KR20240077159A - 의료용 레이저 조사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 전원을 공급하는 전원부를 구비한 본체와, 상기 본체와 연결되고, 상기 전원부로부터 전원을 인가받아 치료대상부로 레이저를 조사하는 핸드피스와, 상기 핸드피스에 배치되고, 상기 치료대상부를 스캔하여 상기 레이저가 조사될 위치를 미리 특정하는 스캐너와, 상기 핸드피스 및 상기 스캐너의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는, 의료용 레이저 조사장치를 제공한다.

Description

의료용 레이저 조사장치{Laser irradiation device for medical treatment}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의료용 레이저 조사장치에 관한 것이다.

일반적으로 기미, 검버섯, 잡티 등의 피부 질환 등의 치료에 레이저를 이용한 레이저치료술이 널리 알려져 있다. 그리고, 현재 새로운 레이저를 이용한 피부 치료 방법으로 수백~수천개의 미세 치료영역을 만들어, 각 미세 치료영역에 대하여 레이저 시술하는 방법이 각광받고 있다.

이처럼, 수백~수천개의 미세 치료 영역에 조사하기 위한 레이저는, 치료대상에 복수개의 레이저 스팟을 형성하여 치료가 행해지고 있으며, 종래 기술의 경우에는 레이저 스캐너 장치를 이용하여 레이저 스팟을 형성하였다. 그러나, 레이저 스캐너 장치는 동시에 복수개의 스팟을 형성하는 것이 아니라, 시간차를 두고 복수개의 스팟을 형성하기 때문에, 빠른 치료가 어렵고 구동하기 쉽지 않은 단점이 있다.

더 나아가, 최근에는 마이크로렌즈 배열체에 의하여 멀티 스팟을 구현하는 레이저 장치 시스템이 소개되었는데(대한민국등록특허공보 제0720868호), 이는 복수개의 마이크로렌즈 배열체를 형성한 후 레이저빔을 통과시킴으로써, 다발의 멀티빔이 조사되도록 하여 복수개의 스팟을 구현하는 기술이다. 다만, 이 기술의 경우, 마이크로렌즈 배열체를 형성하는 것이 쉽지 않고, 스팟 사이즈나 강도의 세기 조정이 쉽지 않을 뿐 아니라, 전체 조사되는 영역에서의 각 스팟의 강도가 균일하지 않아 효과적인 시술이 어렵다는 단점이 있다.

한편, 상기한 종래 의료용 치료 레이저 장비는 환자 환부를 치료하기 위해 광학부에서 공진기를 통해 제공되는 빔 질을 이용한다. 특히, 의료용 레이저 장비의 근적외선 파장 치료 범위인 500 ~ 3,000nm의 치료 범위에 있어 레이저 공진기를 구성하여 치료용 레이저로 사용하기 위해 제작한 빔 질의 모양은 직경 0.5 ~ 15 mm 정도의 원형 빔 사이즈를 가지고 있다. 그리고, 중앙에 집중형 모양의 Gaussian beam(TEM00) 또는 TopHat 과 같은 균일한 플루언스(Fluence)를 가지도록 형성된다.

하지만, 전통적인 레이저 치료에서는 광학부에서 공진기를 통해 제공되는 빔질을 직접 조사하는 방식은 다운타임이 높고 재생이 늦다는 단점이 있다. 따라서, 시술 시간이 짧으며, 통증이 적으며, 빠른 재생 효과를 제공할 수 있는 새로운 방식의 프락셔널 레이저 시스템이 필요하게 되었다.

