KR101643746B1 - 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법 - Google Patents

피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상세하게는 피시술자의 피부를 치료하는 레이저의 펄스를 제어할 수 있는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 피시술자의 피부에 레이저를 조사하는 모체 및 핸드피스를 포함하는 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 방법에 있어서, (a) 상기 모체에 있는 시머 구동부를 동작시키고 기 설정된 전압에 따라 캐퍼시터 뱅크(capacitor bank)를 충전하는 단계, (b) 상기 충전된 전압을 기초로 제1 턴온시간동안 상기 핸드피스에 있는 레이저 다이오드의 구동을 허용하는 단계, (c) 상기 제1 턴온시간보다 짧은 제1 턴오프시간동안 상기 레이저 다이오드의 구동을 차단시키는 단계 및 (d) 기 설정된 시간동안 상기 (b) 및 (c) 단계를 반복하여 펄스열을 생성하는 단계를 포함하는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법이 제공된다.

Description

피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법{RASER PULSE CONTROL METHOD FOR SKIN TREATMENT}
본 발명은 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피시술자의 피부를 치료하는 레이저의 펄스를 제어할 수 있는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법에 관한 것이다.
최근 피부에 대한 사람들의 관심이 늘고 있어 주름 개선, 모공 축소, 색소성 병변의 개선과 제모 등에 효과가 있는 광선 조사기를 사용하여 피부를 시술한다. 광선 조사기는 피부에 광선을 주기적 또는 단발성으로 조사하여 피부 내부에 콜라겐을 형성하거나, 멜라닌을 파괴하거나, 피부 조직을 활성화하여 피부의 상태를 개선시킬 수 있다.
여기에서, 광선 조사기는 단펄스를 생성하여 제논램프(xenon lamp)를 구동시킴으로써 피부에 광선을 조사할 수 있다.
그러나 이와 같은 종래 광선 조사기는 하나의 단펄스를 생성하기 때문에 알렉산드라이트 레이저와 같은 고전압에 의해 광선이 조사되는 경우 임상적 한계를 초래하여 피부의 상태 개선에 한계를 가져오는 문제점이 있다.
한편, 본 발명과 관련 기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0081668호 및 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0068016호가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2003-0081668호는 다중 레이저광원 모듈과 광헤드 모듈을 이용하여 동시에 여러 부위에 대한 시술이 가능하고, 레이저광의 세기, 조사시간, 조사모드, 조사위치, 조사순서 등을 시술자가 사전에 지정하여 안정적인 레이저 시술을 수행할 수 있는 레이저광을 이용한 치료장치 및 그 치료방법을 개시한다.
그러나, 상기 기술은 레이저의 연속조사 및 펄스조사 조사모드를 포함할 뿐, 구체적으로 레이저의 펄스를 제어하는 구성을 포함하고 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0068016호는 치료 영역의 위치를 결정하여 1차 에너지 소스를 선택하고, 출력 에너지를 생성하기 위해 1차 에너지 소스로부터 복수의 마스크 어퍼쳐를 통해 음향 입력 에너지를 전달하며, 치료 영역 내에 출력 에너지를 전달 및 제어하는 초음파 치료를 위한 방법 및 시스템을 개시한다.
