KR20210122522A - 엣지 방식의 조명 구조를 구비한 유연하고 탄력있는 광 치료 패치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 치료 패치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 피부에 부착되어 광 치료를 수행하는 광 조사 패치의 측면에 엣지 방식으로 광을 조사하는 조명을 구비함으로써 광 조사 패치의 유연성과 탄력성을 높일 수 있고, 형태를 자유롭게 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 발열이 적고, 광 조사 패치가 구부러지거나 늘어나더라도 원하는 파장대의 광원을 효과적으로 조사하여 광 치료의 효과를 높일 수 있는 광 치료 패치에 관한 것이다.

Description

엣지 방식의 조명 구조를 구비한 유연하고 탄력있는 광 치료 패치{Flexible and stretchable phototherapy patch having edge type lighting}

본 발명은 광 치료 패치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 피부에 부착되어 광 치료를 수행하는 광 조사 패치의 측면에 엣지 방식으로 광을 조사하는 조명을 구비함으로써 광 조사 패치의 유연성과 탄력성을 높일 수 있고, 형태를 자유롭게 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 발열이 적고, 광 조사 패치가 구부러지거나 늘어나더라도 원하는 파장대의 광원을 효과적으로 조사하여 광 치료의 효과를 높일 수 있는 광 치료 패치에 관한 것이다.

광 치료는 다양한 질병 치료를 위해 오래전부터 이용된 의료 기술이며, 피부병 치료를 위해 태양광을 이용하는 방법이나 레이저, 형광등, UV램프 등 다양한 인공 광원을 이용한 광선 치료 방법이 개발 중에 있다.

저 준위 레이저치료(LLLT:low level laser therapy)로 대표되는 광선 치료 방법은 광 에너지가 세포 내에서 생리 화학상의 치료목적을 위해 화학적, 운동역학적 또는 열 에너지로 변화되는 것을 기반으로 하며, 이때, 가장 중요한 것은 세포 내 원소 또는 분자에 의해 빛이 흡수되는 기전이다.

따라서, 특정 파장의 광이 세포 내에 있는 특정 색소포(chromophore)에 효율적으로 흡수되는 것이 중요하다.

또한, 광 파장에 따라 피부치료 효과는 서로 상이한 것으로 알려져 있다.

405~420nm 파장은 피부의 상피조직(epidermal)에 흡수되며, 포피린(porphyrin)을 자극하여 세포 내의 단일 산소를 보다 많이 생산하게 하여 박테리아를 괴멸시키고, 여드름과 같은 치료에 유용한 것으로 알려져 있다.

630~640nm 파장은 피부의 진피조직(dermal)가지 침투하고, 약 80%의 광 에너지가 2cm 내에서도 흡수되며, 붉은색의 광은 미토콘드리아를 자극하여 ATP생성을 활성화시킨다. 이를 통해 세포 전도(cellular turnover), 표면 순환(superficial circulation) 및 반염증 방출(anti-inflammatory emission) 등을 유도한다.

800~900nm 파장은 파란색 또는 붉은색 계통의 광선보다 피부 깊이 침투하고 50% 정도가 8cm까지 침투한다. 이 파장을 흡수한 세포는 자체 온도가 올라가고 통증 완화의 효과를 유도한다.

최근 LED 기술이 발전하면서 LED를 이용한 피부 질환치료가 활발한데, LED 광은 다색, 다단계 밝기 제어, 높은 광전환 효율을 바탕으로 레이저와 달리 저준위, 광번위 조사 등의 기능확장이 가능하여, 새로운 기술로 각광받고 있다.

도 1은 종래의 LED를 이용한 광 치료 패치를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 광 치료 패치(11)는 유연한 패치(11) 상에 복수의 LED 들(12)을 이격하여 배치하고 전극(13)이나 전선으로 연결하여 구성한다.

이 종래의 광 치료 패치(11)는 유연하게 피부에 부착하여 피부 전체에 광을 조사할 수 있는 장점이 있으나, 휘어지거나 늘어날 때, 전극(13)의 길이가 가변되므로 저항이 변화되어 원하는 세기와 파장의 광을 조사하는데 어려움이 있고, 이는 광 치료 효과를 낮추는 원인으로 작용한다.

