실시예
1
이하, 본 발명에 관련된 제1 실시예에 따른 피부 치료장치용 어플리케이터를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 관리장치의 어플리케이터의 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 관리장치의 어플리케이터의 종단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 피부 치료장치의 어플리케이터는, 크게 하우징(11)과, 다이오드 레이저 방사기(12)와, 투과 부재(13)와, 한 쌍의 전극(14)과, 냉각 유닛(15)으로 이루어져 있다.
여기서, 하우징(11)은 전체적으로는 권총 형상이나 본 실시예에서는 권총 형상의 총부리에 해당하는 일부 부분만을 도시하고 있다.
다이오드 레이저 방사기(12)는 하우징(11)의 내부에 장착되어 레이저를 방사한다. 다이오드 레이저 방사기(12)는 예를 들어 915㎚ 파장의 레이저를 방사한다. 본 실시예에서는 다이오드 레이저 방사기(12)를 일부분만 도시하고 있다.
투과 부재(13)는 다이오드 레이저 방사기(12)의 전방에 배치되는 것으로서 투명한 크리스탈로 제조된다. 이 투과 부재(13)는 다이오드 레이저의 통로가 된다.
한 쌍의 전극(14)은 투과 부재(13)의 양쪽에 위치되어 고주파를 발생한다. 이 한 쌍의 전극(14)은 투과 부재(13)보다 약간 더 돌출되어 있다.
이 투과 부재(13)와 한 쌍의 전극(14)은 어플리케이터의 선단 부분, 즉 피시술자의 피부 표면에 접촉되는 부분에 배치되어 있다. 한 쌍의 전극(14) 사이에서 흐르는 고주파와 투과 부재(13)를 통해 피부 내부로 침투하는 다이오드 레이저에 의해서 표피 아래의 진피 부분에서 열점이 형성되어 열에너지가 집중됨으로써 진피 부분의 콜라겐을 효과적으로 생성시킨다.
냉각 유닛(15)은 전극(14)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해 한 쌍의 전극(14)의 각각에 밀착되게 배치되어 있다.
이 냉각 유닛(15)은 열전소자(15a)와 냉각 블럭(15b)을 포함한다.
열전소자(15a)는 한 쌍의 전극(14)의 외측에 각각 밀착되게 배치되며, 내측 단부에 전선(115a)이 연결되어 있다. 전선(115a)은 본체(미도시)의 제어부에 연결되어 있다.
냉각 블럭(15b)은 열전소자(15a)의 외측에 각각 밀착되게 배치되며, 내측 단부에 냉매통로(115b)가 연결되어 있다. 냉매통로(115b)는 본체(미도시)의 냉각 장치에 연결되어 있다.
따라서, 한 쌍의 전극(14)의 각각의 열이 열전소자(15a)를 거쳐 냉각 블럭(15b)으로 전달되도록 하는 경우, 한 쌍의 전극(14)의 각각의 열이 충분히 더욱 효과적으로 방열되어 냉각되므로 피시술자의 피부가 화상을 입지 않게 된다.
또한, 열전소자(15a)가 본체의 제어부에 연결되어 제어부가 본체의 냉각 장 치에서 냉각 블럭(15b)으로 공급되는 냉매를 조절함으로써 전극(14)의 온도가 정확하게 제어된다.
또한, 본 발명에 따른 어플리케이터는, 한 쌍의 전극(14)을 둘러싸도록 하우징(11)의 선단 부분에 장착된 캡 부재(23)를 더 구비하고 있다.
또한, 캡 부재(23)의 내부에는 유로(21)가 마련되는데, 이 유로(21)는 캡 부재(23) 내에서 한 쌍의 전극(14) 사이에 형성되어 후방으로 연장되어 있다.
한편, 하우징(11)은 제1 결합 블럭(41) 및 제2 결합 블럭(43)을 통해 상기 캡 부재(23)에 연결된다.
캡 부재(23)의 후단 내주면에는 암나사부(23a)가 형성되어 있고, 제1 결합 블럭(41)의 선단 외주면에는 캡 부재(23)의 암나사부(23a)에 나사 결합되는 수나사부(41a)가 형성되어 있다.
제1 결합 블럭(41)의 후단 외주면에는 제1 돌기(41b)가 형성되어 있고, 제2 결합 블럭(43)의 선단 내주면에는 제1 결합 블럭(41)의 돌기(41b)에 탄성적으로 결합되는 제1 홈(43a)이 형성되어 있다.
제2 결합 블럭(43)의 후단 외주면에는 제2 홈(43b)이 형성되어 있고, 하우징(11)의 선단 내주면에는 제2 결합 블럭(43)의 제2 홈(43b)에 탄성적으로 결합되는 제2 돌기(11a)가 형성되어 있다.
