JP2023507198A - マイクロ電流を使用して皮膚細胞を刺激するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

マイクロ電流を使用して皮膚細胞を刺激するための装置および方法を提供し、本装置は、皮膚（１）を電気的に刺激するための、特に線維芽細胞の活性を刺激するための装置であって、鋸歯状二相電流または周期的交流電流を発生させるための電子回路（２０）と、発生した電流が皮膚に流れるようにするために皮膚に当てられるように構成され、電子回路に接続された少なくとも２つの電極（１０）とを備える。

Description

本発明は、皮膚の、特に身体または顔の皮膚の処置、特に美容的または皮膚科的処置を行うための装置、およびこれらの装置で実施される方法に関する。

様々な美容的または治療的成果を得るために人体の様々な部分に電流を印加することは、すでに提案されている。特に、皮膚への電流の印加は、真皮組織の合成、破壊、および再構築（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）を担う線維芽細胞を刺激し、たとえば、コラーゲンのようなタンパク質の分泌を促進し、特に皮膚の再生を可能にすることが知られている。

特許文献１、特許文献２、および特許文献３には、主に方形または矩形波の形態の電流を出力する美容処置装置が記載されている。

特許文献４、および特許文献５には、主に方形または矩形波の形態の電流を皮膚に出力ことによって瘢痕形成を改善するための治療処置装置が記載されている。

さらに、分子の浸透を促進するためにイオン導入法（ｉｏｎｔｏｐｈｏｒｅｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ）では、電流が皮膚に印加される。

特に、特許文献６、特許文献７、および特許文献８の主題は、方形波、矩形波、尖頭波、台形波、三角波、もしくは鋸歯状波、またはこれらの形態の組合せの形態であってもよい電流を印加するステップを含む、イオン導入法である。

米国特許出願公開第２００３／０１９１５０８号明細書 米国特許第６６８４１０７号明細書 米国特許出願公開第２００８／０１９５１８１号明細書 米国特許第９９６８７７３号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２３３１３７号明細書 国際公開第２０１８／１２７４３３号 欧州特許出願公開第３４５９５８８号明細書 欧州特許出願公開第３４５９５８９号明細書

皮膚に悪影響を及ぼすことなく皮膚の再生を促進する装置をさらに改良することが有利である。

特に、非常に効果的であって、快適かつ完全に安全に使用され得る、電流を使用して、特に体または顔の皮膚を、特に美容的または皮膚科学的に処置するための装置の必要性がある。

本発明は、この必要を満たすことを目指し、その態様の１つにより、皮膚を電気的に刺激するための、特に線維芽細胞の活性を刺激するための装置によってこれを達成し、この装置は、
‐ 鋸歯状二相電流または周期的交流を発生させるための電子回路と、
‐ このようにして発生した電流が皮膚に流れるようにするために皮膚に当てられるように構成され、電子回路に接続された少なくとも２つの電極と
を備える。

電極間に位置する皮膚を通ることによって、電流は、線維芽細胞を刺激し、真皮を再構築し、特にしわの数を減らすことによって、および皮膚をより引き締め、より滑らかにすることによって、皮膚の外観に影響を及ぼす。

意外にも、本出願人は、電流の鋸歯状波形により、線維芽細胞がより効果的に活性化されること、したがって真皮の再構築が加速されることが可能になり、皮膚の外観および稠度（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を改善することを発見した。本発明による装置によって皮膚を刺激すると、特に、皮膚における老化の影響を、その構造的および物理的特性のレベルで回避、低減、さらには改善すること、特に柔軟さ、トーン、ハリ（ｆｉｒｍｎｅｓｓ）、弾力性、均質性、皮膚のたるみ（ｓｌａｃｋｅｎｉｎｇ）に作用する、さらには血行を改善することが可能になる。本発明は、真皮の、一般的には皮膚の恒常性に関与している分子の、線維芽細胞による合成および分泌に作用することを可能にし、これらの分子は、たとえば、シグナル伝達因子、真皮線維またはその前駆細胞、酵素またはその活性化因子／抑制因子などである。これらの分子の合成および分泌を調整すると、皮膚トーンに肯定的な結果を有して、真皮における細胞外マトリックスの再編成（または再構築）に影響を及ぼす可能性がある。

電流
発生した電流は、本発明によれば、鋸歯状波形を有する。

鋸歯状信号は、一方向の電流の実質的に単調な変化、続いて反対方向の電流の実質的に単調な変化で各々構成される基本パターンの連続を再現する好ましくは周期的な信号である。

したがって、電子回路によって出力される電流強度の実質的に単調な各変化では、ｄＩ／ｄｔは実質的に一定であり、特に±２０％以内で、より好ましくは±１０％以内で、さらに好ましくは±５％以内で一定である。最初の時間微分、ｄＩ／ｄｔは、２つの単調な変化の間の遷移がより短くなるにつれてより顕著になる不連続性を示す。

基本パターンは、特に、絶対値において電流の強さの増加に対応する立ち上がりエッジと、絶対値において電流の強さの減少に対応する立下りエッジとを含む。好ましくは、基本パターン内のこれらの変動は、線形である。