그러나, 상기 기술은 출력 에너지의 강도를 조절할 뿐 레이저의 펄스를 제어하는 구성을 포함하고 있지 않다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0081668호(2003.10.22) (문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0068016호(2014.06.05)
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 피시술자의 피부를 치료하는 레이저의 펄스를 제어할 수 있는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 펄스가 아닌 시간의 흐름에 따른 복수의 펄스를 포함하는 펄스열을 생성하여 펄스의 길이를 연장시킬 수 있는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시술 시작시 발생하는 에너지와 시술 종료시 발생하는 에너지 간의 차이를 보상하기 위해 트레인 열을 생성할 수 있는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 피시술자의 피부에 레이저를 조사하는 모체 및 핸드피스를 포함하는 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 방법에 있어서, (a) 상기 모체에 있는 시머 구동부를 동작시키고 기 설정된 전압에 따라 캐퍼시터 뱅크(capacitor bank)를 충전하는 단계; (b) 상기 충전된 전압을 기초로 제1 턴온시간동안 상기 핸드피스에 있는 레이저 다이오드의 구동을 허용하는 단계; (c) 상기 제1 턴온시간보다 짧은 제1 턴오프시간동안 상기 레이저 다이오드의 구동을 차단시키는 단계; 및 (d) 기 설정된 시간동안 상기 (b) 및 (c) 단계를 반복하는 단계를 포함하는 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 시머 구동부에 일정 전류를 공급하여 상기 레이저 다이오드의 구동을 가능하도록 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 및 (c) 단계는 상기 모체에 있는 온오프 구동부에 특정 신호를 전송하여 상기 특정 신호에 따라 상기 레이저 다이오드의 구동을 허용 또는 차단시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 제1 턴온시간동안 공급되는 전압에 따라 생성되는 펄스를 기초로 상기 레이저의 조사를 위한 펄스열을 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 및 (c) 단계 중 적어도 하나는 상기 모체에 있는 중앙 제어부를 통해 상기 핸드피스에 있는 온도센서 유닛에서 측정된 피시술자의 피부 온도에 따라 상기 제1 턴온시간 및 상기 제1 턴오프시간 중 적어도 하나를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부는 상기 온도센서 유닛에서 측정된 피시술자의 피부 온도가 증가하면 상기 제1 턴온시간을 증가시키고, 피시술자의 피부 온도가 감소하면 상기 제1 턴온시간을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부는 상기 피시술자의 피부 시술시간 경과에 따라 상기 제1 턴온시간을 점차적으로 증가시키거나(상기 증가는 t1 < t2 < .. < tn 을 의미함) 또는 점차적으로 감소시키는(상기 감소는 t1 > t2 > .. > tn 을 의미함) 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부는 상기 펄스열의 턴온시간 중 특정 시간대의 턴온시간을 증가시키거나 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부는 상기 피시술자의 피부 중 고강도의 에너지를 통한 시술이 필요한 부위에서 상기 제1 턴오프시간을 감소시키고, 저강도의 에너지를 통한 시술이 필요한 부위에서 상기 제1 턴오프시간을 증가시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 피시술자의 피부를 치료하는 레이저의 펄스를 제어할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 하나의 펄스가 아닌 시간의 흐름에 따른 복수의 펄스를 포함하는 펄스열을 생성하여 펄스의 길이를 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 시술 시작시 발생하는 에너지와 시술 종료시 발생하는 에너지 간의 차이를 보상하기 위해 트레인 열을 생성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정에 따라 생성되는 펄스를 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치의 모체와 핸드피스의 실시예를 나타내는 개략적인 개통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 생성하는 펄스열과 연관된 구성요소를 설명하는 개략적인 개통도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정에 따라 생성되는 펄스열을 예시하는 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 장치 및 방법에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정에 따라 생성되는 펄스를 예시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 레이저 치료 장치는 시술시간(
Figure 112015056948765-pat00001
t)동안 최초에너지(E1)를 발생시켜 레이저를 구동시키도록 구현된다. 그러나, 종래의 레이저 치료 장치는 시술시간(
Figure 112015056948765-pat00002
t)이 경과되는 시점에서 최종에너지(E2)가 급격하게 감소하여 시술 시작시간과 시술 종료시간 사이에 에너지 차이(
Figure 112015056948765-pat00003
E)가 크게 발생한다.
이에 따라, 종래의 레이저 치료 장치는 시술 시작과 시술 종료 사이에 에너지 차이(
Figure 112015056948765-pat00004
E)가 크게 발생하므로 시술 효과(즉, 임상적 효과)가 상이해지고 레이저를 조사하는 레이저 다이오드에 무리를 가하게 되어 피시술자의 피부 시술시 문제가 발생한다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치의 모체와 핸드피스의 바람직한 실시예를 나타내는 개략적인 개통도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 치료 장치(100)는 핸드피스(110) 및 모체(120)를 포함한다.