또한, 상기 실시예의 어플리케이터는, 투과 부재(13)의 측면에 비스듬히 배치되는 적색광 방사기(31)를 더 구비하고 있다. 상기 적색광 방사기는, 필요에 따 라 적색광, 청색광 및 적외선광의 어느 하나 이상을 발생시키는 삼색광 방사기로 대체될 수 있다.
또한, 투과 부재(13)의 적색광 방사기(31)의 맞은 편에는 적색광 방사기(31)로부터 방사되는 적색광을 반사하는 반사 부재(32)를 포함한다.
그리고, 캡 부재(23)의 내부에는 유로(21)에 연결되는 공간(25)이 형성되어 있고, 제1 결합 블럭(41)의 내부에는 공간(25)에 연결되는 제1 관통관(51)이 형성되어 있고, 제2 결합 블럭(43)의 내부에는 제1 관통관(51)에 연결되는 제2 관통관(53)이 형성되어 있다.
제1 관통관(51)의 선단에는 공간(25) 내의 유체를 제1 관통관(51)으로 유도하기 위한 중공 플러그(51a)가 설치되어 있고, 제2 관통관(53)의 후단에는 유체를 후방으로 보내기 위한 연장관(53a)이 설치되어 있다.
이 연장관(53a)에는 본체 등의 외부에 별도로 마련된 진공 발생장치(도시생략)가 연결되어 있다.
따라서, 이 진공 발생장치에서 진공을 발생하면, 제2 관통관(53), 제1 관통관(51), 공간(25) 및 유로(21)를 통해 하우징(11)의 선단에 장착된 캡 부재(23) 내에 부압이 발생된다.
이와 같이 캡 부재(23) 내에 발생된 부압에 의해 피부가 흡착되어 한 쌍의 전극(14) 사이의 공간에 위치하게 된다.
따라서 본 발명에 따르면, 시술자가 접촉상태 불량을 감안하여 세심한 주의 를 가지고 한 쌍의 전극을 강하게 피시술자의 피부에 가압하지 않아도 피부가 한 쌍의 전극 사이의 공간에 위치하게 되므로, 시술을 함에 있어서 편리하고 시술부위의 불규칙한 곡면과 시술자의 누르는 압력이 일정하지 않아도 한 쌍의 전극의 수평이 일정한 압력으로 흡착하기 때문에 불량한 접촉 상태가 발생하지 않아 불량한 접촉상태로 인한 RF의 스파크를 없앨 수 있으므로 보다 안전하게 시술함과 동시에 부작용에 대한 염려와 피시술자의 불쾌감이나 통증을 줄일 수 있다.
또한, 피부가 한 쌍의 전극(14) 사이로 흡착되어 밀착됨으로써 고주파 에너지가 임피던스가 낮은 진피로 충분히 집중적으로 전달되므로, 고주파 에너지 및 광학 에너지에 의한 시술효과가 향상될 수 있으며, 피부가 흡착됨에 따라 부수적인 마사지 효과를 거둘 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 어플리케이터가, 상기 적색광 방사기(31)를 대신하여, 투과 부재(13)의 측면에 비스듬히 배치되어 청색광, 적색색광, 적외선광 중 적어도 어느 하나를 조사할 수 있는 삼색 발광 다이오드를 구비하는 삼색광 방사기로 대체되는 경우, 적외선에 가까운 파장대의 광은 VIOLET이라고도 불리는데, 보통 광자극 반응을 통한 염증성 여드름의 치료는 적외선에 가까운 파장대의 광인 400~420nm의 빛을 조사하면 그 효과가 크다.
이때, 상기 청색광은 고휘도의 High Power Narrow Band 415nm(고 전력의 협대역 415nm) 파장의 빛이 조사되는 것이 바람직하다. 이 청색광은 자외선에 근접하지만 그 폭은 410~420nm로 국한시켰기 때문에 자외선영역은 일체 나오지 않아 정상피부 조직에는 아무런 손상을 주지 않는다.
또한, 삼색 발광 다이오드는 630 내지 640㎚의 적색광을 조사할 수도 있는데, 625 내지 645㎚의 파장을 가지는 적색광은 세포와 조직에 흡수율이 가장 좋으며 이로 인한 혈액순환, 세포 활성화 및 신진대사를 촉진시켜 피부 세정, 진정, 재생에 효과가 탁월하다. 이 경우에는, 당연히, 상기 파장대의 투과 부재의 삼색 발광 다이오드의 맞은 편에는 삼색 발광 다이오드로부터 방사되는 청색광, 적색색광, 적외선광 중 하나를 피부 측으로 반사하는 반사 부재가 포함된다.
