KR20020060020A

KR20020060020A - 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductorlaser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamictreatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구

Info

Publication number: KR20020060020A
Application number: KR1020010001224A
Authority: KR
Inventors: 박종윤
Original assignee: 박종윤
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-07-16
Also published as: WO2002054968A1

Abstract

본 발명은, 의료영역에서 넓게 사용되고 있는 레이저 광선을 이용한 의료 장비 중, 신체의 여러 경로를 통하여 특수 약품을 주입하여, 암세포를 포함한 일부 세포에 축적되어 있던 기존의 특수 약품에 특수 파장의 레이저 광선을 조사(照射) 하면, 세포 내에서 특수 약품이 화학적 변화를 일으켜, 세포의 생존에 매우 해로운 발생기 산소(free radical oxygen)를 생산하게 함으로써, 그 특수 약품을 축적한 세포만의 사망을 초래하는 효과를 치료에 이용하거나, 특수 파장의 레이저 광선을 조사받은 후, 특수 약품들이 다른 화학적 변화를 일으켜, 형광(螢光)을 발생하여 특수 질환의 진단에 사용하는 의료용 광역동 레이저기구를 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여, 기존의 광역동용 레이저 기구와 비교하여 동일한 치료 및 진단효과를 보이나, 그 의료 기구의 크기가 매우 축소되고 가격 역시 매우 저렴한 발명에 관한 것으로서,

본 발명의 작동을 위한 전원으로는, 입력코드(2)를 통하여 들어온 교류전원이 본 발명의 본체(1) 내부에 설치된 직류 전원 공급기(DC convertor)(3)를 통하여 공급된 직류전류를 이용하며, 이 직류전류의 전압은 주조정기판인 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)(4)을 통하면서 안정화되고, 안정된 전류는 1차 스위치(5)로 연결되고, 이는 스위치 교환기(8)로 연결되고, 이는 다시 2차 스위치(6) 또는 발판 스위치(foot switch)(7)로 연결되며, 2차 스위치(6) 또는 발판 스위치(7)로부터 나온 전류는, 일정한 파장(固定波長, fixed wave length)의일정한 레이저 에너지를 내는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor lasor diode)의 레이저광선 발생장치(laser source)(9)로 연결되도록 고안되어 있다. 이 레이저 광선 발생장치(9)로부터 나온 한 가닥의 전선은 다시 인쇄 회로기판(4)에 연결됨으로써, 하나의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 커다란 전기회로가 완성된다. 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)의 레이저광선 발생장치(9)로부터 생산된 레이저광선은, 1차 집광렌즈(10)를 통하여 초점(12) 부위에 모여지고, 초점부위(12)에서 2차 집광렌즈(11)를 통하여 일직선의 레이저 광선으로 구성 한 후, 출광 코넥터(出光 connector)(13)의 중심부를 지나도록 구성한 후, 광케이블(optic cable)을 통하여, 레이저광선 발생장치 본체 밖으로 이동되도록 하였다.

Description

고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구{Medical Laser Instrument for Photodynamic Treatment or Photodynamic Diagnosis using High Power Semiconductor Laser Diode.}

본 발명은, 의료행위 때 질병의 진단 및 치료에 광범위하게 사용되고 있는 의료용 레이저 장비 중, 특수한 치료기법 및 진단법과 관련된 광역동 치료(photodynamic treatment, PDT) 또는 진단(diagnosis)에 사용되는 의료용 레이저기구에 관한 것이다. 기존의 광역동 치료(PDT) 및 진단에 사용되는 특정 파장의 레이저 광선을 생산하는 의료용 레이저기구는 그 크기가 매우 크며 그 가격이 매우 비싸다는 단점이 있는 이유로, 최근 개발된, 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여 발명한 특수 목적의 의료용 레이저 장비 중, 광역동 치료 및/또는 진단용 레이저장비에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 기존의 광역동 치료(PDT)용 또는 진단용 의료용 레이저 장비와 비교하여 기능에 있어서 전혀 손색이 없으며, 레이저 의료장비의 크기를 대폭 축소하며, 이 광역동용 의료용 레이저 장비의 가격을 매우 저렴한 가격으로 의사들에게 공급하여, 정상 조직 및 세포에는 전혀 영향을 주지 않고, 암을 비롯한 질병을 가진 세포들만을 선택적으로 죽이는 획기적인 질병의 치료에 있다.

레이저(laser)는 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation의 머리글자를 모아 조립한 단어이다. 레이저 광선은 공간 및 파장의 응집성(spatial and temporal coherence) 로 특징지어 지는데, 공간적 응집성이란 빛이 진행시 산란(散亂)이 거의 없고, 거의 일직선으로 진행하여, 아주 먼 곳까지 진행하여도 한곳의 광원에서 출발한 광선의 크기와 거의 동일한 크기로 최종 목표지점에 모이는 현상이며, 파장의 응집성은 방출되는 광선의 파장이 일정한 파장을소유하는 특징이다. 현재까지 국제적으로 시판되고 있는 의료-치료용 레이져 장비로는, 그 파장에 따라, 헬륨-네온(helium-neon)레이저, 탄산까스(Carbon dioxide) 레이저, 아르곤(argon) 레이저, 여러 종류의 야그(YAG)레이져, 색소(dye) 레이저, KTP 레이저 등 여러가지가 있으며, 각기 출광하는 파장은 각 장비에 사용되는 매질에 따라 다시 다르다.

의료분야에서의 레이저 장비들의 사용 목적은 매우 다양하다. 수술시 피부의 절개(切開, incision), 출혈부위의 응고(凝固, coagulation), 신경이나 혈관등의 조직 문합술(吻合術, anastomosis) 때 조직의 용접(鎔接, welding), 조직의 증발(組織蒸發, tissue vaporization), 광역동 진단(光力動診斷, photodynamic diagnosis) 및 치료(treatment)법, 박피술(resurfacing), 혈류 재건술(revascularization), 모발제거(毛髮除去), 인공색소의 제거 등 광범위하게 응용되고 있으며, 일부 파장의 레이저는 수술 후 치료를 촉진한다고 알려지고 있다. 현재는 일반 병원뿐만 아니라 치과병원에서도 레이저를 자주 사용하고 있다.

