KR101871313B1 - 펄스 레이저 기반의 질병 진단 및 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템과 이에 사용되는 핸드피스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면 펄스 레이저 기반의 질병 진단이 가능한 의료 및 미용 시스템에 있어서, 콜리메이트 빔이 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 수집하는 프로브; 및 프로브가 수집한 광을 분석하여 질병을 진단하는 분광 분석부; 를 포함하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단이 가능한 의료 및 미용 시스템이 개시된다.

Description

펄스 레이저 기반의 질병 진단 및 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템과 이에 사용되는 핸드피스{Pulse laser-based medical aesthetic system with disease diagnosis and skin age measuring functions and handpiece used therewith}

본 발명은 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템과 이에 사용되는 핸드피스에 관한 것이다.

종래 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기 같은 장치들은 레이저를 이용하여 의료 또는 미용을 위한 동작을 수행하는데, 이러한 의료 또는 미용 목적의 레이저 조사 장치들 중에서 콜리메이트 빔을 사용하는 장치들이 있는데, 콜리메이트 빔은 단위 면적당 에너지 밀도가 낮아서 의료 또는 미용 목적을 제외한 다른 용도로는 사용될 수 없다.

한편, 미용이나 건강을 위해서 피부의 나이를 측정하는 장치들이 개시되어 있는데, 예를 들면 한국공개특허 10-2015-0061914(2015. 6. 5, 피부나이예측방법 및 장치)에는 피부의 측정하는 기술들이 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 레이저 조사 장치에 결합되어 사용할 수 있는 핸드피스가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 사용되는 발광 스펙트럼 증강을 위한 필름이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 있어서, 콜리메이트 빔이 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 수집하는 프로브; 및 상기 프로브가 수집한 광을 분석하여 질병을 진단하고 피부 나이를 측정하는 분광 분석부; 를 포함하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템이 제공될 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름;을 더 포함하며, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것일 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은, 펄스 레이저를 이용하여 의료 또는 미용을 위한 동작을 수행하는 레이저 조사 장치;를 더 포함하며, 상기 레이저 조사 장치는 신체 조직에 조사되는 상기 콜리메이트 빔을 출력하며, 상기 프로브는 상기 레이저 조사 장치에 분리 또는 부착 가능하도록 결합된 것일 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에서, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름의 적어도 일면에 신체 조직에 일시적인 부착을 위한 접착제가 형성되어 있는 것일 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에서, 레이저 조사 장치는 레이저 본체와 핸드피스를 포함하고, 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 핸드피스의 말단부에 결합된 것일 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에서, 핸드피스의 말단부에는 사용자 편의를 위한 가이드부가 형성되어 있고, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 가이드부에 결합된 것일 수 있다.

본 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에서, SELIBS 필름에는 기판과 이 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 계층이 일시적 또는 고정적으로 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 조사 장치에 분리 가능하게 결합되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에 있어서, 내부에 광이 이동할 수 있는 경로를 가진 통 형상으로서, 상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사될 때 발생되는 발생 광을 입사 받을 수 있는 입사부와 상기 레이저 조사 장치에 부착 또는 분리 가능한 결합부를 구비한 바디부; 상기 입사부를 통해서 입사되는 상기 발생 광을 분광기에게 제공하는 광학부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서, 광학부는 제1광학모듈, 제2광학모듈, 및 제3광학모듈을 포함하고, 제1광학모듈은 상기 입사부를 통해서 입사되는 상기 발생 광의 적어도 일부의 방향을 전환하고, 제2광학모듈은 제1광학모듈에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 재 전환하고, 제3광학모듈은 제2광학모듈에 의해 방향이 재 전환된 발생 광을 상기 분광기와 연결된 광섬유에게 제공하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서, 바디부는 광이 이동할 수 있는 공간을 가진 제1파트, 광이 이동할 수 있는 공간을 가진 제2파트를 포함하며, 제1광학모듈은 제1파트에 위치되고, 제2광학모듈과 제3광학모듈은 제2파트에 위치된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서, 제1파트는 바디부의 중앙에 위치되고 제2파트는 제1파트를 둘러싸는 형태로 구성된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서, 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사되는 광은 콜리메이트 빔일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스는, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 더 포함하며, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 신체 조직에 접촉하여 위치되며, 상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사될 때 발생되는 발생 광은 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 관통하여 상기 입사부로 입사되며, 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스는, 바디부와 연결되어 상기 레이저 조사 장치에 의해 조사된 광을 신체 조직에 정렬시킬 수 있도록 하는 가이드부;를 더 포함하고, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 가이드부에 분리 가능하게 결합된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서, SELIBS 필름에는, 기판과 이 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 계층이 일시적 또는 고정적으로 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에 있어서,

내부에 타원형 캐비티를 구비한 바디부; 및 상기 타원형 캐비티에서 반사된 발생 광을 수집하도록 상기 타원형 캐비티의 제1 초점에 배치된 광 수집부를 포함하고, 상기 바디부는 상기 타원형 캐비티의 중심축에 대하여 수직하지 않은 절단면을 구비하고, 상기 타원형 캐비티의 제2초점은 상기 절단면에 실질적으로 위치되고

상기 절단면에 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름이 고정 또는 분리 가능하게 결합되어 있고, 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스는 바디부는 레이저 유입부, 레이저 출사부, 및 발생 광 출구부를 포함하며, 상기 레이저 유입부는 상기 타원형 캐비티에 연결되고 레이저 광을 유입 받을 수 있는 부분이고, 상기 레이저 출사부는 상기 레이저 유입부를 통해서 유입된 레이저 광을 신체 조직으로 출사할 수 있는 부분이고, 상기 발생 광 출구부는 상기 광 수집부에 의해 수집된 발생 광을 외부로 출력할 수 있는 부분인 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, 레이저 유입부와 레이저 출사부는 레이저 광이 일직선으로 지나갈 수 있도록 정렬되어 있는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, 레이저 유입부를 통해서 상기 절단면에 수직으로 입사되는 레이저 광과 상기 타원형 캐비티의 중심축이 이루는 각도는 예각일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, 발생 광 출구부는 상기 타원형 캐비티의 중심축에 배치되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, 절단면은 제2초점을 지나가도록 절단된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, 광 수집부는 구면이 상기 제2초점을 바라보면서 상기 타원형 캐비티의 제1 초점에 배치된 반구형 렌즈; 및 상기 반구형 렌즈의 평면과 접촉하여 배치된 테이퍼 광섬유 광학판(tapered optical fiber optic plate)을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에서, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름에는, 기판과 이 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 계층이 일시적 또는 고정적으로 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 콜리메이트 빔을 사용하는 레이저 조사 장치를 이용하여 의료 및 미용 처리는 물론 질병 진단도 할 수 있게 된다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 기존의 레이저 조사 장치의 구성의 변경이 없이도 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드피스를 결합시키는 것으로, 의료 및 미용 처리는 물론 질병 진단도 할 수 있게 된다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 발생 광의 신호의 감도가 약한 경우라도, SELIBS 필름을 사용함으로써 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 결합되어 사용할 수 있는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 사용되는 발광 스펙트럼 증강을 위한 필름을 설명하기 위한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 한편, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

용어의 정의

본원 명세서에서, '타원형 캐비티의 중심축'이라는 표현은 제1 초점(F1)과 제2 초점(F2)을 지나가는 가상의 직선을 의미하고, '핸드피스의 중심축'이라는 표현은 핸드피스의 절단면에 수직으로 입사되는 입사광과 제2 초점(F2)을 지나가는 가상의 직선을 의미한다.

