KR20060127281A - 두발성장을 돕는 두피조직 활성화 캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두피조직에 특정 파장의 레이저 광과 초음파를 조사 함으로서 두발의 발모와 성장을 촉진하고 탈모를 방지하는 것을 목적으로 한 종합 두발 리쥬브네이터 캡에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소형의 투명 플라스틱 또는 유리 셀(Cell) 속에 저출력 광학요법을 위한 발광소자와 초음파 요법을 위한 초음파 진동자 그리고 이온도입을 위한 전극을 내장한 소형의 애플리케이터 셀(Applicator Cell)과, 상기 셀을 조사부위의 형태에 맞추어 필요 수 만큼 조합한 셀 어레이(Cell Array)와, 상기 어레이를 탄성포로 된 모자에 장착하여 두부에 고정하도록 구성한 두발 리쥬브네이터 캡에 관한 것으로, 사용 시에는 두부에 장착하여 최적 조건의 광선과 초음파를 두피에 조사 함으로서, 피부조직의 신진대사를 촉진하고, 탈모를 방지하며, 발모기능을 활성화하여 두발을 종합적으로 리쥬브(rejuvenate)할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

두발, LLLT, 저레벨 레이저 요법, 초음파 요법, 이온 유도, 탈모, 발모,

Description

두발 리쥬브네이트 캡{hair Rejuvenate Cap}

도 1은, 본 발명, 두발 리쥬브네이트 캡의 기본 구성요소인 애플리케이터 셀(Applicator Cell)의 사시도 이다.

도 2는, 상기 애플리케이터 셀의 구조를 나타내는 정단면도이다

도 3은, 상기 애플리케이터 셀의 구조를 나타내는 것으로서.(a)는 평면도,(b)는 저면도이다.

도 4는 복수개의 애플리케이터 셀로 된 어레이(Array)를 캡(Cap) 속에 조립한, 본 고안 리쥬브네이트 캡의 사시도이다.

도 5는 상기 도 4의 리쥬브네이트 캡을 머리에 쓴 상태를 도시한 것이다.

도 6a는, 애플리케이터 셀 내부에 있어서의 광선의 전파 경로와 두피조직에 조사되는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 6b은, 애플리케이터 셀 내부에 있어서의 초음파 에너지의 전도 경로와 두피 조직에 인가되는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 6c은, 이온 도입을 위하여 애플리케이터 셀의 전극에 전압을 인가 하였을 때의 전계 분포와 이온의 이동을 설명하기 위한 설명도이다.

도 7은, 애플리케이터 셀에 있어서의 촉수의 구조와 그 역할을 설명한 것으로서 광선과 초음파 에너지 그리고 이온 등이 모발에 방해되지 않고 효과적으로 두 피에 전달될 수 있음을 나타내는 설명도(b)이고 (a)는 두발의 구조를 표시한 모형도 이다.

도8은 전원/제어 유니트의 불록도 이다.

<주요 도면부호의 설명>

1: 애플리케이터 셀 어레이(Applicator Cell Array)(10)를 장착하여 머리에 쓰도록 되어 있는 탄성포(彈性布)로 된 모자 (캡)

10: 애플리케이터 셀 어레이

1a: 탄성 밴드

2: 애플리케이터 셀의 본체

2a: 애플리케이터 셀의 촉수(觸手)

2c: 애플리케이터 셀의 외부 코팅

3: 발광소자

4: 초음파 소자

5: 이온도입 전극

6: 캡(1)에 접착 시키기 위한 접착포(接着布)

6a: 진동흡수판

7: 전원/제어 유니트

7a: 전원 코드

7b: 접속단자(암)

7c: 접속단자(수)

7d: 주단자

S: 두피조직

S1: 모간

S2: 모근

S3: 피지선

S4: 모세혈관

두발은 체모(毛)의 일종으로서 피부의 부속기관이며 발생학적으로는 표피에서 변화한 것이기 때문에 수명이 있으며 신진대사를 한다. 모의 수명은 신생-성장-퇴행-탈락의 과정을 밟는데 그 주기는 건강한 상태에서는 5-6 년이 된다. 따라서 풍만한 두발을 유지하기 위해서는 모발의 수명이 길어야 함은 물론이고 탈모 후에는 즉시 신생모가 탄생하여 성장을 시작할 수 있어야만 한다.

