KR200418141Y1 - 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444㎚ 파장 발진Ｎｄ:ＹＡＧ 레이저 - Google Patents

지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444㎚ 파장 발진Ｎｄ:ＹＡＧ 레이저 Download PDF

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Abstract

본 고안은 피부 밖에서 레이저 광을 조사하지 않고 피하의 지방으로 직접 레이저 광을 조사할 수 있고, 동시에 'Nd(neodymium): YAG(yttrimium aluminum garnet) 레이저에서 발진 가능한 파장 중 지방의 흡수도가 높고 동시에 물 흡수도가 높은 1444nm 파장의 광을 이용함으로써 지방을 효율적으로 제거하고 동시에 주위 조직에 부작용을 최소로 줄일 수 있는 지방에 직접 조사 되는 지방 제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저에 관한 것이다.
본 고안에 의하면, 전원공급부(110)로부터 전원을 공급받아서 발광하는 플래쉬램프(120)와, 상기 플래쉬램프(120)로부터 입력된 여기광을 증폭 발진하는 'Nd(neodymium): YAG(yttrimium aluminum garnet) 로드'(130)와 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 측에 위치하여 상기 'Nd:YAG 로드'(130)로부터 출력되는 광을 반사하는 '전반사(High Reflection) 미러'(141)와 '출력(Output Coupler) 미러'(142)를 포함하여 구성되는 Nd:YAG 레이저에 있어서, 상기 '출력 미러'(142)를 통해 발진되는 빔을 수렴하는 수렴렌즈(Convergent lens)(160), 상기 수렴렌즈(160)에 의해 수렴된 빔을 가이드하는 '광 화이버'(170), 및 상기 '광 화이버'(170)의 단부에 연결되어 상기 '광 화이버'(170)에 의해서 안내되는 빔을 피하의 지방으로 가이드하기 위한 금속성 재질의 '가이드 침'(180)이 더 포함되어 구성되되, 상기 출력 미러(160)를 통해서 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 끝면과 상기 전반사 거울(141)의 내면(141a)과 '출력 미러'(142)의 내면(142a) 및 외면(142b)이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, Nd:YAG 레이저를 이용하여 피하 지방을 가장 효율적으로 제거하면서도 주위 조직의 손상을 최소로 할 수 있는 이점이 있다.
Nd:YAG 레이저, 지방, 흡수도, 광 화이버

Description

지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444㎚ 파장 발진 Ｎｄ:ＹＡＧ 레이저{Fatty Tissue Removing Using 1444㎚ Beam Oscillating Nd:YAG LASER}
도 1은, 레이저 광의 지방과 물에 대한 흡수도를 나타내는 분석도이다.
도 2는, 종래 기술에 의한 1064nm 파장의 광을 이용하는 경우의 개념도이다.
도 3은, 1200nm 부근 파장의 광을 이용하는 경우의 개념도이다.
도 4는, 본 고안에 의한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 구성도이다.
도 5는, 본 고안에 의한 1444nm 파장의 광을 이용하는 경우의 개념도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 ; 전원공급부 120 ; 플래쉬램프
130 ; Nd:YAG 로드 141 ; 전반사 미러
142 ; 출력 미러 150 ; 필터
160 ; 수렴렌즈 17O ; 광 화이버
180 ; 가이드 침
본 고안은 Nd:YAG 레이저에 관한 것으로, 특히 피부 밖에서 레이저 광을 조사하지 않고 피하의 지방으로 직접 레이저 광을 조사할 수 있고, 동시에 Nd:YAG 레이저에서 발진 가능한 파장 중 지방의 흡수도가 높으면서 동시에 물 흡수도가 높은 1444nm 파장의 광을 이용함으로써 지방을 효율적으로 제거하고 동시에 주위 조직에 부작용을 최소로 줄일 수 있는 지방에 직접 조사 되는 지방 제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저에 관한 것이다.
도 1에는 레이저 광의 지방과 물에 대한 흡수도를 나타내는 분석도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 지방이 광을 최대로 흡수하는 파장은 920nm, 1200nm, 1750nm, 1410nm 부근임을 알 수 있다. 그러나, 상기 파장을 갖는 광의 물에 대한 흡수도를 고려할 경우 1200nm 파장의 광이 가장 이상적이다.
하지만, 현재 'Nd(neodymium): YAG(yttrimium aluminum garnet) 레이저는 1200nm 파장에서의 발진이 되지 않으며 주 발진 파장은 946nm, 1064nm, 1320nm, 1340nm, 1444nm이다.