핸드피스(110)는 시술자에 의해 그립(Grip)되고 모체(120)로부터 전달되는 전력의 전압을 레이저로 변환시켜 피시술자의 피부에 레이저를 조사한다. 핸드피스(110)는 모체(120)에 복수 개 연결될 수 있으며, 모체(120)로부터 각각 독립적인 전압을 공급받을 수 있다.
핸드피스(110)는 모체(120)로부터 전력을 공급받아 전력을 레이저 다이오드(111-2)로 전달하는 레이저 유닛(111) 및 레이저 유닛(111)과 연결되어 피시술자의 피부의 온도를 비접촉식으로 측정하는 온도센서 유닛(112)을 포함한다.
레이저 유닛(111)은 모체(120)로부터 전송되는 펄스파에 따라 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 제어하여 레이저를 발생시킨다. 즉, 레이저 유닛(111)은 레이저 어셈블리(111-3)에 입력되는 펄스파에 따라 턴온 또는 턴오프 신호를 레이저 다이오드(111-2)로 전송하고, 턴온 또는 턴오프 신호에 따라 레이저 다이오드(111-2)가 발광(즉, 레이저 조사)하도록 할 수 있다. 여기에서, 레이저 유닛(111)은 시술자에 의한 수시 전원공급부(10)의 조작에 따라 레이저 다이오드(111-2)에 전력을 공급하거나 또는 건전지와 같은 외부 전원장치를 별도로 구비하여 레이저 다이오드(111-2)에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 수시 전원공급부(10)는 시술자의 푸시 발동작에 따라 조작될 수 있다.
또한, 레이저 유닛(110)은 레이저 어셈블리(111-3)에 인접하게 위치하여 냉각가스를 분사하는 냉각가스 분사부(111-1)를 더 포함한다. 냉각가스 분사부(111-1)는 레이더 다이오드(111-2)의 레이저 조사에 따라 온도가 상승한 피시술자의 피부에 냉각가스를 분사하여 피시술자의 피부 온도를 낮출 수 있다.
레이저 유닛(111)은 모체(120)로부터 전달되는 전력량을 조절하여 출력을 제어하고 제어되는 출력에 따라 레이저의 조사 강도 및 레이저의 스폿 형성지점을 조절할 수 있다. 구체적으로, 레이저 유닛(111)은 고용량의 에너지를 가지는 레이저를 조사하므로 레이저의 조사를 위한 출력을 조절하여 레이저의 스폿이 일정거리(spot 1, spot 2, ... spot n)에 생기도록 할 수 있다. 이에 따라 레이저 유닛(111)은 피시술자의 피부에 대한 시술 효과를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에서, 레이저 유닛(111)은 온도센서 유닛(112)으로부터 레이저가 피시술자의 피부에 도달하여 반사되는 시간을 수신하고 수신된 시간을 기초로 온도센서 유닛(112)의 온도센서와 피시술자의 피부까지의 거리를 산출하여 온도센서와 피시술자의 피부까지의 거리를 기초로 스폿 형성 지점을 결정할 수 있다.
온도센서 유닛(112)은 비접촉식으로 피시술자의 피부의 온도를 측정할 수 있는 장치로, 레이저 유닛(111)에서 조사되는 레이저가 포인터되는 피시술자의 피부의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 온도센서 유닛(112)은 주변의 온도로부터 직접적 또는 간접적인 영향을 받지 않도록 열차단 부재로 감싸질 수 있다.
