KR20120127388A - 광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 치료하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 치료하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

광에 의해 인간 또는 동물의 피부를 치료하기 위한 장치는 피부-대향 표면을 갖는 어플리케이터(applicator), 사용 중 피부를 향해 빛을 지향하기 위한 광원, 피부에 대해 상기 피부-대향 표면의 근처에서 사용 중에 감지를 위한 디텍터, 및 피부-대향 표면이 단지 피부로부터 이격되었을 때에만 광원으로부터의 광이 피부에 입사하도록 상기 디텍터에 응답하는 제어 수단을 포함한다.

Description

광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 치료하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR THE TREATMENT OF HUMAN OR ANIMAL TISSUE BY LIGHT}
본 발명은 전적으로는 아니지만, 체모를 제거하기 위해, 광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 치료하는 것과 관련된다.
본 명세서에서 용어 "광"은 연속 파 및 펄스 형태 모두로 자기장 스펙트럼 내의 간섭 및 비간섭광을 의미하는 것으로 사용된다.
피부로부터 체모를 제거하기 위해 광 치료를 이용하는 것이 공지되었다. 용어 체모 제거는 체모를 순간적으로 제거하는 방법을 포함하고, 더 통상적으로 모공의 수명이 되어서 그 뒤 체모가 모공으로부터 빠져나가는 이들 방법을 포함하는데 사용된다. 공지된 체모 제거 공정에서, 방사선이 모공 내의 멜라닌에 의해 우선적으로 흡수되도록 선택된 특정 파장에서 또는 특정 밴드(band) 내의 광 또는 레이저 방사선에 따라 성장이 멈출 온도로 체모가 가열된다. 레이저 방사선이 또한 피부에 부분적으로 흡수될지라도, 가열 효과는 적다. 그러나, 또한, 부정적인 가열 효과가 없도록 보장하기 위해 피부로부터 열의 소산을 허용하는 것이 중요하다. 따라서, 다수의 이러한 치료에 있어서, 어플리케이터 헤드는 피부에 적용되고, 광은 피부와 접촉하는 고상 광학 도파관(solid optical wave guide)에 의해 피부 상으로 지향된다. 도파관은 단순히 패시브할 수 있는(passive) 냉각 효과를 제공하고, 도파관은 피부로부터 열을 전도하기 위한 적합한 열 전도 특성을 갖는 재료로 제조되고 및/또는 도파관은 능동적으로 냉각될 수 있다. 임의의 방식으로, 도파관은 광 치료 동안에 피부와 접촉한 상태로 유지된다.
이 해결방법에 관한 다수의 문제점이 있다. 원하는 광학 및 열 전도 특성을 갖는 도파관을 제공하기 위하여, 사파이어와 같은 고가의 특수한 재료가 사용된다. 도파관과의 접촉은 덮여진 치료 부위가 열을 잘 소실하지 못하며 게다가 대류와 같은 특정 열 전달 기구가 억제되지 못하는 것을 의미한다. 또한, 종래 기술 장치 내의 치료 기구는 체모 및 모공 내로 열 에너지를 축적하는데 사용되고, 피부로부터 돌출된 체모의 길이를 사용하기에 앞서 면도할 필요가 있는 영역은 열 흡수체로서 기능을 하고 도파관이 이에 걸쳐서 이동함에 따라 피부에 대해 평평해질 수 있으며, 동시에 피부에 대해 평평해져서 피부를 태운다. 도파관이 피부와 접촉함에 따라, 체모를 태운 이후 잔해가 도파관 상에 형성될 수 있으며, 이는 잠재적으로 탄화(charring)를 야기한다. 탄화는 치료 용도의 에너지를 소산시키고 바람직하지 못한 피부 표면에서 더 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이는 손상되거나 또는 위험한 생성물을 야기할 수 있다.
