールドプラズマの単位断面積当たりのプラズマ種濃度よりも高い、単位断面積当たりのプラズマ種濃度を有する第2のコールドプラズマに修正するステップを含む。
【００３４】
一態様では、電磁場を使用して第1のコールドプラズマを修正するステップは、第1のコールドプラズマの第1の方向を、複数の電磁場生成器ユニットによって生体表面に向かう第2のコールドプラズマの第2の方向に操向するかまたは曲げるステップを含む。
【００３５】
一態様では、方法は、同じく、第1のコールドプラズマおよび第2のコールドプラズマのうちの少なくとも一方を初期製剤物に適用するステップと、第1のコールドプラズマおよび第2のコールドプラズマのうちの少なくとも一方の適用に基づいて初期製剤物を活性化製剤物に変化させるステップであって、活性化製剤物は、コールドプラズマのプラズマ種である初期製剤物の中に存在しない少なくとも1つの化合物を含み、少なくとも1つの化合物は、初期製剤物に吸収される短寿命のプラズマ種の寿命を安定化させるかまたは増加させるように構成される、ステップと、製剤物を生体表面に塗布するステップとを含む。
【００３６】
本発明の技術についての上記の態様および利点は、以下の発明を実施するための形態の参照を、添付の図面とともに行うことによってより良く理解されるので、より容易に諒解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術によるプラズマ生成器の概略図である。
【図２】従来技術による、動作中の誘電障壁放電面の画像である。
【図３Ａ】従来技術によるコールドプラズマシステムの図である。
【図３Ｂ】従来技術によるコールドプラズマシステムの図である。
【図４】従来技術によるコールドプラズマシステムのブロック図である。
【図５】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図５Ａ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図６】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図７】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図８】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図９】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図９Ａ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１０】本開示によるコールドプラズマ治療の方法のフローチャートである。
【図１１】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１１Ａ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１１Ｂ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１１Ｃ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１１Ｄ】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１２】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１３】本開示によるコールドプラズマ電極システムの概略図である。
【図１４】本開示によるコールドプラズマ治療の方法のフローチャートである。
【図１５】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１６】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１７】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１８】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図１９】本開示による、フェースマスクを伴うコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図２０】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図２１】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図２２Ａ】本開示による前駆体カートリッジの概略図である。
【図２２Ｂ】本開示による前駆体カートリッジの概略図である。
【図２３】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。
【図２４】本開示による、コールドプラズマを使用して製剤物を活性化し、コールドプラズマ活性化製剤物が生体表面(たとえば、皮膚、爪、髪など)に塗布される、例示的なプロセスの流れ図である。
【図２５】本開示による、図24のプロセスの少なくとも一部を実行するように構成された例示的なシステムの断面図である。
【図２６】本開示による、異なるプラズマ種/化合物の濃度レベルの、時間の関数としての様々な例示的なプロットを示す例示的なグラフである。
【図２７】本開示による、図24のプロセスに対する代替形態を含み得る例示的なプロセスの流れ図である。
【図２８Ａ】本開示による、図27のプロセスの少なくとも一部を実行するように構成された例示的なシステムの図である。
【図２８Ｂ】本開示による、図27のプロセスの少なくとも一部を実行するように構成された例示的なシステムの図である。
【図２９】本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図の側面図である。
【図３０】本開示による、図15のデバイスの少なくとも一部および様々な得られたプラズマの簡略化された断面図である。
【図３１】本開示による、図15のデバイスの少なくとも一部および様々な得られたプラズマの簡略化された断面図である。
【図３２】本開示による、図15のデバイスの少なくとも一部および様々な得られたプラズマの簡略化された断面図である。
【図３３】本開示による、プラズマ放電の変えられた方向を示すコールドプラズマ治療システムの概略図の側面図である。
【図３４】本開示のいくつかの実施形態による、コールドプラズマ治療システムの概略図の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
いくつかの実施形態が図示され、説明されたが、様々な変更が、本発明の技術の趣旨および範囲から逸脱することなく、それらの実施形態において行われ得ることが諒解されよう。
【００３９】
追加の治療デバイスを伴うコールドプラズマシステム
図5は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図を提示する。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システムは、消費者200の生体表面210の部位の美容治療を提供する。いくつかの実施形態では、システムは、電極114および誘電障壁116を有するプラズマ生成器を含むコールド大気プラズマ治療デバイス100を含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、振動デバイス130を含む。理論に拘束されることなく、振動デバイス130の作動は、消費者200に向上した治療体験を与え、部位の上のプラズマ118の非均一性を軽減することによって治療の効能を改善するものと信じられる。
【００４１】
振動デバイス130は、治療デバイス100を振動させ、それにより、誘電障壁116の第2の面と生体表面210との間の距離Lに影響を及ぼし得る。いくつかの実施形態では、振動デバイス130は、複数の軸において同時に治療デバイス100を振動させる。他の実施形態では、振動デバイス130は、1つだけの軸に沿って治療デバイス100を振動させる。振動デバイス130は、プラズマ118が、1軸または2軸において生体表面210に平行に移動するように、治療デバイス100を振動させ得る。そのような動きは、部位にわたってプラズマ118を分散させ、それにより、プラズマ118の均一性を改善するものと信じられる。振動デバイス130は、圧電アクチュエータまたは多軸偏心質量加振器など、1つまたは複数の振動源を含み得る。
【００４２】
図5Aは、本開示によるコールドプラズマ治療システムを示す。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、1つまたは複数の作動部材120によって生体表面210を直接作動させる。理論に拘束されることなく、生体表面210の引っ張りと圧縮を繰り返すことで、プラズマ生成種の透過性と消費者200の治療の体験との相乗効果を刺激することによって、多様な治療の効能が向上するものと信じられる。作動部材120は、部位かまたはその近くで生体表面210と直接接触し得る。いくつかの実施形態では、作動部材120(複数)は、生体表面210に平行に、互いに反対方向に移動する。作動部材120は、互いに向かって移動して、生体表面210を圧縮して解放する。作動部材120は、互いに離れて移動して、生体表面210を引っ張って解放する。いくつかの実施形態では、作動部材120は、互いに向かう方向と離れる方向の両方に移動し、したがって生体表面210の引っ張りと圧縮の両方を行う。いくつかの実施形態では、プラズマ118は、作動部材120が生体表面210を作動させている間に、部位に向けて生成される。作動部材120は、プラズマ118の暴露なしに表面を作動させ、それにより、触覚体験を消費者200に与え得る。
【００４３】
図6は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。プラズマ118による治療に加えて、プラズマ治療デバイス100は、特徴的寸法(characteristic dimension)Tによって示されるエリアの中の部位を光152で照明するように構成された光源150を含み得る。前に説明したように、400〜500nmの範囲の波長を有する光で生体表面210を照射することで、染みの美容治療のために望ましい治療結果がもたらされるものと信じられる。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、複数の光源を含む。光源150は、目標範囲内の波長を有する光を個々に放射する、1つまたは複数の発光ダイオードを含み得る。
【００４４】
光源150は、放射加熱を生体表面210に与える赤外光素子を含み得る。理論に拘束されることなく、生体表面の放射加熱は、生体表面210のプラズマ生成種に対する応答を誘発することによって、および向上した体験を消費者200に与えることによって、プラズマ治療の治療効果を向上させるものと信じられる。
【００４５】
プラズマ治療デバイス100は、誘電障壁116に接してまたはその上方に配置されたカバー117を含み得る。非排他的に、カバー117は、プラスチック、ガラスまたは石英を含んでよく、プラズマ生成種が生体表面210に到達するのを阻止し得る。理論に拘束されることなく、プラズマ118は、いくつかの条件のもとで紫外光子を放射し得るものと信じられる。したがって、カバー117を使用して紫外光子の伝送を阻止することが望ましい場合がある。
【００４６】
図7は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、特徴的寸法Tによって示されるエリアの中の部位に気流162を向ける空気源を含む。空気源は、部位の表面において気流162を供給するように成形された空気導管164の中に配置された、ファンまたはブロワなどのエアムーバ160を含み得る。空気導管164の中の気体は、空気または他の気体(たとえば、酸素、窒素、または他の不活性ガスなど)であり得る。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100の中に配置された1つまたは複数の温度制御要素168が、空気の温度を調整する。温度制御要素168の非限定的な例には、ペルチェ冷却器を含む熱電冷却要素、抵抗加熱コイルを含む電気加熱要素などが含まれる。いくつかの実施形態では、エアムーバ160が作動しているときにオイルが部位に心地良い香りを与えるように、香料を含有する揮発性オイルが、空気導管164の中に配置される。
【００４７】
小型デバイス
図8は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図を提示する。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、パワーセル310およびコントローラ320を有する外部デバイス300に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、ケーブル111を介して外部デバイスに電気的に接続される。いくつかの実施形態では、ケーブル111は、制御入力と電力とをプラズマ治療デバイス100に搬送する。いくつかの実施形態では、ケーブル111は、プラズマ治療デバイス100、外部デバイス300、または両方から取り外し可能である。パワーセル310は、たとえばリチウムイオン電池を含む充電式バッテリであり得る。コントローラ320は、データを受信して制御信号をプラズマ治療デバイス100に送ることが可能であり得る。
【００４８】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、電極114に電気的に接続されたバッテリ119を含む。バッテリ119は、ケーブル111をプラズマ治療デバイス100と電源とに接続することによって充電される充電式であり得る。そのような電源のうちのいくつかの非限定的な例は、外部デバイス300、電気を供給する標準的な壁コンセントに接続されるアダプタ、太陽電池などである。いくつかの実施形態では、バッテリ119は、ワイヤレス330に充電する。いくつかの実施形態では、バッテリ119は、Aシリーズタイプ(「A」、「AA」または「AAA」)のうちの1つのバッテリなどの市販のバッテリである。
【００４９】
いくつかの実施形態では、外部デバイス300は、スマートフォンである。いくつかの実施形態では、外部デバイス300は、プラズマ治療デバイス100に適合して、電力および制御入力を外部デバイス300に供給するように構成されたラップトップまたはタブレットである。いくつかの実施形態では、外部デバイス300は、限定はしないが、電子髭そり器、ヘアアイロン、ヘアドライヤー、電子脱毛器などを含む化粧用品である。外部デバイス300は、プラズマ治療デバイス100に電気的に接続するための充電ドックをさらに含む、上記で説明した大面積プラズマ治療デバイスであり得る。いくつかの実施形態では、充電ドックは、プラズマ治療デバイス100を受け入れるように構成され、充電ドックは、コンパクトな充電およびプラズマ生成器としての動作のために大面積のデバイスの中に動作可能に搭載され得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、電極114および誘電障壁116は、カバー117の後ろに配置される。カバー117は着脱可能であり得る。カバー117は、プラズマ治療デバイス100が使用されないとき、誘電障壁116のための保護を提供し得る。