또한, 본원 명세서에서, '제2초점(F2)이 절단면에 실질적으로 위치된다'는 표현은, 제2초점(F2)이 절단면에 정확히 위치되는 것뿐만 아니라 제2초점(F2)이 절단면의 근처에 위치되는 것까지 포함하는 의미로 사용하기로 한다. 여기서, '절단면의 근처'라고 함은, 절단면을 기준으로 절단면의 상방 또는 하방에 소정 거리 이내의 위치를 의미한다. 한편, 소정 거리 이내에 제2초점(F2)이 위치되었을 때 발휘되는 수광 효과와, 제2초점(F2)이 절단면에 정확히 위치되었을 때 발휘되는 수광 효과를 비교할 때, 양자의 효과가 실질적으로 큰 차이가 없으며, 이러한 조건을 만족하는 한도에서 소정 거리가 정해진다. 한편, SELIBS 필름이 절단면과 신체 조직의 사이에 배치되는 경우, '제2초점(F2)이 절단면에 실질적으로 위치된다'는 표현은 제2초점(F2)이 절단면에 위치된 것뿐만 아니라, 신체 조직의 표면(SELIBS 필름과 접촉한 부분)에 제2초점(F2)이 위치되거나, 또는 SELIBS 필름에 제2초점(F2)이 위치되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 본원 명세서에서, 용어 '레이저'는 펄스 레이저 또는 연속광 레이저를 의미한다. 또한 '레이저'의 주파수 대역은 임의의 주파수 대역을 가질 수 있고, 예를 들면 UV(Ultra violet) 대역, 가시광(Visible light) 대역, 또는 IR(Infra-red) 대역을 가질 수 있다.

또한, 본원 명세서에서, 용어 '발생 광'은 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 광들을 모두 포함하는 의미이다. 따라서, '발생 광'은 예를 들면 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 및/또는 형광광을 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은 레이저를 이용하여 신체 조직에 레이저를 조사함으로써 미용을 위한 동작을 수행하고, 신체 조직으로부터 발생되는 발생 광을 수집하고 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석함으로써 신체 조직에 질병이 있는지 여부를 진단하고 피부 나이를 측정할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10), 질병 진단 장치(20), 및 레이저 조사 장치(30)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 레이저를 이용하여 신체 조직에 대하여 의료 또는 미용을 위한 동작을 수행하는 장치로서 예를 들면 피부 토닝 장치, 피부 필링 장치, 또는 레이저 수술기 같은 장치가 있을 수 있다.

본 실시예에서 레이저 조사 장치(30)는, 의료 또는 미용을 목적으로 신체 조직(1)으로 콜리메이트 빔을 조사할 수 있다. 콜리메이트(Collimate) 빔은 평행 광을 의미하며, 본 기술이 속하는 기술 분야에서는 종종 ‘평행 광’ 또는 ‘콜리메이트 광’으로 호칭되기도 한다.

본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 레이저 핸드피스(33)와 레이저를 생성하는 레이저 본체(31)를 포함할 수 있다. 레이저 본체(31)는 레이저를 생성하는 레이저 발생원(미도시)을 포함하며, 레이저 발생원(미도시)에 의해 생성된 레이저는 핸드피스(33)로 제공된다. 도시되어 있지는 않지만, 콜리메이트 빔의 생성을 위한 광학적 디바이스(예를 들면, 콜리메이터)는 레이저 본체(31) 또는 핸드피스(33) 내부에 포함되어 있을 수 있다.

본 실시예에서, 레이저 조사 장치(30)는 가이드부를 더 포함할 수 있으며, 가이드부는 핸드피스(33)로부터 조사되는 레이저가 사용자가 원하는 부위에 조사될 수 있도록 한다. 여기서, 가이드부는 핸드피스(33)의 말단부와 결합되어 있다.

본 실시예에서, 가이드부는 원형의 링(37)과 지지부(35)를 포함한다.

질병 진단 장치(20)는 신체 조직(1)에 콜리메이트 빔이 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 광(이하, '발생 광')을 수집하고, 수집한 발생 광의 스펙트럼('발광 스펙트럼')을 분석하여 신체 조직(1)에 존재하는 질병을 진단할 수 있다.

질병 진단 장치(20)는 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하는 기능을 수행한다. 예를 들면, US7,092,087(2006. 8. 15)(이하, '087'특허)에는, 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하는 기술적인 개념이 개시되어 있다. '087' 특허에 개시된 내용은 본원 발명의 개념과 상충되지 않는 한도에서 본원 명세서의 일부로 결합된다. 이 특허에 기재된 기술은, 레이저가 시료에 조사되었을 때 특정 원소는 특정 파장의 빛을 발광한다는 원리를 이용한 것이다.

질병 진단 장치(20)는, 추가적으로, 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 피부의 나이를 측정할 수 있다.

즉, 신체 조직(1)이 피부인 경우에, 질병 진단 장치(20)는 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 질병의 존재여부에 대한 진단과 피부의 나이를 측정을 할 수 있다.

질병 진단 장치(20)는 분광 분석부(21)와 프로브(23)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 프로브(23)는 신체 조직(1)로부터 발생되는 발생 광을 수집하도록 구성되며, 분광 분석부(21)는 프로브(23)가 수집한 발생 광을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단하고 피부의 나이를 측정할 수 있다. 분광 분석부(21)는 예를 들면 프로브(23)가 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하고, 분석한 스펙트럼과 질병 판단을 위한 DB(미도시)-특정 질병과 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB - 를 비교함으로써 질병이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

신체 조직(1)이 피부인 경우에는, 분광 분석부(21)는 피부의 나이도 추가적으로 측정할 수 있다. 즉, 분광 분석부(21)는 프로브(23)가 수집한 발생 광을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단하고, 피부의 나이를 측정할 수 있다. 피부의 나이를 측정할 때, 분광 분석부(21)는, 피부의 나이를 측정하기 위한 DB(미도시)- 피부의 나이와 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB-를 비교함으로써 피부의 나이를 측정할 수 있다.

한편, 피부의 나이를 측정할 때 분광 분석부(21)는 프로부(23)가 수집한 발생 광에 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 형광광이 포함 되며, 피부 내 콜라겐 성분 변화 등의 화학 구성 성분 변화에 의해 발생광의 분광 스펙트럼의 변화가 발생하며, 이 스펙트럼을 분석함으로써 피부 나이를 측정할 수 있다.

한편, 프로브(23)가 수집하는 발생 광은, 콜리메이트 빔이 신체 조직(1)에 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생된 광으로서, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10)을 통과한 빛이다. 신체 조직(1)로부터 발생된 발산 광은 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10)을 통과하면서 빛의 세기가 증강된다.

본 실시예에서 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10)의 일면 또는 양면에 빛의 세기를 증강시킬 수 있도록 구성되어 있고, 필름(10)의 일면에는 신체 조직(1)에 일시적인 부착을 위한 접착제가 형성되어 있을 수 있다. 접착제를 필름(10)에 형성시키는 것은 옵션이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 자(당업자)는 자신의 선택에 따라서 접착제를 사용하거나 또는 사용하지 않을 수도 있을 것이다.

