WO2014092430A1 - 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법 - Google Patents

광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법 Download PDF

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WO2014092430A1
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이희철
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Definitions

  • the present invention relates to a phototherapy device, a method of operation thereof and a treatment method using the same, and more particularly, to a phototherapy device for irradiating light of two wavelengths having different absorption characteristics, an operation method thereof and a treatment method using the same. It is about.
  • Such phototherapy devices have different absorption characteristics according to the wavelength of light to be irradiated, and are absorbed into various tissues such as collagen, hair follicle, melanin, hemoglobin, and the like according to the wavelength characteristics of the irradiated light.
  • the absorbed light is converted into thermal energy in the tissue, and various treatments can be performed while changing the state of the tissue.
  • Such a phototherapy device is also disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0820164.
  • conventional phototherapy apparatuses generally have a single light source for irradiating light of a single wavelength, and in this case, it is difficult to realize various absorption characteristics with light of a single wavelength band.
  • the present invention is capable of proceeding the treatment using light of various wavelengths, and to provide a light therapy device having a compact configuration and easy control, an operation method thereof and a treatment method using the same.
  • the main body having a first resonator for generating light of the first wavelength detachably installed on the main body receives the light of the first wavelength generated by the first resonator to the outside
  • the second module includes a second resonator for generating light of the second wavelength, and the second resonator is excited by the light of the first wavelength transmitted from the main body to generate light of the second wavelength. You can.
  • the second resonator includes a laser dye and a pair of reflecting mirrors installed on both sides of the laser die, and the laser dye of the second resonator is replaceably installed. It is possible.
  • the irradiation area of the light irradiated from each module can be configured in various ways, for example, the light of the second wavelength irradiated through the second module may be irradiated to the target position having a size of 4 ⁇ 20mm in diameter.
  • the first module of the phototherapy device may be configured to irradiate light having a wavelength of 1064 nm or 532 nm, and the second module may irradiate light having a wavelength of 585 nm.
  • the object of the present invention described above is to drive a first resonator provided in the main body, the first operation step of irradiating the light of the first wavelength generated from the first resonator to the outside through the first module and the first A second operation step of transmitting the light of the first wavelength generated from the first resonator to a second module, and generating the light of the second wavelength by using the light of the first wavelength in the second module; It can also be achieved by a method of operating a phototherapy device comprising.
  • the object of the present invention described above is to drive a first resonator to irradiate tissue with light of a first wavelength, to excite a second resonator using light of the first wavelength to generate light of a second wavelength. It may be achieved by a method of treatment using a phototherapy device comprising irradiating the tissue with light of the second wavelength.
  • the treatment effect can be improved by carrying out various types of treatment using two different wavelengths of light, and the user's convenience is improved by constructing a compact and easy replacement of consumables. It is effective to let.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light therapy apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the phototherapy device of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second module of the phototherapy device of FIG. 1;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a second module of the phototherapy device of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a graph illustrating absorption characteristics of a light source irradiated from the phototherapy device of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a schematic view schematically showing characteristics of light emitted from a first module and a second module of the phototherapy device of FIG. 1;
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of operating the phototherapy device of FIG. 1,
  • FIG. 8 is a perspective view showing a light therapy apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the present embodiment will be described as an example of a light treatment device for treating human tissue by irradiating light to the skin surface of the human body, the present invention is not limited to this, but in addition to the treatment of other parts of the skin using light It will be noted that it can be applied to a variety of different treatment devices.
  • the phototherapy apparatus includes a main body 100, a first module 200 and a second module 300 connected to the main body 100.
  • the main body 100 is provided with various components that generate light by receiving power from the outside.
  • a control panel 110 for manipulating the driving contents of the phototherapy apparatus 10 and a display 120 for displaying the operation menu and the operating contents to the user are provided. Can be installed.
  • the cable 400 is extended to one side of the main body, and the first module and the second module may be selectively connected to the fastening part 401 of the cable end.
  • the fastening part 401 of the cable 400 may be installed to be connected to ends of the first module 200 and the second module 300 by screwing, and may be configured in various coupling manners. have.
  • the first module 200 and the second module 300 are selectively connected to the cable 400 of the main body 100 to receive the light generated from the main body 100.
  • the first module 100 and the second module 200 have optical paths through which light travels, respectively, and may be treated by irradiating light to the outside in a state of being fastened to a cable.
  • the first module 200 and the second module 300 may be configured in the form of a hand piece that can proceed with the procedure while changing the position in a state in which the user has been overtaken.
  • the first module 200 and the second module 300 may further include a cooling gas injection unit (not shown) for cooling the surface of the treatment area.
  • separate operation units 210 and 220 may be provided on the outer surfaces of the first module 200 and the second module 300 to easily operate operations such as light irradiation and cooling gas injection.
  • the first module 200 and the second module 300 may be selectively connected to the cable 400, as shown in FIG.
  • the cable 400 may be provided with an optical fiber and a signal line therein. Accordingly, the light generated in the main body 100 is transmitted to the first module 200 or the second module 300 fastened to the cable along the optical fiber of each cable, and the control panel 110 of the main body 100.
  • the signal controlled through the control unit or the control unit of the module fastened to the cable may also be transmitted along the signal line of the cable.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the phototherapy device of FIG. 1.
  • the configuration of the phototherapy apparatus according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 2.
  • a first resonator 130 is disposed inside the main body 100 to generate light having a first wavelength (hereinafter referred to as “first light”).
  • the first resonator 130 includes a reflection mirror 132, 133, shutter 134, a filter 135, and a lens 135 provided at both sides of the laser medium 131 and the laser medium 131 for oscillating the laser. It may be configured to include an optical member such as. Therefore, the laser medium 131 is excited by a flash lamp (not shown) or the like to oscillate light, and the oscillated light is amplified while reciprocating the reflective mirrors 132 and 133 on both sides of the medium to generate laser light.
  • the first resonator 130 according to the present exemplary embodiment may use Nd: Yag as the laser medium 131. Therefore, the first resonator 130 may generate light having a wavelength of 1064 nm oscillating at Nd: Yag. In addition, the first resonator 130 may selectively arrange a KTP crystal (not shown) on a path through which light generated at Nd: Yag proceeds to generate light having a wavelength of 532 nm. Therefore, the first resonator 130 according to the present embodiment may selectively generate a wavelength of 1064 nm or 532 nm.
  • the type of the medium of the first resonator described above is just an example, and in addition to this, it is possible to generate light of various wavelengths using various laser media.
  • the first light generated by the first resonator 130 may be light of 1064 nm wavelength or may be light of 532 nm) depending on the treatment content, and may be an optical path formed inside the main body 100. Proceed along the cable in the direction.
  • the internal optical path is configured using the plurality of reflective mirrors 141 and 143.
  • the optical path, the beam splitter, and the polarizing plate may be used as an example. It is possible to configure.
  • the first light travels along the cable through the optical path, and may be transmitted to the first module 200 or the second module 300 installed in the fastening part 401 of the cable 400.
  • the first module 200 and the second module 300 are configured to be detachably attached to the fastening portion 401 of the cable 400. Therefore, the user may alternatively fasten the first module 200 or the second module 300 to the cable 400 according to the contents to be treated.
  • a configuration in which the cable is extended from the main body has been described as an example.
  • the first module and the first module have respective cables, and the cable of the module may be selected at a fastening part provided on the outer surface of the main body. Of course, it is also possible to use by fastening.