【００５１】
いくつかの実施形態では、電極114および誘電障壁116は、プラズマ治療デバイス100の中に封入された格納可能支持物の上に配置される。格納可能支持物は、格納されると、誘電障壁116および電極114は、視野から隠されてプラズマ治療デバイス100が活性化され得ないように構成され得る。格納可能支持物は、誘電障壁116に対向するプラズマ治療デバイス100の端部に配置される機構の動きを介して回転し得、それにより、リップスティックに類似する方式で、誘電障壁116が、プラズマ治療デバイス100の対向端部から現れる。プラズマ治療デバイス100は、格納可能なリップスティックのチューブと同様のまたは同等の形状因子を有し得、それにより、プラズマ治療デバイス100は、非活動のときにリップスティックのチューブに類似する。いくつかの実施形態では、格納可能支持物は、使用しないときに電極114および誘電障壁116をシールド119の後ろに滑動させるように構成された直線的スライドである。
【００５２】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、外部デバイス300の中のユーザインターフェースを介して制御される。いくつかの実施形態では、外部デバイス300は、バッテリと、汎用コンピュータと、命令が記憶されたコンピュータ可読メモリとを含む任意のタイプのデバイスであり、命令は、コンピュータによって実行されたときに、コールド大気プラズマによって生体表面の部位を治療する方法を実施する。
【００５３】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、限定はしないが、電源スイッチ、プラズマ強度選択器、および安全スイッチを含む1つまたは複数のユーザ制御を含む。プラズマ治療デバイス100は、プラズマ治療デバイス100の上に配置された電源スイッチを使用してオンおよびオフにされ得、プラズマ118は、プラズマ治療デバイス100がオンである間に生成される。いくつかの実施形態では、安全スイッチは、安全スイッチが切られるまで、プラズマ治療デバイス100がオンに切り替わるのを防止する。いくつかの実施形態では、安全スイッチは、指紋リーダーである。いくつかの実施形態では、プラズマ強度選択器は、電極114に供給される電力に関して、プラズマの強度を円滑にかつ連続的に調節することを可能にする。いくつかの実施形態では、プラズマ強度選択器は、電極114に供給される電力の逐次的段階におけるいくつかの離散的強度設定のうちの1つに、プラズマ治療デバイス100を制限する。
【００５４】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、生体表面210に治療光を与える1つまたは複数の発光ダイオード(図示せず)を含む。いくつかの実施形態では、発光ダイオードは、400〜500nmの範囲の青色光を供給する。
【００５５】
製剤物施用を伴うコールドプラズマ
図9は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図を提示する。いくつかの実施形態では、誘電障壁116および電極114を含むプラズマ治療デバイス100は、プラズマ118を製剤物410を介して生体表面210の中に放電する。製剤物410は、限定はしないが、抗酸化剤、ラジカル消去化合物、紫外吸収化合物、若返り化合物などを含む、1つまたは複数の活性成分を含み得る。いくつかの実施形態では、ラジカル消去化合物は、アスコルビン酸およびアスコルビルグルコシドを有する無水、シリコーン中グリコール型調合物(anhydrous, glycol-in-silicone formula)である。いくつかの実施形態では、ラジカル消去化合物は、水溶性活性成分を組み込む大きい内部水相を有するシリコーン中水型エマルションである。理論に拘束されることなく、水相は、活性成分を含有するカプセル封入を形成するものと信じられる。若返り化合物は、コラーゲン、エラスチンなどを含み得る。製剤物は、染料、色素、香料、エッセンシャルオイル、乳化剤、粘度調整剤などの非活性成分を含み得る。いくつかの実施形態では、染料は、化学反応性が高く、プラズマ118への暴露によって誘発されるpHの変化に応答し得る。
【００５６】
図9Aに示すように、いくつかの実施形態では、プラズマ118は、部位かまたはその近くの生体表面210に適用する前に、容器415の中の製剤物410の中に放電される。理論に拘束されることなく、プラズマ118は、プラズマの中に、イオン、ラジカル、および長寿命RONSを含む有益な種を生成するものと信じられる。プラズマ治療デバイス100は、製剤物410が容器415の中にある間にプラズマ治療デバイス100を製剤物410の暴露面の近くに置くことによって、製剤物410の近傍にプラズマを生成し得る。
【００５７】
いくつかの実施形態では、治療前用製剤物は、RONSを生成するための試薬化合物を含むことによってプラズマ118に暴露する効果を向上する。いくつかの実施形態では、治療後用製剤物は、長引いたプラズマ生成種への暴露による潜在的に有害な効果を低減する。たとえば、治療後用製剤物は、バッファ化合物を含めることによって、プラズマ生成種に暴露した後の部位のpHシフトを制御し得る。
【００５８】
図10は、プラズマ治療デバイス100と少なくとも1つの製剤物410を含む生体表面210との間にプラズマ118を生成するためにプラズマ治療デバイス100を使用する治療の方法500を示す。いくつかの実施形態では、方法は、追加のステップを含んでよく、またはフローチャートに示す全ステップをなくして実行されてもよい。
【００５９】
方法はブロック510において開始し、ブロック520に示す製剤物を選択するステップと、ブロック530に示す製剤物を部位に塗布するステップとを含む治療前段階に進む。前に説明したように、製剤物410は、プラズマ118に暴露した後に治療結果を改善する、保護特性または強化特性を有し得る。いくつかの実施形態では、製剤物410は、プラズマの中で作成される紫外光子への部位の暴露を低減すること、RONSの作成を強化すること、などのために選択される。
【００６０】
いくつかの実施形態では、治療前用製剤物は、プラズマ118に暴露する前に部位に塗布される。次いで、方法は、プラズマ118を生成するステップを含むブロック540に進む。プラズマ治療デバイス100は、部位の近傍でプラズマ118を生成し得る。ブロック540におけるプラズマ治療は、プラズマ118がオフになるまで継続し得る。いくつかの実施形態では、方法は、次いで、治療後用製剤物が選択されるブロック550に進む。治療後用製剤物は、プラズマ118に暴露した後に部位に塗布され得る。治療前用製剤物および治療後用製剤物は、同一でも異なってもよく、異なる効果を部位に与えるように選択されてもよい。方法は、ブロック570において終了する。いくつかの実施形態では、方法は、プラズマ治療540の後に治療前用製剤物を除去するステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、治療後用製剤物を塗布した560後に治療後用製剤物を除去するステップを含む。
【００６１】
モジュール式コールドプラズマ生成デバイス
図11は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。いくつかの実施形態では、システムは、治療デバイス本体100と、治療デバイス本体100に着脱可能に取り付けられたヘッド110とを含む。図示のヘッド110は、治療デバイス本体100に面する搭載面と、電極114を担持する塗布面とを有し、誘電障壁116は、電極114に面する第1の面と電極114から離れて面する第2の面とを有する。コールドプラズマシステム100は、生体表面210の部位の上の美容治療のための複数の取り付け可能ヘッド110を含み得る。生体表面210は、限定はしないが、皮膚、髪、指の爪などを含む。
【００６２】
いくつかの実施形態では、ヘッド110-xは、特定の治療を行うためにコールドプラズマ118を作成するように選択される。たとえば、生体表面210の上の比較的小さい部位を治療するとき、プラズマ118のサイズは、生体表面210の目標でない部分をプラズマ生成種に暴露することを回避するように選択され得る。ここで、「プラズマのサイズ」という用語は、プラズマの特徴的または記述的寸法を指す。たとえば、丸い電極114によって生成されるプラズマに対して、プラズマの特徴的寸法は、電極114の直径に関連する。
【００６３】
図11Aに示すように、ヘッド110aが選択されて、治療デバイス本体100に取り付けられ得る。ヘッド110aは、搭載面におけるより大きいサイズから塗布面におけるより小さいサイズまで先細になる。それゆえ、図示のヘッド110aは、ヘッド110aの搭載面の直径とは異なる特徴的サイズを有するプラズマ118を生成する。図11Aは、取り付け面よりも小さい塗布面を有するヘッド110aを示すが、その逆も可能であることを理解されたい。たとえば、ヘッド110aは、生体表面210の部位の上に低強度の治療を生じるために、取り付け面よりも大きいその塗布面を有し得る。
【００６４】
図11Bに示すように、ヘッド110bは、ヘッド110bの塗布面の上に、調合物容器180と浸出面186とを含み得る。浸出面186は、1つまたは複数の導管184を介して調合物容器180に接続され得る。いくつかの実施形態では、調合物浸出面186は、ヘッド110bの塗布面の上に1つまたは複数のノズルを含む。いくつかの実施形態では、調合物浸出面186は、調合物浸出面からの調合物の流れを和らげるための、空隙容量を有する多孔質材料である。多孔質材料は、硬化ゲル(cured gel)、軟質プラスチックフォーム、硬質プラスチックフォーム、軽石などの天然多孔質材料などを含み得る。いくつかの実施形態では、調合物浸出面186は、1つまたは複数のグリル、ワイヤメッシュスクリーン、パターン穿孔スクリーン(patterned perforated screen)などで塞がれた通気口を含み得る。
【００６５】
いくつかの実施形態では、調合物容器180は、ヘッド110bの塗布面が生体表面210に適用されるとき、圧力によって圧縮される。いくつかの実施形態では、調合物容器180は、限定はしないが、電気アクチュエータ、サーボ、手動作動レバー、ローラー、ローラーのペアなどを含む、ヘッド110bの中に封入された機構によって圧縮される。いくつかの実施形態では、調合物容器180は、着脱可能でかつ交換可能であり、所望の治療結果または美容結果のために特別に準備された調合物を含有する。
【００６６】
いくつかの実施形態では、調合物は、1つまたは複数の化粧成分を含む。化粧成分は、香料、色素、クリーム、オイル、天然抽出物、保湿剤などを含み得る。いくつかの実施形態では、調合物は、1つまたは複数の薬剤、たとえば、収斂剤、薬学的活性化合物、酸中和クリーム、抗酸化剤などを含む。いくつかの実施形態では、調合物は、プラズマ118への暴露の潜在的に有害な効果から生体表面を保護するための、1つまたは複数の保護化合物を含む。そのような保護化合物のいくつかの非限定的な例は、抗酸化剤、保湿剤、クラリファイイングクリーム、酸性緩衝(acidity buffering)クリームなどである。
【００６７】
一実施形態では、ヘッド110bは、ヘッド110bの塗布面において柔軟なスカート170を含む。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は、波型のプラスチックまたは軟質ゴムから成り、ヘッド110bの塗布面に取り付けられる。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は、生体表面210に接触することによって圧縮される。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は、スカート170の圧縮を制限し、それによりヘッド110bと生体表面210との間の最小間隔を画定する、硬いスペーサ174を含む。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は気体を通さず、圧縮されると、プラズマ118がその中に存在する包含された環境を生成する。硬いスペーサ174は、柔軟なスカート170によって封入されてよく、またはその外にあってよく、追加されてもまたは除去されてもよい。いくつかの実施形態では、硬いスペーサ174は、限定はしないが、金属を含む導電材料を含む。いくつかの実施形態では、導電材料を含む硬いスペーサ174は、ゼロ以上の電圧にバイアスされる。理論に拘束されることなく、そのようにバイアスされる硬いスペーサ174は、プラズマがヘッド110bと硬いスペーサ174との間に生じ、それにより生体表面210に向けられるイオンおよび電子の投与量を低減することを可能にし得るものと信じられる。いくつかの実施形態では、硬いスペーサ174の中に放電するプラズマ118は、柔軟なスカート170によって画定されるボリュームの中に含有されるRONSを作成する。
【００６８】
一実施形態では、ヘッド110bは、プラズマ118をフィルタ処理するためのフィルタ190を含む。フィルタ190は、ヘッド110bと生体表面210との間に、たとえば、生体表面に適用されるプラズマ118の経路の上に置かれてよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、フィルタ190は、プラズマ118から生体表面210への紫外光子の経路を少なくとも部分的に阻止するために置かれる紫外フィルタである。いくつかの実施形態では、フィルタ190は紫外光子を阻止する。なぜならば、フィルタは、限定はしないが、UV阻止膜で処理されたプラスチック、ガラス、または石英などを含む、UV吸収材料またはUV散乱材料から成るからである。
【００７０】
いくつかの実施形態では、フィルタ190は、場合によっては生体表面210に到達する1つまたは複数のプラズマ生成種を隔離または変換するように設計された化学フィルタである。いくつかの実施形態では、フィルタ190は、炭素質材料を含み、その非限定的な例には、グラフェン、カーボンナノチューブ、活性炭紙、炭素繊維などが含まれる。別の実施形態では、フィルタ190は触媒材料を含み、その非限定的な例には、多孔質基質の中に埋め込まれた金属粒子が含まれる。いくつかの実施形態では、フィルタ190は、ラジカル消去材料、たとえば、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)、α-トコフェロール(ビタミンE)、アスコルビン酸(ビタミンC)、β-カロチン(ビタミンA)、セレンなどを含む抗酸化剤を含む。いくつかの実施形態では、フィルタは、その多孔性、表面特性、寸法などを変更することによって、プロトン濃度の変化に応答するpH感応性ポリマーを含む。そのようなpH感応性ポリマーのうちのいくつかの非限定的な例には、ポリ酸およびポリ塩基、キトサン、ヒアルロン酸、ならびにデキストランが含まれる。いくつかの実施形態では、フィルタは、孔を開いて前に説明したラジカル消去材料、のうちの1つまたは複数を解放することによって、pHの変化に応答する。