레이저 조사 장치(30)에서 신체 조직(1)으로 조사되는 콜리메이트 빔의 출력은 낮으며, 이는 출력이 강하면 신체 조직(1)에 손상을 일으키기 때문이다. 따라서 상업적으로 사용되는 레이저 조사 장치(3)는 신체 조직에 손상을 일으키지 않는 정도의 출력을 가진 콜리메이트 빔을 신체 조직에 조사한다. 한편, 콜리메이트 빔이 신체 조직(1)에 조사되었을 때, 신체 조직(1)로부터 발생되는 광의 세기는 분광 분석을 하기에는 너무 약해서 질병 진단 장치(20)에 사용될 수 없다.

하지만, 본 실시예들에서는, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 사용함으로써, 출력이 약한 콜리메이트 빔을 사용하는 레이저 조사 장치(3)를 사용함에도 불구하고 질병 진단 장치(20)를 사용할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은, 신체 조직(1)에 대한 의료 또는 미용을 위한 동작뿐만 아니라 질병 진단 및 피부의 나이 측정을 동시에 수행할 수 있도록 한다.

후술하겠지만, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 후술하는 다른 실시예들에서도 사용됨을 알 수 있다.

SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10)은 신체 조직(1)로부터 발생된 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가지도록 구성되어 있다. 도 9에는 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(10)의 예시적인 구성이 도시되어 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 사용되는 발생 광의 증강을 위한 필름을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(310)은 기판(311)과 미세 구조물(313)을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 기판(311)은 예를 들면 폴리머 재질로 구성될 수 있고, 미세 구조물(313)은 레이저를 신체 조직에 조사하였을 때 신체 조직으로부터 발생되는 발생 광의 신호의 세기를 증강시키기 위한 것으로서, 예를 들면 나노 또는 마이크로 사이즈(수십 나노 미터 내지 수백 마이크로미터)의 금속 파티클일 수 있다.

다른 예를 들면, 필름(310)은 나노 또는 마이크로 사이즈(수십 나노 미터 내지 수백 마이크로미터)의 표면 거칠기를 갖는 금속재질일 수 있다.

한편, 라만(Raman) 분광법에서는 레이저를 조사하였을 때 산란되는 빛의 세기를 증강시키는 기술(Surface Enhanced Raman Scattering: SERS)이 사용되고 있다. SERS에서는 레이저를 조사하였을 때 발생되는 산란광을 증강시켜 라만 분석을 한다. 예를 들면, 논문 Towards low-cost flexible substrates for nanoplasmonic sensing(Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 5288-5300)에는 라만 신호를 증강시키는 소자에 대하여 개시하고 있다.

본 발명의 실시예들에 사용되는 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 종래 라만 신호를 증강시키는 소자를 활용하거나 또는 실험을 거쳐서 발생 광을 증강시키는 적합한 소자를 제조할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예들에 사용되는 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 다양한 형태로 구성될 수 있다.

일 예를 들면, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름으로 사용될 수 있는 적합한 기판(이하, ‘SELIBS용 기판’이라고 함)을 준비하고, 그러한 SELIBS용 기판의 표면을 물리적 또는 화학적인 방법을 이용하여 나노 또는 마이크로 사이즈(수십 나노 미터 내지 수백 마이크로미터)의 표면 거칠기를 가지도록 구성할 수 있다.

다른 예를 들면, SELIBS용 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 계층(이하, ‘증강층’)을 일시적 또는 고정적으로 형성시키는 방법이다. 여기서, 신호 세기 증강층은 예를 들면 미세 구조물이 포함된 물질로 이루어질 수 있다.

일시적으로 형성시키는 방법의 일 예를 들면, SELIBS용 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 물질을 분사시키거나 도포함으로써 증강층을 형성하는 것이다. 이러한 방법으로 형성된 SELIBS 필름은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 사용된 후에 세척이 필요할 수 있으며, 세척한 SELIBS용 기판의 표면에 미세 구조물을 가진 물질을 다시 분사 또는 도포하여 사용할 수 있을 것이다.

한편, 고정적으로 형성시키는 방법의 일 예를 들면, SELIBS용 기판의 표면에 미세 구조물을 가진 물질을 분사시키거나 도포한 후 큐어링(curing)함으로써 증강층을 형성하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 사용하지 않고, 미세 구조물을 가진 물질을 신체 조직에 직접 분사 또는 도포하는 방식으로도 적용이 가능하다. 즉, 신체 조직에 미세 구조물을 가진 물질(발생 광을 증강시키는 물질)을 직접 분사 또는 도포하고, 그러한 상태에서 레이저를 조사하고 발생 광을 수집할 수 있다. 이상 설명한 SELIBS 필름을 구성하는 방법과, SELIBS 필름을 사용하지 않고 신체 조직에 미세 구조물을 가진 물질을 직접 분사 또는 도포하는 방법은 이하 다른 도면을 참조하여 설명하는 실시예들에도 적용될 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은 레이저 조사 장치(130), 질병 진단 장치(120), 및 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(110)을 포함할 수 있다.

도 1의 실시예와 도 2의 실시예를 비교하면, 도 2의 실시예에서는 질병 진단 장치와 레이저 조사 장치가 결합되어 있다는 점에서 차이가 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 질병 진단 장치(120)는 레이저 조사 장치(130)에 결합되어 있다. 예를 들면, 질병 진단 장치(120)는 도시된 바와 같이 나사 결합에 의해 레이저 조사 장치(130)를 둘러싸는 형태로 결합될 수 있다. 나사 결합은 예시적인 것으로 다른 임의의 결합 방법에 의해서도 질병 진단 장치(120)와 레이저 조사 장치(130)가 결합될 수 있을 것이다.

본 실시예에서 레이저 조사 장치(130)는 핸드피스(133)와 레이저를 생성하는 레이저 본체(131)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 질병 진단 장치(120)의 형상은 중앙이 비어 있는 대략 원통형이고, 중앙의 빈 곳으로 레이저 조사 장치(130)의 핸드피스(133)가 삽입되어 결합된다. 이러한 결합 방법은 핸드피스(133)를 통해서 신체 조직(1)에 조사된 콜리메이트 빔에 의해 발생된 발생 광을 질병 진단 장치(120)가 수광 하기 용이하도록 구성된 것이다.

핸드피스(133)의 말단부에는 나사 결합을 위한 구조와 가이드부가 형성되어 있고, 가이드부는 핸드피스(133)로부터 조사되는 콜리메이트 빔이 적절한 위치에 조사될 수 있도록 사용자에게 편리성을 제공하기 위한 것이다.

본 실시예에서 가이드부는 링(137)과 지지부(135)를 포함한다. 지지부(135)는 링(137)을 핸드피스(133)의 본체와 이격 시켜 유지시킨다. 지지부(135)는 링(137)과 핸드피스(133)의 말단부를 연결시키되, 링(137)과 핸드피스(133)의 말단부가 소정 거리 이격 되어 유지되도록 한다. 지지부(135)는 철사와 같은 재질로 구성될 수 있다.

레이저 조사 장치(130)는 질병 진단 장치(120)와 결합되었다는 부분을 제외하고는, 도 1을 참조하여 설명한 레이저 조사 장치(30)와 그 기능이 동일 또는 유사하다.