電流は、有利には極性の変化を示し、したがって基本パターンは、正または負の極性である。極性の変化は、好ましくは、定期的に起こり、たとえば交流電流を与える各基本パターンの後に、かつ／または二相電流の場合はあらかじめ定義された継続時間の後に起こる。

一般に、電流の周波数は、１Ｈｚ～１０００Ｈｚ、より好ましくは５０Ｈｚ～２００Ｈｚ、さらに好ましくは約１００Ｈｚであってもよい。この周波数は、基本パターンの繰返しの周波数に対応する。

好ましくは、電流のピーク強度は、絶対値において一定である。

立上りエッジ
基本パターンの立上りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．００１Ａ～２．５Ａ、より好ましくは０．０１Ａ～０．３Ａ、さらに好ましくは約０．０５Ａの電流の強さの増加を含んでもよい。

変形態として、基本パターンの立上りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．０５Ａ～１００Ａ、より好ましくは０．５Ａ～１０Ａ、さらに好ましくは約２．１Ａの電流の強さの増加を含む。

本発明による装置は、基本パターンの立上りエッジが、基本パターンの継続時間の１／２０００～１／２の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の１／２００～１／４の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約１／４２の継続時間に及ぶように構成されてもよい。

変形態として、好ましくは装置は、基本パターンの立上りエッジが、基本パターンの継続時間の１／２～１９９９／２０００の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の３／４～１９９／２００の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約４１／４２の継続時間に及ぶように構成される。

立下りエッジ
基本パターンの立下りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．００１Ａ～２．５Ａ、より好ましくは０．０１Ａ～０．３Ａ、さらに好ましくは約０．０５Ａの電流の強さの減少を含んでもよい。好ましくは、１秒当たり、絶対値において０．００１Ａ～２．５Ａ、より好ましくは０．０１Ａ～０．３Ａ、さらに好ましくは約０．０５Ａの電流の強さの減少を含む立下りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．０５Ａ～１００Ａ、より好ましくは０．５Ａ～１０Ａ、さらに好ましくは約２．１Ａの電流の強さの増加を含む立上りエッジに続いて起こる。

変形態として、基本パターンの立下りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．０５Ａ～１００Ａ、より好ましくは０．５Ａ～１０Ａ、さらに好ましくは約２．１Ａの電流の強さの減少を含む。好ましくは、１秒当たり、絶対値において０．０５Ａ～１００Ａ、より好ましくは０．５Ａ～１０Ａ、さらに好ましくは約２．１Ａの電流の強さの減少を含む立下りエッジは、１秒当たり、絶対値において０．００１Ａ～２．５Ａ、より好ましくは０．０１Ａ～０．３Ａ、さらに好ましくは約０．０５Ａの電流の強さの増加を含む立上りエッジに続いて起こる。

装置は、基本パターンの立下りエッジが、基本パターンの継続時間の１／２～１９９９／２０００の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の３／４～１９９／２００の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約４１／４２の継続時間に及ぶように構成されてもよい。

変形態として、好ましくは装置は、基本パターンの立下りエッジが、基本パターンの継続時間の１／２０００～１／２の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の１／２００～１／４の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約１／４２の継続時間に及ぶように構成される。したがって、立下りエッジは、極めて急勾配を有する。

好ましくは、基本パターンは、基本パターンの継続時間の１／２～１９９９／２０００の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の３／４～１９９／２００の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約４１／４２の継続時間に及ぶ立ち下がりエッジ、および基本パターンの継続時間の１／２０００～１／２の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の１／２００～１／４の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約１／４２の継続時間に及ぶ立上りエッジ、または基本パターンの継続時間の１／２０００～１／２の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の１／２００～１／４の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約１／４２の継続時間に及ぶ立下りエッジ、および基本パターンの継続時間の１／２～１９９９／２０００の継続時間、より好ましくは基本パターンの継続時間の３／４～１９９／２００の継続時間、さらに好ましくは基本パターンの継続時間の約４１／４２の継続時間に及ぶ立上りエッジを含む。

基本パターン
基本パターンの立上りエッジおよび立下がりエッジは、対称的であってもよい。好ましくは、基本パターンの立上りエッジおよび立下りエッジは、非対称的である。

好ましくは、装置は、基本パターンの立上りエッジが、基本パターンの立下りエッジよりも長い継続時間に及ぶように構成される。したがって、立上りエッジの絶対値における傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜は、好ましくは立下りエッジのそれよりも小さい。

電子回路は、好ましくは、電流が、１ｍｓ～１００ｍｓ、より好ましくは５ｍｓ～２０ｍｓ、さらに好ましくは約１０ｍｓの継続時間に及ぶ基本パターンを有するように配置される。

鋸歯状波形を示し、逆極性である電流の２つの基本パターンは、対称的であっても、非対称的であってもよい。好ましくは、それらは非対称的である。

周期的交流電流
装置は、周期的交流電流を発生させるように構成されてもよい。

周期的交流電流は、基本パターンの連続を含み、極性の変化が各基本パターンの後に起こる。

好ましくは、極性の変化は、定期的に発生する。各基本パターンは、したがって同じ継続時間に及ぶ。

二相電流
好ましくは、装置は、二相電流を発生させるように構成される。

二相電流は、逆極性の２つの連続する周期を含む。各鋸歯状周期は、少なくとも２つの基本パターンに及ぶ。好ましくは、各周期は、３～１００の基本パターン、より好ましくは５～２０の基本パターン、さらに好ましくは約１０の基本パターンを含む。

