KR20220097825A

KR20220097825A - 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치

Info

Publication number: KR20220097825A
Application number: KR1020200189833A
Authority: KR
Inventors: 김용한; 이상준; 이재호
Original assignee: 주식회사 이루다
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-07-08
Also published as: WO2022144587A1; JP2024501208A; AU2021414390A1; EP4271296A1; CN116916845A; US20240091553A1

Abstract

본 발명은 레이저를 이용하여 피부의 색소질환 치료 시 정상조직과 모세혈관에 레이저가 조사되어 염증이 유발하는 것을 최소화하기 위해 냉각장치를 이용하여 혈관의 수축을 유도하고, 혈관이 수축된 상태에서 피부 병변부위에 대한 레이저 치료가 이루어지도록 함으로써 색소침착, 홍반 등의 레이저 치료후의 부작용을 최소화하도록 하는 레이저 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 냉각장치에 의한 피부 병변부위의 혈관 수축 하에서 피부 병변부위에 대한 영상을 취득하고 분석하여 병변부위를 타깃으로 레이저 치료를 신속하고 정확하게 완료할 수 있도록 함으로써 레이저 치료에 대한 부작용을 최소화할 수 있도록 하는 레이저 장치를 제공한다.

Description

혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치{LASER DEVICE FOR LASER TREATMENT OF SKIN LESIONS UNDER DERMAL VASOCONSTRICTION}

본 발명은 레이저를 이용한 피부병변의 치료장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검버섯, 기미, 주근깨, 모반 등과 같은 색소성 피부 질환이나 혈관성 피부 질환, 피부암 등의 치료시 일시적으로 혈관을 수축시키고 그 혈관수축 하에서 레이저 치료를 할 수 있도록 하는 레이저 장치에 관한 것이다.

피부과 영역에서 레이저 시술은 피부의 혈관성, 색소성 피부 질환, 문신 및 양성 종양의 제거 등을 위해 광범위하게 이용되고 있다. 그 중에서도 가장 흔히 레이저로 치료하게 되는 질환들은 검버섯(Seborrheic keratosis), 기미(melasma), 주근깨(ephelis), 일광흑자(solar lentigo), 멜라닌 세포성 모반(melanocytic nevus), 진피 멜라닌 세포증(dermal melanocytosis) 등과 같은 색소성 피부 질환이다.

색소성 피부 질환은 피부색의 변화 중 하나로 피부 조직 내의 멜라닌의 양이 과도하게 증가함으로 인해 발생하는 질환이다. 멜라닌은 피부 기저층 세포 사이의 멜라노사이트(melanocyte)라 불리는 수지상 세포들에서 생합성 된다. 멜라노사이트는 멜라닌을 생성하는 색소형성 세포로, 멜라닌은 그 양이 과도하거나 정상적인 상황에서는 존재하지 않는 위치에 분포하여 존재할 때 색소성 피부 질환으로 진단될 수 있다. 이러한 색소성 피부 질환은 때로는 표피의 증식이나 위축 혹은 진피의 여러 피부 부속기와 같은 요소들의 병리학적 변화를 동반하기도 한다.

멜라닌의 양이 과도하게 증가하게 되는 원인은 피부 자외선 노출과 피부의 염증발생으로 인해 멜라닌이 비정상적으로 생성되는 경우다. 멜라닌이 과도하게 생성되거나 이미 생성되어 있던 멜라닌이 자극에 의해 과도하게 각질세포로 이동하게 되면, 여러 가지 색소 질환을 발생시키거나 기존에 있던 색소질환을 악화시킬 수 있다.

염증 후 색소침착 (Post-Inflammatory Hyperpigmentation, PIH)은 피부 자극에 대한 표피의 멜라노사이트와 진피를 구성하는 여러 세포들의 반응으로, 상처 조직에서 멜라닌의 비정상적 분포 또는 증가로 발생한다. 과도하게 생성된 멜라닌은 결과적으로 염증부위에 과도한 색소침착을 일으키게 된다. 이러한 색소침착의 지속기간은 국소적 혹은 전신적 요인들에 의해 영향을 받을 수 있으며, 경우에 따라서는 수개월에서 수년 이상 장기간 동안 지속되기도 한다.

최근 레이저 기술의 발전으로 피부질환을 치료하는 치료용 레이저 장비가 다양하게 개발되고 있다. 레이저를 이용한 색소성 피부 질환 치료는 레이저 에너지가 피부에 노출되는 시간을 짧게 하여 피부 조직의 손상을 최소화 하면서 고출력의 에너지로 피부의 표피와 진피층의 멜라닌 색소를 선택적으로 파괴하는 방법이다.

색소성 피부 질환에 대한 레이저 치료는 안전하고 효과가 좋은 수술임은 분명하지만, 레이저는 시술의 종류에 따라 다양한 부작용이 발생한다.

레이저 치료 직후에는 물집, 딱지, 세균 감염, 마취 연고에 대한 과민반응 등이 생기는 경우가 있으며, 치료 후에는 홍반이나 색소침착, 흉터 등의 부작용이 장시간 지속되는 경우가 있다.

레이저 시술 후의 반응을 일으키는 원인은 피부조직을 이루는 여러 세포의 손상으로 유발되는 국소적 염증반응이다. 유두진피층(Papillary dermis)에 위치하는 모세혈관(Capillary loops)의 손상과 이로 인한 혈관내의 염증세포의 국소 부위로의 이동 및 이동된 세포들에 의한 지속적인 염증반응으로 색소침착(PIH, pigmentation)과 홍반(PLE, post laser erythema) 등의 부작용이 일어나게 된다.

색소성 피부질환 레이저 치료 시 부작용을 최소화하기 위한 방법으로 약물적 방법(국소마취제, 주사마취제)을 함께 이용해 모세혈관의 손상을 최소화 하는 방법이 있지만, 효과가 미비하여 현재 임상적으로 만족할 만한 방법이 없다는 문제점이 있다.

