用于局部涂敷材料的装置的制作方法

本发明涉及用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置及其方法。

背景技术：

测量皮肤的性质并对化妆品的涂敷提供指导的装置是已知的。例如，US2004/0202685A1描述了一种确定皮肤结构以用于标识和配制解决在皮肤中观察到的缺陷的护肤产品的过程。该皮肤结构通过测量皮肤含水量、皮脂含量、皮肤紧致性、厚度和弹性、经表皮水分损失和皮肤pH，并通过用UV和可见光执行对皮肤的光分析来确定。在WO 2004/112689中，认识到增强化妆品渗透到皮肤中并且当化妆品在皮肤中时增加它们的生物利用度是有利的。WO 2004/112689描述了包括电极对的装置，其可用于生成接近皮肤的火花。由此生成的火花通过消融在皮肤中形成微通道。当后续用手涂敷化妆品时，微通道提供了对所涂敷化妆品的改善的摄取和效果。

本发明人已经领会到皮肤渗透性在化妆品的涂敷中所起的重要作用。另外，本发明人已经认识到，渗透性的增加或者实际上渗透性的特定程度的增加是否是期望的取决于皮肤类型。本发明人已经进一步认识到，特定人员的皮肤的性质从一个时间到另一时间发生变化，其中这种变化对在涂敷化妆品之前改变皮肤渗透性的有效性具有影响。

因此本发明的一个目标是提供用于向皮肤局部涂敷用于美容目的的材料的装置，其中，该装置提供了考虑到皮肤的渗透性的所涂敷材料的改善的功效。本发明的进一步目标是提供一种局部涂敷用于美容目的的材料的方法，其中，该方法提供了考虑到皮肤的渗透性的所涂敷材料的改善的功效。

发明陈述

根据本发明的第一方面，提供了用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置，该装置包括：

测量装置，该测量装置被配置成测量人或动物主体的皮肤的性质；

致动装置，该致动装置被配置成根据所测量的皮肤的性质来改变人或动物主体的皮肤的渗透性；以及

涂敷装置，该涂敷装置被配置成在基本上没有离子电渗电流流过皮肤的同时并且在皮肤的渗透性已被改变之后，向皮肤涂敷用于美容目的的材料。

用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置包括测量装置，该测量装置被配置成测量人或动物主体的皮肤的性质。例如，可以根据所测量的性质来确定皮肤的渗透性。该装置进一步包括致动装置，该致动装置被配置成根据所测量的皮肤的性质来改变人或动物主体的皮肤的渗透性。所测量的性质例如可以使得确定渗透性的增加是期望的，其中致动装置相应地可用于增加皮肤的渗透性。该装置还进一步包括涂敷装置，该涂敷装置被配置成在基本上没有离子电渗电流流过皮肤的同时并且在皮肤的渗透性已被改变之后，向皮肤涂敷用于美容目的的材料。用于局部涂敷材料的装置由此自身能够测量皮肤的性质、通过改变皮肤的渗透性来取决于皮肤的性质采取动作、并且随后向皮肤涂敷材料。作为示例，用于局部涂敷材料的装置可用于在致动之后测量皮肤的性质，以及确定在涂敷用于美容目的的材料之前需要更多的致动。与上面提到的现有技术形成对比，根据本发明的装置可用于在向皮肤涂敷材料之前，取决于对皮肤的性质的测量来改变皮肤的渗透性。WO 2004/112689的装置可用于改变皮肤的渗透性而不管该皮肤的性质如何，并且由此例如可能在不需要增加渗透性时增加渗透性或者可能使渗透性增加多于或少于所需要的量。

根据本发明的装置是用于局部涂敷用于美容目的的材料。用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置因此可被配置成局部涂敷用于美容目的的材料。此外，该装置可被配置成向皮肤的外表面涂敷用于美容目的的材料。致动装置可被配置成：改变皮肤的渗透性，诸如皮肤的某一区域，其已经经受由测量装置进行的测量。替换地或另外地，涂敷装置可被配置成向皮肤涂敷材料，诸如向皮肤的某一区域，其是以下至少一者：经受由测量装置进行的测量；以及经受由致动装置进行的对渗透性的改变。

如上面提到的，致动装置被配置成改变皮肤的渗透性。皮肤的渗透性的变化可影响以下至少一者：所涂敷材料穿透皮肤的速率；所涂敷材料穿透的距皮肤的外表面的深度；所涂敷材料在与皮肤表面正交的方向上在皮肤表面下方行进的程度；以及所涂敷材料(诸如包括大于某个尺寸的颗粒或分子的特定组合物的材料)是否从皮肤表面行进到皮肤中。皮肤的渗透性的变化可以是皮肤的物理渗透性的变化。

致动装置可被配置成：通过向皮肤施加电信号来改变皮肤的渗透性。该电信号可以是基本上恒定和变化中的至少一者，诸如至少一个脉冲。致动装置可被配置成通过向皮肤施加以下至少一者来改变皮肤的渗透性：电势信号；以及电流信号。如下面进一步描述的，电势信号和电流信号可在以下之一施加于皮肤：不同的时间；以及基本上相同的时间。在某些形式中，可施加电势信号以创建通路，并且随后可施加电流信号以保持所创建的通路。因此致动装置可被配置成：施加电势信号并且随后施加电流信号。