逆極性の２つの周期は、等しいまたは異なる数の基本パターンを含んでもよい。好ましくは、一方の極性の周期は、逆極性の周期と同じ数の基本パターンを含む。

逆極性の２つの周期は、異なる継続時間に及んでもよい。

好ましくは、極性の変化は定期的に発生する。したがって、同じ極性および／または逆極性の２つの周期は、同じ継続時間に及ぶ。

二相電流の周期は、非対称的であってもよい。ある極性の周期の基本パターンは、立上りエッジ、立下りエッジ、継続時間、絶対値における基本パターンの振幅、および／または基本パターンの数に関して、逆極性の周期の基本パターンとは異なっていてもよい。

好ましくは、逆極性の周期は、非対称的な基本パターンを含む。特に、正の極性の立上りエッジの絶対値における傾きは、負の極性の立下りエッジの絶対値における傾きに実質的に等しくてもよく、かつ／または正の極性の立下りエッジの絶対値における傾きは、負の極性の立上りエッジの絶対値における傾きに実質的に等しくてもよい。「実質的に等しい」によって理解されるべきことは、同程度の大きさである、より好ましくは±５０％内で等しい、さらに好ましくは±２０％内で等しいことである。

しかしながら、ある極性の周期の基本パターンの振幅は、好ましくは、逆極性の周期の基本パターンの振幅に、絶対値において等しい。

一般に、発生した電流は、好ましくは非対称である。

電極
電極は、皮膚上で、一般的には皮膚と接触して、静的にまたは他の方法で使用されてもよい。

したがって、一実施形態では、電極は、皮膚に取り付けられるものであり、たとえば複数の電極がマスクの表面に印刷された、または他の方法で分布したマスクの形態である。

変形態として、電極は、たとえば皮膚の上で滑らせることによって皮膚上で動かされ、処置は、電流を分配し、異なる領域を処置するために動的に行われる。

電極は、平らなまたは丸みを帯びた、特に球形、放物面、または楕円形の形状の皮膚との接触の部位を有してもよい。さらに、電極は、たとえばボールまたはローラーの形態をとる、回転式であってもよく、したがって電極を皮膚の上で容易に動かすことができる。

電極は、可撓性であっても、剛性であってもよい。

好ましくは電極は剛性で、丸みを帯びた形状であって、または可撓性であって、皮膚に取り付けられるものである。

各電極は、高電流密度による皮膚の局部加熱、および／またはひりつき感（ｔｉｎｇｌｉｎｇ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ）による不快症状を引き起こさないように、十分に大きい、皮膚との接触の部位を有することが有利である。

好ましくは、各電極はしたがって、１ｃｍ^２以上である、皮膚との接触の面積を有する。

電極は、等しいまたは異なる接触部位を有してもよい。

好ましくは、電流の強さは、電極によって出力される最大（ピーク）電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ^２～２．５ｍＡ／ｃｍ^２、より好ましくは０．３ｍＡ／ｃｍ^２～１．５ｍＡ／ｃｍ^２、さらに好ましくは約０．５ｍＡ／ｃｍ^２であるようなものである。

有利には、本発明による装置は、処置を受けているユーザにほとんど知覚できない、さらには知覚できない低強度の電流の印加を可能にする。

電圧
電子回路は、好ましくは、負荷なしの電極間の最大（ピーク）電圧が、０．０１Ｖ～４５Ｖ、より好ましくは０．１Ｖ～２０Ｖであるように構成される。電圧は、有利には制限され、本発明による装置が安全に使用されるのを可能にする。

