KR20150026704A - 피부냉각 핸드피스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 피부냉각 핸드피스의 한 예는 외부로부터 레이저(laser)를 전달받는 렌즈(lens)를 포함하는 렌즈 경통, 그리고 상기 렌즈와 연결되며, 상기 렌즈를 상기 경통 내부에서 위치를 변경하여 상기 레이저 발생부가 출력한 상기 레이저의 스팟(spot) 크기를 조절하는 렌즈이동 다이얼을 포함하는 레이저 출력부 그리고 외부로부터 냉각 가스를 전달받아 상기 냉각 가스의 분사 시간을 조절하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve), 상기 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 냉각 가스를 피조사자의 피부에 조사하는 냉각가스 분사셔터, 상기 레이저 발생부와 연결되어 출력되는 상기 레이저의 에너지량을 감지하는 제1 감지부, 상기 렌즈와 연결되어 상기 렌즈의 위치를 통해 상기 레이저의 스팟 크기를 감지하는 제2 감지부, 그리고 상기 제1 감지부 및 상기 제2 감지부와 연결되어 각 감지부가 감지한 정보를 전달받아 상기 솔레노이드 밸브 및 상기 냉각가스 분사셔터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 냉각가스 분사부를 구비하며, 상기 제어부는 상기 제1 감지부가 감지한 상기 레이저의 에너지의 크기에 따라 상기 솔레노이드 밸브의 개폐 시간을 조절하고, 상기 제2 감지부가 감지한 상기 레이저의 스팟크기에 따라 상기 냉각가스 분사셔터의 열림 정도를 조절하여 상기 레이저로 피조사자의 병변을 치료할 때, 상기 냉각가스의 제어를 조절한다.

Description

피부냉각 핸드피스{SKIN COOLING HANDPIECE}

본 발명은 피부냉각 핸드피스에 관한 것이다.

레이저에 의한 치료는 레이저 열에너지에 의해서 조직을 손상시키는 방식으로 한다. 병변에 따라서 크기 또는 깊이가 다르기 때문에 레이저의 스팟 크기, 레이저 에너지, 레이저 파장 등을 변화 시켜 병변에 맞게 치료를 한다. 상기와 같은 레이저 치료기의 파라미터를 변화시켜 병변을 치료할 경우 열에너지에 의해서 병변을 괴사시킨다. 하지만 이 과정에서 피부에 전달된 열의 2차 에너지에 의해서 주변 조직까지 열적 손상을 일으키게 된다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 레이저를 연속된 또는 불연속된 펄스로 만들어 전도된 열의 2차 에너지에 의한 주위 열손상으로 인한 부작용을 경감 시키는 방식을 사용한다. 대상 조직이 그 열의 50%를 주변 영역으로 보내는데 걸리는 시간을 열 완화 시간(Thermal Relaxation Time, TRT)이라고 할 때, 조직의 열 완화 시간보다 짧은 시간으로 레이저 빔이 전달된다면, 열은 주변 조직으로 전달될 충분한 시간을 갖지 못하게 됨을 의미하며, 이로 인해 주변 열 손상이 덜 일어나게 되는 방식을 이용하는 것이다.

상기와 같은 펄스열을 만드는 방식중의 하나로 매우 짧은 시간 동안에 높은 피크파워로 치료대상 부위에 레이저 펄스를 가함으로써, 대상 조직을 둘러싸고 있는 부위에 최소한의 2차 열 손상을 일으키면서 특정적으로 대상 조직을 손상 및 증발시킬 수 있다.

하지만 피부감각은 피부와 이것에 접해 있는 점막에 있는 감각으로 촉각, 압각, 온도각, 냉각, 통각 등 일반적으로 5종류로 나눈다. 상기와 같은 감각은 피부에 있는 각각의 감각에 대응하는 수용기로 대응하는 것으로 보고 있다.

