KR20000070064A - 광학 에너지에 의한 생물학적 조직 자극 - Google Patents
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Abstract
조직에서 흡수 및 열로 전환되는 광학 에너지의 양이 조사된 조직의 평균 온도를 기초체온 이상의 수준으로 상승시키기에 충분한 최소 흡수율 범위 이내이되, 조직이 콜라겐성 물질로 전환되는 흡수율보다 낮은 범위에 들도록 하는, 파장 및 파워 소실 수준으로 광학 에너지를 생물의 생물학적 조직에 조사한다. 이러한 방법에 따르면, 과열에 의한 조직의 손상 없이, 조사된 조직 내에 치료적, 가온 효과가 제공된다. 1,064 나노미터의 기본 파장에서 Nd:YAG 레이저에 의해 발생되는 광학 에너지로, 펄스 또는 연속 모드에서 제곱 센티미터당 100 밀리와트 내지 제곱 센티미터당 1000 밀리와트의 낮은 수준의 활성 레이저 시스템을 사용하는 방법이, 열효과에 의해 생조직을 손상시키지 않고, 미세순환을 자극함으로써 연조직에서 동통을 감소시키고, 염증을 감소시키고, 조직의 치료를 향상시킬 수 있음을 알아내었다. 조사된 조직의 에너지 밀도는 제곱센티미터당 약 .1 줄 내지 제곱 센티미터당 약 15 줄의 범위로 제한된다. 이와 다른 방법은 1,055 나노미터의 파장에서 Nd:YLF 레이저에 의한 광학 에너지를 제공한다. 요구되는 파워 범위에서 바람직한 약 950 내지 약 1,200 나노미터 범위로 광학 에너지를 제공하는 다른 레이저를 사용할 수 있다.
Description
생조직의 치료적 처치에는 다양한 비외과적 방법이 사용되어 왔다. 이러한 기술로는 초음파 에너지, 전기 자극, 투열 요법에 의한 고주파 자극, X-선 및 마이크로파 조사를 응용하는 것이 포함된다. 전기 자극, 투열요법, X-선 및 마이크로파 조사는 연조직에 대해 몇가지 치료적 이점을 제공한다. 그러나, 과도한 열 작용에 의한 조직 손상때문에, 이들의 용도는 다소 제한되어 있다. 따라서, 투열요법, X-선, 마이크로파 및 전기 자극을 포함하는 치료적 처치와 관련된 에너지 수준은 이점을 거의 얻지 못하거나, 전혀 얻지 못하는 낮은 수준으로 제한되었다. 더우기, 마이크로파 또는 X-선 조사의 조사량 또는 노출량은 건강상의 문제와 관현된 조사를 피하도록 주의하여 조절하여야 한다. 초음파 에너지는 비선택적으로 모든 주변 조직에 흡수되어 영향을 미친다.
레이저광의 단색파장 성질 및 코히어런트 성질때문에, 반사율, 흡광계수, 산란계수, 열전도도 및 열확산계수를 포함하는, 광 파장의 특징 및 조사되는 조직의 성질에 따라 생조직에 의해 선택적으로 흡수될 수 있으므로, 레이저에 의해 발생한 광학 에너지는 다양한 의학 및 외과적 목적에 적용되어 왔다. 반사율, 흡광계수 및 산란계수는 광학 방사선의 파장에 따라 다르다. 흡광 계수는 광학 반사선의 파장에 의존하는, 띠사이 전이, 자유 전자 흡광, 그리드 흡광(포톤 흡광) 및 불순물 흡광과 같은 인자에 의존하는 것으로 알려져 있다.
생조직의 주된 구성성분인 물은 적외선 범위에서 물 분자의 진동에 따른 흡수띠를 가진다. 가시 영역에서는 헤모글로빈의 존재로 인한 흡수가 나타난다. 또한, 생조직에서의 산란계수가 지배적인 인자이다.