[선행기술문헌]

한국등록특허공보 제10-2038941호

한국등록특허공보 제10-1997891호

한국공개특허공보 제10-2018-0138207호

일본등록특허공보 제6185580호

본 발명은 레이저를 이용하여 피부의 색소질환 치료 시 정상조직과 모세혈관에 레이저가 조사되어 염증이 유발하는 것을 최소화하기 위해 냉각장치를 이용하여 혈관의 수축을 유도하고, 혈관이 수축된 상태에서 피부 병변부위에 대한 레이저 치료가 이루어지도록 함으로써 색소침착, 홍반 등의 레이저 치료후의 부작용을 최소화하도록 하는 레이저 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명은, 냉각장치에 의한 피부 병변부위의 혈관 수축 하에서 피부 병변부위에 대한 영상을 취득하고 분석하여 병변부위를 타깃으로 레이저 치료를 신속하고 정확하게 완료할 수 있도록 함으로써 레이저 치료에 대한 부작용을 최소화할 수 있도록 하는 레이저 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치는, 레이저 소스; 레이저 투과면을 형성하는 상단면과 피부의 병변부위에 접촉하는 피부접촉면을 형성하는 하단면을 가지며, 레이저 소스로부터의 치료용 레이저빔이 상기 레이저 투과면으로부터 상기 피부접촉면으로 투과하도록 하는 광투과 부재; 상기 광투과 부재의 피부접촉면이 냉각되도록 하여 상기 피부접촉면에 대한피부의 접촉부위의 냉각을 통해 혈관수축이 이루어지도록 하는 냉각유닛; 및 상기 냉각유닛을 제어하여 상기 피부의 접촉부위의 혈관수축이 이루어지도록 하며 상기 레이저 소스를 제어하여 혈관수축 하에서 상기 피부의 접촉부위의 병변에 상기 치료용 레이저빔이 조사되도록 하는 제어부를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 광투과 부재는, 상단면이 상기 레이저 투과면을 형성하는 제1 광투과부와, 상기 제1 광투과부의 하단에 구비되어 하단면이 상기 피부접촉면을 형성하는 제2 광투과부를 포함하며, 상기 피부접촉면을 갖는 제2 광투과부가 상기 제1 광투과부보다 열전도율이 더 높은 재질을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 냉각유닛은, 열전소자와, 일측에 상기 열전소자가 부착되고 타측이 상기 제2 광투과부에 부착되어 열전도를 통해 상기 열전소자에 의해 상기 제2 광투과부를 냉각시키는 전도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 광투과 부재는, 상단면이 상기 레이저 투과면을 형성하는 제1 광투과부와, 상기 제1 광투과부의 하단에 구비되어 하단면이 상기 피부접촉면을 형성하는 제2 광투과부와, 상기 제1 광투과부와 제2 광투과부 사이에 구비되어 상기 레이저빔은 투과시키고 상기 피부접촉면으로부터 반사되는 반사광은 일측으로 반사시키는 빔스플리터를 포함하며, 상기 빔스플리터에 의해 반사되는 반사광으로부터 상기 피부접촉면에 접촉된 피부의 접촉부위의 영상을 취득하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 광투과 부재를 투과하는 레이저빔의 타깃위치를 조절하는 광조절유닛을 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 카메라가 취득하는 영상의 분석을 통해 피부병변의 위치를 특정하고, 상기 특정된 피부병변 상의 위치를 타깃위치로 하여 상기 광조절유닛을 제어하여 상기 레이저빔이 상기 타깃위치에 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 전도부재는, 상기 열전소자의 흡열판에 부착되어 열전달을 하는 전도 베이스와, 상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이의 열전달을 통해 상기 제2 광투과부를 냉각시키며 상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이에 공간부를 형성하도록 구비되는 전도 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이에 공간부에 절연재가 충진되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 광투과 부재는, 열전달계수가 서로 다른 제1 투광블록과 제2 투광블록이 상기 레이저 투과면으로부터 상기 피부접촉면까지 교대로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 냉각유닛에 의해 상기 광투과 부재에 김서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시키도록 상기 광투과 부재의 온도를 설정 범위 내로 유지시키는 온도유지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 광투과 부재의 일측에 부착되는 히터를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 냉각유닛에 의해 상기 광투과 부재에 김서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시키도록 상기 히터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치는, 레이저를 이용하여 피부의 색소질환 치료 시 정상조직과 모세혈관에 레이저가 조사되어 염증이 유발하는 것을 최소화하기 위해 냉각장치를 이용하여 혈관의 수축을 유도하고, 혈관이 수축된 상태에서 피부 병변부위에 대한 레이저 치료가 이루어지도록 함으로써 색소침착, 홍반 등의 레이저 치료후의 부작용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉각장치에 의한 피부 병변부위의 혈관 수축 하에서 피부 병변부위에 대한 영상을 취득하고 분석하여 병변부위를 타깃으로 레이저 치료를 신속하고 정확하게 완료할 수 있도록 함으로써 레이저 치료에 대한 부작용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 냉각장치에 의해 광투과 부재에 김 서림이 생기는 것을 방지하거나 현저하게 지연시킬 수 있어 안정적으로 병변 영상을 수집하고 이를 이용한 안정적인 레이저 치료를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성과 제어계통을 나타낸 도면이고, (b)는 (a)에 도시된 레이저 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성과 제어계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치의 카메라가 접촉부위에 대한 영상의 분석을 통해 피부병변의 위치를 찾아내고 이에 대한 레이저 치료를 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성과 제어계통을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 김 서림 문제 해결을 위한 냉각유닛의 개선된 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 김 서림 문제 해결을 위한 냉각유닛의 개선된 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치에 관한 구체적인 내용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

레이저로 피부를 치료할 때 타깃이 되는 대상인 발색단(target chromophore)은 각각의 레이저에 따라 달라지는 것으로 되어 있으나 (Selective Photothermolysis, SPTL), 이것은 절대적인 것이 아니라 어디까지나 상대적인 것으로 실제 임상에서는 어떤 레이저라 해도 모든 타깃에 일정한 정도는 흡수되어 반응을 일으키게 된다.

예를 들어, 멜라닌이라는 발색단을 타깃으로 하여 색소 치료용 레이저를 적용하면 멜라닌을 만드는 멜라노사이트만 선택적으로 파괴될 것 같지만 실제로 멜라닌은 멜라노좀을 통해 이미 표피 여러 층의 각질형성세포(keratinocyte)에 다수 전달이 되어 있으므로 멜라닌 세포뿐만 아니라 표피의 대부분을 차지하는 각질형성세포(keratinocyte)도 당연히 레이저의 에너지에 의해 일정부분 손상을 받게 되며 결국 각질형성세포의 염증성 사이토카인 분비가 발현될 수밖에 없다.

실제 레이저 치료를 할 때는 레이저 파장 그 자체의 고유특성 외에도 빔의 굵기(diameter), 플루언스(fluence), 펄스 폭(pulse duration), 중첩(stacking /overlapping) 등의 조건이 다양하므로 SPTL은 절대적인 것이 될 수 없다.

