KR20070050447A - 조직 치료 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 피부 치료 방법은 치료를 위해 필요한 에너지 흡수를 위한 피부 깊이를 결정하는 스텝; 및 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 피부에 충돌하는 에너지의 스팟 사이즈를 생성하는 스텝을 포함한다. 제 1 실시예에 있어서, 선택된 스팟 사이즈는 작은 직경을 갖는다. 다른 실시예에 있어서 스팟 직경은 피부 상의 인접 모발 사이의 공간보다 좁다. 다른 형태에 있어서, 본 발명은 에너지의 소스; 및 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 피부에 충돌하는 소스로부터의 에너지의 스팟 사이즈를 선택하는 수단을 포함하는 피부 치료 장치에 관한 것이다. 다른 실시예에 있어서, 상기 장치는 소스가 피부만을 조사하도록 위치되지 않으면 레이저가 광을 생성하는 것을 방지하기 위한 인터락을 포함한다.
피부 치료 방법, 피부 치료 장치

Description

조직 치료 장치 및 방법{A METHOD AND APPARATUS OF TREATING TISSUE}
본 발명은 통상 조직 치료에 관한 것이고, 특히, 지향성 에너지를 사용하는 피부과적 치료에 관한 것이다.
광은 다년간에 걸쳐 광범위한 의학적 응용에 사용되고 있다. 피부과의 분야에 있어서, 고출력 레이저와 IPL(intense pulse light) 시스템은 소망하지 않는 모발의 영구적인 제거, 피부의 회복, 정맥 제거 등에 사용되고 있다. 모발 제거의 분야에 있어서, 장치는 소위 IPL이라 불리는 비간섭성 광 또는 대직경 펄스의 레이저로 신체의 영역으로부터 모발을 제거한다. 상기 장치의 하나의 단점은 영구적 또는 장기간의 지속적인 결과를 전달하는데 요구되는 파워(전기 및 광 출력)가 매우 높다는 것이고, 이러한 장치는 이 장치를 조작하는 숙련된 전문가에 의한 임상 설정시에 있어서의 사용을 위해서만 적합하다. 다른 단점은 치료가 비용이 고가이고, 고통스럽고, 시간을 낭비하고, 오직 부분적인 효과만 있다는 것이다. 이러한 치료의 효과를 향상시키기 위해, 더욱더 파워풀한 장치가 장기간의 지속적인 결과를 이루기 위한 시도로 판매되고 있다. 추가적으로 이 장치는 피부를 깊이 침투하고, 높은 에너지 선량을 모낭의 베이스 영역으로 전달하는 것으로 알려진 대직경 출력 빔을 사용한다. 대직경 스팟(spot)을 사용하는 효과적인 장기적 탈모를 위해 "요구되 는" 파워 레벨을 생성할 수 있는 이 새로운 장치는 크고, 무겁고, 비싸고, 고성능의 냉각이 요구되고, 위험하다. 이러한 장치의 현재 거래가격은 $50K를 넘고, 이 장치 자체의 무게는 100lbs보다 무거울 수 있다. 이것은 개인 소비자에게 판매되거나, 평균적인 소비자에 의해 집에서 안전하게 작동될 수 있는 장치가 아니다.
더욱 강력한 레이저 장치의 생산에 더하여, 대형 스팟 사이즈를 향한 경향도 나타나고 있다. 실험적인 결과는 스팟이 크게 침투할수록 작은 스팟보다 더 깊이 조직속으로 침투한다는 것을 나타낸다. 따라서, 이 분야의 연구자들은 장기간의 지속적이고 더 영구적인 결과를 얻기 위한 노력으로서, 더 큰 사이즈를 제공하기 위해 노력한다. 지금까지, 스팟 사이즈에 관련하여 광이 조직 속으로 확산되는 바와 같은 광의 실제 성질을 이해하는 연구가 이루어지지 않고 있다. 따라서, 피부의학 분야에서 사용할 수 없기 때문에 작은 스팟 치료의 사용은 사라지고 있다.
스팟 사이즈에 따라 광이 피부속으로 어떻게 확산되는지에 대한 통상적인 이해(정확하지 않더라도)는 최종 소비자를 위한 모발 성장 조절의 효과적인 방법의 산업적인 개발을 방해한다. 단지 대직경 레이저와 IPL 스팟이 탈모를 야기할 수 있다는 확신은 더 크고, 더 비싸고, 더 위험한 장치를 개발하도록 전체 산업을 유도한다. 따라서, 현재는 출력 파워가 2900W보다 큰 것을 생산하고 있다.
본 발명은 스팟 사이즈에 따라 피부속으로의 광의 확산을 위한 모델을 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 방법과 장치는 단기적 모발 성장 조절뿐만 아니라 다른 피부 질환의 치료를 달성하기 위해 작은 스팟 사이즈, 낮은 파워 방사를 사용한다. 또한, 본 발명은 현재의 통상적인 장치에 의해 요구되는 파워의 일부분을 사용하여 매우 효과적일 수 있는 장치를 선보인다. 여기에 개시된 장치는 우수한 결과와 함께 가정에서의 안전한 사용을 위해 생산된 크기가 될 수 있다.
본 발명은 피부 치료 장치 및 방법의 일실시형태에 관한 것이다. 제 1 실시예에 있어서, 상기 방법은 결과를 일으키기에 충분한 레벨로 타겟 발색단(chromophore)을 가열하기 위해 선택된 플루언스(fluence) 및 파장으로 그리고 소정 비율로 피부 상의 소면적 방사선장을 스캐닝하는 것에 관련된다. 제 1 실시예에 있어서, 상기 결과는 단주기 모발 성장율 조절이다.
본 발명은 치료를 위해 필요한 에너지 흡수를 위한 피부 깊이를 결정하고, 스팟 사이즈를 생성하여 피부 상에 충돌하는 에너지가 치료를 위해 소망하는 양의 에너지를 소망하는 깊이로 공급하는 스텝을 포함하는 피부 치료를 위한 방법의 다른 실시형태에 관한 것이다. 제 1 실시예에 있어서, 선택된 스팟 사이즈는 피부 상의 인접한 모발 사이의 공간보다 좁은 직경을 갖는다. 모발 제거가 치료인 다른 실시예에 있어서, 깊이는 모발의 모낭 구멍(follicular bulge)의 위치에 인접하도록 선택된다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 방법은 치료용으로 적합한 광의 파장을 선택하는 스텝을 더 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 양의 에너지를 소망하는 깊이로 공급하기 위해 피부 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝과, 치료될 피부의 영역 상에 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 포함하는 피부 영역의 치료 방법이다.
또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 양의 에너지를 소망하는 깊이로 제공하기 위해 피부면 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝과, 치료될 피부 영역 상에 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 포함하는 피부 영역의 치료 방법에 관한 것이다. 상기 스팟의 사이즈는 소망하는 깊이에서의 치료 영역이 피부면 상의 스팟의 사이즈보다 상당히 크다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 치료를 위해 소망하는 양의 에너지를 소망하는 깊이로 제공하기 위해 피부 상에 충돌하는 소스로부터의 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 수단과 에너지의 소스를 포함하는 피부 치료 장치에 관한 것이다. 제 1 실시예에 있어서, 상기 에너지 소스는 치료를 위한 광의 바람직한 파장을 생성하는 레이저이다. 다른 실시예에 있어서, 상기 에너지는 플래시 램프에 의한 광학 필터에 의해 방출된 광의 일련의 스펙트럼의 선택에 의해 생성된다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 양의 에너지를 소망하는 깊이로 제공하기 위해 피부면 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝; 치료될 피부 영역 상으로 작은 스팟을 이동하는 스텝; 피부면 상의 스팟의 이동 속도를 측정하는 스텝; 및 피부면 상의 스팟의 이동 속도에 따라서 치료를 위한 소망하는 깊이에 도달하는 에너지의 양을 제어하는 스텝을 포함하는 피부 영역의 치료에 사용되는 에너지의 제어 방법이다. 제 1 실시예에 있어서, 상기 방법은 스캐닝 속도로 피부면 상의 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 더 포함하고, 상기 치료를 위한 소망하는 깊이에 도달하는 에너지의 양을 제어하는 스텝은 스캐닝 속도를 조정하는 스텝을 포함한다. 상기 방법의 다른 실시예에 있어서, 스캐닝 속도는 실시간으로 조정된다. 또 다른 실시예에 있어서, 치료를 위해 소망하는 깊이로 도달하는 에너지의 양을 제어하는 스텝은 피부 상에 충돌하는 스팟 내의 에너지의 양을 조정하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는 피부 영역의 치료 장치이다. 상기 장치는 피부 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 에너지의 소스 및 피부면 상에 에너지의 스팟을 스캐닝하는 수단을 포함한다. 제 1 실시예에 있어서, 스캐닝 수단은 갈바노메트릭 스캐닝 미러(galvanometric scanning mirrors), 선형 액츄에이터, 회전 광학 웨지(rotating optical wedges), 캠 구동 상호 미러(cam driven reciprocal mirrors), 및 회전 다각형으로 이루어진 군으로부터 선택된 장치를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 에너지의 스팟 사이즈를 생성하는 수단은 피부면에서 스팟의 영역보다 상당히 큰 치료의 소망하는 깊이에서의 치료 영역을 생성한다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 장치는 피부면 상의 스팟의 이동 속도를 측정하는 수단; 및 피부면 상의 스팟의 이동 속도를 측정하는 수단과 통신하는 제어기를 더 포함한다. 상기 제어기는 피부면 상의 스팟의 이동 속도에 따라서 치료를 위한 소망하는 깊이에 도달하는 에너지의 양을 제어한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제어기는 스캐닝 수단과 통신한다. 스캐닝 수단은 스캐닝 속도로 스팟을 스캐닝하고, 상기 제어기는 피부면 상의 스팟의 이동 속도에 따라서 스캐닝 속도를 실시간으로 조정한다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 제어기는 에너지의 소스와 통신하고, 피부면 상의 스팟의 이동 속도에 따라서 피부에 도달하는 에너지의 강도를 실시간으로 조정한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 장치는 피부면에 걸친 스팟의 이동 속도가 소정 범위를 벗어나는 때를 표시하고, 피부면에 걸친 스팟의 이동 속도를 측정하는 수단과 통신하는 표시기를 더 포함한다. 제 1 실시예는 상기 장치가 피부면과 적절하게 접촉하지 않는 경우에 상기 장치를 디제이블시키는 안전 수단도 포함한다.