여기서, 청색광은 신진대사를 통해서 내인성 포르피린(Por-phyrin) 효소를 생성하는 염증성 여드름(P-Acne)에 조사되면, 상기 염증성 여드름이 생성하는 해당 포르피린효소는 청색광을 흡수하고 광자극 반응을 통해 형성된 싱글렛 옥시젼(Singlet Oxygen)이 주위의 정상 피부조직에는 아무런 영향을 주지 않고 박테리아 증식보다 빠르게 박테리아를 소멸시킨다.
PDT(Photo Dynamic Therapy), 즉, 광역학반응은 염증성 여드름(P-Acne) 박테리아의 신진대사로 생긴 포르피린 효소의 파괴로 싱글렛 옥시젼를 발생시켜 염증성 여드름 박테리아를 제거하며, 적색광은 피부조직을 안정시키는 컬러 쎄라피 효과가 있어, 상술한 바와 같이 고주파 및 다이오드 레이저에 의한 피부조직의 흥분상태를 진정시켜 주는 효과가 있다.
여기서, 적색광은, 적색광 중에서도 특정 주파수 영역(630 내지 640㎚)으로 국한시키면 더욱 큰 컬러 쎄라피 효과가 있다.
또한, 삼색 발광 다이오드에서 조사되는 적외선광은 피부조직에 침투하여 온 열반응을 일으켜 비만세포와 거대세포 등을 자극하여 세포재생에 도움을 주며, 이로 인한 콜라겐과 엘라스틴 재합성을 증진시켜 재생효과를 상승시키는데, 상처의 빠른 재생과 잔주름, 색소침착을 개선시키는데 효과적이다. 이때, 삼색 발광 다이오드에서 조사되는 적외선광은 800nm 내지 900nm 내의 파장인 것이 바람직하다.
상기와 같은 청색광, 적색광 및 적외선광은 치료되어야 할 환부에 순서대로 조사됨에 따라 상기 청색광이 상기 환부를 살균시키고, 적색광이 살균과정을 통해 자극된 환부를 진정시키며, 마지막으로 적외선광이 손상된 환부를 재생시키는 일련의 과정을 수행한다.
여기서, 시술 환부는 청색광(살균), 적색광(진정) 및 적외선광(재생)이 순서대로 조사되는 일련의 치료과정을 일정기간 반복적으로 받음으로써, 많은 컬러 쎄라피 효과를 거둘 수 있다.
실시예
2
이하, 본 발명에 관련된 제2 실시예에 따른 피부 관리장치의 어플리케이터를 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부 관리장치의 어플리케이터의 종단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 피부 관리장치의 어플리케이터는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 배치되어 고주파를 발생시키는 하나의 전극(unipolar)(110) 및 상기 하우징(100)에 일단부가 결합되고, 타단부에는 피 시술자의 피부에 밀착되는 통공(121)이 형성되며, 상기 일단부와 타단부 사이에는 상기 전극(110)의 일부분이 삽입되고 상기 통공(121)에 연결되는 내부공간(122)이 형성되며, 상기 내부공간(122)에 부압을 제공하는 진공발생장치에 연결되는 유로(125)가 형성된 캡 부재(130)를 포함한다.
여기서, 하나의 전극(110)(Unipolar)은 한 쌍의 전극(Bipolar)에 비해 전자기파를 이용하여 피부의 보다 깊은 부위에까지 에너지를 전달함으로써 주름과 셀룰라이트까지도 치료된다.
즉, 피부가 캡 부재(130)에 발생되는 부압에 의해 하나의 전극(unipolar)(110)에 흡착되어 밀착됨으로써 고주파 에너지가 진피의 깊숙이 충분히 집중적으로 전달되므로, 고주파 에너지에 의한 시술효과가 향상될 수 있으며, 피부가 흡착됨에 따라 부수적인 마사지 효과를 거둘 수 있게 된다.
또한, 상기 유로(125)에는 피시술자의 피부에서 이물질이 진공발생장치 측으로 흡입되는 것을 방지하기 위한 필터(127)가 포함된다.
그리고, 상기 하우징(100)에는 전극(110)에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각 유닛(140)이 구비되는데, 냉각유닛(140)은 전극의 양측면을 둘러싸는 냉각블럭(142)과 냉각블럭(142)의 열을 흡열하여 외부로 배출하는 열전소자(145)를 포함한다.
