KR100503594B1 - 광화학적 치료용 레이저/엘이디 샤워 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 레이저 또는 LED를 적절한 간격으로 어레이(array)형태로 배열하여 샤워기 내부에 수용함으로서, 목욕시 전신의 넓은 환부에 맞추어 골고루 조사할 수 있도록 한 적외선치료용 레이저/LED 샤워기(1)로, 샤워헤드(10)에 형성된 다수개의 구멍(11)을 통하여 반도체레이저 또는 LED레이저광을 조사하기 위한 반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단(100)과, 상기 발광수단(100)에 조사되는 레이저 빔의 감소 손실을 조절하기 위한 입력컨넥터(200)와, 상기 입력 컨넥터(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단(300)으로 구성되고, 상기 발광수단(100)은 샤워헤드(10)와 손잡이부(20)가 나사맞춤되는 위치에 형성되는 단턱부(21)와, 상기 단턱부(21)에 안착되며 다수개의 물 통과구멍(31)을 갖는 배터리 지지구(30)와, 상기 배터리 지지구(31)상에 연결 설치되는 반도체레이저 또는 LED 다이오드(110)와, 상기 반도체레이저 또는 LED다이오드(100)하부에 설치되는 배터리(120)와, 상기 배터리(120)에 전원을 공급 또는 단속하기 위한 스위치부(130)로 구성된다.

Description

광화학적 치료용 레이저/엘이디 샤워{laser/LED shower for use in photochemistry medical}

본 발명은 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 레이저 또는 LED를 적절한 간격으로 어레이(array)형태로 배열하여 샤워기 내부에 수용함으로서, 목욕시 전신의 넓은 환부에 맞추어 골고루 조사할 수 있도록 한 적외선치료용 레이저/LED 샤워기에 관한 것이다.

식물에 대한 광-화학적 작용은 탄소동화작용에서 볼 수가 있는데 생체에 대해서도 광을 조사하면 그 광학적 작용에 의해서 ATP가 생산되어 세포가 활성화한다는 것이 알려져 있다. 즉,레이저 광을 생체세포를 소손(燒損)하지 않을 정도의 저 에너지로 하여 생체에 조사(照射)하면 생체의 생리작용을 활성화시키고 환부의 자연치유력을 증진시키는 효과가 있다는 사실인데, 이것은 이미 고출력 레이저를 사용한 외과수술과정에서의 경험을 통하여 의료현장에는 잘 알려져 있었다. 최근, 광선이 생체에 미치는 광-화학적 효과를 이용하는 저 에너지 광학요법((Low Energy Photo Therapy:LEPT)이 개발되어 의료계의 관심을 끌고 있다.

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이러한, 광의 생화학적작용은 광의 파장, 편광성, 강도 등에 따라 결정되는데 실험에 의하면 인체에는 600nm -1000nm 범위의 편광으로서 100mW 정도의 에너지를 가진 광이 가장 효과가 클것으로 알려져 있다.

상기 광은 He-Ne 레이저나 반도체 레이저 또는 YAG 레이저 등을 이용하면 발생시킬 수가 있는데 특히 크기나 가격면에 있어서 반도체 레이저가 유리하여 지금은 GaAs(904nm),GaAlAs(780-820-870nm),InGaAlP(630-685nm)를 재료로 하는 반도체 레이저가 주로 개발되어 판매되고 있다. 레이저 대신에 LED의 방사광도 사용할 수가 있음이 보고되어 있는데 이것은 특히 제조원가를 중시하는 제품에 채택되고 있다. LED는 레이저 광과 같은 코허런트(coherent) 광이 아니기 때문에 빔 폭을 어느 정도 이하로 집속할 수가 없고 편광이 아니지만 600-1000 um 영역의 광을 발생하고 100mW/cm 정도의 강도를 보장할 수 있다면 반도체 레이저를 이용한 것과 거의 비슷한 효과를 얻을 수가 있다.