  • the first module 200 includes a first optical element assembly 230 therein.
  • the first optical element assembly 230 includes at least one optical element such as a plurality of lenses, filters, shutters, and the like.
  • the first module 200 when the first module 200 is connected to the cable 400, the first light generated from the main body is transmitted through the cable, and passes through the first optical element assembly 230 inside the first module 200. Irradiated outward through the end.
  • a first tip 220 having a predetermined length is formed at an end of the first module 200. Therefore, the first module 200 may irradiate the first light in a state where the end of the first tip 220 is in contact with the target position and spaced apart from the target position by a predetermined interval.
  • the first module 200 is configured to receive light having a first wavelength generated by the first resonator 130 and irradiate the first light itself to the outside as a treatment light without changing a wavelength. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to selectively irradiate light having a wavelength of 1064 nm or 532 nm through the first module 200.
  • the second module 300 may also be configured to be fastened to the fastening part 401 of the cable 400, and may receive light generated from the first resonator 130 while being connected to the fastening part 401.
  • the first module 200 described above is configured to receive the first light generated by the first resonator 130 of the main body and irradiate it to the outside as it is, whereas the second module 300 includes the first resonator of the main body. It is different in that it is a structure which can generate the 2nd light which has a different wavelength by itself using the 1st light transmitted by 130.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second module 300 of the phototherapy device of FIG. 1
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the second module 300 of the phototherapy device of FIG. 1.
  • the second optical device assembly 330, the second resonator 340, and the third optical device assembly 350 may be provided inside the second module 300.
  • the second optical device assembly 330 is formed at a position adjacent to the front end connected to the fastening part 401 to inject the first light transmitted through the cable 400 into the second resonator 340.
  • the third optical device assembly 350 is installed adjacent to an end to which light is radiated to the outside, and forms a path through which light generated from the second resonator 340 travels.
  • the second optical device assembly 330 and the third optical device assembly 350 may each include at least one or more optical devices such as a plurality of lenses, filters, shutters, and the like.
  • a second resonator 340 is installed between the second optical device assembly 330 and the third optical device assembly 350.
  • the second resonator 340 includes a laser medium 341 and reflective mirrors 342 and 343 disposed at both sides of the laser medium.
  • the second light may be generated using the first light transmitted through the second optical device assembly 330.
  • the second resonator may use a laser dye 341 as a laser medium so as to generate a dye laser.
  • a laser die 341 capable of generating light having a wavelength of 585 nm is used, but other types of laser dies can be used.
  • the first light When the first light is incident from the second optical element assembly 330 into the second resonator 340, the first light excites the laser die 341 so that the light of the second wavelength (in this embodiment, the light of the 585 nm wavelength) is provided. ).
  • the light of the second wavelength generated by the laser die 341 is amplified while resonating between the reflection mirrors 342 and 343 on both sides, and the amplified light passes through the one reflection mirror to the third optical element assembly 350.
  • the light of the first wavelength provided from the main body 100 has a wavelength different from that of the second wavelength generated by the second resonator 340. Therefore, the light of the first wavelength is exhausted without exciting the resonance between the reflection mirrors 342 and 343 of the second resonator 340 after exciting the laser die 341.
  • the second resonator 340 generates a second light having a second wavelength, and the second light may be irradiated to the outside through the third optical device assembly 350.
  • a second tip 320 having a predetermined length is formed at the end of the second module 300 similarly to the first module, and the second tip 320 is spaced apart from the target position by a predetermined distance using the second tip 320. It is possible to irradiate light.
  • the laser die 341 which generates light of the second wavelength is made of a solid dye, and when used for a predetermined number or more, it is difficult to output normal light. Therefore, in the present exemplary embodiment, the laser die 341 of the second module 300 may be replaced after use for a certain period of time.
  • the second module 300 may be configured to be separated into a proximal part 301 and a rear part 302 as shown in FIGS. 3 and 4.
  • One end of the front end portion 301 is configured to be fastened to the cable 400, and the second optical element assembly 330 and one side reflection mirror 342 of the second resonator 340 are fixedly installed therein.
  • a portion of the laser die 341 of the second resonator 340 is formed.
  • the rear end portion 302 is provided with a second tip 320 at the end, and the inside of the third optical element assembly 350 and the other reflecting mirror 343 of the second resonator is fixed, the second resonator ( A portion of the remaining portion of the laser die 341 of 340 is formed.
  • the front end 301 and the rear end 302 constituting the second module 300 may be selectively fastened by a screw-type fastening structure 303 formed at an end thereof. have. Therefore, when the user replaces the laser die 341, the user separates the front end portion 301 and the rear end portion 302 of the second module 300, replaces the laser die 341 with a new product, and then fastens again to use it easily. It is possible to do
  • the optical elements such as the second and third optical element assemblies 330 and 350 and the reflective mirrors 342 and 343 constituting the second resonator 340 may include the front end portion 301 of the second module 300. And fixed to the rear end 302, respectively, so that it is possible to maintain the same optical axis by fastening the front end 301 and the rear end 302.
  • a buffer member 304 such as an O-ring is provided on the inner wall surfaces of the front end and the rear end accommodating parts forming the space in which the laser die 341 is accommodated. Therefore, while the position of the laser die 341 is fixed by the O-ring when the front end 301 and the rear end 302 are fastened, it is possible to easily position it normally on the same optical axis.
  • the phototherapy apparatus 10 may irradiate light having two or more wavelengths by replacing a module such as a handpiece using one device.
  • the light of the first wavelength is generated in a general manner using a solid laser provided in the main body 100, while the light of the second wavelength is generated in the main body 100 by the laser die 341 installed in the handpiece. It is a configuration generated by excitation with generated light. Therefore, as compared with the configuration using two solid-state lasers having different wavelengths, it is possible to configure the phototherapy device compactly.
  • the user can easily replace the laser die, there is an advantage that can extend the service life of the device.
  • control unit 170 of the above-described phototherapy device is the operation content set by the user through the control panel 110 or the user controls the operation unit (210, 310) of the first module 200 and the second module 300.
  • Various components including the first resonator 130 can be controlled according to the contents to be operated during the procedure. Therefore, it is possible to treat the combination of the first light and the second light by setting the treatment content in various ways according to the treatment site of the patient, the treatment lesion and the condition of the patient.
  • FIG. 5 is a graph illustrating absorption characteristics of a light source irradiated from the phototherapy device of FIG. 1. As shown in Figure 5, it has a different absorption characteristics according to the wavelength of the light irradiated to the human tissue.
  • light having a wavelength of 1064 nm has properties of being uniformly absorbed for oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, melanin, and water.
  • light having a wavelength of 532 nm and light having a wavelength of 585 nm have very high absorption characteristics for oxygen hemoglobin, deoxyhemoglobin, and melanin, compared to water. Has very low absorption properties.
  • the light of 585 nm has an excellent absorption characteristic for oxygen hemoglobin (oxyhemoglobin) than the light of the wavelength of 532 nm, has the effect of improving the health state of the blood vessel passing through the region to which light is irradiated. Therefore, the light of 585 nm wavelength can irradiate the adjacent area as well as the local area where the lesion occurs, thereby improving the therapeutic effect by improving the overall health state of blood vessels involved in the respiration and nutrition of the tissue.
  • oxygen hemoglobin oxygen hemoglobin
  • 585 nm light has excellent absorption characteristics for oxyhemoglobin compared to melanin, and can have a remarkable effect on specific procedures including tattoo removal compared to other wavelengths of light.
