KR101488272B1

KR101488272B1 - 저주파 펄스 전자계를 발생시키는 안면 마스크

Info

Publication number: KR101488272B1
Application number: KR20130090546A
Authority: KR
Inventors: 김병철; 황대연; 안범수; 이재호; 김주만; 권혁숭; 김선종
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-02-02

Abstract

본 발명은 저주파 펄스 전자계를 발생시키는 안면 마스크에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 피부 조직의 표면에 장착될 수 있는 마스크 기체; 상기 마스크 기체에 부착되도록 구비된 스폰지형의 탄력 포지; 절연 물질로 형성된 어플리케이터 기체; 상기 어플리케이터에 접착되며 상기 마스크 기체를 덮을 수 있도록 서로 일정 간격 이격하여 형성된 도선; 및 상기 도선의 표면에 입혀진 절연막; 을 포함하고, 상기 도선에 구형 펄스가 인가되는 안면 마스크가 제공된다.

Description

저주파 펄스 전자계를 발생시키는 안면 마스크{FACIAL MASK GENERATING LOW FREQUENCY PULSED ELECTROMAGNETIC FIELDS}

본 발명은 저주파 펄스를 발생시키는 안면 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부 표면에 저주파 펄스 전자계(Pulsed Electromagnetic Fields, PEMF)를 인가하여 피부의 노화를 방지하는 피부 세포 활성화기에 관한 것이다.

인체의 피부 조직은 표피(表皮), 진피(眞皮), 피하조직(皮下組織)으로 되어 있으며 지속적인 세포분열과 신진대사를 통하여 끊임없이 새로워지고 있다. 표피의 기저층과 진피전역에는 세동맥과 모세혈관으로 된 피부말초혈관이 망처럼 분포되어 모든 세포에 영양분을 공급하고 체온을 조절하는 역할을 하고 있다. 따라서 이들 혈관의 상태가 피부층 전체의 기능과 신진대사의 활성도를 좌우하며, 혈관이 공급하는 혈액의 질이나 양에 따라서 이른바 피부의 혈색이 결정된다. 혈액속의 혈장의 변화나 혈관벽에 장해가 있으면 피부가 울혈상태가 되어 안면피부의 색반, 기미, 주근깨, 버짐, 비듬 등으로 나타난다.

한편, 생체조직(living tissue)은 통상 정상생체전위(steady state biological potential)를 형성하는 복합된 DC전위를 지니고 있는데, 이 조직의 일부가 질병, 또는 외상 등 의 원인으로 손상이 되면 평형상태가 깨어져 손상전류(Current of Injury: COI)라 불리는 수 10 uA 범위의 미소전류가 흐른다. 이 전류는 손상부위가 치유되면 없어진다는 것이 알려져 있는데, 이 현상을 이용하여 외부에서 손상부위에 수 10 uA 내외의 의사손상전류(mimic COI)를 흐르게 하면 손상부위의 치유가 촉진된다. 이와 같은 방법으로 기능이 저하하였거나 퇴화 중에 있는 세포조직의 기능 회복 및 더 나아가 조직의 회생(rejuvenate) 효과까지 기대할 수 있다. 따라서 이 기술을 안면피부조직에 적용하면 안면피부의 회생이 가능해 진다.

그러나, 생체내부에 특정치의 미소 DC 전류를 인가한다는 것은 전극을 매입(implant)할 필요가 있어서 환자에게 부담을 주는 까닭에 환자가 기피하는 경향이 있어서 피부관리를 위한 임상에는 적용되지를 않고 있다. 따라서 이러한 침습성요법 대신에 생체외부에서 저주파의 펄스 전자계(Pulsed Electromagnetic Field: PEMF)를 인가하여 생체 내에 유도기전력을 발생시키고 그 결과 생성되는 와류(eddy current)로 하여금 신진대사작용을 촉진시키는 비침습적 요법이 개시되어 있다.