이때, 열전소자(145)는 전원을 공급받으면 일면부가 온도가 낮아지게 되면서 냉각블럭(142)을 통해 전극(110)에서 발생되는 열을 냉각시키게 되고, 타면부로는 흡열된 열을 방출하게 되므로, 전극(110)에 의한 화상의 염려가 없어지고, 타면부 로 전달된 열은 하우징(100)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이제, 본 발명에 관한 상기 피부 관리장치의 어플리케이터를 이용한 피부 관리방법에 대하여 설명한다. 역시, 본 피부 관리방법에 관한 피부 관리장치 역시, 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 내부에 배치되어 고주파를 발생시키는 하나 이상의 전극과, 상기 하우징(11)에 일단부가 결합되고 타단부에는 피시술자의 피부에 밀착되는 통공(16)이 형성되며 상기 일단부와 타단부 사이에는 상기 전극(14)의 일부분이 삽입되고 상기 통공(16)에 연결되는 흡입수단을 포함하여 이루어진다.
더욱이, 필요에 따라, 상기 피부 관리장치는 상기 전극을 냉각시키는 냉각장치를 더 포함하거나, 800-1000nm의 근적외선 레이저를 방사하는 다이오드 레이저 방사기(12)와, 상기 다이오드 레이저 방사기(12)의 전방에 배치되어 레이저를 투과시키는 투과 부재(13)를 더 포함할 수 있다.
도 7은, 실제 본 발명에 관한 장치를 사용하여 피부에 시술하는 모습의 사진이다. 이를 도 8 내지 도 10을 참조하여 각 단계별로 도식적으로 살펴본다.
먼저, 도 8에서 보는 바와 같이, (a) 상기 흡입수단에 의해 상기 통공 내부로 피시술자의 피부의 일부를 흡입하는 흡입단계 후에, (b) 상기 전극을 통해 표피 부분을 0-10℃ 정도로 냉각시키는 냉각단계를 거치고, 도 9에서 보는 바와 같이, (c) 상기 다이오드 레이저 방사기(12)에 의해 방사되는 상기 800-1000nm의 근적외선 레이저를 상기 투과 부재(13)를 통해 피시술자의 피부로 조사하는 레이저 조사단계를 행하게 된다. 상술하였듯이, 상기 근적외선 레이저는 915nm 근방의 근적외 선 레이저인 것이 가장 좋다. 이는 915nm 파장의 레이저광이 도 13에서 보는 바와 같이, 피부 침투 깊이가 가장 효과적인 2.5mm의 최대 피부 침투 효과를 갖기 때문이다.
다만, 피부 침투 효과만을 고려한다면, 도 14에서 보는 바와 같이, 475nm 가량의 파장대에서 가장 침투력이 높으나, 이 경우에는 자외선 파장대로서 인체에 대한 부작용이 우려되기 때문에, 근 적외선 파장대에서 침투력이 좋은 915nm 파장대의 레이저 광을 사용하게 된다.
마지막으로, 도 10에서 보는 바와 같이, (d) 상기 흡입수단에 의해 흡입을 행함과 동시에 상기 전극을 통해 피시술자에게 1MHz 가량의 도전성 고주파 자극을 행하는 고주파 자극단계를 행하면, 본 발명에 관한 피부 치료가 끝나게 된다.
따라서, 상기 본 발명에 의하면, 도 11에서 보는 바와 같이, 공압적 효과와, 냉각 효과, 광학 효과 및 고조파 자극 효과가 시너지 작용을 일으키게 되어, 치료 효과를 극대화할 수 있게 된다.
즉, 도 12에서 보는 바와 같이, 피부를 흡입하는 단계에 의해 피부의 일부가 전극 사이로 함입되어지며, 흡입단계만으로도 피지제거 등의 효과가 있기는 하지만, 그 자체로는 큰 의미는 없고, 흡입 상태에서 상기 피부 관리장치를 이동시키면서 전도성 RF 고주파를 조사하게 되면, 상기 장치를 피부에 강하게 눌러 피부를 압박하는 상태가 아니더라도, 피부 리모델링에 바람직한 엘라스틴이나 콜라겐의 재생이 피부 깊숙이 형성할 수 있다. 더욱이, 흡입단계에 의해 액상의 혈액이 시술하고 자 하는 부위로 모이게 되므로, 발색단(chromophore)의 집속 및 유도를 가속화하기 때문에, 다음 단계에서의 레이저 조사 효과가 더욱 커지게 된다.