  • the phototherapy apparatus is configured so that the light irradiation characteristics of the first module for irradiating light of the first wavelength and the second module for irradiating light of the second wavelength are different from each other so as to fully utilize such effects. can do.
  • the first module may be configured to deliver higher energy per unit area at the target location than the second module. This may be configured in various ways by adjusting at least one of the output of the light irradiated through the first module and the second module, the pattern of the light pulse, and the irradiation area. Among these, in the present embodiment, the first module and the second module may be configured to transmit different energy per unit area by differently configuring the area irradiated with light to the target location through the corresponding module.
  • FIG. 6 is a schematic diagram schematically illustrating characteristics of light emitted from a first module and a second module of the phototherapy device of FIG. 1.
  • the first light irradiated through the first module 200 may be configured to be irradiated with a small irradiation area at a target position, compared to the second light irradiated through the second module 300. have.
  • the size of the irradiation area is to determine the type and position of the optical device when designing the first optical device assembly 230 provided in the first module 200 and the third optical device assembly 350 provided in the second module 300. It is possible to adjust by different.
  • the first light has an irradiation area having a diameter d1 of 1 to 10 mm at the target position through the first module 200, and the second light has a 4 to 20 mm at the target position through the second module 300. It may be configured to have an irradiation area of the diameter (d2). More specifically, in this embodiment, the irradiation area of the first light may have a diameter of 2 mm, and the irradiation area of the second light may have a diameter of 5 mm.
  • the first module 200 may treat the lesion by delivering high energy by aiming at the local position where the lesion occurs.
  • the second module 300 may irradiate light not only at a local position but also to adjacent surrounding tissues by irradiating light with a wider irradiation area.
  • the first module aims and irradiates light having a wavelength of 1064 nm or 532 nm to a target position to treat lesions such as blemishes, blemishes, etc. existing at the corresponding position, and the second module treats 585 nm light as the position where the lesion exists.
  • the second module treats 585 nm light as the position where the lesion exists.
  • the present invention provides a phototherapy device capable of irradiating at least two or more lights having different wavelengths, wherein one light is used for treating a local area, and the other light has a large area.
  • a phototherapy device capable of irradiating at least two or more lights having different wavelengths, wherein one light is used for treating a local area, and the other light has a large area.
  • first module and the second module may be configured such that at least one or more of the internal optical elements of each module are movably installed so as to adjust an area irradiated with light at a target position.
  • various light irradiation characteristics can be configured.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of operating the phototherapy device of FIG. 1.
  • the user may proceed to setting the operation of the light therapy device (S10).
  • the setting of the operation content may be performed by the user in detail by setting the driving content of each operation step using the control panel 110, and may be performed by selecting one of the operation contents previously stored in the memory.
  • This step generally corresponds to a step of diagnosing a lesion of a patient and then setting a treatment content for treating the lesion. Therefore, when the first module is configured to irradiate light of 532 nm wavelength and light of 1064 nm wavelength as in this embodiment, the wavelength of light irradiated through the first module 200 in consideration of the lesion of the patient in this step. Can be set. In addition, it is possible to set specific parameters of the irradiated light, the number of irradiations N, and the like by using the first module 200 and the second module 300.
  • the first operation step is performed (S20).
  • the first operation may include moving the first module 200 to a target position in a state in which the first module 200 is fastened to the cable, and irradiating the first light to the target position. .
  • the first operation step proceeds in a manner of treating a lesion at a corresponding position by irradiating a narrow area with a high output first light through the first module as described above.
  • positioning the first module ensures that the location of the spot or erythema to be treated is located in the center of the first tip.
  • the first light is irradiated to the corresponding position for a preset time using the operation unit of the first module.
  • the first light has a wavelength of 1064 nm and is irradiated with an area of about 2 mm in diameter in which spots or erythema are located.
  • this may of course be configured differently to the irradiation area to which the first light is irradiated according to the treatment content and the treatment site.
  • the first light may be repeatedly irradiated to the plurality of positions where similar lesions appear. Therefore, after irradiating a 1st light to a predetermined position, it can progress over multiple times by positioning a 1st module to another position where a similar lesion appears, and irradiating a 1st light.
  • the second operation step may proceed (S30).
  • the second operation may include moving the second module to a target position and irradiating a second light to the target position with the second module coupled after disconnecting the first module from the cable. have.
  • the second operation step proceeds in such a manner that the second light having a relatively low output is irradiated to a larger area through the second module to treat the lesion occurrence position and even the adjacent position.
  • positioning the second module may position the second module in a position adjacent to the spot or erythema to be treated as well as in close proximity.
  • the second light is irradiated to the corresponding position for a preset time using the operation unit of the second module.
  • the second light has a wavelength of 585 nm and is irradiated with an area of about 5 mm in diameter.
  • the second light may be repeatedly irradiated to the plurality of positions belonging to the treatment area in the same manner.
  • the first operation step after fixing the first module at a specific position and irradiating the first light, the second light is different from the first light in comparison with the position shifted and irradiated again with the light irradiation terminated.
  • the time for irradiating the second light in the second operation step (the time for which the laser pulse is repeatedly provided) may be set longer than the time for irradiating the first light in the first operation step.
  • the first operation step and the second operation step may be performed in single steps, respectively, depending on the treatment contents. However, when the first operation step and the second operation step are set to be repeated three times as in this embodiment, the first operation step and the second operation step are additionally performed twice. After repeated iterations may end.
  • the therapeutic effect is improved not only by treating the localized location using 1064nm wavelength, which is effective for the treatment of blemishes and erythema, but also by supplementing the blemish and erythema treatment using 585nm wavelength, which has high absorption for hemoglobin and melanin.
  • 1064nm wavelength which is effective for the treatment of blemishes and erythema
  • 585nm wavelength which has high absorption for hemoglobin and melanin.
  • the phototherapy apparatus is configured to irradiate light having two different wavelengths, thereby treating various lesions, and providing an optimal energy for each lesion, thereby providing a therapeutic effect. Can be improved.
  • the optical treatment device is made of one of the light of the two wavelengths by using a dye laser to make the configuration more compact, but by replacing the laser die of the dye laser to solve the problem of the service life, which is a disadvantage of the dye laser Can be.
  • the Nd: Yag laser and the dye laser are configured to irradiate light of 1064 nm wavelength or 532 nm wavelength in one module and to irradiate light of 585 nm wavelength in the other module. In addition to this, it can be modified to irradiate light of various wavelengths using various laser gain media.
  • the optical therapy device is configured in such a manner that the first module and the second module is fastened to the cable alternatively, the type and the type of module fastened through the display of the optical therapy device and
  • the configuration may be additionally performed, for example, to notify an abnormality or to perform a safe operation so that the laser is not transmitted.
  • the configuration in which the first module and the second module are alternatively fastened to the cable of the main body is illustrated, but this is merely an example and various other design changes may be made.
  • the first module and the second module may be configured to be connected to the main body by separate cables, respectively.
  • a first optical path through which light is transmitted from the first resonator to the first module and a second optical path through which light is transmitted to the second module are separately formed in the main body, and a part of the optical member (for example, the reflective mirror 142 may be selectively moved to serve as a path switching unit for selectively switching a path through which the first light travels.
  • the present invention can be modified in various ways.