已发现向皮肤施加电势增加皮肤的渗透性。此外，渗透性的增加通常是可逆的，以使得在停止施加电势之后，该渗透性基本上返回到在施加电势之前的水平。致动装置可包括间隔开的构件，这些间隔开的构件易于携带电流并且可用于在其间形成电势。每个间隔开的构件可具有电极的形式。电极可被设置在基本相同的平面中，由此电极呈现能够紧靠皮肤的基本上平的表面。间隔开的构件可以由铜形成。可至少部分地用锌并且更特意地用金来覆盖间隔开的构件。致动装置可被配置成使得当致动装置抵靠皮肤时间隔开的构件与皮肤电隔离。致动装置因此可包括电绝缘材料(诸如聚氨酯)，其覆盖间隔开的构件从而提供电隔离。

向皮肤施加电势以增加渗透性被称为电渗透或者有时被称为电穿孔。电渗透涉及当施加足够大的跨膜电势时发生的皮肤细胞膜的变化。已发现在0.5至1伏范围中的电势在许多情况下满足细胞膜。所施加的电势克服细胞的跨膜电势，从而由于通路的形成而诱发细胞膜的结构重排和半渗透性的损失，从而提供增加的渗透性。如上面提到的，在移除所施加电势之后，通路形成通常是可逆的。根据本发明的办法因此可得到基本上不会不可逆的渗透性变化，并且与WO 2004/112689的办法形成对比，没有对细胞的破坏或明显的损害。

角质层通常具有多达约100个多层双层，并且可能由此需要100伏的电势以达到电渗透，其中每个双层需要1伏的电势以达到电渗透。致动装置因此可被配置成：施加至少20伏、30伏、40伏、50伏、60伏、70伏、80伏、90伏、100伏、110伏、120伏、130伏或140伏的电势。在某些情况下，施加高于某一水平的电势可能是不期望的。更具体而言，角质层可包括较少的双层，并且过高的电势可减小可逆性的程度或对细胞造成明显的损害。此外，根据本发明的装置可被配置成：鉴于材料的美容性质来提供材料的皮内(intra-dermal)传递，这与可能期望材料的经皮(trans-dermal)传递的其它潜在涂敷形成对比。致动装置因此可被配置成：施加不超过150伏、140伏、130伏、120伏、110伏、100伏、90伏、80伏、70伏、60伏、50伏或40伏的电势。致动装置可被配置成改变所施加电势的水平。例如可改变所施加电势的水平以考虑不同的皮肤厚度和类型。替换地，可根据如本文其他地方所描述的对皮肤的性质的测量来改变所施加电势的水平。

向皮肤传递的能量是电势及其施加于皮肤的历时的函数。可能期望将某个水平的能量传递至皮肤。可能需要足够高的电势水平以及因此能量水平来达到期望的电渗透。另一方面，过高的能量水平可能是不期望的，因为其可能造成不舒适或者可能甚至细胞损害。致动装置可被配置成：将电势信号作为脉冲施加于皮肤。施加脉冲可提供足够的电势水平，同时限制能量水平。脉冲的宽度可以是至少2μs、5μs、10μs、20μs、50μs、100μs、250μs、500μs、1ms、10ms、25ms、50ms、75ms或100ms。脉冲的宽度可以不超过125ms、100ms、75ms、50ms、25ms、10ms、1ms、500μs、250μs、100μs、50μs、20μs、10μs或5μs。致动装置可被配置成：改变所施加脉冲的历时以及所施加脉冲之间的时间段中的至少一者。例如可改变所施加脉冲的历时以考虑不同的皮肤厚度和类型。例如可改变所施加脉冲之间的时间段以考虑不同的皮肤厚度和类型。替换地，可根据如本文其他地方所描述的对皮肤的性质的测量来改变所施加脉冲的历时以及所施加脉冲之间的时间段中的至少一者。可确定如上所述的脉冲的历时、所施加脉冲之间的时间段、以及可能还有脉冲的水平以提供期望的效果，诸如关于在皮肤中形成的通路的直径或者在皮肤中形成的通路的密度。

在致动装置被配置成生成脉冲形式的电势信号的情况下，致动装置可被配置成使得脉冲从峰值逐渐地衰减。更具体而言，脉冲可以指数地衰减。具有逐渐地衰减并且更具体而言指数地衰减的脉冲可以提供通路形成逆转的延迟，从而延长皮肤的增加的渗透性。替换地或另外地，并且如下所述，致动装置可被配置成：向皮肤施加电流信号。

致动装置的间隔开的构件之间的间隔可确定由该致动装置生成的电场的程度。电场的程度可确定该电场穿透皮肤的深度。间隔可以是至少5μm、10μm、20μm、50μm、100μm、200μm、400μm、600μm、800μm、900μm或1mm。间隔开的构件的宽度可以根据紧接在前面的句子中所指定的数字。间隔可以不超过1.1mm、1mm、900μm、800μm、600μm、400μm、200μm、100μm、50μm、20μm、10μm或5μm。间隔开的构件的宽度可以根据紧接在前面的句自中所指定的数字。间隔开的构件可以是细长的。间隔开的构件可限定非线性路径，诸如迂回型路径。间隔开的构件可具有交错式结构。如上面提到的，每个间隔开的构件可具有电极的形式。

已发现向皮肤施加电流增加皮肤的渗透性。此外，渗透性的增加通常是可逆的，以使得在停止施加电流之后，该渗透性基本上返回到在施加电势之前的水平。致动装置可包括间隔开的电流施加构件，这些间隔开的电流施加构件携带电流并且可用于：当间隔开的电流施加构件与皮肤接触时，通过皮肤在其间传递电流。致动装置可被配置成使得当向皮肤施加电流时该电流基本上恒定。每个间隔开的电流施加构件可具有电极的形式。每个电极可缺少上面参照电势施加所描述的绝缘层，从而在该电极与皮肤之间提供导电路径。电流施加电极可被设置在基本相同的平面中，由此该电流施加电极呈现能够紧靠皮肤的基本上平的表面。间隔开的电流施加构件可由铜形成。可至少部分地用锌并且更特意地用金来覆盖间隔开的电流施加构件。每个间隔开的电流施加构件可限定具有圆形的非线性轮廓的区域。间隔开的电流施加构件因此可缺少尖锐边缘。每个间隔开的电流施加构件可限定基本上半圆形的区域。