과거 및 현재, 수술 또는 일부 다른 치료에 사용되고 있는 전기 소작기(electric cautery) 나 전기 수술칼(electric scalpel) 등의 치료장비에 비하여, 의료용 레이저 치료장비가 많은 장점을 소유하는데, 전기가 흐르지 않아 신경에 손상을 주지 않으며, 출혈경향이 있는 환자에게 안심하고 수술할 수 있으며, 수술 후 환자에게 흉터(scar)도 적게 남으며, 일부 파장의 레이저 광선은 상처 치유과정(傷處治癒過程, wound healing process)을 촉진한다는 등의 많은 이점이 보고되고 있어, 의료용 레이저를 환자 치료에 이용하면 환자에게 매우 유용한 효과를보이는, 매우 바람직한 치료장비로 알려지고 있다.

기존의 의료용 레이저 치료장비를 이용한 치료법은 크게 두 종류로 구분되는데, 하나는 의료용 레이저 장비 중 일부가 직접 치료목적 부위인 신체 조직에 접촉하는 접촉성(contact) 치료법이며, 다른 하나는 의료용 레이저장비가 신체조직에 전혀 접촉하지 않는 비접촉성(non-contact)법이다. 레이저 치료법이 의료에 도입되었던 초기에는 대부분이 비접촉성 치료법을 이용하였으나, 현재는, 치료 목적에 따라 다르나, 대부분의 수술적 목적의 의료용 레이저 치료는 접촉성 치료법을 이용하고 있다.

광역동용 의료용 레이저 치료법 및 진단법은 현재까지 임상용으로 광범위하게 사용되지 못하고 있는 현재 많은 의사들이 사용하고 있는 의료용 레이저 기구와는 전혀 다른 개념의 발전된 진단 및 치료방법 중 하나이다.

우선, 광역동 치료법(photodynamic treatment, PDT)은, 어떤 특수한 약품, 포르피린링(porphyrine ring)을 소유하고 있는 일부 특수한 약품, 예로, 현재 시판중인 헤마토포르피린 유도체(hematoporphyrine derivative, HpD)나 우리나라를 포함하여 전 세계적으로 연구 중인 크로로필 유도체(chrolophyl derivative, CpD)등을 경정맥(經靜脈, intravenous) 또는 경동맥(經動脈, intra-arterial)경로 또는 경복강(經腹腔, intraperitoneal)경로등 투여경로(投與經路)에 관계없이 신체에 투여하여 일정시간 이상을 기다린다. 이들 헤마토포르피린 유도체(HpD)나 크로로필 유도체(CpD)들의 약품은 약품 투여 후 일정 시간이 경과한 후, 미량의 이들 약품들이 혈류(血流, blood stream)을 따라 신체의 모든 조직 세포에 퍼진 후, 세포의 생물학적 특성의 차이(예로, 정상세포에 축적되는 양과 암세포에 축적되는 양이 서로 다를 것임)로 인하여 각기 다른 정도의 약품이 조직세포에 축적된다고 알려져 있다. 세포단위의 연구(in vitro study), 동물실험(animal study) 및 일부 사람에서의 임상연구(clinical study)에 의하면, 세포활성이 왕성한 암세포와 같은 질병 상태에 있는 세포에서는 이들 약품을 장시간 세포내에 축적하고 있으나, 정상세포들은 암세포에 비하여 매우 짧은 시간만 세포내에 축적한 후, 세포밖(細胞外)로 배출하는 것을 알려져 있다. 즉, 암세포와 같이 질병을 소유한 세포만이 이 특수 약품들을, 비록 그 양은 미량이나, 선택적으로 축적하고 있다고 알려지고 있다. 이렇게 암세포와 같이 일부 질병을 소유한 세포만이 이 약품을 세포내에 축적하고 있는 선택적 상황에서, 특정 파장의 미량의 에너지 준위를 소유한 레이저 광선을, 이들 약품을 축적하고 있는 조직의 세포에 조사(照射)하면, 이 매우 약한 출력의 레이저 광선을 조사받은 조직의 세포내에 존재하던 특수 약품들이 역동학적인(dynamic) 변화를 일으켜, 발생기 산소(發生基酸素, free radical oxygen)을 세포내에서 생산하게 된다. 이 세포 내에 축적되어 있던 특수 약품이 특정 파장의 레이저 광선을 조사받아 생산한 발생기 산소는 모든 세포에 매우 강한 독성을 소유한 물질로서, 세포가 이 발생기 산소를 세포내에 소유하면, 그 세포는 사망(死亡, death)에 이르게 된다. 즉, 발생기 산소를 소유한 산소는 세포는 얼마가지 않아 생존력을 잃고 죽게 된다. 그러나, 그 특수약품을 체내에 축적하지 않고 있던 정상세포들은 약한 출력의 의료용 레이저광선에 의해 생존이 저해 받지 않는다. 즉, 광역동 치료(PDT)는, 정상세포에는 아무런 손상을 미치지 않고, 암세포등 질병을 가진 세포에만 강한 독성을 가해 이들 암세포등 만을 선택적으로 죽이게 된다.

이러한 발생기 산소의 특성을 의료에 이용한 예는, 이미 오래전부터 현재까지 사용되고 있는 방법인 과산화수소수(H₂O₂용액)를 병균을 죽이는 소독에 이용하는 것이다.