질병 진단 장치(120)는 신체 조직(1)에 콜리메이트 빔이 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 발생 광을 수집하고, 수집한 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 신체 조직(1)에 존재하는 질병을 진단하고, 신체 조직(1)이 피부인 경우에는 피부의 나이도 측정할 수 있다.

질병 진단 장치(120)는 광의 스펙트럼을 분석하여 질병을 진단하며, 예를 들면 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: 레이저 유도 플라즈마 분광)을 이용하여 질병을 진단하는 기능을 수행할 수도 있다. 여기서, LIBS는 예시적인 것으로서 다른 방식의 분광 기술도 적용이 가능하다.

질병 진단 장치(120), 피부의 나이를 측정할 때, 피부의 나이를 측정하기 위한 DB(미도시)- 피부의 나이와 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB-를 비교함으로써 피부의 나이를 측정할 수 있다.

질병 진단 장치(120)는 도 1의 질병 진단 장치(20)와 동일 또는 유사하게 프로브(123)와 분광 분석부(121)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 프로브(123)는 신체 조직(1)로부터 발생된 발생 광을 수집하고, 분광 분석부(121)는 프로브(123)가 수집한 발생 광을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단할 수 있고, 신체 조직(1)이 피부인 경우에는 피부의 나이도 측정할 수 있다. 여기서, 프로브(123)가 실제로 수집한 발생 광은, 콜리메이트 빔이 신체 조직에 조사되었을 때 신체 조직(1)로부터 발생되는 광으로서, SELIBS 필름(110)을 통과한 광이다. 신체 조직(1)로부터 발생된 발생 광은 SELIBS 필름(110)을 통과하면 신호의 세기가 증강된다. 한편, SELIBS 필름(110)의 적어도 일면에는 발생 광을 증강시키기 위한 구조물이 형성되어 있고, 필름(110)의 일면에는 신체 조직과의 일시적인 부착을 제공하는 접착제가 형성되어 있을 수 있다.

도 2와 도 3을 계속 참조하면, 본 실시예에서 프로브(123)는 발생 광을 수집하기 위한 렌즈(125: 125a, 125b), 렌즈(125: 125a, 125b)에 의해 수집된 발생 광에서 소정의 주파수 대역만을 통과시키기 위한 필터(127: 127a, 127b), 및 수집된 발생 광이 이동할 수 있는 경로를 제공하는 광섬유(129: 129a, 129b)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 렌즈(125)는 제1렌즈(125a)와 제2렌즈(125b)를 포함하고, 필터(127)는 제1필터(127a)와 제2필터(127b)를 포함하고, 광섬유(129)는 제1광섬유(129a)와 제2광섬유(129b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1렌즈(125a)와 제2렌즈(125b)의 기능은 서로 동일하고, 제1필터(127a)와 제2필터(127b)의 기능도 서로 동일하고, 그리고 제1광섬유(129a)와 제2광섬유(129b)의 기능도 서로 동일할 수 있다. 본 실시예는 렌즈, 필터, 및 광섬유를 2개 포함하는 것으로 설명하였지만 이는 예시적인 것으로, 렌즈, 필터 및 광섬유를 1개씩 포함하도록 구성(즉, 제1렌즈, 제1필터, 제1광섬유를 포함하는 구성)하는 것도 가능하며, 3개 이상씩 포함하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

이상과 같이, 도 2와 도 3을 참조하여 설명한 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에서, 질병 진단 장치(120)는 레이저 조사 장치(130)에 분리 가능하게 결합된 것으로 설명하였지만 이는 예시적인 것으로서 질병 진단 장치(120)와 레이저 조사 장치(130)가 고정 결합되도록 구성되는 것도 가능하다. 그러한 경우, 프로브(123)에 포함된 구성요소들(125, 127, 129)은 핸드피스(133)의 내부로 배치되도록 구성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 사용 가능한 핸드피스를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은 레이저 조사 장치(230), 질병 진단 장치(미도시), 및 SELIBS 필름(210)을 포함할 수 있다. 여기서, 레이저 조사 장치(230)는 핸드피스(233)와 레이저 본체(331)을 포함하고, 질병 진단 장치(미도시)는 프로브와 분광 분석부를 포함한다. 질병 진단 장치(미도시)는 도 1 또는 도 1을 참조하여 설명한 질병 진단 장치일 수 있다.

본 실시예에서는, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름이 핸드피스(233)의 말단부에 분리 가능하게 결합되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들과 도 4의 실시예를 비교하면, 도 4의 실시예에서 SELIBS 필름은 핸드피스의 말단부에 분리 가능하게 결합되어 있다는 점을 제외하고는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들과 도 4의 실시예의 구성은 서로 동일 또는 유사하다.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예들과 도 4의 실시예의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

핸드피스(233)의 말단부에는 나사 결합을 위한 구조와 가이드부가 형성되어 있고, 가이드부는 원형의 링(237)과 지지부(235)를 포함한다. 지지부(235)는 링(237)을 핸드피스(233)의 본체와 이격 시켜 유지시킨다. 지지부(235)는 링(237)과 핸드피스(233)의 말단부를 연결시키되, 링(237)과 핸드피스(233)의 말단부가 소정 거리 이격 되어 유지되도록 한다.

본 실시예에서 핸드피스(233)의 말단부에는 특히 SELIBS 필름(210)이 분리 가능하게 결합될 수 있도록 하기 위한 필름 탈부착용 지지부(239)가 형성된다. 예를 들면, 핸드피스(233)의 말단부에 형성된 가이드부에 필름 탈부착용 지지부(239)가 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 가이드부의 링(237)에 필름 탈부착용 지지부(239)가 형성되어 있을 수 있다. 도 4의 (b)와 (c)를 참조하면, SELIBS 필름(210)이 링(237)에 분리 가능하게 결합되는 원리를 이해할 수 있을 것이다. 여기서, 필름 탈부착용 지지부(239)의 형상이나 개수는 예시적인 것으로서 이와 다르게 구성되는 것도 가능할 것이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템은 레이저 조사 장치, 질병 진단 장치, 및 SELIBS 필름(310)을 포함할 수 있다.

한편, 도 6에서 일부를 확대한 부분 절단면과 도면 부호 310 이 부여된 부분과 도면 부호 301 이 부여된 부분이 서로 이격 된 것으로 도시되어 있으나 이는 설명의 목적을 위해서 임의적으로 이격 한 것이다. 당업자는, 본 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템이 실제로 사용 될 때에는 절단면과 도면 부호 310 이 부여된 부분과 도면 부호 301 이 부여된 부분이 서로 접촉한 상태로 사용된다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

본 실시예에서 레이저 조사 장치는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스(340)(이하, ‘핸드피스(340)’라고 함)와 레이저 본체(331)를 포함하고, 질병 진단 장치(321)는 빔 분할기(B/S), 트리거 신호 발생부(PD), 및 분광 분석부를 포함하며, 레이저 본체(331)는 레이저 제어부, 레이저, 및 전달광학계를 포함하고, 분광 분석부는 분광기와 처리부를 포함한다.