플루언스를 어느 정도 이상으로 높이거나 중첩을 하게 되면 결국 어떤 레이저를 막론하고 점상 출혈이 보이기 시작하면서 진피 부종이 나타나게 된다. 이러한 변화에 따른 피부 반응이 심할수록 당연히 레이저 시술 후에 따라오는 염증 후 색소침착(PIH), 지속적인 홍반(PIE), 흉터성 변화(scar change & textural deformity)와 같은 여러 가지 부작용의 가능성이 높아진다.

그리고 이러한 점상 출혈과 진피 부종에 의한 격렬한 염증성 반응은 여러 Q-switched 레이저 중 특히 Q-switched 532nm 레이저에서 특히 두드러지는데 이는 멜라닌 뿐 아니라 헤모글로빈 발색단에 대한 흡광도가 높은 파장의 특성으로 인해 유두 진피의 혈관 손상이 낮은 에너지에서도 더 쉽게 나타나기 때문이다.

따라서 피부에 조사되는 모든 종류의 레이저는 유두진피에 위치한 모세혈관에 일정부분 손상을 일으킬 수밖에 없으며, 플루언스를 높이게 되면 그에 따라 모세혈관 손상의 정도도 커지게 된다.

그러므로 피부에 조사되는 레이저로 인한 피부의 국소적인 반응을 최소화하면서 원하는 치료 효과를 얻기 위해서는 모세혈관을 최대한 보존할 수 있는 방법이 필요하다.

모세혈관을 보존함에 있어 중요한 것은 레이저에 반응하는 발색단이 모세혈관 자체가 아니라는 점이다.

레이저의 발색단은 모세혈관을 구성하는 혈관벽 자체가 아니라 모세혈관을 이동하면서 움직이는 적혈구속의 헤모글로빈(oxy/deoxy Hb, 'The moving chromophore')이므로 모세혈관을 흐르는 적혈구의 양을 레이저의 발진시간 동안 일시적으로 최소화 할 수 있다면 레이저 에너지에 반응하는 발색단이 줄어들어 레이저 에너지가 적혈구를 통해 모세혈관에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

레이저 에너지에 의한 모세혈관의 손상을 최소화하기 위한 방법으로, 시술직전과 레이저 조사 중 인위적으로 병변 부위를 과냉각하면 자율신경계의 체온 유지를 위한 반사작용이 짧은 시간 동안 나타나 유두진피층의 모세혈관으로 혈류를 전달하는 전 모세관 괄약근(Precapillary sphincter)이 일시적으로 수축하여 괄약근 이전의 혈관총(Superficial vascular plexus)으로만 혈액이 흐르게 된다.

유두진피층에 있는 모세혈관에 적혈구가 감소하게 되면 레이저에 반응하는 발색단이 줄어들어 반응이 작아지게 된다. 이에 따라 모세혈관벽의 손상이 최소화 되므로 혈관을 통해 국소 부위로 이동하는 염증세포의 양이 감소되어 결과적으로 레이저가 조사된 국소 부위의 염증반응을 대폭 감소시킬 수 있다.

유두 진피 주변의 혈관과 조직을 보존하고 손상을 최소화 한다는 것의 의미는 정상적인 상처 재생반응(normal wound regeneration)을 보다 빠르게 유도할 수 있다는 의미이다.

본 발명에 따른 레이저 장치는 상기한 바와 같이, 레이저 치료 직전과 레이저 치료 중에 인위적으로 피부의 병변 부위를 냉각함에 따라 혈관을 수축시키고 그에 따라 유두진피층의 모세혈관에 적혈구가 감소하게 되어 레이저에 반응하는 발색단이 줄어들게 되는 상태가 유지되는 동안 레이저빔을 피부 병변부위에 조사하여 치료를 할 수 있는 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 장치를 이용한 피부 색소질환 레이저 시술은 레이저 치료의 부작용(색소침착, 화상, 홍반, 흉터 등) 감소와 치료가 어려운 색소성 피부 질환(일광흑자, 오타반점, 양측성오타모반, 거대선천성모반 등) 등 모든 색소성 피부 질환에 응용이 가능하다.

또한, 진피성 색소질환을 색소침착이나 표피의 손상 없이 치료할 수 있으므로 치료를 시행하는 횟수를 줄이고 치료 시 레이저의 출력 강도를 높게 하여 완치까지 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 우수한 치료 효과를 가져 올 수 있다.

또한, 통상적인 강도보다 훨씬 높게 플루언스를 증가시킬 수 있으므로 표피 색소성 병변 중 멜라닌 색소침착이 상대적으로 적어 색이 연한 병변, 표피의 클론성 증식(clonal proliferation)으로 인해 병변이 미세하게 두꺼운 지루각화증 혹은 일광흑자도 심각한 부작용 없이 쉽게 치료를 할 수 있다.

이하, 본 발명의 여러 실시예에 따른 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치의 구성 및 동작에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치의 구성에 대해 설명한다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성을 나타낸 도면이고, (b)는 (a)에 도시된 레이저 장치를 측면에서 바라 본 도면이다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 장치는 레이저 소스(200)와, 광투과 부재(300)와, 냉각유닛(400, 500)과, 제어부(M)를 포함한다.

상기 레이저 소스(200)는 피부의 병변, 예컨대 앞서 설명한 바와 같은 색소성 피부질환의 치료에 주로 이용되는 레이저를 발진시키는 구성요소이다.

상기 레이저 소스(200)에 의해 발생되는 레이저는 루비(Ruby), 알렉산드라이트(Alexandrite), 엔디야그(Nd:YAG) 등의 레이저를 포함할 수 있는데, 바람직하게는 멜라닌에 의해 진피 및 표피에 발생된 색소 병변의 치료에 두 파장을 발진시킬 수 있는 엔디야그(Nd:YAG) 레이저를 포함한다.

상기 광투과 부재(300)는, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 상단면에서 하단면으로 레이저빔(La)이 투과하여 진행할 수 있도록 가이드를 하는 구성요소이다.

상기 광투과 부재(300)는 레이저 투과면(315)을 형성하는 상단면과 피부(100)의 병변부위(110)에 접촉하는 피부접촉면(325)을 형성하는 하단면을 가지며, 하단면인 피부접촉면(325)이 피부(100)에 접촉된 상태에서 레이저 소스(200)로부터의 치료용 레이저빔이 레이저 투과면(315)으로부터 피부접촉면(325)으로 투과하도록 하여 병변의 타깃 위치에 레이저빔 스폿(SP)이 형성되도록 할 수 있다.