보다 상세히, 최근 들어 생체조직에 특정 파형의 펄스 전자계(PEMF)를 인가하면 모세혈관의 생성이 증가되는 효과가 임상실험을 통해 증명되었다. 특히, 모세혈관은 모든 세포에 영양분과 산소를 공급하여 세포의 활발한 활동을 유지하고 새로운 세포의 생성을 촉진함으로써 세포조직의 신진대사를 보장하는데 절대적인 작용을 하는 까닭에 펄스 전자계의 이 특징을 이용하면 안면피부조직의 효과적으로 활성화시킬 수 있다.

한편, 한국 특허출원 제2009-0067537호 및 실용신안출원 제2005-0016166호 등에서는 피부조직의 기능을 활성화할 수 있는 비침습적 요법의 또 하나의 솔루션으로 레이져 광선 요법(Low Level Laser Therapy:LLLT)이 개시되어 있는데, 해당 요법은 비침습적이며 어플리케이터(applicator)도 비교적 간편하게 구현될 수가 있으나 조사광의 파장에 따라 혹은 표피의 색소에 의해 표피층에서 상당량이 흡수되기 때문에 진피층과 피하 조직층에 충분한 광화학적 효과를 여기하지 못한다는 결점이 있다.

본 발명은 가요성 탄성 포지로 된 어플리케이터에 도선을 형성하고 피부 조직에 저주파 펄스평 전자계(PEMF)를 인가하여 피부의 노화를 방지하는 피부 세포 활성화기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 저주파 펄스평 전자계(PEMF) 및 레이저 광선 요법 (Low Level Laser Therapy, LLLT)을 함께 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피부 조직의 표면에 장착될 수 있는 마스크 기체; 상기 마스크 기체에 부착되도록 구비된 스폰지형의 탄력 포지; 절연 물질로 형성된 어플리케이터 기체; 상기 어플리케이터에 접착되며 상기 마스크 기체를 덮을 수 있도록 서로 일정 간격 이격하여 형성된 도선; 및 상기 도선의 표면에 입혀진 절연막; 을 포함하고, 상기 도선에 구형 펄스가 인가되는 안면 마스크가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 도선은 가요성 특성을 가지며, 상기 피부 조직의 표면에 대하여 단일층으로 형성된다.

본 발명에 있어서, 상기 도선은 두께가 0.01mm 이상 1mm 이하이며, 서로 이격된 도선 간의 거리가 2mm 이상 5 mm 이하로 상기 어플리케이터 기체에 접착된다.

본 발명에 있어서, 상기 이격된 도선은 서로 평행한 일부 구간을 갖는다.

본 발명에 있어서, 상기 도선 사이에 적어도 하나 이상의 광소자가 형성된다.

본 발명에 있어서, 상기 광소자는 파장이 600㎛ 이상 1000㎛ 이하인 레이저 광을 조사한다.

본 발명에 있어서, 상기 도선의 윗면을 투자율이 기준치 이상인 부재로 덮는다.

본 발명에 있어서, 상기 구형 펄스는 주파수가 기설정된 수치 이하이다.

본 발명에 있어서, 상기 도선에 구형파 펄스 계열를 n 개 취하여 펄스 버스트(pulse burst)를 형성한 후, 이것을 상기 펄스 버스트의 주기보다 큰 주기로서 반복 하는 저주파 구형 펄스를 인가한다.

본 발명에 있어서, 상기 피부 조직에 인가되는 자기장의 크기가 1.7mT 이상 3.4mT 이하가 되도록 상기 도선에 인가되는 구형 펄스가 결정된다.

본 발명에 있어서, 상기 마스크 기체에 연결되는 고정부를 추가적으로 포함하고, 상기 고정부는 상기 안면 마스크를 사용자의 안면에 고정시키는 역할을 수행한다.