현재 LLLT 요법에서 가장 보급되어 있는 것은 각종 통증치료인데 카나다의 플로그 교수가 He-Ne 레이저를 레이저침(laser acupuncture)의 형태로 경혈에 조사하여 통증제거에 큰 효과를 얻었는 것이 계기가 되어 크게 발전하였다. 현재는 경혈만이 아니고 환부에 직접 조사함으로서 통증은 물론이고 질환 자체를 치유시키는데도 대단히 높은 효과를 얻을 수 있다는 것이 확인되어 그 응용분야는 크게 확대되고 있다. 특히 LLLT는 종래 난치로 알려저 있는 각종 만성질환에 탁월한 효과가 있을 뿐 아니라 치료기술이 본질적으로 비침범성(무수술성)이고 무투약성이며 환자에의 고통도 부작용도 거의 없을 뿐 아니라 의료비 부담도 재래의 전통적 치료방식에 비해서 극히 적어도 된다는 등 획기적인 장점이 있다.

그러나 지금까지 LLLT를 목적으로 개발되어 있는 치료기는 조사직경이 수cm 이내로 좁아서 일정한 점을 조사하면 되는 경혈조사에는 적합하나 광범위한 부위의 조사를 필요로 하는 경우에는 부적합한 것이 대부분이다. 특히 수술후의 수술부위의 치유촉진, 넓은 범위의 염증의 치료 등 경혈보다는 광범위한 면에 광을 골고루 조사하여 넓은 영역의 생체세포를 활성화시키고저 하는 경우, 또는 비전문인이 가정에서 치료하고자 하는 경우에는 조사직경이 수10cm 정도로 넓은 광원을 필요로 하게 된다.

또한, 일반적으로 600-700 um의 짧은 파장의 광은 헤모글로빈(hemogrobin)에 그리고 1,000 um 정도의 긴 파장은 지방과 물에 잘 흡수되어 그 부분의 세포를 활성화시키기 때문에 환부에 따라서 최적합한 파장으로 조정하면 효과적이다. 그러나 레이저 다이오드는 반도체 재료와 구조에 따라서 발생광의 파장과 출력이 결정되기 때문에 특정 질병이나 환부에 최적합한 파장이나 출력으로 임의로 조정할 수가 없다.

따라서 서로 다른 특성을 지닌 반도체 레이저 또는 LED를 2, 3 종 혼합하여 어레이를 만들고 이것을 외부에서 절환 하도록 할 필요가 있다.

또한, 레이저 반도체를 다수 어레이로 하는 경우, 샤워장치의 제조원가가 상승한다. 원가절약을 위해서는 다소 효과는 떨어져도 반도체 레이저와 비슷한 파장을 지닌 LED를 사용하는 방법을 채택할 필요가 있다.

그 대표적인 것으로서는 수10 mW/cm 정도의 적외선 레이저 광을 환부에 조사하여 통증을 제거하고 손상된 조직의 자연치유를 촉진하는 저출력 레이저 광선 요법(Low Level Laser Therapy:LLLT)이 있다.

이 요법은 환자에 대하여,

1)효능이 확실하고,

2)치료시의 고통이 없고,

3)부작용이 없으며,

4)치료가 간편하고 경제적이다.

등의 현저한 장점이 있어서 환부의 통증해소, 상처의 치유촉진을 비롯하여 각종 만성질환의 치료에 적극적으로 응용되기 시작하고 있다.

이 치료는 레이저 광의 광자(photon)가 조직에 흡수될 그 파장이 분자수준의 고유여기파장에 해당될 때, 조직 세포를 강하게 여기(stimulate)하여 그 기능을 활성화한다는 특징을 이용한다. 따라서 발생파장이 정확하고 인위적으로 제어가 용이한 레이져 광을 이 목적에 사용하게 된 것이다.

그러나, 레이져 광은 단일파장 밖에는 발진하지 못하며 그 광은 코히렌트(coherent)하기 때문에 다음과 같은 단점이 있어서 일반 환자수준에서의 폭넓은 응용을 어렵게 하고 있다.

