KR102204002B1 - 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷 - Google Patents

Abstract

의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷이 개시된다. 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷은 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 의료용 레이저에 사용되는 615~855nm 파장 범위 내에서 서로 다른 파장대의 복수의 레이저 다이오드(LED1,LED2,LED3)를 순차적으로 조합하여 배치하고, 저출력 레이저 요법(LLLT)에 따라 펄스 형태의 레이저 빛을 두피에 조사시켜 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하며, 두피를 뚫고 들어간 레이저 광을 다지점에 있는 복수의 모낭에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 모낭세포에 케라틴을 형성하게 하여 두피를 성장을 촉진하여 탈모를 방지한다.

Description

의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷{Helmet for preventing hair loss by using the laser for medical treatment}

본 발명은 탈모의 치료 및 예방을 위한 엘이디(LED) 사용한 탈모 치료기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈모 방지용 헬맷 또는 모자의 내피에 610 ~ 900nm 파장 대역 범위를 갖는 엘이디를 배치하고 이를 두피에 조사함으로 사용자의 탈모를 예방하는 탈모치료기에 관한 것이다.

즉 본발명은 다수의 파장대를 발생하는 하나의 엘이디를 복수개 설치하고 저출력 레이저 요법(LLLT: Low Level Laser Therapy)에 따라 연속광을 두피에 조사시켜 모낭으로의 혈류를 증가시켜, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하며, 두피를 뚫고 들어간 광들이 다지점에 있는 복수의 모낭에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 모낭세포에 케라틴을 형성하게 함으로써 두피를 성장을 촉진하며 탈모를 방지하는, 엘이디를 사용한 탈모 방지용 헬맷에 관한 것이다.

일반적으로, 저출력 레이저 요법(LLLT: Low Level Laser Therapy)은 통증치료, 여드름치료, 창상치료, 모발치료 등 여러 가지 분야에 사용되고 있으며, 일반적으로 600~1,300㎚범위의 파장의 엘이디가 사용되고 있으며, 이때 에너지 강도가 10~1,000㎽인 것을 특징으로 한다. 이러한 엘이디 광들이 생체에 조사되면, 생체조직이 활성화되어 치유가 빨라지게 되며 이에 따라 탈모방지와 발모에 도움이 된다. 탈모는 모낭이 위치하고 있는 깊이에 레이저가 적절히 도달하는 것이 중요하므로, 모낭의 깊이까지 침투할 수 있는 LED가 사용된다.

저출력 LED를 사용한 치료법은 국제적으로 공인된 치료법으로써 약한 광을 저를 피부에 조사하면 DNA를 자극, 단백질 합성을 늘리고 세포분열을 활발하게 만들어 혈액순환 개선효과와 손상된 조직의 재생과 피부궤양치료 등의 효과가 있는 것으로 알려졌다.

즉, 약한 레이저 빛을 인체에 조사하면 혈관이 확장되고 혈액순환이 개선되어 손상된 세포조직을 정상으로 돌아가게 하며, 또한 경혈에 조사하면 침이나 뜸과 같은 자극효과가 있어 피부나 근육의 통증을 제거하고 환부의 완치를 촉진시키게 된다.

현대인들은 과도한 스트레스와 과로, 환경오염, 약물 오남용, 화학물질 및 기타 외부 자극에 의해 모발이 심각하게 손상되고 있으며, 남성은 물론 여성 탈모 환자들도 기하급수적으로 증가하고 있다.

의학 박사의 전문의 소견을 인용하면, 탈모의 70~80%는 안드로겐형 탈모이며, 안드로겐형 탈모는 남성호르몬인 테스토스테론이 두피의 5 환원효소와 결합하여 DHT호르몬이 만들어지면서 모근 파괴물질을 분비하여 탈모가 진행된다.

안드로겐형 탈모는 남성의 경우 모발이 점차 가늘어지며 이마와 머리털의 경계선이 뒤로 밀리면서 M자 모양으로 이마가 넓어지며 머리 정수리 부위에도 탈모가 서서히 진행된다. 여성은 남성과 달리 이마 위의 모발선이 유지되면서 머리 중심부의 모발이 가늘어지고 머리숱이 적어지는 특징을 가진다.

2007년에 저출력 레이저를 사용한 렉싱턴 사의 Hairmax Lasercomb가 탈모 치료 용도로 미국 FDA의 승인을 받았다. 레이저 탈모 치료는 사용이 용이하고 비침습적(non-invasive)이며 부작용이 적고 새로운 탈모 치료 방법으로 각광 받고 있다.

탈모의 치료 기술은 현재 의료계에서 폭넓게 활용하고 있는 탈모 치료제로 미녹시딜, 프로페시아 그리고 마사지 또는 레이저를 사용한 탈모치료기 등을 들 수 있다.

근래에는, 적외선이 탈모치료에 효과가 있는 것이 알려지면서 이를 이용한 여러 장치가 연구 개발되고 있으며, 이에 따라 최근 헬멧이나 모자 형태의 치료기 내부에 다수의 레이저 소자를 실장하여 모자를 쓴 상태로 레이저 치료를 받을 수 있는 제품이 소개되고 있다.