본 실시예에서, 핸드피스(340)는 의료 및 미용을 위한 레이저 광을 신체 조직에 조사하는데 사용되고, 동시에 질병 진단 및 피부의 나이 측정을 위한 발생 광을 수집할 수 있다. 즉, 핸드피스(340)는 레이저 본체(331)로부터 레이저 광을 제공받아서 신체 조직에 조사하고, 동시에 신체 조직으로부터 발생된 발생 광을 수집하여 질병 진단 장치로 전달한다.

본 실시예에서, SELIBS 필름(310)은 신체 조직(301)과 핸드피스(340)의 사이에 위치된다. 예를 들면, SELIBS 필름(310)은 핸드피스(340)의 말단부에 고정 또는 분리 가능하게 결합되거나, 또는 핸드피스(340)와 결합되지 않고 핸드피스(340)와 신체 조직(301) 사이에 삽입될 수 있다.

본 실시예에서, 레이저는 펄스 레이저를 출력한다. 레이저는 예를 들면 CO2 레이저, Nd:YAG 레이저, 엑시머 레이저, 또는 아르곤 레이저일 수 있다. 펄스 레이저의 펄스 폭은 수 fs(펨토세크)~ns(나노세크)의 펄스 지속시간(pulse duration)을 가지고, 펄스 레이저의 출력은 1GW/cm2 이상일 수 있다. 레이저 제어부는 레이저를 제어하고 광 출력이 발생하는 경우, 펄스 신호를 생성하여 분광기에 제공할 수 있다.

본 실시예에서, 전달 광학계가 레이저 광을 콜리메이트 빔의 형태로 변환하는 것으로 설명하였지만, 이와 다르게 구성하는 것도 가능하다. 즉, 포커싱 된 레이저 광을 콜리메이트 빔의 형태로 변환하는 광학 디바이스(예를 들면, 콜리메이터)를 핸드피스(340)의 내부에 배치시키는 구성도 가능하며, 이러한 경우 전달 광학계는 레이저에 의해 출력되는 레이저 광을 그대로 핸드피스(340)로 전달하고, 전달받은 레이저 광을 핸드피스(340)의 내부에 배치된 콜리메이터(미도시)가 콜리메이트 빔으로 변환한다.

본원 명세서에서, ‘레이저 광’은 콜리메이트 빔 또는 포커싱 된 레이저 광을 의미한다.

핸드피스(340)는 콜리메이트 빔을 전달 광학계를 통해 제공받아 신체 조직(301)에 콜리메이트 빔을 조사하고, 신체 조직(301)으로부터 발생된 발생 광을 수집한다. 핸드피스(340)에 의해 수집된 발생 광은 광섬유(326)에 의해 질병 진단 장치(321)로 제공된다.

예를 들면, 광섬유(326)는 발생 광을 질병 진단 장치(321)의 빔 분할기(B/S)에게 전달하는 광 경로를 제공할 수 있다.

빔 분할기(B/S)는 광섬유(326)를 통해서 제공받은 발생 광을 분기한다. 빔 분할기(B/S)에 의해 분기된 발생 광들은 분광기와 트리거 신호 발생부(PD)에게 제공된다.

트리거 신호 발생부(PD)는 포토다이오드를 포함하고, 입사광에 따라 전기 신호인 트리거 신호를 생성할 수 있다. 트리거 신호는 분광기에 제공되어 분광기의 동작 시간을 설정할 수 있다.

분광기는 발생 광에 대하여 파장에 따른 스펙트럼을 측정한다. 처리부는 분광기에 의해 측정된 스펙트럼과 질병 판단을 위한 DB(미도시)-특정 질병과 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB - 를 비교함으로써 질병이 있는지 여부를 판단한다.

신체 조직(301)이 피부인 경우에는, 처리부는 피부의 나이도 추가적으로 측정할 수 있다. 즉, 처리부는 프로브(23)가 분광기에 의해 측정된 스펙트럼을 분석하여 질병이 있는지 여부를 판단하고, 피부의 나이를 측정할 수 있다. 피부의 나이를 측정할 때, 처리부는, 피부의 나이를 측정하기 위한 DB(미도시)- 피부의 나이와 발광 스펙트럼을 관련시킨 DB-를 비교함으로써 피부의 나이를 측정할 수 있다.

한편, 피부의 나이를 측정할 때 처리부는, 피부 내 콜라겐 성분 변화 등의 화학 구성 성분 변화에 의해 발생광의 분광 스펙트럼의 변화가 발생하므로, 분광기에 의해 측정된 스펙트럼을 분석함으로써 피부 나이를 측정할 수 있다

처리부는 질병을 진단할 때 예를 들면 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: 레이저 유도 플라즈마 분광)을 분석하여 질병을 진단하는 기능을 수행할 수 있다. 레이저가 신체 조직에 조사되었을 때 특정 원소는 특정 파장의 빛을 발광한다는 원리를 이용한 것이다. 예를 들면, US7,092,087(2006. 8. 15)(이하, '087'특허)에는, LIBS를 이용한 질병 진단에 대한 기본적인 개념이 개시되어 있다. '087' 특허에 개시된 내용은 본원 발명의 개념과 상충되지 않는 한도에서 본원 명세서의 일부로 결합된다.

핸드피스(340)는 내부에 타원형 캐비티(342)를 구비한 바디부(322) 및 타원형 캐비티(342)에서 반사된 발생 광을 수집하도록 타원형 캐비티(342)의 제1 초점(F1)에 배치된 광 수집부(324)를 포함한다.

바디부(322)는 타원형 캐비티(342)의 중심축(또는 장축)에 대하여 수직하지 않은 절단면을 구비한다.

본 실시예에서, 타원형 캐비티(342)의 제2초점(F2)은 절단면에 실질적으로 위치된다.

예를 들면, 절단면이 신체 조직(301) 에 접촉하여 위치되면, 타원형 캐비티(342)의 제2 초점(F2)은 신체 조직(301)에 배치되게 된다.

한편, SELIBS 필름(310)이 절단면과 신체 조직(301)의 사이에 배치되는 경우에 제2 초점(F2)은 절단면, SELIBS 필름(310), 또는 신체 조직(301)의 표면(SELIBS 필름과 접촉한 부분)에 배치될 수 있다.

핸드피스(340)는 콜리메이트 빔을 신체 조직(301)에 조사할 수 있다. 사용자는 핸드피스(340)를 손으로 잡고 원하는 위치에 콜리메이트 빔을 조사할 수 있다. 신체 조직(301)은 예를 들면 인체의 피부일 수 있으나 인체의 피부에만 한정되지는 않는다.

타원형 캐비티(342)의 내부면 또는 타원 면은 발생 광을 반사할 수 있도록 금속 물질로 코팅될 수 있다.

타원형 캐비티(342)는 상술한 바와 같이 제1 초점(F1) 과 제2 초점(F2)을 구비한다. 타원형 캐비티(342)의 이심률은 예를 들면 0.5 내지 0.9일 수 있다. 제1 초점에서 방사형으로 발생된 발생 광은 제2 초점에 수렴된다. 핸드피스(340)는 예를 들면 원기둥 형상일 수 있으나 그러한 원기둥 형상에만 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서, 핸드피스(340)의 중심축과 타원형 캐비티(342)의 중심축은 서로 평행하지 않고 소정의 각을 이룬다. 여기서 소정의 각도는 예를 들면 90도 미만의 예각일 수 있다.