상기의 레이저 치료시 레이저는 열에너지를 발산하고 열에너지는 피부 감각중 일차적으로 온도각 특히 온각에 영향을 주게 된다. 온각은 48~55도에서 최대로 반응 한다. 온각이 최대로 반응하는 전단계인 44~45도 이상이 되면 통각섬유의 흥분이 첨가되어 통증을 느끼게 된다. 따라서 100도 이상을 발산하는 레이저 열에너지는 피부에서 통증을 느끼게 된다.

따라서 레이저의 펄스 방식에 의해서 열손상 및 통증을 경감시킬 수는 있지만 원천적으로 제어할 수 있는 방법은 아니다.

따라서, 상기와 같이 레이저 열에너지로 인한 잔류 통증을 없애기 위해서 핸드피스에 냉각장치를 장착하여, 레이저 펄스를 치료대상에 입사시키기 전에 짧은 시간 동안에 피부를 3 ~ 10도로 냉각한다.

이때, 상기 피부냉각온도가 피부냉각 온도가 3도보다 작게 되면 치료부위의 수분이 증발하여 치료 부위에 손상이 올 수 있으며, 10도보다 크게 되면 치료 부위의 피부 온도가 상승하여 통증완화 효과가 반감되므로, 3~10도 사이에서 피부를 냉각하는 것이 가장 적당하다.

상기 피부냉각장치는 크게 접촉식과 비 접촉식으로 나눌 수 있으며, 먼저 비접촉식으로 사용되고 있는 방법으로는 대표적인 방법이 냉풍에 의한 피부냉각 방법이다. 상기의 냉풍에 의한 방식은 냉풍을 만들어 주기 위해서 부피가 큰 냉풍장치를 사용해야 하고 10도 이하의 냉풍을 만들어 주기 위해서 워밍업 시간을 필요로 한다.

그리고 접촉식으로는 사파이어와 같은 굴절률이 적으면서 온도 전도도가 좋은 크리스탈을 사용하며, TEC와 같은 전기적인 냉각 방식을 사용하여 직접 피부에 접촉하여 피부를 냉각하는 방식을 사용하고 있고 있다. 상기의 접촉식 방식은 냉각 접촉자에 의해서 피부에 이차 손상을 줄 수 있는 문제점을 가지고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레이저 출력 상태에 따라 냉각 가스 분사 상태를 변경하는 피부냉각 핸드피스를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 피부냉각 핸드피스는 외부로부터 레이저(laser)를 전달받는 렌즈(lens)를 포함하는 렌즈 경통, 그리고 상기 렌즈와 연결되며, 상기 렌즈를 상기 경통 내부에서 위치를 변경하여 상기 레이저 발생부가 출력한 상기 레이저의 스팟(spot) 크기를 조절하는 렌즈이동 다이얼을 포함하는 레이저 출력부 그리고 외부로부터 냉각 가스를 전달받아 상기 냉각 가스의 분사 시간을 조절하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve), 상기 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 냉각 가스를 피조사자의 피부에 조사하는 냉각가스 분사셔터, 상기 레이저 발생부와 연결되어 출력되는 상기 레이저의 에너지량을 감지하는 제1 감지부, 상기 렌즈와 연결되어 상기 렌즈의 위치를 통해 상기 레이저의 스팟 크기를 감지하는 제2 감지부, 그리고 상기 제1 감지부 및 상기 제2 감지부와 연결되어 각 감지부가 감지한 정보를 전달받아 상기 솔레노이드 밸브 및 상기 냉각가스 분사셔터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 냉각가스 분사부를 구비하며, 상기 제어부는 상기 제1 감지부가 감지한 상기 레이저의 에너지의 크기에 따라 상기 솔레노이드 밸브의 개폐 시간을 조절하고, 상기 제2 감지부가 감지한 상기 레이저의 스팟크기에 따라 상기 냉각가스 분사셔터의 열림 정도를 조절하여 상기 레이저로 피조사자의 병변을 치료할 때, 상기 냉각가스의 제어를 조절한다.