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Abstract

본 발명은 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것으로, 제1 파장의 광을 발생시키는 제1 공진기를 구비한 본체, 상기 본체와 연결되어 상기 제1 공진기에서 발생된 상기 제1 파장의 광을 외부로 조사하는 제1 모듈 그리고, 상기 본체로부터 전달된 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 파장의 광을 발생시키고 상기 제2 파장의 광을 외부로 조사하는 제2 모듈을 포함하는 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법을 제공한다.

Description

광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법
본 발명은 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 흡수 특성을 갖는 두 개의 파장의 광을 조사하는 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것이다.
최근 들어, 광을 이용하여 인체 조직의 상태를 변형시키거나, 특정 조직을 제거하는 방식으로 인체를 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 따라서 레이저 빔, 플래시 램프, LED 등의 다양한 광원을 이용하여, 피부를 비롯한 각종 인체 조직을 치료하기 위한 광 치료장치가 활발하게 개발되고 있다.
이러한 광 치료장치는 조사되는 광의 파장에 따라 서로 다른 흡수 특성을 갖으며, 조사되는 광의 파장 특성에 따라 콜라겐, 모낭, 멜라닌, 헤모글로빈 등의 각종 조직에 흡수된다. 그리고 흡수된 광은 해당 조직 내에서 열 에너지로 전환되어 조직의 상태를 변화시키면서 각종 치료를 진행할 수 있다. 이러한 광 치료장치는 한국등록특허공보 10-0820164호에도 개시되어 있다.
그러나, 종래의 광 치료장치는 단일 파장의 광을 조사하는 광원을 단수로 구비하는 것이 일반적이었으며, 이 경우 단일 파장 대역의 광으로는 다양한 흡수 특성을 구현하는 것이 어려운 단점이 있었다.
본 발명은 다양한 파장의 광을 이용하여 치료를 진행하는 것이 가능하며, 구성이 컴팩트하고 제어가 간편한 광 치료장치, 이의 동작 방법 및 이를 이용한 치료 방법을 제공하기 위함이다.
전술한 본 발명의 목적은, 제1 파장의 광을 발생시키는 제1 공진기를 구비한 본체, 상기 본체에 착탈 가능하게 설치되며 상기 제1 공진기에서 발생된 상기 제1 파장의 광을 전달받아 외부로 조사하는 제1 모듈 그리고, 상기 본체에 착탈 가능하게 설치되며 상기 제1 공진기에서 발생된 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 파장의 광을 발생시키고 상기 제2 파장의 광을 외부로 조사하는 제2 모듈을 포함하는 광 치료장치에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 제2 모듈은 상기 제2 파장의 광을 발생시키는 제2 공진기를 구비하고, 상기 제2 공진기는 상기 본체로부터 전달된 상기 제1 파장의 광에 의해 여기되어 상기 제2 파장의 광을 발생시킬 수 있다.
여기서, 제2 공진기는 레이저 다이(laser dye) 및 상기 레이저 다이의 양측에 설치되는 한 쌍의 반사 거울을 포함하여 구성되며, 상기 제2 공진기의 상기 레이저 다이(laser dye)는 교체 가능하게 설치되는 것이 가능하다.
그리고, 각 모듈에서 조사되는 광의 조사면적은 다양하게 구성하는 것이 가능하며, 일 예로 제2 모듈을 통해 조사되는 제2 파장의 광은 직경이 4~20mm 인 크기로 타겟 위치에 조사될 수 있다.
이러한, 광 치료장치의 제1 모듈은 1064nm 또는 532nm 파장의 광을 조사하고, 제2 모듈은 585nm의 광을 조사하도록 구성할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은 본체에 구비된 제1 공진기를 구동하여, 상기 제1 공진기로부터 발생되는 제1 파장의 광을 제1 모듈을 통해 외부로 조사하는 제1 동작 단계 그리고, 상기 제1 공진기로부터 발생되는 상기 제1 파장의 광을 제2 모듈로 전달하고, 상기 제2 모듈에서 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 파장의 광을 발생시켜 외부로 조사하는 제2 동작 단계를 포함하는 광 치료장치의 동작 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
나아가, 전술한 본 발명의 목적은 제1 공진기를 구동하여 제1 파장의 광을 조직에 조사하는 단계, 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 공진기를 여기시켜 제2 파장의 광을 발생시키고, 상기 제2 파장의 광을 상기 조직에 조사하는 단계를 포함하는 광 치료장치를 이용한 치료방법에 의해 달성될 수도 있다.
본 발명에 의할 경우, 서로 다른 두 파장의 광을 이용하여 다양한 방식의 치료를 진행함으로써 치료 효과를 개선시킬 수 있으며, 컴팩트하고 소모품의 손쉬운 교체가 가능한 광 치료장치를 구성함으로써 사용자의 편의성을 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 광 치료장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 도 1의 광 치료장치의 제2 모듈을 도시한 단면도,
도 4은 도 1의 광 치료장치의 제2 모듈의 분해 사시도,
도 5은 도 1의 광 치료장치에서 조사되는 광원의 흡수 특성을 도시한 그래프,
도 6는 도 1의 광 치료장치의 제1 모듈 및 제2 모듈에서 조사되는 광의 특성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 7은 도 1의 광치료장치의 동작 방법을 도시한 순서도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 치료장치를 도시한 사시도이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료장치 및 이의 동작방법 그리고 이를 이용한 치료방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장하여 표시될 수 있다. 따라서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 실시예에서는 인체의 피부 표면으로 광을 조사하여 인체 조직을 치료하는 광 치료장치를 일 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 광을 이용하여 피부 이외의 부위를 치료하는 각종 다양한 치료장치에 적용될 수 있음을 앞서 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 치료장치(10)를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 광 치료장치는 본체(100), 본체(100)에 연결되는 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)을 포함하여 구성된다.
본체(100)는 외부로부터 전원을 공급받아서 광을 발생시키는 각종 구성요소들이 내부에 설치된다. 본체(100)의 외면에는 광 치료장치(10)의 구동 내용을 조작하기 위한 컨트롤 패널(control panel)(110) 및 조작 메뉴 및 동작중인 내용을 사용자에게 표시하는 디스플레이가(display)(120)가 설치될 수 있다.
한편, 본체의 일측에는 케이블(400)이 연장 설치되며, 상기 케이블 단부의 체결부(401)로 제1 모듈 및 제2 모듈이 선택적으로 연결될 수 있다. 이러한 케이블(400)의 체결부(401)는 나사 결합에 의해 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)의 단부와 각각 연결되도록 설치되는 것도 가능하고, 이 이외에도 다양한 결합 방식으로 구성될 수 있다.
한편, 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)은 본체(100)의 케이블(400)에 선택적으로 연결되어, 본체(100)로부터 발생된 광을 전달받을 수 있는 구성이다. 제1 모듈(100) 및 제2 모듈(200)은 내부에 각각 광이 진행하는 광 경로를 구비하며, 케이블에 체결된 상태에서 외부로 광을 조사하여 치료를 진행할 수 있다.
이러한 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)은 사용자가 남취한 상태로 위치를 변경하면서 시술을 진행할 수 있는 핸드피스(hand piece) 형태로 구성될 수 있다. 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)의 내부에는 치료 부위의 표면을 냉각시키기 위한 냉각 가스 분사부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다. 그리고, 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)의 외면에는 광 조사 및 냉각 가스 분사 등의 동작을 간편하게 조작할 수 있는 별도의 조작부(210, 220)가 각각 구비되는 것도 가능하다.