온도센서 유닛(112)은 비접촉식으로 온도를 측정할 수 있는 온도센서(예를 들어, 적외선 온도센서)를 구비하여, 레이저의 조사를 방해하지 않는 범위에서 피시술자의 피부의 온도에 따라 방출되는 복사 에너지를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도센서 유닛(112)은 피시술자의 피부에 조사되는 레이저의 위치에 적외선을 조사하고 피시술자의 피부로부터 반사되는 적외선 복사 에너지를 수신하여 피시술자의 피부의 온도를 측정할 수 있다. 이때, 온도센서 유닛(112)은 온도 표시창을 더 포함하여 측정된 피시술자의 피부의 온도를 표시할 수 있다.
온도센서 유닛(112)은 측정된 피시술자의 피부의 온도와 기 설정된 허용 온도를 비교하여 피시술자의 피부의 이상 유무를 판단할 수 있다. 구체적으로, 온도센서 유닛(112)은 피시술자의 피부의 온도와 기 설정된 허용 온도를 비교하고, 피시술자의 피부의 온도가 기설정된 허용 온도를 초과하면 피시술자의 피부에 이상이 있는 것으로 판단하여 소리 또는 진동으로 피부의 이상을 알릴 수 있다.
일 실시예에서, 온도센서 유닛(112)은 피시술자의 피부의 온도에 따라 특정 신호를 레이저 유닛(111)으로 전송하여 레이저 유닛(111)에서 냉각가스 분사부(111-1) 및 레이저 다이오드(111-2)를 제어하도록 할 수 있다.
모체(120)는 외부로부터 전력을 공급받아 핸드피스(110)에 전달한다.
모체(120)는 제1 전원공급부(121-1)를 통해 조사 상태 표시부(122)에 전원을 공급하고, 제2 전원공급부(121-2)를 통해 중앙 제어부(123)에 전원을 공급하며, 수동스위치 전원공급부(125)를 통해 온도 조절부(129)에 전원을 공급한다.
조사 상태 표시부(122)는 핸드피스(110)를 통한 레이저의 조사 상태에 대한 정보를 표시한다. 조사 상태 표시부(122)는 시술자가 레이저의 조사 상태를 인식할 수 있도록 피시술자의 피부에 레이저가 조사되는 동안 조사 상태에 대한 정보를 시각적 및 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 조사 상태 표시부(122)는 LCD(Liquid Crystal Display) 터치 패널로 구현되어 레이저의 조사 모드, 조사 시간, 조사 여부 등을 시각적 및 청각적으로 제공할 수 있다.
중앙 제어부(123)는 레이저의 조사 모드, 출력 시간 및 조사 시간을 제어한다. 중앙 제어부(123)는 시술자에 의해 설정되는 조사 모드, 출력 시간 및 조사 시간에 따라 출력 전압을 제어하여 출력 전압을 레이저 유닛(111)에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙 제어부(123)는 핸드피스(110)에 전원을 공급하는 전원공급버튼, 레이저 조사시간을 조절하는 레이저 조사시간 조절버튼, 레이저의 연속조사 또는 점멸조사를 선택하는 레이저 조사모드 선택버튼, 레이저 다이오드(111-2)를 구동시켜 레이저를 조사하는 레이저 조사 버튼, 레이저 출력을 선택하는 출력 선택 버튼을 포함할 수 있다.
온도 조절부(129)는 워터펌프(127)를 통해 워터탱크(128)에 저장된 냉각수를 펌핑하여 핸드피스(110)의 외면온도를 조절한다. 구체적으로, 온도 조절부(129)는 워터탱크(128)에 저장된 냉각수가 핸드피스(110)에 형성된 냉각수 유로를 따라 핸드피스(110)를 순환하도록 하여 핸드피스(110)의 외면 온도를 조절할 수 있다. 또한, 온도 조절부(129)는 냉각팬을 구비하여 모체(120)의 내부 온도를 적정 온도로 조절할 수 있다. 여기에서, 온도 조절부(129)는 발전기와 회로 차단기로 구성되는 동력 제공부(126)로부터 시술자의 입력 신호를 수신하여 워터펌프(127)의 동작을 제어할 수 있다.