【００７１】
いくつかの実施形態では、フィルタ190は、接触時に生体表面210に塗布される液体調合物を含む。液体調合物は、限定はしないが、クリームまたはオイルを含む液体エマルションの中に担持される、前述のフィルタ材料のいずれかを含み得る。いくつかの実施形態では、液体調合物フィルタ190は、化粧成分、医療成分などの追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、液体調合物は、プラズマ生成種への暴露の比色指示薬を提供する指示薬材料を含む。いくつかの実施形態では、指示薬材料は、染料の分子構造を変えるのに十分なプラズマ生成酸性化種またはアルカリ化種の濃度に生体表面210が暴露されたときに、色を変化させるpH感応性染料である。pH感応性染料の非限定的な例には、ゲンチアナバイオレット、メチルイエロー、メチルレッド、クレゾールフタレイン、インジゴカルミンなどが含まれる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、フィルタ190は、プラズマ118と、プラズマ118の中に存在する荷電粒子をひきつけて中和する生体表面210との間に置かれた荷電粒子フィルタを含む。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、非ゼロ電圧に個々にバイアスされた1つまたは複数の導電素子を含む。導電素子の非限定的な例には、ヘッド110bの塗布面の上の誘電体材料116の近くまたは周囲に置かれた、金属スクリーン、金属プローブ、金属リングなどが含まれる。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、負極性を有することによって陽イオンを選択的にろ過して除き、それゆえ、フィルタ190の表面に接近する陽イオンを中和する。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、複数の導電素子、たとえば、負極性を担持する少なくとも1つの導電素子と正極性を担持する少なくとも1つの導電素子とを組み合わせることによってすべての荷電粒子をろ過して除く。
【００７３】
図11Cに示すように、生体表面210は、部位のプラズマ118への暴露の均一性に影響を及ぼし得る起伏を含む。起伏のある生体表面210の非限定的な例には、限定はしないが、頬骨、下顎、眉毛、鼻、顎、指関節、足関節、肘、膝などの凸面を含む、顔および体の上の部位が含まれる。同様に、起伏のある生体表面210は、顎の下、耳周り、首沿いなどのエリアの中のように、凹面を含み得る。いくつかの実施形態では、ヘッド110cは、塗布面の上に適合可能な材料を含む。適合可能な材料は、部位の起伏と反対に適合するように構成される。適合可能な材料の非限定的な例には、ゲル、硬化フォーム、ゴム、プラスチックなどが含まれる。いくつかの実施形態では、ヘッド110cの上に適合可能な材料は、消耗材料、たとえば、乾燥固体、保湿ゲル、水溶性クリームなどを含む。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ヘッド110cの塗布面は、生体表面210に対して反対に適合可能である。いくつかの実施形態では、誘電障壁116は、限定はしないが、ガラス布、セラミック布など、織られた誘電体布を含む柔軟な表面を含む。いくつかの実施形態では、電極114は、織られた金属布、銅メッシュ、ステンレススチールメッシュなど、柔軟な導電性表面を含む。いくつかの実施形態では、誘電障壁116の中に含まれる柔軟な表面は、プラズマ治療の間に生体表面210から剥がれ落ちた材料の蓄積を防止するために封止される。柔軟な表面は、限定はしないが、テフロン（登録商標）、SiOx膜、グラフェンなどを含む被膜で封止され得る。
【００７５】
図11Dに示すように、ヘッド110dは、ヘッド110dと生体表面210との間に空気クッションを設け得る。いくつかの実施形態では、ヘッド110dは、電極114および誘電障壁116を少なくとも部分的に取り囲む複数の空気導管164を含む。動作中、エアムーバ160は、偏向された気流(vectored flow of air)をヘッド110dから離れて方向づける空気導管164(たとえば、ノズル、ベントなど)に空気を供給する。気流は、ヘッド110dと生体表面210との間の接触を防止するかまたは少なくとも最小化する空気クッションを生成し得る。いくつかの実施形態では、エアムーバ160は、ヘッド110dの中に位置する電気ファンである。エアムーバは、電極114から独立して動作し、プラズマ118の状態を変えることなくオンオフされ得る。
【００７６】
センサを有するコールドプラズマデバイス
図12は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療デバイス100は、プラズマパラメータを測定するために1つまたは複数のセンサ140を含む。測定されたプラズマパラメータに基づいて、コントローラ142は、コールド大気プラズマ118を制御し、生体表面210の部位の上で所定の美容治療を維持し得る。
【００７７】
前に説明したように、いくつかの実施形態では、コールド大気プラズマ118は、生体表面210をフローティング基準電極として使用して形成される。理論に拘束されることなく、そのような配列は、生体表面210の上の水およびイオンの濃度の不均一な分布に敏感であるものと信じられる。汗腺などのイオンが比較的豊富な局在化領域は、プラズマ生成荷電種のために望ましい導電経路を提供し得、コールド大気プラズマ118は、生体表面210の上のそのような場所に選択的に生じ得るものと信じられる。次に、生体表面210の上の別の特定のロケーションに対するプラズマの選好性は、十分に制御されない治療の不均一と、プラズマ118によって治療される部位へのプラズマ投与量の変動とをもたらす。均一性は、コールド大気プラズマ源の動作における重要な基準であるものと信じられる。それゆえ、少なくともいくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100の設計は、表面210の特性における変動に対するコールド大気プラズマ118の感度を考慮に入れる。
【００７８】
プラズマ118の均一性は、1つまたは複数のプラズマパラメータ、たとえば、放電電力、放電ボリューム、プラズマ生成種の濃度などの変動に関して規定される。たとえば、まったく異なる特性の多くの離散的な下位領域を治療部位が含有する、非常に変わりやすいシステムでは、プラズマ治療デバイス100が、表面210のイオンが多い下位領域とイオンが少ない下位領域との間を平行移動するとき、プラズマ治療デバイス100は、放電電流または放電電圧における不連続性を示す場合がある。理論に拘束されることなく、導電性の下位領域の上を通過するプラズマ源は、放電電流のスパイクと、対応する放電電圧のドロップとを示す場合があるものと信じられる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、コントローラ142は、電極114に接続された電子安定器回路を作動させる。理論に拘束されることなく、電子安定器回路は、コントローラ142が電極114への電流を調整することを可能にし、それにより、生体表面210の上の1つまたは複数の局在化スポットにおけるプラズマ118の熱暴走およびプラズマ118の収縮を防止するものと信じられる。
【００８０】
本発明の技術の一実施形態を示す図12に示すように、プラズマ源100は、コールド大気プラズマ118および生体表面210のパラメータを測定するために1つまたは複数のセンサ140を組み込む。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100は、プラズマパラメータを測定するセンサ140を含む。プラズマパラメータは、生体表面210の中に放電された電流と、誘電障壁116と表面210との間の電圧ドロップとの測定値を含み得る。プラズマパラメータは、プラズマ118によって放射された光のスペクトル、プラズマ118の中のイオン密度、または不均一な表面の治療を示す前述のパラメータの時間における変動など、プラズマ118のエネルギー密度を示す1つまたは複数のパラメータを含み得る。理論に拘束されることなく、放電電圧または放電電流における1つまたは複数の短寿命の不連続性が、表面の上の1つまたは複数の高度に局在化されたイオンが豊富な部位に対するコールド大気プラズマ118の選好の形態で不均一性を示すものと信じられる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、治療部位かまたはその近くの表面210の上に置かれた1つまたは複数のセンサ140は、プラズマ118または生体表面210のパラメータを測定する。たとえば、プラズマ治療デバイス100は、pHセンサまたは塩化物センサなどのイオンセンサ、光センサ、反応性酸素センサ、表面温度センサ、距離センサ、湿度センサなどを含み得る。
【００８２】
いくつかの実施形態では、表面210またはプラズマ治療デバイス100のいずれかの上に置かれたセンサ140は、周囲環境を測定する。そのようなセンサ140は、イオンセンサ、光センサ、反応性酸素センサ、温度センサ、湿度センサなどを含み得る。
【００８３】
いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100の上に置かれた位置基準センサは、生体表面210の上の距離センサに動作可能に結合される。位置基準センサは、誘電障壁116の表面210からの距離を決定し得る。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス100の中に含まれるレーザー測距器などの距離センサは、誘電障壁116から表面210までの距離を測定する。
【００８４】
いくつかの実施形態では、センサ140は、プラズマ源100の一部としてコントローラ142と通信する。コントローラ140は、プラズマ治療デバイス100に動作可能に結合され、センサ140から入力を受信し、その入力を処理してプラズマ治療デバイス100に対する制御データを決定し得る。いくつかの実施形態では、制御データは、限定はしないが、電極114に与えられた電流または電圧を調節するためにプラズマ治療デバイス100の電子構成要素に送られた信号と、知覚可能な信号を作成するためにプラズマ治療デバイス100の他の構成要素に送られた信号とを含む。いくつかの実施形態では、知覚可能な信号は、触覚フィードバックまたは可聴もしくは可視インジケータである。いくつかの実施形態では、コントローラ142は、プラズマ118によって作成されたエネルギーまたは反応種の危険な投与量に応答して制御データを送る。
【００８５】
前に説明したように、理論に拘束されることなく、プラズマ投与量は、反応化学種、イオンおよび電子を含むエネルギー種、光子など、1つまたは複数のプラズマ生成種への暴露を決定するものと信じられる。
【００８６】
いくつかの実施形態では、プラズマ投与量は、単位面積当たり、単位時間当たり(「平方センチメートル秒当たり」など)の数として表される、ある時間期間にわたる生体表面210の上の所与の部位に与えられる所与の種の濃度である。いくつかの実施形態では、コントローラ142は、単位時間当たりのプラズマ投与量を与えるために、誘電障壁116の面積の上のプラズマ投与量を積分することによって、プラズマ治療デバイス100に送るための治療持続時間と制御データとを決定する。
【００８７】
いくつかの実施形態では、プラズマ118が表面210を害する可能性があるような時間の長さの間、プラズマ治療デバイス100が、生体表面210の上の所与の部位の上に留まるとき、プラズマ治療は危険であると見なされる。逆に、いくつかの実施形態では、プラズマ118が所望の効果を有する可能性が低いような時間の長さの間、治療デバイス100が、所与の部位の上に留まる場合、プラズマ治療は、無効な投与量を与えたと見なされる。いくつかの実施形態では、これらの投与量は、一意の値ではなく、むしろ、ある範囲の中で発生すると思われる。したがって、コントローラ142は、投与量の危険な範囲または無効な範囲を決定し得、コントローラ142は、知覚可能な信号を作成するためもしくはプラズマ118を変調するため、または両方のために、制御データをプラズマ治療デバイス100に送る。
【００８８】
いくつかの実施形態では、たとえば、適用時間がプラズマの半減期に対応するような所与の時間期間の間、プラズマ118が適用され得る。他の実施形態では、生体表面に適用されるプラズマ118の強度は、プラズマ強度の一定の減衰の後のある時間期間にプラズマの適用を制限することによって制御され得る。たとえば、プラズマ118は、プラズマの半減期がすでに経過した後に適用され得る。
【００８９】
いくつかの実施形態では、コントローラ142は、プラズマ源が生体表面210の上の部位から離れて第2の部位の方に動かされるように信号を送ることによって、危険な投与量に応答する。コントローラ142は、プラズマ118をオフにするために、または電極114に供給する電力を変調してプラズマ118の中のエネルギー種および反応種の生成を軽減するために、制御データをプラズマ治療デバイス100の電子構成要素に送ることによって危険な投与量に応答し得る。
【００９０】
いくつかの実施形態では、プラズマ118は、図13に示すように、行列に配列された複数の画素化電極114i,jによって生成される。画素化電極は、コントローラ142によって個々にアドレス可能であり得、コントローラは、所与の画素化電極114に対する放電電力を決定する。いくつかの実施形態では、コントローラは、画素化電極114i,jに対する電流および電圧のセンサ140からの入力を使用して、不均一プラズマ118の収縮または局在化を弱める。いくつかの実施形態では、プラズマ118が、まったく異なる化学的または物理的特性を有する生体表面210の上のスポットに局在化するとき、コントローラ142は、行列114に対する平均に対して、どの画素化電極114i,jが、電力の割合のばらつきを描いているかを示す入力を受信する。コントローラ142は、過剰電力を描いている電極114i,jをオフにすることによってプラズマ118を変調し、それにより、プラズマエネルギーを動作電極Oに分配して、非動作の電極NOの近くのプラズマ不均一性の望ましくない影響を軽減する。
【００９１】
コールドプラズマシステム100の構成要素は、有線でかつ電力供給される接続を介して直接通信し得る。これらの構成要素は、限定はしないが、DSL、イーサネット、光ファイバ、USB、およびファイアワイヤなどの有線技術、Wi-Fi、WiMAX、3G、4G、LTE、およびブルートゥース（登録商標）などのワイヤレス技術、ならびにインターネットを含む好適な通信技術を含み得るネットワーク(図示せず)を介して互いに通信し得る。
【００９２】
