KR102111774B1 - 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 비강 프로브를 구비한 비염 치료 장치 - Google Patents

Abstract

저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치가 개시된다. 본 발명의 비염 치료 장치는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에서 상기 프로브를 저출력 레이저를 이용한 광원이 설치되고, 상기 광원에서 출력되는 레이저 광은 렌즈를 통하여 확산되고 전반사 프리즘을 통하여 광이 유도되도록 구성함으로써 LLLT(LOW-LEVEL LASER THERAPY)를 활용하여 비강 내 염증 및 통증을 완화할 수 있는 효과가 있다.

Description

저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 비강 프로브를 구비한 비염 치료 장치{RHINITIS PHOTO THERAPEUTIC DEVICE WITH A NASAL PROBE USING LOW-LEVEL LASER BASED ON DIFFUSING LIGHT TECHNOLOGY}

본 발명은 비염 치료기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저의 광을 비강 내에 전체적으로 확산시킬 수 있는 구조로, 비강 내 넓은 범위의 조사와 더불어, 효과를 배가하기 위하여 레이저 침술을 병행 진행할 수 있는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 관한 것이다.

경제발전으로 생활수준이 보편적으로 나아졌으나 환경오염, 특히 공기 오염이 심각해짐에 따라 알러지성 비염 등의 질병 발생률이 증가하고 있다.

이러한 유전적 및 환경적 요인으로 인한 알러지성 비염 진료 환자 증가율은 15% 이상 (2009~2013년 조사 결과)이며, 알러지성 비염 환자 진료비 증가율은 연 평균 8.7% 이상(2008~2012년 조사 결과)으로 조사되고 있다.

비염은 콧물, 재채기, 가려움증 및 코 막힘 중 한 가지 이상의 증상을 동반하는 비점막의 염증성 질환을 의미한다. 급성 비염은 흔히 감기를 지칭하는 감염성 비염이며, 세균에 의해 유발되는 만성 비염은 급성 비염에 대한 치료가 불완전하여 비염이 반복적으로 발생하는 경우에 나타날 수 있다. 대부분의 만성 비염 환자들은 코막힘 증상을 호소하는데 이를 방치하면 코를 통한 호흡에 장애가 생겨 결국 구강호흡을 유발하여 이로 인한 인후염에 걸리기 쉽고 목이 자주 아프게 된다. 또한, 두통과 스트레스로 인해 주의력이 산만해지고 집중력이 저하되기 쉬워 업무와 학업에 상당한 지장을 초래할 수 있다.

비염치료에 있어, 양약/한약에 대한 불신 경향(일시적 효과, 장기간 투약으로 인한 부작용 발현)이 있어, 비(非)수술에 대한 선호도가 증가(비염수술의 비용 부담) 및 부작용에 대한 우려하고 있음은 분명한 사실이다.

비수술적 비염 치료를 위해 사용되는 기기는 주로 특정 파장대의 LED 또는 레이저 광을 비강 내 환부에 조사하여 염증을 치료한다. 이러한 광 조사기는 적색광 또는 청색광과 같은 단일 광원을 사용하는데, 광원은 파장대 별로 그 효과가 다르기 때문에 다양한 파장대를 섭렵할 수 있는 광 조사기가 요구된다.

또한, 광을 이용한 비염 치료 효과가 미미하거나, 비강 내 주로 염증이 발생하는 비개골 부위에 광이 투과하지 못하여 생기는 이러한 물리적인 치료의 제한성을 극복할 수 있는 장치 고안이 요구되고 있다.

한편, 레이저 치료 의료기기 기술은 새로운 광원들의 출현으로 진화를 거듭하고 있는데 최근 활발히 제품화되고 있는 광원으로 광섬유레이저, LD(Laser Diode), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic LED), 표면발광 플라스틱 호일 등이 있다.

이러한 다양한 광원의 개발로 레이저 의료기기의 사용범위가 종합병원에서 개인병원을 거쳐 가정으로 확대되며 새로운 시장 창출 가능성이 높아지고 있으며 한국의 중소기업들은 여러 어려운 여건 속에서 섬세하고 다양한 치료용 레이저 개발 기술을 비약적으로 발전시키고 있다.

이러한 레이저 치료 기술은 복합적인 치료 기법이거나 기존 치료 방법을 개선하여, 새로운 효과를 도출할 수 있는 기술을 반영한 복합 원리를 사용할 때에만 임상 효과를 기대할 수 있으므로, 이러한 기술을 반드시 개발에 반영해야만 사업화 성공 가능성이 높아진다.