게다가, 장치가 피부와 완전히 접촉할 때, 예컨대, 겨드랑이 부위, 또는 단일의 또는 작은 표적과 같은 다루기가 어려운 부위를 치료하기가 곤란할 수 있다. 더욱이, 도파관이 치료 광을 활성화시키기 위해 배치되고 그 뒤에 제거될 때, 인접한 부위를 일관되게 치료하기가 곤란하다. 게다가, 이전의 장치가 피부에 대해 압축되는 경향이 있기 때문에, 피부에 대한 장치의 압축 또는 접촉은 피부 모세관을 통한 혈류의 흐름을 방해하며, 이에 따라 신체 자체의 냉각 기구의 작용이 중단된다.
우리의 연구에 따르면, 피부 내에 발생되는 열을 소산시키기 위해 피부와 치료 장치 사이에 공기 간격을 유지시키는 장치를 제공함으로써, 다수의 이들 문제점이 극복 또는 적어도 제거될 수 있다.
제JP2005102931A호에는 혈관이완 효능(vasodilatory effect)을 생성하는 파장 또는 방사선의 광선으로 피부를 조사하기 위한 레이저 요소가 개시된다. 이 장치 내에서, 전체적으로 피부는 모공 내의 멜라닌에 의해 우선 흡수되는 이외의 에너지를 흡수하기 위한 표적이며, 장치는 외상, 피부 궤양 등과 같은 표면 상처가 감염된 부분과의 접촉이 방지되도록 설계되며, 장치는 감염된 부분 위에서 분리될 수 있다. 장치는 거리 및 각도가 소정의 범위 내에 있을 때, 피부에 대한 헤드의 거리 및 각도가 레이저 빔의 작동을 허용하는 컨트롤러에 대한 인풋(input)으로서 사용되고 연산될 수 있도록 할 수 있는 거리 센서를 포함하고, 이에 따라 적합한 치료 에너지 밀도가 유지되고 또한 장치는 기울여지지 않으며 방사선이 사용자의 눈에 들어오는 정도로 배치된다. 이 장치는 광 또는 방사선이 이의 모공 내의 멜라닌에 의해 우선 흡수되는 치료 시에 피부의 바람직하지 못한 가열을 능동적으로 방지하기 위해 전체적으로 피부의 가열이 필요한 공정에서 충분한 에너지 밀도 수분의 유지와 관련되며 충분한 에너지가 소산되는 것을 보장하는 문제점을 해결하지 못한다.
따라서, 일 양태에서, 이 발명은 체모를 제거하기 위해 광에 의해 인간 또는 동물의 피부를 치료하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는
-피부-대향 표면을 갖는 어플리케이터;
-사용 중 피부를 향해 빛을 지향하기 위한 광원;
-피부에 대해 상기 피부-대향 표면의 근처에서 사용 중에 감지를 위한 디텍터, 및
-피부-대향 표면이 단지 피부로부터 이격되었을 때에만 광원으로부터의 광이 피부에 입사하도록 상기 디텍터에 응답하는 제어 수단을 포함한다.
제어 수단은 허용적이거나 또는 단속적이며, 이에 따라 제너레이터가 피부로부터 이격될 때 광을 지향할 수 있거나 또는 제너레이터가 피부와 접촉할 때 작동을 저지할 수 있다.
이 방식으로, 광원이 작동 시에 피부와 피부-대향 표면 사이에 공기 간격이 유지된다. 이는 피부 조직 내에 형성된 임의의 열이 대류, 복사뿐만 아니라 온도 제어를 위한 통상적인 신체 기구에 의해 소산될 수 있음을 의미한다.
제어 수단이 단지 피부와 피부-대향 표면 사이의 최소의 거리를 모니터링할지라도, 이는 피부로부터 소정 범위의 거리 내에 상기 피부-대향 표면이 있을 때에만 광원을 작동시킬 수 있는 것이 선호된다. 소정 범위의 거리는 편리하게는 0.1 mm 내지 5mm, 바람직하게는 1 mm 내지 4mm, 및 이상적으로는 2mm 내지 3mm이다. 따라서, 상한의 범위는 바람직하게는 3mm 내지 5mm이다. 하한은 바람직하게는 0.1 mm 내지 3mm이다. 게다가, 거리는 최적의 대류가 아닌 경우 알맞게 보장하도록 선택될 수 있다. 대류에 의한 열 전달이 최대인 거리가 있다. 이 거리가 감소되면 열 전달이 감소되지만 거리가 증가되면 거의 또는 전혀 효과를 나타내지 않지만 대신에 안정성이 저하된다.