상기 광투과 부재(300)는, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320)를 구비하도록 구성될 수 있는데, 제1 광투과부(310)의 상단면이 레이저 투과면(315)을 형성하고 제2 광투과부(320)의 하단면이 피부접촉면(325)을 형성한다.

상기 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320)는 각각 광을 투과할 수 있는 재질로서 석영(Quartz), 사파이어(Saphire), 크리스탈(Crystal), 폴리(메타크릴산메틸) 또는 폴리스티렌 등으로 구성될 수 있는데, 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320)는 서로 다른 재질로 구성될 수 있고, 피부접촉면(325)을 갖는 제2 광투과부(320)가 제1 광투과부(310)보다 열전도율이 더 높은 재질을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320)는, 예컨대 UV 접착 등의 방법으로 접착되어 구성될 수 있다.

한편, 상기 냉각유닛(400, 500)은 상기 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 냉각되도록 하여 상기 피부접촉면(325)에 대한 피부(100)의 접촉부위(110)의 냉각을 통해 피부의 접촉부위(110) 아래의 혈관이 수축될 수 있도록 한다.

상기 냉각유닛이 광투과 부재(300)를 냉각시키는 것은 여러 가지 방식이 가능한데, 바람직하게는 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 도면번호 500이 열전소자(Thermoelectric element)이고, 도면번호 400이 열전달을 하는 금속 등의 재질을 갖는 전도부재로서 구비될 수 있다. 상기 열전소자는 흡열판과 발열판이 서로 맞대어져서 전기신호에 따라 흡열판은 냉각되고 발열판은 가열이 되는 부품이다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 전도부재(400)의 일측에 열전소자(500)의 흡열판 쪽이 부착되고 전도부재(400)의 타측은 제2 광투과부(320)에 부착되어, 열전소자(500)의 흡열에 따라 제2 광투과부(320)의 열이 전도부재(400)를 따라 열전소자(500)로 전달됨으로써 제2 광투과부(320)가 냉각될 수 있다.

도 1의 (a)에서 보듯이, 제2 광투과부(320)의 피부접촉면(325)이 피부의 접촉부위(110)에 접촉된 상태에서 피부접촉면(325)이 냉각되면, 상기 접촉부위에 해당하는 영역은 냉각부위(112)가 되고, 그 주변은 냉각부위(112) 보다는 좀 더 온도가 높은 부위(114)가 된다.

열전소자(500)가 작동하면서 제2 광투과부(320)가 냉각되고, 제2 광투과부(320)의 피부접촉면(325)이 냉각되면서 피부의 냉각부위(112)가 냉각이 되며, 상기 냉각부위(112) 아래의 혈관이 냉각에 의해 수축이 되고 그에 따라 냉각이 유지되는 동안 혈류가 감소하는데, 이때 레이저빔에 의한 레이저 치료를 하면 색소침착, 홍반 등의 부작용을 최소화 할 수 있다.

상기 광투과 부재(300)를 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320)의 접착에 의해 구성하며 피부접촉면(325)을 형성하는 제2 광투과부(320)가 제1 광투과부(310) 보다 열전도성이 더 높은 재질로 한 이유가 냉각유닛(400, 500)이 연결된 제2 광투과부(320)의 피부접촉면(325)이 용이하게 냉각이 될 수 있도록 하기 위한 것이다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 장치는 제어부(M)를 포함하며, 상기 제어부(M)는 레이저 소스(200) 및 냉각유닛(500)과 연결되어 이들을 제어할 수 있도록 한다.

광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)을 피부(100)에 접촉시킨 상태에서, 제어부(M)는 냉각유닛의 열전소자(500)를 제어하여 상기 피부접촉면(325)을 냉각시키면서 이에 접촉된 피부의 접촉부위(110)의 냉각부위(112)의 혈관이 수축되도록 하며, 치료에 적합한 정도로 냉각이 이루어지면 그 냉각이 유지되는 동안 레이저 소스(200)를 제어하여 혈관수축 하에서 상기 피부의 접촉부위의 병변에 치료용 레이저빔이 조사되도록 할 수 있다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 피부의 접촉부위(110)에 접촉된 상태에서 냉각유닛에 의한 피부접촉면(325) 냉각을 유지시키면서(혈관수축 상태를 유지시키면서) 레이저빔(La)이 광투과 부재(300)를 투과하여 피부접촉면이 접촉한 접촉부위(110) 상에 스폿(SP)을 형성할 수 있으므로, 혈관수축 하에서 피부병변의 레이저 타깃 치료가 가능한 장점이 있다.

상기 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 피부의 접촉부위에 접촉된 상태에서, 상기 피부의 접촉부위가 얼마나 냉각이 되었는지를 알 수 있다면 피부에 대한 과냉각으로 인한 부작용 또한 방지하거나 최소화할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명은 냉각유닛에 의한 냉각이 이루어질 때, 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 접촉된 피부의 접촉부위(110)가 얼마나 냉각되었는지 감지하기 위한 온도센서(미도시)를 별도로 구비할 수 있다.

상기 온도센서가 피부의 접촉부위(110)의 온도를 직접적으로 센싱할 수도 있지만, 온도센서가 광투과 부재(300)의 온도(예컨대, 제2 광투과부(320) 부분의 온도)를 측정하고 그 센싱 결과로부터 피부의 접촉부위에 대한 온도를 계산하는 방식이 가능하다.

제어부는 상기한 바와 같은 방식으로 온도센서를 통해 피부의 접촉부위에 대한 온도 정보를 토대로 냉각유닛과 레이저 소스 등을 제어함으로써 '혈관수축 하에서의 레이저 치료'가 부작용 없이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)을 통해 피부의 접촉부위를 냉각시킬 때, 그 냉각시간이 너무 길어지게 되면 오히려 그 자체로부터 심각한 부작용이 발생하기 때문에, 피부 병변부위에 대한 냉각시간을 짧게 하면서 그 짧은 시간 동안 빠르게 병변부위에 대한 레이저 치료를 하는 것이 중요하다.