도 1은 사람의 피부상의 조사를 위한 침투 깊이와 스팟 사이즈 사이의 관계를 나타낸 개략도이다.
도 2는 1㎜ 빔에 대한 빔 축을 따른 깊이에 따른 플루언스율의 감소를 나타낸 도면이다.
도 3은 동일한 플루언스를 가진 와이드 빔에 비해 작은 빔의 상대적 파워를 나타내는 깊이에 대하여 플로팅(plotting)된 좁은 빔의 상대적 파워를 나타낸 그래프이다.
도 4a ~ 도 4d는 피부를 통해 상이한 깊이로 관통하는 1mm 빔에 의해 생성된 상대적 플루언스를 나타낸 그래프이다.
도 5는 스팟 직경과 치료 깊이 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 피부 영역에 걸친 비연속 치료의 개략도이다.
도 7은 피부 영역에 걸친 연속 치료의 개략도이다.
도 8은 1㎜의 표면 빔 직경에 대한 깊이의 플루언스의 의존을 나타낸 그래프이다.
도 9는 이동하는 좁은 빔에 의해 생성된 다크 모발축을 따라 최고온도의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 10은 스캐닝 장치를 위한 갈바노메트릭 미러를 사용하고 본 발명에 따라 구성된 치료 장치의 실시형태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따라 구성된 접촉 장치의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 이동 광섬유를 사용한 스캐닝 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12a는 회전 웨지(rotating wedge)를 사용한 스캐닝 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13은 캠을 사용한 스캐닝 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 회전 다각형을 사용한 스캐닝 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14a는 도 14에 도시된 다각형 기반 스캐너의 실시형태의 패럭시얼 모델(paraxial model)의 광로도(ray diagram)이다.
도 14b는 다양한 기하학적 특징을 나타내는 도 14에 도시된 다각형의 실시예의 개략도이다.
도 14c는 도 14에 도시된 다각형의 실시예의 스캐닝 지오메트리(scanning geometry)의 개략도이다.
도 14d는 도 14a에 도시된 도면의 일부이다.
도 15는 본 발명의 장치의 실시예의 스캐닝과 수동 이동의 조합에 의해 치료 된 영역을 나타낸 도면이다.
도 16a ~ 도 16c는 속도 감지와 레이저 파워의 조정을 가진 치료 장치의 다양한 실시예의 블록도이다.
도 17은 도 10, 도 12, 도 12a, 도 13에 도시된 실시예에 의해 생성된 시간으로 스캐닝 스팟의 이동을 나타내는 그래프이다.
도 18은 사용 속도가 최적 속도와 다르기 때문에 가능한 레이저 파워에 있어서의 감소를 나타낸 그래프이다.
상세한 설명과 도면을 참조함으로써 본 발명의 장점을 용이하게 이해하게 될 것이다.
확산 매체 내의 광 확산 원리는 피부의 미용 효과를 갖기에 요구되는 플루언스의 양을 결정하는데 사용된다. 근적외선 스텍트럼 영역에 있어서, 피부에 대한 흡수율은 μa=0.02㎜-1이다. 이 계수는 1㎜ 경로를 따라 이동하는 평균 광양자를 위한 흡수의 이벤트의 수를 나타낸다. 피부에 대한 감소된 스캐터링 계수는 μ'S=1.6㎜-1이다. 이 계수는 동일 경로 상에 등방 확산되는 광양자의 이벤트의 수를 결정한다. 따라서, 광양자 산란의 가능성은 흡수에서보다 등급이 ~2도 높게 된다. 이것이 피부 내의 광전파가 통상의 파동설에 의한 것보다 확산 방정식에 의해 설명되는 이유이다.
도 1을 참조하면, 동일한 파워 밀도 또는 조사의 두개의 레이저 빔이 스케일로 도시된 모낭을 가진 피부 영역을 침투하는 단면으로 도시되어 있다. 제 1 빔은 좁기 때문에 그 파워는 아웃라인을 따라 패턴을 개략적으로 형성하는 표면 부근의 피부속으로 확산될 것이다. 도시된 윤곽(11)은 플루언스율 레벨(W/㎠)이 1.0, 0.3, 0.1, 0.03, 및 0.001배인 표면 휘도에 대응한다. 더 큰 빔(12)의 윤곽(13)은 플루언스율 레벨이 1.0 및 0.3배인 표면 휘도에 대응한다. 좁은 빔(10)은 동일한 소정 깊이에서 전달된 파워가 원래 파워의 프랙션이라는 것을 나타내는 반면, 더 큰 빔(12)은 상기 소정 깊이에서 원래의 파워에 근접한 파워를 전달할 수 있다는 것을 명확히 나타낸다. 통상적으로, 단기 모발 성장 등의 미적 결과를 달성하기 위해, 소정 깊이는 표면 아래 1-6㎜이고, 표면 아래 1-6㎜에서의 전달된 플루언스는 0.1-10J/㎠이다. 도 2는 1㎜ 빔의 빔축을 따른 깊이와 플루언스의 빠른 감소를 나타낸다.
그러나, 소망하는 깊이에 동일한 플루언스를 제공하기 위해 필요한 두 빔의 전체 파워를 고려하면 좁은 빔이 더 유리할 것이다. 광 확산 원리에서 알려진 바에 따라, 표면으로부터 떨어져 있는 플루언스(Φ1)는 하기의 식에 의해 설명된다.
Figure 112007015829837-PCT00001
여기서, z는 깊이, Pi는 광원의 파워이다. 도 2를 다시 참조하면, 1㎜ 빔으로부터의 플루언스는 1㎜ 이상의 깊이에서 급격한 움직임을 갖기 때문에, 상기 빔 의 움직임은 식(1)에 의해 설명될 수 있다는 것을 나타낸다. 넓은 빔에 의해 제공되는 표면 플루언스율은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007015829837-PCT00002
여기서, P2는 빔에 의해 전달된 전체 파워이고, R은 넓은 빔의 반경이다.
식(1)과 식(2)의 우측이 같아지면, 소망하는 깊이에서 동일한 플루언스를 달성하기 위해 큰 빔 대 작은 빔에 의해 얼마나 많은 파워가 요구되는지가 결정된다. P1/P2의 비율은 다음 식으로 주어진다.
Figure 112007015829837-PCT00003
식(3)은 반경 R의 큰 빔에 의해 전달됨에 따라 좁은 빔이 동일한 플루언스를 깊이(z)로 전달해야 하는 넓은 빔 파워의 프랙션을 나타낸다. 도 3은 사람의 진피(dermis)에 대응하는 R=5㎜(빔 직경 10㎜), μ'S=1.6㎜-1, μa=0.02㎜-1에서의 이 식의 도면을 나타낸다.
도 3은 관심 범위 내의 모든 깊이에 있어서, 좁은 빔의 파워가 10㎜ 빔을 위해 요구되는 것보다 상당히 작다는 것을 증명한다. 특정 플루언스를 3㎜의 평균 깊이로 전달하는데 요구되는 파워는 1.5J/㎠의 플루언스 레벨을 사용하여 다음에 계산된다. 적절한 깊이에서 파워가 거의 손실되지 않기 때문에 넓은 빔이 1.5J/㎠을 타겟으로 전달하기 위해 원래 빔도 1.5J/㎠이 되어야 한다고 것이 결정된다. 빔이 10㎜의 직경을 가지면 빔의 전체 면적은 78.5㎟이 되고, 전달된 전체 에너지는 1.18J이 된다. 펄스 폭[타겟이 직접적으로 일루미네이팅(illuminating)되는 시간의 길이]이 30ms(당 기술분야에서 공지된 정확한 표준 펄스 폭)과 동일하면, 넓은 빔 장치의 출력 파워는 39W가 되어야 한다. 식(3)과 도 3으로부터, 동일한 플루언스는 오직 6.8W의 파워를 사용하는 좁은 빔에 의해 3㎜ 깊이로 전달될 것이다. 따라서, 좁은 빔은 동일한 효과를 위해 발전되는 작은 파워를 필요로 한다.