이러한 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 선택적으로 케이블(400)에 연결 설치될 수 있다. 이때, 케이블(400)은 내부에 광 파이버 및 신호선 등이 구비될 수 있다. 따라서, 본체(100)에서 발생된 광은 각각의 케이블의 광 파이버를 따라 케이블에 체결된 제1 모듈(200) 또는 제2 모듈(300)로 전달되고, 본체(100)의 컨트롤 패널(110)을 통해 제어되는 내용 또는 케이블에 체결된 모듈의 조작부를 통해 제어되는 신호 또한 케이블의 신호선을 따라 전달될 수 있다.
도 2는 도 1의 광 치료장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이하에서는 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 광 치료장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 내측에는 제1 파장의 광(이하에서는 '제1 광'이라고 함)을 발생시키는 제1 공진기(130)가 구비된다. 제1 공진기(130)는 레이저를 발진시키기 위한 레이저 매질(131) 및 레이저 매질(131)의 양측에 구비되는 반사거울(132, 133)과 셔터(134), 필터(135), 렌즈(135) 등의 광학부재를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 레이저 매질(131)은 플래시 램프(미도시) 등에 의해 여기되어 광을 발진하고, 발진된 광은 매질 양측의 반사거울(132, 133)을 왕복하면서 증폭되어 레이저 광을 발생시킨다.
본 실시예에 따른 제1 공진기(130)은 Nd:Yag를 레이저 매질(131)로 이용할 수 있다. 따라서, 제1 공진기(130)는 Nd:Yag에서 발진하는 1064nm 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 제1 공진기(130)는 Nd:Yag에서 발생된 광이 진행하는 경로 상에 KTP 결정(미도시)을 선택적으로 배치하여, 532nm 파장의 광을 발생시키는 것도 가능하다. 따라서, 본 실시예에 따른 제1 공진기(130)는 1064nm 또는 532nm의 파장을 선택적으로 발생시킬 수 있다. 다만, 전술한 제1 공진기의 매질의 종류는 일 예에 불과하며, 이 이외에도 다양한 레이저 매질을 이용하여 다양한 파장의 광을 발생시키는 것이 가능하다.
한편, 제1 공진기(130)에서 발생된 제1 광(본 실시예에 의할 경우, 치료 내용에 따라 1064nm 파장의 광일 수도 있고, 532nm의 광일 수 있다)은 본체(100) 내부에 형성된 광 경로를 따라 케이블을 방향으로 진행한다. 도 2에서는 복수개의 반사 거울(141, 143)을 이용하여 내부의 광 경로가 구성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예로서 이 이외에도 광 파이버, 빔 스플리터(beam spliter), 편광판 등 다양한 광학 소자를 이용하여 구성하는 것이 가능하다. 제1 광은 이러한 광 경로를 통해 케이블을 따라 진행하며, 케이블(400)의 체결부(401)에 설치되는 제1 모듈(200) 또는 제2 모듈(300)로 전달될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)은 케이블(400)의 체결부(401)에 착탈 가능하게 설치되는 구성이다. 따라서, 사용자는 치료하고자 하는 내용에 따라 상기 케이블(400)에 제1 모듈(200) 또는 제2 모듈(300)을 택일적으로 체결하여 사용하는 것이 가능하다. 다만, 본 실시예에서는 케이블이 본체로부터 연장 설치되는 구성을 예를 들어 설명하고 있으나, 제1 모듈 및 제1 모듈이 각각의 케이블을 구비하고 본체의 외면에 설치된 체결부에 해당 모듈의 케이블을 택일적으로 체결하여 사용하는 것도 물론 가능하다.
이하에서는 제1 모듈 및 제2 모듈에 대해 구체적으로 설명하며, 우선 제1 모듈에 대해서 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 모듈(200)은 내부에 제1 광학소자 어셈블리(230)를 포함하여 구성된다. 제1 광학소자 어셈블리(230)는 복수개의 렌즈, 필터, 셔터 등 적어도 하나 이상의 광학 소자를 포함하여 구성된다.
따라서, 제1 모듈(200)이 케이블(400)에 연결되면, 본체에서 발생된 제1 광은 케이블을 통해 전달되어, 제1 모듈(200) 내부의 제1 광학소자 어셈블리(230)를 통과하여 단부를 통해 외부로 조사된다. 제1 모듈(200)의 단부에는 소정 길이를 갖는 제1 팁(220)이 형성된다. 따라서, 제1 모듈(200)은 제1 팁(220)의 단부를 타겟 위치에 접촉시킨 상태에서 타겟 위치와 소정 간격 이격된 상태로 제1 광을 조사하는 것이 가능하다.
이러한 제1 모듈(200)은 제1 공진기(130)에서 발생된 제1 파장을 갖는 광을 전달받고, 별도의 파장 변화 없이 제1 광 자체를 치료광으로서 외부에 조사하는 구성이다. 따라서, 본 실시예에 의할 경우, 제1 모듈(200)을 통해 1064nm 또는 532nm의 파장을 갖는 광을 선택적으로 조사하는 것이 가능하다.
한편, 제2 모듈(300) 또한 케이블(400)의 체결부(401)에 체결가능하게 구성되며, 체결부(401)에 연결된 상태에서 제1 공진기(130)로부터 발생된 광을 전달받을 수 있다. 다만, 전술한 제1 모듈(200)은 본체의 제1 공진기(130)에서 생성된 제1 광을 전달받아 그대로 외부로 조사하는 구성인 것에 비해, 제2 모듈(300)은 본체의 제1 공진기(130)에서 전달되는 제1 광을 이용하여 상이한 파장을 갖는 제2 광을 자체적으로 발생시킬 수 있는 구성인 점에서 차별성을 갖는다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 실시예의 제2 모듈에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 도 3은 도 1의 광 치료장치의 제2 모듈(300)을 도시한 단면도이고, 도 4은 도 1의 광 치료장치의 제2 모듈(300)의 분해 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 모듈(300)의 내부에는 제2 광학소자 어셈블리(330), 제2 공진기(340) 및 제3 광학소자 어셈블리(350) 등이 구비될 수 있다. 여기서, 제2 광학소자 어셈블리(330)는 체결부(401)와 연결되는 전단부와 인접한 위치에 형성되어, 케이블(400)을 통해 전달되는 제1 광을 제2 공진기(340)로 입사시킨다. 그리고, 제3 광학소자 어셈블리(350)는 외부로 광이 조사되는 단부에 인접 설치되며, 제2 공진기(340)로부터 발생되는 광이 진행하는 경로를 형성한다. 이러한 제2 광학소자 어셈블리(330) 및 제3 광학소자 어셈블리(350)는 각각 복수개의 렌즈, 필터, 셔터 등 적어도 하나 이상의 광학소자를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제2 광학소자 어셈블리(330) 및 제3 광학소자 어셈블리(350) 사이에는 제2 공진기(340)가 설치된다. 제2 공진기(340)는 레이저 매질(341) 및 레이저 매질의 양측에 배치되는 반사거울(342, 343)을 포함하여 구성된다. 그리고, 제2 광학소자 어셈블리(330)를 통해 전달되는 제1 광을 이용하여, 제2 광을 발생시킬 수 있다.
여기서, 제2 공진기는 색소 레이저(dye laser)를 발생시킬 수 있도록, 레이저 매질로서 레이저 다이(laser dye)(341)를 이용할 수 있다. 본 실시예에서는 585nm 파장의 광을 발생시킬 수 있는 레이저 다이(341)를 이용하나, 이 이외에도 다양한 종류의 레이저 다이를 이용하여 구성할 수 있다.