1)고유파장이 레이저의 발진파장과 다른 세포에 대해서는 효과가 적고 (즉, 대상조직에 따라 치유효과가 큰 것과 그렇지 못한 경우가 있다)

2)광선이 좁은 빔(beam)을 형성하기 때문에 환부에 대한 조사면적이 좁아서 넓은 부위에의 치료에 불편하고 (지금까지는 경혈요법에 한했으며 넓은 부위를 치료하는 것을 불가능 하였다.)

3)에너지의 국소 집중으로 광에 민감한 조직(예를 들면 눈)이 손상을 받을 위험이 있으며,

4)제조원가도 높다.

또한, 광학요법은 지금 까지 레이저를 이용한 LLLT가 주로 적용되어 왔다. 그러나 레이저 조사기는 효능이 탁월하지만 제조가격이 높고 넓은 부위의 조사에는 부적합하며 신체 조직의 부위와 질환의 종류에 따라서는 효과가 적은 경우가 있을 뿐 아니라 취급 부주의로 인한 부상 등이 문제가 되어 왔다.

LED를 광원으로 하는 경우 위의 단점은 해소된다.

그러나 환부에 있어서의 광 에너지의 절대 레벨이 부족하여 그 효능이 레이저에 뒤진다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점들에 의해 착안된 것으로서, LED의 장점을 살리고 단점을 보완하는 방법으로 LED를 다수 복합하여 복합광원을 구현하는것과 이 광을 효과적으로 환부까지 유도하는 동시에 분자 레벨에서의 여러 조직의 광-화학작반응을 어떻게 하면 촉진할 수가 있는가 하는 것이 주요과제 였다. 그 결과 개발한 것이 물줄기를 보조로 이용하는 것인데 그 결과 출력이 적은 LED를 사용하여도 레이져에 뒤지지 않는 치유효과를 얻을 수가 있는 조사기를 개발 하게 되었다.

따라서, 본 발명은 반도체 레이저 또는 LED를 적절한 간격으로 어레이(array)형태로 배열하여 샤워기 속에 수용함으로서, 직경 수10cm 이상의 넓은 환부를 환부의 형태에 맞추어 골고루 조사할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

다른 목적은 이론상 인체조직의 광-화학적 반응은 조직 세포가 일정 파장의 광자(photon)를 흡수함으로서 일어나는 것이기 때문에 광원은 반드시 레이져 광일 필요는 없기 때문에 본 발명에서는 이와 같은 점에 착안한 것으로서, 발생되는 광이 코허런트하지는 않으나 LLLT용 파장과 동일한 파장의 광을 방출하는 LED를 이 목적에 사용하고자 하는 것이다.

다른 목적은 레이저 샤워기의 방사 밀도를 적은 양으로 하여도 근육(병 저항과 살아 있는 활동을 강화하는 일반 흥분 효과), 목 등의 피로를 빨리 제거할 수 있도록 하는 데에 있다.

또 다른 목적은 레이져사워기가 물의 흐름의 최적 조건 상태와 물의 온도, 레이져 방사 이 세가지가 알맞게 조화됨으로써, 인체의 피부표면과 근육조직에 관한 진정 및 마사지 효과를 얻도록 하는 데에 있다.

또 다른 목적은 샤워탭에서 분출되는 물줄기가 광도관(광파이버)역활을 하여 샤워기 내부에서 방사된 레이저 빛이 물줄기 내부를 통하여 물과 함께 피부에 직접 닿음으로서 보다 직접적인 방사가 가능토록 하는 데에 있다.