電圧は、好ましくは、実質的に一定の電流強度を維持するために、処置される解剖学的領域、領域の水和、および導電性ゲルが存在する可能性に従って調整される。

ゲル
本発明による装置は、電極を当てる領域に、皮膚に塗布される導電性ゲルを含んでもよく、電極間の電流を安定させることを可能にする。

ゲルは、たとえば塩化ナトリウムおよびゲル化剤を含む水溶液であってもよい。

ゲルは、皮膚を通って移動するように意図された美容活性剤を含まない、好適なケア製剤であってもよい。

導電性ゲルは、たとえば湿潤または保湿活性剤、老化防止活性剤、たとえば色素除去活性剤、皮膚微小循環に作用する活性剤または皮脂調節（ｓｅｂｏｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ）活性剤、特にビタミンＣおよびその誘導体、ヒアルロン酸、エラグ酸、グリセロールおよびその誘導体、尿素およびその誘導体、乳酸、ＡＨＡ、ＢＨＡ、ピドル酸ナトリウム、キシリトール、セリン、乳酸ナトリウム、エクトインおよびその誘導体、キトサンおよびその誘導体、コラーゲン、プランクトン、アルギニン、ビタミンＣＧ、ＣＰ、および３‐ＯエチルビタミンＣ、アルファおよびベータアルブチン、フェルラ酸、ルシノールおよびその誘導体、コウジ酸、レゾルシノールおよびその誘導体、トラネキサム酸およびその誘導体、ゲンチシン酸、ホモゲンチジン酸（ｈｏｍｏｇｅｎｔｉｓａｔｅ）、リポ酸メチル（ｌｉｐｏｉｃ ｍｅｔｈｙｌ）、ビタミンＢ３、リノール酸およびその誘導体、セラミドおよびその同族体、抗糖化剤、ＮＯ合成酵素阻害剤、真皮もしくは表皮の高分子の合成および／もしくはその分解を刺激するための薬剤、線維芽細胞および／もしくはケラチン生成細胞増殖を刺激するための薬剤、ケラチン生成細胞分化を刺激するもしくは減少させるための薬剤、筋肉弛緩および／または皮膚収縮解消（ｄｅｒｍｏ‐ｄｅｃｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ）剤、または遊離基捕捉剤などの、美容活性剤がなくてもよい。このリストは、限定ではない。

ハウジング
電極は、電子回路を収容するハウジングに搭載されてもよく、本発明による電気刺激装置の扱いを容易にする。変形態として、各電極は、少なくとも１つの電線を介してハウジングに接続される。線によってハウジングに接続された各電極は、可撓性があって、皮膚に取り付けられるものである。

特に、電極は、電気エネルギー源、特に少なくとも１つのバッテリーまたは電池を収容するハウジングに搭載されてもよい。変形態として、電気エネルギー源は、ハウジングの外側にある。

好ましくは、ハウジングに搭載される電極は、剛性で、丸みを帯びた形状である。

電気刺激装置は、有利には、片手で処理されることを可能にするサイズであり、皮膚への電流の印加を容易にする。

本発明による装置は、電極間を流れる電流の密度を調整するための部材を備えてもよい。この部材は、手動で作動可能であってもよい。代替的に、本発明による装置は、電流密度の自動調整を備えてもよい。

電流密度（Ａ／ｃｍ^２）は、したがって処置の有効性を確実なものにするように、かつ／または痛みを伴う感覚を制限するように調節されてもよい。電流の密度は、ユーザによって手動で調節され、ユーザが自由に、もしくは警告機能がユーザにこれが必要であると合図するとき、電流の強さを変更できてもよく、または、電流密度をフィードバック制御するためのシステムによって自動的に調節されてもよい。

特に、本発明は、接続されたシステムによる、ユーザの皮膚に関する情報の分析を含んでもよい。

特に上記の情報は、たとえばユーザの皮膚に従って電流の強さを自動的に調節するために、電極を用いて行われる電気測定に由来してもよい。

接続されるシステムは、たとえば特に、コンピュータ、スマートフォン、またはスマートウォッチであってもよく、これらは特に、皮膚を電気的に刺激するための装置とワイヤレス通信によって、特にインターネットを介して通信してもよい。

電気刺激装置は、ユーザの皮膚を電気的に刺激する前にユーザの皮膚上で少なくとも１つの電気測定を行うために配置されてもよい。この測定は、電気刺激のために使用される電極により行われてもよい。この測定の後に行われる電気刺激は、測定から推定される少なくとも１つのパラメータを考慮に入れてもよい。したがって、電気刺激は、処置される人に適合され得る。

皮膚を美容的に処置するための方法
本発明はさらに、その別の態様によれば、健康な皮膚を美容的に処置するための方法に関し、特に本発明による装置によって出力される、鋸歯状二相電流または周期的交流電流に皮膚をさらすステップを含む。

本発明による方法は、特に体または顔の異なる皮膚領域がより容易に刺激されることを可能にする、処置中に電極を動かすステップを含んでもよい。この方法は、特に線維芽細胞を刺激してもよい。

好ましくは、処置される１つまたは複数の皮膚領域は、ハリ、トーン、もしくは弾力性の不足を示し、または少なくとも１つのしわを含む。処置される１つまたは複数の皮膚領域は、少なくとも１つの微小病変、特にひび割れ、裂け目、または擦りむけを含む場合がある。

本発明による方法は、皮膚の１つまたは複数の領域をマッサージすることによる、特に円運動、直線運動、または屈曲運動を行うことによる、皮膚の反復刺激を含んでもよい。

本発明による電流の印加は、最長４０分の継続時間にわたって、より好ましくは１分～２０分の継続時間にわたって、さらに好ましくは２分～１０分の継続時間にわたって行われ得る。

好ましくは、電流の印加は、定期的に、たとえば少なくとも週に一度、より好ましくは一日に一度または２度、繰り返される。

電流は、特に湿潤もしくは保湿活性剤、老化防止活性剤、たとえば色素除去活性剤、皮膚微小循環に作用する活性剤または皮脂調節活性剤、特にビタミンＣおよびその誘導体、ヒアルロン酸、またはエラグ酸などの、美容活性剤のない導電性ゲルの存在下で印加されてもよい。

本発明は、その非限定的で例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、および添付図面を検討することにより、よりよく理解されるものである。