제2 광학소자 어셈블리(330)로부터 제2 공진기(340) 내부로 제1 광이 입사되면, 제1 광은 레이저 다이(341)를 여기시켜 제2 파장의 광(본 실시예에서는 585nm 파장의 광)을 발생시킨다. 레이저 다이(341)에 의해 발생된 제2 파장의 광은 양측의 반사거울(342, 343) 사이를 공진하면서 증폭되며, 증폭된 광은 일측 반사거울을 통과하여 제3 광학소자 어셈블리(350) 방향으로 출력될 수 있다.
이때, 본체(100)로부터 제공되는 제1 파장의 광은 제2 공진기(340)에서 발생되는 제2 파장의 광과 상이한 파장을 갖는다. 따라서, 제1 파장의 광은 레이저 다이(341)를 여기시킨 후, 제2 공진기(340)의 반사거울(342, 343) 사이에서 공진이 이루어지지 못하면서 소진하게 된다.
따라서, 제2 공진기(340)는 제2 파장을 갖는 제2 광을 발생시키며, 제2 광은 제3 광학소자 어셈블리(350)를 통해 외부로 조사될 수 있다. 여기서, 제2 모듈(300)의 단부에는 제1 모듈과 마찬가지로 소정길이를 갖는 제2 팁(320)이 형성되고, 제2 팁(320)을 이용하여 타겟 위치와 소정 간격 이격된 상태로 제2 광을 조사하는 것이 가능하다.
이때, 제2 파장의 광을 발생시키는 레이저 다이(341)는 고형 색소로 이루어지며, 소정 횟수 이상으로 사용하게 되면 정상적인 광을 출력하는 것이 곤란하다. 따라서, 본 실시예에서는 일정 기간 사용 후 제2 모듈(300)의 레이저 다이(341)를 교체할 수 있도록 구성할 수 있다.
구체적으로, 제2 모듈(300)은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 전단부(proximal part)(301) 및 후단부(distal part)(302)로 분리 가능하게 구성될 수 있다. 전단부(301)는 일측이 케이블(400)과 체결 가능하게 구성되며, 내부에 제2 광학소자 어셈블리(330) 및 제2 공진기(340)의 일측 반사 거울(342)이 내부에 고정 설치되며, 제2 공진기(340)의 레이저 다이(341)의 일부가 수용되는 공간을 형성한다. 그리고, 후단부(302)는 말단에 제2 팁(320)이 구비되며, 내부에는 제3 광학소자 어셈블리(350) 및 제2 공진기의 타측 반사거울(343)이 고정 설치되며, 제2 공진기(340)의 레이저 다이(341) 나머지 일부가 수용되는 공간을 형성한다.
이와 같이 제2 모듈(300)을 구성하는 전단부(301) 및 후단부(302)는 도 4에 도시된 바와 같이 단부에 형성되는 나사산 형태의 체결 구조(303)에 의해 선택적으로 체결이 이루어질 수 있다. 따라서, 사용자는 레이저 다이(341) 교체시에 제2 모듈(300)의 전단부(301) 및 후단부(302)를 분리하여 레이저 다이(341)를 새로운 제품으로 교체한 후 다시 체결하여 손쉽게 사용하는 것이 가능하다.
여기서, 제2, 제3 광학소자 어셈블리(330, 350)를 비롯하여 제2 공진기(340)를 구성하는 반사 거울(342, 343) 등의 광학 소자는 제2 모듈(300)의 전단부(301) 및 후단부(302)에 각각 고정 설치되므로, 전단부(301)와 후단부(302)의 체결에 의해 동일한 광축을 유지하는 것이 가능하다. 그리고 레이저 다이(341)가 수용되는 공간을 형성하는 전단부 및 후단부의 수용부 내벽면에는 오링(O-ring)과 같은 완충부재(304)가 구비된다. 따라서, 전단부(301) 및 후단부(302) 체결시 오링에 의해 레이저 다이(341)의 위치가 고정되면서, 용이하게 동일한 광축 상에 정상적으로 위치시키는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예에서 따른 광 치료장치(10)는 하나의 장비를 이용하여, 핸드피스와 같은 모듈을 교체하는 방식으로 2개 이상의 파장의 광을 조사할 수 있다. 여기서, 제1 파장의 광은 본체(100)에 구비된 고체 레이저를 이용하여 일반적인 방식으로 발생되는 것에 비해, 제2 파장의 광은 핸드피스에 설치되는 레이저 다이(341)를 본체(100)에서 발생된 광으로 여기시켜 발생하는 구성이다. 따라서, 서로 다른 파장을 갖는 2개의 고체 레이저를 이용하여 구성하는 것에 비해, 광 치료장치를 컴팩트하게 구성하는 것이 가능하다.
여기서, 고체 레이저에 비해 사용 기간이 한정적인 다이 레이저를 적용하되 사용자가 레이저 다이를 용이하게 교체할 수 있도록 구성함으로써, 장치의 이용 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 전술한 광 치료장치의 제어부(170)는 컨트롤 패널(110)을 통해 사용자가 설정한 동작 내용 또는 사용자가 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)의 조작부(210, 310)를 이용하여 시술 중 조작하는 내용에 따라, 제1 공진기(130)를 비롯한 각종 구성요소를 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 환자의 치료 부위, 치료 병변 및 환자의 상태에 따라 다양하게 치료 내용을 설정하여 제1 광 및 제2 광을 조합하여 치료하는 것이 가능하다.
도 5은 도 1의 광 치료장치에서 조사되는 광원의 흡수 특성을 도시한 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인체 조직으로 조사되는 광의 파장에 따라 서로 다른 흡수 특성을 갖는다.
예를 들어, 1064nm의 파장을 갖는 광은 산소헤모글로빈(oxyhemoglobin), 탈산소헤모글로빈(deoxyhemoglobin), 멜라닌색소(Melanin) 및 물(water)에 대해 고르게 흡수되는 특성을 갖는다.
그리고, 532nm의 파장을 갖는 광 및 585nm의 파장을 갖는 광은 산소헤모글로빈(oxyhemoglobin), 탈산소헤모글로빈(deoxyhemoglobin) 및 멜라닌색소(Melanin)에 대해 매우 높은 흡수 특성을 갖는 것에 비해, 물(water)에 대해서는 매우 낮은 흡수 특성을 갖는다.
특히, 585nm 의 광은 산소헤모글로빈(oxyhemoglobin)에 대한 흡수 특성이 532nm 파장의 광보다 탁월하여, 광이 조사되는 영역을 통과하는 혈관의 건강 상태를 개선시키는 효과를 갖는다. 따라서, 585nm 파장의 광은 병변이 발생한 국소 부위 뿐 아니라 인접한 부분까지 광을 조사하여, 해당 조직의 호흡 및 영양 공급에 관여하는 혈관의 전반적인 건강 상태를 개선시킴으로써 치료 효과를 현저하게 개선시킬 수 있다.
나아가, 585nm의 광은 산소헤모글로빈(oxyhemoglobin)에 대한 흡수 특성이 멜라닌색소(melanin)에 비해 탁월하여, 다른 파장의 광에 비해 문신 제거를 비롯한 특이 시술에 현저한 효과를 갖을 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 광 치료장치는 이러한 효과를 충분히 활용할 수 있도록, 제1 파장의 광을 조사하는 제1 모듈과 제2 파장의 광을 조사하는 제2 모듈의 광 조사 특성을 상이하게 구성할 수 있다.