최근, 특정파장의 광선을 생체조직에 조사하면 그 부위의 신진대사를 촉진하고 조직의 기능을 활성화할 수 있는 것이 알려져 LLLT 가 개발되고 있음이 공지되어 있다.

LLLT 에는 대체로 파장이 600㎛∼1300㎛ 범위이고 에너지 강도가 100∼1000mW 의 레이저 광을 사용한다. 이 영역의 광은 생체에 조사하면 생체 조직 내 에 침투하여 세포의 분자를 여기(勵起) 함으로서 모세혈관의 생성 증가, 혈액의 산소담지량(酸素擔持量)의 증가, 콜라겐과 ATP(Adenosine Triphosphate, 신경 조직 세포에 직접 활동하는 영양물질)의 생성촉진, 인파류의 활동증가, 육아발생(tissue granulation)의 촉진, 식세포작용(phagocytosis)의 활성화 등의 효과를 나타내는 것이 공지되어 있다. 이 요법은 특히 치료가 비침습성(non-invasive)이며 비투약성인 무통요법에 속하며 부작용도 없다는 것이 특징으로 되어 있어서 여러 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 이것을 위한 광원은 일반적으로 레이저 다이오드를 쓰고 있으나 최근에는 동일한 파장영역을 지닌 발광 다이오드(LED)도 사용된다.

한편, 생체조직에 수 MHz 의 초음파를 조사할 때 세포조직에 나타나는 각종 반응을 이용하는 초음파 요법도 공지되어 있다. 특히 주파수 1-3 MHz 이고 강도 0.3- 2W/cm2 근방의 초음파는 세포조직에 조사되면 음압에 의한 생체화학적 작용으로 산소반응의 촉진, 모세혈관의 확장, 신경조직의 자극, 가열 현상등의 효과를 나타냄으로 결과적으로 생체조직의 신진대사를 촉진하고 그 기능을 활성화 한다는 것이 공지되어 있다.

(毛)는 모간(毛幹)과 모근(毛根)으로 되어 있으며 모근의 기부(基部)에 있는 모유두(毛乳頭)에는 모세혈관과 신경이 연장되어 있어서 영양분과 산소를 공급 받아 모의 발생과 성장을 관장한다. 상기 레이저 광을 두피에 조사하면 진피조직과 피하조직에 까지 침투하여 모세혈관을 증식 시켜서 혈류를 증가케 하고 산소담지력의 향상, ATP의 분피 증가등의 효과로서 모근을 포함한 모든 세포의 증식과 신진대사를 촉진 시킨다. 따라서 모의 성장이 활발해 지고 발모가 촉진되어 전체적으로 두발의 회춘 즉, 리쥬브네이트(rejuvenate)를 구현할 수 있게 된다. 따라서 초음파 에너지를 LLLT용 광선과 함께 두피조직에 조사하는 경우에는 두 효과의 상승작용으로 두피조직의 보다 활발한 신진대사를 기대할 수가 있다

저 레벨 레이저 요법을 두발에 응용한 선행 특허로서 특허 20-335313 (레이저와 광 다이오드를 이용한 탈모치료기)가 있다. 상기 20-335313에서는 LLLT를 위한 1 개의 레이저 다이오드와 원적외선 요법을 위한 복수개의 원적외선 LED를 사용하고 있으며 모터로 구동되는 기계적 진동장치를 병용하고 있다. 그러나 상기 선행 특허에는 초음파 진동자를 사용한 초음파 요법은 포함하지 않고 있으며 또한 이온 도입법을 통한 약제의 도입과 흡착도 포함하지 않고 있음으로 이 두 가지에 의한 상승효과는 기대하지 못한다. 또한 상기 선행 특허에서는 광선을 광원에서 직접 두피에 조사하고 있는 까닭에 두피에 많은 두발이 존재하는 경우, 두발로 인해 광선이 차단될 가능성이 있다. 또한 상기 선행 특허에서는 치료기 본체가 핸드헬드(handheld)형으로 되어 있어서 이것을 손에 들고 두부를 주사하는 경우, 광의 조사위치가 고정되지 않음으로 해당 부위의 총조사량(dose)의 적산(積算)이 어렵고 부정확하게 될 수가 있다.