따라서, 종래 기술에 의한 Nd:YAG 레이저를 이용하여 지방을 제거하는 방법에 있어서는, 지방에 대한 흡수도가 낮지만 물에 대한 흡수가 적으면서 Nd:YAG 레이저에서 가장 높은 출력을 낼 수 있는 1064nm 파장의 광을 이용하여 지방을 제거하였다.
그러나, 종래 기술에 의한 Nd:YAG 레이저를 이용한 지방 제거 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 종래 기술에 의한 1064nm 파장 발진의 Nd:YAG 레이저를 이용한 지방 제 거 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 1064nm 파장의 광이 지방에 대한 흡수도가 낮기 때문에 지방 제거 시 지방 근처에 인접한 조직으로 레이저가 퍼지는 경우가 발생한다.
상기와 같이 1064nm 파장의 레이저 빔이 지방에 인접한 조직으로 퍼지는 경우, 이 1064nm 파장은 물에 대한 흡수도 역시 낮기 때문에 지방 외 조직에 손상을 가하였다.
즉, 종래 기술에 의한 1064nm 파장의 광을 이용하는 경우 지방 제거 자체가 잘 되지 않을 뿐만 아니라 주위 조직에 손상을 가하는 치명적인 문제점이 있었다.
또한, 지방에 대한 흡수도는 높지만 물에 대한 흡수도가 낮은 1200nm 파장 부근의 레이저를 설령 사용한다고 하더라도, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 1200nm 파장 부근의 레이저는 물에 대한 흡수도가 낮기 때문에 사용자가 실수로 주변 조직에 조사하는 경우 주변 조직에 많은 손상을 줄 수가 있기 때문에 이 또한 문제점이 발생한다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 고안에 의한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 목적은, 피부내의 지방에 직접 광 화이버 및 가이드 침을 삽입시킴으로써 물에 대한 레이저의 흡수로 인한 레이저 에너지의 손실을 고려하지 않고 지방에 대한 흡수도만을 고려하여 지방에 대한 흡수도가 최대로 되는 파장의 광을 출력할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발 진 Nd:YAG 레이저를 제공하는 데 있다.
본 고안에 의한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 또 다른 목적은, Nd:YAG 레이저가 발진할 수 있는 빔 중에서 지방에 대한 흡수도가 높으면서도 동시에 물에 대한 흡수도가 높은 1444nm 파장의 광만을 발진시킴으로써, 지방을 효율적으로 제거하고 동시에 주위 조직에 손상을 최소로 줄일도 있도록 하기에 적당하도록 한 Nd:YAG 레이저를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안인 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 'Nd(neodymium): YAG(yttrimium aluminum garnet) 레이저는, 전원공급부로부터 전원을 공급받아서 발광하는 플래쉬램프와, 상기 플래쉬램프로부터 입력된 여기광을 증폭 발진하는 'Nd:YAG 로드'와 상기 'Nd:YAG 로드'의 양 측에 위치하여 상기 'Nd:YAG 로드'로부터 출력되는 광을 반사하는 '전반사(High Reflection) 미러'와 '출력(Output Coupler) 미러'를 포함하여 구성되는 Nd:YAG 레이저에 있어서, 상기 '출력 미러'를 통해 발진되는 빔을 수렴하는 수렴렌즈(Convergent lens), 상기 수렴렌즈에 의해 수렴된 빔을 가이드하는 '광 화이버', 및 상기 '광 화이버'(170)의 단부에 연결되어 상기 '광 화이버'(170)에 의해서 안내되는 빔을 피하의 지방으로 가이드하기 위한 금속성 재질의 '가이드 침'(180)이 더 포함되어 구성되되, 상기 출력 미러(160)를 통해서 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 끝면과 상기 전반사 거울(141)의 내면(141a)과 '출력 미러'(142)의 내면(142a) 및 외면(142b)이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
다음은 본 고안인 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 고안에 의한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 구성도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저는, Nd:YAG 레이저 본체(B)와 필터(150)와 '광 화이버'(170)와 '가이드 침'(180)을 포함하여 구성된다.
상기 Nd:YAG 레이저 본체(B)는, 전원공급부(110)로부터 전원을 공급받아서 발광하는 플래쉬램프(120)와, 상기 플래쉬램프(120)로부터 입력된 여기광을 증폭 발진하는 'Nd:YAG 로드'(130)와 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 측에 위치하여 상기 'Nd:YAG 로드'(130)로부터 출력되는 광을 반사하는 '전반사 미러'(141)와 '출력 미러'(142)를 포함하여 구성된다.