向皮肤施加电流通常减小皮肤的阻抗，其中阻抗是施加电流的历时以及电流密度的函数。由于因电流流动引起的对皮肤的改变，减小的皮肤阻抗通常反映皮肤的增加的渗透性。渗透性的增加和阻抗的减小被理解为是因为招募附属通路作为传输通路。该现象通常被称为离子电渗。在离子电渗期间流动的电流被称为离子电渗电流。与施加电势形成对比，施加电流提供了用于美容目的的材料沿通路的移动。

致动装置可被配置成：通过间隔开的电流施加构件在其间形成不超过50伏、40伏、30伏、20伏、10伏、5伏、2伏或1伏的电势。致动装置可被配置成：通过间隔开的电流施加构件在其间形成至少0.5伏、1伏、2伏、5伏、10伏、20伏、30伏或40伏的电势。致动装置可被配置成使得不超过500μA/cm²、400μA/cm²、300μA/cm²、200μA/cm²、175μA/cm²、150μA/cm²、125μA/cm²、100μA/cm²、75μA/cm²、50μA/cm²、25μA/cm²、10μA/cm²或5μA/cm²的电流流过皮肤。致动装置可被配置成使得至少1μA/cm²、5μA/cm²、10μA/cm²、25μA/cm²、50μA/cm²、75μA/cm²、100μA/cm²、125μA/cm²、150μA/cm²、175μA/cm²、200μA/cm²、300μA/cm²或400μA/cm²的电流流过皮肤。

在某些实施例中，向皮肤施加电势和电流可一起用于装置中以获得有利的效果。可向皮肤施加电势以在其中创建通路，并且随后电势的施加可以停止，同时向皮肤施加电流以保持由电势创建的通路。致动装置可被相应地配置。更具体而言，致动装置可包括：可用于施加电势的间隔开的构件，以及可用于施加电流的间隔开的电流施加构件。间隔开的构件可被设置在间隔开的电流施加构件之间，诸如在一对电流施加构件之间。替换地或另外地，致动装置可被配置成：选择性地向皮肤施加电势和电流中的一者。例如，在某些情况下，通过角质层的通路和通过皮肤附属物的通路中的一者可以优于另一者。

如上所述的用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置，该装置包括测量装置，该测量装置被配置成测量人或动物主体的皮肤的性质。更具体而言，该测量装置可被配置成测量人或动物主体的皮肤的电性质。

测量装置可被配置成测量皮肤的阻抗。根据本发明的装置可用于根据所测量的阻抗来作出关于所测量皮肤的渗透性的确定。更具体而言，该装置可用于根据所测量的阻抗的实部来作出关于渗透性的确定。该装置可用于：根据将所测量的阻抗和渗透性彼此相关的模型来作出确定。所测量的皮肤的性质因此可包括阻抗，并且更具体而言，包括阻抗的实部。测量装置可包括间隔开的测量构件以及信号发生器，该信号发生器可用于向间隔开的测量构件施加信号。间隔开的测量构件可具有上面描述的间隔开的电流施加构件的一个或多个特征。因此，例如，每个间隔开的测量构件可以是半圆形的区域并且缺少绝缘层，其中间隔开的测量构件两者都位于基本上相同的平面中，由此间隔开的测量构件可以抵靠皮肤。用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置可被配置成使得间隔开的测量构件和间隔开的电流施加构件由相同的组件构成。用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置因此可被配置成选择性地操作这些相同的组件以提供测量和致动中的一者。

信号发生器可被配置成生成变化的信号(即，第一信号)，诸如交流电势信号。更具体而言，信号发生器可被配置成：改变所生成的变化的信号的频率。信号发生器因此可用于在低值与高值之间改变频率。频率可以是至少1Hz、10Hz、50Hz、100Hz、250Hz、500Hz、1kHz、10kHz、50kHz、100kHz、250kHz或500kHz。频率可以不超过1MHz、500kHz、250kHz、100kHz、50kHz、10kHz、1kHz、500Hz、250Hz、100Hz、50Hz或10Hz。信号发生器可用于在多个范围内改变频率。替换地或另外地，信号发生器可被配置成：在相同时间生成包括多个频率的变化的信号。信号的峰到峰电压可以是至少5mV、10mV、25mV、50mV、100mV、150mV、200mV或250mV。信号的峰到峰电压可以不超过500mV、250mV、200mV、150mV、100mV、50mV、25mV或10mV。测量装置由此可向皮肤施加变化的并且更具体而言交流电信号。测量装置可进一步包括信号测量布置，该信号测量布置被配置成测量间隔开的测量构件之间的电流信号。信号测量布置可被配置成：根据所测量的施加于皮肤的电流信号和电压信号来确定阻抗。信号测量布置可被配置成确定以下至少一者：阻抗的幅值和相位；以及阻抗的实部和虚部。信号测量布置可被配置成：根据阻抗的虚部、信号的频率以及皮肤的模型来确定皮肤的电容。更具体而言，皮肤的模型可包括电阻值。该电阻值可表示角质层的最外层的电阻。