또 다른 목적은 레이져 방사와 물이 함께 샤워시 전신에 산란(Scattering) 방사할수 있도록 함으로서, 레이저광의 과투여(Overdose)를 근본적으로 차단할수 있어 안전한 방사가 이루어 지도록 하는 데에 있다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 일 실시예는,

샤워헤드부와 손잡이부로 분리된 샤워기에 있어서, 상기 샤워헤드부에 형성된 다수개의 구멍을 통하여 반도체레이저 또는 LED레이저광을 조사하기 위한 반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단과, 상기 발광수단에 조사되는 레이저 빔의 감소 손실을 조절하기 위한 입력컨넥터와, 상기 입력컨넥터에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고;상기 전원공급수단은, 배터리부에 연장설치된 제1접점부와, 상기 제1접점부와 접촉함으로서 전원을 상기 배터리부로 보내기 위한 제2접점부(302)와, 상기 제2 접점부(302)를 내장하며 상기 샤워헤드부를 거치하기 위한 홀더 및 거치대와, 상기 제2접점부에 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 다른 실시예는, 천정, 벽면 등에 설치되는 샤워실린더와; 샤워실린더에 물을 공급하기위한 유량조절수단 및 압력조절수단과; 샤워실린더 내의 과다한 물을 배출하기 위한 배출수단과; 상기 샤워실린더 상부와 습도가 낮은 곳에 설치되는 전원공급부 및 입력컨넥터 사이에 광섬유를 내장한 광튜브가 설치된 것을 특징으로 한다.상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 또 다른 실시예는, 샤워헤드부 내면에 설치되는 가압함과; 상기 가압함에 결합수단에 의해 맞닿게 설치되며 내부와 연통하는 다수개의 사출구를 갖는 사출판과; 상기 가압함의 일측면에 LED 또는 레이저를 3개 이상을 복합설치하여 형성된 대형 발광체를 설치하고, 상기 발광체는 전원공급부에 의해 전원을 공급함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 일실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤워헤드부(10)와 손잡이부(20)를 포함하고, 상기 손잡이부(20) 내에는 샤워헤드부(10)에 형성된 다수개의 구멍(11)을 통하여 반도체레이저 또는 LED레이저광을 조사하기 위한 반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단(100)과, 상기 발광수단(100)에 조사되는 레이저 빔의 감소 손실을 조절하기 위한 입력컨넥터(200)와, 상기 입력 컨넥터(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단(300)을 포함한다. 이때, 입력컨넥터(200)와 전원공급수단(300)은 습도가 가장 작은 장소에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 발광수단(100)은, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 샤워헤드부(10)와 손잡이부(20)가 나사맞춤되는 위치에 형성되는 단턱부(21)와, 상기 단턱부(21)에 안착되며 다수개의 물 통과구멍(31)을 갖는 배터리 지지구(30)와, 상기 배터리 지지구(30) 상에 연결설치되는 반도체레이저 또는 LED 다이오드(110)와, 상기 반도체레이저 또는 LED(110) 하부에 설치되는 배터리(120)와, 상기 배터리(120)에 전원을 공급 또는 단속하기 위한 스위치부(130)로 구성된다.

전원공급수단(300)은, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리부(120)에 연장 설치된 제1접점부(301)와, 상기 제1접점부(310)와 접촉함으로서 전원을 배터리로 보내기 위한 제2접점부(302)와,이 제2접점부(302)를 내장하며 샤워헤드부를 거치하기 위한 홀더(310)및 거치대(320)와, 상기 제 2접점부(302)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(330)로 구성된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1접점부(301)에 전원을 통전 또는 차단하기 위한 스위치(130)가 손잡이부(20)에 설치될 수도 있다.

도 3은 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기(1)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 기본적인 구성은 본 실시예와 같고, 다만 반도체레이저 또는 LED 다이오드(110)와 샤워헤드부의 구멍(11)사이에 광섬유(211)가 설치되어 샤워기로부터 분출되는 물줄기가 광도관(광파이버) 역할을 하여 샤워기 내부에서 방사된 레이저 빛이 물줄기 내부를 통하여 물과 함께 피부에 직접 닿음으로서 보다 직접적인 방사가 가능토록 하는 데에 있다.

도 4는 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기(1)의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이하에서 본 실시예와 동일 한 구성 및 동일한 명칭에 대해서는 그에 대한 설명 및 부호를 생략한다.