상기 레이저 출력부는 피조사자의 피부로부터 일정 거리 떨어뜨린 상태에서 레이저를 조사할 때 손의 흔들림을 방지하는 지지대로 형성되는 피부 접촉지지부를 상기 렌즈 경통의 출력단 하부에 더 포함한다.

이러한 특징에 따르면, 본 발명의 한 실시예에 따른 피부냉각 핸드피스는 레이저 출력 상태에 따라 냉각 가스 분사 상태를 변경하는 피부냉각 핸드피스를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부냉각 핸드피스의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각가스 분사부를 제어하는 시스템을 나타낸 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 피부냉각 핸드피스에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참고로 하면 본 발명의 한 실시예에 피부냉각 핸드피스는 외부에 구비된 레이저를 출력하는 레이저 발생부(미도시)로부터 출력된 레이저를 전달받는 렌즈(lens, 미도시)를 포함한 렌즈 경통(11), 그리고 렌즈 경통(11) 내부의 렌즈 위치를 조절하는 렌즈이동 다이얼(12)을 포함하는 레이저 출력부(10)와 외부로부터 냉각 가스를 전달 받아 냉각 가스 분사를 조절하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve, 21), 그리고 솔레노이드 밸브(21)와 연결되어 냉각 가스를 피부에 조사하는 냉각가스 분사셔터(22)을 포함하는 냉각가스 분사부(20)를 구비한다.

또한, 레이저 출력부(10)는 피조사자의 피부로부터 일정 거리 떨어뜨린 상태에서 레이저를 조사할 때 손의 흔들림을 방지하는 지지대로 형성되는 피부 접촉 지지부(13)를 상기 렌즈 경통(11) 내부를 통과한 레이저가 출력되는 측 인 렌즈 경통(11) 앞단(A) 하부에 더 포함한다.

이러한 렌즈 경통(11)은 렌즈이동 다이얼(12)이 연결된 측을 렌즈 경통(11)의 후단(B)으로 보고 레이저가 렌즈 경통(11)을 통과하여 나오는 측을 앞단(A)으로 본다.

레이저 발생부는 렌즈 경통(11)의 후단(B)에 위치한 렌즈이동 다이얼(12)과 연결되며, 설정된 에너지를 갖는 레이저를 렌즈 경통(11)의 후단(B) 방향에서 내부로 출력한다.

이러한 레이저 발생부는 피조사자의 피부를 레이저로 치료하기 위하여 레이저 발생부에서 레이저를 출력하면, 렌즈이동 다이얼(12)을 지나 렌즈 경통(11) 내부의 렌즈로 레이저가 전달되게 된다.

렌즈 경통(11)은 내부에 일 측 원형 면에서 다른 측 원형 면까지 렌즈가 이동하도록 되어있는 원통형태로 형성된다.

이러한 렌즈 경통(11)은 위에서 설명한 것과 같이

렌즈 경통(11)은 렌즈 경통(11) 후단에 위치한 렌즈이동 다이얼(12)의 회전 조작을 통하여 내부의 렌즈가 앞단 내지 후단 사이에서 이동한다.

이러한 동작을 통해 렌즈 경통(11) 내부의 렌즈가 앞단(A)에서 후단(B)까지 이동하면서 렌즈 경통(11) 후단(B)에서 레이저 발생부로부터 전달받은 레이저의 스팟(spot) 크기를 조절하게 된다.

위와 같이 구성되는 레이저 출력부(10)는 레이저 치료를 필요로 하는 피조사자(환자)의 피부에 레이저를 출력하는데, 이러한 레이저 치료에 있어서 레이저의 온도에 의한 치료 외의 손상을 방지하기 위해 레이저 출력부(10)의 레이저 치료와 동시에 레이저의 출력양 및 레이저의 스팟 크기에 적합한 냉각 가스의 조사를 필요로 한다.