상기 수렴렌즈(Convergent lens)(160)는 상기 '출력 미러'(142)를 통해 발진되는 빔을 수렴하며, 예컨대 볼록 렌즈로 구성된다.
상기 '광 화이버'(170)는 상기 수렴렌즈(160)에 의해 수렴된 빔을 입사받아서 빔을 지방(F) 내부로 가이드한다.
상기 '가이드 침'(180)은 상기 '광 화이버'(170)의 단부에 결합되며 그 끝은 피부의 지방(F)에 삽입되어서 상기 '광 화이버'(170)에 의해서 안내되는 빔을 피하의 지방(F)으로 가이드한다.
상기 '가이드 침'(180)은 금속성 재질로 구현됨이 바람직하며, 상기 '가이드 침'(180)의 구성에 의하여 상기 '광 화이버'(170)에 의해 가이드된 빔을 더욱 더 편리하고도 간단하게 피하의 지방으로 삽입 안내할 수 있게 된다.
상기와 같이 레이저 광을 '광 화이버'(170)와 '가이드 침'(180)을 통해서 직접 지방(F)에 조사하기 때문에, 피부 밖에서 레이저 빔을 조사 할 경우와 같이 물에 대한 흡수로 인한 레이저의 손실을 고려하지 않아도 되기 때문에, 지방 흡수도가 더욱 높은 1444nm의 파장을 이용할 수 있게 된다.
그리고, 상기 출력 미러(160)를 통해서 출력되는 레이저 빔은 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 끝면과 상기 전반사 거울(141)의 내면(141a)과 '출력 미러'(142)의 내면(142a) 및 외면(142b)이 코팅되어 있다.
즉, 상기 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 하기 위하여, 상기 Nd:YAG 로드(130)의 양면은 1000~1500nm 파장대의 광은 반사가 되지 않도록 무반사 코팅되어 있고, 상기 '전반사 미러'(141)의 내면(141a)은 1444nm 파장의 광은 전반사되고 1320~1340nm 및 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅되어 있고, 상기 '출력 미러'(142)의 내면(142a)은 1300~1500nm에서는 80%의 반사율을 갖고 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅되어 있고, 상기 '출력 미러'(142)의 외면(142b)은 1000~1500nm의 파장 대역에서 무반사되도록 코팅되어 있다.
상기와 같이, 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 하여 1444nm 파장의 빔을 지방 제거에 이용하는 이유는, Nd:YAG 레이저가 발진할 수 있는 파장의 레이저 빔 중에서 지방 흡수도가 가장 높기 때문이다.
또한, 상기와 같이 1444nm 파장의 빔을 이용하게 되면, 1444nm 파장의 빔이 지방(F)에 모두 흡수되지 않고 주위 조직으로 전파하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우에도 1444nm 파장의 물에 대한 흡수도가 매우 높기 때문에 다른 파장의 빔을 사용하는 경우에 비하여 주변 조직의 손상이 매우 적은 장점이 있다.
그리고, 상기 필터(150)는 상기 수렴렌즈(160) 전단에 설치되어서 '출력 미러'(142)에서 출력되는 광 중에서 1064nm 파장의 광이 상기 '광 화이버'(170)에 입사되지 않도록 하기 위하여, 1060~1350nm 파장 대역의 빔을 반사하고 1444nm 파장의 빔만을 투과한다.
그리고, 본 고안에서 사용된 레이저의 출력은 반복율 1-20Hz, 펄스당 에너지 100~1000mJ, 파워는 0.5-20W 까지 가능 하며 펄스의 폭은 100㎲~60ms 까지 가변이 가능하다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 고안인 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저의 작용에 대하여 기술한다.
도 5에는 본 고안에 의한 1444nm 파장의 광을 이용하는 경우의 개념도가 도시되어 있다.
먼저, 상기 Nd:YAG 로드(130)의 양면은 1000~1500nm 파장대의 광이 반사가 되지 않도록 무반사 코팅하고, 상기 '전반사 미러'(141)의 내면(141a)은 1444nm 파장의 광은 전반사되고 1320~1340nm 및 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅하고, 상기 '출력 미러'(142)의 내면(142a)은 1300~1500nm에서는 80%의 반사율을 갖고 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅하고, 상기 '출력 미러'(142)의 외면(142b)은 1000~1500nm의 파장 대역에서 무반사되도록 코팅한 상태에 서, 전원공급부(110)에 전원을 인가하면 '출력 미러'(142)에서는 1444nm 파장의 빔만이 출력된다.
이 때, 높은 출력시 미세하게 발생할 수 있는 1064nm 파장의 광은 필터(150)에 의해서 필터링되어서 '광 화이버'(170)로는 입사하지 못한다.