그러나, 헬멧 형태의 탈모치료기는 하나의 파장을 발생시키는 엘이디만은 사용함에 따라 탈모치료에 효과를 정확히 확인할 수 없는 문제가 있다.

또한 엘이디를 어떠한 형태로 배치하는 것이 유리한지를 알 수 없어 적당히 배치하여 효율이 떨어지는 문제가 있다.

특허등록번호 10-0546080 특허등록번호 10-1670223 특허등록번호 10-1832903 특허등록번호 10-1586420 특허공개번호 10-2009-0017801 특허공개번호 10-2009-0090739

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 엘이디를 구비하되 파장대가 610~900nm 내에서 다양한 파장대를 갖는 빛을 발생하는 다파장 엘이디를 사용하여 탈모치료의 효과를 극대화 하는 탈모 방지용 헬맷을 제공한다.

또한 본 발명의 목적은 엘이디의 배치와 두피에 엘이디를 조사하는 운용방안을 제시함으로써 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하여 두피를 성장을 촉진하며 탈모를 방지하는, 탈모 방지용 헬맷을 제공한다.

본 발명에서 사용하는 상기 복수의 엘이디는 하나의 칩에서 하나의 파장대의 광을 발생할 수 도 있고, 하나의 칩이 복수의 파장대의 광을 발생할 수도 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 탈모 방지용 헬맷과 광조사 시스템 및 상기 탈모 방지용 헬맷의 내피에 구비되고, 제1다파장을 발광하는 제1엘이디와 제2다파장을 발광하는 제2엘이디가 조합되어 배치됨에 따라 서로 다른 파장이 두피에 조사하는 엘이디가 조합 배치된 엘이디 모듈을 포함한다.

또한 상기 광조사 시스템은 엘이디 작동부와 정전류/정전압을 공급하는 전원 공급부와, 광출력을 제어하고 일정 시간 동안 연속적으로 조사하여 탈모 치료 부위에 광생체자극이 이루어지도록 제어하는 제어 시스템 및 상기 제어 시스템에 연결되는 표시부와, 상기 제어 시스템에 연결되는 냉각기 및 상기 제어 시스템에 연결되며, 시간을 계수하는 타이머를 포함한다.

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 엘이디 모듈은 탈모 예방과 치료를 수행하는 광생체자극을 위해 610 ~ 900nm 파장 대역의 다수의 엘이디 들이 배치되어 구성된다

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제1엘이디는 3개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제1엘이디에서 발생하는 제1파장대는 625~635nm 이고 제2파장대는 710~730nm 이며, 제3파장대는 840~860nm 인 것을 포함한다.

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제2엘이디는 4개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제2엘이디에서 발생하는 제1파장대는 638~650nm이고 제2파장대는 654~666nm 이며, 제3파장대는 750~770nm이고, 제3파장대는 798~828nm 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1엘이디와 제2엘이디는 2 ~ 10㎽의 출력을 갖고 각각 소정의 위치에 배치되되 상기 배치형태는 각엘이디가 배치된 지점을 직선으로 연결했을 때 정육각형 모듈(600)을 이루되 그 중심에도 엘이디가 배치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 육각형 모듈은 상하 좌우로 배치됨에 따라 배치된 모든 엘이디는 모두 육각형 모듈에 포함되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 육각형 모듈에는 중심에 위치한 중심엘이디(600의 g)와 주변에 위치한 주변 엘이디(600의 a, b, c, d, e, f)로 주변엘이디는 총 6개로서, 중심엘이디에서 각 주변엘이디까지를 거리를 특정한다.

즉 600에서 a와g 사이의 거리를 L1, b와g 사이의 거리를 L2, c와g 사이의 거리를 L3, d와g 사이의 거리를 L4, e와g 사이의 거리를 L5, f와g 사이의 거리를 L6 이라 할 때 L1 = L2 = L3 = L4 = L5 = L6 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 육각형 모듈에는 중심에 위치한 중심엘이디(600의 g)와 주변에 위치한 주변 엘이디(600의 a, b, c, d, e, f)로 주변엘이디는 총 6개로서, 근접한 엘이디가 위치한 지점까지의 거리를 특정한다.

즉 600에서 a와b 사이의 거리를 k1, b와c 사이의 거리를 k2, c와d 사이의 거리를 k3, d와e 사이의 거리를 k4, e와f 사이의 거리를 k5, f와a 사이의 거리를 k6 이라 할 때 k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k6 인 것을 특징으로 한다.

또한 하나의 제1엘이디를 제1구성, 하나의 제2엘이디를 제2구성이라 하고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 제1구성과 제2구성이 동일 비율로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 제1엘이디와 제2엘이디가 밀착되어 배치된 구성을 제3구성이라 할 때

상기 제3구성을 전체지점의 40% 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내피에는 레이더 다이오드가 추가로 설치되되 상기 레이저 다이오드의 파장은 650nm이고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점에서 4~6% 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 엘이디를 구비하되 파장대가 610~900nm 내에서 다양한 파장대를 갖는 빛을 발생하는 다파장 엘이디를 사용하여 탈모치료의 효과를 극대화 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 엘이디의 배치와 두피에 엘이디를 다양한 방법으로 조사하는 운용방안을 제시함으로써 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하여 두피를 성장을 촉진하며 탈모를 방지하는 효과가 있다.