いくつかの実施形態では、コントローラ142は、コンピュータ実行可能命令およびデータを記憶した非一時的コンピュータ可読媒体を含み、その命令およびデータは、コンピューティングデバイスの1つまたは複数のプロセッサによる実行に応答して、本明細書で説明して図14に示す治療の方法600をコンピューティングデバイスに実施させる。
【００９３】
図14は、本開示によるコールドプラズマ治療の方法のフローチャートである。いくつかの実施形態では、生体表面210の部位をコールド大気プラズマ118で治療する方法600は、プラズマ治療デバイス100と部位との間にコールドプラズマを生成するステップを含む。治療の方法600は、1つまたは複数の治療パラメータを1つまたは複数のセンサ140で測定するステップと、治療パラメータからプラズマ投与量を決定するステップとを含み得る。いくつかの実施形態では、治療の方法600は、プラズマ投与量を調整するために治療パラメータのうちの1つまたは複数を調節するステップと、コールド大気プラズマ118をオフにするステップとを含む。
【００９４】
いくつかの実施形態では、方法は、追加のステップを含んでよく、またはフローチャートに示す全ステップをなくして実行されてもよい。方法はブロック605において開始し、ブロック610に進み、そこで1つまたは複数のセンサ140が、治療パラメータ、たとえば周囲パラメータおよび表面パラメータを測定する。いくつかの実施形態では、プラズマ118を生成する前に、方法600は、部位かまたはその近くの生体表面210の上に少なくとも1つのセンサ140を置くステップを含む。前に説明したように、センサ140は、コントローラ142に動作可能に結合され、効果的な治療に必要なプラズマパラメータを決定するためにブロック615で使用されるコントローラ142にセンサ入力を与え得る。いくつかの実施形態では、プラズマパラメータは、デフォルト値によって規定され、コントローラ142は、プラズマ118がオンになるまで作動しない。いくつかの実施形態では、プラズマパラメータは、時間の関数としての放電電圧、時間の関数としての放電電流、時間の関数としてのプラズマ温度、または時間の関数としての部位の近くの気体温度を含む。いくつかの実施形態では、センサ測定値は、データ記憶システム620に与えられ、データ記憶システム620は、その測定値を他のセンサデータとともに統合し得る。いくつかの実施形態では、パラメータエンジンは、ブロック627に示すように、パラメータ情報をコントローラ142に伝達する。パラメータエンジンは、データ記憶システム620の中に蓄積され記憶された統合センサ入力に基づいて治療投与量を決定し、コントローラ142に与えられるプラズマパラメータのセットをさらに決定する。
【００９５】
ブロック630では、化粧製剤物が、治療部位に塗布される。いくつかの実施形態では、化粧製剤物は、プラズマ治療を向上させる。いくつかの実施形態では、化粧製剤物は、プラズマ118の有害な側面から生体表面210を保護する。ブロック625に示す製剤エンジンは、製剤物を決定し、データ記憶システム620から入力を受信し得る。いくつかの実施形態では、製剤エンジンは、機械学習を利用して、ラジカル消去、UV吸収、電気伝導率、熱伝導率など、所与の目的のために製剤物の成分を最適化する。
【００９６】
ブロック635では、プラズマ治療デバイス100は、コールド大気プラズマ118を治療部位における生体表面210に適用する。ブロック640において、プラズマ後用製剤物(post-plasma formulation)が、生体表面210の治療部位に塗布される。ブロック630におけるように、製剤物は、ブロック625に示す製剤エンジンによって決定され得る。いくつかの実施形態では、プラズマ後用製剤物は、ブロック630の製剤物と同じものであり得る。いくつかの実施形態では、プラズマ後用製剤物は、ブロック630の製剤物と異なるものであり得る。いくつかの実施形態では、プラズマ後用製剤物は、イオンを中和して生体表面210を保湿する。いくつかの実施形態では、プラズマ後用製剤物は、抗酸化剤成分を含むことによって、可能性があるプラズマ治療の酸化の影響を弱める。
【００９７】
ブロック645において、治療が反復されてよい。いくつかの実施形態では、コントローラ142は、ブロック645において、治療投与量が満たされたかどうかを決定する。治療投与量が満たされなかった場合、コントローラ142は、センサ測定を反復し、新しいプラズマパラメータを決定し、プラズマを変調してプラズマ生成種の効果的で安全な投与量を提供し得る。いくつかの実施形態では、治療は反復されず、方法は、ブロック650において終了する。
【００９８】
コントローラ142は、電極114に供給される電流、駆動周波数、電圧波形、ピークトゥピーク電圧、二乗平均電圧、プラズマ温度、気体温度、プラズマ118からの光放射などを含むグループからプラズマパラメータを決定し得る。
【００９９】
いくつかの実施形態では、コントローラは、コールド大気プラズマ118の均一性のインジケータを決定する。前に説明したように、均一性は、誘電障壁116の第2の面と生体表面210との間のプラズマ118の空間分布、ならびに、2つの面の間の電流の時間平均流れが、生体表面210の上の治療部位にわたって均等に広がるかどうかについて記述する。いくつかの実施形態では、コントローラは、均一性のインジケータにおける変化に応答して、プラズマパラメータのうちの1つまたは複数を調節するために制御データをプラズマ治療デバイス100に送る。コントローラは、コントローラ142に与えられるセンサ入力に基づいて、均一性のインジケータを間欠的に決定し得る。
【０１００】
当業者には理解されるように、本明細書で説明する「データ記憶システム」は、コンピューティングデバイスによるアクセスのためのデータを記憶するように構成された任意の好適なデバイスであり得る。データ記憶システム620の例は、1つまたは複数のコンピューティングデバイス上で実行し、高速ネットワーク上でアクセス可能な、高速リレーショナルデータベース管理システム(DBMS)である。しかしながら、クエリに応答して記憶されたデータを提供することができる他の好適な記憶技法および/またはデバイスが使用されてもよく、コンピューティングデバイスは、ネットワーク上ではなくローカルにアクセス可能であってもよく、またはクラウドベースのサービスとして提供されてもよい。クラウド記憶システム620は、コンピュータ可読記憶媒体上に組織立って記憶されるデータも含み得る。
【０１０１】
一般に、本明細書で使用される「エンジン」という言葉は、ハードウェアの中に埋め込まれた論理ソフトウェアおよびアルゴリズムまたはソフトウェア命令を指し、ソフトウェア命令は、C、C++、COBOL、JAVA(登録商標)、PHP、Perl、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、ASPX、Microsoft .NET(商標)、PYTHONなどのプログラミング言語で書かれ得る。エンジンは、実行可能プログラムにコンパイルされてよく、またはインタープリタ型プログラミング言語で書かれてもよい。ソフトウェアエンジンは、他のエンジンから、またはそれ自体から呼び出し可能であり得る。一般に、本明細書で説明するエンジンは、他のエンジンと結合され得るか、またはサブエンジンに分割され得る論理モジュールを指す。エンジンは、任意のタイプのコンピュータ可読媒体またはコンピュータ記憶デバイスの中に記憶され、1つまたは複数の汎用コンピュータの上に記憶されかつそれらによって実行され、したがって、エンジンまたはその機能性を提供するように構成された専用コンピュータを生成し得る。
【０１０２】
ユーザの皮膚から離れたコールドプラズマ生成
図15は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療デバイス100は、筐体101の中に電極114および115を収容する。いくつかの実施形態では、電極114および115が空気導管514の両側にあるように、電極114および115は、空気導管514に沿って配置される。異なる実施形態では、空気導管514は、電極114および115によって流される、空気だけではない他の気体を含有し得る。したがって、「空気導管」への言及は、導管514を通って流れる他の気体を包含する。動作中、エアムーバ530(たとえば、空気ファン、ブロワ、イオン風ブロワ、圧縮空気源、圧縮ガス源など)は、外部環境から空気導管514を通してコールドプラズマ治療デバイス100の外に空気を移動させることができる。
【０１０３】
空気導管514に沿って空気を移動させることで、コールドプラズマ生成器の電極114および115によって生成される電磁場に空気が曝される。電極114および115が、たとえば、無線周波数(RF)源112であり得る交流(AC)源を使用して適切にエネルギーを与えられるとき、コールドプラズマは、空気導管514の中で生成される。このようにして生成されたコールドプラズマ118は、エアムーバ530によってコールドプラズマ治療デバイス100から放出され得る。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、たとえば、適用時間がプラズマの半減期に対応するような所与の時間期間の間、そのようなプラズマ118が目標の生体表面の上に適用されるように、RF源112が調整され得る。他の実施形態では、RF源112は、(たとえば、プラズマの移動時間を考慮に入れることによって)プラズマ118がプラズマの半減期がすでに経過した後に適用されるように、そのようなプラズマ118が調整されるように、RF源112が調整される。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、コールドプラズマを特徴づける単一の半減期は存在せず、プラズマの中の各化合物は、異なる半減期を有し得る。したがって、目標濃度は、各化合物の半減期、経路(pass)間の滞留時間などによって影響を受ける。したがって、いくつかの実施形態では、「半減期」という用語は、最適な1つまたは複数の化合物の「半減期」に対応する。他の実施形態では、「半減期」という用語は、化合物の混合物の平均的または包括的半減期を指す。その上、半減期自体もまた、局所的微環境(他の種の濃度および組成を含む)に依存することがある利用可能な減衰反応に依存することになる。
【０１０６】
コールドプラズマ治療デバイス100は、プラズマ障壁510を含み得る。いくつかの実施形態では、プラズマ障壁510は、たとえば、コールドプラズマ118の流れを生体表面210の方に制限および/または調節するように穴を開けられてよい。プラズマ障壁は、1つまたは複数のグリル、ワイヤメッシュスクリーン、パターン穿孔スクリーンなどで塞がれた通気口であり得る。プラズマ障壁510の穴のサイズは、コールドプラズマ118の目標流量に基づいて選択され得る。異なる実施形態では、プラズマ障壁510は、異なる材料、たとえば金属またはプラスチックから作られ得る。
【０１０７】
いくつかの適用例では、コールドプラズマを生体表面210から離れて(たとえば、ユーザの皮膚から離れて)生成することは、コールドプラズマを生体表面210に近接して生成することと比較して有利であり得る。コールドプラズマが生体表面210から離れて生成されるとき、プラズマの濃度、温度、圧力などは、生体表面210において直接生成されるプラズマのように厳しく制御される必要はない。たとえば、コールドプラズマを生体表面210の方に搬送する空気の温度は、(ユーザの不快感を回避するために)比較的狭い範囲内になければならないが、流入空気に対する利用可能な温度範囲は、プラズマが生体表面から離れて生成されるときは、より広い。プラズマが生成された後、空気の温度は、プラズマがまだ筐体101の中に含有されている間に、より容認できる範囲に下げられても上げられてもよい。同じように、いくつかの実施形態では、RONSまたは他のプラズマ種の濃度は、生体表面210から離れて生成されるプラズマに対してより高くてよい。なぜならば、プラズマ種の濃度は、コールドプラズマが生体表面210に到達する前に、筐体101の内部で低減され得るからである。たとえば、プラズマ種の濃度および空気の温度は、一般に、プラズマ種の生成から経過する時間とともに減少する。したがって、エアムーバ530の速度、空気導管514の長さ、および/またはAC源112の電圧を制御することによって、プラズマ種の濃度または温度も制御され得る。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、プラズマ種の濃度は、少なくとも部分的に、流入空気の温度の関数である。温度は、加熱器560によって制御され得る。いくつかの実施形態では、コントローラ142は、コールドプラズマの生成に影響を及ぼす異なるパラメータ(たとえば、AC源112の電圧、エアムーバ530の速度、加熱器560における電圧など)を制御し得る。
【０１０９】
図16は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。図示のコールドプラズマ治療システム100は、生体表面210に向けるコールドプラズマを使い尽くす前に、コールドプラズマを一時貯蔵するための容器520を含む。コールドプラズマを容器520の中に貯蔵することによって、コールドプラズマの生成からコールドプラズマをシステム100から使い尽くすまでに経過する時間が、より良く制御され得る。その結果、少なくともいくつかの実施形態では、コールドプラズマ種の濃度および/または温度も、より良く制御され得る。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、容器520は、コールドプラズマの状態を感知する1つまたは複数のセンサを有し得る。たとえば、センサ140は、コールドプラズマの濃度、温度、圧力、組成物などを感知し得る。動作中、コントローラ142は、生体表面210においてコールドプラズマ118の所望のパラメータを達成するために、コールドプラズマを生成するためのパラメータ(たとえば、AC源112の電圧、エアムーバ530の速度、加熱器560の温度)を調整し得る。
【０１１１】
図17は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。図示の実施形態では、追加の空気導管512が、容器520と空気導管514とを接続し、したがって、プラズマ種が電極114および115の方に戻るための帰還経路を設ける。いくつかの実施形態では、空気導管512は、容器520の中のコールドプラズマの濃度および/または温度のより良い制御を提供する。たとえば、容器520の中のプラズマ種の濃度が不十分であることをセンサ140が検出した場合、コントローラ142は、エアムーバ531の回転速度を増加させてよく、したがって、より多くの空気およびプラズマを電極114および115に送り返して、追加のプラズマ種を容器520に入る気流の中に生成する。さらに、エアムーバ532の速度は、空気およびプラズマの容器520への流れを制御するように調整され得る。いくつかの実施形態では、エアムーバ530の速度は、プラズマ種の容器520の外への流出を変化させるように調整され得る。コントローラ142は、容器520の内部の空気およびコールドプラズマ種の温度を制御するために、加熱器560を付加的に制御し得る。プラズマ種のリフロー(再循環)は、同じく、プラズマ種の濃度を増加させることができる。いくつかの実施形態では、同じ流れのこのリフロー処理は、各リフローの間に減衰する不安定な種の量を低減しながら、各処理経路を有する種の濃度を増加させる。いくつかの実施形態では、これらの追加の制御機構は、コールドプラズマ濃度、温度、コールドプラズマ種のタイプ(たとえば、ROS優位、RNS優位)、容器520の中の圧力、およびコールドプラズマの他のパラメータの制御を改善する。