测量装置可被配置成：测量由皮肤呈现的容抗。测量装置因此可包括间隔开的电容测量构件以及信号发生器，该信号发生器可用于向间隔开的电容测量构件施加信号(即，第二信号)。间隔开的电容测量构件可被配置成使得当间隔开的电容测量构件抵靠皮肤时它们与皮肤电隔离。间隔开的电容测量构件因此可包括电绝缘材料。间隔开的电容测量构件可具有上面描述的间隔开的构件的一个或多个特征。因此，例如，间隔开的电容测量构件可具有交错式电极结构。用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置可被配置成使得间隔开的电容测量构件和间隔开的构件由相同的组件构成。用于局部涂敷用于美容目的的材料的装置因此可被配置成：选择性地操作这些相同的组件以提供测量和致动中的一者。

如上所述，信号发生器可被配置成：向间隔开的电容测量构件施加变化的并且更具体而言交流电形式的频率变化的信号。测量装置可进一步包括信号测量布置，该信号测量布置可用于：测量间隔开的电容测量构件之间的阻抗并且更具体而言容抗。所测量的皮肤的性质可包括容抗。测量装置可用于：根据所测量的阻抗来确定电容和相对介电常数中的至少一者。可据此来确定所测量的皮肤的厚度，如下面进一步描述的。

根据本发明的装置可用于确定相对介电常数。可根据阻抗并且更具体而言容抗、频率、限定电容器的极板的面积、以及限定电容器的极板分开的距离来确定相对介电常数。可根据相对介电常数和阻抗中的至少一者来确定皮肤的渗透性。替换地或另外地，可根据限定电容器的极板分开的距离来确定皮肤的渗透性。在测量装置根据上面描述的办法两者(即，通过隔离的和非隔离的电极)来操作的情况下，根据本发明的装置可用于基于通过两种办法进行的测量来作出进一步的确定。更具体而言，进一步的确定可以是关于对与测量相关的参数(诸如极板分开的距离)的改善的确定。可根据用隔离的电极进行的测量来确定对应于电容的第一参数(诸如相对介电常数)的第一值。可根据用非隔离的电极进行的测量来确定电容的值(即，第二值)。可根据第一和第二值来确定对应于电容的进一步的值，诸如极板分开的距离。

涂敷装置可包括材料致动器，该材料致动器可用于：从用于局部涂敷材料的装置分配用于美容目的的材料。材料致动器可包括泵。涂敷装置可包括容器，该容器被配置成保持用于美容目的的材料。材料致动器可用于从容器分配用于美容目的的材料。涂敷装置可包括至少一个分配孔口，用于美容目的的材料通过该分配孔口从用于局部涂敷材料的装置分配以用于涂敷到主体的皮肤。该至少一个分配孔口可被设置成邻近测量装置和致动装置中的至少一者。

材料可以是流体材料。材料可以是流体并且更具体而言是液体，虽然也许是粘性液体，诸如乳膏、糊剂、凝胶或泡沫。

进一步关于如上所述的测量装置，该测量装置可被配置成：测量皮肤的至少一个进一步的性质。测量装置因此可被配置成：执行对皮肤的光谱分析。光谱分析可包括使得红外光和紫外光中的至少一者照射在皮肤上并测量由皮肤反射和散射中的至少一者的光。此后，可对所测量的光进行分析以提供关于皮肤的状况的数据(诸如渗透性)，其可以例如用于验证由如上所述的测量获得的数据或者与该数据相关。在某些形式中，测量装置可基于当前描述的办法中的至少一者并且不作为上述办法的补充进行操作。

进一步关于如上所述的致动装置，该致动装置可以用至少一种进一步不同的方式在皮肤上操作。根据一种办法，致动装置可被配置成：使得超声信号照射在皮肤上。致动装置因此可包括超声换能器。根据另外的或替换的办法，致动装置可被配置成：使得光(诸如红外光和紫外光中的至少一者)照射在皮肤上。致动装置因此可包括光源。超声或光能量可具有有益效果，诸如关于进一步增加渗透性或增加血液流动。在某些形式中，致动装置可基于当前描述的办法中的至少一者并且不作为上述办法的补充进行操作。

材料可以是旨在实现改善(诸如关于面部皮肤的类似物的美容外观)的特定构成。材料因此可以是一种物质。用于美容目的的材料可以是美容剂。用于美容目的的材料可包括以下至少一者：妆前乳、遮瑕膏、粉底、古铜粉、定型喷雾剂、清洁剂、调色剂、护肤乳液、补水剂、保湿剂、防晒剂、助晒油、助晒乳液、皮肤提亮剂以及剥脱剂。

用于局部涂敷材料的装置可以是便携式的并且更具体而言是手提式的。用于局部涂敷材料的装置可包括外壳，该外壳包含并支承该装置的其他组件。该外壳可被配置成用一只手抓握，由此用于局部涂敷材料的装置可用一只手来使用并且通过一只手来操作，可能对用户操作控制(在用户操作控制被包括在该装置中的情况下)的操作除外。外壳可以是细长的形式。测量装置、致动装置和涂敷装置中的至少一者可被设置在或者朝向外壳的端部。外壳的形状可被设为使得允许当外壳被接纳在用户的手掌中时由用户抓握该外壳。更具体而言，用于局部涂敷材料的装置可被配置成使得当该装置被如此抓握时可以使测量装置、致动装置和涂敷装置中的至少一者邻近主体的皮肤。

用于局部涂敷材料的装置可被配置成：在致动装置进行操作之前和/或之后通过测量装置来测量皮肤的性质。由此，用于局部涂敷材料的装置可用于：测量皮肤的性质以确定皮肤的渗透性如何受到致动装置的影响。用于局部涂敷材料的装置可被配置成使得测量装置在致动装置已停止操作之后进行操作。致动装置可进一步根据进一步的测量来操作。替换地或另外地，用于局部涂敷材料的装置可被配置成使得测量装置在致动装置的操作期间进行操作。