또한, 패치의 면 전체에 LED(12)가 배치되므로 발열이 심하여 오랜 시간 동안 광 치료를 수행할 경우 저온 화상을 입을 가능성이 있으며, 이는 반점이나 열성 홍반 등의 피부염을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 발열이 없어 장시간 치료를 수행하더라도 화상의 위험이 없는 광 치료 패치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 패치를 구부리거나 늘리더라도 출력되는 광의 파장이나 세기에 변화가 없어 효과적인 광 치료가 가능한 광 치료 패치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 광을 조사하는 피씨비와 광 조사 패치를 착탈식으로 분리할 수 있어 서로 다른 환자가 위생적으로 광 치료를 받을 수 있는 광 치료 패치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일 측면에 의료용 광을 발광하는 복수의 LED가 선형으로 배치된 피씨비(PCB:Printed Circuit Board); 및 피부에 붙일 수 있도록 소정의 면적을 가지며, 일 측면이 상기 피씨비의 일측면에 부착되어 상기 의료용 광을 전달받아 피부의 소정 면적에 조사하는 광 조사 패치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 광 조사 패치는 피부에 밀착될 수 있도록 유연하고 탄력적으로 늘어날 수 있는 고분자 소재로 제작된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 LED들은 서로 다른 파장 대의 광을 출력하고, 선택적으로 온/오프 되어 출력되는 광 파장을 조절함으로써 특정 피부 병변을 치료한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 피씨비는 플렉시블 피씨비로 구비되어 상기 광 조사 패치와 함께 피부에 밀착된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 피씨비의 타 측면에도 복수의 LED가 선형으로 배치되고, 상기 광 조사 패치의 타 측면은 신체 부위를 감싸 상기 피씨비의 타 측면에 부착되어 광을 조사할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 피씨비와 상기 광 조사 패치는 서로 요홈 결합 또는 자석 결합하여 탈착가능하도록 결합한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 광 조사 패치는 입력된 광이 하면으로 출력될 수 있는 광 출력 영역과 광이 출력되지 않는 광 비출력 영역으로 구분되고, 상기 광 출력 영역에는 하방으로 광을 산란시켜 출력될 수 있게 하는 광 산란 패턴이 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 광 산란 패턴은 상기 광 출력 영역의 상면에 형성되고, 상기 광 출력 영역의 하면에는 산란된 광을 치료부위에 집광하여 출력하기 위한 광 집광 패턴이 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 광 조사 패치는 입력된 광을 전달하는 코어와 상기 코어를 감싸고 상기 코어로 입력된 광이 상기 코어에 갇히게 하는 클래드로 구성되고, 상기 광 산란 패턴은 상기 코어의 상면에 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 코어의 하면에는 산란된 광을 치료부에에 집광하여 출력하기 위한 광 집광 패턴이 형성된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 광 치료 패치에 의하면, 피씨비의 측면에 장착되는 LED의 광을 광 치료 패치가 전달받아 병변에 조사하므로 LED가 직접 피부에 접촉하지 않아 장시간 치료를 수행하더라도 화상의 위험이 없고, 적은 개수의 LED만으로 효과적으로 광 치료가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 광 치료 패치에 의하면, 광 치료 패치 자체에 LED가 구비되지 않으므로 패치를 구부리거나 늘리더라도 출력되는 광의 파장이나 세기에 변화가 없여 효과적인 광 치료가 가능하며, 병변에 형태에 맞게 광 치료 패치를 잘라 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 광 치료 패치에 의하면, 피씨비와 광 조사 패치를 착탈식으로 분리할 수 있어 광 조사 패치를 교체하며 서로 다른 환자에게 위생적으로 광 치료를 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 광 치료 패치에 의하면, 광 산란 패턴과 광 집광 패턴을 통해 국부적인 영역에 광을 조사할 수 있고, 코어와 클래드의 구조로 제작하여 광이 외부로 누출되는 것을 최대한 차단하여 적은 세기의 광으로도 광 치료가 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래의 LED를 이용한 광 치료 패치를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 사용례를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 피씨비와 광 조사 패치가 서로 체결되는 구조를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 광 산란 패턴을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 광 집광 패턴을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 치료 패치를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 치료 패치를 보여주는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 사용례를 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 광 치료 패치(100)는 피부의 병변 발생부위에 부착하여 광을 조사함으로써 병변을 광 치료할 수 있는 패치이다.