천정, 벽면 등에 설치되는 샤워실린더(400)와, 샤워실린더(400)에 물을 공급하기위한 유량조절수단(500)및 압력조절수단(600)과, 샤워실린더(400) 내의 과다한 물을 배출하기 위한 배출수단(700)과, 상기 샤워실린더(400)상부와 습도가 낮은 곳에 설치되는 전원공급부(330) 및 입력컨넥터(200) 사이에 광섬유(211)를 내장한 광튜브(210)가 설치된다. 예를 들면, 상기 샤워실린더(400)는 공동의 원통형상으로, 하부에 물의 유출을 가능하도록 흐름튜브(401)를 등간격으로 용접한다. 이때, 흐름튜브(401)의 직경은 대략 5 ∼7㎜로 하였다.

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샤워실린더(400)의 측면 상부에는 물의 입력을 위해 유량조절수단(500), 즉 2개의 유량조절밸브를 설치하고, 이 유량조절밸브와 샤워실린더(400)사이에 압력조절수단(600), 즉 입력호수(610)이 설치되고, 이 입력호수(610) 일단에는 도 4의 요부확대도에 나타낸 바와 같이, 물이 흐를 때 발생하는 강한 난류를 감소시키기 위해 세망(Steel Mesh)(620)이 설치된다.

상기 입력호수(610)의 직경은 대략 20 ∼28 ㎜로 하고, 상기 입력호수(610)로 흐르는 물의 량은 대략 8 ∼15 ㎖/s 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광튜브(210)와 광섬유(211)는 샤워실린더(400)의 상위면의 끝에 레이저 방사를 전달하기 위해 설치되고, 상기 광섬유(211)는 각각의 흐름튜브(401) 속으로 삽입된다. 이때, 반대편 끝에 광섬유(211)는 도 4에 도시된 바와같이 레이저 방사의 입력에 대해 다같이 모은다.

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따라서, 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기(1)는 지금까지 광의 빔 폭이 적어서 경혈조사에만 응용되어 오던 LLLT (Low Level Laser Therapy) 기술의 고안으로 보다 넓은 부위에 골고루 조사를 할 수가 있게 함으로써, 예를 들면, 피부 상처치료, 점막에의 상처, 단순포진, 대상포진(대상 포진), 치은염, 피부와 점막의 고통, 결막염 등 피부에 빛을 투과한 후 일반적인 면역학 응답-식균 작용과 검출된 CD-4 림프구의 수의 개선 등을 할 수가 있다.

그러나, 본 발명 레이저 샤워기(1)는 방사 밀도가 적은양이 적용되며 어떤 명확한 치료효과가 있는 것은 아니다.

또한, 몸에 나타나는 나른한 효과는 근육병 저항과 살아 있는 활동을 강화하는 일반 흥분 효과）의 피로를 없애는데 적용된다.

물의 흐름의 최적 조건 상태와 물의 온도, 레이져 방사 이 세가지가 이루어지는 레이져 샤워기는 인체의 피부표면과 근육조직에 관한 진정 및 마사지 효과가 있으며, 신체로 도달되는 침투력 깊이는 1 ∼2cm이다.

또한 샤워탭에서 분출되는 물줄기는 광도관(광파이버)역할을 하여 샤워기 내부에서 방사된 레이저 빛이 물줄기 내부를 통하여 물과 함께 피부에 직접 닿음으로서 보다 직접적인 방사가 가능하다. 레이져 방사는 물과 함께 샤워시 전신에 산란 방사할 수 있는 장점이 있다.

이러한 산란(Scattering)작용은 레이저광의 과투여(Overdose)를 근본적으로 차단할수 있어 안전한 방사가 이루어지며, 만성관절 류마티스, 오십견, 급만성 요통, 경추연좌(頸椎捻挫), 건초염(腱梢炎), 통풍, 염좌, 타박, 관절염, 스트레스성 위염, 아토피성 피부염, 턱관절증, 스트레스성 대장 증후군, 천식, 화분증, 자율신경 실조증, 뇌혈관장애에 의한 마비, 소아마비증, 파킨슨씨, 노인성 치매증, 갱년기 심신장애, 근육마비 및 경련, 저림 등의 질병치료를 할 수가 있다.