그러므로, 주어진 조직 형태에 대하여, 레이저광은 조직을 통하여, 실질적으로 감쇠되지 않고, 전파되거나, 거의 완전히 흡수될 수 있다. 조직이 가열되어 결국 파괴되는 정도는 조직이 광학 에너지를 흡수하는 정도에 의존한다. 일반적으로 레이저광은 본질적으로 영향을 주지 않기를 원하는 조직 내에서는 투과되고, 영향을 받아야할 조직에서는 흡수될 수 있어 바람직하다. 예를 들어, 레이저 방사선을 혈액 및 물로 젖어있는 조직 영역에 적용할 때, 광학 에너지가 물이나 혈액에 의해서는 흡수되지 않아, 처치할 조직으로 레이저 에너지가 명확히 향하도록 한다. 레이저 처치의 또다른 이점은 광학 에너지가 소정의 제한된 에너지 수준으로 정확한 한정위치의 처치 조직으로 운송될 수 있다는 것이다.
루비 및 아르곤 레이저는 전자기 스펙트럼의 가시영역에서 광학에너지를 방출하는 것으로 알려져 있으며, 밑에 있는 맥락막에 망막을 재부착하기 위해, 그리고, 눈의 전방부분에 구멍을 뚫어 내안 압력을 경감함으로써 녹내장을 치료하기 위해 안과학 분야에서 성공적으로 사용되었다. 루비 레이저는 694 나노미터의 파장을 가지며, 가시 스펙트럼의 적색 부분이다. 아르곤 레이저는 488 및 515 나노미터에서 에너지를 방출하므로, 가시 스펙트럼의 청녹색 영역이다. 루비 및 아르곤 레이저 빔은 물에 의해서는 최소로 흡수되나, 혈액 크로모겐 헤모글로빈에 의해서는 강하게 흡수된다. 그러므로, 루비 및 아르곤 레이저 에너지는 눈의 각막, 수정체 및 초자체액과 같은 비-착색 조직에 의해서는 약하게 흡수되나, 열 효과를 미칠 수 있는 착색된 망막에 의해서는 흡수된다.
외과용으로 개조된 다른 종류의 레이저로는 물에 의해 강하게 흡수되는 광학 빔을 방출하는 이산화탄소(CO2) 가스 레이저가 있다. CO2레이저의 파장은 10.6 마이크로미터이므로, 눈에 보이지 않는, 전자기 스펙트럼의 원적외선 영역에 존재하고, 조직의 색에 관계 없이, 물 함량이 높은 모든 연조직에 의해서 흡수된다. 그러므로, CO2레이저는 뛰어난 외과용 칼이며, 증발기이다. 이산화탄소 레이저는 완전히 흡수되기 때문에, 침투 깊이가 얕고, 처리할 조직의 표면에 대하여 정확하게 제어할 수 있다. 그러므로, CO2레이저는 조직 주변에서의 열 손상을 최소화하면서 천연 조직을 증발 또는 응고시킬 필요가 있는 다양한 외과적 방법에 사용하기 위해 개조된다.
광범위하게 사용되는 또다른 레이저로서 네오디뮴 도핑된 이트륨-알루미늄-가넷(Nd:YAG) 레이저가 있다. Nd:YAG 레이저는 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역 중 1,320나노미터의 2차 파장에서 소정 작동모드를 가진다. Nd:YAG 광학 방출은 대부분 물보다는 혈액에 의해 흡수되므로, 큰 출혈 혈관을 응고시키는 데 유용하다. 1,320나노미터의 Nd:YAG 레이저는 식도 정맥류, 소화궤양 및 동정맥 이상과 같은 다양한 위장관출혈 손상의 치료를 위해 내시경을 통해 전달된다. 이러한 레이저 에너지의 응용은 조직 증발, 조직 소작, 응고 및 외과적 칼과 같이 고에너지 열 효과가 요구되는 데에 적용할 수 있다.
하기 U.S. 특허는 레이저 조사에 의한 치료적 처치를 위한 장치 및 방법을 개시한다.
3,456,651 3,720,213 4,141,362
4,144,888 4,367,729 4,561,440
4,573,465 4,589,404 4,601,288
4,604,992 4,672,969 4,692,924
4,705,036 4,931,053 4,996,144
3개의 특허; Dew, 4,672,969; 1990년 6월 5일자 L'Esperance, Jr. 4,931,053; 및 1990년 10월 30일자 Rochkind, et al. 4,966,144에 종래기술기 가장 잘 개시되어 있다. 이러한 종래기술은 어떤 특정한 응용에 있어서 레이저 에너지의 용도를 교시한다. Dew는 레이저 구체적으로 1,320나노미터의 제2파장에서 작동하는 Nd:YAG 형 레이저의 용도를 논하였다. Dew는 Nd:YAG 레이저가 보통 1,060나노미터에서 작동함을 논하였다. Dew 특허의 목적은 상처 폐쇄 및 생물학적 조직의 복구에 레이저를 사용하는 것이다. 레이저 에너지는 궁극적으로 조직을 "생물학적 풀"로 작용하는 콜라겐성 성분으로 변화시키는 열로 전환된다.