현재 사용되고 있는 비염치료기는 비강 내 국소 부위에만 조사하는 기능을 가진 기기로서, 이는 비강 내 치료 대상인 점막의 범위를 고려하지 않은 즉, 해부학적으로 중요한 치료 포인터를 반영하지 못한 광 조사 치료 기기로서 그 한계를 극복하여 차별화된 경쟁력을 지닌 제품을 개발하는 것이 필요하다.

레이저 노즐이 위치하는 작은 콧구멍 크기는 작은데 비하여 비강 내부는 상당히 넓은 공간으로써, 코 내부 조직은 상, 중 및 하 비갑개로 구성되어 넓은 부위의 점막 층을 형성하고 있다.

이 넓은 비점막은 지속적으로 점액질인 비루를 생성하고 있으며, 알레르기 반응이나 세균 감염에 의하여 점막이 비대해지거나 비루의 점액질 색상과 점도가 바뀌는 등의 현상이 일어난다.

비루를 생성할 수 있는 점막 층에는 단순히 비강 내벽뿐 만이 아니라 부비동이라 일컫는 눈, 코, 뇌 주변에 위치하는 여러 개의 작은 공간 역시 포함되는 조직으로서 이 조직 역시 내부의 점막에서 비루를 생성하고 있으며, 섬모운동을 통하여 이물질을 밖으로 배출하도록 동작한다.

부비동의 특징은 코 안과 부비동을 잇는 통로가 매우 협소한데, 바이러스 감염 등에 의하여 통로 벽이 붓게 되면 공기 순환의 차단과 함께 점액 분비물 배출이 불가능하게 되면서 비루가 쌓이고 세균이 번식하여, 두통과 악취를 유발하는 축농증으로 발전하게 된다.

이를 치료하기 위한 기존의 레이저 제품은 레이저의 직진성과 단색성을 이용하여 고출력 레이저를 표적 부위에 조사하여 해당 부위를 제거하는 수술용 레이저 처럼 국소부위에만 조사하기 때문에 치료 효율이 저하되는 문제점이 있다.

KR 등록특허공보 제10-1567946호(2015.11.04)

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 LLLT(LOW-LEVEL LASER THERAPY)를 활용한 비강 내 염증 및 통증을 완화할 수 있는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 비염 치료 프로브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 작은 콧구멍 또는 국소 부위 대신 넓은 코 내부 구조를 고려하여 효율적인 레이저 광 확산 구조를 구비한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 비염 치료 프로브를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 듀얼파장을 이용하여 효과적으로 비염을 치료할 수 있는 프로브를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 비강 내 넓은 범위의 조사와 더불어, 효과를 배가하기 위하여 레이저 침술을 병행할 수 있는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 비염 치료 프로브를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에서 상기 프로브를 저출력레이저를 이용한 광원이 설치되고, 상기 광원에서 출력되는 레이저 광은 렌즈를 통하여 확산되고 전반사 프리즘을 통하여 광이 유도되도록 구성함으로써 달성될 수 있다.

상기 프로브는 투명 구조로 광 확산을 유도하는 반원형의 홈이 표면에 다수 개 형성된 레이저 다이오드 커버와, 상기 레이저 다이오드 커버에 삽입 설치되어 레이저 다이오드에서 출력되는 광을 디퓨징(defusing)하는 렌즈, 비주를 압박하는 한 쌍의 노즈 클램프, 상기 한 쌍의 레이저 다이오드 커버가 삽입 설치되고, 상기 레이저 다이오드 커버 사이에 상기 한 쌍의 노즈 클램프가 삽입 설치되는 프로브 커버와, 상기 프로브 커버의 하부에 결합되어 상기 노즈 클램프를 지지하고, 레이저 다이오드가 삽입 설치되는 내부 커버, 그리고 프로브 커버와 결합되는 하부 커버를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 노즈 클램프는 코 기둥(비주)을 양쪽에서 압박하여 고정하도록 탄성재질의 집게형태로 구성하고, 비주를 압박하는 부위는 그 단부가 압박부위와 반대방향으로 향하도록 일부 돌출되게 구성한다.