【０１１２】
図18は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、柔軟なスカート170を含む。柔軟なスカート170は、波型のプラスチックまたは軟質ゴムから成り、生体表面210に近接するコールドプラズマ118を含有するために、プラズマ障壁510の周りに取り付けられ得る。たとえば、柔軟なスカート170は気体を通さず、圧縮されると、プラズマ118が含有される環境を生成し得る。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は、生体表面210に接触することによって圧縮される。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、柔軟なスカート170の圧縮を制限し、それによりプラズマ障壁510と生体表面210との間の最小間隔を画定する、硬いスペーサ174を含む。硬いスペーサ174は、柔軟なスカート170によって封入されてよく、またはその外にあってよく、かつ着脱可能であってもよい。いくつかの実施形態では、硬いスペーサ174は、限定はしないが、金属を含む導電材料を含む。いくつかの実施形態では、導電材料を含む硬いスペーサ174は、ゼロ以上の電圧においてバイアスされる。理論に拘束されることなく、そのようにバイアスされる硬いスペーサ174は、プラズマ障壁510と生体表面210との間にプラズマを閉じ込めるための空間を電磁的に形作り、したがって、コールドプラズマと生体表面との間の接触を制御し得るものと信じられる。硬いスペーサ174は、異なる適用例に対して調整可能な長さを有することができる。他のすべての条件が同じなら、より長い硬いスペーサは「より古い」プラズマを皮膚に適用する一方で、より短い硬いスペーサは「より新しい」プラズマを適用する。
【０１１４】
一実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、プラズマ118をフィルタ処理するためのフィルタ190を含む。フィルタ190は、プラズマ障壁510と生体表面210との間に置かれてよい。いくつかの実施形態では、フィルタ190は、プラズマ118と、プラズマ118の中に存在する荷電粒子をひきつけて中和する生体表面210との間に置かれた荷電粒子フィルタである。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、非ゼロ電圧において個々にバイアスされる1つまたは複数の導電素子を含む。導電素子の非限定的な例には、プラズマ障壁510の近くまたは周囲に置かれた金属スクリーン、金属プローブ、金属リングなどが含まれる。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、負極性を有することによって陽イオンを選択的にろ過して除き、したがって、フィルタ190の表面に接近する陽イオンを中和する。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、複数の導電素子、たとえば、負極性を有する少なくとも1つの導電素子と正極性を有する少なくとも1つの導電素子とを組み合わせることによってすべての荷電粒子をろ過して除く。
【０１１５】
図19は、本開示による、フェースマスクを伴うコールドプラズマ治療システム100を使用する概略図である。図示の実施形態では、フェースマスク600は、治療を受ける対象者(たとえば、消費者200)の顔をカバーする。コールドプラズマ治療システム100から向けられるコールドプラズマは、マスクの吸気口614を通ってフェースマスク600と生体表面210との間の空間に入る。いくつかの実施形態では、フェースマスク600は、コールドプラズマ118が生体表面(たとえば、人の皮膚)から漏れるのを防止するかまたは少なくとも低減する閉じ込め境界(containment boundary)を設ける。その結果、コールドプラズマは、生体表面とより長く接触したままであり、したがって、より大きい影響を及ぼし得る。いくつかの実施形態では、コールドプラズマは、エアムーバ530によって、マスクの吸気口614を通してフェースマスク600に向けて推進され得る。
【０１１６】
プラズマ前駆体を含有するカートリッジからのコールドプラズマ生成
図20は、本開示によるコールドプラズマ治療システムの概略図である。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、筐体101の中に前駆体カートリッジ725を収容する。カートリッジ725は、電磁場によってコールドプラズマを生成する電極114および115の方に搬送されるコールドプラズマ前駆体722を含有する。カートリッジ725は、前駆体をプラズマ成分に直接向かわせるのではなく、プラズマの活動を強化または拡張する成分も含み得る。たとえば、カートリッジ725は、望ましいプラズマ成分の半減期を安定化(増加)させる化合物を含み得る。そのような化合物は、たとえば、皮膚の表面の上のpHを下げることによって、プラズマ成分の効果を強化し得る。逆に、前駆体成分は、プラズマ流の中に組み込まれると、望ましくないプラズマ成分(オゾンなど)を除去し得るか、または場合によっては、これらのプラズマ成分を不活性な形態に変換し得る。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、電極114および115が空気導管714の両側にあるように、電極114および115は、空気導管714に沿って配置される。一実施形態では、電極114および115は、交流(AC)源112によってエネルギーを与えられる。
【０１１８】
いくつかの適用例では、コールドプラズマを前駆体722から生成することは、プラズマの中の目標の種を生成する選択性を改善し、より多くの特定の目標の種をもたらし得る。たとえば、前駆体722は、電極114および115によるイオン化の後、コールドプラズマ118の中の反応性酸素種(ROS)または反応性窒素種(RNS)を作成する、酸素が豊富なまたは窒素が豊富な化合物であり得る。総称して、ROSおよびRNSは、反応性酸素および反応性窒素種(RONS)と呼ばれる。
【０１１９】
RONSは、通常、常温保存できない(not shelf stable)ので、RONSは、一般的に、プラズマの中で前駆体調合物(precursor formula)から生成される。しかしながら、前駆体調合物は、プラズマが生成されるとき、RONSおよび/またはRONSの異なる組成物を生み出すことができる安定した化合物(たとえば、酸素が豊富なまたは窒素が豊富な成分)を含み得る。RONSは、生体表面と異なる方法で相互作用すること、したがって、生体表面の上に異なる効果を生じることが信じられる。RONSの非網羅的リストは、ヒドロキシル基(OH)、原子酸素(O)、一重項デルタ酸素(O2(1Δ))、および超酸化物(O2-)を含む。いくつかの実施形態では、RONSを作成する前駆体722は、過酸化水素(H2O2)および一酸化窒素(NO)を含み得る。逆に、いくつかの実施形態では、前駆体722は、いくつかの(たとえば、望ましくない)プラズマ種の抑制をもたらし得る。異なる実施形態では、前駆体722は、ニキビ、しわを治療するため、皮膚の若返りを改善するため、および他の所望の効果を生体表面210に生じさせるために調整され得る。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、前駆体722は、気体(蒸気)に蒸発して、電極114および115の方に流れる液体である。いくつかの実施形態では、前駆体ガスの流れは、空気導管711を介して開口102を通って前駆体カートリッジ725の中に引き込まれる流入空気によって改善される。前駆体ガスと空気との混合物は、さらに空気導管714の中に引き込まれ、電極114および115の電磁場に曝され得る。いくつかの実施形態では、加熱器760は、前駆体722の蒸発を改善し、したがって、電極114および115における前駆体の利用可能性を向上させ得る。いくつかの実施形態では、前駆体722は、加熱器760が動作するときにより速く蒸発する固体またはゲルの物質であり得る。
【０１２１】
空気導管714を通過した後、コールドプラズマ118は、エアムーバ730(たとえば、空気ファン、空気ブロワ、イオン風ブロワなど)によってコールドプラズマ治療デバイス100から排出され得る。コールドプラズマ治療デバイス100は、プラズマ障壁710を含み得る。いくつかの実施形態では、プラズマ障壁710は、たとえば、コールドプラズマ118の流れを生体表面210の方に制限および/または調節するように穴を開けられてよい。プラズマ障壁は、1つまたは複数のグリル、ワイヤメッシュスクリーン、パターン穿孔スクリーンなどで塞がれた通気口であり得る。プラズマ障壁710の穴のサイズは、コールドプラズマ118の目標流量に基づいて選択され得る。異なる実施形態では、プラズマ障壁710は、異なる材料、たとえば金属、セラミック、またはプラスチックから作られ得る。
【０１２２】
いくつかの適用例では、コールドプラズマを生体表面210から離れて(たとえば、ユーザの皮膚から離れて)生成することは、コールドプラズマを生体表面210に近接して生成することと比較して有利であり得る。コールドプラズマが生体表面210から離れて生成されるとき、プラズマの濃度、温度、圧力などは、プラズマが生体表面210において直接生成されるときのように厳しく制御される必要はない。たとえば、コールドプラズマを生体表面210の方に搬送する空気の温度は、(ユーザの不快感を回避するために)比較的狭い範囲内になければならないが、流入空気に対する利用可能な温度範囲は、プラズマが生体表面から離れて生成されるときは、より広い。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、プラズマ種の濃度の制御は、カートリッジ725の中の前駆体722を選択することによって改善される。さらに、コールドプラズマ治療システム100の形状および熱流体パラメータが、同じく、プラズマ種の濃度を制御し得る。たとえば、プラズマ種の濃度および空気の温度は、一般に、プラズマ種の生成から経過する時間とともに減少する。したがって、空気導管714の長さL3は、プラズマ種の濃度に反比例して拡縮する(scale)。なぜならば、長さL3は、少なくとも一次近似において生体表面におけるプラズマ種の到達を遅延させるからである。さらに、プラズマ種の濃度は、同じく、前駆体の上の空間(カートリッジの空間L1の上)の長さL2に反比例して拡縮し得る。加えて、プラズマ種の濃度は、同じく、エアムーバ730の速度および/またはAC源112の電圧を介して制御され得る。動作中、コントローラ142は、コールドプラズマを生成するためのパラメータ(たとえば、AC源112の電圧、エアムーバ730の速度、加熱器760の温度)を調整し得る。
【０１２４】
図21は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。図示のコールドプラズマ治療システム100は、生体表面210に向けるコールドプラズマを使い尽くす前に、コールドプラズマ118を一時貯蔵するための容器720を含む。コールドプラズマを容器720の中に貯蔵することによって、コールドプラズマの生成からコールドプラズマをシステム100から使い尽くすまでに経過する時間が、より良く制御され得る。その結果、少なくともいくつかの実施形態では、コールドプラズマ種の濃度および/または温度も、より良く制御され得る。いくつかの実施形態では、容器720は、コールドプラズマの状態を感知する1つまたは複数のセンサを有し得る。たとえば、センサ140は、コールドプラズマの濃度、温度、圧力、組成物などを感知し得る。
【０１２５】
図示の実施形態では、追加の空気導管712が、容器720と空気導管714とを接続し、したがって、プラズマ種が電極114および115の方に戻るための帰還経路を設ける。いくつかの実施形態では、空気導管712は、容器720の中のコールドプラズマの濃度および/または温度のより良い制御を提供する。たとえば、容器720の中のプラズマ種の濃度が不十分であることをセンサ140が検出した場合、コントローラ142は、エアムーバ731の回転速度を増加させてよく、したがって、より多くの空気およびプラズマを電極114および115に送り返して、追加のプラズマ種を容器720に入る気流の中に生成する。さらに、エアムーバ732の速度は、空気およびプラズマの容器720への流れを制御するように調整され得る。いくつかの実施形態では、エアムーバ730の速度は、プラズマ種の容器720の外への流出を変化させるように調整され得る。コントローラ142は、空気導管714への入口において気体の前駆体722の温度および濃度を制御するために、加熱器760を付加的に制御し得る。いくつかの実施形態では、これらの追加の制御機構は、コールドプラズマ濃度、温度、コールドプラズマ種のタイプ(たとえば、ROS優位、RNS優位)、容器720の中の圧力、およびコールドプラズマの他のパラメータの制御を改善する。
【０１２６】
図22Aおよび図22Bは、本開示による前駆体カートリッジの概略図である。いくつかの実施形態では、前駆体722は、2つの前駆体成分722aおよび722bを含み得る。異なる実施形態では、前駆体722は、他の数の前駆体成分、たとえば3つまたはそれ以上の成分を有し得る。いくつかの実施形態では、前駆体成分は、カートリッジ障壁721によって分離される。互いに分離されるとき、前駆体成分は比較的安定したままであり得、したがって、比較的長い常温保存寿命(shelf life)を有する。逆に、前駆体成分を混合することで、その間に混合物がコールドプラズマのための前駆体を生成する比較的短い期間が開始する。いくつかの実施形態では、混合物は、その時間期間が、予測される皮膚治療の持続時間とおおむね一致するような数分(たとえば、1〜10分)の期間の間、気体の前駆体を生成し得る。
【０１２７】
図22Aおよび図22Bは、それぞれ、成分722aおよび722bの混合前の状態と混合された状態とを示す。図22aに示す混合前の状態では、2つの前駆体成分722aおよび722bは、カートリッジ障壁721によって分離される。いくつかの実施形態では、カートリッジ障壁721は、穿刺され得る比較的薄い隔膜であり得る。他の実施形態では、カートリッジ障壁721は、他の手段によって、たとえば熱を加えることによってまたは電気機械的除去によって除去可能であり得る。
【０１２８】
図22Aは、コールドプラズマ治療デバイス100の中にそれを挿入する前のカートリッジ725を示す。挿入前に、起動器(activator)726a〜726cは、カートリッジ障壁721から離れたそれらの格納状態にあり得る。