L'Esperance는 가시 적색 또는 낮은 적외선과 초저파워 레이저를 조직에 조사하는 데 사용되는 두가지 레이저 빔의 용도를 교시하였다. L'Esperance는 헬륨-네온 또는 크립톤 레이저의 용도를 교시하였다. L'Esperance의해 사용된 파장은 .15밀리와트의 출력을 전달하는 .15나노미터이다.
1990년 10월 30일자 Rochkind 특허는, 코히어런트 또는 비코히어런트 수명을 사용하며, 제곱 센티미터당 16 밀리와트의 세기로 632 나노미터에서 작동하는 헬륨-네온 레이저 또는 465 또는 520 나노미터에서 제곱 센티미터당 약 40 밀리와트의 광세기로 광을 발생시키는 아르곤형 레이저를 개시한다. 또한, Rochkind는 발명에 따른 방법을 달성하기 위한 두-단계 공정; 조직이 개방되어 수술동안 노출되는 동안의 첫번째 처치와 폐쇄 후의 두번째 처치를 개시한다.
산업상 사용가능성
연조직을 자극하여 동통 및 염증을 감소시킬 목적으로 사용하는 종래의 레이저의 응용은, 치료시간을 감소시키는 미세순환 (microcirculation)의 자극에 있어서, 매우 낮은 파워 수준, 전형적으로 제곱 센티미터당 100 밀리와트 이하에서 시도되었다. 몇가지 치료상의 이점이 달성되었으나, 치료시간은 허용할 수 없게 길어졌다.
따라서, 본 발명의 목적은 안전하고 효과적으로 활성 레이저 에너지를 치료용으로 생체 조직에 가하여, 예를 들어, 조직을 열효과에 의한 손상에 노출시키지 않으면서, 고파워에서 동통을 감소시키고, 염증을 감소시키며, 미세순환을 자극함으로써 조직의 치료를 향상시키는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 일반적으로 빛을 조사하여 생물학적 조직을 치료하는 방법, 특히 레이저를 조사하여 살아있는 연조직을 자극하는 방법에 관한 것이다.
1,064나노미터의 기본 파장에서 Nd:YAG 레이저에 의해 생성되는 광학 에너지 과 같은, 펄스 또는 연속 모드로 제곱 센티미터당 100 밀리와트 내지 제곱 센티미터당 1000 밀리와트, 바람직하게는 제곱 센티미터당 800 밀리와트의 낮은 수준의 반응성 레이저 시스템을 사용하는 방법이, 열 효과에 의해 조직을 손상시키지 않으면서, 연조직의 동통을 감소시키고, 염증을 감소시키며, 미세순환을 자극하여 조직의 치료를 향상시킴을 알아내었다. 이와 다른 방법에서는 1,055 나노미터의 파장에서 네오듐 도핑된 이트륨-리튬-불소(Nd:YLF) 레이저에 의해, 또는 950 내지 1,200 나노미터의 범위, 바람직하게는 약 1,000 내지 1,150 나노미터의 파장범위에서 몇몇 다른 레이저에 의해 광학에너지를 생성한다. 조직에서 흡수 및 열로 전환된 광학에너지의 양이 조사된 조직의 평균 온도를 기초체온 이상의 수준으로 상승시키기에 충분한 최소 흡수율 이상이고, 조직이 콜라겐성 물질로 전환될 때의 흡수율보다 낮은 범위에 들도록 하는, 파장 및 파워 소실 수준으로 광학 에너지를 생체조직에 조사한다. 조사된 조직에서 현저한 가온 효과를 생성하되, 열효과에 의한 조직 손상은 피하도록 제한하기 위해, 파장, 스폿 또는 빔 크기, 파워, 노출시간을 주의깊게 조절한다.
빔 폭이 넓은 레이저를 이용하는 본 발명의 다른 실시형태에서, 처리영역 제곱 센티미터 당 파워 범위는 약 100 내지 약 1000 밀리와트이다.