장치는 바람직하게는 피부와 피부-대향 표면의 인접을 청각 또는 시각적으로 나타내기 위한 인디케이터(indicator)를 포함한다.
이는 장치가 소정 범위 내에 있을 때를 나타내기 위해 연속적으로부터 간헐적으로 또는 역으로 변화하고 및/또는 주파수가 가변되는 톤(tone)의 형태일 수 있다.
근접 디텍터는 바람직하게는 비-접촉 센서이며, 유리하게는 열 센서, 용량 센서, 광학 센서, 초음파 및 음파 기반 센서, 마이크로파 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택되지만 장치의 인접 표면이 피부와 접촉하지 않도록 보장할 수 있는 접촉 센서가 또한 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 광에 의해 인간 또는 동물의 피부를 치료하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는
-조직-대향 표면을 갖는 어플리케이터(applicator);
-광원;
-상기 조직과 조직-대향 표면 사이의 실질적으로 밀폐되지 않은 공기 간격을 유지하기 위한 수단을 포함한다.
유지하기 위한 수단은 하나 이상의 스페이서 요소(spacer element)를 포함할 수 있다. 이 수단은 바람직하게는 0.1 mm 내지 5 mm, 바람직하게는 1 mm 내지 4 mm, 및 이상적으로 2 mm 내지 3 mm 범위의 공기 간격을 유지시킨다. 유지하기 위한 수단은 하나 이상의 스페이서 요소가 피부와 접촉하지 않을 때 장치의 작동을 저지하기 위한 접촉 센서를 포함할 수 있다.
일 양태에서 장치는 바람직하게는 예를 들어, 피부 유형/색상, 체모 유형/색상 등과 같이 치료에 앞서 조직의 특성을 감지 및/또는 분류하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 장치는 또한 피부 상의 장치 사이의 거리를 감지하도록 작동될 수 있는 센서일 수 있다.
본 발명의 장치는 체모 제거, 체모 자극, 문신 제거와 같은 피부 색소침착의 치료, 혈관모반(port wine stains)의 치료, 스트로베리 니거스(strawberry negus), 주사(rosacea), 건선(psoriasis)의 치료, 실핏줄 피부(thread veins)의 치료, 주름 제거, 셀룰라이트의 치료를 포함하지만 이로 한정되지 않은 임의의 형태의 조직의 미용적 또는 비-미용적 치료에 대해 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 미용적 또는 비-미용적 치료를 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 실질적으로 밀폐되지 않은 공기 간격에 의해 조직에 인접하지만 이로부터 이격되도록 치료 장치를 배치시키고, 상기 장치에 의해 방출된 광에 대해 치료 부위를 노출시키는 단계를 포함한다.
상기 간격은 유리하게는 0.5mm 내지 5mm, 바람직하게는 1 mm 내지 4mm, 및 이상적으로는 2mm 내지 3mm이다.
본 발명이 전술되었지만 본 발명은 하기 기술 내용 또는 청구항에서 또는 전술된 특징의 임의의 조합으로 확장될 수 있다.
본 발명은 다양한 방식으로 수행될 수 있고, 단지 예시로서 본 발명의 실시예가 이제 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따르는 광 치료 장치의 제1 실시예의 예시적인 도면.
도 2는 본 발명에 따르는 광 치료 장치의 제2 실시예의 예시적인 도면.
먼저, 도 1을 참조하면, 광 처리 봉(light treatment wand, 10)이 제대(umbilical cord, 12)에 의해 리모트 콘솔(도시되지 않음)에 연결된다. 봉은 하측의 피부를 대향하는 평평한 벽(16)을 갖는 하우징(14)을 포함한다. 하우징(14)은 예를 들어, 피부의 표면에 대해 투명창(22) 및 일반적으로 도면부호(20)로 지시된 광학장치를 통하여 빔을 지향하는 고강도 섬광 전구(high intensity flash bulb, 18)와 같은 광원을 포함한다.