즉 광역동 치료법(PDT)은, 헤마토포르피린 유도체(HpD) 나 크로로필 유도체(CpD) 와 같은 특수 약품을 체내에 주입한 후, 이들 약품이 암세포와 같은 질환을 소유한 세포에만 선택적으로 축적되어 있는 상태에서, 이들 세포에 특정 파장의 레이저광선을 조사하여, 그 세포들 내부에 존재하는 약품들이 레이저광선의 영향을 받아 광역동(photodynamic) 작용을 일으켜, 그 질병을 소유한 세포내에서, 세포에 독성이 매우 강한 발생기 산소(free radical oxygen)을 생산하여 발생기 산소를 소유하고 있는 세포만을 선택적으로 죽일 수 있는, 매우 이상적인 선택적 치료법이다.

광역동 진단법(photodynamic diagnosis)은, 육안적(肉眼的, grossly)으로 정상세포와 질병을 소유한 세포를 구별하기 힘들 때, 질병을 소유한 세포를 확인하기 위하여 사용하는 진단 방법 중 하나이다. 이와 유사한 방법으로는, 자궁 경부암이 의심되는 부위에 겐피안 바이오레트(gentian violet) 도포법등 이미 여러 방법이 알려지고 있다. 대부분의 이러한 방법들은 레이저광선을 조사하여 그 결과를 판독하는 것은 아니라 육안적으로 관찰이 가능한 것으로 알려지고 있다. 광역동 진단법은 전술한 바와 같이 대개 포르피린링(prophyrine ring)을 소유한 특수 약품을 신체에 여러 경로를 통하여 주입한 후, 일정 시간이 경과한 후, 이 약품이 소유한 암세포와 같은 질병을 함유한 세포는 일정파장의 미량의 레이저가 조사되면 현광을 띄게 되고, 이 현광을 띄게 되는 세포는 의심하는 질환을 소유한 세포로 진단하게 된다. 이러한 광역동 진단법은, 간단한 생각으로는, 겐티안 바이오레트(gentian violet)법에 비하여 매우 불편하고 진단에 경비가 많이 소요되는 진단 방법으로서 실용성이 없을 것으로 생각되나, 자궁경부와 달리 신체내부로서, 내시경등 특수한 장비를 이용하지 않고서는 약품 도포 및 그 결과 확인이 어려운 복강내(腹腔內 )장기 또는 방광(膀胱)의 진단에는 겐티안 바이오레트(gentian violet)법은 사용이 불가능하고 광역동 진단법(photodynamic diagnosis)만이 가능한 것이다. 광역동 치료법과 광역동 진단법에 사용되는 레이저 광선의 양은 미량이나, 그 파장은 각기 서로 다름이 알려져 있다.

현재 가장 많이 연구되고 있고 일부는 미국 등 일부 국가에서 한정된 질환에는 질병의 치료에 임상(臨床, clinical)적용이 허용된 헤마토포르피린 유도체(HpD)이라는 약제는, 이미 외국에서 상품화되어 판매되고 있으며, 그 가격은 국제적으로 $5,000(달러) 내외로서 매우 비싼 가격이다. 그러나, HpD는 그 구조상 상당히 안정된 구조를 소유하고 있으며, 이 구조의 특성에 의하여, 심한 광과민성(光過敏性, photosensitive) 부작용을 초래하여, 환자가 4-6주간 암실이나, 광선이 극히 제한된 장소에서 생활하여야 하는 매우 불편한 점이 있었다. 그러나, 현재까지는 HpD 이외에 충분한 실험을 거쳐 임상적으로 사용할 수 있다고 판정된 약제가 없는 상태이다. 일부 선진국을 비롯한 우리나라에서는, HpD의 광과민성 부작용을 개선하기위하여 수년 전부터 같은 포르피린 링(porphyrin ring)을 소유한 크로로필 유도체(CpD)에 대하여 많은 연구를 실시하고 있다. 그러나, 이 약제 CpD는 아직 실험실에서 세포를 상대로 한 연구(in vitro study) 단계이거나 동물실험(animal study)단계이며, 임상실험(clinical study)이 실시된 예 및 그 결과는 보고되지 않고 있다.

현재 HpD를 이용한 광역동 치료(PDT)에 사용되는 레이저 장비들은 대개 630nm 의 파장을 가진 의료용 레이저 장비들이다. 그러나, 미래에 개선되어야 할 점은 내포하고 있기는 하나, 본 발명자의 실험결과 및 타 연구자들의 보고에 의하면, CpD를 이용한 광역동 치료(PDT)에 사용되는 레이저의 파장은 660∼680nm의 파장을 광역동 치료(PDT)에 최적의 레이저 파장으로 보고 있다. 현재까지 개발되어 시장에서 판매되고 있는 광역동 치료용 또는 광역동 진단용 의료용 레이저 장비들은 커다란 레이저광 발진기를 포함하고 있으며, 이와 더불어 많은 장비를 포함하여, 그 전체의 크기는 매우 커 수 m³에 이르는 등, 그 크기는 매우 다양하다. 동시에 현재 시판되는 광역동 치료용(또는 진단용) 레이저 장비의 가격도 매우 비싸, 10만 달러(약 1억 2천만원 이상)를 초과하고 있다. 이와 함께, 커다란 레이저광 발진기를 포함한 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 치료기구는 그 부피가 매우 크기 때문에, 각 병원에서는 레이저 치료기구를 환자 진찰대 옆에 놓고 치료하는 것이 아니라, 진찰대와 분리하여 레이저 치료실을 따로 갖추어야 하는 불편함이 있었으며, 이러한 레이저 치료실의 구비는, 의사에게는 새로운 치료공간의 확보라는 조건을 만족해야 하는 것은, 이러한 암과 같은 특수 질병을 소유한 세포만 선택적적으로 죽이는(치료하는) 시술에는 많은 액수의 자금이 소요하게 되었다. 이러한 아주 이상적인 치료효과를 보일 수 있는 광역동 치료(또는 진단)(PDT)용 의료용 레이저 치료기구가 병원에 도입되는 경우, 레이저 치료기구의 적절한 유지를 위해서 추가적인 적지 않은 경비가 지출되게 되며, 이 많은 경비의 지출은 많은 의사들뿐만 아니라 환자들에게도 경제적인 부담으로 작용한다. 이러한 이유가, 적지 않은 의사들이 광역동 치료(PDT)의 장점을 인식하고 있지만, 이러한 많은 경비의 추가 부담 때문에 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 치료기구를 구입하지 못하고 있다.