레이저 다이오드는 이러한 피부과 치료용 레이저 빔을 개발하는데 좋은 방법이라는 것이 당 기술분야에 공지되어 있다. 다이오드 레이저는 칩 하나당 제한된 파워 출력을 갖고, "다이오드 레이저 바(diode laser bars)"라 불리는 높은 파워를 개발하기 위해 사용된다라는 것도 공지되어 있다. 이러한 레이저 바는 다수의 출력 빔을 단일의 더 파워풀한 빔으로 조합하기 위해 옵틱(optics)을 사용하는 일련의 다수의 다이오드 레이저가 된다. 현재의 기술에 있어서, 단일 레이저 다이오드 칩만이 7 와트 이상의 파워를 생산할 수 있을 것이다. 파워가 더 필요하다면, 빔을 조합하는데 필요한 옵틱; 단일 칩 대신 바를 생산하기 위한 추가 비용; 및 이러한 시스템에 동력을 공급하는데 필요한 더 큰 파워 서플라이로 인해 이러한 장치를 생산하는 비용이 급격히 증가될 것이다.
단기 모발 성장 조절 등의 소정 효과가 낮은 플루언스에서 실제로 가능한지를 밝히고 피부로 확산되는 광의 실제 움직임을 결정함으로써, 본 발명은 매우 작은 파워로 모발 성장의 방해 등의 미용적으로 중요한 결과를 일으키는 방법 및 장치를 개시한다. 이 방법을 채택할 수 있는 장치는 매우 저렴하게 생산될 수 있고, 소비자량으로 제조될 수 있다. 또한, 본 발명은 낮은 플루언스 방법을 개시하고 있기 때문에 단일 레이저 다이오드만이 요구되고, 따라서, "포인트" 광원인 레이저 다이오드 칩을 사용함으로써 빔 셰이핑(beam shaping)을 위한 옵틱이 간단해지기 때문에, 장치의 전체 비용이 더욱 감소된다. 또한, 이러한 단일의 낮은 파워 레이저 장치는 요구되는 파워를 낮추고, 셰이핑과 콜리메이션(collimation)용의 다수의 옵틱 스테이지를 제거함으로써 전자적 및 기계적 필요를 간단하게 한다.
또한, 본 발명은 작은 빔이 큰 면적을 치료하기 위해 피부를 관통하여 이동되는 추가적인 혁신을 이용한다. 종래 기술에 있어서, 높은 파워 작은 빔은 장치에 의해 단일 모발 등의 정밀한 타겟 상의 위치에 유지된다. 일부 경우에 있어서, 실제 광섬유는 모낭에 침투되어 치료 빔을 전달한다. 피부를 관통하여 빔을 이동시키고, 확산 매체 내에 광의 확산 움직임을 이용함으로써, 이제 오퍼레이터는 큰 면적을 빠르게 치료할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 좁은 빔(10)의 경우에 있어서, 상기 모델은 피부면 아래의 치료면적의 실제 직경이 원래 빔의 직경보다 상당히 크다는 것을 나타낸다. 넓은 빔(12)의 경우에 있어서는 이와 같지 않다. 이 결과는 좁은 빔에 의해 생성되는 상이한 깊이에서 플루언스 분포의 계산에 의해 확인된다. 도 4a ~ 도 4d는 0, 1, 3, 5㎜의 깊이에서 1㎜ 빔에 의해 생성된 플루언스 프로파일을 나타낸다. 이 도면에 있어서, 모든 곡선은 동일한 깊이에서의 축 풀루언스에 맞춰져 있다. 축 플루언스의 절대값은 도 2에 도시되어 있다. 각 깊이에서의 도시된 스팟의 직경은 Full Width at Half Maximum(FWHM)의 곡선에 따라 결정될 수 있다. 도 5는 1㎜빔을 위한 깊이에서의 스팟 직경의 연속 의존성을 나타낸다.
피부를 관통하는 빔의 움직임을 사용함으로써, 본 발명은 직접적인 조사와 치료 영역의 개념을 분리하는 방법으로 기능할 수 있다. 즉, 본 발명은 작은 스팟을 사용하는 경우에, 치료 영역이 표면에 비춰진 빔 직경보다 본질적으로 더 크다는 새로운 발견을 사용한다. 도 6을 참조하면, 치료 영역의 평면도는 큰 영역이 표면 상에 직접적으로 비춰지기 보다는 소망하는 깊이에서 치료된다는 사실을 이용하는 것을 나타낸다. 피부면을 관통하는 비연속 이동을 사용함에 있어서, 이 사실은 전체 영역의 프랙션을 직접적으로 조사하는 동안에만 연속 영역을 치료할 수 있게 한다. 또한, 피부를 관통하는 연속 이동의 방법을 사용함으로써, 양호한 효과를 여전히 달성하면서 직접 조사의 시간을 감소시키고, 이동 속도를 증가시킴으로써, 치료에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 이것이 넓은 영역을 빠르게 커버링하면서 직접 조사를 위해 필요한 시간을 감소시키는데 유리하다는 것이 쉽게 이해된다. 펄스 간의 시간은 피부가 냉각되어 치료중이지 않은 피부 영역(예컨대, 제거될 모낭에 인접한 영역)을 손상시키지 않도록 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는 CW 또는 연속 파형 모드 중에 표면을 관통하는 빔의 연속 이동이다. 종래 기술 시스템은 통상적으로 상기 장치가 영역을 치료하기 위해 높은 파워 펄스의 광을 발사하는 치료를 위한 펄스 모드(PM)를 사용한다. 이것은 몇가지 단점을 가지고 있다. 하나의 단점은 레이저 시스템이 활성화되어 평형상태로 됨에 따른 파워 출력에 있어서의 비선형 움직임이다. 따라서, 타겟으로 전달되는 에너지의 양은 일정하지 않고, 용이하게 측정되지 않는다. 또한, PM을 사용한 직경이 큰 빔을 가진 종래 기술 시스템에 있어서, 오퍼레이터는 피부를 광 펄스에 노출하기 이전의 스텝으로 상기 장치를 물리적으로 이동시킨다. 이것은 귀찮고, 또한, 빔의 스캐닝이 자동적으로 이루어지는 본 발명과 같지 않고, 사람이 상기 장치를 불규칙한 스텝으로 이동시킬 때의 에러에 완전히 기인하는 비치료 영역과 같은 결과를 낳는다.
본 발명에 있어서, CW의 경우 또는 스캐닝된 PM의 경우에 있어서, 치료 시간(TT) 또는 영역이 치료되는 시간의 양은 빔이 통과됨에 따라 표면 상의 포인트를 직접적으로 빔이 조사하는 시간의 길이에 따라, 또는 상기 확상 특성을 통해 직접적으로 또는 간접적으로 피하 영역이 치료되는 시간의 양에 의해 계산될 수 있다. 도 7은 좁은 빔 연속 파형 레이저를 사용한 치료 영역을 나타낸다. 이 방법을 사용하여 치료될 수 있는 영역은 직접 조사에 의해 커버되는 영역보다 크다. 도 7에 있어서, 일련의 원은 모든 피부 영역이 직접 조사 하에 소비하는 시간의 양과 상이한 시간에 걸쳐 치료될 수 있는 영역을 나타낸다. 치료의 제 1 원(20)에 있어서, 치료될 일부 영역은 전혀 직접적으로 조사되지 않는다는 것을 쉽게 확인할 수 있다.
표면 상의 조사 스팟의 연속적 이동은 펄스 모드 소스에 관하여 하나 이상의 장점을 초래한다. 치료 효율은 플루언스율[W/㎠]보다는 치료 영역으로 빔에 의해 전달된 전체 플루언스[J/㎠]에 의존한다.
펄싱(pulsing)된 소스로부터의 안정된 스팟에 의해 치료가 제공되는 경우에, 치료 영역은 빔 폭에 의존하기 때문에 치료된 매체 내부의 이 파라미터의 분포는 동일하다. 예시된 바와 같이, 이러한 경우에 있어서, 1㎜ 직경의 레이저 빔으로부 터의 플루언스는 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 깊이에 의존할 것이다.
그러나, 조사가 CW 소스에 의해 제공되고, 스팟이 표면을 관통하여 이동되면, 치료 기간은 스캐닝 속도와 스팟 직경에 의해 결정된다. 광 확산 때문에 마지막 파라미터는 깊이와 함께 커진다. 따라서, 치료 기간은 스팟 직경과 마찬가지 방식으로 깊이와 함께 증가된다. 풀루언스가 플루언스율과 펄스 폭의 곱이기 때문에, 풀루언스율에 비해 깊이와 함께 천천히 감소된다.
도 8은 1㎜의 표면 빔 직경을 위한 깊이에 있어서의 풀루언스의 의존을 나타낸다. 상기 곡선은 도 2와 도 5에 도시된 함수의 곱에 따라 계산된다. 도 2 및 도 8의 비교로부터, 풀루언스율이 동일한 깊이에서 거의 표면량의 1%로 떨어지는 동안 5㎜ 깊이에서 10배까지 감소된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 표면 플루언스가 모든 경우에 있어서 동일하다면, CW 빔의 이동으로부터 5㎜ 깊이로 전달된 플루언스의 양은 안정된 펄싱된 빔으로부터보다 거의 10배까지 높다.