本発明による電気刺激装置のブロック図である。 例示的なハウジングを概略的に示す図である。 一部は本発明により、他は本発明によらない、異なる形態の電流を示す図である。 図３の異なる形態の電流の周波数スペクトルを描写する図である。 図３の異なる形態の電流のパワースペクトルを示す図である。 真皮モデルが異なる波形を有する電流によって刺激されたとき得られる結果を比較するグラフである。 真皮モデルが異なる周波数を有する電流によって刺激されたとき得られる結果を比較するグラフである。 真皮モデルがそれぞれ二相電流および周期的交流電流によって刺激されたとき得られる結果を比較するグラフである。 本発明による装置によって発生した例示的な電流を示す図である。 例示的な基本パターンを示す図である。

図１に示す本発明による装置１は、電気エネルギー源３０によって供給される電流発生器２０を備える。この発生器は、皮膚に当てられる少なくとも２つの電極１０に接続される。発生器は、鋸歯状二相電流または周期的交流電流を発生させるように構成される。

電気エネルギー源３０は、少なくとも１つのバッテリーまたは電池を備えてもよい。

好ましくは、電流発生器２０は、たとえば約１００Ｈｚの周波数で動作する低周波電流発生器である。

電流発生器２０は、特に定期的に動作する極性インバータを備えてもよい。

本発明により発生した電流は、一方向の電流の実質的に単調な変化、続いて反対方向の電流の実質的に単調な変化で各々構成される基本パターンＭの連続を再現する。例示的な基本パターンＭを図１０に示す。図１０では、立上りエッジとも呼ばれる一方向４３の電流の変化、続いて立下りエッジとも呼ばれる反対方向４４の変化を見ることができる。立上りエッジは、絶対値における強度の増加を示すが、立下りエッジは、絶対値における強度の減少を示す。ポイント４５において、立上りエッジと立下りエッジとの間の不連続点を見ることができる。立上りエッジは、継続時間ｔｍに及び、立ち下がりエッジは、継続時間ｔｄに及ぶ。この例では、立上りエッジは、立下りエッジよりも長い継続時間に及ぶ。

図３ｃ、図３ｆ、および図９は、本発明による装置によって発生する電流の例示的な波形を示す。

周期的交流
電流発生器２０は、図３ｃの例に示されているように、鋸歯状の周期的交流電流を出力するように構成されてもよい。

図３ｃにおいて、図示の電流が一定のピーク強度を有することを見ることができる。好ましくは、ピーク強度は、図３ｃの例に示すように、０．１ｍＡ～２．５ｍＡ、より好ましくは０．３ｍＡ～１．５ｍＡ、さらに好ましくは約０．５ｍＡである。

図３ｃの電流の基本パターンＭは、５ｍｓの継続時間に及ぶ。好ましくは、この継続時間は、１ｍｓ～１００ｍｓ、より好ましくは２ｍｓ～２０ｍｓである。ある極性の基本パターン、続いて逆極性の基本パターンを含む周期は、約１０ｍｓの継続時間に及んでもよい。

さらに、この例では、ある一方の極性の基本パターンＭは、逆極性の基本パターンに対して対称ではない。正の極性の立上りエッジ４３は、負の極性の立上りエッジ４３’と同じ傾きを有しない。正の極性の立上りエッジは、負の極性の立上りエッジ４３’の傾きよりも緩やかな勾配の傾きを有する。同様に、正の極性の立下りエッジ４４は、負の極性の立下りエッジ４４’と同じ傾きを有しておらず、正の極性の立下りエッジ４４の傾きは、負の極性の立下りエッジ４４’の傾きよりも急勾配である。

二相性
電流発生器２０は、図３ｆおよび図９の例に示すように、鋸歯状二相電流を出力するように構成されてもよい。

図３ｆおよび図９に示す本発明による例示的な電流は、一定のピーク強度を有する。好ましくは、ピーク強度は、図３ｃ、図３ｆ、および図９の例に示すように、０．１ｍＡ～２．５ｍＡ、より好ましくは０．３ｍＡ～１．５ｍＡ、さらに好ましくは約０．５ｍＡである。

図３ｆおよび図９の例では、各基本パターンＭは、１０ｍｓの継続時間に及ぶ。さらに、これらの例では、正および負の極性の各周期４１；４１’は、１０の基本パターンＭを含む。

図３ｆおよび図９の例では、ある極性の基本パターンＭは、逆極性の基本パターンに対して対称ではない。特に、正の極性の立上りエッジ４３は、負の極性の立上りエッジ４３’と同じ傾きを有しない。同様に、正の極性の立下りエッジ４４は、負の極性の立下りエッジ４４’と同じ傾きを有しない。これらの特定の例では、正の極性の立上りエッジ４３は、負の極性の立下りエッジ４４’の傾きに実質的に等しい傾きを有し、負の極性の立上りエッジ４３’は、正の極性の立下りエッジ４４の傾きに実質的に等しい傾きを有する。

図３ｆおよび図９に示す例では、各周期４１または４１’が同数の基本パターンＭを含むことを見ることができる。正の極性の基本パターンＭの立上りエッジ４３は、正の極性の基本パターンＭの立下りエッジ４４の傾きよりも小さい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有する。反対に、負の極性の基本パターンＭの立上りエッジ４３’は、負の極性の基本パターンＭの立下りエッジ４４’の傾きよりも大きい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有する。