본 발명에 의하면, 구조가 간단하고 경량이며 착탈이 용이하면서도 안면피부의 진피조직은 물론이고 피하조직 까지 유효한 저주파 펄스형 전자계를 전달할 수 있는 어플리케이터를 장착한 안면 마스크가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 마스크의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 피부 표면에 위치한 도선을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 마스크를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 마스크를 I-I' 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 마스크를 안면에 장착한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기의 내부 구성을 블록도로 나타낸 도면이다.
도 7은 펄스 발생부의 내부 회로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인가되는 펄스파의 예시를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드의 펄스 계열을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드의 펄스 계열을 나타낸 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 마스크의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 펄스 전자계 기기는 복수개의 도선(14)을 피부 조직(300)과 일정 거리 이격하여 피부 조직(300)과 평행한 방향으로 위치시키는 것을 특징으로 한다. 도선(14)에 펄스 전류(I)가 흐르면 그에 비례한 변동 자기장(B)이 발생하고 이 자기장은 피부 조직(300) 내로 침투하여 패러데이의 법칙(Faraday's law)에 따른 유도 기전력(induced electromotive force, e)을 발생시킨다. 피부 조직(300)은 전도율(conductivity, σ)이 유한이므로 생체 내부에 진입한 유도 기전력(e)는 와류(eddy current)형태를 갖는 전류의 전류 밀도(J)를 발생시킨다. 피부 조직(300) 내부에 발생하는 전류 밀도(J)는 그 부근의 세포 조직에 작용하여 생체에 상술한 바와 같은 유익한 생리효과를 발생시킨다. 유도 기전력(e)의 발생 원리와 와류 전류 밀도(J)는 각각 아래 [수학식 1] 및 [수학식 2] 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

[수학식 2]

[수학식 1] 및 [수학식 2]에서, E는 전기장, B는 전자장을 나타낸다. [수학식 1]을 참조하면, E*dl을 폐회로 C를 따라 적분한 경우 총 유도 기전력(e)을 도출할 수 있으며, 자계의 강도 B가 강할수록, 자계의 변화속도 dB/dt가 클수록 유도 기전력(e)는 증가한다. 또한, 유도 기전력(e)가 증가해야 전류 밀도(J)도 증가한다.

효과적으로 펄스 전자계를 발생시키기 위해서는 유도 기전력(e)과 전류 밀도(J)가 세포조직에 유익한 생리효과를 발생시킬 수 있도록 충분한 에너지를 안면피부 전역에 걸쳐서 균등하고 안전하게 인가하여야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 펄스 전자계를 발생시키는 안면 마스크는 일정 수치 이상의 전류 밀도(J)를 발생시키기 위해 가요성의 도선을 조밀한 간격으로 형성하며, 생체에 유익한 생리 효과를 발생시키는 10Hz이하의 저주파로 펄스를 생성한다.

기존의 펄스 전자계 기기는 일반적으로 안면 정면에 복수개의 솔레노이드 코일을 배열하여 안면 전역에 펄스 전자계를 조사하도록 하거나, 안면 마스크 이면에 코일 메트릭스를 부착하는 방법을 사용하였다. 안면 전체에 골고루 펄스 전자계를 조사하는 방법은 솔레노이드 코일의 수가 많아지고 중량이 늘어나서 비실용적이다. 이에 반해, 본 발명에서는 저주파 펄스 전자계를 발생시키는 안면 마스크는 비전문인이 가정에서도 간편하게 사용할 수 있도록 구조가 간단하고 경량이며 착탈이 용이하면서도 안면피부의 진피조직은 물론이고 피하조직까지 유효한 저주파 펄스 전자계를 전달할 수 있는 안면 마스크형 어플리케이터를 구비한다. 특히, 안면에는 시각, 청각기관, 뇌신경 조직 등, 전자 에너지로부터 보호되어야 할 조직이 많기 때문에, 본 발명의 안면 마스크는 안면에는 종래의 코일 조합을 사용하는 구조에서 탈피하여 안전하게 피부의 회생을 촉진시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 피부 표면에 위치한 도선을 나타낸 도면이다.

상술한 바와 같이, 적절한 에너지의 저주파 펄스 전자계는 상술한 바와 같이 표피의 기저층과 진피조직 내부의 섬유 세포의 기능을 증진시키고 콜라겐의 생성을 도우며, 모세혈관의 증식과 혈류의 산소 담지량(酸素擔持量)을 높임으로서 안면 피부조직을 회생시킬 수 있다. 본 발명은 이러한 요건을 만족시키는 어플리케이터로서 종래의 솔레노이드 코일형 어플리케이터에서 탈피하여 그림 1과 같이 직선도체가 발생하는 자기장(B)을 직접 피부조직에 인가하는 것을 특징으로 한다.