본 발명의 다른 형태는 종래 기술에 있어서 설명된 것과 다르게, 모낭 또는 유두의 베이스의 집중 치료가 미용적인 결과를 얻는데 필요하지 않을 수 있다는 것이다. 본 발명은 모낭의 상부 또는 중간부분의 치료가 모발 성장을 조절하는데 충분할 수 있다는 발견에 의거한다. 도 9는 100㎜/sec의 속도로 이동하는 1㎜의 표면 스팟 직경을 가진 1.5W 빔에 의해 생성된 어두운 모발 축을 따른 온도의 분포를 나타낸다. 이 그래프로부터, 모발의 상부는 온도가 높아지는 것으로 보여진다. 3㎜보다 깊이 위치된 모발 부분의 온도는 42℃ 이하이다. 이것은 이 부분이 심하게 손상되는 것을 방지한다. 모구(hair bulb)는 통상적으로 피부면으로부터 3㎜보다 깊이 위치된다.
넓은 빔에 있어서, 깊이 식별은 짧은 파장만을 사용하여 달성된다는 것을 주목해야 한다. 이것은 확산 및 흡수로 인해 파장을 감소시킴으로써 광의 관통 깊이가 상당히 감소되기 때문이다. 이것은 광 파장보다는 조사의 외형에 의해 관통이 제어되는 좁은 빔의 사용과 상이하다.
도 10을 참조하면, 모발 성장 조절의 방법을 실시하기 위해, 레이저(34)를 포함하는 핸드-헬드 광학 헤드(22), 및 레이저 빔을 출력 창(26) 상에 약 1㎜의 직경으로 레이저 빔을 분포시키는 광학 시스템이 사용될 수 있다. 상기 창(26)은 피부와 직접 접촉하여 위치된다. 짧은 치료 기간을 제공하기 위해, 레이저는 포커싱된 스팟의 동시 이동을 가진 연속 파형(CW) 모드 또는 펄스 모드(PM)로 작동된다.
CW 모드에서의 치료 영역 상의 스팟의 이동 속도(V)는 펄스 폭의 소망하는 양(τ)과 치료 영역의 직경(D)에 의해 결정된다.
Figure 112007015829837-PCT00004
직접 비춰진 스팟의 직경(d)이 작으면, 광의 확산 때문에, 도 4 ~ 도 7에 도시된 바와 같이, 치료 영역의 직경이 더 크다. d=1㎜일 때, 증가 계수(K)는 치료 깊이에 따라 1~4이다. 모든 깊이에 대한 계수(K)의 정확한 양은 도 5에 도시되어 있다. 따라서, 공통 펄스 폭(τ=30ms)을 제공하기 위해, 광학 헤드는 33~133㎜/sec의 범위 내의 속도로 이동되어야 한다.
Figure 112007015829837-PCT00005
다른 펄스 폭(τ)의 속도는 식(5)에 의해 결정된다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 장치의 창(26)은 멀티플 기능을 수행할 수 있는 교체가능한 투명 접촉 장치(28)(도 11)를 포함한다. 제 1 실시예에 있어서, 교체가능한 접촉 장치는 스킨 오일, 비듬, 화장품 또는 다른 소망하지 않은 물질 등의 오염물질로부터 상기 장치를 보호하는 편평한 플라스틱(또는 다른 적합한 물질) 커버링의 형태로 존재한다. 또한, 바람직한 작동 수단은 피부를 통해 빠르게 들어가게 될 장치로 간주되기 때문에, 모발축뿐만 아니라 피부 자체는 피부의 치료 영역으로의 효과적인 통과로부터 치료 방사선의 전달을 손상시킬 접촉 장치에 마멸을 야기할 것이다. 종래 시스템은 출력 창에 영구적으로 부착되는 사파이어, 용융 석영, 또는 다른 드물고 새로운 물질 등의 비싼 내마모재를 채택하는 경향이 있다. 효율을 위해, 마멸에 대해 자유로운 접촉 장치를 구비하여 치료 방사선의 피부로의 손실 없는 전달이 유지될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예는 소정수의 사용 이후에 버려지는 교체가능한 접촉 장치를 포함한다. 이 교체가능한 접촉 장치는 도 11에 통상적으로 도시되어 있다. 다른 실시예에 있어서, 교체가능한 접촉 장치는 감광성 물질(30) 영역을 포함하여 소정양의 방사선 에너지가 이 성분에 의해 흡수된 후, 착색 또는 가시 특성이 접촉 장치를 교체해야 할 오퍼레이터에게 표시기가 되도록 변경된다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 장치 내의 센서는 이것이 설치되어 바람직한 효율을 유지하기 위해 교체가능한 접촉 장치가 교체되어야할 때를 표시기가 오퍼레이터에게 표시할 때까지 접촉 장치를 통해 전달된 치료 방사선의 양을 감시한다.
본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 센서는 상기 장치 내에 장착되고, 교체가능한 접촉 장치는 센서가 창을 통해 통과하여 치료 영역에 인접한 피부와 접촉하게 되도록 구성된다. 센서가 기계적이지 않고 치료 영역에 인접한 피부와 접촉할 필요가 없는 광학 또는 다른 수단이면, 상기 창은 치료 영역 부근을 통해 그 속으로 통과될 센싱 필드(sensing field)의 구조를 교정할 수 있도록 바람직하게 형성된다. 또 다른 실시예에 있어서, 센서는 센서가 피부에 인접하고 있지 않은지를 검출하고, 그렇지 않으면, 광원의 파워를 턴오프시키는 회로의 일부가 된다. 이러한 인터락(interlock)은 피부가 광 방사선을 흡수하기 위한 위치에 있지 않은 경우로 빔이 형성되지 않도록 방지함으로써 눈 손상의 가능성을 감소시킨다.
바람직한 실시예에 있어서, 레이저 스팟은 상기 광학 헤드에 일체화된 스캐닝 시스템에 의해 상기 장치의 출력 창을 거쳐 후방 및 전방으로 선형 이동된다. 스캐닝 속도의 양은 식(5)에 따라 선택된다. 이 주기적인 스캐닝 방향의 직교 방향으로의 상기 장치의 이동은 수동으로 수행된다.
통상적으로, 출력 스팟의 1차원의 스캐닝을 제공하기 위해 본 발명에 사용될 수 있는 광학 빔 디플렉션을 위한 방법은 하기의 다섯개 클래스로 나뉠 수 있다: 주기적으로 이동된 표면으로부터의 광 반사; 주기적으로 이동된 투광성 바디에 의한 광 반사; 광원의 주기적인 이동; 초음파 파장에 의한 광 반사; 및 전계의 변화에 의해 제어된 결정 내의 광 반사. 스캐닝 시스템에 있어서의 이 다섯 클래스 중 일부를 사용한 일부 실시예를 이하에 설명한다. 특히, 도 10, 도 13, 및 도 14는 반사 시스템의 실시예이고; 도 12는 광원의 주기적 이동을 포함하는 시스템의 실시예이고; 도 12a는 반사 시스템의 실시예이다.
도 10을 다시 참조하면, 갈바노메트릭 시스템에 의해 제어된 진동 미러 기반의 스캐너가 도시되어 있다. 파워 소스(32)는 레이저(34)에 전류를 공급하고, 레이저(34)는 광섬유(36)의 수단에 의해 핸드-헬드 광학 헤드(22)에 레이저 광을 전달한다. 상기 섬유(36)로부터의 광은 광학 렌즈 시스템(38)에 의해 소망하는 직경으로 확장되고, 진동 미러(24)에 의해 반사된 후 출력 창(26)으로 투사된다. 상기 진동 미러는 제어 시스템(42)의 제어 하에 갈바노미터(40)에 의해 이동된다. 출력 창(26)은 필드 플래트너(field flattener)로서 기능하도록 원통형 평요 렌즈(cylindrical plano-concave lens)로 만들어질 수 있다.
제 1 실시예에 있어서, 파워 서플라이(32)는 전기 출구로부터 그 파워를 끌어낸다. 다른 실시예에 있어서, 핸드헬드 장치(22)는 배터리를 포함한다. 다이오드 또는 고체 상태 레이저 등의 현재의 레이저 출력 장치의 소요 파워는 오프-더-셸프 표준 배터리 타입(off-the-shelf standard battery type)의 한계를 넘는 것으로 잘 알려져 있다. 본 발명의 제 1 실시예는 고출력 파워로 짧은 시간 주기에 전체 파워 서플라이를 방전시키기 위해 발전시킬 수 있는 Ni Cd 등의 기술을 채용하여 특별하게 이루어진 고출력 배터리를 사용하기 위해 설계된다. 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 장치는 오퍼레이터가 용이하게 제거 및 교체 또는 충전할 수 있는 빠른 방전, 교체가능한 배터리 부품을 사용하도록 조정된다. 여기에 개시된 장치는 치료용 방사선 레벨을 제공하도록 충분한 파워가 이용가능하게 하기 위한 배터리 유닛 내의 파워 레벨의 트랙킹을 위한 모니터링 수단도 포함한다. 또한, 이 모니터링 수단은 장치에 손상을 야기할 수 있는 부적합한 배터리로 장치를 파워링(powering)하는 것을 방지하기 위해 바람직한 타입이 되도록 배터리 내에 저장된 정보를 판독하도록 구성될 것이다. 고출력 배터리 서플라이의 아이덴터티 또는 파라미터를 모니터링할 수 있는 마이크로컨트롤러 또는 다른 적합한 로직을 제공함으로써, 오퍼레이터가 바람직한 동작과 만족스러운 결과를 확보할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 배터리는 특별하게 형성된 접촉 포인트와 전체 형상으로 이루어져, 적절하게 설계된 또는 "인정된" 배터리만이 상기 장치에 장착된다. 작은 필드 방사선 장치의 복잡한 내부 워킹(working)으로 인해, 출력 방사선의 수정량을 예상할 수 있도록 적합하게 된 파워 소스로만 장치가 조립되는 것은 위험하다. 본 발명의 장치에 사용하기 위해 개시된 바와 같은 다이오드 타입 레이저 칩의 출력 파워가 입력 파워에 비례하는 출력 파워를 갖는다는 것이 잘 알려져 있다. 너무 높은 출력을 가진 배터리 소스는 유저의 피부 영역에 화상을 초래할 수 있다는 것이 분명하다.