도 2를 참고로 하면, 냉각가스 분사부(20)는 레이저 출력부(10)에서 출력되는 레이저의 에너지량을 감지하는 제1 감지부(110), 렌즈 경통(11) 내부에 위치하는 렌즈의 위치를 감지하는 제2 감지부(120), 그리고 제1 감지부(110)와 제2 감지부(120)가 감지한 정보를 전달받아 솔레노이드 밸브(21) 및 냉각가스 분사셔터(22)을 제어하는 제어부를 더 포함하여 피부냉각 핸드피스를 이용한 레이저 치료 시, 레이저에 의한 필요 없는 손상을 막고 및 통증을 진정시키는 냉각가스의 분사를 제어한다.

제1 감지부(110)는 레이저 발생부와 연결되어 사용자가 피부냉각 핸드피스를 이용한 레이저 조사를 시작할 때, 레이저 발생부로 레이저의 에너지를 설정하여 출력을 명령하면 해당 신호를 전달받아 에너지량을 감지한다.

이러한 제1 감지부(110)는 전달받은 에너지량을 제어부(200)로 전달한다.

제2 감지부(120)는 사용자가 치료를 위한 레이저의 스팟 크기를 조절하기 위하여 렌즈이동 다이얼(12)를 조작하여 렌즈 경통(11) 내부의 렌즈의 위치를 이동시키면, 이동된 렌즈의 위치를 감지한다.

이러한 제2 감지부(120)는 렌즈이동 다이얼(12)과 연결되어 렌즈이동 다이얼(12)의 조작으로 인한 렌즈 이동 명령 신호를 전달받아 렌즈의 위치를 판단하는 것으로 렌즈 위치를 감지하거나, 렌즈와 연결된 가변저항의 저항값을 통해 렌즈 자체의 위치를 판단하여 감지하게 된다. 또한, 제2 감지부(120)는 렌즈 경통(11)과 연결되어 렌즈 경통(11) 내부를 감지하여 렌즈의 위치를 판단하는 방법을 이용할 수 있다.

위와 같이 제1 및 제2 감지부(110, 120)가 각각 레이저의 에너지 및 렌즈의 위치를 감지하면, 감지된 정보를 제어부(200)로 전달하게 된다.

제어부(200)는 제1 감지부(110)로부터 전달받은 레이저 에너지량에 따라 솔레노이드 밸브(21)의 열림 시간을 제어하여 분사되는 냉각 가스의 양을 제어한다. 예를 들어, 출력되는 레이저가 높은 에너지량을 갖고 출력되면 그에 따라 많은 양의 냉각 가스를 필요로 하므로 작은 에너지량을 갖는 레이저가 출력될 때보다 솔레노이드 밸브(21)를 오래 열어 분사되는 냉각 가스 양을 늘린다.

또한, 제어부(200)는 제2 감지부(120)로부터 전달받은 렌즈의 위치에 따라 냉각가스 분사셔터(22)의 열림 정도를 제어한다.

이러한 동작은 렌즈의 위치에 따라 레이저 출력부(10)에서 출력되는 레이저의 스팟 크기가 달라지므로, 레이저의 스팟 크기에 맞춰서 분사되는 냉각가스의 스팟 크기도 조절하기 위함이다.

렌즈의 위치 이동에 의해 피조사자의 피부에 출력되는 레이저의 스팟 크기가 최대로 커지면, 냉각가스 분사셔터(22)를 최대로 개방하여 분사되는 냉각가스의 스팟 크기를 크게 만든다.

또한, 렌즈의 위치 이동에 의해 피조사자의 피부에 출력되는 레이저의 스팟 크기가 최소로 작아지면, 냉각가스 분사셔터(22)를 최소로 개방하여 분사되는 냉각가스의 스팟 크기를 작게 만든다.

이러한 냉각가스 분사셔터(22)는 셔터가 중앙을 중심으로 닫히고 열리며, 레이저가 출력되어 피조사자의 피부에 맺히는 위치의 중심점과 냉각가스 분사셔터(22)의 분사되는 냉각가스가 피조사자의 피부에 맺히는 위치의 중심점을 맞추어 레이저 스팟 크기 변동에 따라 냉각가스 분사셔터(22)의 열림 상태를 변경하였을 때, 중심점은 변하지 않아 분사의 정확성을 높인다.