상기의 프락셔널 레이저 시스템은 피부에 균등하게 조사할 수 있으며, 시술시간이 짧은 효과가 있지만 조사되는 범위가 일정하지 않고 렌즈에 삽입되는 광에 따라 굴절이 생기는 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 어떠한 각도로 빛이 삽입되어도 원하는 지점으로 광을 조사할 수 있는 렌즈를 삽입하여 사용하고 있다. 하지만 레이저의 크기, 조사범위 등에 따라 피부에 조사할 수 없는 사각지대가 생기는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 유저가 원하는 레이저의 모양, 범위 별 조사되는 레이저의 개수, 강도 등을 설정할 수 있으며, 피부에 조사할 수 없었던 사각지대까지 레이저의 형상을 미세조절하여 피부에 조사할 수 있는 의료용 레이저 조사장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 레이저 조사장치는, 전원을 공급하는 전원부를 구비한 본체와, 상기 본체와 연결되고, 상기 전원부로부터 전원을 인가받아 치료대상부로 레이저를 조사하는 핸드피스와, 상기 핸드피스에 배치되고, 상기 치료대상부를 스캔하여 상기 레이저가 조사될 위치를 미리 특정하는 스캐너와, 상기 핸드피스 및 상기 스캐너의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 핸드피스는, 광을 생성하는 광 생성부와, 광이 내부를 통해 이동하는 광 파이버와, 광을 반사시켜 레이저 광이 조사되는 각도 및 위치를 조절하는 광 조절부와, 광이 조사지점으로 출력되기 전에, 상기 광 조사 조절부에 의해 반사된 광을 굴절시키는 광 굴절부를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스캐너는, 상기 핸드피스가 상기 치료대상부에 레이저를 조사하기 전에, 상기 치료대상부를 스캔하여, 상기 치료대상부의 위치, 크기 및 형상을 미리 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스캐너는, 상기 스캔 데이터를 상기 제어부에 구비된 프로세서와 송수신하고, 레이서 조사 범위를 포함하는 레이저 조사 포인트를 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 스캔 데이터를 기초로 하여, 상기 레이저 조사 포인트를 설정하기 위한 좌표를 산출할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 핸드피스는, 상기 레이저 조사 포인트로 레이저를 조사하여, 상기 치료대상부에 대한 레이저 치료를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 의료용 레이저 조사 장치는 스캐너를 이용하여 치료대상부의 레이서 조사 범위 및 피부 상태를 미리 확인한 후, 핸드피스를 통해 치료대상부에 레이저를 조사함으로써, 환자의 상태에 맞춰 요구되는 레이저 모양, 조사 범위, 조사되는 레이저의 수 및 강도 등을 설정 가능함으로써, 피부 상태에 따른 부작용 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 다양한 치료대상부의 위치, 형상 등에 대응하여, 레이저 형상, 강도 등을 미세 조절하여 사각지대 없이 레이저를 조사할 수 있어, 치료 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 레이저 조사장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 또 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 또 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 레이저 조사장치의 일부를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다. 도 3은 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 또 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 1의 의료용 레이저 조사장치를 또 다른 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 의료용 레이저 조사장치는 환자의 치료대상부에 레이저를 조사하여 치료를 수행하기 위한 장치일 수 있다. 이때, 의료용 레이저 조사장치는 본체와, 핸드피스(10)를 포함할 수 있다.

본체는 치료대상부에 조사되는 레이저를 발생시키기 위해 핸드피스(10)로 전원을 공급할 뿐만 아니라, 핸드피스(10)를 제어하는 부분으로, 전원부와, 제어부를 더 구비할 수 있다.

전원부는 레이저 생성부에 전원을 공급하는 부분으로, 본체 내부에 배치될 수 있다. 전원부는 배터리와, 스위치를 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 전원을 공급하는 배터리가 본체 내부에 설치되고, 이러한 배터리를 온/오프 조작하기 위한 스위치가 본체의 외면에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예로서, 전원부는 본체 외부에 배치될 수도 있다.

배터리는 배터리 충전입력단자를 구비하여, 외부로부터 전원을 공급받음으로써 충전될 수 있다. 이때, 배터리의 충전 상태는, 본체에 구비된 LED 램프를 통해 확인할 수 있다. 예를 들어, 배터리가 완충된 상태인 경우, LED 램프가 녹색으로 점멸되나, 배터리의 충전이 필요한 상태에서는 LED 램프가 적색으로 점멸됨으로써, 배터리 충전상태를 외부에 표시할 수 있다.

핸드피스(10)는 본체와 연결되고, 상기 전원부로부터 전원을 인가받아 치료대상부로 레이저를 조사할 수 있다.

핸드피스는 광 생성부와, 광 파이버(optical fiber)와, 광 조절부와, 광 굴절부를 구비할 수 있다.

광 생성부는, 본체의 전원부로부터 공급된 전원을 이용하여 광(즉, 레이저)을 생성할 수 있다. 광 파이버는, 광 생성부와 연결되어, 광 생성부에서 생성된 광이 내부를 통해 이동함으로써, 광의 이동을 안내할 수 있다. 이때, 광은 광 파이버의 내부에서 전반사(全反射)를 되풀이하며, 광 파이버가 연장되는 방향을 따라 이동할 수 있다.

광 조절부는, 광을 반사시켜 레이저가 조사되는 각도 및 위치를 조절할 수 있다. 또한, 광 굴절부는, 광이 조사지점으로 출력되기 전에, 광 조사 조절부에 의해 반사된 광을 굴절시킬 수 있다. 이러한 광 조절부 및 광 굴절부에 의한 광의 반사 및 굴절을 통해, 레이저가 조사되는 방향 및 위치를 조절할 수 있다.

