JP2015502195A - 光ファイバを用いた医療用マスク装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、治療部位全体または皮膚の局部に選択的にレーザーを照射することができる光ファイバを用いた医療用マスク装置を開示する。本発明は、微細レーザービームを皮膚に照射し、皮膚細胞を活性化させて皮膚の血液循環を促進させる光ファイバを用いた医療用マスク装置において、一定の波長帯域のレーザーを生成して提供するレーザー光源発生器と、前記レーザー光源発生器に設けられた分配器によって複数個に分類され、終端に電気光学材がコーティングされて電気信号によってレーザー照射の個別制御が可能な光ファイバと、顔面の一部を覆うように一定の面積を有するカバー部が形成され、前記カバー部の全体にわたって前記光ファイバの終端の一部が露出したマスク本体とを含んでなることを特徴とする。

Description

本発明は、光ファイバを用いた医療用マスク装置に関するものであって、さらに詳しくは、顔面の治療部位にレーザーの照射を容易にする光ファイバを用いた医療用マスク装置に関するものである。

一般的に、光ファイバは、中心部には屈折率の高いガラス、外側の部分は、屈折率の低いガラスを使用して中心部のガラスを通過する光が全反射が起こるようにした光学繊維である。このような光ファイバは、エネルギーの損失が非常に少なく、送受信するデータの損失率も低く、外部からの影響をほとんど受けないという利点がある。

このような光ファイバは、最近様々な分野に適用されているが、特に、光ファイバを用いたレーザー装置が産業用、医療用、通信用、軍事用、計測用だけでなく、ディスプレイなど様々な分野で様々な用途に活用されている。特に眼科用、歯科用、外科手術用、皮膚治療用などの医療分野でレーザー活用技術の適用範囲は徐々に増大している実情である。

このような光ファイバを用いたレーザー照射は、レーザー発振が光ファイバその中で行われるため、レーザー発振棒の表面積に対する体積が最大となって安定的にレーザー発振が行われるようになることで、熱損傷によるレーザー発振効率の低下を最小限に抑えることができるという利点がある。

一方、医療分野に適用されていた従来のレーザー装置（以下、「医療用レーザー装置」という）は、４００〜９００ｎｍの微細レーザーの波長を皮膚に照射し、照射されたレーザーの波長が肌の奥深くまで浸透して肌の細胞を活性化させ、これを通じて皮膚の血液循環を促進して肌の美容を改善するのに利用されている。

このような医療用レーザー装置は、低電力および熱安定性が保障されなければならないので、レーザー発振用光ファイバを活用することによる光ファイバレーザーのエネルギー変換効率の不安定性があり、電子励起による暗化（Ｐｈｏｔｏ−Ｄａｒｋｉｎｇ）現象で、その活用が制限され、そのため、付加的な装置が要求される。

また、このような従来の医療用レーザー装置は、最近になって手軽に利用できるように様々な形に変形されているが、一例として、レーザー照射が可能な「美容マスク」が開示されている。

図１は、従来の美容マスクを示す構成図であって、図１のように美容マスクは、複数のレーザー光源２０が連結された光ファイバ１１を含む織物状のマスク本体１０を構成する。

このような従来の美容マスクは、顔面の一部を覆う形で使用される。一方、ここで使用される光源２０は、医療用レーザーモジュールを採用したものであって、通信用の光ファイバ(通常、１２５μｍ内外)ではなく、２００〜８００μｍの大口径の光ファイバを利用する(出力確保に目的がある)。

したがって、このような大口径の光ファイバを通じては、皮膚へのレーザー照射において微細な施術ができないという問題がある。

また、従来の美容マスクに適用される光ファイバ１１は、光ファイバ１１の端部の光出力を制御するために別途スイッチング手段が採用される。

しかし、このように従来の医療用レーザーモジュール（従来の美容マスクを含む）でスイッチング手段を別途備えると、装置の体積のうち、比較的多くの領域を占めるようになるため、装置の小型化が難しく、製造コストが高くなる問題がある。