필터(50)를 통과한 1444nm 파장의 빔은 수렴렌즈(160)에 의해서 수렴되어서 광 화이버(170) 및 가이드 침(180)에 의해 안내되어서 피하의 지방(F) 내부에 직접 조사되어서 지방을 분해한다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에서 사용하는 1444nm의 광은 지방에 대한 흡수도와 물에 대한 흡수도가 동시에 높기 때문에, 사용자가 실수로 레이저를 지방 주변의 조직에 조사한 경우에도 인체의 수분이 레이저를 흡수하여 열의 확장을 막아준다. 따라서, 사용자가 실수로 레이저를 지방 주변의 조직에 조사한 경우에도 주변 조직의 손상(도 5에서 가는 검은색으로 표시된 부분)을 최소로 할 수 있게 된다.
상기의 본 고안의 실시예는 본 고안의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 고안의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
상기와 같은 구성과 작용을 가지는 본 고안인 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상기와 같이, 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 구성하여 1444nm 파장 의 빔을 지방 제거에 이용할 수 있기 때문에, Nd:YAG 레이저가 발진할 수 있는 파장의 레이저 빔 중에서 지방 흡수도가 가장 높은 레이저 광을 이용할 수 있고 그 결과 지방 제거에 매우 우수한 효과가 있다.
둘째, 상기와 같이 1444nm 파장의 빔을 이용하면, 1444nm 파장의 빔이 지방(F)에 모두 흡수되지 않고 주위 조직으로 전파하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우에도 1444nm 파장의 물에 대한 흡수도가 매우 높기 때문에 주변 조직의 손상이 매우 적은 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 전원공급부(110)로부터 전원을 공급받아서 발광하는 플래쉬램프(120)와, 상기 플래쉬램프(120)로부터 입력된 여기광을 증폭 발진하는 'Nd(neodymium): YAG(yttrimium aluminum garnet) 로드'(130)와 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 측에 위치하여 상기 'Nd:YAG 로드'(130)로부터 출력되는 광을 반사하는 '전반사(High Reflection) 미러'(141)와 '출력(Output Coupler) 미러'(142)를 포함하여 구성되는 Nd:YAG 레이저에 있어서:
    상기 '출력 미러'(142)를 통해 발진되는 빔을 수렴하는 수렴렌즈(Convergent lens)(160);
    상기 수렴렌즈(160)에 의해 수렴된 빔을 가이드하는 '광 화이버'(170); 및,
    상기 '광 화이버'(170)의 단부에 연결되어 상기 '광 화이버'(170)에 의해서 안내되는 빔을 피하의 지방으로 가이드하기 위한 금속성 재질의 '가이드 침'(180)이 더 포함되어 구성되되,
    상기 출력 미러(160)를 통해서 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 상기 'Nd:YAG 로드'(130)의 양 끝면과 상기 전반사 거울(141)의 내면(141a)과 '출력 미러'(142)의 내면(142a) 및 외면(142b)이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1444nm 파장의 빔만이 발진되도록 하기 위하여,
    상기 Nd:YAG 로드(130)의 양면은 1000~1500nm 파장대의 광은 반사가 되지 않도록 무반사 코팅되어 있고,
    상기 '전반사 미러'(141)의 내면(141a)은, 1444nm 파장의 광은 전반사되고 1320~1340nm 및 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅되어 있고,
    상기 '출력 미러'(142)의 내면(142a)은 1300~1500nm에서는 80%의 반사율을 갖고 1064nm에서는 95% 이상의 투과율을 갖도록 코팅되어 있고,
    상기 '출력 미러'(142)의 외면(142b)은 1000~1500nm의 파장 대역에서 무반사되도록 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 '출력 미러'(142)에서 출력되는 광 중에서 1064nm 파장의 광이 상기 광 화이버(180)에 입사되지 않도록 하기 위하여, 1060~1350nm 파장 대역의 빔을 반사하고 1444nm 파장의 빔만을 투과하는 필터(150)가 상기 수렴렌즈(160) 전단에 설치되는 것을 특징으로 하는 지방에 직접 조사되는 지방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저.
  4. 청구항 5에 있어서,
    발진되는 레이저 빔의 출력은, 반복율 1~20Hz, 펄스당 에너지 100~1000mJ, 파워 0.5~20W, 펄스 폭 100㎲~60ms인 것을 특징으로 하는 지방에 직접 조사되는 지 방제거 전용 1444nm 파장 발진 Nd:YAG 레이저.
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