스캐너는 치료대상부를 스캔하여 레이저가 조사될 위치를 미리 특정할 수 있다. 이때, 스캐너는 핸드피스(10)의 내부 또는 외면에 설치되어 일체형으로 구비될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예로서 스캐너는 핸드피스(10)와 별도의 장비로서 구비될 수도 있다.

스캐너는, 핸드피스(10)가 레이저를 조사하기 전에, 치료대상부를 스캔하여 환자의 피부 중 치료대상부의 위치, 크기 및 형상을 미리 확인할 수 있다. 이때, 스캐너는 스캔 결과를 포함하는 스캔 데이터를 후술할 제어부(또는 제어부에 구비된 프로세서)와 송수신할 수 있다. 이때, 스캐너의 작동은 제어부에 의해 제어될 수 있다.

스캐너는, 프로세서와의 스캔 데이터를 송수신을 통해 레이저 조사 포인트를 설정할 수 있다. 이때, 레이저 조사 포인트는 핸드피스(10)가 레이저를 조사할 대상 위치에 해당하는 레이서 조사 범위를 포함할 수 있다.

제어부는 핸드피스(10) 및 스캐너의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 제어부는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.

여기서, '프로세서'는 예를 들어, 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

프로세서는, 스캐너로부터 수신한 스캔 데이터를 기초로 하여, 레이저 조사 포인트를 설정하기 위한 조사 좌표를 산출할 수 있다.

제어부는 조사 좌표 산출결과를 기초로 레이저 조사 포인트를 특정할 수 있다. 이때, 제어부는 스캔 데이터에 포함된 환자들의 피부상태, 치료대상부의 형상 등에 따라, 적절한 조사 위치를 판별하여 레이저 조사 포인트를 결정할 수 있다. 이후, 제어부는 특정된 레이저 조사 포인트로 레이저를 조사하도록, 핸드피스를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는 스캔 데이터에 포함된 환자들의 피부상태, 치료대상부의 형상 등에 기초하여, 조사되는 레이저 강도, 레이저 조사 시간 등을 적절히 조절하여, 환자들 및 치료대상부의 컨디션에 따른 맞춤형 치료를 수행할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 의료용 레이저 조사 장치는 스캐너를 이용하여 치료대상부의 레이서 조사 범위 및 피부 상태를 미리 확인한 후, 핸드피스를 통해 치료대상부에 레이저를 조사함으로써, 환자의 상태에 맞춰 요구되는 레이저 모양, 조사 범위, 조사되는 레이저의 수 및 강도 등을 설정 가능함으로써, 피부 상태에 따른 부작용 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 다양한 치료대상부의 위치, 형상 등에 대응하여, 레이저 형상, 강도 등을 미세 조절하여 사각지대 없이 레이저를 조사할 수 있어, 치료 효과를 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 핸드피스

Claims (6)

1. 전원을 공급하는 전원부를 구비한 본체;
   상기 본체와 연결되고, 상기 전원부로부터 전원을 인가받아 치료대상부로 레이저를 조사하는 핸드피스;
   상기 핸드피스에 배치되고, 상기 치료대상부를 스캔하여 상기 레이저가 조사될 위치를 특정하는 스캐너; 및
   상기 핸드피스 및 상기 스캐너의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는, 의료용 레이저 조사장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 핸드피스는,
   광을 생성하는 광 생성부와, 광이 내부를 통해 이동하는 광 파이버와, 광을 반사시켜 레이저 광이 조사되는 각도 및 위치를 조절하는 광 조절부와, 광이 조사지점으로 출력되기 전에, 상기 광 조사 조절부에 의해 반사된 광을 굴절시키는 광 굴절부를 구비하는, 의료용 레이저 조사장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 스캐너는,
   상기 핸드피스가 상기 치료대상부에 레이저를 조사하기 전에, 상기 치료대상부를 스캔하여, 상기 치료대상부의 위치, 크기 및 형상을 미리 확인하는, 의료용 레이저 조사장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 스캐너는,
   상기 스캔 데이터를 상기 제어부에 구비된 프로세서와 송수신하고, 레이서 조사 범위를 포함하는 레이저 조사 포인트를 설정하는, 의료용 레이저 조사장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 스캔 데이터를 기초로 하여, 상기 레이저 조사 포인트를 설정하기 위한 좌표를 산출하는, 의료용 레이저 조사장치.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 핸드피스는,
   상기 레이저 조사 포인트로 레이저를 조사하여, 상기 치료대상부에 대한 레이저 치료를 수행하는, 의료용 레이저 조사장치.