또한, 높은 수압으로 사출되는 물줄기는 물의 속도와 물의 질량의 적에 해당하는 운동 에너지를 보유하고 있으며 이것이 신체표면에 충돌하는 경우 그 에너지는 대부분 충격의 형태로 표면 근방의 조직에 방출된다. 이 에너지는 조직을 물리적으로 진동 자극(agitate)시켜서 분자 레벨에서 진행중인 광-화학작용의 반응을 촉진시킨다. 이때 물줄기로서 온수를 사용한다면 물이 지닌 열에너지도 역시 조직에 주위지기 때문에 반응은 더욱 촉진된다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기(1)의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 출수구를 나온 물줄기가 환부(P)에 도달하면서 환부에 적외선 에너지와 물의 운동 에너지를 동시에 전달하는 과정을 표시한 것으로, 도 5a는 샤워기의 외관을 나타낸 도이고, 도 5b는 환부에 있어서의 광 에너지와 기계적 에너지의 전달과정을 모형으로 표시한 것이다. 도 5b는 물줄기를 이용하지 않고 건조한 피부표면에 LED 광(L)이 직접 입사한 경우를 나타낸 것이고 도 5c는 물줄기를 통하여 광선이 입사하는 경우이다.

또한, 이하에서 LED에 전원을 공급하는 전원공급수단 및 물을 공급하는 수단 등은 본 실시예와 동일하기 때문에 이하에서는 그에 대한 설명을 생략한다.

도 5b 또는 도 5c에 도시된 바와 같이, 샤워기(1)는 외관상 일반적인 샤워 꼭지와 흡사하나 내부에는 가압함(pressure case)(40)이 설치되고, 이 가압함(40)의 일측에는 적절한 크기의 사출구(nozzle(42))를 갖는 사출판(nozzle panel(41))이 설치된다.

또한, 상기 사출구(42)와 대응되는 쪽 가압함(40)에는 적절한 수의 LED 또는 레이저로 이루어진 발광체(50)가 장착되어 있다.

상기 사출구(42)의 직경은 물줄기(W)가 LED의 적외선이 감쇄 없이 전도될 수 있는 굵기가 되는 동시에 환부에 최적한 강도의 기계적 충격을 가 할 수 있는 크기로 설계한다. 바람직하게는 치료 모드에 따라 큰 구멍 1개와 적은 구멍 4 ∼ 8개를 뚫어서 치료 모드에 따라 전환을 할 수가 있도록 하는 것이 좋다.

따라서, 상기 살수판(41)은 도시하지 않은 조절장치에 의해 다음과 같이 4 종의 사용 모드에 따라 각각 교환하여 사용할 수 있도록 한다.

1 모드 강력한 LED 광과 굵고 강한 물줄기를 사용하는 모드

2 모드 강력한 LED 광과 가늘고 넓게 산포되는 물줄기를 사용하는 모드

3 모드 약한 LED 광과 굵고 강한 물줄기를 사용하는 모드

4 모드 약한 LED광과 가늘고 넓게 산포되는 물줄기를 사용하는 모드

0 모드 물을 사용하지 않는 모드 (살수판 대신에 투명 덥게를 부착하여 사용한다)

이때, 상기 발광체(50)는 그 총 출력이 적어도 현재의 레이저를 사용한 LLLT 치료기 수준인 50mW/cm이 되도록 하여, LED의 광선이 물줄기를 광도체(light guide)로 하여 피사부위까지 도달할 수가 있도록 함으로서, 물줄기의 굵기, 속도, 온도 등을 임의로 조정가능한 구조로 하여 광 에너지와 물줄기의 기계적 에너지가 치료부위의 조직세포에 최대로 전달되어 그 치유효과를 극대화되도록 하였다.

따라서, 도시하지 않은 동작 밸브를 열면 물이 가압함(40)에 들어와 가압 된 후 사출구(42)을 통하여 강력한 물줄기가 되어 배출되는데, 이 때 LED의 광 빔(L)이 물줄기(W)를 도광체(light guide)로 하여 외부로 출력된다.