상기 렌즈는 오목렌즈로 구성하고, 상기 오목렌즈에서 1차적으로 확산된 레이저 광은 상기 레이저 다이오드 커버의 표면에 형성된 반원형의 홈에 의하여 2차적으로 확산되도록 한다.

이러한 비염 치료 장치는 전원을 인가받아 650nm 및/또는 905nm 레이저 빔을 각각 동시에 출력하는 레이저 빔 출력부와, 상기 레이저 빔 출력부의 레이저 빔 출력 동작을 온(on) 또는 오프(off)시키기 위한 온/오프 버튼), 모드선택 버튼 그리고 레벨선택 버튼을 포함하는 키 입력부 및 상기 키 입력부의 키 입력에 따라 상기 레이저 빔 출력부로 레이저 빔 출력 동작 온/오프 신호를 제공하여 상기 레이저빔 출력부가 설정된 동작 시간 동안 설정된 레벨로 레이저 빔을 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성한다.

그리고 상기 렌즈는 다이오드 위치 기준 45° 각도로 반사면을 설치하여 입사되는 광이 전반사되도록 구성하는 것이 바람직하고, 입사되는 광이 콧방울 고랑 위, 콧방울 가장자리 모서리의 중심, 또는 코의 점막 중 어느 하나의 방향으로 전반사되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

따라서 본 발명의 일실시예에 의한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 의하면, LLLT(LOW-LEVEL LASER THERAPY)를 활용하여 비강 내 염증 및 통증을 완화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 의하면, 듀얼파장을 이용하여 효과적으로 비염을 치료할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 의하면, 효율적으로 레이저 광을 확산시킬 수 있어 레이저 광이 세포에 직접 조사되어 진정 효과와 염증 세포의 환원을 유도할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 의하면, 레이저 광으로 침술 효과를 유도 대체할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치의 주요 구성도,
도 2는 본 발명 비염 치료 장치의 사시도,
도 3은 본 발명 비염 치료 장치의 본체 사시도,
도 4는 본 발명 프로브의 분해 사시도,
도 5는 비강 프로브에 조립된 렌즈와 렌즈 빛의 확산과 굴절을 설명하기 위한 참고도면,
도 6은 반원형의 홈이 표면에 다수 개 형성된 레이저 다이오드 커버를 도시한 도면,
도 7은 PC 재질의 굴절률을 토대로 한 650nm와 905nm의 굴절률을 나타낸 그래프,
그리고
도 8 내지 도 9는 혈 자리를 예시한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

명세서 전체에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치의 주요 구성도로서, 본 발명은 외과용 레이저 수술기와 같이 조직을 파괴하는 강력한 레이저가 아니라 저출력 레이저를 사용하여 빛 에너지가 피부 조직을 투과하여 세포에 직접적인 영향을 주어 발생하는 생체 자극 효과의 LLLT(Low Level Laser Therapy)요법으로 본 발명은 650nm 및/또는 905nm의 듀얼 파장의 레이저를 적용하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 비강 내 국소 부위에 파장이 다른 또는 같은 두개의 저출력 레이저를 조사하여 통증 및 비염 증상을 완화시키는 비염 치료 장치이다.

도 2의 본 발명 비염 치료 장치의 사시도와 도 3의 본 발명 비염 치료 장치의 본체 사시도를 참고하면, 본 발명의 비염 치료 장치는 레이저 광을 출력하는 본체(100)와 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브(200)와 본체(100)와 프로브(200)를 연결하는 케이블(300)로 구성한다.

먼저 본체(100)는 전원부(120)로부터 전원을 인가받아 650nm 및/또는 905nm 레이저 빔을 각각 동시에 출력하는 레이저빔 출력부(150)와, 전원을 온/오프제어하기 위한 전원 버튼(141)과, 레이저 빔 출력부(150)의 레이저 빔 출력 동작을 온 또는 오프시키기 위한 시작/정지버튼(142), 그리고 레벨을 선택하기 위한 레벨 버튼(144)을 포함하는 키 입력부(140)와, 키 입력부(140)의 키입력에 따라 레이저 빔 출력부(150)로 레이저 빔 출력 동작 온/오프 신호를 제공하여 레이저 빔 출력부(150)가 설정된 동작 시간 동안 설정된 레벨로 레이저 빔을 출력하도록 제어하는 제어부(110)를 포함한다.