도 12는 최소한의 옵틱을 가진 스캐닝 시스템 및 핸드헬드 장치의 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 레이저 광은 광섬유(36)의 팁이 엑츄에이터(도시 안됨)에 의해 출력 창(26)을 거쳐 후방 및 전방(화살표 A)으로 기계적으로 이동되는 광섬유(36)에 의해 다시 전달된다. 광이 섬유의 단부로부터 발산됨에 따라, 소망하는 스팟 사이즈가 형성된다. 제 1 실시예에 있어서, 액츄에이터는 컴퓨터 디스 크 드라이브에 사용되는 것과 동일하다.
도 12a는 반대 방향으로 동일한 속도로 회전하는 두개의 유사한 투명한 웨지(50, 50')에 의해 제공된 빔 스캐닝의 실시예를 나타낸다. 레이저 빔은 렌즈(54)에 의해 조준되고, 웨지가 회전함에 따라 변경된 각에 의해 렌즈를 편향시키는 두개의 웨지를 통해 연속적으로 통과한다. 오브젝트 렌즈(56)는 변화하는 입사각을 출력 창(26) 상의 포커싱된 스팟의 상이한 위치로 변환시킨다.
도 13은 모터축에 편심되어 위치된 넌라운드 원통인 회전 캠(60) 기반의 스캐너의 다른 실시예를 나타낸다. 캠(60) 기구는 일정한 모터 회전을 미러(62)의 각을 이룬 왕복운동으로 전환시킨다. 레이저 빔(63)의 스캐닝은 진동 미러(62)로부터의 반사에 의해 달성된다. 로커(rocker)(64)의 각을 이룬 이동은 캠(60)과 로커(64)가 롤러와 스프링에 의해 영구적으로 접촉을 이루기 때문에 캠(60) 프로파일과 그 회전 속도에 의해 결정된다. 미러(62)는 로커(64)와 연결되고, 공통의 회전축을 갖는다. 각을 이룬 미러 위치는 캠(60)의 회전 각도에 의존한다. 워킹 범위는 미러로부터 반사된 광의 출력각이 각을 이룬 모터 위치와 함께(및 대응적으로, 시간과 함께) 일정하게 증가되는 경우에 곡선의 선형부분에 의해 한정된다. 각 워킹 사이클의 종료 이후에, 미러는 초기 위치로 빠르게 리턴된다. 이것은 단일방향성 빔 스캐닝을 제공하는데 필요하다. 360°의 전체 회전각에 대한 워킹 범위 각도의 비율은 듀티 사이클(duty cycle)의 양을 부여한다. 빔이 모든 방향으로 스캐닝되게 하는 스캐닝 기구를 제공할 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 14는 회전 다각형(70)으로부터의 빔 반사 기반의 스캐너의 다른 실시예를 나타낸다. 다각형(70)은 반사된 면을 구비한 프리즘이 될 수 있다. 이것은 콤팩트할 뿐만 아니라, 다른 현재의 실시예에 의해 생산되는 기계적 진동으로부터 자유로운 콤팩트 디자인이다. 다각형 기반 스캐닝 시스템은 레이저 프린터 등의 이미징 광학 장치에 광범위하게 사용되고 있다. 이것들은 통상적으로 수 미크론의 매우 작은 스팟 사이즈 내에 스캐닝 빔을 포커싱하는 문제를 해결하도록 설계된다. 본 발명의 목적은 직경에 있어서 약 1㎜인 스팟을 위치시키는 것이다. 따라서, 본 발명의 설계 원리는 광학 이미징 장치에 있어서 통상적으로 충돌되는 원리와 상당히 상이하다.
더욱 상세하게는, 다각형 기반 실시예의 특성은 일부 이반적인 입력 파마미터로부터 도출된다. 도 14a~도 14d를 참조하면, 각각에 있어서, 숫자(NA)는 섬유의 숫자상의 구멍; (M)은 선형 확대도; D는 다각형 직경; α=360°/n는 다각형의 인접면 사이의 각도(n은 면의 수); γ는 스캐닝 라인의 중간 포인트를 위한 회전축에 직각인 평면에 있어서의 다각형 면으로의 광의 입사각; L은 스캐닝 길이; d는 출력 스팟의 직경; C는 스팟 스캐닝을 위한 듀티 사이클이다.
도 14a는 다각형 기반 스캐너의 근축 광학 모델을 나타낸다. 레이저 광은 섬유(36)에 의해 시스템으로 전달되고, 팁은 스팟 직경(d) 내의 출력 창(26)의 평면 상에 확대도(M)으로 이미징된다. 오브젝티브(objective)는 두개의 기본 평면에 의해 묘사된다. 주광선 및 주변광선은 섬유 팁의 단부 포인트와 중앙에 도시되어 있다. 주광선이 광학축에 평행하기 때문에, 동공은 오브젝트의 후초점면(back focal plane) 내에 위치된다. (d1)은 다각형 면에서의 빔 직경이다.
도 14b는 이하의 유도를 가능하게 하는 다각형 기하학을 나타낸다:
작은면 길이는 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00006
듀티 사이클(C)은 레이저 빔이 에지에 의한 끊김없는 다각형 면에 의해 완전히 반사되는 경우에 스캐닝 주기의 유용한 프랙션에 따라 결정된다:
Figure 112007015829837-PCT00007
스캐닝 각(β)은 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00008
다각형 면에서의 빔 직경은 식(6)과 식 (7)로부터 유도된다:
Figure 112007015829837-PCT00009
도 14c를 참조하면, 스캐닝 반경(S) 등의 추가적인 파라미터가 유도되고, 이것은 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00010
다각형이 라운드형이 아니기 때문에, 다각형과 이미지 표면 사이의 거리는 중앙과 작은면의 경계 포인트에 있어서 상이하다. 즉, 작은면 에지에 있어서의 거리는 ΔS만큼 더 길다. 다각형 반경의 변경은 다음식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00011
따라서, 스캐닝 반경의 증가는 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00012
초점면의 휨은 초점 깊이(DOF)의 두배이다:
Figure 112007015829837-PCT00013
따라서, 허용 가능한 디포커스(defocus) 내에 있어야 하는 빔을 따른 거리의 변경은 다음 식에 의해 주어진다:
Figure 112007015829837-PCT00014
도 14d는 도 14a의 상세한 조각이다. 이것은 스캐너의 필요 초점 길이(F)를 결정하는데 사용된다. 빗금으로 채워진 삼각형의 유사성으로부터:
Figure 112007015829837-PCT00015
F를 구하면:
Figure 112007015829837-PCT00016
다각형의 회전 속도(ν)는 식(5)로부터 유도된 스팟의 선형 스캐닝 속도(V)에 의해 결정된다:
Figure 112007015829837-PCT00017
상기 설명된 각각의 스캐닝 실시예에 의하면, 소망하는 깊이에서의 치료 영역의 스트립은 각 스캔 기간동안 생성된다. 표면에서의 스트립의 폭은 스팟 직경과 동일하지만, 깊이에 있어서 증가되었다. 필요에 따라, 성장을 조절하기 위한 소망하는 정도의 모발 손상을 생성하기 위해 동일한 영역이 멀티플 패스를 통해 치료될 수 있다. 최적의 매뉴얼 속도는 스캔 주기 동안에 폭에 의한 스트립의 시프트를 제공해야 한다. 스캐닝 속도(V)는 스캐닝 헤드의 출력 창을 따라 정해진다. 매뉴얼 속도(Vm)는 (V)에 수직이다. 도 15로부터, 스캐닝 라인은 다음 식에 의해 결정된 각도에서 출력 창의 방향으로 기울어지는 것으로 보여진다:
Figure 112007015829837-PCT00018
매뉴얼 속도가 최적일 때, 스트립은 스캐닝 주기(T)동안 폭(D)만큼 시프트된다:
Figure 112007015829837-PCT00019
스캐닝 길이(L)는 다음과 같이 표현된다:
Figure 112007015829837-PCT00020
(C)는 스캐닝 주기의 유용한 프랙션, 즉, 스캐닝의 듀티 사이클이다.