구체적으로, 제1 모듈은 제2 모듈에 비해 타겟 위치에서 단위 면적당 높은 에너지를 전달하도록 구성할 수 있다. 이는 제1 모듈 및 제2 모듈을 통해 조사되는 광의 출력, 광 펄스의 패턴 및 조사 면적 중 적어도 어느 하나를 조절하여 다양한 방식으로 구성할 수 있다. 이 가운데, 본 실시예에서는 제1 모듈 및 제2 모듈은 해당 모듈을 통해 광이 타겟 위치로 조사되는 면적을 상이하게 구성하여, 단위 면적당 상이한 에너지를 전달하도록 구성할 수 있다.
도 6은 도 1의 광 치료장치의 제1 모듈 및 제2 모듈에서 조사되는 광의 특성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 모듈(200)을 통해 조사되는 제1 광은 제2 모듈(300)을 통해 조사되는 제2 광에 비해, 타겟 위치에 작은 조사 면적으로 조사되도록 구성될 수 있다. 이러한 조사 면적의 크기는 제1 모듈(200)에 구비된 제1 광학소자 어셈블리(230) 및 제2 모듈(300)에 구비된 제3 광학소자 어셈블리(350) 설계시 광학소자의 종류 및 위치를 달리함으로써 조절하는 것이 가능하다.
여기서, 제1 광은 제1 모듈(200)을 통해 타겟 위치에서 1~10mm의 직경(d1)의 조사 면적을 갖고, 제2 광은 제2 모듈(300)을 통해 타겟 위치에서 4~20mm의 직경(d2)의 조사 면적을 갖도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 실시예에 제1 광의 조사면적은 2mm의 직경을 갖고, 제2 광의 조사면적은 5mm의 직경을 갖도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 제1 모듈(200)은 병변이 발생한 국소 위치를 조준하여 높은 에너지를 전달함으로써 해당 병변을 치료할 수 있다. 이에 비해, 제2 모듈(300)은 보다 넓은 조사 면적으로 광을 조사함으로써 국소 위치뿐 아니라 인접한 주변 조직으로까지 광을 조사하는 것이 가능하다.
이때, 제1 모듈은 1064nm 또는 532nm의 파장을 갖는 광을 타겟 위치에 조준 조사하여 해당 위치에 존재하는 기미, 잡티 등의 병변을 치료하고, 제2 모듈은 585nm의 광을 병변이 존재하는 위치뿐만 아니라 인접한 위치까지 낮은 에너지로 고르게 조사함으로써 해당 조직의 영양 공급 및 호흡을 관장하는 혈과의 상태를 개선시킬 수 있다. 따라서, 종래의 치료 방식에 비해 효과적으로 병변을 치료하는 것이 가능하며, 회복 또한 빠른 속도로 진행되는 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명은 상이한 파장을 갖는 적어도 2개 이상의 광을 조사할 수 있는 광 치료장치를 제공하되, 하나의 광은 국부 면적을 치료하기 위한 용도로 사용하고, 다른 하나의 광은 넓은 면적을 치료하기 위한 용도로 사용함으로써, 다양하고 효과적인 치료가 가능하며, 시술 소요 시간 또한 크게 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
다만, 이러한 적용예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 이 이외에도, 제1 모듈 및 제2 모듈이 타겟 위치에서 광이 조사되는 면적을 조절할 수 있도록, 각 모듈의 내부 광학 소자 중 적어도 하나 이상이 이동 가능하게 설치도록 구성하는 것도 가능하고, 이 외에도 다양한 방식으로 다양한 광 조사 특성을 구성할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 광 치료장치의 동작 방법 및 이를 이용한 치료 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 도 7은 도 1의 광 치료장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
우선, 사용자는 광 치료장치가 동작하는 내용을 설정하는 단계(S10)를 진행할 수 있다. 이러한 동작 내용의 설정은 사용자가 컨트롤 패널(110)을 이용하여 각각의 동작 단계의 구동 내용을 구체적으로 설정하는 것도 가능하고, 메모리상에 기 저장된 동작 내용 중 하나를 선택하는 방식으로 진행할 수 있다.
이러한 단계는 일반적으로 환자의 병변을 진단한 후, 이를 치료하기 위한 치료 내용을 설정하는 단계에 해당한다. 따라서, 본 실시예와 같이 제1 모듈이 532nm 파장의 광과 1064nm 파장의 광을 조사할 수 있도록 구성된 경우에는, 본 단계에서 환자의 병변에 고려하여 제1 모듈(200)을 통해 조사되는 광의 파장을 설정할 수 있다. 또한, 제1 모듈(200) 및 제2 모듈(300)을 이용하여 조사되는 광의 구체적인 파라미터 및 조사 회수(N) 등을 설정하는 것이 가능하다.
본 적용예에서는 일 예로서, 피부의 기미 및 홍반을 치료할 수 있도록 제1 모듈(200)을 통해 1064nm의 광을 조사하는 것으로 설정하였으며, 제1 모듈(200)을 이용한 치료 및 제2 모듈(300)을 이용한 치료를 각각 3 세트씩 진행하도록 설정하였다(N=3). 다만, 이는 일 예로서 이 이외에도 환자의 병변에 따라 다양하게 치료 내용을 설정할 수 있음은 물론이다.
광 치료장치의 동작 내용이 설정되면, 제1 동작 단계를 진행한다(S20). 제1 동작 단계는 케이블에 제1 모듈(200)을 체결시킬 상태에서, 제1 모듈(200)을 타겟 위치로 위치시키는 단계 및 해당 타겟 위치로 제1 광을 조사하는 단계를 포함하여 진행할 수 있다.
여기서, 제1 동작 단계는 전술한 바와 같이 제1 모듈을 통해 높은 출력의 제1 광을 협소한 면적에 조사하여 해당 위치의 병변을 치료하는 방식으로 진행된다. 따라서, 제1 모듈을 위치시키는 단계는 치료하고자 하는 기미 또는 홍반의 위치가 제1 팁의 중심에 위치하도록 한다. 그리고, 제1 광을 조사하는 단계는 제1 모듈의 조작부를 이용하여 기 설정된 시간 동안 해당 위치로 제1 광을 조사한다. 이때, 제1 광은 1064nm의 파장을 갖고, 기미 또는 홍반이 위치하는 직경 2mm 내외의 면적으로 조사된다. 다만, 이는 일 예로서 시술 내용 및 시술 부위에 따라 제1 광이 조사되는 조사 면적을 상이하게 구성할 수 있음은 물론이다.
한편, 이러한 제1 동작 단계는 유사한 병변이 나타나고 있는 복수의 위치에 동일한 방식으로 제1 광을 반복하여 조사할 수 있다. 따라서, 소정 위치에 제1 광을 조사한 후, 유사한 병변이 나타나는 다른 위치로 제1 모듈을 위치시킨 후 제1 광을 조사하는 방식으로 복수 회에 걸쳐서 진행할 수 있다.
위와 같은 방식으로 제1 동작 단계가 종료되면, 제2 동작 단계를 진행할 수 있다(S30). 제2 동작 단계는 케이블에서 제1 모듈을 분리한 후 제2 모듈을 체결시킨 상태에서, 제2 모듈을 타겟 위치로 위치시키는 단계 및 해당 타겟 위치로 제2 광을 조사하는 단계를 포함하여 진행할 수 있다.