用于局部涂敷材料的装置可被配置成以下至少一者：测量皮肤的性质，以及在涂敷装置的操作之后改变皮肤的渗透性。用于局部涂敷材料的装置因此可用于向皮肤涂敷某个量的用于美容目的的材料，之后测量装置可用于作出对皮肤的进一步测量，以例如确定皮肤的状况根据涂敷该量的材料如何变化。致动装置随后可进一步用于根据进一步的测量来改变皮肤的渗透性。由此在测量装置、致动装置和涂敷装置中的每一者的间隔开的时间可以存在多个操作，其中它们的操作顺序和它们的操作次数取决于情况。

用于局部涂敷材料的装置可包括数据存储。用于局部涂敷材料的装置可包括用户操作控制和数据通信端口中的至少一者。数据通信端口可提供无线通信(诸如根据WiFi标准)和有线通信(诸如通过USB端口)中的至少一者。用户操作控制可被配置用于用户操作，由此用于局部涂敷材料的装置的操作可由用户来控制。用于局部涂敷材料的装置可被配置成使得可由此通过数据通信端口从进一步的装置(诸如计算机)接收数据。接收到的数据可被存储在数据存储中。进一步的装置(诸如计算机)上所存储的数据由此可被上传到用于局部涂敷材料的装置。进一步的装置上所存储的数据可包括以下至少一者：来自用于局部涂敷材料的装置关于以下各项的先前操作的数据：由测量装置进行的先前测量；致动装置的先前操作特性；涂敷装置的先前操作特性。替换地或另外地，进一步的装置上所存储的数据可包括表现型数据，诸如性别、年龄和种族来源。可存储关于多个不同类别的主体(诸如关于年龄组和/或识别的皮肤类型)的皮肤特性的数据。该装置的用户可以为多个类别中的一个类别选择最接近地匹配其特性的数据。替换地或另外地，进一步的装置上所存储的数据可包括用于提供以特定方式(诸如关于属于特定表现型的主体)来操作致动装置和涂敷装置中的至少一者的数据。替换地或另外地，进一步的装置上所存储的数据可包括皮肤性质数据，诸如皮肤阻抗数据。

数据存储可用于存储使得能够以预定方式来控制用于局部涂敷材料的装置的数据。控制可以关于致动装置和涂敷装置中的至少一者。数据可被配置成实现控制以考虑至少一个预定条件，例如主体属于特定的组，诸如该主体属于特定的表现型。涂敷装置可以例如涂敷某个量的用于美容目的的材料本身，或者根据数据以特定速率涂敷用于美容目的的材料。可根据用于局部涂敷材料的装置中所包括的用户操作控制和数据通信端口中的至少一者的操作，将数据存储在数据存储中。

用于局部涂敷材料的装置可被配置成：诸如在数据存储中存储与测量装置、致动装置和涂敷装置中的至少一者的操作相关的数据。用于局部涂敷材料的装置由此可用于存储用于局部涂敷材料的装置的操作简档。用于局部涂敷材料的装置可被配置成：在用于局部涂敷材料的装置的后续操作期间考虑此类所存储的数据。在用于局部涂敷材料的装置包括数据通信端口的情况下，该用于局部涂敷材料的装置可被配置成：提供通过数据通信端口将所存储的数据从用于局部涂敷材料的装置传输至其它装置，诸如计算机。

根据本发明的第二方面，提供了一种局部地涂敷用于美容目的的材料的方法，该方法包括：

用测量装置来测量人或动物主体的皮肤的性质；

用致动装置根据所测量的皮肤的性质来改变人或动物主体的皮肤的渗透性；以及

在基本上没有离子电渗电流流过皮肤的同时并且在皮肤的渗透性已被改变之后，用涂敷装置向皮肤涂敷用于美容目的的材料。

该方法可进一步包括对皮肤的物理处理。对皮肤的物理处理可包括皮肤磨削和皮肤剥离中的至少一者。可在测量皮肤的性质的步骤之后执行物理处理。本发明的第二方面的进一步实施例可包括本发明的第一方面的一个或多个特征。

根据本发明的进一步方面，提供了用于局部涂敷材料的装置，该装置包括：测量装置，该测量装置被配置成测量人或动物主体的皮肤的性质；致动装置，该致动装置被配置成根据所测量的皮肤的性质来改变人或动物主体的皮肤的性质；以及涂敷装置，该涂敷装置被配置成在基本上没有离子电渗电流流过皮肤的同时并且在皮肤的性质已被改变之后，向皮肤涂敷材料。本发明的进一步方面的实施例可包括本发明的任何先前方面的一个或多个特征。

根据本发明的又一方面，提供了一种局部地涂敷材料的方法，该方法包括：用测量装置来测量人或动物主体的皮肤的性质；根据所测量的皮肤的性质用致动装置来改变人或动物主体的皮肤的性质；以及在基本上没有离子电渗电流流过皮肤的同时并且在皮肤的性质已被改变之后，用涂敷装置向皮肤涂敷材料。本发明的进一步方面的实施例可包括本发明的任何先前方面的一个或多个特征。

根据本发明的另一方面，提供了用于局部涂敷材料的装置，该装置包括：测量装置，该测量装置被配置成测量人或动物主体的皮肤的性质；致动装置，该致动装置被配置成改变人或动物主体的皮肤的性质；以及涂敷装置，该涂敷装置被配置成向皮肤涂敷材料。根据本发明的另一方面，提供了一种局部地涂敷材料的方法，该方法包括：用测量装置来测量人或动物主体的皮肤的性质；用致动装置来改变人或动物主体的皮肤的性质；以及用涂敷装置向皮肤涂敷材料。本发明的这些方面中任一方面的实施例可包括本发明的任何先前方面的一个或多个特征。