본 고안인 종합 두발 리쥬브네이터 캡에서는 상기한 제반 사항을 고려하여 보다 효과적인 두발 관리가 가능한 구조로 개발 하였다.

모발은 피부의 부속기관으로 발생학적으로는 표피에서 변화된 것이다. 따라서 LLLT를 위한 광선을 두피(頭皮)에 인가하면 그 부위의 모의 성장과 발생을 관장하는 세포조직의 기능을 활성화하여 탈모를 방지하고 발모(發毛)를 촉진할 수가 있다. 그러나 두피(頭皮)는 脫毛가 심한 경우를 제외하고는 모발로서 덮여 있음으로 LLLT를 위한 광선을 조사하여도 모발에 의해 차단되어 광 에너지는 피부표면에 도달하지 못한다. 이 문제는 초음파의 경우도 같으며 모발의 완충작용에 의해 초음파 진폭이 감쇄하여 충분한 에너지가 두피에 전달되지 못한다. 따라서 두피에 광선 또는 초음파를 조사함에 있어서 기존의 모발에 의해 방해를 받지 않고 광선 또는 초음파 에너지를 두피에 공급할 수 있는 구조를 지닌 조사기 (applicator)가 필요해 진다.

두피에 대한 LLLT 또는 초음파 요법을 적용하는데 있어서 또 하나의 문제점은 조사기를 헨드헬드 형(handheld type)로 하는가 또는 고정형으로 하는가 하는 문제이다. LLLT 또는 초음파 요법에 있어서는 광 또는 초음파 에너지의 소요 조사량은 피시술자의 체질, 건강상태, 두피조직과 모발의 상태, 그리고 환경조건 등의 변수에 따라 크게 달라지며 언제나 최적량이 존재한다. 따라서 정해진 시간동안 정확한 강도의 광 출력과 초음파 출력을 정해진 부위에 조사할 수 있도록 하여야 함으로 이 목적을 위한 조사기(applicator)는 핸드핼드형 보다는 두부의 전역을 덮을 수 있는 캡 형태의 고정형이 요구된다.

모발의 발모와 성장에 큰 장애가 되는 것 중의 하나는 모공(毛孔)오염의 문 제이다. 탈모해 버린 모공에 산화 지방 또는 기타 노폐물이 퇴적하여 모공을 막아버리거나 세균에 감염이 된 상태면 신생모는 성장할 수가 없다. 따라서 이와 같은 지방성 노폐물을 분해하여 세정 또는 흡인 등의 방법으로 외부로 배출할 필요가 있는데 여기에 대한 대책도 필요해 진다.

또한 LLLT 또는 초음파 요법에 있어서는 광과 초음파 에너지의 소요 조사량은 피시술자의 체질, 건강상태, 두피조직과 모발의 상태, 그리고 환경조건 등의 변수에 따라 다르다. 따라서 이러한 변수로부터 임상적으로 구해진 최적조사량을 조사해 줄 필요가 있는데 이것을 위해서는 각 조건에 따른 모든 변수를 입력해 놓고 소정 루틴에 의해 최적조사량을 산출하고 이것으로 발광소자와 초음파 진동자의 출력을 자동제어할 수 있는 장치를 필요로 한다.

또한, 필요조건으로서, 사용이 간편하고 조작도 간단하여 전문지식이 없이도 시술할 수 있는 기구라야만 한다는 것이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 문제점을 해결하여 보다 효과적인 두발관리를 가능케 할 목적으로 개발한 두발 리쥬브네이트 캡에 관한 것으로, 이하 그 구성에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명인 종합 두발 리쥬브네이터 캡은,

광도성(光導性)의 경성(硬性) 플라스틱 소재로 만들어진 애플리케이터 셀 (2)(이하 셀로 약칭한다.)와

상기 셀(2)을 복수개 평면으로 조립한 애플리케이터 어레이(10)(이하 어레이로 약칭한다)와

상기 어레이(10)을 접착하여 두부에 장착할 수 있도록 만들어진 탄성포(彈性布)로 된 모자 (1)와

상기 어레이(2)에 전력과 제어신호를 인가하는 전원/제어함 (7) 로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 셀(2)은 도 2 와 같은 구조로 되어 있음을 특징으로 한다.