【０１２９】
図22Bは、コールドプラズマ治療デバイス100の中にそれを挿入した後のカートリッジ725を示す。いくつかの実施形態では、カートリッジ725を挿入すると、起動器726a〜726c(たとえば、ピン)がカートリッジ障壁721の方に押され、したがって、カートリッジ障壁が破れて、成分722aおよび722bの混合が始まる。上記で説明したように、混合されると、成分722aおよび722bは、前駆体722を生成する。いくつかの実施形態では、起動器726a〜726cは、ユーザによって(727の方向に)押されてよく、カートリッジ725を挿入する行為によって押されるように構成されてもよく、または電磁的にもしくは他の好適な手段によって移動されてもよい。
【０１３０】
図23は、本開示によるコールドプラズマ治療システム100の概略図である。いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、柔軟なスカート170を含む。柔軟なスカート170は、波型のプラスチックまたは軟質ゴムから成り、生体表面210に近接するコールドプラズマ118を含有するために、プラズマ障壁710の周りに取り付けられ得る。たとえば、柔軟なスカート170は気体を通さず、圧縮されると、プラズマ118が含有される環境を生成し得る。いくつかの実施形態では、柔軟なスカート170は、生体表面210に接触することによって圧縮される。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、柔軟なスカート170の圧縮を制限し、それによりプラズマ障壁710と生体表面210との間の最小間隔を画定する、硬いスペーサ174を含む。柔軟なスカート170によって封入されてよく、またはその外にあってよく、かつ着脱可能であってもよい。いくつかの実施形態では、硬いスペーサ174は、限定はしないが、金属を含む導電材料を含む。いくつかの実施形態では、硬いスペーサ174は、ゼロ以上の電圧においてバイアスされる導電材料を含む。理論に拘束されることなく、そのようにバイアスされる硬いスペーサ174は、プラズマ障壁710と生体表面210との間にプラズマを閉じ込めるための空間を電磁的に形作り、したがって、コールドプラズマと生体表面との間の接触を制御し得るものと信じられる。
【０１３２】
一実施形態では、コールドプラズマ治療システム100は、プラズマ118をフィルタ処理するためのフィルタ190を含む。フィルタ190は、プラズマ障壁710と生体表面210との間に置かれてよい。いくつかの実施形態では、フィルタ190は、プラズマ118と、プラズマ118の中に存在する荷電粒子をひきつけて中和する生体表面210との間に置かれた荷電粒子フィルタである。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、非ゼロ電圧において個々にバイアスされた1つまたは複数の導電素子を含む。導電素子の非限定的な例には、プラズマ障壁710の近くまたは周囲に置かれた、金属スクリーン、金属プローブ、金属リングなどが含まれる。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、負極性を有することによって陽イオンを選択的にろ過して除き、したがって、フィルタ190の表面に接近する陽イオンを中和する。いくつかの実施形態では、荷電粒子フィルタは、複数の導電素子、たとえば、負極性を有する少なくとも1つの導電素子と正極性を有する少なくとも1つの導電素子とを組み合わせることによってすべての荷電粒子をろ過して除く。
【０１３３】
皮膚に塗布するためのコールドプラズマ活性化製剤物
図24は、本開示のいくつかの実施形態による、コールドプラズマを使用して製剤物を活性化し、コールドプラズマ活性化製剤物が生体表面(たとえば、皮膚、爪、髪など)に塗布される、例示的なプロセス1500の流れ図を示す。図25は、本開示のいくつかの実施形態による、プロセス1500の少なくとも一部を実行するように構成された例示的なシステム1600の断面図を示す。図24および図25は、互いに関して以下で説明される。
【０１３４】
図24のブロック1502において、コールドプラズマによって活性化されるべき(または場合によっては、曝されるべき)調合物または製剤物-前調合物(pre-formula)、前製剤物(pre-formulation)、治療前用製剤物、第1の調合物、第1の製剤物、初期調合物、または初期製剤物とも呼ばれる-が、システム1600の中に置かれて、コールドプラズマ活性化を受ける。いくつかの実施形態では、前調合物1606が容器1604の中に供給され、システム1600は、システム1600の中に含まれるプラズマ生成デバイス1602によって放電されるコールドプラズマ118に曝すために、容器1604を受け、保持して位置決めするように構成されたレセプタクル(たとえば、ウェル、くぼみ、空洞、容器保持器など)を含む。容器1604は、コールドプラズマ118の生成および/またはコールドプラズマ118の前調合物1606への伝送に資する様々な材料のいずれかを含み得る。たとえば、限定はしないが、容器1604は、ガラス材料、セラミック材料などを含み得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、前調合物1606は、コールドプラズマ118のプラズマ種または化合物のうちの1つまたは複数を吸収するための媒体または担体になるように構成された水溶液(たとえば、液体、セラム、オイル、ゲル、クリーム、ローション、培地(media)、媒質(medium)、担体など)を含む。前調合物1606は、その中に吸収される様々な短寿命のプラズマ種の寿命を安定化および/または増加させる1つまたは複数の化合物も含むことができる。代替的にまたは追加として、前調合物1606は、コールドプラズマ118のプラズマ種または化合物のうちの1つまたは複数の存在によって修正または活性化されるべき1つまたは複数の前駆体化合物を含む水溶液を含む。前調合物1606は、常温保存可能でプラズマを使用して「新たに」生成される必要のない化合物(たとえば、抗酸化物質、保湿剤、スクラブ剤(exfoliant))など、コールドプラズマと関連のない1つまたは複数の他の化合物も含むことができる。限定はしないが、前調合物1606のうちの少なくとも一部は、製剤物410と同様であり得る。
【０１３６】
したがって、前調合物1606は、比較的長寿命のプラズマ種のうちの少なくとも一部を保持することができる製剤物または培地を含み、たとえばプラズマが存在しない中で生体表面210の上に塗布された場合に何らかのプラズマ活動を示すことを継続し、かつ/またはプラズマが存在する中で製剤物中にすでに存在する化合物を(化学的に)修正する。前調合物1606におけるプラズマの効果は経時的に、たとえば数時間、数日または数週のうちに消えることがあり、そのことが、プラズマ活性化製剤物を常温保存可能な製品として作製してユーザに提供することを困難にする。この理由で、プラズマ活性化製剤物は、本明細書で説明するように、局所に塗布する前に「新たに」生成され得る。
【０１３７】
次に、ブロック1504において、システム1600は、コールドプラズマ118を生成して前調合物1606に適用するように構成される。プラズマ活性化製剤物が局所に塗布されるべきときに対して、プラズマ活性化製剤物の寿命に応じて、ユーザは、適時にコールドプラズマ118を生成するためにシステム1600を作動させ得る(または、ブロック1502において容器1604をシステム1600の中に置くと、ブロック1504が自動的に実行され得る)。たとえば、プラズマ活性化製剤物が、一週間の間安定であるかまたは活性のままであるならば、ブロック1504は、活性化製剤物を使用する前の一週以内に実行されてよい。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、システム1600は、生体組織に直接使用することを困難にまたは不可能にする(たとえば、生体表面210上に直接プラズマを放電することを防止する)システムを含む場合がある。代わりに、システム1600は、生体組織へのプラズマ適用に関連する電気、温度、投与量、および/または他の安全における制約なしに、前調合物にプラズマを適用するために最適化され得る。プラズマ118は、生体表面210に適用される場合よりも高い、前調合物1606に適用するための投与量または濃度を有することができる。
【０１３９】
図25を参照すると、システム1600の中に含まれるプラズマ生成デバイス1602は、容器1604の一面または二面以上にコールドプラズマ118を放電するように構成される。プラズマ生成デバイス1602は、1つまたは複数の連続デバイスまたは離散デバイスを含む。いくつかの実施形態では、プラズマ生成デバイス1602は、電極114および誘電障壁116を含む。誘電障壁116は、電極114と容器1604との間に配置される。コールドプラズマ生成器を包含する、誘電障壁116および電極114は、コールドプラズマ118をおおむね容器1604に向かう方向に放電するように構成される。
【０１４０】
プラズマ生成デバイス1602は、誘電障壁116と容器1604との間に配置されたカバー(図示せず)も含み得る。カバーは、プラスチック、ガラス、石英などを含み、特定のプラズマ生成種が前調合物1606に到達するのを阻止するように構成され得る。たとえば、プラズマ118は、特定の条件のもとで紫外光子を放射する場合があり、カバーを使用してそのような紫外光子の伝送を阻止することが望ましい場合がある。一実施形態では、カバーは、望ましくないプラズマ生成種が生成されない場合、最小量が生成されるにすぎない場合、または望ましくないプラズマ生成種が前調合物1606に悪影響を及ぼさない場合は、随意であり得る。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、コールドプラズマ118の中に含まれるプラズマ種または化合物1608(たとえば、反応種、荷電種、比較的長寿命の種、比較的短寿命の種など)のうちの少なくともいくつかは、伝送されて前調合物1606の中に存在する。
【０１４２】
プラズマ種/化合物1608(または、プラズマ118全体)は、ブロック1506において、前調合物1606を活性化調合物1609(活性化製剤物、第2の製剤物、局所製剤物、最終製剤物などとも呼ばれる)に変換させる。活性化調合物1609は、プラズマ種または化合物1608を付加した前調合物1606、コールドプラズマ118への暴露に基づいて変化した前調合物1606の中に化合物のうちの1つまたは複数を有する前調合物1606、前調合物1606と異なる調合物などを含む。いくつかの実施形態では、活性化調合物1609は、前調合物1606の中に存在しない1つまたは複数の反応性または活性の化合物または成分を含む。1つまたは複数の反応性または活性化合物/成分は、プラズマ118への暴露に関連する場合がある。1つまたは複数の反応性または活性化合物/成分は、短期間の恩恵、長期間の恩恵を与えてよく、生体表面210を生物学的に反応性または活性にならしめてよく(たとえば、皮膚を剥離させる、メラニン生成を低減する、コラーゲン生成を促進するなど)、および/または生体表面210に対して治療を有効にしてもよい(たとえば、水和レベルを増加させるなど)。活性化調合物1609は、常温保存できない製品を含む場合がある。
【０１４３】
生体表面210に安全に放電され得るプラズマと比較して、より高いプラズマの投与量、より長い時間期間の間のプラズマ暴露、異なる種/化合物のプラズマ、および/または任意の特定のプラズマ構成が、ブロック1504において前調合物1606に与えられてよいので、プラズマを生体表面210に直接適用することを介して可能であるよりも、より高い濃度の、全体的なプラズマ種および/または特定の興味のあるプラズマ種が、活性化調合物1609の局所塗布を介して生体表面210に与えられ得る。一実施形態では、プラズマ118は、そのような時間期間が生体表面210への適用に対して有害または実行不可能であり得るとしても、必要に応じて数時間または数日の間、所与の前調合物1606に適用されてもよい。
【０１４４】
図26は、本開示のいくつかの実施形態による、異なるプラズマ種/化合物濃度レベルの様々な例示的なプロットを時間の関数として示す例示的なグラフ1700を示す。プラズマが生体表面210に直接放電される、時間の関数としての生体表面210におけるプラズマ種/化合物濃度レベルが、プロット1702によって表される。第1の投与量レベルにおけるプラズマが前調合物に直接放電される、時間の関数としての前調合物(たとえば、前調合物1606)におけるプラズマ種/化合物濃度レベルが、プロット1704によって表される。第2の投与量レベルにおけるプラズマが前調合物に直接放電される、時間の関数としての前調合物(たとえば、前調合物1606)におけるプラズマ種/化合物濃度レベルが、プロット1706によって表される。第2の投与量レベルは、第1の投与量レベルよりも高い投与量であってよい。
【０１４５】
生体表面210に直接放電されることが可能である(プロット1702参照)よりも、より高いレベルのプラズマ種/化合物濃度が、より短い時間期間内に前調合物の中に注入されてよい(プロット1704、1706参照)。プロット1706は、生体表面210に直接放電される(プロット1702参照)場合よりも、線1708で示される最大可能濃度レベルにより近いプラズマ種/化合物濃度レベルが、前調合物の使用を介して達成され得ることを示す。
【０１４６】
図24に戻ると、ブロック1508において、活性化調合物1609は、容器1604から局所塗布のために活性化調合物1609を分注するのに好適な異なる容器1610に移され得る。容器1610は、システム1600の中で容器1604の近傍(たとえば、容器1604の底)に含まれる出口弁に取り付けることができる。容器1604は、前調合物1606を搬送/維持しかつ前調合物1606をコールドプラズマ118を介して活性化するのに好適な容器(たとえば、気密容器)であるが、活性化調合物1609を含有するかまたは分注するのに好適でない容器を含む場合がある。たとえば、容器1604は、ユーザが活性化調合物1609の一部を使用すること、活性化調合物1609の複数回の分注にわたって活性化調合物1609を保存することなどのためには、人間工学的に形作られていない。活性化調合物1609の一部だけが、所与の時間に容器1610に転送され得る。容器1610は、たとえば、活性化調合物1609の(使い捨て)一回投与用投薬器を含み、活性化調合物1609の残りは、その活性状態を保存して汚染または劣化を防止するために容器1604の中に留まる。または、容器1610は、活性化調合物1609のすべてを受けるように、かつ活性化調合物1609の反復分注に関連するキャップまたは他の封止機構を含むように構成され得る。
【０１４７】
容器1604が活性化調合物1609を保持するため、ならびに必要な投薬および/または汚染防止要件を提供するために好適な実施形態では、容器1610への移送は省略されてよく、ブロック1508は随意である。