국내외의 의료계에 수십 내지 수백 종류의 매우 많은 종류의 의료용 레이저 장비가 현재 판매 사용되고 있다. 그러나, 그 많은 의료용 레이저 장비 중, 광역동 치료(PDT) 또는 광역동 진단과 관련된 의료용 레이저 장비는, 광역동 치료(PDT) 및 광역동 진단에 관한 개념이 수 많은 의사들 중 소수의 의사들만이 소유하고 있는 이유로 현재 국내외 시장에는 매우 적은 소수 품종에 불과하다. 현재 사용되고 있는 기존의 광역동 치료용 의료용 레이저 기구는 그 크기가 매우 크고 가격도 매우 비싼 고가인데, 본 발명은 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여, 기존의 몇 품종이 되지 않는 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 품종과 동일한 효과와 안전성(安全性, safety)을 보이도록 발명될 것이다. 동시에, 본 발명에서 개발하고 있는 광역동 치료(PDT)용 레이저는, 그 크기는 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비에 비해 매우 축소된 작은 크기이면서, 그 가격에서는 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비에 비하여 매우 저렴한 가격에 보급할 수 있도록 개발될 것이다.

반도체 레이저(semiconductor laser)의 매질은 매우 높은 천이율을 소유하는 것으로 알려지고 있다. 이러한 이유로, 1 cm 이내의 또는 수십 μm의 소형으로 제작이 가능하며, 그 효율도 매우 높아 50%를 넘는 것으로 알려지고 있다. 반도체 레이저가 이러한 특성을 소유하고 있으나, 반도체 레이저의 레이저 에너지 출력은, 기존의 의료용 레이저 장비에 비하여 매우 약한 것으로 최근까지 알려져 있다. 그러나, 본 발명을 이루는데 이용할 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)는 다른 반도체 레이저와 동일한 특징을 소유하고 있으며, 방출하는 에너지 준위는 기존의 반도체 레이저 다이오드에 비하여 매우 높다.

광역동 치료(PDT) 및 진단에 필요한 특정파장의 에너지 준위(出力)는 기존의 의료용 레이저 치료기구에 비하여 매우 낮은 수백 mW 급의 낮은 것으로 알려지고 있으며, 이 출력이 실지 임상(臨床, clinic)에 사용되고 있다. 현재 국내 및 국외에서 생산 판매되고 있는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)의 에너지 준위는 수십 mW의 에너지 준위로부터 2,000 mW 급의 에너지 준위를 소유한 비교적 높은 에너지 준위를 소유하고 있으며, 이들을 복합사용할 때는 이십 여 watt의 에너지준위까지도 생산가능하다고 알려지고 있다. 즉, 현재 국내외적으로 시판되고 있는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)는 광역동 치료(PDT) 및 진단에 충분한 에너지 준위를 공급한다.

동시에, 레이저광선을 생산하는 레이저광 발진기로서의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)의 수명이 현재로서는 거의 반영구적이기 때문에, 기존의 광역동 치료(PDT)용 레이저장비와 비교하여 유지비(maintenance cost)가 거의 소요되지 않다는 것이다. 그리고, 기존의 광역동 치료(PDT)용 레이저 장비의 크기가 매우 커서, 추가적인 경비가 소요되었으나, 본 발명품은 그 크기를 최소화하였기 때문에, 추가적인 경비의 필요하지 않다는 것이다.

이 발명은, 전항(前項)에서 언급한 기존의 많지 않은 몇 종류의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비가, 암조직의 세포와 같은 질병을 소유한 세포만을 선택적으로 치료하는데 유용한 장비임에도 불구하고, 기존의 몇 종류의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비들이 소유한 2가지 문제점, "크기 및 가격"의 문제점을 해결하기 위하여, 거의 반영구적인 고출력 반도체 레이져 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여, 값싼 그리고 소형의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비를 만들어 의사들이 경제적 부담 없이 자유자제로 사용하고자 함이 목적이다. 동시에, 질병으로 고생하는 환자에게는, 정상조직의 세포는 손상함이 없이 필수적으로 치료해야 할 암(癌)을 비롯하여 어떤 질환을 소유한 세포들만을 선택적으로 죽여 치료함으로써, 암을 비롯한 여러 질환으로 고생하는 환자들이 과거에 이러한 질환을 치료할 당시 불필요한 정상조직의 세포도 필연적으로 죽이게 되어 환자들이 고생하던 상태로부터 해방시키어, 환자들의 삶의 질을 매우 향상시킬 수 있도록 하는 것이 이 발명이 이루고자하는 기술적인 과제이다.

이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.

첫째 문제점은 기존의 광역동 치료(PDT) 또는 진단용 의료용 레이저 장비의 부피가 매우 큰데, 이를 줄이는 것이다. 의료용 레이저 치료기구의 부피가 작다는 것은 이동성이 증가하기 때문에 의사들이 이 의료용 레이저 치료기구를 이용할 기회가 급증할 수 있는 이유가 된다. 본 발명, 고출력 반도체 레이저 다이오드를 이용한 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구는 기존의 광역동 치료(PDT)용 레이저기구가 소유한 크기의 문제점은 해결되면서, 계속 유지되어야 할 점은, 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비와 비교하여 기능의 손실이 없어야 한다는 기술적인 과제가 있다.

둘째는 본 발명품에서 사용하는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)에서 생산한 레이저광선을 이용하여, 광역동 치료(PDT)와 광역동 진단을 한 기구를 이용하여, 같은 시술시점에 실시할 수 있어야 한다.