상기 셀(2)의 한 쪽 면(2)에 촉수 모양의 돌기 2a 가 다수 만들어져 있는데 이것은 사용시에 도 7 과 같이 기존의 두발에 방해 받지 않고 광선과 초음파를 두피에 전달할 수 있도록 하는 구실을 한다.

상기 셀(2)는 도 2와 같은 일반형 이외에도 두발이 많은 사람을 위하여 촉수의 길이가 보다 긴 도 3과 같은 형도 구비할 수가 있음을 특징으로 한다.

상기 셀(2)의 촉수2a의 반대측면에는 LLLT용 발광소자 (3)이 1 또는 2개가 위치하고 있음을 특징으로 한다. 발광소자(2)는 셀(2)내부에 매입(埋入)되어 있어서 발사 광선이 모두 셀(2)의 내부로 진입하고 도 6a 와 같이 셀의 벽에서 전반사하면서, 촉수(2a)의 말단으로 전파되어 나가도록 하기 위한 것이다.

상기 발광소자(3)는 가시관선 영역에서 근 적외선까지의 파장을 사용하는데, 바람직하게는 600㎛∼1300㎛ 범위의 파장을 가지는 레이저 다이오드(LED) 또는 발 광 다이오드(LED)로 하며, 그 출력은 100∼1000mW의 범위의 값을 가지는 것이 바람직하다.

상기 셀(2)에는 촉수(2a)의 반대면에 초음파 진동자 (4)가 부착되어 있으며 그 출력은 셀 내부를 전파하여 셀의 촉수(2a)를 통하여 피부 (S)에 인가된다.

상기 초음파소자(4)은 1 과 3 MHz 의 두 가지 발진주파수를 지니고 있으며 그 출력은 0.3-2 W의 범위로 하되 필요에 따라 초음파 요법을 위한 출력과, 지방분 분해와 피부세정을 위한 출력의, 2 단계로 절환 할 수 있도록 하는 것이 바람직 하다.

또한 상기 셀(2)은 촉수(2a)의 반대면에 이온 도입을 위한 박막전극(薄膜電極) (5)을 코팅해 둔다.

또한 상기 셀(2)는 촉수(2a)의 반대면에 셀(2)의 몸체를 캡의 탄성포 (1)에 접착하기 위한 접착대(接着帶)(6)가 부가되어 있는데 이것은 초음파진동 완충편 6a 위에 부쳐놓는다.

또한 상기 셀(2)의 외벽은 필요에 따라 광의 전반사를 돕기 위하여 금속박막 (2c) 을 코팅하여 반사면을 형성해 두는 것이 바람직한데, 이 때는 촉수 (2a)의 끝 부분은 코팅을 벗겨서 이 곳을 통하여 광선이 외부로 송출될 수 있도록 한다.

위의 모든 전자소자 즉, 발광소자(3), 초음파소자(4), 박막전극 (5) 등은 배선을 통하여 접속단자 (7b) 와 (7b)에 접속이 된다. 이 접속단자는 가요성의 배선에 의해 셀(2)에 부착이 되어 있으며 복수개의 셀로서 어레이를 구성할 때 간편하게 서로를 직병렬로 접속할 수 있도록 해 준다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 종합 두발 레쥬브네이트 캡의 동작을 설명한다.

먼져 LLLT 단독 시술시에는 전원/제어 유니트의 전원이 발광소자(3) 에 인가되며 LLLT를 위한 광선이 방출된다. 이 광선은 도 6a처럼 셀(2)의 측벽에서 전반사를 반복 하면서 진행하여 돌기 (2a)를 통해서 피부로 복사된다. 피부(S)에 도달한 광선은 표피와 진피 그리고 피하조직에 까지 투과하면서 각 조직의 세포에 흡수되어 광화학적 반응을 나타낸다.