종래 인용 문헌에는 본 발명에 대하여 전혀 개시되어 있지 않다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, Nd:YAG 레이저는 1,064 나노미터의 제 1 파장에서 제곱 센티미터당 100 밀리와트의 파워로 작동하고, Nd:YLF 레이저는 1,055 나노미터의 파장에서 동일한 파워 범위로 작동한다. 문헌(L'Esperance 및 Rochkind)에는, 이러한 특정 모드에서의 Nd:YAG 레이저의 용도가 전혀 교시되어 있지 않다. 문헌(L'Esperance 및 Rochkind)에는, 본 발명의 대략 반 파장으로 작동하는 바람직한 방법이 상세히 설명되어 있다. 사실, 문헌(L'Esperance)에는 하나의 빔을 사용하기보다는 두가지 빔을 사용한다. 1,064 나노미터의 제 1 파장에서의 Nd:YAG 레이저를 사용하는 경우는 종래 기술에는 전혀 개시되어 있지 않다.
다음 차트는 문헌(Dew, L'Esperance 및 Rochkind)과 본 발명을 비교한 것이다.
| 특허 | 레이저 종류 | 파장(NM) | 파워(MW) | 용도 |
| Dew | Nd:YAG 범위 | 1,3201,200-1,400 | 1000-40001000-10,000 | 외과용 메스 |
| L'Esperance | He-Ne | 633 | 제곱센티미터당 .1-.15 | 치료 |
| Rochkind | He-NeAr | 632520 | 1640 | 치료 |
| Bellinger | Nd:YAG 범위 | 1,064950-1,200 | 제곱센티미터당 100-1000 | 치료 |
L'Esperance는 Rochkind를 교시한다고 볼 수도 있으나, Nd:YAG 레이저가 이런 식으로 사용되어, 이와 같은 큰 파워 및 바람직한 결과를 얻을 수 있다는 것은 종래 기술에 전혀 암시되어 있지 않다.
본 발명의 바람직한 모드
본 발명의 바람직한 방법에 따르면, 1,064 나노미터의 기본 파장에서, 제곱 센티미터 당 약 100 밀리와트, 내지는 제곱 센티미터 당 약 1000 밀리와트 또는 바람직하기는 제곱 센티미터 당 약 800 밀리와트의 파워 수준으로 Nd:YAG 레이저를 사용함으로써, 레이저 에너지가 생성된다. 레이저 광학 에너지는, 근육 경련을 감소시키고, 순환을 증진시키며, 동통을 감소시키거나 조직의 치료를 향상시켜야 하는 신체 부위에 적용된다. 표면적을 정하고, 바람직한 치료 효과를 얻기 위하여 필요한 시간 및 강도로 레이저빔을 조직 표면에 조사하되, 조사되는 조직의 에너지 밀도는 약 .1 joule/cm2내지 약 15 joule/cm2의 범위로 한정되거나, 바람직하기는 약 1 joule/cm2내지 약 15 joule/cm2의 범위로 한정된다. 치료 시간 및 강도는, 치료하고자 하는 조직의 특징, 원하는 침투 깊이, 손상의 급성도 및 환자의 상태에 따라 결정된다. 바람직한 방법에서, 조사 시간은 약 1초 내지 약 150초의 범위이다. 레이저는 조직의 광절제 한계치(PAT) 이하에서 작동한다.
바람직한 방법에서, 광학 코히어런트 에너지 방사선은, 다수의 좁은 격자형 치료 영역에, 치료 효과를 제공하기 위하여 필요한 시간 및 강도로 조사한다. 좁은 치료 영역은 각각 약 0.5 제곱 센티미터, 내지는 약 50 제곱 센티미터 또는 바람직하기는 약 2 제곱 센티미터의 범위이다. 바람직한 방법에서, 각 영역당 조사 시간은 약 1초 내지 약 150초의 범위이다.