도 2의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)는 피부 조직(300) 상에 위치하는 도선(14)이 한 층으로만 존재하며, 기존과 같이 솔레노이드형으로서 다층의 도선을 구비하지 않는다.

도 2를 참조하면, 도선(14)은 피부 조직(300) 표면과 평행하게 구비되어 도선에서 발생하는 자기장(B)이 자연스레 피부 조직(300)에 영향을 미칠 수 있다. 도 2와 같이 전류 I 가 흐르는 도선(14)을 피부표면에 밀착시킨다면, 100 mA 이내의 전류로서도 이론적으로는 표피의 기저층(d=0.2mm) 부위까지 1 mT 내외의 자기장(B)dmf 투사시킬 수가 있다.

도 2에 따른 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진피층까지 펄스 전자계를 침투시키기 위해 같이 도선(14)의 윗면을 비투자율 μ인 고투자율 재료로 복개하여 자계의 강도를 μ배 증가시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 마스크(10)를 나타낸 도면이다.

도 3a는 본 발명의 안면 마스크(10)를 전면에서 바라본 도면이다. 도 3(a)에 나타난 바와 같이, 마스크(10)는 마스크 기체(11), 제1 고정부(111), 제2 연결부(112) 및 구동부(113)를 포함할 수 있다.

마스크 기체(11)는 안면 전역을 커버 할 수 있는 모양으로 만들어지며 유연성, 탄성, 강인성을 함께 지닌 소재로 형성된다. 제1 고정부(111)는 마스크 기체(11)를 안면에 고정 시키기 위한 정면 고정 밴드이고, 제2 연결부(112)는 측면 고정 밴드이다. 또한, 구동부(113)는 후술할 제어 장치(2)의 출력을 마스크 기체(11)에 공급하기 위한 전원선을 연결하는 소켓일 수 있다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크(10)를 후면에서 바라본 도면이다. 본 발명의 마스크(10)는 마스크 기체(11)의 후면에 어플리케이터 기체(13)가 장착될 수 있으며, 어플리케이터 기체(13) 상에 도선(14) 및 광소자(15)이 실장될 수 있다.

어플리케이터 기체(13)은 탄성소재로 만들어진 가요성의 포지(forge)로서 도선(14) 및 광소자(15)를 피부면에 압착하는 역할도 한다. 도선(14) 및 광소자(15)가 장착된 어플리케이터 기체(13)는 최종적으로 안면 마스크 기체(11) 의 이면에 부착되어 본 발명의 안면 마스크(10)를 구현하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 어플리케이터에 실장된 도선(14)은 폭 2~5 mm, 두께 0.01~1mm 범위의 가요성 스트립 선으로 구비될 수 있다. 상기 도선(14)은 도선 간의 거리가 기준치 이하로 조밀하게 형성될 수 있다. 도선(14)을 어플리케이터 기체(13) 위에 그림 3 (b) 과 같은 모양으로 접착시켜 어플리케이터에 접착하는 구조로 구비할 수 있다. 또는 가요성 PCB 기판에 도선(14)를 형성한 후, 이것을 어플리케이터 기체(13)에 접착하는 구조로 구비할 수도 있다.