피부 병변부위를 빠르게 치료하기 위해서는 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 접촉된 피부의 접촉부위(110)에서 병변의 위치를 빠르게 찾아내고 그 병변 위치에 정확하게 레이저빔의 스폿이 형성되도록 하는 것이 필요하다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치는 피부의 병변부위에 대한 영상을 분석하여 병변의 위치를 빠르게 찾고 이를 토대로 병변을 타깃 위치로 하여 빠르고 정확하게 레이저 치료를 할 수 있도록 하는 구성을 갖는데, 이에 대해서는 도 2에서 도시하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치는, 상기한 도 1에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치와 동일하게 레이저 소스(200), 광투과 부재(300), 냉각유닛(400, 500)을 포함하고 이에 더하여 광조절 유닛(220)과, 빔스플리터(350)와, 카메라(600)를 포함하며, 이들 구성요소들을 제어하는 제어부(M)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 레이저 장치도 앞서 설명한 도 1에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치와 마찬가지로 기본적으로는, 레이저 소스(200)와, 레이저 투과면(315)을 형성하는 상단면과 피부(100)의 병변부위(110)에 접촉하는 피부접촉면(325)을 형성하는 하단면을 가지며 레이저 소스(200)로부터의 치료용 레이저빔(La)이 상기 레이저 투과면(315)으로부터 상기 피부접촉면(325)으로 투과하도록 하는 광투과 부재(300)와, 상기 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325)이 냉각되도록 하여 피부접촉면(325)에 대한 피부의 접촉부위(110)의 냉각을 통해 혈관수축이 이루어지도록 하는 냉각유닛(400, 500)을 포함한다.

상기 레이저 소스(200)와, 광투과 부재(300)와, 냉각유닛(400, 500)은 도 1에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치와 실질적으로 동일하므로 이들 구성요소들에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 광투과 부재(300)는, 상단면이 레이저 투과면(315)을 형성하는 제1 광투과부(310)와, 하단면이 피부접촉면(325)을 형성하는 제2 광투과부(320)를 구비하여, 레이저빔(La)이 레이저 투과면(315)으로부터 피부접촉면(325)으로 투과하여 진행하도록 가이드한다.

본 실시예에 따른 광투과 부재(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320) 사이에 빔스플리터(350)가 구비되어, 레이저 투과면(315)으로부터 피부접촉면(325)으로 진행하는 레이저빔(La)은 투과시키고, 피부접촉면(325)이 접촉된 접촉부위(110)로부터 반사되는 반사광은 일측으로 반사시킨다.

카메라(600)는 상기 빔스플리터(350)에 의해 반사되는 반사광으로부터 피부접촉면에 접촉된 피부의 접촉부위(110)의 영상을 취득한다.

카메라(600)의 영상 취득을 위해서는 자연광을 이용하기 보다는 별도의 전용 조명장치를 이용하는 것이 바람직하다. 별도의 조명장치가 피부 접촉부위에 제공되도록 함으로써 그 피부접촉 부위에서 반사된 광이 빔스플리터(350)에서 반사되어 카메라(600)가 빔스플레이터(350)가 반사한 광을 받아서 좀 더 선명한 접촉부위의 영상을 얻을 수 있다. 즉, 도 2에서 도면번호 610이 지칭하는 것과 같은 접촉부위의 영상을 얻을 수 있다.

카메라(600)에 의해 취득되는 접촉부위의 영상(610)은 제어부(M)로 전송되고, 제어부(M)는 그 영상(610)을 분석하여 병변 부분(612)을 특정하고, 피부병변(612)의 위치를 특정하고, 그 특정된 피부병변 상의 위치를 타깃위치로 하여 광조절유닛(220)을 제어하여 레이저빔이 타깃위치에 조사되도록 할 수 있다.

상기 광조절유닛(220)은 레이저 소스(200)로부터 발진된 레이저빔의 광 경로를 조절하여 피부의 접촉부위(110) 상의 타깃 위치에 빔 스폿(SP)이 형성되도록 하는 장치로서, 예컨대 갈바노 미러(Galbano Mirror)와 같은 장치로서 구현될 수 있다.

제어부(M)는 카메라(600)에 의해 취득된 영상(610)에 대해 영상처리 및 영상의 분석을 통해 피부병변(612) 부위를 감지하고 그 경계를 특정하여, 그 특정된 병변 부위의 경계 내의 위치 좌표를 레이저빔의 타깃 위치의 좌표 정보로서 산출하고, 그 타깃 위치의 좌표 정보에 따라 광조절 유닛(220)을 제어하여 레이저빔(La)이 상기 산출된 타깃 위치로 조사되도록 함으로써, 병변 부위를 빠르게 찾아내어 신속하고 정확하게 병변 부위에 레이저 치료를 할 수 있다.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같은 프로세스로 접촉부위에 대한 영상의 분석을 통해 피부병변의 위치를 찾아내고 이에 대한 레이저 치료가 이루어지도록 할 수 있다.

도 3의 (a)는 상기한 바와 같이 카메라가 취득한 영상의 일 예를 나타낸 것인데, 그 취득된 영상을 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 영상처리 및 분석을 통해 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 피부병변 부위의 경계를 특정할 수 있다.

피부병변 부위의 경계를 특정한 후 그 경계 내의 위치들을 각 타깃 위치로 하여 레이저빔을 조사하여 도 3의 (d)와 같이 다수의 빔 스폿을 경계 내에 형성시킬 수 있다.

그리고 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이 다수의 빔 스폿 사이의 공간에 중첩하여 레이저빔을 조사할 수 있으며, 이에 따라 레이저 치료는 완료될 수 있다. 도 3의 (f)는 레이저 치료 후 사후처리를 한 형태를 나타낸다.

도 2에 도시된 실시예에서는 레이저빔(La)이 광투과 부재(300)의 레이저 투과면(315)으로부터 빔스플리터(350)를 투과하여 피부접촉면(325)으로 조사되고, 카메라(600)가 광투과 부재(300)의 일측에서 빔스플리터(350)에 의해 반사되는 광으로부터 영상을 취득하는 구성이었는데, 도 4에서는 위 도 2의 실시예와 다른 형태의 실시예에 대해 나타내고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 장치는 상기한 도 1에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치와 동일하게 레이저 소스(200), 광투과 부재(300), 냉각유닛(400, 500)을 포함하고 이에 더하여 광조절 유닛(220)과, 빔스플리터(360)와, 카메라(600)를 포함하며, 이들 구성요소들을 제어하는 제어부(M)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 레이저 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이 카메라(600)의 광축(AX)이 광투과 부재(300)의 레이저 투과면(315)과 피부접촉면(325)을 통과하도록 배치되어, 피부접촉면(325)으로부터 반사되는 광이 빔스플리터(360)를 투과하고 레이저 투과면(315)을 투과하여 카메라(600)로 이어지는 구성이며, 이때 레이저빔(La)은 광투과 부재(300)의 일측으로부터 조사되어 빔스플리터(360)에 의해 반사되어 피부접촉면(325)으로 조사되는 구성이다.