미세순환을 자극하여 동통을 감소시키고, 염증을 감소시키고, 손상 조직의 치유를 촉진시킬 목적으로 낮은 수준의 반응성 레이저 시스템을 사용하면 치료가 가능하며, 조직의 열 손상 작용 없이 상기 효과를 모두 우수하게 얻을 수 있는 것으로 밝혀졌다. 레이저원으로서는 Nd:YAG 레이저 공명기가 사용되었다. 이들은 주파장이 1,064 나노미터이고, 제곱 센티미터 당 100 밀리와트 내지 제곱 센티미터당 800밀리와트의 조절 가능한 빔 파워 밀도를 가졌다. 이 레이저는 펄스 또는 연속 모드로 작동 가능하고, 노출 타이머를 사용하여 0.1분 내지 9.9분의 범위로 출력을 조절하였다. 펄스 온-시간은 0.1초의 간격으로 0.1초 내지 9.9초로 조절가능하였으며, 약 1.0초 내지 약 9.9초의 범위로 사용하는 것이 바람직하였다. 또한, 펄스 오프-시간은 0.1초의 간격으로 0.1초 내지 9.9초로 조절가능하였다. Nd:YAG 레이저빔은 1,064 나노미터의 전자기 스펙트럼 근적외선 부분에서 작동하고, 따라서 보이지 않는다. 표적부분에 빔을 전달하기 위해서 가요성 석영 섬유 및 포커싱 핸드피스를 사용한다.
Nd:YAG 레이저빔은 레이저 헤드의 출력 커플러에서 나와, 순환 변화가능한 중간 밀도 감쇄기(neutral density attenuator)를 통과하기 전에 한쌍의 정렬 웨지로 조정된다. 감쇄기를 통과한 빛은 한쌍의 90mm 초점 길이 렌즈를 통해 광학 섬유 케이블의 인접 말단 상에 포커싱된다.
주요 빔 감쇄기는, 레이저 출력 커플러 및 빔 스티어링 미러 사이의 레이저 헤드 외부에 위치한 셔터이다. 여기에는 네가지 성분: 90도 반사 프리즘, 셔터 아암, 셔터 탑재 브래킷 및 작용 솔레노이드가 포함된다. 프리즘은 일반적으로 폐쇄부에서 레이저빔을 막고, 이 빔을 하방의 레이저 덱 안의 빔 덤프로 반사시키도록, 셔터 암에 탑재된다. 출력 채널이 선택된 경우 솔레노이드에 에너지가 흘러, 풋 페달이 눌리게 되고, 이에 의하여 셔터 아암이 상승하여 빔이 통과된다. 솔레노이드 아암에 에너지가 감소되는 경우, 셔터가 폐쇄된다.
코히어런트 광원, 바람직하기는 파장 1,064 나노미터의 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역의 레이저에 의하여 광학 에너지가 생성된다. 레이저에는 광학 섬유 가이드 및 광학 에너지 빔을 조직 표면에 유도하는 커플러가 제공된다. 광학 조사 에너지는, 조사된 조직에서, 조사된 조직의 평균 온도를 기초 체온 이상의 수준으로 상승시키는 최소 흡수율을 얻되, 조사된 조직을 콜라겐성 물질로 전환시키기에 충분한 최대 흡수율을 초과하지는 않도록 조절되어 적용된다.
많은 실험을 통하여, 1,064 나노미터의 제 1 파장에서 제곱 센티미터당 파워 출력 수준 100 내지 800 밀리와트로 작동되며, 치료 영역에서, 약 1.0joule/cm2내지 약 15joule/cm2범위의 투사 레이저 빔 에너지 밀도를 얻도록 포커싱되는 Nd:YAG 레이저를 사용하면, 상기 조건이 충족된다는 것을 알게 되었다.
상기 방법을 사용하는 경우, 조직 및 세포 수준에서 어떤 생리학적 메카니즘이 관찰되었다. 예를 들어, 미세순환 시스템을 살펴보면, 혈관벽은 광감성을 갖는 것으로 판명되었다. 혈관벽에 레이저를 상기와 같이 조사한 경우, 평활근에서의 긴장도가 억제되고, 따라서, 모세혈관의 혈류가 증가한다. 이밖에, 새로운 말초 모세혈관형성, 혈소판 응집 감소, 트리플렛으로부터, 조직이 더욱 산소화될 수 있도록 하는 싱글렛 형태로의 O2의 환원, 혈액에서 완충 물질의 농도 감소, 적혈구 변형 지수 안정화, 혈액의 과산화 지방 산소화물 감소 효과가 관찰된다. 또한, 안티트롬빈 활성 지수 증가, 수퍼옥사이드 디스무타아제 및 카탈라아제와 같은 항산화 시스템 효소 자극 효과가 관찰된다. 조사 조직으로부터 정맥 및 림프류의 증가도 관찰된다. 영역에서의 조직 투과도가 실질적으로 개선된다. 이것은 조직에서의 부종 및 혈종 농도를 감소시키도록 돕는다. 또한, 세포 수준에서, 미토콘드리아가 ADP 양을 증가시키고, 이에 수반하여 ATP 양을 증가시키는 것으로 주목되었다. 또한, 세포 수준에서 조직막의 칼슘 및 나트륨 펌프 자극이 증대되는 것으로 보인다.