附图简述

通过以下特定描述，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见，以下特定描述仅以示例方式并参照附图来给出，其中：

图1是根据本发明的用于局部涂敷材料的装置的示意图；

图2是图1的装置的主要操作组件的框图；

图3示出了图1的装置中所包括的电极组装件；

图4A是示出了在图1的装置的操作期间的主要步骤的流程图；

图4B是皮肤阻抗针对经表皮水分损失速率的图；

图5A是角质层的电等效模型的示例；以及

图5B是皮肤组织的代表性Cole-Cole图表。

实施例描述

图1中示出了用于局部涂敷材料的装置10的示意图。该装置包括外壳12，该外壳12支承并包含该装置的各组件并且限定该装置的外表面。该外壳包括两个部分：主体14；以及操作本体16。外壳具有使得可以用用户的手来抓握主体的形状和大小。主体14包含并支承一容器(未示出)，该容器包含美容剂，诸如护肤乳液(其构成用于美容目的的材料)。主体14还包含并支承六个可再充电AA NiMH电池单元，这些电池单元为装置10提供电功率。根据常规实践，电池单元可通过外部电池充电器再充电。操作本体16包括装置10的电子和机电组件。下面参照图2描述电子和机电组件。操作本体16的远端限定了基本上平面的表面，电极组装件18被安装在该表面上。下面参照图2、并且随后参照图3更详细地描述电极组装件18。

图2中示出了图1的装置的主要操作组件的框图。主要操作组件包括ARM Cortex M3嵌入式处理器32、电源电路系统34、USB通信端口36、通信端口驱动器电路系统38、扬声器40、LED指示器42以及导通-断开(on-off)开关44。ARM Cortex M3嵌入式处理器32可用于控制图1的装置10关于测量、致动和涂敷美容剂的操作，如下面进一步描述的。ARM Cortex M3嵌入式处理器32因此可用于在集成存储器中存储固件以控制此类操作并提供如本文另外描述的控制和操作。提供此类固件在概念上技术人员的普通设计能力之内。ARM Cortex M3嵌入式处理器32包括集成组件，诸如定时器、模数转换器和数模转换器以及多条数字输入/输出线。模数转换器可用于提供对所获得的模拟信号的模数转换以用于在ARM Cortex M3嵌入式处理器32内进行处理。数模转换器可用于将数字数据转换成模拟信号以用于下面描述的致动装置。数字输入/输出线可用于控制装置10的组件，诸如关于将电子组件置于三态状态或者进入或退出功率节省模式，以及提供对可提供的任何进一步外部装置(诸如皮肤研磨装置)的控制。

电源电路系统34包括上面参照图1所描述的电池，并且以其他方式通过带隙参考电路系统以及电压生成和调节电路系统来配置，以提供用于电子电路系统的电功率轨和所需要的参考电压。当通过在外壳12的外部上提供的镀金的铜端子35来提供再充电电流时，电池被再充电。设计电源电路系统34在概念上技术人员的普通设计能力之内。扬声器40在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以提供关于图1的装置10的组件(诸如测量装置和致动装置)何时正在操作的可听通知。LED指示器42在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以提供关于图1的装置10何时被导通以及其他情况的可视通知(诸如通过使用不同的颜色)，以提供关于图1的装置10的不同部分何时正在操作(诸如测量装置和致动装置中的每一者何时正在操作)的可视通知。通信端口驱动器电路系统38(其在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下)驱动USB通信端口36以提供由图1的装置10接收数据或者从图1的装置10传送数据，如下面更详细地描述的。在替换形式中，通信端口驱动器电路系统38可用于驱动WiFi收发机以提供去往和来自装置的数据的无线通信。设计用于提供WiFi通信的装置对于有技术的读者而言将是普通设计的问题。通过连接到USB通信端口36的USB电缆使图1的装置10与计算机(诸如膝上型计算机)进行数据通信。

图2的主要操作组件进一步包括信号发生器46、致动信号转换和调节电路系统48、测量信号转换和调节电路系统50以及电极组装件18、52。信号发生器46在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下并且从其接收数据，并且可用于在不同的时间驱动致动信号转换和调节电路系统48和测量信号转换和调节电路系统50中的每一者。信号发生器46可用于确定所生成的信号的电压和电流幅值、频率、占空比和历时。致动信号转换和调节电路系统48包括来自Analog Devices的12位数模转换器(即AD5339)、以及用于根据操作模式来提供电流限制控制和电压顺应性控制并与电极布置52对接的其他电路系统。测量信号转换和调节电路系统50包括数字正弦波发生器(即来自Analog Devices的AD9832)、25MHz主时钟发生器(即来自Epson的SG8002DCOHB)、以及用于与电极布置52对接的其他电路系统。

图2的主要操作组件还进一步包括信号测量布置54、第一测量接口布置56、以及第二测量接口布置58。信号测量布置54包括18位的模数转换器(即来自Microchip的MCP3421)，并且在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下，并根据在不同时间从第一测量接口布置56和第二测量接口布置58接收的模拟信号向ARM Cortex M3嵌入式处理器32提供数字数据。信号测量布置54可用于确定电压幅值和相位角以及电流幅值和相位角。第一测量接口布置56包括用于与电极布置52对接的电路系统。第二测量接口布置58包括用于与电极组装件52对接的电路系统。另外，图2的主要操作组件包括电极组装件切换控制60以及泵布置62。电极组装件切换控制60在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下并且可用于确定电极组装件52的操作模式，如下面进一步描述的。泵布置62在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下，并且可用于泵送图1的装置10的容器中所包含的美容剂。来自容器的导管可用于将经泵送的美容剂传送至电极组装件52旁边的孔口，由此从图1的装置10分配美容剂。