마지막 세 식으로부터, (Vm)이 유도된다:
Figure 112007015829837-PCT00021
식(5)로부터의 (V)를 마지막 식으로 치환하면, 매뉴얼 스캐닝 속도의 최적의 양을 위한 공식이 다음 식에 의해 결정된다:
Figure 112007015829837-PCT00022
오퍼레이터에 의해 제공되는 실제 매뉴얼 속도는 스캐닝 헤드로 통합된 이동 센서로 측정된다. 이 센서의 바람직한 설계는 광 마우스와 유사하게 이루어지고, LED 또는 다이오드 레이저, 디텍터, 및 속도 계산을 위해 삽입된 알고리즘을 가진 프로세서 등의 조사 소스를 포함한다. 실제 매뉴얼 속도가 최적의 속도보다 빠를 때, 치료 영역은 미치료 스트립을 포함할 것이다. 스캐닝 속도가 변경되지 않으면, 이러한 상황은 파워 조정에 의해 수정될 수 없고, 회피되어야 한다. 제 1 실시예에 있어서, 볼 수 있고, 들을 수 있고, 또는, 촉각 경고 신호를 생성함으로써 매뉴얼 속도가 감소되어야 한다는 것을 장치가 오퍼레이터에게 알린다.
도 16a를 참조하면, 시스템의 블록도가 피부를 거쳐 헤드의 움직임을 검출할 수 있는 것으로 도시되어 있다. 각 실시예에 있어서, 파워 서플라이(32)는 레이저(34)용 구동 전류를 생성시킨다. 레이저(34)에 대한 파워는 제어기(78)에 의해 제어된다. 치료 장치는 광학 컴퓨터 마우스내에 사용되는 것과 마찬가지로 이동 센서를 포함한다. 현재 레이저 치료중이 아닌 피부의 작은 영역은 광원(82)에 의해 조사된다. 이 영역의 이미지는 이미지 검출기(80)에 의해 검출된다. 바람직하게는, 광원(82)의 스펙트럼 범위와 이미지 검출기(80)의 스펙트럼 감도는 치료 레이저(34)의 파장과는 상이해야 한다. 그렇지 않으면, 검출기(80)에 의해 검출된 이미지는 레이저(34)로부터 확산 및 반사된 광에 의해 왜곡된다. 발광 다이오드(LED) 또는 저전력 레이저 다이오드(LD)가 광원(82)으로서 사용된다. 이미지 검출기(80)는 작은 2차원 CCD 또는 CMOS 어레이로 이루어진다. 어레이의 사이즈는 센서의 각 위치를 위해 특정된 피부의 이미지 패턴을 생성하기에 충분하게 크다. 일련의 이미지 사이의 주기는 피부에 걸친 사이즈에 의해 시프트되도록 비춰지는 영역을 위해 요구되는 가장 짧은 시간보다 더 작게 설정되어야 한다.
속도계(84)는 패턴 인식 알고리즘과 이미지 프레임 주기를 사용하여 매뉴얼 이동의 속도를 측정한다. 도한, 속도계(84)는 측정된 속도와 최적 매뉴얼 속도의 주어진 양을 비교한다. 측정된 속도가 최적 속도보다 빠르면, 경고 발생기(86)가 기동되거나 파워/스캔 비율이 조정된다. 경고 발생기(86)는 블링킹 LED 및/또는 비퍼(beeper)로서 실행되어 매뉴얼 속도가 감소되어야 한다는 것을 오퍼레이터가 알게 한다. 측정된 속도가 최적 속도보다 느리면, 속도계(84)는 최적 속도에 대한 측정 속도의 비율을 제어기(78)에 제공한다. 제어기(78)는 파워를 변경하여 이하에 설명될 식(24) 또는 식(28)에 따른 레이저 출력 파워의 변경을 제공한다.
다각형 기반의 실시예와 다른 실시예에 있어서, 추가적인 파워 조정이 제공되어야 한다. 이 경우에 있어서, 스팟 스캐닝이 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같은 진동 미러 이동에 의해 달성될 때와 마찬가지이다. 이 경우에 있어서, 빔의 이동은 도 17에 통상적으로 도시되어 있다. 주기(T) 내의 워킹 범위는 스팟 변위가 시간과 함께 일정하게 증가될 때 곡선의 선형 부분에 의해 한정된다. 각 워킹 사이클의 종료후에, 스팟은 초기 위치로 빠르게 리턴된다. 이것은 도 17에 도시된 바와 같이, 치료된 영역의 연속적인 커버리지를 제공하는 단일방향성의 빔 스캐닝을 위해 제공하는데 필요하다. 전체 주기(T)에 대한 워킹 범위의 비율은 듀티 사이클(C)의 양을 부여한다.
진동의 터닝 포인트(90, 90') 부근에 있어서, 스팟의 스캐닝 속도는 느리다. 스팟으로 전달된 파워가 스캐닝의 빠른 위상 중에 동일하게 유지되면, 이 포인트에서의 피부가 과열될 것이다. 이것을 회피하기 위해, 주기(1-C)(T)의 아이들 부분(idle part) 중의 파워는 감소되거나 턴오프될 수 있다. 이러한 타입의 파워 조정은 상기 "교정가능한" 조정에 대립되는 "사이클릭(cyclic)"이라 불릴 것이다. 사 이클릭 파워 조정은 스팟 속도가 이 경우에 있어서 변경되지 않기 때문에 다각형 기반의 스캐닝 시스템을 위해서는 필요치 않다.
도 16b는 다각형 기반의 실시예가 아닌 실시예를 위한 레이저 파워 조정의 블록도를 나타낸다. 전류 제어기(78)는 도 16a에서와 마찬가지로, 속도계(84)로부터의 신호와 더불어 스캐너 위치 센서(94)로부터의 신호에 의해 영향을 받는다. 상기 실시예를 참조하면, 센서는 도 10 또는 도 13의 설계에 있어서의 이동 소자의 각을 이룬 위치 또는 도 12의 설계에 있어서의 섬유 팁의 선형 위치를 측정한다. 소정 위치에서, 센서는 레이저 전류의 감소(또는 턴오프)와 재시작을 위해 제어기에 신호를 보낸다.
매뉴얼 속도의 일부 범위를 오퍼레이터에게 제공하기 위해, 느린 속도의 이동은 레이저 파워의 조정에 의해 수정될 수 있다. 이 경우에 있어서, 치료된 영역의 각 포인트는 동일 폭의 멀티플 펄스를 수신할 것이다. 펄스의 수(N)는 최적 속도와 실제 매뉴얼 속도 사이의 비율과 동일하다:
Figure 112007015829837-PCT00023
파워는 N개의 펄스의 전달 후의 전체 타겟 수정이 신호 펄스로부터 동일하게 되도록 파워가 조정되어야 한다. 파워 감소는 장치가 광화학 효과 또는 열 효과를 생성하는데 사용되는지의 여부에 의존한다.
광화학 반응을 위해, 광역학적 치료(PDT) 중에 활성 산소의 생성이 형성되는 것과 마찬가지로, 변형된 분자의 수는 흡수된 광양자의 수에 직접적으로 비례한다. 따라서, 파워는 펄스의 수(N)에 반비례하여 조정되어야 한다. 즉, 파워는 실제 매뉴얼 속도에 직접 비례하여 조정되어야 한다:
Figure 112007015829837-PCT00024
광열적 반응(선택적으로 광열분해)의 메카니즘은 더욱 복잡하다. 이 경우에 있어서, 광 에너지는 타겟을 가열하는데 사용되기 때문에 화학적 반응 속도를 가속시킨다. 타겟은 통상적으로 광 흡수 물질을 포함하지 않기 때문에, 우선, 광은 고농도의 흡수 발색단(absorbing chromophore)을 포함하는 일부 떨어진 오브젝트를 가열한다. 타겟 온도가 소위 열적 이완 시간이라 불리는 딜레이(τ0) 후가 아닌 조사에 의해 일시적으로 증가되지 않도록 열이 흡수기(absorber)로부터 주변 조직으로 확산된다. (τ0)의 양은 흡수기와 타겟 사이의 직각 거리에 비례한다. 타겟 선택도는 (τ0)와 거의 동일한 광 펄스 기간(τ)의 선택에 의해 달성된다. τ<τ0이면, 타겟 온도는 화학적 반응을 가속시키기에 충분하게 증가되지 않는다. 광 펄스의 단말측 종단에서 흡수기에 근접한 영역만이 가열된다. τ>τ0이면, 열은 흡수기로부터 너무 멀리 확산되고, 타겟에서만이 아닌 주변 조직에 있어서의 화학적 수정을 야기할 수 있다. 영구적 모발 제거를 위해, 높은 흡수성의 발색단, 멜라닌을 포함하는 모발 축은 흡수기로서 기능하고, 모구가 고려된 타겟이 된다. 30msec의 공통적으로 사용되는 펄스폭은 모구의 열적 이완 시간과 거의 동일하게 된다. 펄스폭과 더불 어, 피크 파워도 타겟 가열을 충분히 제공하기위해 선택되어야 한다.
열적으로 활성화된 반응 동안에, 반응 속도(k)는 아레니우스 이론(Arrhenius law)에 의해 결정된다:
Figure 112007015829837-PCT00025
(ΔE)는 반응 활성 에너지, (A)는 무한온도에서의 반응 속도, (RT)는 절대온도(T)에 비례하는 열적 에너지이다. 동일 기간의 단일 및 N개의 펄스를 위한 동일한 변형된 분자수를 고려하면, 최적 파워 하에서의 온도(T1)와 감소된 파워 하에서의 온도(T2) 사이의 연결은 다음식에 따라야 한다:
Figure 112007015829837-PCT00026
펄스 기간이 동일하게 유지되기 때문에, 타켓의 가열은 레이저 파워에 비례한다:
Figure 112007015829837-PCT00027
여기서, T0=310K는 사람의 체온이다. 마지막 두개의 식으로부터, 파워 조정을 위한 식을 받아들일 수 있다:
Figure 112007015829837-PCT00028
식(24)에 의해 주어진 바와 같이, Vm에 강하게 의존하지는 않지만, 식(28)에서의 조정된 파워는 Vm에 대수적으로 의존한다. 따라서, 미러 파워 조정만이 열적으로 활성화된 반응을 위해 예상된다.