同等に、正の極性の基本パターンの立上りエッジ４３は、正の極性の基本パターンの立下りエッジ４４の傾きよりも大きい傾きを有してもよく、負の極性の基本パターンの立上りエッジ４３’は、負の極性の基本パターンの立下りエッジ４４’の傾きよりも小さい傾きを有してもよい。

図３ｆの例では、正の極性の立上りエッジ４３は、０．０５Ａ／ｓにほぼ等しい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有し、負の極性の立上りエッジ４３’は、２．１Ａ／ｓにほぼ等しい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有する。反対に、正の極性の立下りエッジ４４は、２．１Ａ／ｓにほぼ等しい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有し、負の極性の立下りエッジ４４’は、０．０５Ａ／ｓにほぼ等しい傾き、｜ｄＩ／ｄｔ｜を有する。

ゲル
導電性ゲルは、好ましくは処置される皮膚の領域に塗布され、皮膚の界面に対する界面の抵抗を最小にすることを可能にする。したがって、電流は、界面の性質の変化によりその振幅を実質的に変更することなく電極間に流れることができる。交流発生器２０の電圧は、好ましくは強度を所望の値で維持するためにリアルタイムで調整される。したがって、電圧は、皮膚上の導電性ゲルの有無、皮膚の水分レベル、および／または処置される皮膚領域に適合するために変化し得る。これは、有利には処置される皮膚領域の感度を考慮に入れること、および装置を使用時の痛い感覚、たとえばひりつきおよび／または刺激の感覚を防ぐことを可能にする。

ハウジング
装置は、特に交流発生器２０の電圧を調整し、ならびに／または美容的もしくは皮膚科的処置の適用の継続時間を定義するおよび／もしくは見るために、調整が行われることを可能にするユーザインターフェースを備えてもよい。

装置は、ゲルの存在、または処置される皮膚領域に従って、あらかじめ定義された電圧を選択することを可能にしてもよい。

図２は、本発明による例示的なハウジングを示す。電極１０は、電気エネルギー源３０、および電流発生器２０を収容するハウジングに搭載される。

電極は、丸みを帯びた形状であって、回転自在であってもよい、皮膚との接触の部位を有し、この皮膚との接触の部位の面積は、１ｃｍ^２以上である。電極は各々、たとえばボールの形である。

異なる電流についての刺激の効果の比較
図３は、異なる形態の電流を示す。図３ａおよび図３ｂは、本発明の範囲外の、それぞれ正弦および方形波形の周期的交流電流を示す。図３ｃは、本発明による、鋸歯状波形の周期的交流電流を示す。図３ｄおよび図３ｅは、本発明の範囲外の、１周期につき１０の基本パターンを含む、それぞれ正弦および方形波形の二相電流を示す。図３ｆは、本発明による、１周期につき１０の基本パターンを含む、鋸歯状波形の二相電流を示す。

生体外刺激プロトコル
真皮モデルが、培養プレートのウェルに分配される。各ウェルは、１～１．５ｍｇ／ｍｌのウシのコラーゲンと、１０％のＦＣＳ、Ｌ‐グルタミン酸、非必須アミノ酸、Ｎａ‐ピルビン酸、および抗生物質を用いてＭＥＭ（最小必須培地）で培養された５０００００個のヒト線維芽細胞とを含む溶液の３．５ｍｌから作られた真皮モデルを含む。

ウェルは、炭素で作られている電極を設けられたカバーで覆われ、電極が真皮溶液の中に入るようにし、電流が真皮モデルを通って流れるのを可能にする。

電流は、異なる波形、特に鋸歯状、方形、および正弦波形、異なる周波数、ならびに異なる周期を設定できるようにする電流発生器、たとえばＫｅｙｓｉｇｈｔ Ｂ２９１１Ａ電流発生器によって発生する。

各真皮モデルは次いで、０．５ｍＡに等しいピーク強度の電流に４時間の間さらされる。他の真皮モデルは、電極が接触した状態で、同様にして設定されるが、電流にはさらされず、それによって電気刺激なしの状況に対して真皮モデルでの電気刺激の結果を比較することを可能にする。電気的に刺激されないこれらの真皮モデルは、以下では「参照真皮モデル」と呼ぶ。

周期的交流／二相の比較
図８は、１０の基本パターンの周期を含む鋸歯状二相電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果、および鋸歯状周期的交流電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果を示すグラフを示す。

二相電流および周期的交流電流の周波数は、１００Ｈｚである。

二相電流を使用する真皮モデルの電気刺激は、タンパク質ＩＬ６、ＴＩＭＰ１、およびＭＭＰ１の量の増加を同時に促す。特に、二相電流によって刺激される真皮モデルでは参照真皮モデルの場合よりも多くのＩＬ６、ＴＩＭＰ１、およびＭＭＰ１が観測される。

ＩＬ６は、線維芽細胞によって放出されたサイトカインである。ＴＩＭＰ１は、ＭＭＰ１などのＭＭＰの天然阻害剤であり、ＭＭＰは特に、細胞外マトリックスの成分を破壊することによって真皮組織の再構築を可能にする。特に、ＩＬ６およびＴＩＭＰ１が、ＭＭＰ１の調整を可能にする。フィブロネクチンは、細胞外マトリックスに存在するタンパク質であり、特に細胞外マトリックスへの細胞の接着および繊維状コラーゲン原線維の集合を促進する。