섬광 전구(18)는 약 600nm 내지 1000nm 범위의 광을 방출하는 광대역 이미터(broadband emitter)이다. 또 다른 실시예에서, 섬광 전구(18)는 750nm 내지 850nm, 바람직하게는 약 808nm의 파장 또는 레이저 방사선을 방출하는 레이저 다이오드로 교체될 수 있다. 광대역 및 레이저 설비 내에서, 방사선은 멜라닌에 의해 흡수되고 이에 따라 이의 모공을 가열하도록 선택된다.
또한, 하측 벽(16) 내에는 광원(18)의 작동을 제어하는 제어 장치(26)에 대한 신호 입력으로서 이를 제공하고 피부로부터 벽의 간격을 탐지하는 2개의 비접촉 근접식 센서가 장착된다. 제어 장치(26)는 또한 디스플레이 LED 또는 일련의 디스플레이 LED 또는 그 외의 다른 시각적 또는 청각적 인디케이터(indicator, 30)에 연결되고, 봉의 상측 표면상에서 발사 버튼(firing button, 28)에 연결된다.
제어 장치는 공기 간격이 피부와 하측 벽(16) 사이에서 감지되지 않는다면, 광원(18)의 작동을 저지하고 근접 디텍터(24)로부터의 출력을 모니터링한다. 제어장치는 또한 간격이 소정의 크기보다 클 경우 광원의 작동을 저지할 수 있다. 공기 간격이 소정의 최소값보다 작거나 또는 소정의 최대값보다 클 때 광원의 작동을 저지하는 것에 추가로, 제어장치는 또한 디스플레이(30)를 통해 시각적 또는 청각적 피드백을 제공할 수 있다. 사용 중에, 봉은 눌러진 발사 버튼(28) 및 이에 보유되고 피부 표면 바로 위에 제공되며, 벽(16)과 피부 사이에 공기 간격이 제공되며, 제어 장치에 따라 광원은 피부를 향하여 광선을 지향하도록 활성화된다. 봉이 피부에 걸쳐서 이동함에 따라, 벽은 사전정해진 범위 밖으로 이동한다면, 광원(18)은 벽이 이 범위 내로 되돌아올 때까지 꺼진다. 이 방식으로, 봉은 벽(16)과 피부 사이의 공기 간격을 유지하는 피부 근처에 있으며(hover), 이에 따라 복사 및 대류에 의한 열 전달이 허용될 수 있다. 실질적으로, 사용자는 봉을 피부 근처에 있도록 할 수 있으며, 디스플레이(30)를 모니터링함으로써 사전정해진 범위 내에서 높이를 조절할 수 있다. 필요 시에, 하측 벽(16)은 간격의 유지를 돕는 스페이서 풋(spacer foot)이 제공될 수 있다.
변형된 실시예에서, 디텍터(24)는 피부로부터 봉의 거리를 감지하고 피부에 대한 봉의 위치 변화 또는 속도를 나타내는 신호를 제공하도록 작동될 수 있다. 제어 회로는 이동 속도가 사전설정된 임계값 미만이거나 또는 장치가 사전설정된 기간보다 더 오랫동안 정지되어 있을 때 광원의 작동을 저지하고 속도 신호에 응답하도록 설계될 수 있다. 이 방식으로, 제어 회로는 모공 내에서보다 피부 조직에서 생성되는 바람직하지 못한 열 및/또는 국부적 과도노출(local overexposure)의 위험을 방지 또는 감소시키도록 작동될 수 있다. 디텍터는 그 외의 다른 두 가지의 직교 방향 중 하나 또는 이들 모두 및/또는 피부에 대해 수직한 방향으로의 속도를 감지할 수 있다(즉, 높이 변화). 디텍터는 임의의 움직임의 수평 및 수직 성분을 분석될 수 있는 광선에 대해 평행하게 지향된 하나 이상의 그 외의 다른 도플러 디텍터와 광선의 축에 대해 45°로 지향된 하나 이상의 도플러 디텍터를 포함할 수 있다.