또한, 본체(100)는 비강 프로브(200) 연결 잭을 연결하는 프로브 연결 단자(149)와 제품의 전원 상태를 표시하는 전원/충전 LED(145)와 출력 세기 선택 LED(147)와 레이저 조사 모드 LED(146)와 충전단자(148) 등을 더 구비할 수 있다.

비강 프로브(200)는 저출력 레이저 광원이 설치되고, 광원에서 출력되는 레이저 광이 렌즈를 통하여 확산되고 전반사 프리즘을 통하여 광이 유도되도록 구성하여 비강 내 염증 및 통증을 완화하도록 하고, 효율적인 레이저 광 확산 구조를 구비하여 듀얼 파장을 이용하여 효과적으로 비염을 치료할 수 있도록 하는 것을 하나의 특징으로 한다.

도 4의 본 발명 프로브의 분해 사시도를 참고하면, 프로브(200)는 투명구조로 광 확산을 유도하는 반원형의 홈이 표면에 다수 개 형성된 레이저 다이오드 커버(220)와 레이저 다이오드 커버(220)에 삽입 설치되어 레이저 다이오드(243)에서 출력되는 광을 디퓨징(defusing)하는 레이저 반사 렌즈(221), 비주를 압박하는 한 쌍의 노즈 클램프(210)) 한 쌍의 레이저 다이오드 커버(220)가 삽입 설치되고, 레이저 다이오드 커버(220) 사이에 한 쌍의 노즈 클램프(210)가 삽입 설치되는 프로브 커버(230), 프로브 커버(230)의 하부에 결합되어 노즈 클램프(210)를 지지하고, 레이저 다이오드(243)가 삽입 설치되는 PCB 고정 커버(240) 및 프로브 커버(230)와 결합되는 하부 커버(242)를 포함하여 구성한다.

노즈 클램프(210)는 코기둥(비주)을 양쪽에서 압박하여 고정하도록 탄성재질의 집게형태로 구성하고, 비주를 압박하는 부위는 그 단부가 압박부위와 반대방향으로 향하도록 일부 돌출되도록 구성한다.

또한, 렌즈(221)는 오목렌즈이고, 상기 오목렌즈에서 1차적으로 확산된 레이저 광은 레이저 다이오드 커버(220)의 내부 표면에 형성된 반원형의 홈에 의하여 2차적으로 확산되도록 구성한다.

또한, 렌즈는 다이오드 위치 기준 45° 각도에 반사면을 설치하여 입사되는 광이 전반사되도록 구성하고, 입사되는 광이 콧방울 고랑 위, 콧방울 가장자리 모서리의 중심, 또는 코의 점막 중 어느 하나의 방향으로 전반사되도록 구성하는 것이 바람직하다.

노즈 클램프(210)는 인체에 무해한 성분인 실리콘을 소재로 사용하여, 제품을 코에 고정하는 방식으로, 집게 형태로 인체의 코 기둥(비주)을 압박하여 고정하나, 부드럽고 탄력있는 소재로써 자극감이 덜하도록 구성한다. 특히 상단 끝처리는 바깥을 향하게 하여 착용자로 하여금 압박감을 최소화할 수 있도록 구성한다.

즉, 비주를 압박하는 부위는 그 단부가 압박부위와 반대방향으로 향하도록 일부 돌출되도록 구성함으로써, 압박감을 최소화하는 것이다.

또한, 레이저 다이오드 커버(220)에 형성된 반원형의 홈(223)은 도 6의 반원형의 홈이 내부 표면에 다수 개 형성된 레이저 다이오드 커버를 도시한 도면을 참고하면, 32개의 작은 반구가 파여 있어 레이저를 콧속 구석구석에 조사할 수 있도록 구성되어 있다.

도면을 참고하면, 레이저 빛을 오목렌즈(224)를 통하여 확산시켜도 여전히 가운데 방향에 레이저 빛((c)의화살표)이 더 강하게 조사되기 때문에 이 강한 중심부의 광선을 32개의 작은 반원형의 홈(223)을 이용하여 콧속 구석구석으로 빛을 퍼뜨려 주는 역할을 수행하도록 하는 것이다.

즉, 하단 도면을 참고하면, 렌즈의 바깥 구조물인 DIODE COVER의 상단 내부에 32개의 작은 반원 모양의 홈을 파내어 빛의 굴절을 유도하고 있음을 알 수 있다.