아울러, 흡입단계와 동시에 전극을 냉각시키고 결국 피부의 표피를 냉각시키는 쿨링효과에 의해, 표피는 낮은 온도를 유지하여 높은 피부저항을 갖게 되고, 진피는 높은 온도를 갖게 되어 낮은 피부저항을 갖게 되므로, RF 고주파를 조사할 경우에 진피에 RF 고주파가 많이 흐르게 되어, 피부 심부에 원하는 방향으로 피부재생을 행할 수가 있게 되며, 표피의 과열에 의한 화상 등의 위험을 방지할 수 있게 된다.
특히, 다음 단계에서의 근적외선 레이저 조사를 행하는 경우, 흡입단계에서의 발색단이 피부 깊숙이 (혈관이 지나는 깊이에) 형성되어 있는 관계로, 레이저 조사 시에 발색단이 형성된 부위를 집중적으로 더욱 가열하게 되어 진피 깊숙이 열점(hot spot)이 형성이 되기 때문에, 그 부위에서의 낮은 피부저항으로 인하여 더욱 RF 조사 효과를 집중시킬 수가 있게 된다.
도 15는 피부 흡입 상태에서 고주파 조사를 행하는 경우(a)와, 그렇지 않고 피부에 그냥 RF 조사를 행하는 경우(b)의, 동일 조건 하에서의 비교 실험 결과를 나타내고 있다. 흡입을 한 상태에서 고주파 조사를 행하게 되는 경우에 표피에 미치는 영향이 적으며, 이는 결국 피부 흡입 상태에서 고주파 조사를 행하는 경우에 진피 깊숙이 효과가 나타남을 나타내어 준다.
도 16은, 피실험체인 식육에 흡입, 냉각(5℃) 및 레이저 조사(50J/㎠) 단계 를 모두 거친 후에 흡입 상태에서 피실험체의 피부에 RF 조사(100J/㎠로 20회)를 행한 경우(a)와, 그렇지 않고 본 발명에 관한 피부관리장치를 단순히 피부에 접촉시킨 상태에서 RF 조사를 행한 경우(b), 그리고 본 발명에 관한 피부관리장치를 피부에서 2mm 정도 이격시킨 상태에서 RF 조사를 행한 경우(c)의 피실험체의 표피 사진이다. 피부에 접촉시킨 상태에서의 경우(b)보다, 본 발명에 의한 경우(a)에 혈색소가 훨씬 선명함을 알 수 있다. 피부관리장치를 피부에서 이격시킨 경우(c)에는 오히려 피부 백화현상이 나타나면서 피부에 악영향을 줄 수 있음을 알 수 있다.
도 17은, 상기 세 가지 경우의 실험에서 식육을 절단한 모습의 사진이다. 피부에 접촉시킨 상태에서의 경우(b)보다, 본 발명에 의한 경우(a)에 보다 피부 깊숙이 자극이 가해졌음을 알 수 있고, 피부관리장치를 피부에서 이격시킨 경우(c)에는 역시 표피에서 백화현상이 나타나면서 피부에 악영향을 주었음을 알 수 있다.
도 18은, 피실험체인 식육에 흡입, 냉각(2℃, 5℃, 10℃) 및 레이저 조사(50J/㎠) 단계를 모두 거친 후에 흡입 상태에서 피실험체인 식육에 RF 조사(100J/㎠로 20회)를 행한 경우(a)와, 그렇지 않고 본 발명에 관한 피부관리장치를 단순히 피부에 접촉시킨 상태에서 RF 조사를 행한 경우(b)의 표피 사진이다. 본 발명에 의한 경우(a)에는 적당히 자극이 되었음을 알 수 있으나, 피부에 접촉시킨 상태에서의 경우(b)에는 버닝(burning)이 발생하여 갈색으로 변색된 상태임을 알 수 있다.
도 19의 (a)는, 본 발명에 관한 장치를 사용하였을 경우의 사용 전후의 타입I 콜라겐의 변화를 보여주는 사진이며, 도 19의 (b)는, 본 발명에 관한 장치를 사 용하였을 경우의 사용 전후의 타입III 콜라겐의 변화를 보여주는 사진이다.
경우에 따라, 치료 후에, (e) 630 내지 640 nm 파장대의 적색광을 피시술자의 피부에 조사하는 단계를 더 포함하도록 한다. 가장 바람직하기로는, 상기 적색광은 635nm가 가장 좋다.
상술하였듯이, 레드 광은 광 쎄라피 개념에서, 흡입 및 고주파 조사로 인하여 흥분된 피부세포를 진정시키는 기능 및 소염 기능을 행하게 된다. 더욱이, 레드 광은 혈류량을 증진시키는 기능도 행하게 되므로, 시술 후에도 계속해서 해당 부위의 피부 재생 기능을 촉진시키게 된다.