상기한 도 2에 도시된 실시예와 도 4에 도시된 실시예는 레이저빔과 카메라의 위치가 서로 바뀐 구성일 수 있다.

도 4에 도시된 실시예에서 광투과 부재(300)의 제1 광투과부(310)와 제2 광투과부(320) 사이에 구비되는 빔스플리터(360)는, 앞서 도 2에 도시된 실시예에 사용된 빔스플리터(350)와 다른 성질을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 실시예의 빔스플리터(350)는 가시광선을 반사시키고 레이저빔은 투과시키는 성질이었고, 도 4에 도시된 실시예의 빔스플리터(360)는 레이저빔은 반사시키고 가시광선은 투과시키는 성질이 있다.

상기 광조절유닛(220)은 레이저 소스(200)로부터 발진된 레이저빔의 광 경로를 조절하되 빔스플리터(360)에 의해 반사되는 것을 고려하여 타깃 위치의 좌표를 설정할 수 있으며, 상기 광조절 유닛(220)은, 예컨대 갈바노 미러(Galbano Mirror)와 같은 장치로서 구현될 수 있다.

제어부(M)는, 카메라(600)가 레이저 투과면(315)을 통해 촬영한 피부접촉면에 접촉된 접촉부위의 영상에 대해 소정의 영상처리 및 영상의 분석을 통해 피부병변 부위를 감지하고 그 경계를 특정하여, 그 특정된 병변 부위의 경계 내의 위치 좌표를 레이저빔의 타깃 위치의 좌표 정보로서 산출하고, 그 타깃 위치의 좌표 정보에 따라 광조절 유닛(220)을 제어하여 레이저빔(La)이 상기 산출된 타깃 위치로 조사되도록 함으로써, 병변 부위를 빠르게 찾아내어 신속하고 정확하게 병변 부위에 레이저 치료를 할 수 있다.

한편, 도 2 또는 도 4에 도시된 실시예에서, 냉각유닛(400, 500)이 광투과 부재(300)를 냉각시키는 과정에서 광투과 부재의 온도가 일정 온도 이하에서 소정의 시간이 경과하면 광투과 부재(300)에 김 서림이 발생할 수 있다.

이와 같은 광투과 부재(300)에 생기는 김 서림 현상은, 광투과 부재의 재질, 주변의 온도와 습도, 냉각온도 등에 따라 발생시간이 달라질 수 있는데, 광투과 부재(300)에 김 서림이 생기게 되면 카메라(600)가 취득하는 영상의 선명도가 현저하게 저하되기 때문에 병변의 위치를 검출하는 것이 매우 어려워지게 되는 문제점이 생긴다.

예컨대, 도 2에 도시된 실시예의 경우 카메라가 광투과 부재(300)의 일측에서 빔스플리터(350)의 반사광을 받아 영상을 취득하므로 광투과 부재(300)의 측면에 김 서림이 생기는 것이 취득 영상의 선명도 등에 영향을 미치게 되고, 도 4에 도시된 실시예의 경우 카메라가 광투과 부재(300)의 레이저 접촉면(315)에서 빔스플리터(360)에 의해 투과되는 광을 받아 영상을 취득하므로 광투과 부재(300)의 레이저 투과면(315)에 김 서림이 생기는 것이 취득 영상의 선명도 등에 영향을 미치게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 레이저 장치는 상기한 바와 같은 김 서림의 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 실시예를 제공한다.

도 5에서는 상기한 바와 같은 광투과 부재의 김 서림 문제의 해결을 위한 방법의 일 예에 대해 나타내고 있다.

도 5의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 레이저 장치에 상기한 김 서림 문제 해결을 위한 구성이 구비된 경우를 나타내고 있는데, 김 서림 문제 해결을 위한 구성은 이에 한정되지 않고 도 1에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치와 도 4에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 레이저 장치의 구성은 김 서림 문제 해결을 위한 구성 이외에는 모두 도 2에 도시된 레이저 장치의 구성과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하고 김 서림 문제 해결을 위한 구성을 위주로 하여 설명한다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 장치의 냉각유닛은 열전소자(510, 520)와, 열전달에 의해 광투과부재의 피부접촉면(325) 부근을 냉각시키는 전도부재(412, 414, 422, 424)를 포함한다.

도 5의 (a)에 도시된 실시예에서는 광투과 부재(300)의 일측면과 타측면에 각각 냉각유닛(열전소자 및 전도부재)이 구비된 경우를 나타내고 있는데, 이에 한정되지 않고 냉각유닛은 광투과 부재의 일면에만 부착될 수도 있고 모든 면에 부착될 수도 있다.

상기 전도부재는 열전소자(510, 520)의 흡열판에 부착되어 열전달을 하는 전도 베이스(412, 422)와, 상기 전도 베이스(412)와 광투과 부재(300) 사이의 열전달을 통해 상기 광투과 부재(300)를 냉각시키는 전도 브릿지(414, 424)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전도 브릿지(414, 424)는 전도 베이스(412, 422)와 광투과 부재(300) 사이에 공간부(415, 425)를 형성하도록 구비되는 것이 특징이다.

상기 공간부(415, 425)의 간격은 전도 브릿지(414, 424)와 동일할 수 있으며, 공간부(415, 425)의 세로방향 길이는 전도 브릿지(414, 424)의 길이보다 더 긴 것이 바람직하다. 즉, 공간부(415, 425)의 체적이 전도 브릿지(414, 424)의 체적보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 전도 브릿지(414 424)가 부착되는 위치는 광투과 부재(300)의 피부접촉면(325) 부근인 것이 바람직하다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 구성은 열전소자(510, 520)에 부착된 전도 베이스(412 422)가 전도 브릿지(414, 424)로만 열전달을 하고 공간부(415, 425)를 통해서는 열전달이 이루어지 않으므로, 그리고 전도 브릿지(414, 424)가 피부접촉면(325) 부근에 부착되어 열전달을 하므로, 피부접촉면(325)에 대한 냉각효과는 실질적으로 유지를 하면서 광투과 부재에 대한 김 서림의 발생은 현저하게 지연시킬 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 열전소자(510, 520)를 전도 베이스(412, 422)와 전도 브릿지(414, 424)를 통해 광투과 부재(300)와 연결하면, 열전소자(510, 520)를 광투과 부재(300)에 직접 부착하였을 때 보다 광투과 부재(300)에서의 김 서림 발생을 현저하게 지연시킬 수 있다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 전도 베이스(412, 422)와 광투과 부재(300) 사이에 공간부(415, 425)와 전도 브릿지(414, 424)가 구비되도록 하는 구성에서 더 나아가, 상기 공간부(415, 425)를 소정의 절연재(417, 427)로 충진할 경우 광투과 부재에서의 김 서림 발생은 좀 더 지연시킬 수 있다.