하단 좌측 도면처럼 중심에 집중화된 광의 분산 구조를 모식화하면, 우측의 그림처럼 파인 각 반구가 빛을 확산시켜 비강 내부를 광범위하게 조사하게 하는 형태이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 비강기 구조는 인간 공학적 설계로 광 확산을 위한 오목렌즈와 32개 반원형의 홈(223)을 이용한 것을 또 하나의 특징으로 한다.

기존 레이저 제품은 레이저의 직진성과 단색성을 이용하여 강력한 레이저를 표적 부위에 조사하여 해당 부위만큼 제거하는 수술용 레이저 기기와 같이 국소 부위만 조사하기 때문에 치료 효율이 저하되나, 본 발명은 넓은 코 내부 조직에 효율적인 레이저 광 확산 조사 방식을 도입하여 임상 치료 효과를 기대할 수 있도록 한 것이다.

도 5는 비강 프로브에 조립된 렌즈와 렌즈 빛의 확산과 굴절을 설명하고 있는데, 좌측 모식도는 디퓨징 렌즈가 조립된 비강 프로브 돌기 그리고 우측은 렌즈에 의한 빛의 확산과 굴절에 관한 것이다.

LASER DIODE에서 발생된 레이저 광을 오목렌즈(224)가 1차적으로 확산시키고, 중심부에 아직 비교적 많이 밀집되어 있는 광을 2차적으로 DIODE COVER 상의 32개 작은 반원의 홈(223)이 빛을 한 번 더 확산시키도록 하는 것이다.

또한 레이저 광의 굴절을 예상하면, θ>40°일 때 전반사가 이루어지는 것을 알 수 있다.

우측도면은 광 물리학 교수의 자문에 의해 제시된 본 발명 제품의 레이저 광 확산 경로의 모식도로써 수많은 굴절과, 반사(난반사, 전반사 등)가 진행되고 있음을 이해할 수 있다.

레이저의 장점은 단색성과 직진성으로 빛 확산 시 파장의 변함이 없으며, 구조물을 이용하여 그 방향을 정할 수 있고 빛을 정량화 시킬 수 있는 것이다.

본 발명에서는 1차적으로 렌즈에서 광굴절을 유도한 후 주위 구조물에서 한 번 더 굴절 및 전반사가 일어나도록 설계하였다. 즉, 렌즈에서 빛을 좌우로 45° 이상 분산하고, 렌즈 구조를 이용하여 광 일부를 전반사하여 원하는 곳으로 조사될 수 있도록 유도하였으며, 또한 렌즈에 DIODE COVER를 장착하여 레이저 광이 난반사되도록 하였다.

전반사란 굴절률이 큰 물질 쪽에서 굴절률이 작은 물질 쪽으로 빛이 직진할 때, 입사각이 임계각보다 커지면 빛이 모두 반사되는 현상으로, 본 발명은 원하는 혈 자리의 광 조사를 위하여 다이오드 위치 기준으로 45° 각도에 반사면을 설치하여 전반사를 유도하는 것이다.

반사 비율은 8:2로써 약 20%의 빛의 반사된다.

반사 비율은 레이저 다이오드 직경대비 20%를 차지하는 부분으로 빛의 양을 다이오드의 면적 대비 20%를 전달하고자, 아래의 [수학식 1]을 적용한다. 이 값은 단순 계산 수치로 실 측정값과 상이할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서 레이저 출력을 5mW로 구성하면 혈 자리 반사면으로 전달되는 20%에 해당하는 광은 1mW 이하가 될 것이다.

혈 자리 자극을 위해선 경혈의 깊이를 고찰해 보아야 하는데, 361개의 경혈의 평균 깊이는 0.48村으로 약 1.1~1.5cm에 해당된다.

따라서 본 발명의 비염 치료 장치에서 사용하는 905nm GaAs 레이저는 30~50mm의 투과력을 가지고 있어, 생체자극효과를 내기에 충분한 가능성을 보이고 있다.

도 8의 혈 자리를 예시한 도면을 참고하면, 비염 치료에 사용되는 대표적인 혈 자리는 영향(L.I.-20)으로서 좌우 콧방울 가장자리 중앙에 위치한다. 한국 국가표준(KS)에서는 그 위치를 얼굴, 콧방울 고랑 위, 콧방울 가장자리 모서리의 중점과 같은 높이로 설명하고 있는데, 영향(L.I.-20)은 십이정경의 하나인 수양명대장경에 속하는 혈 자리로서 비염으로 고생하는 환자에게 침술을 실시한다.