【０１４８】
最後に、ブロック1510において、(好適な容器1604または1610の中の)活性化調合物1609が、生体表面210に塗布され得る。このようにして、通常ならば市販の製品としてユーザに提供され得ない比較的短寿命の製剤物が、必要な場合に要望に応じて製剤され得る。そのような要望に応じた製剤物は、特別に構成されたプラズマへの暴露を介して実現される(より高い)レベルの活性または反応性化合物を含み得る。そのような要望に応じた製剤物は、通常ならばプラズマを直接生体表面210に放電することで可能であるよりも、より高い濃度および/または特定のプラズマ種を生体表面210に与えるための担体としての役割を果たすこともできる。
【０１４９】
一実施形態では、プラズマは、活性化調合物1609を介して間接的にだけでなくコールドプラズマへの暴露を介して直接的に、生体表面210に与えられ得る。図27は、図24のプロセス1500に対する代替形態を含み得る例示的なプロセス1800の流れ図を示す。図28A〜図28Bは、本開示のいくつかの実施形態による、プロセス1800の少なくとも一部を実行するように構成された例示的なシステム1900の図を示す。
【０１５０】
いくつかの実施形態では、プロセス1800のブロック1802〜1810は、ブロック1802〜1810がシステム1900に関連して実行され得ることを除いて、プロセス1500のブロック1502〜1510のそれぞれと同様である。その上、ブロック1804においてシステム1900の中で生成されて前調合物1606に適用されるコールドプラズマ1903に関連するパラメータ(第1のパラメータとも呼ばれる)は、システム1600の中で前調合物1606に放電されるコールドプラズマ118に関連するパラメータと同じでも異なってもよい1つまたは複数のパラメータを含む。コールドプラズマ1903の1つまたは複数のパラメータは、コールドプラズマ118の1つまたは複数のパラメータと異なる場合がある。なぜならば、とりわけ、コールドプラズマ1904は、コールドプラズマ1903を使用して活性化された製剤物が生体表面210に局所塗布された後に、生体表面210に逐次与えられることになっているからである。
【０１５１】
システム1900は、システム1900の中に含まれるプラズマ生成デバイス1902が、システム1900から選択的に着脱可能であるように構成され、同じく、生体表面210に近接してプラズマ治療デバイスとして単独で使用され得る(図28B参照)ことを除いて、システム1600と同様のシステムを含み得る。
【０１５２】
ブロック1810において、活性化調合物1609が、生体表面210に塗布された後(図28B参照)、プラズマ生成デバイス1902は、システム1900から取り外されてよく、ブロック1812において、局所塗布された活性化調合物1609で覆われた生体表面210の部位にコールドプラズマ1904を与えるように構成され得る。図28Bにおいて、随意のカバー117も示されている。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、プラズマ生成デバイス1902は、複数の異なる動作状態において動作可能である。プラズマ生成デバイス1902は、前調合物1606を活性化するためにシステム1900の中に配置されるとき、第1の動作状態において動作するように構成され得る。第1の動作状態は、第1のパラメータを有するコールドプラズマ1903を生成することを含み得る。プラズマ生成デバイス1902がシステム1900の中に含まれるその受け台または空洞から除去され、したがって生体組織にプラズマを放電することができるとき、デバイス1902は、第2のパラメータを有するコールドプラズマ1904を生成する第2の動作状態において動作し得る。第1および第2の動作状態およびそれぞれの第1および第2のパラメータは、互いに異なってよい。コールドプラズマ1903に関連する第1のパラメータは、前調合物1606の活性化のために最適化され得る一方で、コールドプラズマ1904に関連する第2のパラメータは、プラズマを生体表面210に安全に放電するためおよび/または活性化調合物1609と併用して生体表面210を治療するために最適化され得る。一例として、コールドプラズマ1903の投与レベルは、コールドプラズマ1904の投与レベルよりも高くてよい。別の例として、コールドプラズマ1903の投与持続時間は、コールドプラズマ1904の時間期間よりも長い時間期間であってよい。
【０１５４】
一実施形態では、システム1600は、活性化調合物1609を生成するために使用されてよく、プラズマ生成デバイス1902は、プラズマを生体表面210に直接適用するために使用されてよい。他の実施形態では、プラズマ生成デバイス1602または1902は、それぞれ、前調合物1606を活性化調合物1609に変換するために、システム1600または1900の中に取り付けられる必要はない。前調合物1606を含有する容器1604は、テーブルの上に置かれ、プラズマ生成デバイス1602または1902は単独で、容器1604に近接して設置され、それぞれ、コールドプラズマ118または1903を生成するために活性化されて、活性化調合物1609を生成する。さらに他の実施形態では、プラズマ活性化調合物を生体表面210に塗布する前に、生体表面210に直接プラズマを放電することが生じる場合がある(たとえば、ブロック1812が、ブロック1810の前に実行される場合がある)。またさらに他の実施形態では、ブロック1802〜1810のうちの1つまたは複数が、ブロック1812と並行して実行される場合がある。
【０１５５】
様々な前調合物が、本開示のいくつかの実施形態によるシステム1600または1900によって活性化され得る。たとえば、種々の前調合物が、種々の皮膚の懸念事項または治療の便益に対処するために製剤され得る。第1の前調合物は、1つまたは複数のプラズマ種のための担体である製剤物を含んでよく、第2の前調合物は、コールドプラズマが存在する中で化学的に活性化することになる前駆体である製剤物を含んでよく、第3の前調合物は、1つまたは複数のプラズマ種を担持し、化学的に活性化し、かつコールドプラズマの存在によって影響されない1つまたは複数の有益な化合物を含む製剤物などを含んでよい。
【０１５６】
一実施形態では、プラズマ生成デバイス1602または1902は、誘電障壁放電以外の機構を使用してプラズマを生成するデバイスを含み得る。限定はしないが、プラズマジェットなど、様々な他のプラズマ生成機構が、システム1600または1900の中に実装され得る。
【０１５７】
皮膚に適用されるコールドプラズマの電磁場閉じ込め
図29は、本開示のいくつかの実施形態による、コールドプラズマ治療システムの概略図の側面図を示す。いくつかの実施形態では、プラズマ治療デバイス2500は、電極114と、誘電障壁116と、カバー117と、複数の電磁場生成器ユニット2502と、1つまたは複数のスペーサ2504とを含む。誘電障壁116は、電極114とカバー117との間に配置される。カバー117は、複数の電磁場生成器ユニット2502と誘電障壁116との間に配置される。
【０１５８】
一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502は、電磁場生成器ユニットの配列を含む。一実施形態では、電磁場生成器ユニットの配列は、規則的または不規則な幾何学的パターンに配列された複数の電磁場生成器ユニットを含む。一実施形態では、電磁場生成器ユニットは、2次元もしくは3次元空間および/または2次元もしくは3次元面素にわたって分散される。一実施形態では、電磁場生成器ユニットは、規則的または不規則な幾何学的構造の表面にわたって分散される。
【０１５９】
一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502の各電磁場生成器ユニットは、互いに同一平面上に配置され、複数の電磁場生成器ユニット2502に関連する平面は、電極114、誘電障壁116およびカバー117のうちの1つまたは複数に関連する主平面に平行である。一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502の電磁場生成器ユニットのうちの1つまたは複数は、互いに同一でない平面上に分散され得る。
【０１６０】
スペーサ2504のうちの1つまたは複数は、プラズマ治療デバイス2500の周辺に配置される。一実施形態では、カバー117および複数の電磁場生成器ユニット2502のうちの1つまたは複数は、電極114、誘電障壁116および/またはカバー117に関連する主平面に実質的に平行な平面に沿って、スペーサ2504の間に配置される。
【０１６１】
コールドプラズマ生成器を含む誘電障壁116および電極114は、コールドプラズマ118をおおむね生体表面210(たとえば、皮膚)に向かう方向に放電するように構成される。カバー117は、誘電障壁116に接してまたはその上に配置される。カバー117は、プラスチック、ガラス、石英などを含み、特定のプラズマ生成種が生体表面210に到達するのを阻止するように構成され得る。たとえば、プラズマ118は、特定の条件のもとで紫外光子を放射し、カバー117を使用してそのような紫外光子の伝送を阻止することが望ましい場合がある。一実施形態では、以下で詳細に説明するように、カバー117は、望ましくないプラズマ生成種が生成されないかもしくは最小量が生成されるにすぎない場合、またはたとえば、複数の電磁場生成器ユニット2502が、望ましくないプラズマ生成種が生体表面210に到達するのを防止するように構成される場合、随意であり得る。
【０１６２】
一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502は、プラズマ治療デバイス2500の名目上のプラズマまたは初期プラズマが存在するエリアの下流に配置される。一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502は、プラズマ治療デバイス2500から出るプラズマ流を取り囲むユニットの連続または不連続のリングを形成するように構成される。一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502の各電磁場生成器ユニットは、特定のパラメータを有する固定のまたは可変の電磁場を生成するように構成される。電磁場生成器ユニットの各々によって生成される電磁場は、互いに同じであってよくまたは異なってもよい。以下で説明するように、複数の電磁場生成器ユニット2502は、デバイス2500によって名目上出力されるプラズマの制御、閉じ込め、修正、操向、および/または場合によっては操作を行うように構成され、それにより、生体表面210が受ける得られたプラズマは、名目上出力されたプラズマと異なり得る。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、スペーサ2504は、デバイス2500と生体表面210との間の最小の間隔または分離距離を画定するように構成される。スペーサ2504は、連続的または離散的構造(たとえば、柔軟なスカート、硬いスペーサまたはバーなど)であり得る。したがって、スペーサ2504は、デバイス2500が生体表面210にあまりに近く配置されるのを防止すること、デバイス2500と生体表面210との間の望ましい距離を容易に維持するのを促進すること、デバイス2500の1つまたは複数の構成要素(たとえば、複数の電磁場生成器ユニット2502)を汚すこともしくはそれと接触することを低減することなどを行う。代替実施形態では、スペーサ2504は随意であり得る。
【０１６４】
図30〜図33は、本開示のいくつかの実施形態による、複数の電磁場生成器ユニット2502を使用して生体表面210に与えられる、制御されたまたは閉じ込められたプラズマの例を示す。図30〜図32は、生体表面210からデバイス2500の面を出るプラズマの方を見た、デバイス2500の少なくとも一部(たとえば、複数の電磁場生成器ユニット2502)および得られるプラズマの簡略化断面図を示す。図33は、本開示のいくつかの実施形態による、図29に関連する図と同様のデバイス2500の側面図を示す。
【０１６５】
図30に示すように、複数の電磁場生成器ユニット2502は、限定はしないが、デバイス2500によって名目上生成されるプラズマ流(たとえば、名目上のまたは初期プラズマ2600)との同心円の中に配列され得る。複数の電磁場生成器ユニット2502によって規定される円は、名目上のプラズマ2600の外周の直径よりも大きい直径を有する。複数の電磁場生成器ユニット2502は、円の中に配列され、互いに均等に離隔されるように示されるが、配列は、正方形、長方形、楕円形、非幾何学的形状を含むこと、名目上のプラズマ2600を部分的にのみ取り囲むこと、互いに不均一に離隔されることなどが意図されている。
【０１６６】
一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502が非活性状態(たとえば、オフ)にある場合、得られる/最終のプラズマは名目上のプラズマ2600を含み得る。なぜならば、名目上のプラズマ2600は、複数の電磁場生成器ユニット2502によって変化しないからである。複数の電磁場生成器ユニット2502の各電磁場生成器ユニットが、互いに対して同じパラメータで(たとえば、同じ強度で)動作される場合、生成されるそれぞれの電磁場は、名目上のプラズマ2600のそれぞれの近接部を中心の方に均等に「押圧する」かまたは閉じ込める役割を果たし、それにより、名目上のプラズマ2600と異なる閉じ込められたプラズマ2602を生成し得る。
【０１６７】
したがって、閉じ込められたプラズマ2602(名目上のプラズマ2600ではなく生体表面210に到達する最終のまたは得られるプラズマとも呼ばれる)は、名目上のプラズマ2600の断面積よりも小さい断面積を有する。閉じ込められたプラズマ2602は、名目上のプラズマ2600よりも高い、単位断面積当たり(または、単位体積当たり)のプラズマ種の濃度を有する。複数の電磁場生成器ユニット2502をそのように動作させることによって、生体表面210に与えられるプラズマの仮想の体積は、物理的障壁を使用することなく画定され得る。
【０１６８】
いくつかの実施形態では、電磁場の強度が増加するに連れて、閉じ込められたプラズマ2602は、より高い、単位断面積当たりまたは単位体積当たりのプラズマ種の濃度を含む。
【０１６９】
閉じ込められたプラズマ2602は名目上のプラズマ2600と同じ(または実質的に同じ)断面形状を有する(たとえば、ともに円形の断面形状を有する)が、図31は、名目上のプラズマ2600のものとは異なる断面形状を有する閉じ込められたプラズマ2702の一例を示す。プラズマのボリュームの断面形状を修正するために、電磁場生成器ユニットのうちの特定のいくつかが、複数の電磁場生成器ユニット2502のうちの他の複数の電磁場生成器ユニットとは異なるように動作されてよい。たとえば、限定はしないが、図31の上部および下部に向けて配置される電磁場生成器ユニット(図31においてクロスハッチで示されるもの)は、図31において左側および右側に沿って配置される電磁場生成器ユニットによって生成される電磁場に対してより高い強度の電磁場を生成するように構成され得る。より高い強度の電磁場は、近接するプラズマ種により強い「押圧」または閉じ込めを及ぼし、結果的に、名目上のプラズマ2600に関連するプラズマボリュームの断面形状を、円形から閉じ込められたプラズマ2702に対する非円形(たとえば、楕円)の形状に変化させる。