도 5의 (b)에서는 상기한 바와 같은 전도 베이스(412, 422)와 광투과 부재(300) 사이의 공간부(415, 425)를 절연재(417, 427)로 충진한 경우의 일 예를 나타내고 있다.

한편, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치에 관하여 설명한다.

도 6의 (a)는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치로서 광투과 부재의 구성의 특징에 의해 광투과 부재에 대한 냉각에 따른 김 서림을 방지하거나 지연시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 6의 (a)에 도시된 실시예에 따른 레이저 장치에 구비되는 광투과 부재(300a)는, 열전달계수가 서로 다른 제1 투광블록(S)과 제2 투광블록(Q)이 도시된 바와 같이 레이저 투과면(315a)으로부터 피부접촉면(325a)까지 교대로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 한다. 이하 상기한 바와 같은 제1 투광블록(S)과 제2 투광블록(Q)의 적층에 의해 구성되는 광투과 부재(300a)를 '적층형 광투과부재'라 하기로 한다.

상기한 바와 같은 적층형 광투과부재(300a)의 제1 투광블록(S)은, 예컨대 사파이어(Saphire) 재질로 구성될 수 있고, 제2 투광블록(Q)은, 예컨대 쿼츠(Quartz) 재질로 구성될 수 있는데, 상기 제1 투광블록(S)과 제2 투광블록(Q)이 각각 위의 재질로 한정되는 것은 아니며, 광투과성을 가지면서 서로 차이 나는 열전도도 성질을 가진 경우라면 모두 가능하다.

사파이어의 열전도도는 20W/mk, 쿼츠의 열전도도는 1.5W/mk로서, 열전도도에 있어서 서로 큰 차이가 있으므로, 이와 같이 서로 열전도도가 차이 나는 재질의 조합으로 제1 투광블록(S)과 제2 투광블록(Q)을 구성하고 이들을 서로 교대로 적층함으로써 양 블록 사이의 열전도 블로킹 효과를 기대할 수 있으며, 그로 인하여 적층형 광투과 부재(300a)에 생기는 김 서림 현상은 상당히 현저하게 지연시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치는, 냉각유닛에 의해 광투과 부재에 김 서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시키도록 광투과 부재의 온도를 설정 범위 내로 유지시키는 온도유지수단을 포함할 수 있는데, 그 온도유지수단의 일 예로서 광투과 부재에 히터를 부착한 경우의 예를 도 6의 (b)에서 나타내고 있다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치는, 광투과 부재(300)의 일측에 히터(700)를 부착하여 구성될 수 있으며, 제어부(M)는 냉각유닛에 의해 광투과 부재(300)가 냉각될 때 광투과 부재(300)의 온도를 감지하면서 일정 온도가 되면 상기 히터(700)를 제어하여 광투과 부재(300)에 김 서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시킬 수 있다.

예컨대, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 광투과 부재(300)의 레이저 투과면(315)에 김 서림이 생기지 않도록 하기 위한 경우라면, 온도센서(TS)가 레이저 투과면(315)의 온도를 센싱하도록 구성하고, 레이저 투과면(315) 부근에 히터(700)를 부착하여, 온도센서(TS)가 레이저 투과면(315)의 온도를 센싱하면 제어부(M)가 그 온도 센싱 결과로부터 김 서림 방지를 위한 온도 조절이 필요하다고 판단한 경우 히터(700)를 작동시켜 냉각이 이루어지는 동안 김 서림이 생기지 않도록 광투과 부재(300)의 온도를 조절할 수 있다.

상기 히터(700)는 열을 발생시키는 열선의 형태로 구현될 수도 있으며, 폴리이미드 히터에 의해 구현될 수도 있다.

만약 카메라가 광투과 부재의 측면 쪽에 위치한다면, 광투과 부재의 카메라가 위치하는 쪽의 면에 김 서림이 생기지 않도록 하여야 하므로, 상기한 히터를 카메라가 위치하는 측의 면 부근에 부착하여 온도조절이 이루어지도록 할 수 있다.

상기한 바와 같은 히터를 이용하여 김 서림을 방지하는 방식은, 앞서 설명한 '광투과 부재'에 히터를 부착함으로써 구현할 수도 있고, 앞서 설명한 '적층형 광투과 부재'에 히터를 부착함으로써 구현할 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성에 관하여 설명한다.

도 7의 (a)는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 장치의 구성을 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 (a)에 도시된 레이저 장치의 평면도를 나타낸 것이며, 도 7의 (c)는 (a)에 도시된 레이저 장치의 저면도를 나타낸 것이다.

도 7에 도시된 실시예는 앞서 설명한 도 2 또는 도 4에 도시된 실시예의 주요 구성요소인 광투과 부재 대신 '광투과 장치(800)'를 사용할 수 있다.

상기한 광투과 장치(800)는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 금속 등과 같은 전도체로 이루어진 전도체 프레임(810)과, 그 전도체 프레임(810) 내부에 밀봉되는 광투과 가스(820)와, 전도체 프레임(810)의 상단면의 레이저 투과면(801)을 형성하는 제1 윈도우(812)와, 전도체 프레임(810)의 하단면의 피부접촉면(802)을 형성하는 제2 윈도우(814)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 치료를 위한 레이저빔(La)은 제1 윈도우(812)의 레이저 투과면(801)으로부터 제2 윈도우(814)의 피부접촉면(802)으로 광투과 가스(820)를 투과하여 진행할 수 있는 구성이다.

여기서, 상기 전도체 프레임(810)의 내부에 빔스플리터(830)가 구비되고, 전도체 프레임(810)의 일측에 제3 윈도우(816)가 구비되어, 피부접촉면(802)으로부터의 광이 빔스플리터(830)에 의해 반사되어 제3 윈도우(816)를 통해 카메라(600)에 도달하여 피부접촉면이 접촉된 피부(100)의 접촉부위에 대한 영상 취득이 가능하도록 할 수 있다.