본 발명의 도선(14)은 그림 3 (b)와 같이 안면 전체를 커버하되 가능한 왕복하는 도선(14)이 평행하도록 구성하는 것을 특징으로 한다. 왕복방향의 도선(14)을 평행으로 배열하면 두 도선(14)의 자기장(B)이 서로 상가되어 자계 강도가 2배로 증강된다는 장점이 있다. 여기서 도선(14) 패턴의 모양, 마스크 기체(11)에 부착하는 방법 등은 여러 가지로 변경할 수가 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따라 도 3과 같은 구조를 갖는 저주파 펄스 전자계를 안면에 조사하는 안면 마스크(10)는 안면 피부전역을 골고루 커버할 뿐 아니라 표피층, 특히 기저층과 진피조직이 형성되어 있는 평균 3 mm 의 깊이까지 충분한 전자 에너지를 공급할 수 있다. 또한, 그와 동시에 뇌(腦) 신경조직이나 시각, 청각 기관 등 예민한 부분에 대해서는 충분한 안전대책이 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 도선(14) 사이에 적어도 하나 이상의 광소자(15)가 형성될 수 있다. 본 발명의 광소자(15)는 LD(Laser Diode) 혹은 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다. 광소자(15)는 파장이 600㎛∼1000㎛ 인 레이저 광을 에너지 밀도 100∼1000mW/cm2 로 하여 피부 조직(300)에 조사할 수 있다. 이 범위의 광 에너지는 피부조직에 유익한 LLLT(Low Level Light Therapy) 효과를 낼 수 있다. 광소자(15)가 조사하는 광에 의해 모세혈관의 생성 증가, 혈액의 산소담지량의 증가, 콜라겐과 ATP의 생성촉진, 육아발생(tissue granulation)의 촉진, 식세포작용(phagocytosis)의 활성화 등의 광화학적 효과가 나타날 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 마스크를 I-I' 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 도 3의 마스크(10)를 I-I' 단면 방향으로 절연하였을 때 피부 조직(300)과 접촉된 모양을 확인할 수 있다. 마스크 기체(11) 하부에는 순서대로 스폰지형의 탄력 포지(114), 가요성 인쇄 회로 또는 도선(14)을 접착하고 절연 물질로 형성된 어플리케이터 기체(13), 도선(14), 광소자(15) 및 광소자(15)의 표면에 입혀진 절연막(132)이 생성된다.

도선(14)은 도 3와 같은 마스크 기체(11)에 어플리케이터 기체(13)의 전면에 걸쳐서 도 3(b)와 같은 모양으로 접착 배선되고 이것을 다시 마스크 기체(11)의 이면에 스폰지형 탄력 포지(114)을 깔고 그 위에 접착 고정한다. 도선(14)의 전면은 폴리 비닐 계통의 엷은 절연막(132)를 입혀서 도선(14)이 직접 피부면에 접촉하지 않도록 한다. 여기서 어플리케이터 기체(13)와 도선(14), 그리고 절연막(132) 로 형성되는 펄스 전자계 복사체는 가요성 PCB 원판을 통상적인 PCB 프로세스로서 가공하여 비교적 간편하게 제조할 수가 있다.

도 5는 도 3의 마스크를 안면에 장착한 예를 나타낸 도면이다.

도 5와 같이, 도 3의 마스크(10)는 사용자의 두상에 간편하게 장착될 수 있다. 본 발명의 안면 마스크(10)를 사용시에는 제1 고정부(111)와 제2 고정부(112)를 사용하여 안면에 고정하고 연결선(26)을 통해 제어 장치(2)를 접속한다. 제어 장치(2)는 전지 또는 상용 전원 정류 회로를 내장하고 정해진 프로그램에 따라 소정의 저주파 펄스 전자계를 안면 마스크(10)에 공급한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(2)는 저주파 펄스 전자계를 도선(14)에 인가되도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(2)의 내부 구성을 블록도로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제어기(2)는 도선(14)에 펄스 전력을 공급하는 펄스 발생부(21), 펄스 발생부(21)에 입력시킬 제어 펄스를 발생하는 제어부(22), 그리고 이들 요소에 안정화 전원을 공급하는 스위칭 레귤레이터(23), I/O 포트(24) 및 배터리(25)로 구성된다.

제어부(22)는 펄스 발생부(21)을 구동할 펄스 계열을 생성하는 부분으로서 목적하는 치료에 최적합한 펄스의 폭(tw), 주기(T), 반복 주파수(Ft), 버스트 폭(Tburst), 버스트 주기(Tb), 반복 주파수(Fb)를 결정하고 치료에 최적합한 펄스계열을 생성하며 그 출력은 출력 단자를 통하여 펄스 발생부(21)의 입력에 인가된다. 제어부(22)의 출력 펄스 계열은 기설정된 데이터를 기초로 하여 마이크로 콘트롤러로 하여금 합성하도록 프로그래밍 되어있다. 이렇게 생성된 펄스 계열은 펄스 발생부(21)의 입력에 인가된다.