图3中更详细地示出了图1和2的电极组装件18、52。图3的电极组装件80包括第一电极布置82和第二电极布置84。第一电极布置82包括两个第一电极86，这两个第一电极86彼此间隔开，以使得第二电极布置84被设置在它们之间。两个第一电极86位于基本上相同的平面中，每个第一电极在区域上限定半圆形，并且被设置成使得半圆形的线性底部面向彼此。两个第一电极86由镀金的铜形成并且未被绝缘材料覆盖。第二电极布置84包括两个第二电极88，这两个第二电极88各自限定迂回型路径并且相对于彼此设置，以使得他们限定交错式结构。两个第二电极88位于基本上相同的平面中并且在与两个第一电极86相同的平面中。两个第二电极88由镀金的铜形成。绝缘材料(诸如聚氨酯)层覆盖两个第二电极88。两个第二电极88中的每一者的宽度是0.1mm，并且两个第二电极88之间的间隔是0.06mm。取决于要涂敷化妆品的皮肤的厚度，使用不同的电极间距。在角质层薄的情况下(诸如在眼睛周围)，0.06mm的电极间距是适当的。在角质层较厚的情况下(诸如脚跟)，更接近0.1mm的电极间距是适当的。电极组装件80的总面积是2cm²(2cm长1cm宽)。

现在将参照图4A中所示出的流程图100来描述上面参照图1至3所描述的装置的操作。在图1的装置10通过导通/断开开关44被导通之后，该装置被编程102。对该装置进行编程包括：将该装置配置成执行皮肤准备和美容剂涂敷方案。经由从存储配置数据的计算机通过USB电缆将配置数据下载到USB通信端口36并且之后下载到ARM Cortex M3嵌入式处理器32以用于存储在其中，来配置该装置。配置数据包括表现型数据，诸如性别、年龄和种族来源，以及还有皮肤类型数据，诸如正常、干燥、油性和混合。用户在下载配置数据之前在计算机上作出适当的选择。配置数据还包括已从图1的装置10的先前使用上传的历史数据，其中此类历史数据可用于提供对皮肤准备和美容剂涂敷方案的细化。根据一种办法，存储了装置的使用频率和每次分配的美容剂的量。处理器32根据所存储的数据来操作，以限制在装置的进一步使用期间所分配的美容剂的量。例如，基于先前的使用，特定美容剂的最大每周剂量可以是2ml。处理器32因此可用于规定在七天时段中分配不超过该量，或者用于减小在七天时段的后半部分期间分配的量。如果用户在七天时段期间未使用该装置达一天或多天，则处理器可用于在七天时段的剩余天数期间增加分配的量。根据另一种办法，历史数据提供了在趋势与隔离事件之间进行区分。历史数据包括环境因素，诸如温度和湿度。此类因素影响皮肤特性，诸如皮肤含水量和渗透性。历史温度和湿度数据允许在当前测量的温度和湿度的上下文中应用当前皮肤测量。例如，如果当前测量的温度和湿度非常低，则这指示皮肤阻抗测量高于它们在其他情况下的阻抗，由此高阻抗测量是当前环境而非差的皮肤健康的结果。处理器32因此可用于调节当前皮肤阻抗测量以考虑当前测量的温度和湿度，由此分配适当较低量的化妆品。

第二阶段包括测量皮肤的渗透性104，在该阶段期间使电极组装件18与皮肤接触。进行两种形式的测量：皮肤阻抗测量；以及皮肤电容测量。现在将依次描述每种形式的测量，尽管这两种形式的测量两者都用于提供对皮肤渗透性的增强型表征。

首先考虑皮肤阻抗测量，信号发生器46、测量信号转换和调节电路系统50以及第一电极布置82一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以施加100Hz至1MHz之间的扫描频率的交流电信号或者包括100Hz至1MHz之间的频率的交流信号。信号测量布置54、第二测量接口布置58以及第一电极布置82一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以在不同频率处测量第一电极布置82的电极之间的电流信号。ARM Cortex M3嵌入式处理器32可用于基于电流测量和所施加的电压来确定阻抗，并且随后确定该阻抗的实部和虚部。由此确定的阻抗的实部随后由ARM Cortex M3嵌入式处理器32根据存储在处理器32中的模型与皮肤渗透率相关。图4B中示出了将皮肤阻抗与经表皮水分损失相关的图。图4B的图形成了用于将阻抗与皮肤渗透性相关的模型的基础。下面进一步描述了图4B的图以及基于此的模型。根据下面参照图5A和5B所描述的皮肤模型，ARM Cortex M3嵌入式处理器32进一步可用于根据阻抗的虚部、所施加的信号的频率、以及表示角质层的最外层的电阻的电阻值来确定皮肤的电容。

现在转向考虑皮肤电容测量，信号发生器46、测量信号转换和调节电路系统50以及第二电极布置84一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以向皮肤施加电场。更具体而言，第二电极布置84的电极操作为电容器的极板，其中皮肤构成电容器的极板之间的电介质。

信号发生器46可用于提供向第二电极布置84施加交流电形式的信号。信号测量布置54和第二测量接口布置58一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以提供对第二电极布置84的电极之间的电流和电压的测量。ARM Cortex M3嵌入式处理器32可用于确定容抗并随后根据容抗来确定相对介电常数。ARM Cortex M3嵌入式处理器32还可用于提供对皮肤厚度的确定。现在下面将进一步描述对相对介电常数和皮肤厚度的确定。