본 발명에서는 실험을 통해 위에서 확인한 바와 같이 엘이디는 육각형으로 배치하되 제1구성을 30%, 제2구성을 30% 제3구성을 40% 배치하고 동시에 7개의 파장을 활용하면서 레이저 다이오드를 추가시켜 총 8파장을 통해 탈모를 치료했을 때 머리카락의 증분지수가 가장 큰 것으로 확인되어 그 효과가 입증되었다.

따라서 본 발명은 다파장 엘이디를 두피에 조사시켜 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하며, 두피를 뚫고 들어간 레이저 광을 다지점에 있는 복수의 모낭들에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 모낭세포에 케라틴을 형성하게 하여 두피를 성장을 촉진하며 탈모를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 탈모 방지용 헬멧의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 일실시예에 따른 헬멧본체와 머리커버부의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 헬멧본체와 머리커버부의 결합상태를 나타낸 저면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 작동부의 평면도,
도 5은 피부 질환 치료용 LED 파장 대역과, 파장(nm)에 따른 LED 칩의 광 출력(mW),
도 6은 광원 파장에 따른 피부 투과 깊이를 보인 그림,
도 7은 3개의 파장대 광을 동시에 발생하는 엘이디의 전기적 특성을 도시한 그림,
도 8는 4개의 파장대 광을 발생하는 엘이디의 전기적 특성을 도시한 그림
도 9는 엘이디의 배치형태를 나타낸 그림이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.

본 발명의 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷은 탈모 방지용 헬맷과 광조사 시스템 및 상기 탈모 방지용 헬맷의 내피에 구비되고, 하나의 엘이디가 다파장을 발생시켜 두피에 조사하는 엘이디가 조합배치된 엘이디 모듈을 포함한다.

또한 본 발명에서 상기 광조사 시스템은 엘이디 작동부와 정전류/정전압을 공급하는 전원 공급부와 광출력을 제어하고 일정 시간 동안 연속적으로 조사하여 탈모 치료 부위에 광생체자극이 이루어지도록 제어하는 제어 시스템 및 상기 제어 시스템에 연결되는 레이저 공진기와 상기 제어 시스템에 연결되는 표시부와 상기 제어 시스템에 연결되는 냉각기와 상기 제어 시스템에 연결되며, 시간을 계수하는 타이머를 포함한다.

또한 본 발명은 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 엘이디 모듈은 탈모 치료에 효과적인 광생체자극을 위해 610 ~ 900nm 파장 대역의 다수의 엘이디들이 전체적으로 배치하여 구성한다.

이때 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제1엘이디는 3개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제1엘이디에서 발생하는 제1파장대는 625~635nm 이고 제2파장대는 710~730nm 이며, 제3파장대는 840~860nm 인 것을 포함한다.

도 7을 보면 하나의 엘이디가 3개의 파장대 광을 조사하는 특성을 설명하고 있다. 여기서 조사되는 빔의 피크치 파장대는 625~635nm, 710~730nm, 840~860nm 임을 알 수 있다.

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제2엘이디는 4개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제2엘이디에서 발생하는 제1파장대는 638~650nm이고 제2파장대는 654~666nm 이며, 제3파장대는 750~770nm이고, 제3파장대는 798~828nm 인 것을 포함한다.

도 8을 보면 하나의 엘이디가 4개의 파장대 광을 조사하는 특성을 설명하고 있다. 여기서 조사되는 빔의 피크치 파장대는 638~650nm, 654~666nm, 750~770nm, 798~828nm 임을 알 수 있다.

이때 하나의 제1엘이디를 제1구성, 하나의 제2엘이디를 제2구성이라 하고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 제1구성과 제2구성이 동일 비율로 배치되는 것이 바람직하다.

또한 제1엘이디와 제2엘이디가 밀착되어 배치된 구성을 제3구성이라 할 때

상기 제3구성을 전체지점의 40% 배치하는 것이 바람직하다.

또한 상기 내피에는 레이더 다이오드가 추가로 설치되되 상기 레이저 다이오드의 파장은 650nm이고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 4 ~ 6% 배치되는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명의 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷은 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 의료용 레이저에 사용되는 615~855nm 파장 범위 내에서 서로 다른 파장대의 복수의 엘이디(LED1, LED2, LED3)를 순차적으로 조합하여 배치될 수 도 있다.

이러한 저출력 레이저 요법(LLLT: Low Level Laser Therapy)에 따라 연속광 또는 펄스광 형태의 엘이디 빔을 두피에 조사시킴으로써 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하며, 두피를 뚫고 들어간 레이저 광을 다지점에 있는 복수의 모낭들에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 모낭세포에 케라틴을 형성하게 하여 두피를 성장을 촉진하며 탈모를 방지하게 된다.

도 1은 탈모 방지용 헬멧의 구성을 나타낸 블록도, 도 2는 일실시예에 따른 헬멧본체와 머리커버부의 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 헬멧본체와 머리커버부의 결합상태를 나타낸 저면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 작동부의 평면도이다.