本発明は、上記のような問題を解消するためになされたものであって、治療部位に微細照射が可能であり、簡素化された構造で局部の治療部位に応じてレーザー施術を選択的に制御することができる光ファイバを用いた医療用マスク装置を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態によれば、微細レーザービームを皮膚に照射し、皮膚細胞を活性化させて皮膚の血液循環を促進させる光ファイバを用いた医療用マスク装置であって、一定の波長帯域のレーザーを生成して供給するレーザー光源発生器と、前記レーザー光源発生器で分類された複数の光ファイバ、及び顔面の一部を覆うように一定の面積を有するカバー部が形成され、前記カバー部の全体にわたって前記光ファイバの末端の一部が露出したマスク本体を含み、前記光ファイバの出力端には電気光学材がコーティングされて外部の電気信号によって出力制御が可能であり、前記光ファイバの出力端は、前記レーザー光源発生器に連結された入力端の径よりも小さく形成されて微細照射が可能な光ファイバを用いた医療用マスク装置を提供する。

前記光ファイバは、コアとクラッドに区分され、前記コアの入力端の直径が５５０±５５μｍであるとき、前記コアの出力端の直径は７０±５μｍで、テーパー状に提供され、前記クラッドの入力端の直径が６００±６０μｍであるとき、前記クラッドの出力端の直径は８０±１０μｍで、テーパー状に提供される。

前記電気光学材は、アルミニウム、銅、および銀からなる群から選択される何れかである。

前記光ファイバを前記マスク本体に固定する光ファイバコネクタを含み、前記光ファイバコネクタは、直径が互いに異なる前記光ファイバの前記入力端と前記出力端を貫通するために、内部の貫通孔の直径が互いに異なるように形成される。

前記光ファイバコネクタは、先端に前記光ファイバの前記入力端が挿入される第１の貫通孔と、末端に前記光ファイバの前記出力端が挿入される第２の貫通孔と、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とを連結し、テーパー状の内径を有する中間連結部とからなる。

前記光ファイバは、複数の個体がそれぞれグループ化されて複数のチャネルを形成し、前記チャネルに前記電気信号を与え、前記光ファイバの照射を個別に制御することができる。

前記マスク本体は、中に連結部を介して両側にそれぞれ形成された第１のカバー部と第２のカバー部で構成され、前記第１のカバー部と前記第２のカバー部の内側には、前記光ファイバの出力端が露出される複数の露出孔が一定の面積だけ形成された第１の照射領域と第２の照射領域が形成される。

本発明によれば、従来の大口径光ファイバの出力部をテーパー状に加工して、肌に微細な照射が可能になり、施術の効率を向上させることができ、光ファイバの終端に電気光学材（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）をコーティングして各チャンネル別に光照射を制御することにより、顔面局部に対する選択的施術が可能であるとともに、装置を簡素化し、製造コストを下げることができる効果がある。

図１は、従来の美容マスクを示す構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の構成図である。 図３は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置のマスク本体の斜視図である。 図４は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置のマスク本体の内側部分を示す構成図である。 図５は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の使用状態図である。 図６は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバを示す図である。 図７は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバを示す構成図である。 図８は、本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバコネクタを示す構成図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付した例示図面に基づいて詳細に説明する。

図２は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の構成図であり、図３は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置のマスク本体の斜視図であり、図４は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置のマスク本体の内側部分を示す構成図であり、図５は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の使用状態図である。

図２のように、本発明の医療用マスク装置は、レーザー光源発生器２００に光ケーブルＬ１、Ｌ２で連結されたマスク本体１００から構成される。

前記レーザー光源発生器２００は、通常の固体レーザーモジュールや半導体レーザーモジュールを適用することにより、一定の光出力を確保できるようにする。また、レーザー光源発生器２００に連結された光ケーブルＬ１、Ｌ２は、一定の光出力を確保するために２００〜８００μｍの大口径光ファイバが適用される。