상기 LED의 광(L)은 레이져 다이오드(laser diode)와 달리 비교적 넓은 스펙터(spextor)로 분포되어 많은 파장의 파를 포함하고 있기 때문에 조직내의 서로 다른 고유파장을 지닌 각종 세포를 비교적 고르게 여기(stimulate)시킬 수가있다. 뿐만 아니라 코허런트 광이 아니기 때문에 광집속으로 인하여 조직을 소손시킬 우려도 없다. 따라서 LED를 이용하면 레이져 광 보다는 휠씬 온유(gentle)하고 안전하며 경제적인 광선 요법을 구현할 수가 있다.

그러나 LED 는 일반적으로 저출력이고 그 광은 발산성이 있기 때문에 환부에 레이져 만큼 충분한 에너지를 공급하지 못한다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 다수의 LED를 복합하여 광원으로 사용함으로서 총 복사 에너지를 증가시키는 동시에 광원의 스팩터를 더욱 넓게 하여 조직세포의 다양한 고유 파장을 골고루 수용할 수 있도록 하였다.

한편, 본 발명 샤워기(1)는 치료부위에 따라 몇 가지로 모드를 나누어 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 예를 들면 적용 모드를 두 가지로 하여 모드 1은 비교적 좁은 환부에 보다 강한 기계적 충격을 주고자 할 때에 사용하고 모드2는 넓은 환부에 보다 온화한 기계적 충격을 주고자 할 때 사용할 수 있도록 할 수가 있다.

이때, 도 5b의 경우는 공기에서 피부에 입사하는 까닭에 표면 반사와 산란이 커서 실지로 치료에 사용되는 투사광은 크게 감소할 뿐 아니라 물의 운동 에너지도 없기 때문에 치료효과는 적다. 그러나 도 5c에서는 광이 물에서 물에 젖은 피부로 입사하는 까닭에 산손실이 적고 투과율도 높다. 뿐만 아니라 물의 기계적 에너지도 동시에 환부에 가해짐으로 치유효과는 극대화된다.

본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기(1)는 가정용인 경우 수도전에 부착하여 사용할 수도 있지만 진료소나 시술소에서는 도 5b처럼 설비를 조립하여 사용 할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기를 반도체 레이저 또는 LED를 적절한 간격으로 어레이(array) 형태로 배열하여 샤워기 속에 수용함으로서, 직경 수10cm 이상의 넓은 환부를 환부의 형태에 맞추어 골고루 조사할 수 있도록 함으로서, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 레이저 샤워기의 방사 밀도를 적은 양으로 하여도 근육(병 저항과 살아 있는 활동을 강화하는 일반 흥분 효과), 목 등의 피로를 빨리 제거할 수가 있다.

둘째, 레이져사워기가 물의 흐름의 최적 조건 상태와 물의 온도, 레이져 방사 이 세가지가 알맞게 조화됨으로써, 인체의 피부표면과 근육조직에 관한 진정 및 마사지 효과를 얻을 수가 있다.

셋째, 샤워탭에서 분출되는 물줄기가 광도관(광파이버) 역할을 하여 샤워기 내부에서 방사된 레이저 빛이 물줄기 내부를 통하여 물과 함께 피부에 직접 닿음으로서 보다 직접적인 방사가 가능토록 하였다.

넷째, 레이져 방사와 물이 함께 샤워시 전신에 산란(Scattering)방사할 수 있도록 함으로서, 레이저광의 과투여(Overdose)를 근본적으로 차단할 수 있어 안전한 방사가 이루어지도록 할 수가 있다.