탈모 방지용 헬멧은, 사용자가 머리에 쓸 수 있도록 내부가 중공 된 반구 형상의 헬멧본체(100)와, 상기 헬멧본체(100)의 내부에 수납되되, 머리의 외형에 따라 위치조정이 가능한 머리커버부(200)와, 상기 머리커버부(200)에 부착되어 광을 출력하는 레이저모듈(300) 및 상기 레이저모듈(300)의 점멸을 제어하는 작동부(400)를 포함하여 이루어지며, 상기 작동부(400)의 제어에 의해 상기 엘이디모듈(300)을 일정 시간 간격으로 on/off 하여 사용자의 머리 두피에 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다.

필요에 따라 상기 엘이디 모듈은 연속적으로 사용자의 머리두피에 레이저를 조사 할 수 있다.

이때, 상기 머리커버부(200)는 다수의 판형부재(210)와, 상기 판형부재(210)를 연결하는 연결부(220)로 이루어진다.

이때 상기 연결부는 자석으로 이루어져 서로의 조립이 용이하게 결합될 수 있다.

그리고 상기 다수의 판형부재(210)는 상기 헬멧본체(100)의 내부에 부착되는 부착부(미도시)를 구비하여, 상기 연결부(220)로 연결된 다수의 판형부재(210)는 상기 헬멧본체(100)의 내부에 부착된다.

여기서 상기 머리커버부는 헬멧본체의 내부에 자석으로 부착됨에 따라 탈부착이 쉽게 이루어진다.

또한 헬멧본체의 내부에는 아래쪽에 착용감을 높이기 위해 탄력부가 다수개 부착되며 상기 탄력부는 내피가 부착된 부위와 겹치기 않도록 헬멧본체 내부의 아래쪽에 배치된다.

이러한 탄력부는 헬멧본체 내부의 아래쪽에 테두리부의 주변에 배치되어 머리의 주변을 가압하여 착용감을 높여준다.

또한, 상기 다수의 판형부재(210)에는 다수의 레이저 모듈이 부착되고, 상기 연결부(220)는 변형이 가능한 밴드로 형성되어 상기 다수의 판형부재(210)가 독립적으로 움직여 사용자의 머리 형태에 따라 변형되어 안착되도록 구비된다.

이때, 상기 레이저 모듈(300)은 상기 다수의 판형부재(210)의 내부에 내장되어 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 사용자의 두피와 대응되는 상기 다수의 판형부재(210)의 저면은 상기 레이저 모듈(300)의 광이 투과될 수 있도록 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연결부(220)는 상기 다수의 판형부재(210) 측면에 결합하는 끼움부(221)와, 상기 끼움부(221)를 연결하는 밴드부(222)를 포함하여 이루어진다.

따라서 상기 밴드부(222)의 탄성에 의해 상기 다수의 판형부재(210)들 사이에 유격이 형성됨으로써 상기 다수의 판형부재(210)가 독립적으로 움직여 사용자의 머리 형태에 따라 변형되어 안착될 수 있다.

그리고 상기 다수의 판형부재(210)의 측면에는 상기 끼움부(221)가 끼워지는 끼움홀(211)이 형성되며, 상기 밴드부(222)가 통과하는 통과홀이 더 형성될 수 있다.

일실시예로써 상기 다수의 판형부재(210)는 반구 형상을 이루는 것으로, 3 개의 판형부재로 구비될 수 있다.

이때 3 개의 판형부재 중 중심에 제1 판형부재(210a)가 구비되며, 상기 제1 판형부재(210a)의 일측과 타측에 각각 제2 판형부재(210b) 및 제3 판형부재(210c)가 구비되어 상기 연결부(220)를 매개로 결합된다.

또한, 상기 제1 판형부재(210a)에는 상기 끼움부(221)가 끼워지는 끼움홀(221)이 양측면에 형성되며, 상기 제2 판형부재(210b)의 타측면과 상기 제3 판형부재(210c)의 일측면 각각에 상기 끼움홀(221)이 형성된다.

또한, 상기 작동부(400)는 상기 레이저 모듈(300)과 유선으로 연결되어 상기 헬멧본체(100)와는 이탈되어 구비되며, 상기 레이저 모듈(300)에 공급되는 배터리는 상기 작동부(400)에 구비된다.

따라서 상기 헬멧본체(100)나 상기 판형부재(210)에는 별도의 배터리를 구비하지 않음에 따라 헬멧본체(100)의 무게를 감소시킬 수 있어 헬멧본체(100)를 착용하는 사용자의 불편함과 피로감을 최소화 시킬 수 있다.

또한 본 발명에서는 엘이디를 작동시키는 전원(베터리)를 헬멧본체가 아닌 작동부에 삽입시켜 전자파 발생으로 인한 안정성 문제를 해결하였다.

또한, 상기 작동부(400)는 상기 배터리에 충전하는 충전기가 구비되어 상기 배터리를 충전하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 작동부(400)에 구비된 배터리를 충전하는 충전기에 공급되는 전원은 유선 또는 무선으로 공급되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탈모 방지용 헬멧은 헬멧본체(100)를 거치하는 거치대(500)를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 거치대(500)에는 무선충전기가 구비되어 상기 작동부(400)를 상기 거치대(500)에 거치함에 따라 충전이 이루어질 수 있다.