모체(120)는 핸드피스(110)와 연결되어 핸드피스(110)로 전달하는 출력 전압을 제어하는 출력전압 제어부(124)를 더 포함한다. 출력전압 제어부(124)는 수시 전원공급부(10)에서 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 핸드피스(110) 및 모체(120)의 내부 구성요소들 각각에 대응하는 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 생성하는 펄스열과 연관된 구성요소를 설명하는 개략적인 개통도이고, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 치료 장치(100)는 모체(120)에 있는 시머 구동부(120-1)를 동작시키고 기 설정된 전압에 따라 캐퍼시터 뱅크(capacitor bank)(120-2)를 충전한다(S410). 여기에서, 시머 구동부(120-1)와 캐퍼시터 뱅크(120-2)는 모체(120)를 구성하는 회로에 해당하므로 도 2에서 별도로 설명하지 않았으며, 시머 구동부(120-1)는 일반적으로 회로에서 사용되는 시머(Simmer)로 구현되어 소량의 전류를 흐르게 하고, 캐퍼시터 뱅크(120-2)는 일반적으로 회로에서 사용되는 콘덴서 뱅크로 구현되어 전기에너지를 축적할 수 있다. 따라서, 시머 구동부(120-1)와 캐퍼시터 뱅크(120-2)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시예에서, 레이저 치료 장치(100)는 모체(120)에 있는 시머 구동부(120-1)에 일정 전류를 공급하여 레이저 다이오드(111-2)의 구동이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 시머 구동부(120-1)는 공급되는 일정 전류 중 소량의 전류만 레이저 다이오드(111-2)로 전달하여 레이저 다이오드(111-2)가 턴온 또는 턴오프하도록 할 수 있다.
레이저 치료 장치(100)는 단계 S410 후에, 캐퍼시터 뱅크(120-2)에 충전된 전압을 기초로 제1 턴온시간동안 핸드피스(110)에 있는 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 허용한다(S420). 구체적으로, 레이저 치료 장치(100)는 모체(120)에 있는 온오프 구동부(120-3)에 특정 신호를 전송하여 특정 신호에 따라 제1 턴온시간(예를 들어, 수백ms (microsecond))동안 온오프 구동부(120-3)가 개방되어 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 허용시킬 수 있다. 여기에서, 온오프 구동부(120-3)는 절연 게이트 쌍극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar mode Transistor, IGBT)로 구현될 수 있다. 특정 신호는 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 허용하는 턴온 신호에 해당한다.
예를 들어, 레이저 치료 장치(100)는 온오프 구동부(120-3)에 턴온 신호를 전송하고 300ms동안 온오프 구동부(120-3)가 개방되도록 하여 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 허용할 수 있다.
레이저 치료 장치(100)는 단계 S420 후에, 제1 턴온시간보다 짧은 제1 턴오프시간동안 핸드피스(110)에 있는 레이저 다이오드(112-2)의 구동을 차단시킨다(S430). 구체적으로, 레이저 치료 장치(100)는 모체(120)에 있는 온오프 구동부(120-3)에 특정 신호를 전송하여 특정 신호에 따라 제1 턴오프시간(예를 들어, 수백ms(microsecond))동안 온오프 구동부(120-3)가 폐쇄되어 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 차단시킬 수 있다. 여기에서, 특정 신호는 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 차단하는 턴오프 신호에 해당한다.
예를 들어, 레이저 치료 장치(100)는 온오프 구동부(120-3)에 턴오프 신호를 전송하고 200ms동안 온오프 구동부(120-3)가 폐쇄되도록 하여 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 차단할 수 있다.
레이저 치료 장치(100)는 기 설정된 시간동안 단계 S420 및 단계 S430을 반복 수행하여 펄스열을 생성함으로써 피시술자의 피부에 레이저를 조사한다(S440). 기 설정된 시간은 피시술자의 피부의 상태 또는 시술자의 설정에 따라 결정될 수 있다.