도 18은 속도가 최적 속도로부터 벗어났을 경우에 사용될 수 있는 파워의 감소를 나타낸다. 그래프 1은 광학열적 반응을 나타내고, 식(28)에 의거한다. 사용된 식 파라미터의 값은 논문내에서 리포팅되었다: 대량의 피부 손상을 위해서는 ΔE=327kJ/mol; 효소 활성화의 감소를 위한 임계 온도로서의 T1=50℃이다. 그래프(2)는 식(24)에 따른 광화학적 반응에 대응한다.
도 16a 및 도 16b를 다시 참조하면, 전류 제어기(78)는 속도계(84)로부터의 신호에 의거하여 식(24) 또는 식(28)에 따라 수정 가능한 파워 조정을 제공한다. 입력 파라미터의 설정: Vm opt, 식(24)와 식(28) 사이에서 선택, ΔE, 및 T1은 키 디지트 패드(key digit pad)를 따로따로 사용하는 오퍼레이터에 의해 입력되거나, 상이한 작업을 위해 생성되어 장치 메모리 내에 저장된 세트 사이에서 스위칭될 수 있다.
수정 가능한 파워 조정의 더 향상된 방법은 스캐닝 속도의 동시 조정에 의해 달성될 수 있다. 식(21) 및 도 15를 참조하면, 스캐닝 속도(V)가 변경된 Vm에 직접 비례하여 변화되는 경우에, 치료 스트립은 서로 오버랩되지 않고 최적의 치료 조건이 유지된다. 이 경우에 있어서, 타겟에 의해 수신된 멀티플 펄스는 없지만, 펄스 기간은 스캐닝 속도에 반비례하여 변경된다. 이 조건하에서, 전달된 전체 플루언스가 거의 일정하게 유지되면, 광열분해는 동일한 양의 변형된 분자를 생성한다. 이것은 스캐닝 속도의 동시 수정에 의한 파워 조정이 광열 및 광화학적 반응을 위한 식(24)에 의해 설명된다는 것을 의미한다. 그러나 광열분해를 위한 조정 범위는 양극단으로 한정된다. 펄스 폭(τ)의 양[식(5) 참조]이 최적 조건으로부터 멀어진 열적 이완 시간(τ0)보다 크게 되기 때문에, 너무 느린 매뉴얼 및 스캐닝 속도는 회피되어야 한다. 너무 빠른 매뉴얼 속도는, 식(24)에 따라, 사용된 레이저에 의해 제공되는 최대값보다 높은 출력 파워를 필요로 한다. 오퍼레이터는 이러한 조건을 회피하기 위해 범위를 벗어난 매뉴얼 속도를 사용하는 것에 대해 경고를 받는다.
도 16c는 레이저 파워 및 스캐닝 속도의 조정을 가진 장치의 블록도를 나타낸다. 속도계(84)는 두 가지 방법으로 전류 제어기(78)에 영향을 준다. 첫번째는 도 16a와 도 16b에서와 마찬가지이다: 전류는 측정된 매뉴얼 속도에 대한 데이터에 의거하여 식(24)의 충족을 제공하기 위해 수정된다. 수정 가능한 조정과 더불어, 속도계(84)는 매뉴얼 속도에 직접 비례하는 스캐닝 속도를 변경하는 스캐너 제어기(98) 및 스캐너 위치 센서(94)를 통해 사이클릭 조정에 영향을 준다. 또한, 경고 발생기(86)는 매뉴얼 속도가 너무 느리거나 너무 빠른 경우에 활성화된다.
가끔 오퍼레이터는 동일 영역 멀티플 시간을 수동으로 패싱(passing)할 것이다. 이것은 과도한 치료 영역에 관한 어떠한 문제도 일으키지 않을 것이지만, 이와 동시에, 싱글 패스에 비해 추가된 장점이 없을 것이다. 멀티플 펄스로부터의 치료 효과는 상기 설명된 식(25)에 의해 고려되고, Vm opt/Vm 비율은 패스의 수(N)로 대체되어야 한다. 레이저 파워는 N<10(Vm/Vm opt>0.1)이 될 때까지 거의 동일하게 유지될 수 있다는 것을 도 18(곡선 1)로부터 확인할 수 있다.
멀티 패스는 중요한 장점을 초래하지 않지만 치료 시간이 연장되기 때문에, 멀티플 패스를 회피하는 것이 바람직하다. 이것을 제공하기 위해, 일부 명확하게 시각 물질이 치료될 피부면의 일부에 적용될 수 있다. 이러한 물질은 예컨대, 셰이빙 크림, 또는 착색된 표시액과 유사한 폼(foam)이 될 수 있다. 상기 물질은 치료 광선을 강하게 흡수하지 않아야 한다. 이 경우에 있어서, 스캐닝 헤드는 출력 창 앞의 피부면에 수직으로 위치된 무딘 에지를 가진 평판 등의 표면 클리닝 수단이 장착된다. 이 평판의 길이는 레이저 스팟의 스캐닝 라인의 길이와 동일하다. 스캐닝 헤드의 매뉴얼 이동 중에, 클리닝 수단은 치료되지 않은 부분으로부터 치료된 부분을 오퍼레이터가 구별할 수 있도록 피부면의 치료된 부분으로부터 커버링 물질을 제거한다. 제 1 실시예에 있어서, 클리닝 수단은 커버링 물질을 완전히 제거하지 않고, 표면 상의 박막을 남겨둔다. 잔존 막은 피부 상의 스캐닝 헤드의 매뉴얼 이동을 위한 윤활제로서 기능한다.
상기 특정 실시예는 레이저를 기반으로 하지만, 비동기식 IPL(intense pulse light) 소스가 본 발명에 사용될 수 있다. IPL은 짧은 펄스는 통상적으로 높은 커패시턴스를 가진 콘덴서 배터리의 방전에 의해 제공된다. 배터리는 펄스 사이에서 충전된다. 생성된 광은 소망하는 파장 범위에서 스팩트럼으로 필터링되고, 작은 스팟 내의 출력 창 위의 반사 가능하고 굴절 가능한 옵틱에 의해 포커싱된다. 피부 내의 IPL의 폴로잉 움직임은 레이저 광의 확산과 다르지 않고, 모든 상기 실시예에 사용될 수 있다. 펄스 모드이기 때문에, IPL 스팟의 단계적 스캐닝 방식만이 차이점이다.
본 발명은 모발 제거의 관점에서 설명되었지만, 상기 장치는 다른 피부과적 문제를 치료하는데 사용될 수 있다. 피부속 3㎜까지 관통하는 스캐닝된 작은 스팟 레이저는 혈관 병변(vascular lesions), 색소성 병변(pigmented lesions) 등의 다양한 피부 조건 및 포토에이지드 스킨(photoaged skin) 및 주름을 포함하는 다양한 다른 피부 조건을 개선하기 위한 가능성을 가지고 있다. 혈관 병변의 치료에 있어서, 에너지를 가열하기 위한 광의 변환에 의한 헤모글로빈 내의 흡수는 내막(endothelial lining)을 손상시키고, 유두 진피 혈관(papillary dermal vessels)의 손상을 야기한다. 결과는 얼굴 및 다리의 거미정맥(spider veins)의 치료뿐만 아니라, 안면 모세혈관확장증(facial telangiectasia), 확산 안면발적(facial redness), 안면 홍조(facial flushing)에 있어서의 개선이다. 혈관모반(port wine stains)과 혈관종(hemangiomas)도 이 장치에 의한 치료에 반응한다. 연속 파형 스 캔 스팟의 스캐닝된 시간이 마이크로세컨드에서 밀리세컨드의 오더(order)인 동안에는 충분한 열상(thermal injury)이 혈관 병변의 그룹에 있어서의 개선을 얻기 위해 달성될 것이다.
색소성 병변도 스캐닝된 작은 스팟 장치에 반응한다. 밀크커피 반점(cafe' au lait macules), 베커 모반(Becker's nevus), 얼룩모반(nevus spillus) 등의 모반(birth) 또는 지연된 모반(delayed birth mark)에 나타나는 흑자(lentigines), 유발된 표피 색소성 병변(induced epidermal pigmented lesions), 및 다른 표피 색소성 병변도 반응한다. 조합된 표피와 진피 착색 디스오더(disorder) 또는 단독 진피 착색 디스오더가 되는 기미 및 염증후 과다색소침착(post-inflammatory hyperpigmentation)도 진피 착색 처리의 차단에 의한 치료에 반응한다.