또한, 상영향(Ex-HN-8) 및 내영향(Ex-HN-9)은 십사경맥에 소속되지 않는 혈 자리로, 경험에 의하여 발견되어 효용이 있다고 알려진 혈 자리로, 이 때문에 서로 상이한 위치와 경락 이론에 의하여 작용과 적응증을 해석할 수 없으나, 이 중 치료 효능이 높은 상당한 혈들이 알려져 있다.

상영향은 비통혈으로도 불리며, 내영향은 상영향 반대편, 즉 코의 점막 쪽에 위치하고 있다.

프로브(200)가 삽입되어 자극할 수 있는 혈 자리는 근거리에 위치한 상영향(비통혈)과 내영향인데 보통 영향과 상영향까지는 침술을 실시하지만 내영향의 경우에는 보통 잘 실시하지 않는데, 그 이유는 코 안쪽 점막 내부에 위치하여 침술 진행 시 피부를 뚫고 들어가 심한 고통과 약간의 출혈을 유발할 수 있기 때문이다.

그러나 레이저 침술의 경우 이와 같은 문제점 없이 시술 할 수 있어 매우 유용한 요법이다.

1회의 레이저 조사를 통하여 비강 내 전체 부위에 빛을 확산시킴과 더불어, 낮은 출력으로도 생체 자극이 가능한 레이저 침술의 이점을 반영하여, 총 광량의 일부를 비염 환자의 코 혈 자리에 유도시킴으로써 그 치료 효용성을 극대화하고자 하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는 비염 혈 자리로의 광 유도를 위해서 전반사 프리즘 구조를 사용하는 것이다.

도 9는 렌즈 구조물에서 전반사된 총량의 20% 빛이 코의 좌우 바깥쪽 혈 자리를 조사할 수 있음을 예시한 것으로, 프로브를 코 안에 삽입하였을 때 빛을 코 좌우 양쪽에 대칭으로 위치하는 혈 자리 모두를 자극할 수 있는 특징이 있다.

도 7의 PC 재질 굴절률을 토대로 한 650nm 및/또는 905nm의 굴절률 상관관계를 도시한 그래프를 참고하면, 각 파장별로 굴절률이 달라짐을 제시하고 있으나 그 차이는 실적용 시 크지 않다.

상술한 구성을 통하여 본 발명의 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치는 전원부(120)를 통해 정류된 전원은 제어부(110)를 동작시키고 사용자의 키 입력부(140) 조작에 의하여 레이저빔출력부(150)가 제어되도록 동작한다.

즉, 설정된 단계에 따라 레이저 출력이 발생되어 비강기로 출력되는 것이다.

본 발명에서의 전원부(120)는 AC 100-240V, 50-60 Hz, 12 VA를 사용하고, 배터리충전부(130)는 DC 3.7 V, 1130 mAh, Li-ion으로 구성한다.

참고로 IEC 60825-1(2007)에 의한 레이저 등급은 3R이며, 사용매질에 따른 분류는 반도체레이저인 InGaAs/GaAs를 사용한다.

제어부(110)에 내장된 소프트웨어는 설정 및 작동 모듈의 구조로 구성되어 있는데, 설정모듈에는 ON/OFF 버튼을 누르면 기기 동작 상태를 사용자가 확인하기 위해 LED 점등으로 표시되며, 작동모듈에는 레이저, 주파수, 출력 및 작동 시작과 종료의 기능이 포함되어 있다.

또한, 치료효과의 극대화(예: 비강 내의 깊숙한 곳까지 치료광이 다다를 수 있도록 함)와 사용의 편리성(예: 치료 동안 숨을 쉴 수 있게 함. 치료 동안 콧물이 흘러내리는 것을 방지함), 그리고 부작용의 감소(예: 빛이 눈으로 조사되지 않도록 함) 등의 효과가 있다.

이러한 비염 치료 장치는 먼저 프로브(200)의 연결잭을 본체 윗면의 프로브 연결단자에 연결하고, 전원버튼(141)을 이용하여 전원을 인가한다.

바람직하게는 전원버튼을 3초간 눌러 LED가 점등되도록 한다.

이때 LED의 파란색은 전원 켜짐을, 빨간색 점멸은 배터리 부족을, 빨간색 점등은 충전 중임을 그리고 초록색은 충전 완료로 표시할 수 있다.