이때, 상기 거치대(500)의 상면에는 상기 헬멧본체(100)의 테두리가 안착되는 안착부(510)와 상기 작동부(300)가 수납되는 오목부(520)가 구비될 수 있다.

상기 다수의 엘이디 모듈(300) 각각은 소정의 파장을 갖는 광을 조사하되, 상기 소정의 파장은 두 가지 이상의 파장대를 조합하여 형성할 수 있다.

즉, 상기 소정의 파장은 예를 들어 적색파장과 적외선 파장을 가짐에 따라 상기 적색파장과 적외선 파장이 각각의 파장이 유지된다.

이에 따라, 두피에 전달되는 본래의 파장대의 광과 두개 이상의 파장이 맥놀이 파장을 형성하여 두피에 전달되는 빛에 의해 두피의 혈액순환을 자극함으로써 탈모 치료 효과를 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 엘이디(300)은 다수개 배치하되, 상기 적색파장을 갖는 레이저모듈과 상기 적외선 파장을 갖는 레이저모듈은 서로 번갈아 배치하거나 동일한 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 탈모관련 헬멧의 내피에 복수의 엘이디가 구비된 탈모 방지용 헬맷에 레이저 모듈들이 배치된다.

의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷은 사용자의 머리 사이즈에 맞게 사이즈 조절이 가능한 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 다수의 엘이디가 조합되어 배치된다.

또한 본 발명에서는 하나의 엘이디가 복수의 파장대(예1 : 제1파장대역 625- 635nm, 제2파장대역 710 ~ 730nm, 제3파장대역 840 ~ 860nm, 혹은 예2 : 제1파장 대역 654 ~ 666nm, 제1파장 대역 638 ~ 650nm, 제1파장 대역 750 ~ 770nm, 제1파장 대역 798 ~ 828nm)의 광을 조사하는 엘이디를 적용하여 동일한 부위에 복수의 파장을 갖는 광을 조사할 수 있다.

경우에 따라 615 ~ 855nm 파장의 범위 내에서 서로 다른 파장을 갖는 복수의 엘이디(LED1,LED2,LED3)를 사용한 탈모 방지용 헬맷의 내피에 순차적으로 조합하여 배열하거나 하나의 엘이디로 동일한 부위에 복수의 파장대의 광을 조사하며, 이때 상기 파장을 발산하기 위해 엘이디의 표면은 필터막을 형성시킬수 있다.

이렇게 두피에 광을 조사하여 모낭으로의 혈류를 증가시키고, 모발의 미세신경, 근육 그리고 모낭의 성장점을 자극하며, 두피를 뚫고 들어간 레이저 빛을 복수의 모낭에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 성장기로의 전환을 유도하고, 모낭세포로 하여금 케라틴의 형성을 유도하여 모발을 성장하게 한다.

도 5은 피부 질환 치료용 LED 파장 대역과 파장(nm)에 따른 LED 칩의 광 출력(mW), 도 6은 광원 파장에 따른 피부 투과 깊이를 보인 그림이다.

두피를 뚫고 들어간 레이저 빛은 모낭에 광생체자극(photo-bio stimulation)을 주어 성장기로의 전환을 유도하고, 모낭세포로 하여금 케라틴의 형성을 유도하여 모발을 성장하도록 한다. 탈모에서의 저출력 레이저의 치료기전은 신체가 몸속의 세포 수준까지 외부의 에너지를 흡수할 수 있고, 이러한 빛 에너지를 화학에너지로 전환시킬 수 있으며, 이러한 화학에너지를 사용하여 정상적 치유속도를 가속화시키는 것으로 설명할 수 있다.

이때, 모낭이 위치하고 있는 깊이에 레이저가 적절히 도달하는 것이 중요하므로, 모낭의 깊이까지 침투할 수 있도록 출력(Power)을 조절한다.

본발명에서는 탈모 방지용 헬맷의 내피에 각각 다른 파장을 갖는 복수의 엘이디(LED)를 순차적으로 조합 배치된 예를 들어 설명하였으며, 이에 한정하지 않고 탈모 방지용 헬멧(혹은 모자로도 칭함)의 머리커버부(혹은 내피로도 칭함)에 적용될 수 있다.

이때 하나의 엘이디에서 복수의 파장대의 광을 발생하는 엘이디를 추가 배치하여 한곳에서 다수의 파장대를 동시에 조사시켜 탈모방지 및 치료를 병행할 수 있다.

엘이디의 파장은 두피의 투과 깊이를 결정하며, 파장이 짧아질수록 산란이 더 많이 일어나 두피의 투과 깊이가 작아진다.

광원의 파장, 조사량, 레이저의 출력의 세기, 광 조사 방법(연속 광 또는 펄스 광)등의 다양한 파라미터에 의해 두피의 생체 조직에 상호 작용 효과가 달라진다.

필요에 따라 하나의 엘이디에서 복수의 파장의 광을 조사하는 엘이디를 다수개 배치할 수 있다.

레이저는 생체 조직에 닿으면 투과, 산란, 반사, 흡수가 일어나고, 모낭에 광생체자극을 위해 탈모 치료 부위의 모낭의 조직에 흡수되어야 하며, 레이저광 조사시에 국소 부위에 순간적인 온도 상승이 야기되므로 온도/냉각이 필요하다.