ＩＬ６、ＴＩＭＰ１、ＭＭＰ１、およびフィブロネクチンの増加は、皮膚の再構築に有利な指標である。

二相電流を使用する刺激とは対照的に、周期的交流電流を使用する真皮モデルでは、参照真皮モデルに存在するＴＩＭＰ１、ＭＭＰ１、およびＩＬ６の量に対して、ＴＩＭＰ１、ＭＭＰ１、およびＩＬ６の量の減少が観測される。

本発明により発生する電流は、したがって好ましくは二相性である。

波形の影響の比較
図６は、本発明による、鋸歯状波形を有する二相電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果、方形波形を有する電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果、および正弦波形を有する電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果を示すグラフを示す。

発生する電流の周波数は、１００Ｈｚである。

発生する電流のピーク強度は、０．５ｍＡである。

一般に、参照真皮モデルに存在するＭＭＰ１の量に対して、電流を使用する真皮モデルの電気刺激の間に、線維芽細胞から分泌されるＭＭＰ１の量の増加が観測される。

しかしながら、鋸歯状波形を有する電流を使用する真皮モデルの刺激は、方形および／または正弦波形を有する電流に対してＭＭＰ１の量がより増加することを可能にする。鋸歯状波形は、著しくより効果的である。

周波数の影響
図７は、１Ｈｚ、１０Ｈｚ、および１００Ｈｚの周波数を有する電流を使用する真皮モデルの電気刺激の効果を示すグラフを示す。

発生する電流は、二相で鋸歯状波形を有する。

１Ｈｚの電流を使用する真皮モデルの刺激は、参照真皮モデルに対してＩＬ６およびＴＩＭＰ１の量に影響がない。

１０Ｈｚの電流を使用する真皮モデルの刺激は、参照真皮モデルに対してフィブロネクチンの量の増加を促す。

１００Ｈｚ電流を使用する真皮モデルの刺激は、参照真皮モデルに対してＩＬ６、ＴＩＭＰ１、およびフィブロネクチンの量の増加を促す。

さらに、ＴＩＭＰ１の調節（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のレベルがＭＭＰ１のそれと同様であることは有利である。

したがって、約１００Ｈｚの周波数を有する電流を発生させる、本発明による装置は、皮膚の刺激を促し、皮膚の再構築を可能にする。

さらに、鋸歯状波形、約１００Ｈｚの周波数を有し、二相である電流を使用する皮膚の電気刺激はまた、α‐ＳＭＡ、すなわち創傷治癒の段階などに細胞外マトリックスを活発に再構築する線維芽細胞に存在する細胞骨格のタンパク質の増加を可能にする。α‐ＳＭＡの発現が一過性であり、線維芽細胞において制御されるとき、それはマトリックスの回復（ｒｅｎｅｗａｌ）に有益である。たとえば、α‐ＳＭＡのレベルは、産後（出産後数週間）の女性の腹部皮膚において高い。

鋸歯状波形、約１００Ｈｚの周波数を有し、二相である電流を使用する皮膚の電気刺激は、意外にも、方形または正弦波形および／もしくは１Ｈｚ～１０Ｈｚの周波数を有し、かつ／または周期的交流である電流を使用する皮膚の電気刺激よりも有利である生物学的反応を得ることを可能にする。

検討する、図３に示す電流間の差は、これらの電流が周波数領域において観測されるとき、より明白である。

図４は、図３に示す電流の周波数スペクトルを示す。

３つの波形、すなわち方形、正弦、および鋸歯状波形が、２つのモード、すなわち周期的交流および二相モードの各々について比較されるとき、高調波の分布は非常に異なることを見ることができる。

周期的交流電流の高調波は、二相電流の高周波よりもさらに間隔があいている。

より低周波数の高調波もまた、周期的交流電流の周波数表示よりも二相電流の周波数表示に存在することが観測される。

図５は、図３の電流のパワースペクトルを示す。これらの異なる電流間の差は、パワースペクトルを観測するとき、さらに明白である。

本発明は、上記で説明し、示した実施形態に限定されない。したがって、電流は、複数の電極を使用して印加されてもよい。周波数は、周期内で変化してもよく、振幅、ならびに立上りおよび立下りエッジの傾きも同様である。立上りおよび立下りエッジは、非線形であってもよい。

１ 装置
１０ 電極
２０ 電流発生器
３０ 電気エネルギー源
４１ 周期
４３ 立上りエッジ
４４ 立下りエッジ
４５ ポイント

Claims (28)