由第二电极布置84的电极极板和皮肤限定的电容器的电抗由下式给出：

重新排列，得到：

电容通过下式与极板之间材料的介电常数相关：

组合紧接在前的两个方程，并且使ε(相对介电常数)作为经组合方程的主体，得到：

极板的面积A和频率f是已知的。如上面提到的，容抗X_c被测量并且由此是已知的。基于所测量的皮肤的部分的典型厚度来估计极板分开的距离d。因此计算出相对介电常数ε。

如上面描述的，使用第一电极布置82的测量还提供对电容C的确定。鉴于电容通过下式与相对介电常数相关：

重新排列以得到：

电容C通过用第一电极布置82的测量来提供，相对介电常数ε通过用第二电极布置84的测量来提供，并且第二电极布置的面积A是已知的。因此计算出极板间隔d或者更具体而言角质层的深度，从而提供d的更准确的值。

现在转向图4A，已经确定的皮肤的渗透性，ARM Cortex M3嵌入式处理器32可用于确定渗透性是否满足在过程的第一阶段102处存储的要求。如果否，则该过程前进至增加皮肤的渗透性的步骤106。通过两种办法来增加皮肤的渗透性：施加电势信号；以及施加电流信号。现在将依次描述每种办法，尽管这两种办法二者都用于提供对皮肤的渗透性的增强型增加。

首先考虑施加电势信号，信号发生器46、致动信号转换和调节电路系统48以及第二电极布置84一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以施加10μs至10ms的历时的脉冲形式的、在20伏至140伏的范围中的电势。该脉冲可用于可逆地形成通过角质层的多条通路，由此增加渗透性。在施加电势期间，信号测量布置54和第一测量接口布置56可用于测量第二电极布置84处的电势，以监视所施加的电势并提供反馈控制。

现在转向考虑施加电流信号，信号发生器46、致动信号转换和调节电路系统48以及第一电极布置82一起在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以通过第一电极布置82的电极向皮肤施加基本上恒定的电流。向皮肤施加不超过50伏的电势以及高达500μA/cm²的电流。在施加电流期间，信号测量布置54和第一测量接口布置56可用于测量第一电极布置82处的电流，以监视所施加的电流并提供反馈控制。施加电流可用于在没有脉冲式电势的情况下保持由脉冲式电势形成的通路。

在图4A的步骤106之后，图1的装置10可用于测量渗透性，如上面参照图4A的步骤104所描述的。重复步骤106和104，直到达到期望的渗透性为止。

当达到期望的渗透性时，图1的装置10的操作前进至向皮肤涂敷美容剂108。更具体而言，泵布置62在ARM Cortex M3嵌入式处理器32的控制下操作，以将美容剂从容器通过邻近电极组装件18提供的孔口泵送到皮肤上。向皮肤涂敷美容剂的量和速率是根据在图4A中的步骤102处被存储在ARM Cortex M3嵌入式处理器32中的数据来确定的，以满足期望的化妆品涂敷方案。在某些形式中，涂敷美容剂发生在多个阶段中，其中在涂敷美容剂的各阶段之间根据步骤104执行测量并根据步骤106执行致动。

当涂敷美容剂完成时110，与刚刚完成的皮肤准备和美容剂涂敷过程相关的数据由ARM Cortex M3嵌入式处理器32存储以用于稍后传输至用户的计算机。如上所述，此类历史数据用于后续处理中。

图4B示出了将皮肤阻抗与经表皮水分损失(TEWL)相关的图。经表皮水分损失是对通过角质层经过皮肤而不是通过出汗损失的水分的测量。根据图4B，水分损失的单位用g/m²/h(克/平方米/小时)来表达。如从图4B中能够看到，在皮肤阻抗的对数与经表皮水分损失的速率之间存在一般线性关系，其中阻抗随着经表皮水分损失的速率增加而减小。已知经表皮水分损失的速率对应于皮肤渗透性。ARM Cortex M3嵌入式处理器32在确定皮肤渗透性时所使用的模型是基于图4的皮肤阻抗与经表皮水分损失的速率之间的关系的。

图5A中示出了角质层的简单电等效模型120。该模型由第一电阻器R₁与电容器C并联构成，其中该并联布置与第二电阻器R₂串联。C和R₁表示角质层的最外层的电容和电阻，并且R₂表示角质层的较深层中发现的电阻。R₁的典型值的范围从100Ω到5MΩcm²并且R₂的典型值的范围从0.1Ω到1kΩcm²。该模型反映了皮肤的频率依赖性，并且具体而言反映了阻抗幅值随着频率增加而减小。基于如上所述的皮肤阻抗测量以及根据Cole兄弟的生物组织理论(Bioelectrical impedance analysis--part I:review of principles and methods,Kyle,U.G.,I.Bosaeus,et al.(2004),Clinical Nutrition23(5):1226-1243)，可以计算出R₁、R₂和C的值。图5B中示出了当分析任何生物组织的阻抗时获得的典型的复合图表。根据Cole兄弟的经验方程，阻抗由下式给出：

其中R_∞是在图5B的半圆形与x轴交叉(即，当电抗是零时)的非常高频率处的电阻，R₀是在图5B的半圆形与x轴交叉(即，当电抗是零时)的非常低频率处的电阻，ω是角频率，τ是时间常数，并且φ＝α(π/2)是恒定的相位角。该电路的通用方程可以被写为：

Z＝Z_串联+Z_并联 方程2

基于对方程1与方程2的比较，可以得到以下方程：

Z_串联＝R_∞＝R₂ 方程3

并联阻抗具有实部和虚部，并且可以用笛卡尔形式表示为：

在方程5中，Z”是感兴趣的部分，其提供了对C的值的计算：

其中Z”被测量，ω是已知的，并且R₁在低频处是R₀或在高频处是R_∞。鉴于Z”、R₁和ω已知，求解方程6得到C。