과거에는 일부 질환을 진단하기 위하여, 신체 피부로부터 신체내부까지 수술칼을 이용하여 커다랗게 절개한 후 치료 또는 진단하고자 하는 목표 장기에 도달하는 방법을 사용하여야 했었다. 그러나, 최근에는 과거와 같은 수술을 실시하는 방법 대신에, 신체 표면에 아주 작은 1Cm 내외의 몇 개의 상처를 통하거나 직접 식도, 기관지 또는 요도를 통하여 전혀 상처를 생성함이 없이 내시경을 이용하여 치료하거나 진단하는 방법들이 적극적으로 추천되고 있으며, 이러한 치료 및 진단이 최신의학으로 받아들여지고 있다. 현재, 많은 의사들이 이러한 진단 및 치료를 위하여 노력하고 있다. 그러나, 이러한 덜(less) 침습적(侵襲的, invasive)인 치료법및 진단법을 환자에게 실시할 당시에는 적지 않는 고통을 초래한다.

본 발명은 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 기구에서 생산된 레이저광을 결국 광케이블(optic cable)을 통하여 이 치료하고자 하는 목적 장기(target organ)까지 전달하도록 고안되었다. 이 광케이블을 통하여 전달된 레이저 광을 이용하여 치료 또는 진단하여야 한다. 그러므로, 광케이블의 외경은 내시경의 작업구(operating channel)을 통하기에 충분하도록 얇게 제작될 것이다. 이러한 이유로, 광역동 치료(PDT)를 위해서는 내시경을 사용한 치료 및 진단이 필수적이나, 내시경의 사용은 위에서 언급한 바와 같이 환자에게 엄청남 고통을 초래하므로, 한번의 내시경 삽입 상태에서 환자의 질병을 광역동(photodynamic) 진단 및 치료가 한 시기에 이루어 질수 있도록 하여야 할 것이다.

셋째, 모든 의료용 레이저 기구들을 가동시킬 때는, 레이저 광선을 생산하는 부위로부터 열이 방출될 것이다. 레이저 광선을 의료에 이용하는 근본 기전은, 레이저의 고열을 이용하는 것이므로, 높은 에너지 준위를 필요로 하는 일반적인 의료용 레이저 장비를 이용한 치료동안, 필연적으로 많은 열이 발생하게 될 것이다. 이 열은, 모든 레이저기구의 사용기간을 단축시키는 원인이 될 것이다.

일반적인 의료용 레이적 기구와 비교하여, 본 발명, 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구가 필요로 하는 에너지 준위는 매우 낮으나, 고출력 반도체 레이저 다이오드에서도 열을 생산할 것이며, 이 열은 반도체 레이저 다이오드를 손상시킬 수 있다. 그러므로, 이 열의 방출과 관련된 문제의 해결도 매우 중요한 것이다.

넷째, 레이저 장비를 이용한 작업을 진행할 때에는 레이저 광선의 공간의 응집성(spatial coherence) 때문에, 의료용 레이저 치료기구와 치료받는 사람이 약간 떨어져 있다 하더라도, 그 강도는 저하될지언정 수술할 때와 같이 레이저 광선의 효과가 유지되므로, 의사 및 환자가 레이저 광선으로부터 노출되면, 인체 조직이 레이저 기구로부터 약간 떨어져 있다 하더라도 레이저에 노출된 조직은 레이저에 의해 경우에 따라선 심각한 피해를 받을 수 있으므로, 의료용 레이저광선 치료기구를 이용할 때에는 의사 및 환자가 불필요한 레이저 광선으로부터 노출되는 것을 방지해야 할 필요가 있다. 즉 의료용 레이저 치료기구가 작동준비 중부터 레이저 광선이 방출할 수 있다는 상황을 환자 및 의사 등 부근의 사람들에게 경고(alarming)하여야 하며, 레이저 광선이 방출 중에는, 이를 알려주는 계통이 있어야 한다. 이렇게 하여, 레이저 치료 전 후에 환자 및 의사에게 발생할 수 있는 위험을 미연에 방지할 수 있어야 한다.

다섯째, 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구가 최고의 효과를 나타내기 위해서는 가장 효과적인 조직반응을 보이는 레이저 광선이 치료를 목표로 하는 조직에 조사(照査)가 될 수 있어야 한다.

여섯째, 본 발명 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구는 전술한 바와 같이, 기존의 동종(同種)의 레이저 기구와 비교하여 작은 부피의 의료용 레이저 치료기구로 만들면서도, 기존의 몇 종류의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구와 비슷하거나 동일한 에너지 준위를 생산할 수 있는 훌륭한 의료용 레이저 치료기구를발명하는 것이다. 부피가 작지만 높은 에너지 준위의 의료용 레이저 치료기구를 발명하는 것은, 의사들의 경제적 부담을 줄이는 방법 중 하나일 것이다.

이를 위해 여러 개의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 연결(도2, 도3, 도4 참조요망)하여 고준위의 레이저 에너지를 생산하도록 하였다.

도 1 은 본 발명 중 두 개의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 발명 전체의 개략도.

도 2 은 본 발명 중 "고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode) 두 개 이상을 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 배치 방법의 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1. 광역동 치료 및 진단(Photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 본체

2. 교류전원 입력코드

3. 직류전원 공급기(DC convertor)

4. 주조정기판 : 인쇄회로기판 (PCB : printed circuit board)

5. 제 1 스위치

6. 제 2 스위치

7. 발판 스위치(Foot switch)

8. 스위치 교환기(Switch convertor)

9. 레이저 광선 발생장치(Laser source)

10. 1차 집광렌즈(Lens for focusing)

11. 2차 집광렌즈(Lens for parallel light)

12. 초점(Focus)

13. 출광 코넥터(Case connector for scope)

14. 냉각팬 (Cooling fan)

15. 공기필터(Air filter)

16. 음향장치(Melody kit)

17. 발판 스위치 입력구(Foot switch input)

18. 타임머(Timer)

19. 고출력 반도체 레이저 다이오드(High power semiconductor laser diode)

20. 반사경(Mirror)

21. 차단벽(Seperation wall)

22. 냉각팬(Cooling fan)

본 발명 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 아래의 설명으로 더욱 명확해 질것이다.