발생 광이 발생하는 지점을 제2 초점(F2)으로 하면, 타원형 캐비티에서 반사된 모든 경로의 빛은 제 1 초점(F1)에 집광된다. 제1 초점(F1)에 광 수집부(324)를 배치하면, 발생 광은 효율적으로 수집될 수 있다. 이에 따라, 기존 기술보다 많은 광량이 분광기로 전송되어, 분광 신호 감도가 증가될 수 있다.

바디부(322)는 레이저 유입부(342a), 레이저 출사부(342b), 및 발생 광 출구부(342c)를 포함할 수 있다.

레이저 유입부(342a)는 레이저 조사 장치(331)로부터 콜리메이트 빔을 유입 받을 수 있는 부분이고, 레이저 출사부(342b)는 레이저 유입부(342a)를 통해서 유입된 콜리메이트 빔을 신체 조직으로 출사할 수 있는 부분이고, 발생 광 출구부(342c)는 광 수집부(324)에 의해 수집된 발생 광을 외부로 출력할 수 있는 부분이다. 여기서, 레이저 유입부(342a)와 레이저 출사부(342b)는 콜리메이트 빔이 지나갈 수 있을 정도의 폭과 모양을 가지고, 그리고 레이저 유입부(342a)와 레이저 출사부(342b)는 콜리메이트 빔이 일직선으로 지나갈 수 있도록 서로 정렬되어 있다.

절단면은 신체 조직(301)에 접촉하는 평면을 제공하고, 절단면은 실질적으로 제2 초점을 지날 수 있다. 한편, 절단면은 레이저 출사부(342b)에 형성되어 있다.

레이저 유입부(342a)의 위치는, 레이저 유입부(342a)를 통해서 입사되는 콜리메이트 빔이 이동되는 광 경로와, 타원형 캐비티(342)의 중심축(또는 장축)은 서로 평행하지 않고 소정의 각을 이루도록 배치된다. 여기서, 소정의 각은 90도 미만의 예각일 수 있다. 예를 들면, 바디부(322)가 원기둥 형상인 경우, 레이저 유입부(342a)는 원기둥의 상부면에 배치되고, 절단면은 원기둥의 하부면이며, 발생 광 출구부(342c)는 원기둥의 상부면에 배치될 수 있다. 발생 광 출구부(342c)는 타원형 캐비티의 중심축의 연장선상에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 유입부(342a)를 통해서 절단면에 수직으로 입사되는 콜리메이트 빔과 타원형 캐비티(342)의 중심축 사이의 각도는 5도 내지 45도일 수 있다. 한편, 레이저 유입부(342a)를 통해서 입사되는 콜리메이트 빔은 절단면에 수직하여 입사되도록, 레이저 유입부(342a)와 레이저 출사부(342b)가 정렬된다.

제1 초점(F1)을 중심으로 방사형의 빛이 모아진다. 모아진 빛을 제한된 수치 구경(numerical aperture; NA) 값을 갖는 광섬유(optical fiber)에 손실 없이 효과적으로 전달해 주기 위한 광학시스템이 필요하다.

예를 들면, 광 수집부(324)는 반구형 렌즈와 테이퍼 광섬유 광학판(tapered optical fiber optic plate)을 포함할 수 있다. 반구형 렌즈(324a)의 구면은, 타원형 캐비티(342)의 중심축 상에 위치될 수 있다. 여기서, 반구형 렌즈(324a)의 구면은 제2 초점(F2)을 향하는 방향으로 위치할 수 있다. 바람직하게 반구형 렌즈(324a)의 구면의 중심은 타원형 캐비티(342)의 중심축 상에 위치될 수 있다.

테이퍼 광섬유 광학판(tapered optical fiber optic plate, 324b)은 반구형 렌즈(324a)의 평면과 접촉하여 배치된다.

제1 초점으로 모이는 빛은 반구면 렌즈(324a)를 통해서 굴절되고, 테이퍼 광섬유 광학판(324b)에 입사하는 광의 입사각이 좁혀진다. 테이퍼 광섬유 광학판(324b)은 수 십~ 수 백 개의 광섬유 다발이 압착되고, 테이퍼진 형태일 수 있다. 이에 따라, 테이퍼 광섬유 광학판(324b)은 지름이 넓은 일단을 통하여 광을 제공받아, 지름이 좁은 타단을 통하여 추가적인 광 손실 및 왜곡이 없이 광을 전달할 수 있다.

테이퍼 광섬유 광학판(324b)의 일단은 반구형 렌즈(324a)의 평면에 접촉하여 배치되고, 테이퍼 광섬유 광학판(324b)의 타단은 바디부(322)의 발생 광 출구부(342c)에 배치될 수 있다.

테이퍼 광섬유 광학판(324b)의 타단을 통하여 전달된 광은 집속 렌즈(127)를 통하여 광섬유(326)에 전달될 수 있다. 집속 렌즈(327)는 평면-볼록 구조이고, 평면이 광섬유를 바라보도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 발생 광은 손실 없이 광섬유를 따라 진행한다.

일반적으로 레이저의 조사 결과 발생되는 발생 광은 레이저 진행 방향으로 미세한 분화구(crater)가 생성되면서 발생한다. 따라서, 발생 광은 완벽한 방사형이 아닌, 레이저 진행 방향으로 높은 광 밀도를 가진다. 이러한 이유로, 종래 기술에서는, 레이저를 신체 조직에 조사한 입사 경로와 동일한 경로로 발생 광은 집속 렌즈에 의하여 수집된다. 하지만, 집속 렌즈로 커버되지 않는 영역에서는 발생 광의 손실을 피할 수 없으며, 분광 신호 감도 증강을 위해서는 손실되는 빛을 최대한 회수하는 방법이 필요하다.

하지만, 도 5와 도 6을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사면으로 구성된 타원형 캐비티에서, 제1 초점에 광 수집부를 배치하고, 제2 초점에 신체 조직을 배치한 경우, 제2 초점의 신체 조직에 레이저가 조사되면, 신체 조직으로부터 발생 광이 발생된다. 이 경우, 발생 광은 반사를 통하여 제1 초점으로 모이게 되며, 제1 초점에 배치된 광 수집부는 효율적으로 발생 광을 수집하여 신호 감도를 증가시킬 수 있다. 특히, 이러한 구조는 집광 효율을 증가시킬 수 있으며, 타원 반사체가 입사 레이저에 대하여 기울어진다. 이에 따라, 입사 레이저의 광 경로는 발생 광의 광 경로와 분리된다. 이러한 광 경로의 분리에 의하여, 집광 효율이 증가된다.

도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 결합되어 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스를 설명하기 위한 도면들이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치에 결합되어 사용되는 질병 진단용 탈부착 핸드피스(이하, '질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스')(330b)는 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)에 분리 가능하게 결합되어 사용 가능하다. 여기서, 레이저 조사 장치는 콜리메이트 빔을 신체 조직에 조사하는 장치로서 핸드피스(330a)를 구비하고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)는 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)에 부착 또는 분리 가능하도록 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)와 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)는 서로 결합되어 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)를 구성한다. 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)는 사용자에게 사용의 편리함을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)와 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)가 결합된 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)는, 도 1을 참조하여 설명하였던 핸드피스(30)를 대치할 수 있다.