前記マスク本体１００は、図３乃至図５に示すように、第１のカバー部１１０と第２のカバー部１２０が中間に連結部１５０を介して相互に連結された形態で提供される。これにより、ユーザーの顔面（両側頬）に容易に覆って使用することができる（図５参照）。また、カバー部１１０、１２０の全面には、光ケーブルＬ１、Ｌ２から分岐した複数の光ファイバ３００の出力端が露出した形で分布するように挿入される。具体的には、図４に示すように、マスク本体１００の接顔領域には、複数の露出孔ｈ１、ｈ２が一定の面積に形成された照射領域１１０ａ、１２０ａが形成され、これら露出孔ｈ１、ｈ２には、それぞれ光ファイバ３００の出力端が露出した状態で提供される。これにより、顔面の局所に対して広範囲なレーザー照射が可能である。

また、本発明の医療用マスク装置に適用される光ファイバ３００は、皮膚に微細照射が可能であるように出力端がテーパー状に構成されるが、これについて具体的に説明する。

図６は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバを示す図であり、図７は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバを示す構成図である。

図６及び図７に示すように、本発明のマスク装置に適用される光ファイバ３００は、終端がテーパリング（ｔａｐｅｒｉｎｇ）処理され、微細加工が容易である。

従来の大口径（２００〜８００μｍ）の光ファイバの出力端を熱加工を通じてテーパー処理することにより、出力端が細い形で提供される。すなわち、光ファイバ３００は、通常、コア３１０とクラッド３２０で構成されるが、本発明では、光ファイバ３００を熱加工して前記コア３１０の入力端Ｂの直径が５５０±５５μｍであるとき、前記コア３１０の出力端Ａの直径は７０±５μｍにテーパー状に加工し、さらにクラッド３２０の入力端Ｂの直径が６００±６０μｍであるとき、前記クラッド３２０の出力端Ａの直径は８０±１０μｍにテーパー状に加工することができる。これにより、出力端Ａと入力端Ｂとの間には、テーパー部Ｃが形成される。

このように形成することにより、高出力のレーザー光源発生器２０から出射された光源は、複数本のテーパリングされた光ファイバ３００の出力端Ａに集光され、皮膚組織に容易に浸透することができるようになる。

ここで、レーザー光源発生器２００の光ケーブルＬ１、Ｌ２から出射された光は、それぞれの光ファイバ３００に分岐（光源発生器内の分配器を介して分岐）されて照射されるが、時によっては、皮膚の局部だけを治療しなければならない場合が発生する。

このため、本発明では、光ファイバ３００の出力端Ａには電気光学材（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）をコーティングして光出力を制御する方式を採用した。具体的には、電気光学材はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの物質であって、このような電気光学材は光の吸収を波長に応じて異なるように構成することができる。このような電気光学材は電気光学材の物性（光吸収特性）を利用したもので、一般的な状況では特定のレーザー波長のビームを透過するが、外部から電気信号を与えると、光吸収波長帯域が変更され、レーザー波長のビームを吸収することにより、レーザー放出を遮断（光吸収）する原理を利用したものである。

このような本発明は、電気光学材を光ファイバ３００にコーティングすることで、マスク本体１００に全体的に分布された光ファイバ３００の局部制御が可能である（すなわち、所定の領域にレーザー照射を遮断することができる）。これに加えて、各光ファイバ３００をグループ化して複数のチャネルを形成し、このチャネルに電気信号を与えることで、個別制御（当該グループ別制御）を行うこともできる。

図８は本発明の一実施例に係る光ファイバを用いた医療用マスク装置の光ファイバコネクタを示す構成であって、図8のように、光ファイバ３００をマスク本体１００に固定する光ファイバコネクタ４００を含むことができる。すなわち、光ファイバコネクタ４００は、第１のカバー部１１０と第２のカバー部１２０の照射領域１１０ａ、１２０ａに形成された複数の露出孔ｈ１、ｈ２を介して光ファイバ３００の出力端が露出されるように、光ファイバ３００をマスク本体１００の内部に固定させ、露出孔ｈ１、ｈ２を介して光ファイバ３００を引き出す役割をする。

該光ファイバコネクタ４００は、ＳＭＡ（ＳｕｂＭｉｎｉａｔｕｒｅ）コネクタの形で適用されるが、該ＳＭＡコネクタ方式は、従来の高出力のレーザーモジュールの光源を効果的に光ファイバ３００内に導入するのに適用される。