기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구는 그 크기가 매우 크고, 가격도 매우 비싼 고가인데 비하여, 본 발명 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구가 추구하는 바는, 최근 개발된 새로운 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여, 기존의 제품과 동일한 효과를 보이면서, 기존 제품에 비하여 매우 작은 크기를 유지하고, 동일한 치료효과를 보이는 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구 가격보다 훨씬 저렴한 가격으로 의료인들에게 공급할 수 있는 소형의 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구를 개발하는 것이다.

반도체 레이저(semiconductor laser)의 매질은 매우 높은 천이율을 소유하기 때문에, 1 cm 이내의 또는 수십 μm의 소형의 크기로도 제작-작동되며, 그 효율도 매우 높아 50%를 넘는 것으로 알려지고 있다. 그러나, 반도체 레이저 다이오드의 레이저 에너지 출력은, 기존의 의료용 레이저 발진 장치에 비하여 낮은 것으로 알려져 있다.

본인이 발명하고자 목표로 하고 있는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구는, 일반적인 의료영역에서 레이저 치료를 목적으로 사용하고 있는 의료용 레이저 장비에 비하여 매우 낮은 에너지 준위를 필요로 하기 때문에, 반도체 레이저 다이오드에서 생산하는 레이저 에너지 준위는 충분하다. 그리고, 만약 좀더 높은 에너지 준위의 레이저가 필요할 경우, 동일 특정파장의 반도체 레이저 다이오드를 복합하여 사용함으로써 필요한 에너지 준위를 얻을 수 있다.

본인이 이 발명을 이루는데 이용할 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)가 방출하는 레이저 광선의 특정파장은, 광역동 치료(PDT)에는 620nm, 630nm, 640nm, 650nm, 660nm, 670nm, 680nm, 690nm 및 700nm의 고정파장이 이용될 것이며, 광역동 진단(photodynamic diagnosis)에는 400nm, 420nm, 440nm 및 460nm 파장의 고정파장 레이저 다이오드(laser diode)가 사용될 것이다. 이 파장은, 현재 헤마토포르피린 유도체(HpD)를 이용한 광역동 치료(PDT) 및 진단에 효과적으로 알려지고 있는 파장과, 본인을 비롯한 여러 학자가 실험 중에 있는 크로로필 유도체(CpD)를 이용한 광역동 치료 및 진단에 효과적으로 알려진 파장을 포함하고 있다.

이 발명은, 전항(前項)에서 언급한 바와 같이, 광역동 치료(PDT) 및 진단이 모든 의료에서 추구하고 있는 매우 바람직한 장점 및 적용분야를 소유하고 있다. 그러나, 몇 품종 밖에 되지 않는 숫자이나, 기존의 모든 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구들이 소유한 2가지 문제점, "크기 및 가격"의 문제점과 광역동 치료(PDT) 및 진단에 대한, 일부분의 의학자들을 제외한 많은 수의, 의사들의 무지로 인하여 광역동 치료법(PDT)이 활발하게 사용되지 못하고 있다.

이 발명의 궁극적인 목적은 위에서 언급한 문제점을 해결하여, 값싼 소형의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 기구를 만들어 의사들이 경제적 부담 없이 손쉽게 사용하고, 이로서, 환자들이 의학적으로 최선의 치료를 받을 수 있게 하는 것이며, 이 문제점을 해결하는 것이 이 발명이 이루고자하는 기술적인 과제이다.

첫째 문제점인 의료용 레이저 치료기구의 크기를 줄이는 것이다. 이 문제를 해결되는 이유 중 하나는, 기존의 광역동 치료(PDT)용 레이저기구들은 레이저광을 생산하는 발진기를 포함하여 레이저 기구 내부의 레이저 광선 전달계통이 차지하는 부분의 크기가 매우 크고, 결과적으로 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 장비에서는 큰 크기의 레이저 장비를 구성할 수밖에 없었으나, 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용함으로써, 발진기가 수백-수천 분의 1로 크기가 매우 작아졌고, 동시에 기존의 레이저 광선을 생산하는데 필요하였으나, 레이저 다이오드(laser diode)를 사용할 때 필요하지 않는 부분들은본 발명에서 과감히 제거하거나, 많은 부분을 집적회로(IC)(4)로 대치하였으며, 레이저 장비내 연결부위도 거의 제거되어, 본 발명의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 크기는 기존의 장비의 수분의 1로 줄어들어 크기의 문제를 해결하고 있다.

본 발명품은 반도체 레이저 다이오드(semiconductor laser diode)를 이용하므로, 높지 않는 전압의 전기로도 충분히 가동되므로, 전원(電源)으로 직류전원 공급기(DC convertor)(3)를 거쳐 교류가 직류로 변화된 직류전류를 모두 사용할 것이다. 그러므로, 이 발명은 전원이 있는 어느 곳에서도 안심하고 사용할 수 있다. 그러고, 전압을 안정화시키기에 충분한 반도체형 인쇄회로판(PCB)(4)을 설치하고 그 인쇄회로판에는 안정기의 회로와 뒷부분에서 언급할 음향회로(melody IC)를 포함하여 구성될 것이다.

본 발명의 광역동 치료(PDT)용 레이저 기구는 한정된 법위 내에서, 치료기구로부터 방출되는 레이저 에너지 출력을 일정하게 조절하는 장치를 갖추고 있는데, 이는, 동일 파장의 반도체 레이저 다이오드(semiconductor laser diode)를 복합적( [도 2] 참조)으로 사용함으로써 가능해 진다.