도 7은 펄스 발생부의 내부 회로를 나타낸 도면이다.

펄스 발생부(21)는 유도 부하 스윗칭 회로로 구성될 수 있다. 상기 제어부(22)에서 생성된 펄스 계열은 펄스 발생부(21)의 스위칭 소자 Q3의 베이스에 인가되어 Q3를 on-off 시킨다. Q3의 드레인 전류는 전원으로부터 펄스 트랜스 T 에 의하여 톱니파가 되어 유입되면서 2차 코일에 동일한 형의 펄스 전류를 유기시킨다. 이 전류는 동일한 형태의 자장을 발생시키고 자기장(B)에 의해 생체 내에는 유도 기전력이 발생하고 와류가 흐른다. 상기한 것과 같이 유도 기전력의 파형은 펄스 전자계의 치료효과에 큰 영향을 미친다. 도 7의 N2 와 N1은 펄스의 파형을 정형하는데 쓰이는데, 발생 펄스의 파형은 도선(14)에 유기된 전압을 모니터 장치로서 직접 관측하면서 N1과 N2를 제어하여 원하는 파형으로 정형한다.

이하에서는, 제어부(22)의 제어에 의해 펄스 발생부(21)에서 생성되는 펄스 전자계의 파형에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인가되는 펄스파의 예시를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 피부 조직(300)에 대한 효과적인 펄스 전자계 시술을 위해 펄스 계열은 그림 8과 같은 형태의 구형 펄스 파를 피부 층 내부에 유기시킬 필요가 있다. 본 발명에서는 그 한 보기로서 도 8(a) 같이 폭 tw이고 주기 T 인 비교적 고속인 구형파 펄스 계열을 n 개 취하여 길이 Tw burst 인 펄스 버스트(pulse burst)를 형성한 후, 이것을 주기 T burst로서 반복 하도록 하는 방식을 사용할 수 있다. 혹은, 그림 8(b)와 같이 폭 tw이고 주기 T 인 비교적 저속인 구형파 펄스 계열을 일정시간 인가하는 방식의 방식을 사용할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않고 여러 가지 조합의 펄스를 생성할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 치료 대상에 따라 펄스를 적정수 조합하여 그림 8과 같은 펄스 열을 형성하여 조사한다. 그림 8의 사례에서는 펄스 폭이 tw이고 반복주기가 T인 펄스 8개가 조합되어 폭이 Tb이고 반복주기가 Fb인 펄스 버스트가 최종 펄스 전자계 신호가 된다.

피부 조직(300) 내에 유기되는 전압이 도 8과 같은 구형파가 되려면 도선(14)에는 그 적분에 해당되는 톱니파 전류를 인가할 필요가 있다. 본 발명에서는 유도 부하 스위칭 회로를 사용하여 톱니파 전류를 발생시킬 수 있다. 어플리케이터 기체(13)의 도선(14)은 등가 인덕턴스가 적은 까닭에 부하 회로에는 직열 인덕터를 추가하거나 또는 출력 펄스 트랜스로서 고누설형 트랜스포머(high leakage transformer)를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 안면 마스크(10)는 안면피부조직의 기능을 촉진하고 신진대사를 왕성케 하며 손상세포의 치유를 가속시켜 피부조직 전반의 회생을 효과적으로 구현할 수 있는 저주파 펄스 전자계를 필요로 한다. 그러나 생체조직의 저주파 펄스 전자계에 대한 응답은 조직의 생리적 특성, 상태 그리고 시술목적에 따라 많은 차이가 있으며 각 각의 경우에 관해서 최적치가 존재하는 경우가 많다. 따라서, 본 발명에서는 2 가지 이상의 모드를 미리 설정해 두고 필요에 따라 교대로 전환 사용하거나 복수 개를 동시에 조사함으로써 저주파 펄스 전자계의 효과를 극대화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드의 펄스 계열을 나타낸 도면이다.