초음파 요법의 단독 시술시에는 도6b 처럼 초음파소자(4)에서 방출된 초음파 진동이 종파(縱波)모드가 되어 셀(2)내부를 전파하여 촉수(2a)를 통하여 피부에 방출된다. 초음파는 촉수의 끝을 파원으로 하여 계속 두피 조직 내로 진입하는데 그 과정에서 각 세포조직을 진동 시켜 초음파 특유의 생체효과를 일으킨다. 이 효과는 모세관 속의 혈류증가와 온도의 상승으로 나타남으로 신진대사의 촉진에 기여한다. 초음파 에너지가 일정 수준이상이 되면 발열현상과 함께 화학적 반응의 촉진과 캐비테이션(cavitation)현상을 동반하게 됨으로 그 출력과 구동주기를 적절히 조절하면 표피 또는 모공내부의 과산화 지방을 포함한 각종 오물을 유화하여 액체상으로 만들어 모공에서의 분리 이탈을 용이하게 한다.

박막전극(5)는 이온 도입법을 통하여 피부에 대한 약제 도입을 도울 필요가 있을 때, 또는 모공(毛孔)을 막고 있는 오물을 효과적으로 제거 하고자 할 때 사용하는데 그 전하의 형성 모형은 도 6c 와 같게 된다. 약제 도입시에는 박막전극(5) 에 약제의 종류에 따라 정 또는 부의 DC 전압을 인가하여 전하의 반발 작용에 의해서 약제를 피부 조직, 특히 모공에 주입하도록 한다. 모공 청정시에는 상기 전극에 정 부 간을 왕복하는 펄스형 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 이 과정을 통해서 이미 초음파 처리로 인하여 유화된 산화지방분과 각질들이 모공에서 이탈하게 된다.

상기 LLLT 와 초음파 시술 그리고 이온도입 시술은 각 각 별도로 또는 조합하여 시술할 수가 있는데 그 세부는 전원/제어 유니트(7)에 의해 프로그램 제어된다.

셀(2)는 도3에 표시한 것처럼 필요한 개수를 종횡으로 배열하여 캡 (1)의 탄성포 위에 어레이 (array)를 만들어 접착할 수가 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 때 각 셀(2)는 전원접속단자 (7c)와 (7d)로서 서로 직병열로 연결이 되어 주단자(7e)를 거쳐서 전원선(7a)를 통하여 전원 유니트(7)에 접속이 된다.

전원 유니트(7)에는 도 8과 같이 위의 모든 전자소자에 공급할 전원부(7f)와 최적제어를 담당하는 제어부(7g)가 수용되어 있으며 이것을 조정하기 위한 전원 스위치, 기능 절환 스위치, LCD 표시판 등이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면,

공지된 LLLT기술과 초음파기술을 두발의 탈모방지와 육모촉진에 응용할 수 있도록 발광소자, 초음파소자, 이온 도입 전극 등을 내장한 애플리케이터 셀과, 이 것을 복수개 배열하여 탄성포로 된 캡에 부착하는 방법을 고안하였다. 이 캡을 머리에 쓰고 제어기를 작동하여 미리 준비된 프로그램에 따라 두피 조직에 대한 LLLT, 초음파요법 그리고 이온 도입기술을 시술하면 두피의 회춘(rejuvenate)을 통한 두발의 성장촉진, 탈모방지를 간편한 방법으로 달성할 수가 있다.