둘째 문제점은, 본 발명품에서 사용하는 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)에서 생산한 레이저광선을 이용하여, 광역동 치료(PDT)와 광역동 진단을 한 기구를 이용하여, 같은 시술 시점에 실시할 수 있어야 한다. 전술한 바와 같이, 본 발명품인 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구는 과거의 수술적 진단 및 치료법이 아닌, 최신 요법인 내시경을 이용한 치료 및 진단에 주로 사용함을 목적으로 고안되었다. 전항(前項)에서 내시경 검사 또는 치료 당시 환자가 겪는 불편함 및 고통에 대해서는 이미 기술하였지만, 진단 및 치료가 특별한 문제가 없는 한 한번의 시술(施術)에서 종료되는 것이 환자에게 고통을 덜 받을 수 있고 의료경비도 줄일 수 있다.

광선은 파장이 서로 다른 광선이 겹치더라도, 서로 다른 파장간(波長間)의 간섭성은 존재하지 않는다. 그러므로, 첫째 항에서 언급하였듯이, 출광되는 에너지 출력을 높이기 위하여 사용하였던 방법과 동일하게, 광역동 진단에 사용되는 파장의 반도체 레이저 다이오드(semiconductor laser diode)와 광역동 치료(PDT)에 사용되는 파장의 반도체 레이저 다이오드(semiconductor laser diode)를 복합설치하여, 이 발명인 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구가 구성될 것이다. 이로서 이 발명은, 한 의료용 레이저기구를 이용하여 광역동 진단과 치료(PDT)를 한번의 시술(施術)에서, 레이저기구의 교환 없이 한번에 실시할 수 있다. 이런 이유로, 이 발명은 진단 및 치료에서 환자의 고통을 좀더 감소시켜 환자의 삶의 질을 향상시키는데 도움을 줄 것이다.

셋째, 기존의 광역동 치료(PDT)용 레이저기구를 포함하여 본 발명의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구도 레이저광을 방출할 때 열을 발생한다. 이 열은, 기존의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구를 포함하여 본 발명의 반도체 레이저 다이오드를 손상시킬 수 있다. 그러므로, 이 열의 방출과 관련된 문제의 해결도 매우 중요한 것이다.

이렇게 발생된 열이 레이저기구에 문제를 야기할 수 있기 때문에, 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구는 열을 식히기 위하여 냉각팬(cooling fan)(14)을 설치하여 공기를 강제 순환시켜 생산된 열을 식힐 것이며, 이때 사용되는 공기는 먼지를 제거하는 필터(filter)(15)를 통과한 공기만을 사용할 것이다. 본 발명품이 작동 중일 때는, 본체(1) 내부는 필터된 공기만이 순환될 것이며, 이 필터된 공기는 본 발명 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구의 수명을 연장시킬 것이다. 동시에 본 발명품이 가동 중에는, 직류전원 공급기(3)에서 열을 발생시킬 것이므로, 이 열을 냉각시키기 위해 냉각팬(22)이 설치 되어 있으며, 직류전원 공급기(3)는 차단벽(21)에 의해 냉각팬(22) 부위를 제외하고는 본체(1) 내부의 다른 부분과 격리되어 있다. 이 냉각팬(22)이 송풍하는 공기는 공기필터(15)에서 필터된 공기만을 이용하며, 냉각팬 맞은편에 구멍이 있어, 이 구멍으로, 송풍이 이루어지도록 이 발명품은 고안되어 있다.

넷째, 레이저 광선은, 장기에 따라 상이한 영향이 있으나, 불필요한 레이저 광선에의 노출은 환자나 시술자 모두에게 해(害)가 될 수 있다. 즉 의료용 레이저치료기구가 작동준비 중부터 레이저 광선이 방출할 수 있다는 상황을 환자 및 의사 등 부근의 사람들에게 경고(alarming) 할 수 있어야 한다. 그러므로, 본 발명의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구는 이 레이저 치료기구를 이용하여 치료 전 후 및 치료 중, 의사 및 환자가 불필요한 레이저 광선으로부터 노출되는 것을 미연에 방지하도록 경고계통이 고안되어 있다. 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구를 가동하기 위해서는 이 레이저 기구 외부에 2단계의 안전장치가 되어 있다. 이는 1차 스위치(5)와 2차 스위치(6)의 2단계의 스위치를 구비하고 있으며, 1차 스위치(5)가 작동하면, 앞에서 언급한 주조정기판인 인쇄회로기판(PCB)(4)의 음향 집적회로(melody IC)에 설계된 회로가 작동되어 음향장치(melody kit)(16)로부터 1차 음악이 들리면서, 곧 치료를 위한 시술이 시작할 것을 준비중임(standby)을 예고하고, 이어서 2단계 스위치(6)가 작동되면, 음향 집적회로(4)가 작동되어 1차 음악과는 다른 2차 음악이 음향장치(melody kit)(16)로부터 들리면서, 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저 기구가 제대로 작동하여 레이저광선이 생산되어 치료가 시행되고 있음을 경고하게끔 구성되어있다. 1차 스위치의 작동 없이는 2차 스위치가 작동하더라도 레이저 광선이 조사되지 않으며, 2차 스위치가 작동되지 않는 상황에서 1차 스위치의 작동만으로 레이저광선의 생산을 할 수 없다. 그리고, 2차 스위치가 1차 스위치의 작동없이 작동되는 경우, 이전의 두 종류와 다른 음악이 음향장치로부터 들리도록 되어있어, 작동오류를 경고하게끔 설계되어 있다. 이와 동시에, 발판 스위치(7)를발판 스위치 입력코드(17)에 삽입하고 스위치 교환기(8)를 돌리면, 2차 스위치(6)와 동일한 역할을 발판 스위치가 실시하게 되어, 발판 스위치를 밟는 동안 경고 음향과 함께 레이저 광선이 출광하게 된다. 동시에, 이러한 방법으로, 본 발명은 레이저 치료 전 후에 환자 및 의사가 잘못하여 발생할 수 있는 위험을 미연에 방지할 수 있도록 하였다.