또한, 도면에서는 상기 광 치료 패치(100)가 팔에 부착되는 것을 도시하였으나 얼굴 등 다양한 신체 부위에 부착되어 피부 질환 치료가 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치의 구조를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치(100)는 피씨비(110,PCB:Printed Circuit Board) 및 광 조사 패치(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 피씨비(110)는 스트립형태로 일 측면에 의료용 광을 발광하는 복수의 LED(111)가 배치된 회로 기판이다.

또한, 상기 피씨비(110)는 유연하여 휘어지거나 탄력적으로 늘어날 수 있는 플렉시블 피씨비(FPCB:flexible pcb)로 구비된다.

이는 상기 피씨비(110)가 아래에서 설명할 광 조사 패치(120)와 함께 유연하게 구부러져 피부에 밀착되게 함으로써 피부에 단단하게 부착될 수 있게 하고, 병변으로 광이 조사되는 효율을 향상시키기 위함이다.

또한, 상기 LED들(111)은 상기 피씨비(110)의 일 측면에 일렬로 서로 이격되어 구비되며, 서로 다른 파장 대의 광을 출력할 수 있는 LED들로 조합될 수 있다.

또한, 상기 LED들(111)은 선택적으로 온/오프되어 병변에 종류에 적절한 파장 대의 광을 출력하여 치료의 효능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 피씨비(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 상기 LED들(111)에 공급할 수 있고, 상기 피씨비(110) 자체에 전원을 공급하기 위한 배터리(도시하지 않음)가 구비될 수도 있다.

상기 광 조사 패치(120)는 피부의 붙일 수 있도록 소정의 면적을 가지는 패치이며, 일 측면이 상기 피씨비(110)의 일 측면에 부착된다.

또한, 상기 피씨비(110)는 상기 광 조사 패치(120)의 측면, 즉, 엣지에 광을 조사하므로 엣지 방식의 조명 구조라 할 수 있다.

또한, 상기 광 조사 패치(120)는 상기 LED(111)에서 출력되는 광을 전달받아 피부의 소정 면적에 광을 조사한다.

또한, 상기 광 조사 패치(120)는 유연하고 탄력적으로 늘어날 수 있는 고분자 소재로 제작된다.

즉, 상기 광 조사 패치(120)는 직접적으로 광을 발생시키지 않고 상기 피씨비(110)에서 발생된 광을 피부의 병변 위치로 전달하는 역할만을 수행하므로 열이 발생하지 않아 저온 화상의 위험이 전혀 없는 장점이 있다.

또한, 상기 광 조사 패치(120)에는 도 1에서 보인 종래의 광 치료 패치(10)와 비교하여 패치(11) 자체에 전극(13)이 필요 없으므로 사각형, 삼각형, 원형, 스트립형 등 다양한 형태로 제작이 가능하고, 병변 형태에 따라 잘라 쓸 수 있는 장점이 있다.

또한, 도 5를 함께 참조하면, 상기 광 조사 패치(120)의 중앙부 상면에는 광 산란 패턴(122a)이 형성되고, 상기 LED(111)에서 발광한 광은 상기 광 산란 패턴(122a)에 의해 산란되어 하부로 조사된다.

즉, 상기 광 조사 패치(120)는 상기 광 산란 패턴(122a)이 형성되어 하부로 광(L)을 출력하는 광 출력 영역(122)과 그 외에 광이 출력되지 않는 광 비 출력 영역(123)으로 구분되며, 상기 광 산란 패턴(122a)이 형성된 부분으로만 광이 출력되므로 적은 출력의 LED(111)로도 피부 병변을 치료할 수 있고 상기 피씨비(110)에도 발열이 거의 없는 장점이 있다.

또한, 도 6을 함께 참조하면, 상기 광 조사 패치(120)의 중앙부 하면, 즉, 상기 광 산란 패턴(122a)이 형성된 반대면에는 상기 광 산란 패턴(122a)에 의해 산란된 광을 모아 피부의 병변으로 집광하는 광 집광 패턴(122b)이 형성될 수 있다.

따라서, 국부적인 병변 부위에 광(L)을 집광시켜 광 치료의 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 4는 상기 피씨비(110)와 상기 광 조사 패치(120)가 서로 체결되는 구조를 설명하기 위한 것으로, 상기 광 조사 패치(120)는 상기 피씨비(110)에 착탈식으로 부착이 가능하며, 환자가 변경될 경우, 상기 광 조사 패치(120)만을 탈착하여 위생적인 사용이 가능하다.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 피씨비(110)의 일 측면에는 홈부(112)가 형성되고, 상기 광 조사 패치(120)의 일 측면에는 요부(121)가 형성되어 요홈결합을 통해 착탈식으로 체결이 가능하다.