뉴런 수준에서는, 상기 치료 처리 결과로서 다음 효과가 관찰되었다. 우선, 파쇄 및 정상 신경의 행동 포텐셜이 증가된다. 조사된 영역에서 혈액 공급 및 엑손 수가 증가한다. 조직이 치료된 경우에 반흔 조직 억제가 나타난다. 신경의 막투과성이 즉시 증가한다. 신경을 통한 칼슘 및 칼륨 이온 투과도의 120일 이상의 장기간의 변화가 관찰된다. RNA 및 이에 수반되는 DNA 형성이 촉진된다. 세포 재생의 중요한 인자인 싱글렛 O2가 생성된다. 신경이 손상되는 퇴행성 병리가 재생으로 전환된다. 말초신경 엑손 및 마이엘린의 생성을 증가시키는 성상세포 및 희돌기교세포가 모두 자극된다.
혈액 세포의 식세포 용해가 증가되고, 이에 따라 실질적으로 감염이 감소된다. 또한, 건, 신경, 관절의 낭의 염증이 감소되는 뛰어난 항-염증 현상을 보이고, 이와 동시에, 콜라겐을 강화시키는 것으로 보인다. 또한, 제한된 순환 상태에서, 개방된 상처가 아물 때 과립형성 조직을 크게 증가시킨다.
조직 수준에서의 복잡한 일련 작용과 관련하여, 조직의 무통법이 관찰되었다. 국부 수준에서, 염증이 감소되어, 삼출액이 재흡수되도록 한다. 엔케팔린 및 엔돌핀이 보충되어, 척추 건 수준 및 뇌에서 동통이 발생하는 것을 조절한다. 세로토닌 생성 경로가 또한 보충된다. 완전히 이해되지는 않지만, 조직을 조사하면, 동통 감소의 원인이 되는, 세포 수준에서의 에너지 균형 회복이 일어나는 것으로 생각된다.
이와 다른 방법으로, 1,055 나노미터의 파장에서 Nd:YLF 레이저를 사용하여 레이저 에너지를 얻을 수 있다. 다른 레이저를 사용하거나 전개하여, 동일 파워에서 950 내지 1,200 나노미터 범위, 바람직하기는 약 1,000 내지 약 1,150 나노미터 범위에서 작동할 수 있다.
레이저의 빔 폭이 넓다는 장점을 이용한 본 발명의 다른 방법에서, 파워 범위는 치료 면적 제곱 센티미터 당 약 100 밀리와트 내지 1000밀리와트이다. 따라서, 빔 직경이 3인치인 레이저를 총 면적 45 제곱 센티미터에 조사하여, 총 파워가 약 4.5 와트 내지 약 45 와트 범위가 되도록 한다. 이러한 방법에서는, 치료 조직은, 다수의 좁은 격자형 치료 영역에, 치료 효과를 제공하기 위하여 필요한 시간 및 강도로 광학 코히어런트 에너지 방사선을 조사한다. 좁은 치료 영역은 각각 약 0.5 제곱 센티미터 내지 약 8 제곱 센티미터 범위이다.
본 발명에는 바람직한 방법 및 특정 치료법만이 참고로 기재되어 있지만, 상기 상세한 설명이 제한된 의미로 해석되는 것은 아니다. 당업자는 상기 상세한 설명에 의하여, 상기 개시되어 있는 실시형태를 변형하거나, 본 발명을 달리 적용할 수 있다. 따라서, 하기의 특허청구범위는 본 발명의 범위에 속하는 이러한 변형 또는 실시형태를 포함하는 것으로 보아야 한다.