도 2는 전형적으로, 직사각형 하측 벽(16)의 4개의 모서리에 배치된 이격된 풋(spaced foot, 32)이 제공된다. 이 장치 내에서, 풋(32)은 피부 표면으로부터 이격된 사전정해진 거리에 하측 벽(16)을 고정시키지만 피부에 평행한 면에서 피부 표면과 하측 벽(16) 사이의 공기 흐름을 상당히 차단하지 않는다. 도 2의 장치는 하나 이상의 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있는 광학 센서(34)를 포함한다. 광학 센서(34)는 치료되는 피부의 피부 유형 및/또는 체모 유형을 감지할 수 있으며, 피부의 온도를 감지하거나 또는 거리를 측정할 수 있다.

Claims (18)

  1. 체모를 제거하기 위해 광에 의해 인간 또는 동물의 피부를 치료하기 위한 장치로서,
    -피부-대향 표면을 갖는 어플리케이터(applicator);
    -사용 중 피부를 향해 빛을 지향하기 위한 광원;
    -피부에 대해 상기 피부-대향 표면의 근처에서 사용 중에 감지를 위한 디텍터, 및
    -피부-대향 표면이 단지 피부로부터 이격되었을 때에만 광원으로부터의 광이 피부에 입사하도록 상기 디텍터에 응답하는 제어 수단을 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 단지 피부-대향 표면이 피부로부터의 소정 범위의 거리 내에 있을 때에만 상기 광원을 작동시킬 수 있도록 응답하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정의 범위는 0.1 mm 내지 10 mm인 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정의 범위는 1 mm 내지 4 mm인 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 소정의 범위는 2 mm 내지 3 mm인 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 피부와 피부-대향 표면의 근접의 청각 또는 시각적 표시를 제공하는 인디케이터를 포함하는 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 근접식 디텍터는 비-접촉 센서를 포함하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비-접촉 센서는 열 센서, 용량 센서, 광학 센서, 초음파 및 음파 센서, 마이크로파 센서, 물리적 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 피부와 피부-대향 표면 사이의 상대적인 움직임을 감지하기 위한 모션 디텍터를 포함하고, 제어 수단은 피부와 피부-대향 표면 사이의 상대적인 움직임이 감지될 때에만 상기 광원으로부터의 광이 피부에 입사하도록 상기 모션 디텍터에 응답하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 제어 수단은 감지된 모션의 크기가 소정의 임계값을 초과할 때만 상기 광원으로부터의 광이 피부에 입사하도록 상기 모션 디텍터에 응답하는 장치.
  11. 광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 치료하는 장치로서,
    -광원, 및
    -상기 장치와 조작 사이의 소정의 거리보다 큰 실질적으로 폐쇄되지 않은 공기 간격을 유지하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유지 수단은 하나 이상의 스페이서 요소를 포함하는 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 유지 수단은 0.1 mm 내지 10 mm의 공기 간격을 유지시키는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 유지 수단은 0.1 mm 내지 10 mm의 공기 간격을 유지시키는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 유지 수단은 0.1 mm 내지 10 mm의 공기 간격을 유지시키는 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 치료에 앞서 조직의 특정을 감지 및/또는 분류하기 위한 수단을 추가로 포함하는 장치.
  17. 광에 의해 인간 또는 동물의 피부를 치료하기 위한 장치로서,
    -조직-대향 표면을 갖는 어플리케이터(applicator);
    -사용 중 조직을 향해 빛을 지향하기 위한 광원;
    -조직에 대해 상기 조직-대향 표면의 근처에서 사용 중에 감지를 위한 디텍터, 및
    -조직-대향 표면이 단지 조직로부터 이격되었을 때에만 사용 중에 조직에 입사하는 광을 지향하도록 상기 광원을 제어하기 위한 상기 디텍터에 반응하는 제어 수단을 포함하는 장치.
  18. 광에 의해 인간 또는 동물의 조직을 미용적 또는 비-미용적 치료를 위한 방법으로서, 실질적으로 밀폐되지 않은 공기 간격에 의해 피부에 인접하지만 이로부터 이격되도록 치료 장치를 배치시키고, 상기 장치에 의해 방출된 광에 대해 치료 부위를 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
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