그러나 역으로 상기 피씨비(110)에는 요부가 형성되고 상기 광 조사 패치(120)에 홈부가 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 피씨비(110)와 상기 광 조사 패치(120)는 요홈결합과 같은 물리적인 체결이 아닌 자석을 통해 자석결합을 할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 치료 패치를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 치료 패치는 상기 피씨비(110)의 양 측면에 LED가 형성되고, 상기 광 조사 패치(120)의 일 측면(120a)은 상기 피씨비(110)의 일 측면에 부착되고 타측면(120b)이 고리 형태로 상기 피씨비(110)의 타 측면에 부착된다.

즉, 상기 광 조사 패치(120)의 양단으로 LED들(111,111a)의 광이 유입되는 형태이다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 치료 패치는 고리 내지는 밴드 형태로 팔이나 다리, 이마, 목 등을 감싸며 착용할 수 있고, 피부에서 이탈될 가능성이 매우 낮아 취침 중이나 격한 활동 중에도 치료가 가능한 장점이 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 치료 패치를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 치료 패치는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료 패치(100)와 비교하여 상기 피씨비(110)의 구성은 실질적으로 동일하고 상기 광 조사 패치(120)의 구조에 차이가 있다.

상기 광 조사 패치(120)는 상기 LED(111)에서 출력되는 광이 이동하기 위한 코어(124)와 상기 코어(124)를 감싸며 입력된 광이 상기 코어(124)에 갇히게 하는 클래드(125)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 광 조사 패치(120)는 입력된 광의 누출을 최소화하면서 피부 병변에 광을 조사할 수 있는 구조이다.

이 경우 광의 산란을 위한 광 산란 패턴(122a)은 상기 코어(124)의 상면에 형성되고 광의 집광을 위한 광 집광 패턴(122b)은 상기 코어(124)의 하면에 형성될 수 있다.

또한, 상기 광 집광 패턴(122b)은 상기 클래드(125)의 하면으로 노출될 수 있고, 노출된 부위로 광(L)이 집광되어 출력될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100:광 치료 패치 110:피씨비
111:LED 112:홈부
120:광 조사 패치 121:요부
122:광 출력 영역 122a:광 산란 패턴
122b:광 집광 패턴 123:광 비출력 영역
124:코어 125:클래드

Claims (10)

1. 일 측면에 의료용 광을 발광하는 복수의 LED가 선형으로 배치된 피씨비(PCB:Printed Circuit Board); 및
   피부에 붙일 수 있도록 소정의 면적을 가지며, 일 측면이 상기 피씨비의 일측면에 부착되어 상기 의료용 광을 전달받아 피부의 소정 면적에 조사하는 광 조사 패치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광 조사 패치는 피부에 밀착될 수 있도록 유연하고 탄력적으로 늘어날 수 있는 고분자 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 LED들은 서로 다른 파장 대의 광을 출력하고, 선택적으로 온/오프 되어 출력되는 광 파장을 조절함으로써 특정 피부 병변을 치료하는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 피씨비는 플렉시블 피씨비로 구비되어 상기 광 조사 패치와 함께 피부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 피씨비의 타 측면에도 복수의 LED가 선형으로 배치되고,
   상기 광 조사 패치의 타 측면은 신체 부위를 감싸 상기 피씨비의 타 측면에 부착되어 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 피씨비와 상기 광 조사 패치는 서로 요홈 결합 또는 자석 결합하여 탈착가능하도록 결합하는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중, 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 조사 패치는 입력된 광이 하면으로 출력될 수 있는 광 출력 영역과 광이 출력되지 않는 광 비출력 영역으로 구분되고,
   상기 광 출력 영역에는 하방으로 광을 산란시켜 출력될 수 있게 하는 광 산란 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 광 산란 패턴은 상기 광 출력 영역의 상면에 형성되고, 상기 광 출력 영역의 하면에는 산란된 광을 치료부위에 집광하여 출력하기 위한 광 집광 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 광 조사 패치는 입력된 광을 전달하는 코어와 상기 코어를 감싸고 상기 코어로 입력된 광이 상기 코어에 갇히게 하는 클래드로 구성되고,
   상기 광 산란 패턴은 상기 코어의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코어의 하면에는 산란된 광을 치료부에에 집광하여 출력하기 위한 광 집광 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 광 치료 패치.

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