Claims (11)

1. 두발의 피부조직에 대하여 저레벨 광화학요법(LLLT)과 초음파 요법 그리고 이온도입법을 각각 또는 조합하여 시술하는 것을 목적으로 하여, 발광소자, 초음파진동자, 전극을 내장한 애플리케이터 셀(2)과 상기 애플리케이터 셀을 복수개 조합하여 캡 형태의 탄성직포에 부착 함으로서 두부에 보다 안정된 상태로 고정할 수 있도록 하는 셀 어레이(10)와, 상기 셀 어레이를 구동하는 전원/제어 유니트(7)로 구성된 두발 리쥬브네이트 캡(1)
2. 상기 청구항 1에 있어서 리쥬브네이트 캡의 주 구성요소로서 1-2개의 발광소자(3)와, 1 개의 초음파진동자(4)와, 이온 전극(5)를 소형의 투명 입면체 속에 내장하여 두피조직에 대한 LLLT용 광선과 초음파 에너지 그리고 이온 도입 전압을 각각 인가하는 애플리케이터 셀(2)을 포함하는것을 특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
3. 상기 청구항 2에서, 한 측면에 복수개의 촉수(2a)가 나 있고, 그 맞은 편 측면에 발광소자, 초음파진동자가 부착되어 있으며, 광선과 초음파는 외부로 손실되지 않고 셀 내부를 전도하여 모든 에너지가 촉수를 통하여 피부에 인가되는 구조로 되어 있는 애플리케이터 셀(2)을 특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
4. 상기 청구항 2와 3에 있어서 복수개의 촉수(2a)는 적절한 길이와 간격을 지님으로서 광선과 초음파를 두피에 인가할 때, 기존의 두발로 인하여 방해를 받아 감쇠하는 것을 방지할 수 있는 구조를닌는 애플리케이터 셀(2)을 포함하는것을특징으로 한 두발리쥬브네이트 캡
5. 상기 청구항 2와 3에 있어서 셀의 모든 측면은 광의 전반사를 돕기 위하여 반사막으로 코팅되어 있는 애플리케이터 셀을 포함하고있는것을특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
6. 상기 청구항 2와 3에 있어서 발광소자(3)는 가시광선 영역에서 근 적외선 까지의 광을 방출하는 레이저 또는 발광 다이오드(LED)로 하되, 바람직하게는 파장 600-1300 um 범위를 포함하는 레이저 다이오드 또는 발광다이오드 (LED)이고 그 출력은 100-1000 mW/cm2 범위의 애플리케이터 셀을 포함하는것을 특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
7. 상기 청구항 2와 3에있어 초음파진동소자는 1-3 MHz 범위에서 출력 0.3-3 W/cm2 범위를 발출할 수 있는 구조로 하되 바람직하게는 1 MHz 와 3 MHz의 2 단계로 절환이 가능하고 출력은 0.3-3W 범위를 지니되 초음파 요법을 위한 출력과 피부 세정을 위한 출력의 2 단계로 절환할 수 있는 구조의는 애플리케이터 셀을 포함하는것을 특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
8. 상기 청구항 2 에 있어서 이온 도입과 모근 청소를 위하여 촉수(2a)의 끝 부분에 정전하를 유도할 수 있도록 촉수의 반대측 측면에 전극박막을 부착시킨 애플리케이터 셀을 포함하는것을 특징으로 하는 두발리쥬브네이트 캡
9. 상기 청구항 1에있어 애플리케이터 셀(2)을 복수개 접속하여 어레이를 만드는데 있어서 셀 상호간을 플러그인(plug-in)형의 접속단자(7b)(7c)를 통해서 간단히 접속할 수가 있도록 되어 있고 셀(2) 뒷면에는 필요한 수만큼의 셀을 어레이로 만들어 캡(1)에 부착할 수 있도록 부착포(6)를 접착시켜 놓은 애플리케이터 셀을 포함하는것을 특징으로하는 두발리쥬브네이트.
10. 상기 청구항 1에서 셀 어레이(10)를 탄력포로 된 캡 형의 모자에 접착포(6)로서 고정시켜 머리에 쓸 수 있도록 함으로서 발광소자와 초음파 진동소자의 위치를 고정시켜서 안정된 상태에서 광과 초음파 에너지의 출력을 제어할 수 있도록 한 구조임을 특징으로 하는 두발 리쥬브네이트 캡
11. 상기 청구항 1에있어 두발의 리쥬브네이트 요법을 시술하는데 있어서 발광소자와 초음파소자 그리고 이온 전극을 주어진 프로그램에 따라 최적조건으로 구동함을 목적으로 하는 전원/제어 유니트가 포함되는것을 특징으로 하는 두발 리쥬브네이트 캡.

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