상기 제2 윈도우(814)의 하단면인 피부접촉면(802)은 피부(100)에 접촉되어 냉각유닛(500)에 의해 피부의 접촉부위를 직접 냉각시키는 구성으로서, 상기 제2 윈도우(814)는 광투과가 가능하면서도 열전도도가 높은 재질로 구성됨이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구성의 경우, 냉각유닛(500), 예컨대 열전소자가 작동을 하면 전도체 프레임(810)의 열전달을 통해 제2 윈도우(814)가 냉각되고, 제2 윈도우(814)의 피부접촉면(802)은 피부의 접촉부위를 냉각시면서 그 부위의 혈관 수축을 유도하며, 그와 같은 혈관수축 하에서 제3 윈도우(816)와 빔스플리터(830)를 통해 카메라(600)가 피부 병변부위의 영상을 취득하여 피부병변의 위치를 특정하고 타깃 위치를 검출하면, 그 타깃 위치에 레이저빔이 조사될 수 있도록 함으로써 혈관수축 하에서의 레이저 치료가 이루어질 수 있는 것이다.

이때 냉각유닛(500)에 의해 전도체 프레임(810)이 냉각되지만 그 내부에 광투과 가스(820)가 밀봉되어 있기 때문에, 내부의 가스에 의해서는 열전달이 이루어지지 않으므로 각 윈도우(812, 814, 816)에 김 서림이 생기는 것을 방지하거나 현저하게 저하 또는 지연시킬 수 있다는 점에 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이저를 이용하여 피부의 색소질환 치료 시 정상조직과 모세혈관에 레이저가 조사되어 염증이 유발하는 것을 최소화하기 위해 냉각장치를 이용하여 혈관의 수축을 유도하고, 혈관이 수축된 상태에서 피부 병변부위에 대한 레이저 치료가 이루어지도록 함으로써 색소침착, 홍반 등의 레이저 치료후의 부작용을 최소화하도록 할 수 있으며, 또한 냉각장치에 의한 피부 병변부위의 혈관 수축 하에서 피부 병변부위에 대한 영상을 취득하고 분석하여 병변부위를 타깃으로 레이저 치료를 신속하고 정확하게 완료할 수 있도록 함으로써 레이저 치료에 대한 부작용을 최소화할 수 있도록 하며, 냉각에 따라 광투과 부재에 김 서림이 생기는 것을 방지하거나 현저하게 지연시킬 수 있다는 점에서 신속하고 정확하며 안정적인 레이저 치료를 할 수 있는 특장점이 있다.

100: 피부, 110: 접촉부위
200: 레이저 소스, 220: 광조절 유닛
300: 광투과 부재, 310: 제1 광투과부
315: 레이저 투과면, 320: 제2 광투과부
325: 피부접촉면, 350, 360: 빔스플리터
400: 전도부재, 500: 열전소자
600: 카메라, 700: 히터

Claims

레이저 소스;
레이저 투과면을 형성하는 상단면과 피부의 병변부위에 접촉하는 피부접촉면을 형성하는 하단면을 가지며, 레이저 소스로부터의 치료용 레이저빔이 상기 레이저 투과면으로부터 상기 피부접촉면으로 투과하도록 하는 광투과 부재;
상기 광투과 부재의 피부접촉면이 냉각되도록 하여 상기 피부접촉면에 대한피부의 접촉부위의 냉각을 통해 혈관수축이 이루어지도록 하는 냉각유닛; 및
상기 냉각유닛을 제어하여 상기 피부의 접촉부위의 혈관수축이 이루어지도록 하며 상기 레이저 소스를 제어하여 혈관수축 하에서 상기 피부의 접촉부위의 병변에 상기 치료용 레이저빔이 조사되도록 하는 제어부;
를 포함하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제1항에 있어서, 상기 광투과 부재는,
상단면이 상기 레이저 투과면을 형성하는 제1 광투과부와, 상기 제1 광투과부의 하단에 구비되어 하단면이 상기 피부접촉면을 형성하는 제2 광투과부를 포함하며, 상기 피부접촉면을 갖는 제2 광투과부가 상기 제1 광투과부보다 열전도율이 더 높은 재질을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제2항에 있어서, 상기 냉각유닛은,
열전소자와, 일측에 상기 열전소자가 부착되고 타측이 상기 제2 광투과부에 부착되어 열전도를 통해 상기 열전소자에 의해 상기 제2 광투과부를 냉각시키는 전도부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제1항에 있어서,
상기 광투과 부재는,
상단면이 상기 레이저 투과면을 형성하는 제1 광투과부와, 상기 제1 광투과부의 하단에 구비되어 하단면이 상기 피부접촉면을 형성하는 제2 광투과부와, 상기 제1 광투과부와 제2 광투과부 사이에 구비되어 상기 레이저빔은 투과시키고 상기 피부접촉면으로부터 반사되는 반사광은 일측으로 반사시키는 빔스플리터를 포함하며,
상기 빔스플리터에 의해 반사되는 반사광으로부터 상기 피부접촉면에 접촉된 피부의 접촉부위의 영상을 취득하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제4항에 있어서,
상기 광투과 부재를 투과하는 레이저빔의 타깃위치를 조절하는 광조절유닛을 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 카메라가 취득하는 영상의 분석을 통해 피부병변의 위치를 특정하고, 상기 특정된 피부병변 상의 위치를 타깃위치로 하여 상기 광조절유닛을 제어하여 상기 레이저빔이 상기 타깃위치에 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제3항에 있어서, 상기 전도부재는,
상기 열전소자의 흡열판에 부착되어 열전달을 하는 전도 베이스와, 상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이의 열전달을 통해 상기 제2 광투과부를 냉각시키며 상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이에 공간부를 형성하도록 구비되는 전도 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제6항에 있어서,
상기 전도 베이스와 상기 제2 광투과부 사이에 공간부에 절연재가 충진되는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제1항에 있어서, 상기 광투과 부재는,
열전달계수가 서로 다른 제1 투광블록과 제2 투광블록이 상기 레이저 투과면으로부터 상기 피부접촉면까지 교대로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각유닛에 의해 상기 광투과 부재에 김서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시키도록 상기 광투과 부재의 온도를 설정 범위 내로 유지시키는 온도유지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.
제1항에 있어서,
상기 광투과 부재의 일측에 부착되는 히터를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 냉각유닛에 의해 상기 광투과 부재에 김서림이 생기는 것을 방지 또는 지연시키도록 상기 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 혈관수축 하에서 피부병변 치료가 가능한 레이저 장치.