중앙 제어부(123)는 제1 턴온시간동안 공급되는 전압에 따라 생성되는 펄스를 기초로 레이저의 조사를 위한 펄스열을 생성한다. 즉, 레이저 치료 장치(100)는 모체(120)로부터 전송되는 펄스파에 따라 레이저 유닛(111)의 레이저 다이오드(111-2)의 구동을 제어하여, 제1 턴온시간 및 제1 턴오프시간을 반복적으로 수행함으로써 펄스열을 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 과정에 따라 생성되는 펄스열을 예시하는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 치료 장치(100)는 중앙 제어부(123)의 제어에 따라 제1 턴온시간(t1)동안 턴온되는 레이저 다이오드(111-2)를 통해 제1 에너지(E1)로 피시술자의 피부에 레이저를 조사하고, 제1 턴오프시간 경과 후 제2 턴온시간(t2)동안 턴온되는 레이저 다이오드(111-2)를 통해 제2 에너지(E2)로 피시술자의 피부에 레이저를 조사하며, 제n-1 턴오프시간 경과 후 제n 턴온시간(tn)동안 턴온되는 레이저 다이오드(111-2)를 통해 제n 에너지(En)로 피시술자의 피부에 레이저를 조사한다.
상기와 같이 본 발명은 제1 턴온시간 및 제1 턴오프시간을 반복적으로 수행하여 펄스열을 생성하면, 최초시간(t1)에서의 최초에너지(E1)와 최종시간(tn)에서의 최종에너지(En)의 차이값(
Figure 112015056948765-pat00005
t1 -
Figure 112015056948765-pat00006
tn)이 작아진다. 따라서, 본 발명은 피시술자의 피부 시술시간이 흐름에 따라 에너지량이 작아짐으로써 시술 초기와 마지막 사이에서의 레이저 시술에 의한 임상효과 차이가 감소하게 된다.
또한, 중앙 제어부(123)는 온도센서 유닛(112)에서 측정된 피시술자의 피부 온도값에 따라 제1 턴온시간 또는 제1 턴오프시간을 조절하여 다양한 형태의 시술조건에 부합하는 에너지 구현이 가능하다.
일반적으로 제1 턴온시간이 길어지면 최초에너지(E1)와 최종에너지(En)의 차이값이 늘어나게 되고, 제1 턴온시간이 짧아지면 반대로 최초에너지(E1)와 최종에너지(En)의 차이값이 줄어들게 된다.
따라서, 중앙 제어부(123)는 온도센서 유닛(112)에서 센싱된 피부 온도가 점차적으로 상승하고 있음을 감지하면 제1 턴온시간을 점차적으로 증가시켜 시간 경과에 따라 에너지량이 감소하도록 제어할 수 있고, 온도센서 유닛(112)에서 센싱된 피부 온도가 점차적으로 감소하고 있음을 감지하면 제1 턴온시간을 점차적으로 감소시켜 시간 경과에 따라 에너지량이 증가하도록 제어할 수 있다. 여기에서, 제1 턴온시간의 점차적 증가는 [t1 < t2 < .. < tn]을 의미하고, 제1 턴온시간의 점차적 감소는 [t1 > t2 > .. > tn]을 의미한다.
일 실시예에서, 중앙 제어부(123)는 펄스열의 턴온시간 중 특정 시간대의 턴온시간을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어부(123)는 온도센서 유닛(112)에서 센싱된 피부 온도가 갑자기 상승하면 해당 시간대의 턴온시간을 증가시켜 에너지량을 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 제1 턴오프시간이 짧아지면 전체 시술시간에서 공급되는 에너지량이 증가하기 때문에 고강도의 에너지 구현이 가능하고, 제1 턴오프시간이 길어지면 전체 시술시간에서 공급되는 에너지량이 감소하기 때문에 저강도의 에너지 구현이 가능하다.