도 1은 본 발명의 피부냉각 핸드피스 구조도로써, 레이저 발생기에서 만들어진 레이저는 레이저 전달 장치에 의해서 렌즈 경통(11)의 후단에 전달 된다.

전달된 레이저는 사용자가 렌즈이동 다이얼(12)를 변화시키면 렌즈 경통(11) 내부에 있는 렌즈가 이동하여 레이저의 스팟 크기가 변화된다.

스팟 크기가 변화된 레이저는 렌즈 경통(11) 및 피부접촉 지지대(13)를 거쳐 환자의 피부에 조사되게 된다.

위와 같은 경우 제어부(200)에 의해 솔레노이드 밸브(21)가 제어되어 냉각가스가 솔레노이드 밸브(21)의 출력단에 전달 된다.

솔레노이드 밸브(21)에서 출력된 냉각가스는 제어부(200)에 의해 제어되어 열린 냉각가스 분사셔터(22)를 통해 환자의 피부에 전달 되게 된다.

이와 같이, 본 발명은 출력되는 레이저의 스팟 크기에 따라 분사 각도의 경사각을 제어하여, 냉각가스의 분사 범위가 조절되고, 레이저의 에너지 크기에 따라 분사되는 냉각 가스의 양이 제어되므로, 레이저가 사용자에거 조사될 때 사용자에게 전달되는 열량을 효율적으로 제어한다. 이로 인해, 사용자의 화상 위험이나 고통이 감소하여 사용자의 만족도가 증가한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 레이저 출력부 11: 렌즈 경통
12: 렌즈이동 다이얼 13: 피부접촉 지지부
20: 냉각가스 분사부 21: 솔레노이드 밸브
22: 냉각가스 분사셔터 110: 제1 감지부
120: 제2 감지부 200: 제어부

Claims (2)

1. 외부로부터 레이저(laser)를 전달받는 렌즈(lens)를 포함하는 렌즈 경통, 그리고 상기 렌즈와 연결되며, 상기 렌즈를 상기 경통 내부에서 위치를 변경하여 상기 레이저 발생부가 출력한 상기 레이저의 스팟(spot) 크기를 조절하는 렌즈이동 다이얼
   을 포함하는 레이저 출력부 그리고
   외부로부터 냉각 가스를 전달받아 상기 냉각 가스의 분사 시간을 조절하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve), 상기 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 냉각 가스를 피조사자의 피부에 조사하는 냉각가스 분사셔터, 상기 레이저 발생부와 연결되어 출력되는 상기 레이저의 에너지량을 감지하는 제1 감지부, 상기 렌즈와 연결되어 상기 렌즈의 위치를 통해 상기 레이저의 스팟 크기를 감지하는 제2 감지부, 그리고 상기 제1 감지부 및 상기 제2 감지부와 연결되어 각 감지부가 감지한 정보를 전달받아 상기 솔레노이드 밸브 및 상기 냉각가스 분사셔터의 동작을 제어하는 제어부
   를 포함하는 냉각가스 분사부
   를 구비하며,
   상기 제어부는 상기 제1 감지부가 감지한 상기 레이저의 에너지의 크기에 따라 상기 솔레노이드 밸브의 개폐 시간을 조절하고, 상기 제2 감지부가 감지한 상기 레이저의 스팟크기에 따라 상기 냉각가스 분사셔터의 열림 정도를 조절하여 상기 레이저로 피조사자의 병변을 치료할 때, 상기 냉각가스의 제어를 조절하는
   피부냉각 핸드피스.
2. 제1항에서,
   상기 레이저 출력부는 피조사자의 피부로부터 일정 거리 떨어뜨린 상태에서 레이저를 조사할 때 손의 흔들림을 방지하는 지지대로 형성되는 피부 접촉지지부를 상기 렌즈 경통의 출력단 하부에 더 포함하는 피부냉각 핸드피스.

Images