1. 皮膚（１）を電気的に刺激するための、特に線維芽細胞の活性を刺激するための装置であって、
   鋸歯状二相電流または周期的交流電流である電流を発生させるための電子回路（２０）と、
   発生した前記電流が前記皮膚に流れるようにするため前記皮膚に当てられるように構成され、前記電子回路に接続されている少なくとも２つの電極（１０）と、を備える装置。
2. 前記電流が、１Ｈｚ～１０００Ｈｚ、より好ましくは５０Ｈｚ～２００Ｈｚ、さらに好ましくは約１００Ｈｚの周波数を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記電流が二相である、請求項１または２に記載の装置。
4. 一方の極性の周期が、逆極性の周期と同じ数の基本パターン（Ｍ）を含む、請求項３に記載の装置。
5. 一周期が、３～１００の基本パターン（Ｍ）、より好ましくは５～２０の基本パターン、好ましくは約１０の基本パターンを含む、請求項３または４に記載の装置。
6. 発生する電流が非対称的である、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記装置が、基本パターン（Ｍ）の立下りエッジ（４４；４４’）または基本パターン（Ｍ）の立上りエッジ（４３；４３’）が前記基本パターン（Ｍ）の継続時間の１／２０００～１／２の継続時間、より好ましくは前記基本パターンの継続時間の１／２００～１／４の継続時間、さらに好ましくは前記基本パターンの継続時間の約１／４２の継続時間に及ぶように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記装置が、基本パターン（Ｍ）の立下りエッジ（４４；４４’）または基本パターン（Ｍ）の立上りエッジ（４３；４３’）が前記基本パターン（Ｍ）の継続時間の１／２～１９９９／２０００の継続時間、より好ましくは前記基本パターンの継続時間の３／４～１９９／２００の継続時間、さらに好ましくは前記基本パターンの継続時間の約４１／４２の継続時間に及ぶように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記装置が、基本パターン（Ｍ）の立下りエッジ（４４；４４’）および／または基本パターン（Ｍ）の立上りエッジ（４３；４３’）が１秒当たり絶対値において、０．００１Ａ～２．５Ａ、より好ましくは０．０１Ａ～０．３Ａ、さらに好ましくは約０．０５Ａの前記電流の強度のそれぞれ減少または増加を含むように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記装置が、基本パターン（Ｍ）の立下りエッジ（４４；４４’）および／または基本パターン（Ｍ）の立上りエッジ（４３；４３’）が１秒当たり絶対値において０．０５Ａ～１００Ａ、より好ましくは０．５Ａ～１０Ａ、さらに好ましくは約２．１Ａの前記電流の強度のそれぞれ減少、または増加を含むように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記装置が、基本パターン（Ｍ）の立上りエッジ（４３；４３’）が前記基本パターン（Ｍ）の立下りエッジ（４４；４４’）よりも長い継続時間に及ぶように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. ピーク強度が一定である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記電流の強度が、前記電極（１０）によって出力される電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ^２～２．５ｍＡ／ｃｍ^２、より好ましくは０．３ｍＡ／ｃｍ^２～１．５ｍＡ／ｃｍ^２、さらに好ましくは約０．５ｍＡ／ｃｍ^２となるものである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記電子回路（２０）が、前記電流が１ｍｓ～１００ｍｓの継続時間、より好ましくは５ｍｓ～２０ｍｓの継続時間、さらに好ましくは約１０ｍｓの継続時間に及ぶ基本パターン（Ｍ）を有するように構成されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記電子回路（２０）が、負荷なしの前記電極（１０）間の電圧が０．０１Ｖ～４５Ｖ、より好ましくは０．１Ｖ～２０Ｖとなるように構成されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記電極（１０）が、前記電子回路（２０）を収容するハウジングに搭載されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記電極（１０）が、エネルギー源（３０）、特に少なくとも１つのバッテリーまたは電池を収容するハウジングに搭載されている、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記電極（１０）が当てられる前記皮膚の領域に塗布される導電性ゲルを含む請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
19. 前記導電性ゲルが、美容活性剤、たとえば湿潤もしくは保湿活性剤、老化防止活性剤、たとえば色素除去活性剤、皮膚微小循環に作用する活性剤または皮脂調節活性剤、特にビタミンＣおよびその誘導体、ヒアルロン酸、またはエラグ酸などを有さない、請求項１８に記載の装置。
20. 各電極（１０）が、前記皮膚と接触する１ｃｍ^２以上の面積を有する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 前記電極（１０）が、前記皮膚と接触する丸みを帯びた形状の部位を有する、請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 前記電極（１０）が前記皮膚に取り付けられる、請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記装置が、前記皮膚を電気的に刺激する前に、前記電極によって前記皮膚の少なくとも１つの電気測定を行うように構成されている、請求項１から２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 健康な皮膚を非治療的美容的に処置するための方法であって、請求項１から２３のいずれか一項に記載の装置によって出力される鋸歯状二相電流または周期的交流電流である電流に前記皮膚をさらすステップを含む方法。
25. 処置中に電極を動かすことを含む請求項２４に記載の方法。
26. 前記電流が、美容活性剤、たとえば湿潤もしくは保湿活性剤、老化防止活性剤、たとえば色素除去活性剤、皮膚微小循環に作用する活性剤または皮脂調節活性剤、特にビタミンＣおよびその誘導体、ヒアルロン酸、またはエラグ酸などを有さない導電性ゲルの存在下で印加される、請求項２４または２５に記載の方法。
27. 処置される皮膚の領域が、ハリ、トーンもしくは弾力性の不足を示す、またはしわを含む、請求項２４から２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記電極を用いて行われる電気測定に由来する前記皮膚に関する情報を前記装置に接続されたシステムによって分析することを含む請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。

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