따라서, 중앙 제어부(123)는 시술부위에 따라 고강도의 에너지 구현이 필요한 시술부위에서 제1 턴온프시간을 줄이고, 저강도의 에너지 구현이 필요한 시술부위에서 제1 턴오프시간을 늘이도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙 제어부(123)는 복합적인 조건에 따라 제1 턴온시간 또는 제1 턴오프시간을 종합적으로 고려하여 시술 시간의 흐름에 따라 일부 증가시키거나 감소시킴으로써 다양한 형태의 조건에 부합할 수 있는 에너지 구현이 가능하다.
결과적으로, 본 발명은 펄스열을 생성하여 시간 흐름에 따라 최초에너지와 최종에너지 간의 차이값을 감소시킴으로써 임상적 효능을 향상시키고 레이저 다이오드(111-2)에 가해지는 무리를 최소화하여 레이저 치료 장치(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레이저 치료 장치
110: 핸드피스
111: 레이저 유닛 111-1: 냉각가스 분사부
111-2: 레이저 다이오드 111-3: 레이저 어셈블리
112: 온도센서 유닛
120: 모체
121-1: 제1 전원공급부 121-2: 제2 전원공급부
122: 조사 상태 표시부 123: 중앙 제어부
124: 출력전압 제어부 125: 수동스위치 전원공급부
126: 동력 제공부 127: 워터펌프
128: 워터탱크 129: 온도 조절부
10: 수시 전원공급부

Claims (9)

  1. 피시술자의 피부에 레이저를 조사하는 모체 및 핸드피스를 포함하는 레이저 치료 장치에서 수행되는 레이저 펄스 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 모체에 있는 시머 구동부를 동작시키고 기 설정된 전압에 따라 캐퍼시터 뱅크(capacitor bank)를 충전하는 단계;
    (b) 상기 충전된 전압을 기초로 제1 턴온시간동안 상기 핸드피스에 있는 레이저 다이오드의 구동을 허용하는 단계;
    (c) 상기 제1 턴온시간보다 짧은 제1 턴오프시간동안 상기 레이저 다이오드의 구동을 차단시키는 단계; 및
    (d) 기 설정된 시간동안 상기 (b) 및 (c) 단계를 반복하여 펄스열을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 및 (c) 단계 중 적어도 하나는
    상기 모체에 있는 중앙 제어부를 통해 상기 핸드피스에 있는 온도센서 유닛에서 측정된 피시술자의 피부 온도에 따라 상기 제1 턴온시간 및 상기 제1 턴오프시간 중 적어도 하나를 제어하는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    상기 시머 구동부에 일정 전류를 공급하여 상기 레이저 다이오드의 구동을 가능하도록 하는 단계를 포함하는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 및 (c) 단계는
    상기 모체에 있는 온오프 구동부에 특정 신호를 전송하여 상기 특정 신호에 따라 상기 레이저 다이오드의 구동을 허용 또는 차단시키는 단계를 포함하는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    상기 제1 턴온시간동안 공급되는 전압에 따라 생성되는 펄스를 기초로 상기 레이저의 조사를 위한 펄스열을 생성하는 단계를 포함하는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는
    상기 온도센서 유닛에서 측정된 피시술자의 피부 온도가 증가하면 상기 제1 턴온시간을 증가시키고, 피시술자의 피부 온도가 감소하면 상기 제1 턴온시간을 감소시키는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는
    상기 피시술자의 피부 시술시간 경과에 따라 상기 제1 턴온시간을 점차적으로 증가시키거나(상기 증가는 t1 < t2 < .. < tn 을 의미함) 또는 점차적으로 감소시키는(상기 감소는 t1 > t2 > .. > tn 을 의미함)
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는
    상기 펄스열의 턴온시간 중 특정 시간대의 턴온시간을 증가시키거나 감소시키는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는
    상기 피시술자의 피부 중 고강도의 에너지를 통한 시술이 필요한 부위에서 상기 제1 턴오프시간을 감소시키고, 저강도의 에너지를 통한 시술이 필요한 부위에서 상기 제1 턴오프시간을 증가시키는
    피부 치료를 위한 레이저 펄스 제어 방법.
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