또한, 후술하겠지만, 원 피스(One piece) 형태로 구현된 핸드피스(330)의 광섬유는 분광 분석부(예를 들면, 도 1을 참조하여 설명하였던 분광분석부(21))로 연결되고, 레이저 본체(예를 들면 도 1을 참조하여 설명하였던 레이저 본체(31))로부터 제공되는 광은 원 피스(One piece) 형태로 구현된 핸드피스(330)로 입사된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)와 레이저 조사 장치에 구비된 핸드피스(330a)가 결합된 원 피스(One piece) 형태의 핸드피스(330)는, 예를 들면, 도 2를 참조하여 설명하였던 핸드피스(133)을 대치하거나 도 4를 참조하여 설명하였던 핸드피스(233)를 대치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)는, 내부에 광이 이동할 수 있는 공간(S2, S3)을 가진 바디부(396)를 포함한다. 여기서, 바디부(396)의 내부에 이동되는 광들은 레이저 조사 장치로부터 제공되는 레이저와 신체조직으로부터 발생된 발생 광일 수 있다.

바디부(396)는 결합부(395), 레이저 조사 장치로부터 레이저를 유입 받을 수 있는 레이저 유입부(397a), 레이저 유입부(397a)를 통해서 유입된 레이저가 신체 조직으로 출사되는 레이저 출사부(397b), 및 발생 광이 외부로 출력되는 발생 광 출구부(397c)를 포함한다.

여기서, 레이저 유입부(397a)와 레이저 출사부(397b)는 콜리메이트 빔이 지나갈 수 있을 정도의 폭과 모양을 가지고, 그리고 레이저 유입부(397a)와 레이저 출사부(397b)는 콜리메이트 빔이 지나갈 수 있도록 서로 정렬되어 있다. 한편, 발생 광이 광섬유로 제공되도록, 발생 광 출구부(397c)와 광섬유는 결합되어 있다.

바디부(396)는 내부에 광이 이동될 수 있는 통 형상을 가지며, 그러한 통 형상의 일 단부에 결합부(395)가 형성되어 있고, 통 형상의 나머지 단부에 레이저 출사부(397b)가 형성되어 있다.

결합부(395)는 레이저 조사 장치의 핸드피스(330a)의 결합부(393)와 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 결합부(395)와 결합부(393)에는 서로 체결 가능한 나사 구조가 형성되어 있을 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광은 레이저 출사부(397b)를 통해서 바디부(396)의 내부 공간(S3)로 입사된다. 즉, 레이저 조사 장치로부터 제공되는 콜리메이트 빔은 레이저 출사부(397b)를 통해서 조사되고, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광도 레이저 출사부(397b)를 통해서 바디부(396)의 내부로 입사된다.

바디부(396)의 내부에 위치된 광학부는 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사되는 발생 광의 적어도 일부를 분광 분석부(예를 들면 분광 분석부(21) 또는 분광 분석부(121))로 제공한다.

본 실시예에서, 광학부는 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사된 발생 광의 방향을 전환하는 광학모듈(OP1), 광학모듈(OP1)에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 재 전환하는 광학모듈(OP2), 광학모듈(OP2)에 의해 방향이 재 전환된 발생 광을 분광 분석부(예를 들면 분광 분석부(21) 또는 분광 분석부(121))와 연결된 광섬유에게 제공하는 광학모듈(OP3)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 광학모듈(OP1)은 레이저 출사부(397b)를 통해서 입사된 발생 광의 방향을 90도 전환시키는 광학 디바이스이고, 광학 모듈(OP2)도 광학모듈(OP1)에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 90도 전환시키는 광학 디바이스일 수 있다. 한편, 광학모듈(OP3)은 광학모듈(OP2)에 의해 방향이 전환된 발생 광을 광섬유에 제공하는 렌즈와 같은 광학 디바이스일 수 있다.

본 실시예에서, 바디부(396)는 제1파트, 제2파트, 및 제3파트를 포함하며, 이들 파트는 각각 광이 이동할 수 있는 경로를 제공한다. 한편, 제1파트에는 제1광학모듈(OP1)이 위치된 부분이고, 제2파트에는 광학모듈(OP2, OP3)이 위치된 부분이고, 제3파트는 가이드부이다.

본 실시예에서, 제1파트는 통 형상으로 구성되고 레이저 조사 장치로부터 제공되는 콜리메이트 빔을 입사 받아서 신체 조직에 그대로 출사할 수 있도록 통 형상으로 구성된다. 제1파트의 일 단부에는 결합부(395)와 레이저 유입부(397a)가 형성되어 있고, 제1파트의 타 단부에는 레이저 출사부(397b)가 형성되어 있다. 본원 실시예에서, 도면 번호 397번이 부여된 곳은 본원 명세서에서 ‘입사부’ 또는 ‘레이저 출사부’로 혼용하여 호칭하기로 한다. 이는, 신체 조직으로부터 발생된 발생 광이 도면 번호 397번이 부여된 곳으로 입사되기도 하고, 레이저 조사 장치로부터 제공되는 콜리메이트 빔이 도면 번호 397번이 부여된 곳을 통해서 신체 조직으로 출사되기도 하기 때문이다.

본 실시예는 입사부와 레이저 출사부가 서로 동일한 곳에 위치한 구성을 가진 것으로서, 이는 예시적인 것이므로 입사부와 레이저 출사부가 서로 다른 곳에 위치할 수 도 있음을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

본 실시예에서 레이저 유입부(397a)가 형성되어 있는 제1파트로 레이저 조사 장치로부터 제공되는 콜리메이트 빔이 입사되고, 입사된 콜리메이트 빔은 신체 조직으로 조사된다.

본 실시예에서, 제1파트는 바디부(396)의 중심에 위치되어 있고, 제2파트가 제1파트를 둘러싸도록 위치되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)는, 또한, 가이드부를 더 포함한다. 가이드부는 상술한 바와 같이 제3파트를 구성하며, 바디부(396)의 입사부(397)와 연결된다. 가이드부는 링(337)과 지지부(335)를 포함한다. 가이드부는, 입사부(397)를 통해서 출력되는 콜리메이트 빔을 사용자가 자신이 원하는 부위에 조사시킬 수 있도록 안내하는 기능을 한다. 예들 들면, 가이드부는, 레이저 출사부(397b)를 통해서 출력되는 콜리메이트 빔이 링(337)의 중앙을 지나도록 구성되어 있으므로, 사용자는 자신이 원하는 부위에 링(337)의 중앙부분을 정렬한 후 콜리메이트 빔을 출력하면 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)는 SELIBS 필름(310)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

SELIBS 필름(310)은 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)의 말단부에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, SELIBS 필름(310)은 링(337)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 본원의 도 4를 참조하면, SELIBS 필름이 링에 분리 가능하도록 결합된 예를 참조할 수 있다.

다르게, SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름(310)은 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스(330b)에는 결합되지 않은 상태로 신체 조직에 위치되는 것도 가능하다.

이상 도 7과 도 8을 참조하여 설명한 질병 진단 및 피부 나이 측정용 탈부착 핸드피스에서는 핸드피스(330b)가 콜리메이트 빔을 입사 받은 것으로 설명하였는데, 이와 다르게 콜리메이트 빔이 아닌 포커싱 된 레이저 광을 입사 받는 것으로 구성되는 것도 가능하다. 예를 들면, 핸드피스(330b)가 콜리메이터(미도시)를 자체적으로 포함하도록(이 경우, 제1파트에 콜리메이터가 위치될 수 있을 것이다) 구성될 수 있고, 이러한 구성에서는 핸드피스(330b)가 레이저 조사 장치로부터 콜리메이트 빔이 아닌 포커싱 된 레이저 광을 입사 받아서, 콜리메이트 빔을 신체 조직에 조사할 수 있을 것이다.