このように、本発明に適用される光ファイバコネクタ４００は、ＳＭＡコネクタの形態を取るとともに、内部貫通孔４３０、４５０が直径が互いに異なる光ファイバ３００の入力端Ｂと出力端Ａを貫通するために、内部の貫通孔４３０、４５０の直径が互いに異なるように形成してなる。

すなわち、本発明は、大口径（２００〜８００μｍ）の光ファイバ３００の入力端の引き込みのための入力部４１０とテーパリングされた出力端Ａが貫通される出力部４２０が形成された光ファイバコネクタ４００が提供されることにより、直径が互いに異なる光ファイバ３００を容易にマスク本体１００に固定させた状態で外部に引き出すことができる。このとき、入力部４１０と出力部４２０との間には、光ファイバ３００のテーパー部Ｃが位置する中間連結部４６０が形成される。

このように、本発明は、レーザー光源発生器２００から出力された光源を導入する光ファイバ３００の出力端をテーパー状に加工して終端に集光させて照射することができ、肌に微細なレーザー照射が可能で、これにより、レーザー施術の効率を向上させることができる。

また、本発明は、光ファイバ３００の出力端に電気光学材をコーティングして、各チャンネルごとにレーザー照射を制御することにより、局部に対する選択的施術が可能であるとともに、装置を簡素化し、製造コストを下げることができる。

以上、本発明を特定の実施例について図示して説明したが、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者ならば、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を逸脱しない範囲で、いくらでも多様に変更して実施することができる。

Claims (7)

1. 微細レーザービームを皮膚に照射し、皮膚細胞を活性化させて皮膚の血液循環を促進させる光ファイバを用いた医療用マスク装置であって、
   一定の波長帯域のレーザーを生成して供給するレーザー光源発生器と、
   前記レーザー光源発生器で分類された複数の光ファイバと、
   顔面の一部を覆うように一定の面積を有するカバー部が形成され、前記カバー部の全体にわたって前記光ファイバの末端の一部が露出したマスク本体とを含み、
   前記光ファイバの出力端には電気光学材がコーティングされて外部の電気信号によって出力制御が可能であり、
   前記光ファイバの出力端は、前記レーザー光源発生器に連結された入力端の径より小さく形成されて微細照射が可能であることを特徴とする光ファイバを用いた医療用マスク装置。
2. 前記光ファイバは、コアとクラッドに区分され、
   前記コアの入力端の直径が５５０±５５μｍであるとき、前記コアの出力端の直径は７０±５μｍで、テーパー状に提供され、
   前記クラッドの入力端の直径が６００±６０μｍであるとき、前記クラッドの出力端の直径は８０±１０μｍで、テーパー状に提供されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。
3. 前記電気光学材は、アルミニウム、銅、および銀からなる群から選択される何れかであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。
4. 前記光ファイバを前記マスク本体に固定する光ファイバコネクタを含み、
   前記光ファイバコネクタは、直径が互いに異なる前記光ファイバの前記入力端と前記出力端を貫通するために、内部の貫通孔の直径が互いに異なるように形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。
5. 前記光ファイバコネクタは、
   先端に前記光ファイバの前記入力端が挿入される第１の貫通孔と、
   末端に前記光ファイバの前記出力端が挿入される第２の貫通孔と、
   前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とを連結し、テーパー状の内径を有する中間連結部とからなることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。
6. 前記光ファイバは、複数の個体がそれぞれグループ化されて複数のチャネルを形成し、前記チャネルに前記電気信号を与え、前記光ファイバの照射をグループ別に制御することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。
7. 前記マスク本体は、中に連結部を介して両側にそれぞれ形成された第１のカバー部と第２のカバー部で構成され、
   前記第１のカバー部と前記第２のカバー部の内側には、前記光ファイバの前記出力端が露出される複数の露出孔が一定の面積だけ形成された第１の照射領域と第２の照射領域が形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバを用いた医療用マスク装置。

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