Claims (20)
- 조직을 열효과에 의한 손상에 노출시키지 않고, 생물의 생물학적 조직의 작은 치료 영역을 치료하기 위한 방법으로서,제곱 센티미터당 약 100 밀리와트 내지 제곱 센티미터당 약 800 밀리와트 범위의 출력 파워에서, 약 1,000 나노미터 내지 약 1,150 나노미터 범위의 파장을 가지는 낮은 수준의 활성 레이저를 사용하여 조직의 광박리 한계치 이하로 코히어런트 광학 에너지 방사선을 발생시키는 단계, 및조사된 조직 영역에서의 광학 에너지 방사선의 밀도가 약 1.0 줄/㎠ 내지 약 15 줄/㎠의 범위인, 상기 코히어런트 광학 에너지 방사선을 상기 작은 치료 영역에 포커싱시켜, 조사된 조직에서, 조사된 조직의 평균온도를 생물의 기초체온이상의 수준으로 상승시키기에 충분한 최소 비율과, 조사된 조직을 콜라겐성 물질로 전환시키는 비율 이하의 최대 비율 사이의 범위로, 흡수율 및 열로의 전환을 달성하는 단계를 포함하여 이루어지는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 파장이 약 1,055 나노미터임을 특징으로 하는 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 Nd:YLF 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 조직에 복수의 작은 치료 영역에서 치료 효과를 제공하는 데 필요한 시간 및 세기로 상기 코히어런트 광학 에너지 방사을 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 각각의 작은 치료 영역이 약 0.5 제곱 센티미터 내지 약 2 제곱 센티미터의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 작동시간에는 각각의 펄스가 약 1초 내지 약 9.9초의 범위이며, 비작동시간에는 각각의 펄스가 0.1초 내지 9.9초의 범위가 되도록 펄스화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 연속 모드에서 작동하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조직에 복수의 치료 영역에서 치료 효과를 제공하는 데 필요한 시간 및 세기로 상기 코히어런트 광학 에너지 방사을 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 각각의 치료 영역이 약 0.5 제곱 센티미터 내지 약 2 제곱 센티미터의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 작동시간에는 각각의 펄스가 약 1초 내지 약 9.9초의 범위이며, 비작동시간에는 각각의 펄스가 0.1초 내지 9.9초의 범위가 되도록 펄스화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 낮은 에너지 수준의 활성 레이저가 연속 모드에서 작동하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 조직을 열효과에 의한 손상에 노출시키지 않고, 생물의 생물학적 조직의 영역을 치료하기 위한 방법으로서,제곱 센티미터당 약 100 밀리와트 내지 제곱 센티미터당 약 1000 밀리와트 범위의 출력 파워에서, 약 950 나노미터 내지 약 1,200 나노미터 범위의 파장을 가지는 낮은 수준의 활성 레이저를 사용하여 조직의 광박리 한계치 이하로 코히어런트 광학 에너지 방사선을 발생시키는 단계, 및조사된 조직 영역에서의 광학 에너지 방사선의 밀도가 약 .1 줄/㎠ 내지 약 15 줄/㎠의 범위인, 상기 코히어런트 광학 에너지 방사선을 상기 치료 영역에 포커싱시켜, 조사된 조직에서, 조사된 조직의 평균온도를 생물의 기초체온이상의 수준으로 상승시키기에 충분한 최소 비율과, 조사된 조직을 콜라겐성 물질로 전환시키는 비율 이하의 최대 비율 사이의 범위로, 흡수율 및 열로의 전환을 달성하는 단계를 포함하여 이루어지는 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 조직에 복수의 치료 영역에서 치료 효과를 제공하는 데 필요한 시간 및 세기로 상기 코히어런트 광학 에너지 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13 항에 있어서, 각각의 치료 영역이 약 0.5 제곱 센티미터 내지 약 50 제곱 센티미터의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 작동시간에는 각각의 펄스가 약 1초 내지 약 9.9초의 범위이며, 비작동시간에는 각각의 펄스가 0.1초 내지 9.9초의 범위가 되도록 펄스화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 연속 모드에서 작동하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 작동시간에는 각각의 펄스가 약 1초 내지 약 9.9초의 범위이며, 비작동시간에는 각각의 펄스가 0.1초 내지 9.9초의 범위가 되도록 펄스화되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 낮은 수준의 활성 레이저가 연속 모드에서 작동하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12 항에 있어서, 코히어런트 광학 에너지가 치료 영역에 포커싱되는 시간이 약 1초 내지 약 150초인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12 항에 있어서, 각각의 치료 영역이 약 0.5 제곱 센티미터 내지 약 50 제곱 센티미터의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
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