그리고 본체 좌측면의 모드버튼(143)을 이용하여 사용모드를 설정한다. 버튼을 누를 때마다 레이저 조사 패턴이 순환적으로 변경되며 각각의 LED가 점등된다.

모드 선택이 완료되면 레벨버튼을 이용하여 레벨을 설정한다.

레벨이 설정되면 프로브(200)를 비강내에 삽입하는 데 프로브의 L,S가 표시된 부분(모델에 따라 상이함)이 눈에 보이는 상태로 코에 삽입하여 움직이지 않게 고정하고, 동작 버튼을 눌러 레이저가 조사되게 한다,

5분간 사용 시간이 종료되면 코에서 프로브를 뺀 다음 좌우를 바꾸어 다시 5분간 실시하도록 한다(모델에 따라 상이함).

이후 사용 시간이 종료되면 프로브를 코에서 분리하면 된다.

상술한 바와 같이 시중 비염치료기는 비강 내 국소 부위에만 광 조사하는 기능의 제한성이 있는데, 이는 비강 내 점막 조직 범위 등 해부학적인 중요한 치료 포인터를 반영하지 못한 광 조사 치료법으로서 본 발명은 그 한계를 극복하여 차별화된 경쟁력을 기술을 반영한 발명이라 할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 본체 110 : 제어부
120 : 전원부 130 : 배터리충전
140 : 키 입력부 141 : 전원버튼
142 ; 시작정지버튼 143 : 모드버튼
144 : 레벨버튼 150 : 레이저 빔 출력부
160 : 표시부 170 : 전원 정전압부

Claims (7)

1. 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치에 있어서,
   상기 프로브는
   저출력 레이저를 이용한 광원이 설치되고,
   상기 광원에서 출력되는 레이저 광은 렌즈를 통하여 확산되고 전반사 프리즘을 통하여 광이 유도되도록 구성하고
   상기 렌즈는
   다이오드 위치 기준 45° 각도의 반사면을 설치하여 입사되는 광이 전반사되도록 구성한 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프로브는
   투명구조로 광 확산을 유도하는 반원형의 홈이 표면에 다수 개 형성된 레이저 다이오드 커버;
   상기 레이저 다이오드 커버에 삽입 설치되어 레이저 다이오드에서 출력되는 광을 디퓨징(defusing)하는 렌즈;
   비주를 압박하는 한 쌍의 노즈 클램프;
   상기 한 쌍의 레이저 다이오드 커버가 삽입 설치되고, 상기 레이저 다이오드 커버 사이에 상기 한 쌍의 노즈 클램프가 삽입 설치되는 프로브 커버;
   상기 프로브 커버의 하부에 결합되어 상기 노즈 클램프를 지지하고, 레이저 다이오드가 삽입 설치되는 내부 커버; 및
   상기 프로브 커버와 결합되는 하부 커버;
   를 포함하는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 노즈 클램프는
   코 기둥(비주)을 양쪽에서 압박하여 고정하도록 탄성재질의 집게형태로 구성하고, 비주를 압박하는 부위는 그 단부가 압박부위와 반대방향으로 향하도록 일부 돌출되는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 렌즈는
   오목렌즈이고, 상기 오목렌즈에서 1차적으로 확산된 레이저 광은 상기 레이저 다이오드 커버의 내부 표면에 형성된 반원형의 홈에 의하여 2차적으로 확산되는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 비염 치료 장치는
   전원을 인가받아 650nm 또는 905nm 레이저 빔 중 어느 하나 이상을 각각 또는 동시에 출력하는 레이저빔 출력부;
   상기 레이저 빔 출력부의 레이저 빔 출력 동작을 온 또는 오프시키기 위한 온/오프버튼, 모드선택 버튼 그리고 레벨선택 버튼을 포함하는 키 입력부; 및
   상기 키 입력부의 키 입력에 따라 상기 레이저 빔 출력부로 레이저 빔 출력 동작 온/오프 신호를 제공하여 상기 레이저 빔 출력부가 설정된 동작시간 동안 설정된 레벨로 레이저 빔을 출력하도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 렌즈는
   입사되는 광이 콧방울 고랑 위, 콧방울 가장자리 모서리의 중심, 또는 코의 점막 중 어느 하나의 방향으로 전반사되도록 구성하는 저출력 레이저 광 확산 기반 기술을 적용한 프로브를 구비한 비염 치료 장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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