포토에이징(photoaging)은 모세혈관확장과 색소침착이상(dyspigmentation)을 포함하는 다른 변화뿐만 아니라 피부의 조잡함, 거침, 및 창백함으로 나타난다. 스캐닝된 작은 스팟 레이저 및 광원에 의해 모두가 개선될 수 있다. 짧은 가시영역으로부터 중간 적외선 영역으로의 다양하고 상이한 파장이 유두와 중간 진피 내의 새로운 콜라겐 생성을 활발하게 한다는 것을 연구가 입증하고 있다. 이러한 변화를 개시하는 발색단의 흡수는 아직 확정되지 않았다. 그러나, 이것은 수분, 기미 색소, 및 헤모글로빈을 포함하는 다양하고 상이한 피부 발색단 모두가 이 효과를 개시하기 위한 광을 흡수하는 발색단으로서 기능할 수 있다는 것을 나타낸다. 광 에너지는 열 에너지로 변환되어, 일부의 경우에 있어서, 이미 생물학적이고 세포적인 이벤트로 결정되어야 할 새로운 콜라겐을 생성하기 위해 섬유모세포(fibroblasts) 를 자극한다. 이러한 다양한 파장은 새로운 타입 I 및 타입 III 콜라겐 섬유의 생성을 포함할 수 있다는 것을 연구가 나타낸다. 스캐닝된 작은 스팟 레이저와 광원도 콜라겐을 생성하기 위해 섬유모세포를 자극하고, 사실상 "포토리쥬버네이션(photorejuvenation)"이라는 용어를 빈번하게 유발한다. 사진처럼 나타내기에 가장 어려운 이러한 변화는 피부 생검과 더불어 프로필로메트릭 측정(profilometric measurement)을 사용하여 측정하기에 용이하다. 이러한 생검은 광 손상 콜라겐을 대체하는 유두 진피 내의 새로운 콜라겐의 그렌즈 존(Grenz zone)을 나타내고, 이것은 피부의 조잡함, 거침, 및 피부 조직에 있어서의 개선을 설명한다. 혈관계 및 착색 영역에 있어서의 광의 흡수는 피부색(적색 및 갈색)의 개선 및 전체 포토리주버네이션 효과를 설명한다.
본 발명은 에너지 소스로서 광을 사용하는 관점에서 설명되었지만, 치료를 의미하지 않는 조직의 손상없이 바람직한 치료 깊이에 좁은 빔 에너지를 제공하기 위한 바람직한 시스템으로 사용되는 경우에, 에너지 소스는 마이크로파, 초음파, 및 다른 바람직한 소스를 포함할 수 있다는 것이 예상된다.
마이크로파 작용의 메카니즘은 최종적으로 열로 변환되는 매체 내의 전류의 유입에 의거한다. 따라서, 열적으로 활성화된 화학적 반응에 대한 이전의 고려가 이 경우에 적용될 수 있다.
초음파는 조직 가열 기능을 위해 자주 채택된다. 그러나, 초음파 결석 파쇄 제거 애플리케이션 등에 사용되는 공명 흡수(resonant absorption)의 현상도 여기에 개시된 실시예에 포함될 수 있다. 콩팥 결석 등의 목적물이 초음파 파장에 근접 하는 사이즈를 가지면, 목적물이 공명파에 의해 파괴되도록 에너지 흡수가 충분히 강하게 이루어질 수 있다. 바람직한 공명을 생성하기 위해, 주변 매체, 예컨대, 조직이 미반응 및 미손상된 상태로 남겨지는 반면, 목적물은 초음파에 반응해야 한다. 모발의 화학적 구조와 기계적 특성이 신체 주변의 부드러운 조직과 많이 다르기 때문에, 조직을 손상시키지 않고 모발을 제거하기 위해 모발축과 초음파 사이의 공진상호작용을 예상하는 것이 타당하다. 상호작용의 공진 특성 때문에, 본 실시예는 다른 직접적인 열적 애플리케이션보다 작은 파워를 필요로 한다.
상기 본 실시예는 예시적이고, 본 발명자들은 청구 범위에 의해서만 한정되는 것을 의도한다.

Claims (31)

  1. 작은 직경을 갖는 에너지 스팟을 생성하는 스텝; 및
    치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 에너지 스팟을 충돌시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    선택된 스팟 사이즈는 피부 상의 인접 모발 사이의 공간보다 좁은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 치료는 모낭 구멍을 갖는 모발의 제거이고, 상기 깊이는 상기 모발의 모낭 구멍의 위치에 존재하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    치료를 위해 적합한 광의 파장을 선택하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  5. 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 에너지 양을 제공하도록 피부에 충돌하는 작은 스팟 사이즈의 에너지를 생성하는 스텝; 및
    치료될 피부 영역 상에 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  6. 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 피부면 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝; 및
    치료될 피부 영역에 걸쳐 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 포함하는 피부면을 가진 피부 영역의 치료 방법으로서:
    상기 스팟 사이즈는 소망하는 깊이에서의 치료 영역이 피부면 상의 스팟의 사이즈보다 큰 것을 특징으로 하는 피부면을 가진 피부 영역의 치료 방법.
  7. 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 피부면 상에 충돌하는 에너지를 위한 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝;
    치료될 피부 영역에 걸쳐 작은 스팟을 이동하는 스텝;
    상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도를 측정하는 스텝; 및
    상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도에 따라 치료를 위한 소망하는 깊이로 도달하는 에너지 양을 제어하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역의 치료를 위해 사용되는 에너지의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    스캐닝 속도로 상기 피부면에 걸쳐 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝을 더 포함하며,
    상기 치료를 위해 소망하는 깊이로 도달하는 에너지의 양을 제어하는 스텝은 스캐닝 속도를 조정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스캐닝 속도는 실시간으로 조정되는 것을 특징으로 하는 에너지의 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 치료를 위해 소망하는 깊이로 도달하는 에너지의 양을 제어하는 스텝은 상기 피부에 충돌하는 상기 스팟 내의 에너지의 양을 조정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지의 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 피부에 적용된 에너지는 소망하지 않는 조직의 손상을 방지하기 위해 상기 피부가 펄스 사이에서 냉각되도록 충분한 속도로 펄싱되는 것을 특징으로 하는 에너지의 제어 방법.
  12. 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 상기 피부 에 충돌하는 소스로부터 에너지의 작은 스팟 사이즈를 생성하기 위한 에너지의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 치료 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에너지 소스는 치료를 위해 소망하는 광의 파장을 생성하는 레이저 인것을 특징으로 하는 피부 치료 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 에너지의 소스는 레이저, 레이저 다이오드, 및 플래시 램프를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 피부 치료 장치.
  15. 피부에 충돌하는 소스로부터 에너지를 위해 스팟 사이즈를 생성하기 위한 에너지의 소스; 및
    상기 피부면에 걸쳐 상기 에너지의 스팟을 스캐닝하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스캐닝을 위한 수단은 갈바노메트릭 스캐닝 미러, 선형 액츄에이터, 회전 광학 웨지, 캠 구동 상호 미러; 및 회전 다각형으로 이루어진 군으로부터 선택된 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    작은 스팟 사이즈를 생성하기 위한 에너지의 소스는 상기 피부면에 상기 스팟의 영역보다 큰 치료의 소망하는 깊이의 치료 영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도를 측정하기 위한 수단; 및
    상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도를 측정하기 위한 수단과 통신하는 제어기로서, 상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도에 따라 치료를 위해 소망하는 깊이로 도달하는 에너지의 양을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 스캐닝을 위한 수단과 통신하며;
    상기 스캐닝을 위한 수단은 스캐닝 속도로 상기 스팟을 스캐닝하고;
    상기 제어기는 상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도에 따라 상기 스캐닝 속도를 실시간으로 조정하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 에너지의 소스와 통신하고, 상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도에 따라 상기 피부에 도달하는 에너지의 강도를 실시간으로 조정하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도를 측정하기 위한 수단과 통신하는 표시기를 더 포함하며,
    상기 표시기는 상기 피부면에 걸친 상기 스팟의 이동 속도가 소정 범위를 벗어나는 경우를 표시하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 표시기는 가청 경고, 시각 경고, 및 촉각 경고로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  23. 제 15 항에 있어서,
    장치가 피부에만 조사하도록 위치되지 않으면, 상기 소스로부터의 에너지가 상기 장치를 종료시키는 것을 방지하기 위해, 상기 에너지의 소스와 통신하는 인터락을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 인터락은 피부 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 피부에 충돌하도록 상기 에너지가 통과하는 감광성 창을 더 포함하며,
    상기 감광성 창은 상기 창이 교체되어야 할 때를 나타내는 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 소스의 하우징 주변 부분과 통신하는 표면 횡단 수단을 더 포함하고, 상기 표면 횡단 수단은 특정 표면 부분의 횡단을 표시하도록 된 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 표면 횡단 수단은 상기 소스와 광학적으로 연통하는 출력 창에 인접하여 위치된 에지를 갖는 평판인 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 에지는 상기 소스로부터 투사된 스캔 라인 길이와 거의 동일한 사이즈인 것을 특징으로 하는 표면을 갖는 피부 영역의 치료 장치.
  29. 피부 영역의 치료를 위해 소망하는 깊이로 소망하는 양의 에너지를 제공하도록 피부에 충돌하는 에너지의 작은 스팟 사이즈를 생성하는 스텝;
    치료될 피부 영역에 걸쳐 상기 작은 스팟을 스캐닝하는 스텝; 및
    여러번 치료될 피부 영역에 걸쳐 상기 스캐닝된 스팟을 이동시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    피부 치료 영역을 표시하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 표시 스텝은 피부 상의 콤파운드를 제거하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 영역 치료 방법.
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