다섯째, 모든 의료용 레이저장비는 광출(光出)되는 레이저 광선으로부터 최대의 효과를 얻을 수 있도록 고안되어야 한다. 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구가 최고의 효과를 나타내기 위해서, 가장 효과적인 조직반응을 보이는 레이저 광선이 치료를 목표로 하는 조직에 조사(照査)가 될 수 있도록 고안되었다. 효과적인 레이저광을 이용하기 위하여 여러 개의 고출력 반도체 레이저 다이오드들(19)로부터 생산된 레이저 광선이 반사경(20)에서 직각으로 굴절되어 제 1 집광렌즈(10)를 통하면서 한 곳으로 모여 레이저광선의 초점(12)을 이루고, 이 초점(12)부위에 제 2 집광렌즈(11)을 설치하여, 여러 개의 레이저 광선이 모여 한 개의 레이저 광선으로 변환되어 평행으로 직진하게 만든 후, 이 레이저 광선이 통과하는 부위에 출광코넥터(case connector for scope) (13)의 중앙이 오도록 설치하여 이 지점에서 레이저광을 획득하여 광케이블(optic cable)을 통하여 레이저광을 목표 조직에 조사(照射)하면, 최고의 치료효과를 얻을 수 있으므로, 이러한 관점에 착안하여, 본 발명, 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구는 구성되었다.

여섯째, 본 발명의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구는 기존의 동종(同種) 레이저 기구와 비교하여 작은 부피인 이유로, 기존의 몇 종류의 광역동 치료(PDT)용 의료용 레이저기구보다 약한 출력의 레이저 에너지 준위를 생산할 수밖에 없을 수 있다. 이러한 문제를 보완하기 위해 여러 개의 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 배치( [도 2] 참조)하여 이를 집광렌즈(focusing lense)(10)를 이용하여 한곳에 동일파장의 레이저 광선을 집중시킨 후, 이 지점에 출광 코넥터(case connector for scope)(13)을 설치하여 높은 출력의 고준위의 레이저 에너지를 사용할 수 있도록 하였다. 동시에 이 발명에서는 조사된 레이저 에너지의 총 양과 관련하여, 조사시간을 조절하는 타임머(timer)(18)를 설치하였다. 레이저의 총 에너지 출력은(Joule), 출력(watt) X 시간(seconds) 로 결정되는데, 출력(watt)의 조절에 대하여서는 이미 언급하였고, 시간은 타임머(timer)(18)가 치료시간을 조절함으로써 치료에 적절한 출력으로 조절할 수 있을 것이다. 타임머(timer)(18)는 0.1초, 0.5초, 1초, 2초, 3초 5초 10초, 20초, 30초, 1분, 2분, 5분 및 지속적인 레이저 광선조사를 위해 주조정기판(4)에 프로그램되어 있다.

현재 국내외적으로 많은 의료 영역에서 여러 종류의 의료용 레이저기구가 활발히 사용되고 있으나, 국내에서 사용되는 의료용 레이저 치료기구(medical laser treatment equipment)들 중 일부 품목을 제외하고는 모두가 외국에서 수입된 것들이다. 현재 대부분의 의사들에 의해 사용되고 있는 의료용 레이저기구들은, 기존에의사들이 사용하던 수술-치료방법인 수술칼(electric scalpel)등을 대신하여 사용되고 있다.

현재 국내외적으로 광역동 치료(Photodynamic treatment, PDT) 또는 진단은 일부분의 의학자들만이 이 치료와 진단의 개념을 가지고 있을 뿐, 대부분의 의사들은 이 치료 및 진단에 대하여 개념조차 갖지 못하고 있다. 광역동 치료(PDT) 및 진단은 암세포(癌細胞)와 같은 질병을 가진 세포만 선택적으로 죽일 수 있는, 의학이 궁극적으로 추구하는 치료법, 즉 정상 조직 및 세포에는 아무 손상을 주지 않으면서, 암과 같은 질병만을 치료할 수 있는 매우 바람직한 치료법이다.

이러한, 현대 의학이 질병치료 시 궁극적으로 추구하는 목적, 즉 암세포와 같은 질병소유 세포에만 효과 있는 치료를 실시하는 것,에 바짝 근접하는 광역동 치료(PDT) 및 진단의 결과는 관심 있는 의학자들로부터 많은 관심을 끌었으나 광범위하게 사용되지 못하는 이유는, 이러한 의술(광역동 치료 및 진단)에 필요한 기존의 의료장비가 몇 가지 문제점을 소유하였기 때문이다. 그 문제점은, 기존의 광역동 치료(PDT) 및 진단에 사용되던 의료용 레이저기구가 크기가 매우 크고, 가격이 매우 비싸기 때문이다. 이 발명은, 최근 국내외적으로 개발한 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductor laser diode)를 이용하여, 기존의 광역동 치료(PDT) 및 진단용 의료용 레이저 기구들이 소유한 문제점인 레이저기구의 크기와 가격의 문제를 해결하여, 많은 의사들이 광역동 치료(PDT) 및 진단을 실시하여 환자에게 치료의 질과 삶의 질을 향상시켜줄 수 있다.

동시에, 본 발명 고출력 반도체 레이저 다이오드(high power semiconductorlaser diode)를 이용한 광역동 치료 및 진단(photodynamic treatment / diagnosis)용 의료용 레이저 기구가 국내에서 매우 저렴한 생산가격으로 생산되면, 국내시장 뿐 만 아니라 우리나라 시장의 수십, 수백 배에 달하는 외국시장에 진출하여 많은 외화획득에도 기여할 것이다.

[도면의 간단한 설명]