제1 모드는 고속 펄스 버스트를 사용하는 모드이다. 이 경우, 도 9(a)에 나타난 바와 같이 정극 펄스의 폭(tw+) 동안 자기장(B)이 상승하고, 부극 펄스의 폭(tw-)동안 자기장(B)이 감소한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 정극 펄스의 폭(tw+)는 200-250 uS 이고, 부극 펄스의 폭(tw-)은 10-50 uS일 수 있다. 이러한 정극 펄스 및 부극 펄스를 n개 조합하여 버스트(burst)를 생성하고, 버스트를 초당 5-20번의 빈도로 반복 송출할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 도 9와 같은 고속 구형파 펄스에서는 자속 밀도의 최대치(Bmax)가 0.9-1.8 mT 사이가 되도록 할 수 있다. 도 9(b)는 도 9(a)와 같은 자속 밀도에 의해 얻어지는 유도 기전력(e)의 파형이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드의 펄스 계열을 나타낸 도면이다.

제2 모드는 저속 단일 펄스를 사용하는 모드이다. 제2 모드의 바람직한 실시예에서, 정극 펄스(tw+)가 380-500 uS, 부극 펄스(tw-)가 4.5-6 mS 인 단일 펄스를 초당 50-100 회 송출하되, 최대점에 있어서의 자기장(B)은 1.7-3.4 mT 가 되도록 할 수 있다. 도 10(b)는 도 10(a)와 같은 자속 밀도에 의해 얻어지는 유도 기전력(e)의 파형이다.

결론적으로, 본 발명의 안면 마스크(10)는 100 uS ~ 수1000uS 폭의 펄스를 수10 Hz 정도의 펄스 계열로 하여 피부 조직(300)에 0.6~ 2 mT 수준의 자기장(B)으로 조사할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 안면 마스크 11: 마스크 기체
13: 어플리케이터 기체 14: 도선
15: 광소자 2: 제어기
111: 제1 고정부 112: 제2 고정부
114: 탄력 포지 132: 절연막
2: 제어기

Claims

피부 조직의 표면에 장착될 수 있는 마스크 기체;
상기 마스크 기체에 부착되도록 구비된 스폰지형의 탄력 포지;
절연 물질로 형성된 가요성 어플리케이터 기체;
상기 어플리케이터에 접착되며 상기 마스크 기체를 덮을 수 있도록 서로 일정 간격 이격하여 형성된 도선; 및
상기 도선의 표면에 입혀진 절연막; 을 포함하고,
상기 도선에 구형 펄스가 인가되는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 도선은 가요성 특성을 가지며, 상기 피부 조직의 표면에 대하여 단일층으로 형성되는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 도선은 두께가 0.01mm 이상 1mm 이하이며, 서로 이격된 도선 간의 거리가 2mm 이상 5 mm 이하로 상기 어플리케이터 기체에 접착되는 안면 마스크.
제3항에 있어서,
상기 이격된 도선은 서로 평행한 일부 구간을 갖는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 도선 사이에 적어도 하나 이상의 광소자가 형성된 안면 마스크.
제5항에 있어서,
상기 광소자는 파장이 600㎛ 이상 1000㎛ 이하인 레이저 광을 조사하는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 도선의 윗면을 투자율이 기준치 이상인 부재로 덮는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 구형 펄스는 주파수가 기설정된 수치 이하인 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 도선에 구형파 펄스 계열을 n 개 취하여 펄스 버스트(pulse burst)를 형성한 후, 상기와 같이 형성된 펄스 버스트(pulse burst)를 상기 펄스 버스트의 주기보다 큰 주기로서 반복 하는 저주파 구형 펄스를 인가하는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 피부 조직에 인가되는 자기장의 크기가 1.7mT 이상 3.4mT 이하가 되도록 상기 도선에 인가되는 구형 펄스가 결정되는 안면 마스크.
제1항에 있어서,
상기 마스크 기체에 연결되는 고정부를 추가적으로 포함하고,
상기 고정부는 상기 안면 마스크를 사용자의 안면에 고정시키는 역할을 수행하는 안면 마스크.