본 발명의 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬멧은 탈모 방지용 헬맷에 구비된 레이저 시스템 및 탈모 방지용 헬맷의 내피에 다수의 엘이디가 구비되며, 하나의 엘이디가 다수의 파장대 빔을 발생하는 복수의 엘이디를을 순차적으로 조합하여 배치되는 엘이디 모듈(300)을 포함한다.

상기 레이저 시스템은 작동부; 정전류/정전압을 공급하는 전원 공급부(Power); 광출력을 제어하고 일정 시간 동안 ON/OFF 방식으로 탈모 치료 부위에 레이저를 조사하여 광생체자극이 이루어지도록 제어하는 제어 시스템; 상기 제어 시스템에 연결되는 레이저 공진기; 상기 제어 시스템에 연결되는 표시부; 상기 제어 시스템에 연결되는 냉각기; 및 상기 제어 시스템에 연결되며, 시간을 계수하는 타이머를 포함한다.

일 실시예에서는, 엘이디의 배치구조가 탈모효과에 미치는 영향을 확인하기 위해 다파장이 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제1엘이디는 3개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제1엘이디에서 발생하는 제1파장대는 625~635nm 이고 제2파장대는 710~730nm 이며, 제3파장대는 840~860nm 인 것을 포함한다.

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제2엘이디는 4개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제2엘이디에서 발생하는 제1파장대는 638~650nm이고 제2파장대는 654~666nm 이며, 제3파장대는 750~770nm이고, 제3파장대는 798~828nm 인 것을 포함한다.

이에 따라 제1엘이디와 제2엘이디를 동시에 사용하면 총 7개의 파장을 동시에 두피에 조사하게 된다.

또한 본 발명에서는 제1엘이디와 제2엘이디에 레이저다이오드가 추가될 수 있으며 이때 레이저디이오드의 파장은 650nm 인 것을 사용한다.

따라서 제1엘이디 3파장과 제2엘이디 4파장과 레이저다이오드 1파장을 합쳐 총 8파장이 동시에 두피에 조사될 수 있다.

또한 엘이디의 배치도 탈모예방 및 치료에 영향을 미치게 되는데 본 발명에서는 엘이디의 배치는 육각형 형태로 배치하고 그 결과를 확인하였다.

이하 도 9을 통해 헬멧의 내피에 배치된 엘이디의 배치에 대해 설명하고자 한다.

본 발명의 엘이디는 육각형으로 배치된 육각형 모듈을 포함하며, 육각형 모듈에는 중심에 위치한 중심엘이디(600의 g)와 주변에 위치한 주변 엘이디(600의 a, b, c, d, e, f)로 주변엘이디는 총 6개가 배치된다.

이때 중심엘이디에서 각 주변엘이디까지 거리는 도10의 600에서 a와g 사이의 거리를 L1, b와g 사이의 거리를 L2, c와g 사이의 거리를 L3, d와g 사이의 거리를 L4, e와g 사이의 거리를 L5, f와g 사이의 거리를 L6 이라 할 때 L1 = L2 = L3 = L4 = L5 = L6 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 육각형 모듈에는 중심에 위치한 중심엘이디(도 9의 600의 g)와 주변에 위치한 주변 엘이디(도10의 600의 a, b, c, d, e, f)로 총 6개의 주변엘이디가 배치되며 주변엘이디들에서 근접한 엘이디가 위치한 지점까지의 거리가 정의된다.

즉 도 9의 600에서 주변엘이디간의 거리를 보면 a와b 사이의 거리를 k1, b와c 사이의 거리를 k2, c와d 사이의 거리를 k3, d와e 사이의 거리를 k4, e와f 사이의 거리를 k5, f와a 사이의 거리를 k6 이라 할 때 k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k6 인 것을 특징으로 하다.

경우에 따라 엘이디는 바둑판 형태로 배치될 수 있으며 이 경우 근접한 엘이디의 거리는 바둑판과 같은 사각형 형태로 배치될 있다.

탈모 방지용 헬멧내부의 내피(머리커버부)에 구비된 레이저 모듈(300)은 탈모 치료에 효과적인 광생체자극을 위해 650~680nm 파장 대역의 레이저 다이오드들로 전체적으로 배치하여 구성된다.

다른 실시예에서는, 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 k개의 라인의 레이저 모듈(300)은 615-630nm 파장을 갖는 제1 LED; 720-730nm 파장을 갖는 제2 LED; 845-855nm 파장을 갖는 제3 LED를 구비하는 3종류의 엘이디(LED)를 탈모 방지용 헬맷/모자의 내피에 각각 순차적으로 조합하여 배치한다.

레이저 모듈의 레이저는 2~10㎽의 출력을 가지며, 레이저 다이오드(LED1, LED2, LED3)의 간격은 1~ 10cm 이내로 배열한다. 레이저 모듈(300)에 구비된 엘이디(LED)는 작동부와 제어 시스템에 의해 연속으로 광을 조사하도록 제어되거나, 10kHz의 반복률과 Duty 1:1 펄스 간격을 갖는 펄스광이 조사되도록 제어된다

상기 다수의 엘이디 모듈(300)은 각각은 소정의 파장을 갖는 광을 조사하되, 상기 소정의 파장은 두 가지 이상의 파장대를 형성할 수 있다.