상기와 같이 본 발명적 개념은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명적 개념은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명적 개념이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명적 개념의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 신체 조직
10, 110, 210: SELIBS 필름
20, 120, 220: 질병 진단 장치
30, 130, 230: 레이저 조사 장치
21: 분광 분석부
23: 프로브
31: 레이저 본체
33: 핸드피스
125: 렌즈
127: 필터
129: 광섬유
235: 지지부
237: 링
239: 필름 탈부착용 지지부

Claims (23)

1. 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템에 있어서,
   콜리메이트 빔이 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 발생 광을 수집하는 프로브; 및
   상기 프로브가 수집한 광을 분석하여 질병을 진단하고 피부의 나이를 측정할 수 있는 분광 분석부; 를 포함하며,
   상기 분광 분석부는
   상기 프로브에 의해 수집된 발생 광의 스펙트럼을 분석하여 질병이 존재하는지 여부를 판단하고 피부의 나이를 측정하며,
   상기 발생 광은 상기 콜리메이트 빔이 신체 조직에 조사되었을 때 발생되는 플라즈마 광, 반사광, 산란광, 및 형광광 중에 적어도 하나를 포함하는 것인, 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   신체 조직에 조사되는 상기 펄스 레이저를 출력하는 레이저 조사 장치;를 더 포함하며,
   상기 프로브는 상기 레이저 조사 장치에 분리 또는 부착 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 펄스 레이저는 CO2 레이저, Nd:YAG 레이저, 엑시머 레이저, 또는 아르곤 레이저인 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 펄스 레이저는 콜리메이트 빔인 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 수 fs(펨토세크)~ns(나노세크)의 펄스 지속시간(pulse duration)을 가지는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 펄스 레이저의 출력은 1GW/cm2 이상인 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 더 포함하며,
   상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 기반의 질병 진단과 피부 나이 측정이 가능한 의료 및 미용 시스템.
8. 레이저 조사 장치에 분리 가능하게 결합되는 탈부착 핸드피스에 있어서,
   내부에 광이 이동할 수 있는 경로를 가진 통 형상으로서, 상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사될 때 발생되는 발생 광을 입사 받을 수 있는 입사부와 상기 레이저 조사 장치에 부착 또는 분리 가능한 결합부를 구비한 바디부;
   상기 입사부를 통해서 입사되는 상기 발생 광을 분광기에게 제공하는 광학부;를 포함하며,
   상기 광학부는 복수의 광학모듈들을 포함하고, 상기 바디부는 레이저 조사 장치로부터 제공되는 광이 이동할 수 있는 공간을 가진 제1파트를 포함하며,
   상기 복수의 광학모듈들 중 적어도 어느 하나의 광학모듈은 상기 제1파트에위치된 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 광학부는
   제1광학모듈, 제2광학모듈, 및 제3광학모듈을 포함하고,
   제1광학모듈은 상기 입사부를 통해서 입사되는 상기 발생 광의 적어도 일부의 방향을 전환하고, 제2광학모듈은 제1광학모듈에 의해 방향이 전환된 발생 광의 방향을 재 전환하고, 제3광학모듈은 제2광학모듈에 의해 방향이 재 전환된 발생 광을 상기 분광기와 연결된 광섬유에게 제공하는 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
10. 제9항에 있어서,
    상기 바디부는 광이 이동할 수 있는 공간을 가진 제2파트를 더 포함하며,
    제1광학모듈은 제1파트에 위치되고, 제2광학모듈과 제3광학모듈은 제2파트에 위치된 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
11. 제10항에 있어서,
    제1파트는 상기 바디부의 중앙에 위치되고 제2파트는 제1파트를 둘러싸는 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
12. 제8항에 있어서,
    상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사되는 광은 콜리메이트 빔인 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 더 포함하며,
    SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 신체 조직에 접촉하여 위치되며,
    상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 광이 조사될 때 발생되는 발생 광은 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름을 관통하여 상기 입사부로 입사되며,
    상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
14. 제8항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 조사되는 광은 펄스 레이저이고,
    상기 펄스 레이저는 CO2 레이저, Nd:YAG 레이저, 엑시머 레이저, 또는 아르곤 레이저인 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
15. 제8항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 장치에 의해 신체 조직에 조사되는 광은 펄스 레이저이고,
    상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 수 fs(펨토세크)~ns(나노세크)의 펄스 지속시간(pulse duration)을 가지는 것을 특징으로 하는 탈부착 핸드피스.
16. 레이저 조사 장치에 사용되는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스에 있어서,
    내부에 타원형 캐비티를 구비한 바디부; 및
    상기 타원형 캐비티에서 반사된 발생 광을 수집하도록 상기 타원형 캐비티의 제1 초점에 배치된 광 수집부를 포함하고,
    상기 바디부는 상기 타원형 캐비티의 중심축에 대하여 수직하지 않은 절단면을 구비하고,
    상기 타원형 캐비티의 제2초점은 상기 절단면에 위치되고
    상기 절단면에 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름이 고정 또는 분리 가능하게 결합되어 있고, 상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름은 상기 발생 광의 신호의 세기를 증강시키는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
17. 제16항에 있어서,
    상기 바디부는 레이저 유입부, 레이저 출사부, 및 발생 광 출구부를 포함하며,
    상기 레이저 유입부는 상기 타원형 캐비티에 연결되고 레이저 광을 유입 받을 수 있는 부분이고, 상기 레이저 출사부는 상기 레이저 유입부를 통해서 유입된 레이저 광을 신체 조직으로 출사할 수 있는 부분이고, 상기 발생 광 출구부는 상기 광 수집부에 의해 수집된 발생 광을 외부로 출력할 수 있는 부분인 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
18. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 유입부와 상기 레이저 출사부는 레이저 광이 일직선으로 지나갈 수 있도록 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
19. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 유입부를 통해서 상기 절단면에 수직으로 입사되는 레이저 광과 상기 타원형 캐비티의 중심축이 이루는 각도는 예각인 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
20. 제17항에 있어서,
    상기 발생 광 출구부는 상기 타원형 캐비티의 중심축에 배치되는 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
21. 제17항에 있어서,
    상기 절단면은 제2초점을 지나가도록 절단된 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
22. 제17항에 있어서,
    상기 광 수집부는
    구면이 상기 제2초점을 바라보면서 상기 타원형 캐비티의 제1 초점에 배치된 반구형 렌즈; 및
    상기 반구형 렌즈의 평면과 접촉하여 배치된 테이퍼 광섬유 광학판(tapered optical fiber optic plate)을 포함하는 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.
23. 제16항에 있어서,
    상기 SELIBS(Surface Enhanced Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 필름에는, 기판과 이 기판의 표면에 발생 광의 신호의 세기를 증강시킬 수 있는 계층이 일시적 또는 고정적으로 형성된 것을 특징으로 하는 질병 진단 및 피부 나이 측정용 핸드피스.

Images