도 1은 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기를 간략하게 나타낸 도,

도 2는 본 발명 도 1의 A부의 요부확대 도,

도 3은 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 다른 실시예를 나타낸 도,

도 4는 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 또 다른 실시예를 나타낸 도,

도 5a는 본 발명 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기의 또 다른 실시예를 나타낸 도,

도 5b 및 도 5c는 환부에 있어서의 광 에너지와 기계적 에너지의 전달과정을 모형으로 표시한 것으로, 도 5b는 물줄기를 이용하지 않고 건조한 피부표면에 LED 광이 직접 입사한 경우를 나타낸 도이고, 도 5c는 물줄기를 통하여 광선이 입사하는 경우를 나타낸 도.

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〈도면의 주요부분에 대한 부호 설명〉

1 :적외선치료용 레이저/LED 샤워기 10 :샤워헤드

11 :구멍 20 :손잡이부 21 :단턱부 30 :배터리지지구

100 :반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단

110 :반도체레이저 또는 LED 다이오드 120 :배터리

130 :스위치 200 :입력컨넥터

210 :광튜브 211 :광섬유 300 :전원공급수단

Claims (11)

1. 샤워헤드부와 손잡이부로 분리된 샤워기에 있어서,

   상기 샤워헤드부에 형성된 다수개의 구멍을 통하여 반도체레이저 또는 LED레이저광을 조사하기 위한 반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단과, 상기 발광수단에 조사되는 레이저 빔의 감소 손실을 조절하기 위한 입력컨넥터와, 상기 입력컨넥터에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하고;

   상기 전원공급수단은, 배터리부에 연장설치된 제1접점부와, 상기 제1접점부와 접촉함으로서 전원을 상기 배터리부로 보내기 위한 제2접점부(302)와, 상기 제2 접점부(302)를 내장하며 상기 샤워헤드부를 거치하기 위한 홀더 및 거치대와, 상기 제2접점부에 전원을 공급하기 위한 전윈공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 반도체레이저 또는 LED레이저광 발광수단은 샤워헤드부와 손잡이부가 나사맞춤되는 위치에 형성되는 단턱부와, 상기 단턱부에 안착되며 다수개의 물 통과구멍을 갖는 배터리 지지구와, 상기 배터리 지지구상에 연결설치되는 반도체레이저 또는 LED 다이오드와, 상기 반도체레이저 또는 LED 하부에 설치되는 배터리와, 상기 배터리에 전원을 공급 또는 단속하기 위한 스위치부로 됨을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1접점부에 전원을 통전 또는 차단하기 위한 스위치가 손잡이부에 설치된 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입력 컨넥터와 샤워헤드 구멍 사이에 광섬유가 설치됨을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
6. 제1항에 있어서, 상기 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기로부터 토출되는 물줄기를 광 에너지의 도광체로 사용하고 광학치료와 물 물리요법을 동시에 가능토록한 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
7. 제2항에 있어서, LED다이오드를 다수개 복합설치하여 레이저 광원 대신 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
8. 천정, 벽면 등에 설치되는 샤워실린더와;

   샤워실린더에 물을 공급하기위한 유량조절수단 및 압력조절수단과;

   샤워실린더 내의 과다한 물을 배출하기 위한 배출수단과;

   상기 샤워실린더 상부와 습도가 낮은 곳에 설치되는 전원공급부 및 입력컨넥터 사이에 광섬유를 내장한 광튜브가 설치된 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
9. 제8항에 있어서, 상기 압력조절수단과 샤워실린더 사이에 설치되는 유량조절수단의 일단에 물의 흐를 때 발생하는 강한 난류를 감소시키기 위해 세망이 설치됨을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
10. 샤워헤드부 내면에 설치되는 가압함과;

    상기 가압함에 결합수단에 의해 맞닿게 설치되며 내부와 연통하는 다수개의 사출구를 갖는 사출판과;

    상기 가압함의 일측면에 LED 또는 레이저를 3개 이상을 복합설치하여 형성된 대형 발광체를 설치하고, 상기 발광체는 전원공급부에 의해 전원을 공급함을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.
11. 제10항에 있어서, 상기 발광체의 총 출력이 적어도 현재의 레이저를 사용한 LLLT 치료기 수준인 50mW/cm이 되도록 한 것을 특징으로 하는 광화학적 치료용 레이저/LED 샤워기.