즉, 상기 소정의 파장은 적색파장과 적외선 파장을 가짐에 따라 상기 적색파장과 적외선 파장이 각각의 파장이 유지된다.

이때, 상기 레이저 모듈(300)은 다수개 배치하되, 상기 적색파장을 갖는 레이저 모듈과 상기 적외선 파장을 갖는 레이저 모듈은 서로 번갈아 배치하는 것이 바람직하다.

경우에 따라 상기 엘이디 모듈(300)의 각각의 서로 다른 파장을 갖는 레이저 다이오드(제1 LED, 제2 LED, 제3 LED)가 서로 다른 파장별로 연속적으로 광을 조사하나. 경우에 따라 순차적으로 펄스 형태의 레이저를 발광하게 하거나, 또는 다파장을 발생시키는 엘이디를 동시에 조사할 수 있다.

또한 경우에 따라 복수의 파장을 발생시키는 엘이디(도7, 8 참조)를 다수개 추가하여 배치할 수 있다.

여기서 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제1엘이디는 3개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제1엘이디에서 발생하는 제1파장대는 625~635nm 이고 제2파장대는 710~730nm 이며, 제3파장대는 840~860nm 인 것을 포함한다.

또한 상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제2엘이디는 4개의 파장을 갖는 빔을 발생하되, 상기 제2엘이디에서 발생하는 제1파장대는 638~650nm이고 제2파장대는 654~666nm 이며, 제3파장대는 750~770nm이고, 제3파장대는 798~828nm 인 것을 포함한다.

이때 하나의 제1엘이디를 제1구성, 하나의 제2엘이디를 제2구성이라 하고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 제1구성과 제2구성이 동일 비율로 배치되는 것을 포함한다.

또한 제1엘이디와 제2엘이디가 밀착되어 동시에 배치된 구성을 제3구성이라 할 때 상기 제3구성을 전체지점의 수를 100으로 했을 때 일정비율 배치하는 것을 포함한다.

또한 상기 내피에는 레이더 다이오드가 추가로 설치되되 상기 레이저 다이오드의 파장은 650nm이고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 4~6% 배치되는 것을 특징으로 한다.

아래와 같이 실험을 통해 엘이디의 배치에 따른 결과를 활용한다.

먼저 다수의 모집군으로부터 ㎠ 당 머리카락수의 증가분을 환산하는 증분지수 q 를 결정하기위해 6개월간 매주1회씩 엘이디를 조사한 후 증분지수 q 를 결정한다. .

여기서 A 사례의 경우 치료전 ㎠ 당 평균 머리카락수 a가 50이고 6개월 치료후에 ㎠ 당 평균 머리카락수b 가 60이 되었다면, 증분지수 q 는 b/a 가 되어 1.2가 되다. 만약 a와 b가 동일하다면 증분지수는 1이 된다. 여기서 평균 머리카락수를 얻기위해 대략 10㎠ 정도 크기 두피에서 머리카락수를 측정한 후 ㎠ 당 평균 머리카락수를 결정한다.

실험에는 90명이 참여했고 case 별로 30 명씩 나누어 실험을 진행하였다. 실험에는 6개월간 매주1회씩 엘이디를 조사한 후 치료전과 치료완료 후의 증분지수를 통해 엘이디의 배치상태에 따른 효과를 결정하였다.

- 실험예1 : 엘이디의 배치를 바둑판 배열로 배치하되 서로 1cm 간격으로 배치하였다.

case 1) 엘이디를 배치할 수 있는 전체지점의 수를 100으로 하고 상기 제1구성과 제2구성을 동일 비율로 배치했을 때 증분지수는 1.05로 측정되었다.

case 2) 엘이디를 배치할 수 있는 전체지점의 수를 100으로 하고 상기 제1구성과 제2구성과 제3구성을 동일 비율로 배치했을 때 증분지수는 1.1로 측정되었다.

case 3) 전체지점의 수에서 제1구성을 30%, 제2구성을 30% 제3구성을 40% 배치했을 때 증분지수는 1.2로 확인되었다.

- 실험예2 : 엘이디의 배치를 육각형으로 배치하되 서로 1cm 간격으로 배치하였다.

case 1) 엘이디를 배치할 수 있는 전체지점의 수를 100으로 하고 상기 제1구성과 제2구성을 동일 비율로 배치했을 때 증분지수는 1.1로 측정되었다.

case 2) 엘이디를 배치할 수 있는 전체지점의 수를 100으로 하고 상기 제1구성과 제2구성과 제3구성을 동일 비율로 배치했을 때 증분지수는 1.14로 측정되었다.

case 3) 전체지점의 수에서 제1구성을 30%, 제2구성을 30% 제3구성을 40% 배치했을 때 증분지수는 1.27로 확인되었다.

위에서 확인한 바와 같이 엘이디는 육각형으로 배치하되 제1구성을 30%, 제2구성을 30% 제3구성을 40% 배치했을 때 증분지수가 가장 큰 것으로 확인되었다.