【０１７０】
閉じ込められたプラズマ2702の特定の(断面)形状は、生体表面210の特定のエリアに対してより好適であり得る。たとえば、閉じ込められたプラズマ2702の楕円形状は、顔の額の部位に好適であり得る。
【０１７１】
いくつかの実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502のうちの2つ、3つ、またはそれ以上のサブセットが、必要に応じて名目上のプラズマ2600の断面形状を修正するために互いに異なるように動作してよい。複数の電磁場生成器ユニット2502のうちのサブセットは、同じく、プラズマ種の濃度と名目上のプラズマ2600の断面形状の両方を同時に制御するために、互いに対して選択的に異なるようにまたは同じように動作してよい。
【０１７２】
図32は、複数の電磁場生成器ユニット2502を使用して、名目上のプラズマ2600の中のプラズマ種の分布に影響を及ぼすことを示す。いくつかの実施形態では、名目上のプラズマ2600の中に含まれるプラズマ種は、イオン化された種であり、プラズマ種のうちの少なくともいくつかは、自由電荷(たとえば、正電荷または負電荷)を有する。複数の電磁場生成器ユニット2502は、気相における電気泳動を誘導することによってプラズマ流の異なる領域におけるプラズマ種の混合を変調するように構成され得る。したがって、目標(たとえば、生体表面210)に与えられるべきプラズマ流の領域は、高い(より高い)濃度の望ましいプラズマ成分と低い(より低い)濃度の望ましくないプラズマ成分とを含有することができる。複数の電磁場生成器ユニット2502は、目標に与えられるべきまた目標から排除されるべき特定のプラズマ成分に対する機能性をフィルタ処理する役割を果たす。
【０１７３】
名目上のプラズマ2600は、正電荷を有するプラズマ種または成分(たとえば、正の荷電種2800)と負電荷を有するプラズマ種または成分(たとえば、負の荷電種2802)とを含み得る。複数の電磁場生成器ユニット2502のうちの1つまたは複数の電磁場生成器ユニットは、一定の直流(DC)の電場を生成するように構成され得る。応答して、名目上のプラズマ2600の荷電種は、加えられる電界と調整するために移動または再分布する。正の荷電種2800は、プラズマ流の第1の領域2804の方に「押圧」される一方で、負の荷電種2802は、たとえば、プラズマ流の第1の領域2804と異なる第2の領域2806の方に移動する。正の荷電種2800が目標に与えるのに望ましいプラズマ成分を含む場合、プラズマ流の第1の領域2804だけが目標に向けられ、プラズマ流の第2の領域2806は、分散、廃棄されてよく、または場合によっては、目標に与えられなくてよい。このようにして、生成されたコールドプラズマが、望ましいプラズマ成分だけでなく望ましくないプラズマ成分を含有するとしても、望ましいプラズマ成分またはより高い濃度の望ましいプラズマ成分だけが、目標に与えられ得る。
【０１７４】
特定の電磁場生成器ユニット2502が作動される名目上のプラズマ2600の中の、様々な荷電種の濃度、および/またはプラズマ流のそれぞれの領域に対する様々な荷電種の所望の再分布に応じて、様々な荷電種のうちの1つまたは複数に関連する周波数応答が、同じく、複数の電磁場生成器ユニット2502の動作パラメータにおいて問題になり得る。
【０１７５】
種2800および2802が図32に示されるが、3つ以上の荷電種が、名目上のプラズマ2600の中に含まれてよいことを理解されたい。正の荷電種2800の中でさえも、2つ以上のタイプの正の荷電種が存在してもよい。たとえば、正の荷電種2800の中の第1の正の荷電種は、正の荷電種2800の第2の正の荷電種よりも高い正電荷を有し得る。同様に、様々な強度の負電荷が、負の荷電種2802の中に存在し得る。したがって、名目上のプラズマ2600の中に含まれるプラズマ種は、プラズマ流の2つ、3つまたは4つ以上の領域に分類されてグループ化され得る。
【０１７６】
図33は、名目上のプラズマ流(たとえば、プラズマ118)の放電方向を操向してまたは曲げて、デバイス2500の退出平面に対して異なる角度に向けられたプラズマ流(たとえば、プラズマ2902)にするように構成された複数の電磁場生成器ユニット2502を示す。これは、プラズマ118に関連する目標部位から、プラズマがデバイス2500によって実際に与えられ得る、生体表面210の目標部位に変更する効果を有する。
【０１７７】
このようにして、デバイス2500によって名目上または初期に生成されたプラズマは、複数の電磁場生成器ユニット2502の動的動作に従って1つまたは複数の方法で変更され得る。複数の電磁場生成器ユニット2502のうちの選りすぐりのいくつかによって生成された電磁場の特性に応じて、電磁場は、名目上/初期に生成されたプラズマを制御、閉じ込め、操向、フィルタ処理、再分布、再形成、および/または場合によっては変更を行うために使用され得る。したがって、デバイス2500から生体表面210の上に実際に影響を及ぼすプラズマは、デバイス2500によって名目上/初期に生成されたプラズマとは異なってよい。限定はしないが、単位断面積の中のプラズマ成分の濃度または密度は、名目上/初期に生成されたプラズマの濃度または密度から増加され得、プラズマ流の断面形状は、名目上/初期に生成されたプラズマの断面形状から変更され得、プラズマ流の中のプラズマ成分の組成物または分布は、選択的に制御され得、および/または生体表面210の上の目標部位は、デバイス2500をその現在位置に対して動かすことなく変更され得る。
【０１７８】
図34は、本開示のいくつかの実施形態による、コールドプラズマ治療システムの概略図の側面図を示す。デバイス2000は、複数の電磁場生成器ユニット2502が、カバー117よりも生体表面210により近く配置されることを除いて、デバイス2500と同様である。図34では、1つまたは複数のスペーサ2002の先端/端部が、生体表面210と接触しているように示され、それは、プラズマ118で治療されるべき生体表面210の目標部位にデバイス2000を適切に位置決めして、デバイス2000の1つまたは複数の構成要素(たとえば、複数の電磁場生成器ユニット2502)を同時に保護する役割を果たす。
【０１７９】
一実施形態では、複数の電磁場生成器ユニット2502によって生成される電磁場は、少なくとも、名目上出力されたプラズマの中に存在する自由電荷種/化合物(free charge species/compounds)(たとえば、イオン、自由電子、荷電種など)を操作する。名目上出力されたプラズマの電磁場制御を促進または増加するために、名目上出力されたプラズマ自体の生成は、電磁場制御可能性を増加または最大化するために最適化され得る。これは、たとえば、プラズマ生成器を構成すること、および/またはより高い割合の自由電荷を生成するために捕捉成分を含めることによって達成され得る。たとえば、コロナ放電システムが、プラズマ生成器と併せて、より多くの自由電荷種/化合物を生成するために使用され得る。
【０１８０】
デバイス2500または2000の中に含まれるプラズマ生成器は、誘電障壁放電以外の機構を使用してプラズマを生成するデバイスを含み得る。限定はしないが、プラズマジェットなど、様々な他のプラズマ生成機構が実装され得る。
【０１８１】
上記で説明した技術の多くの実施形態は、プログラマブルコンピュータまたはコントローラによって実行されるルーチンを含む、コンピュータまたはコントローラ実行可能命令の形態を取り得る。その技術は、上記で図示して説明したシステム以外のコンピュータ/コントローラシステム上で実行され得ることは、当業者には諒解されよう。その技術は、上記で説明したコンピュータ実行可能命令のうちの1つまたは複数を実行するように特別にプログラムされ、構成されまたは構築された、専用コンピュータ、特定用途向け集積回路(ASIC)、コントローラ、またはデータプロセッサの中に埋め込まれ得る。当然、本明細書で説明する任意の論理またはアルゴリズムは、ソフトウェアもしくはハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組合せで実施され得る。
【０１８２】
上記のことから、技術の特定の実施形態が、説明の目的で本明細書で説明されたが、様々な修正形態が、本開示から逸脱することなく作成され得ることは諒解されよう。その上、いくつかの実施形態に関連する様々な利点および特徴が、それらの実施形態の文脈で上記で説明されたが、他の実施形態が、そのような利点および/または特徴を示してもよく、必ずしもすべての実施形態が、本技術の範囲内に入るために、そのような利点および/または特徴を示す必要があるとは限らない。いくつかの方法が説明されたが、それらの方法は、より多数の、より少数の、または他のステップを含んでもよい。加えて、ステップは、任意の好適な順序で実行されてもよい。したがって、本開示は、本明細書に明確に示されないか、または説明されない他の実施形態を包含することができる。本開示の文脈では、「約」という用語は、記述された値の+/-5%を意味する。
【０１８３】
本開示の目的のために、2つ以上の要素の形態のリスト、たとえば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」は、(A)、(B)、(C)、(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)、または(A、B、およびC)を意味することが意図されており、任意の他の数量の要素がリストに記載されるときは、すべての同様の配列をさらに含む。
【符号の説明】
【０１８４】
10  プラズマ生成器
12  電源
14  電極、活性電極
15  接地電極
16  誘電障壁
18  コールドプラズマ
19  電子、イオン
20  誘電障壁放電
30  皮膚治療デバイス
31  ヘッド
32  プラズマ電源スイッチ
33  光スイッチ
34  本体
35  発光ダイオード(LED)
36  充電ポート
37  プラズマパルス制御
40  電子部品
42  本体
43  充電式バッテリパック
44  主PCボードおよび制御回路
45  高電圧ユニット
46  LED
47  誘電障壁放電(DBD)ヘッド
48  ユーザ制御
49  外部電源入力
100  コールド大気プラズマ治療デバイス
101  筐体
110  ヘッド
110a  ヘッド
110b  ヘッド
110c  ヘッド
110d  ヘッド
111  ケーブル
112  無線周波数(RF)源、交流(AC)源
114  電極
114i,j  画素化電極
115  電極
116  誘電障壁
117  カバー
118  コールドプラズマ
119  バッテリ
120  作動部材
130  振動デバイス
140  センサ
142  コントローラ
150  光源
152  光
160  エアムーバ
162  気流
164  空気導管
168  温度制御要素
170  柔軟なスカート
174  硬いスペーサ
180  製剤物容器
184  導管
186  浸出面
190  フィルタ
200  消費者
210  生体表面
300  外部デバイス
310  パワーセル
320  コントローラ
330  ワイヤレス
410  製剤物
415  容器
510  プラズマ障壁
512  空気導管
514  空気導管
520  容器
530  エアムーバ
531  エアムーバ
532  エアムーバ
560  加熱器
600  フェースマスク
614  マスクの吸気口
710  プラズマ障壁
711  空気導管
712  空気導管
714  空気導管
720  容器
721  カートリッジ障壁
722  コールドプラズマ前駆体、前駆体
722a  前駆体成分
722b  前駆体成分
725  前駆体カートリッジ、カートリッジ
726a  起動器
726b  起動器
726c  起動器
727  方向
730  エアムーバ
731  エアムーバ
732  エアムーバ
760  加熱器
1600  システム
1602  プラズマ生成デバイス
1604  容器
1606  前調合物
1608  プラズマ種または化合物
1609  活性化調合物
1610  容器
1700  グラフ
1702  プロット
1704  プロット
1706  プロット
1708  線
1900  システム
1902  プラズマ生成デバイス
1903  コールドプラズマ
1904  コールドプラズマ
2000  デバイス
2002  スペーサ
2500  プラズマ治療デバイス、デバイス
2502  電磁場生成器ユニット
2504  スペーサ
2600  名目上のまたは初期のプラズマ
2602  閉じ込められたプラズマ
2702  閉じ込められたプラズマ
2800  正の荷電種
2802  負の荷電種
2804  第1の領域
2806  第2の領域
2902  プラズマ
【図１】
2021531908.tif 000003
【図２】
2021531908.tif 000004
【図３Ａ】
2021531908.tif 000005
【図３Ｂ】
2021531908.tif 000006
【図４】
2021531908.tif 000007
【図５】
2021531908.tif 000008
【図５Ａ】
2021531908.tif 000009
【図６】
2021531908.tif 000010
【図７】
2021531908.tif 000011
【図８】
2021531908.tif 000012
【図９】
2021531908.tif 000013
【図９Ａ】
2021531908.tif 000014
【図１０】
2021531908.tif 000015
【図１１】
2021531908.tif 000016
【図１１Ａ】
2021531908.tif 000017
【図１１Ｂ】
2021531908.tif 000018
【図１１Ｃ】
2021531908.tif 000019
【図１１Ｄ】
2021531908.tif 000020
【図１２】
2021531908.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
2021531908.tif 000023
【図１５】
2021531908.tif 000024
【図１６】
2021531908.tif 000025
【図１７】
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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２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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