결론으로 본 발명의 실험을 통해 위에서 확인한 바와 같이 엘이디는 육각형으로 배치하되 제1구성을 30%, 제2구성을 30% 제3구성을 40% 배치함에 따라 동시에 7개의 파장을 활용하여 탈모를 치료했을 때 머리카락의 증분지수가 가장 큰 것으로 확인되었다

본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 헬멧본체 200 : 머리커버부
210 : 판형부재 211 : 끼움홀
220 : 연결부 221 : 끼움부
222 : 밴드부 300 : 레이저 모듈
400 : 작동부 500 : 거치대

Claims (8)

1. 탈모 방지용 헬맷과 광조사 시스템; 및
   상기 탈모 방지용 헬맷의 내피에 구비되고, 제1다파장을 발광하는 제1엘이디와 제2다파장을 발광하는 제2엘이디가 조합되어 배치됨에 따라 서로 다른 파장을 두피에 조사하는 엘이디가 조합 배치된 엘이디 모듈;을 포함하며,
   상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 엘이디 모듈은 탈모 예방과 치료를 수행하는 광생체자극을 위해 610 ~ 900nm 파장 대역의 다수의 엘이디들이 배치되어 구성되며,
   상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제1엘이디는 3개의 파장을 갖는 빔을 발생하되,
   상기 제1엘이디에서 발생하는 제1파장대는 625~635nm 이고 제2파장대는 710~730nm 이며, 제3파장대는 840~860nm 인 것이고,
   상기 탈모 방지용 헬멧의 내피에 구비된 제2엘이디는 4개의 파장을 갖는 빔을 발생하되,
   상기 제2엘이디에서 발생하는 제1파장대는 638~650nm이고 제2파장대는 654~666nm 이며, 제3파장대는 750~770nm이고, 제3파장대는 798~828nm 인 것이며,
   상기 제1엘이디와 제2엘이디는 2 ~ 10㎽의 출력을 갖고 각각 소정의 위치에 배치되되 상기 배치형태는 각 엘이디가 배치된 지점을 직선으로 연결했을 때 정육각형 모듈(600)을 이루되 그 중심에도 엘이디가 배치되며,
   또한, 하나의 제1엘이디를 제1구성, 하나의 제2엘이디를 제2구성 제1엘이디와 제2엘이디가 밀착되어 배치된 구성을 제3구성이라 하고, 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때
   제1구성과 제2구성이 동일 비율로 배치되며, 또한 상기 제3구성을 전체지점의 40% 배치하며, 더불어 상기 내피에는 레이저 다이오드가 추가로 설치되되 상기 레이저 다이오드의 파장은 650nm이고 엘이디가 배치될 수 있는 전체지점의 수를 100으로 했을 때 4 ~ 6%를 추가하여 배치하고,
   또한, 머리커버부(200)는 다수의 판형부재(210)와, 상기 판형부재(210)를 연결하는 연결부(220)로 이루어지며,
   상기 연결부는 자석으로 이루어져 서로가 용이하게 결합될 수 있고,
   상기 다수의 판형부재(210)는 헬멧본체(100)의 내부에 부착되는 부착부를 구비하여, 상기 연결부(220)로 연결된 다수의 판형부재(210)는 상기 헬멧본체(100)의 내부에 부착되며,
   또한, 헬멧본체의 내부에는 아래쪽에 착용감을 높이기 위해 탄력부가 다수개 부착되며 상기 탄력부는 내피가 부착된 부위와 겹치기 않도록 헬멧본체 내부의 아래쪽에 테두리부의 주변에 배치되고,
   또한, 상기 레이저 모듈(300)은 상기 다수의 판형부재(210)의 내부에 내장되어 설치되며, 상기 사용자의 두피와 대응되는 상기 다수의 판형부재(210)의 저면은 상기 레이저 모듈(300)의 광이 투과될 수 있도록 투명 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광조사 시스템은
   엘이디 작동부;와
   정전류/정전압을 공급하는 전원 공급부;
   광출력을 제어하고 일정 시간 동안 연속적으로 조사하여 탈모 치료 부위에 광생체자극이 이루어지도록 제어하는 제어 시스템; 및
   상기 제어 시스템에 연결되는 표시부;
   상기 제어 시스템에 연결되는 냉각기; 및
   상기 제어 시스템에 연결되며, 시간을 계수하는 타이머를 포함하는 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 육각형 모듈은 상하 좌우로 배치됨에 따라 배치된 모든 엘이디는 모두 육각형 모듈에 포함되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷.
8. 제7항에 있어서,
   상기 육각형 모듈에는 중심에 위치한 중심엘이디(600의 g)와 주변에 위치한 주변 엘이디(600의 a, b, c, d, e, f)로 주변엘이디는 총 6개로서, 중심엘이디에서 각 주변엘이디까지 거리는 - 즉 600에서 a와g 사이의 거리를 L1, b와g 사이의 거리를 L2, c와g 사이의 거리를 L3, d와g 사이의 거리를 L4, e와g 사이의 거리를 L5, f와g 사이의 거리를 L6 - 이라 할 때 L1 = L2 = L3 = L4 = L5 = L6 인 것을 특징으로 하는 의료용 레이저를 사용한 탈모 방지용 헬맷.
   
   
   
   

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