여기서, 제2 동작 단계는 전술한 바와 같이 제2 모듈을 통해 상대적으로 낮은 출력의 제2 광을 보다 넓은 면적에 조사하여 병변 발생 위치 및 이와 인접한 위치까지도 치료할 수 있는 방식으로 진행된다. 따라서, 제2 모듈을 위치시키는 단계는 치료하고자 하는 기미 또는 홍반이 밀접한 위치 뿐 아니라 이와 인접한 위치로 제2 모듈을 위치시킬 수 있다. 그리고, 제2 광을 조사하는 단계는 제2 모듈의 조작부를 이용하여 기 설정된 시간 동안 해당 위치로 제2 광을 조사한다. 이때, 제2 광은 585nm의 파장을 갖고 직경 5mm 내외의 면적으로 조사된다.
이때, 제2 동작 단계는 치료 영역에 속하는 복수의 위치에 동일한 방식으로 제2 광을 반복하여 조사하는 것도 가능하다. 다만, 제1 동작 단계에서는 특정 위치에 제1 모듈을 고정시키고 제1 광을 조사한 후, 광 조사를 종료한 상태에서 위치를 이동시키고 다시 광을 조사하였던 것에 비해, 제2 광은 제1 광과 달리 단위 면적당 낮은 에너지를 전달하도록 조사되므로, 제2 광이 조사되는 상태에서 위치를 변경하면서 여러 위치로 광을 조사하는 것이 가능하다. 따라서, 제2 동작 단계에서 제2 광을 조사하는 시간(레이저 펄스가 반복하여 제공되는 시간)은 제1 동작 단계에서 제1 광을 조사하는 시간에 비해 길게 설정될 수 있다.
이러한 제1 동작 단계 및 제2 동작 단계는 치료 내용에 따라 각각 단수 회씩 진행되는 것도 가능하나, 본 실시예와 같이 3회씩 반복하도록 설정된 경우에는 제1 동작 단계 및 제2 동작 단계를 추가적으로 2회에 걸쳐 반복 진행한 후 종료될 수 있다.
이 경우, 기미 및 홍반의 치료에 효과가 있는 1064nm 파장을 이용하여 국소 위치를 치료하고, 헤모글로빈 및 멜라닌에 대한 흡수성이 높은 585nm 파장을 이용하여 기미 및 홍반 치료를 보완함으로써 치료 효과가 개선될 뿐 아니라, 585nm 파장으로 인접한 부위까지 에너지를 제공함으로써 전반적인 색소 침착을 개선시키고, 치료 부위의 혈관 상태를 호전시킴으로써 병변의 치료 효과 및 회복 기전이 현저하게 개선되는 장점이 있다.
다만, 전술한 동작 방법에서는 제1 모듈에서 1064nm 파장의 광을 조사하여 피부의 기미 및 홍반을 치료하는 방법에 대해 설명하였으나, 이 이외에도 제1 모듈에서 532nm 파장의 광을 조사하여 피부의 잡티를 제거하고 피부톤을 맑게 해주는 시술을 진행하는 것도 가능하다. 이러한 시술은 동작 내용을 결정하는 단계(S10)에서 제1 모듈을 통해 조사되는 광의 파장, 제1 동작 단계와 제2 동작 단계를 진행하는 회수 및 패턴을 설정하여 진행할 수 있으며, 각각의 동작 단계는 앞서 설명한 내용과 유사하게 진행되므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 다만, 이 경우 또한 잡티를 제거하고 피부톤을 맑게 함에 있어 치료 효과 및 회복 기전이 현저하게 개선되고, 치료 시간 또한 크게 단축되는 장점이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광 치료장치는 서로 상이한 2개의 파장의 광을 조사할 수 있도록 구성됨으로써, 다양한 병변에 대한 치료가 가능하며, 각 병변에 대해서도 최적의 에너지를 제공하여 치료 효과를 개선시킬 수 있다.
여기서, 광 치료장치는 2개의 파장의 광 중 하나는 색소 레이저를 이용하여 구성함으로서 구성을 보다 컴팩트하게 하였으나, 색소 레이저의 레이저 다이를 교체 가능하게 구성함으로써 색소 레이저의 단점인 사용 수명의 문제점을 해결할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 Nd:Yag 레이저 및 색소 레이저를 이용하여, 하나의 모듈에서는 1064nm 파장 또는 532nm 파장의 광을 조사하고, 나머지 하나의 모듈에서는 585nm 파장의 광을 조사하도록 구성하였으나, 이는 일 예로서 이 이외에도 다양한 레이저 이득 매질을 이용하여 다양한 파장의 광을 조사할 수 있도록 변경 실시할 수 있음은 물론이다.
또한, 전술한 실시예에서는 구체적으로 서술하지 않았으나, 광 치료장치가 케이블에 제1 모듈 및 제2 모듈을 택일적으로 체결하는 방식으로 구성되므로, 광 치료장치의 디스플레이를 통하여 체결된 모듈의 종류 및 모듈의 체결 상태를 표시하거나, 나아가 설정된 모드와 상이한 종류의 모듈이 체결된 경우에는 이상을 알리거나 레이저가 전달되지 않도록 안전 동작을 수행하는 등의 구성을 부가적으로 실시할 수 있다.
나아가, 본 실시예에서는 제1 모듈 및 제2 모듈이 본체의 케이블에 택일적으로 체결되는 구성을 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며 이 이외에도 다양하게 설계 변경할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 모듈 및 제2 모듈이 각각 별도의 케이블에 의해 본체에 연결 설치되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 본체의 내부에는 제1 공진기로부터 제1 모듈로 광이 전달되는 제1 광 경로 및 제2 모듈로 광이 전달되는 제2 광 경로를 별도로 구성하며, 내부의 일부의 광학 부재(예를 들어, 반사거울 142)가 선택적으로 이동하여 제1 광이 진행하는 경로를 선택적으로 전환시키는 경로전환부의 역할을 수행하도록 구성할 수 있다. 그리고, 이 이외에도 다양한 방식으로 본 발명을 변경 실시할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1 파장의 광을 발생시키는 제1 공진기를 구비한 본체;
    상기 본체에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 제1 공진기에서 발생된 상기 제1 파장의 광을 전달받아 외부로 조사하는 제1 모듈; 그리고,
    상기 본체에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 제1 공진기에서 발생된 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 파장의 광을 발생시키고, 상기 제2 파장의 광을 외부로 조사하는 제2 모듈;을 포함하는 광 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모듈은 상기 제2 파장의 광을 발생시키는 제2 공진기를 구비하고, 상기 제2 공진기는 상기 본체로부터 전달된 상기 제1 파장의 광에 의해 여기되어 상기 제2 파장의 광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 공진기는 레이저 다이(laser dye) 및 상기 레이저 다이의 양측에 설치되는 한 쌍의 반사 거울을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 공진기의 상기 레이저 다이(laser dye)는 교체 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 모듈은 1064nm 또는 532nm 파장의 광을 조사하고, 상기 제2 모듈은 585nm의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 모듈을 통해 조사되는 상기 제2 파장의 광은 상기 타겟 위치에서 직경이 4~20mm 인 조사면적을 갖는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈이 택일적으로 체결 가능하게 설치되는 체결부를 더 포함하고, 상기 제1 공진기로부터 발생된 상기 제1 파장의 광은 상기 체결부를 통과하여 상기 제1 모듈 또는 상기 제2 모듈로 전달되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 본체는 상기 제1 공진기로부터 발생된 상기 제1 파장의 광이 상기 제1 모듈로 전달되는 제1 경로 및 상기 제2 모듈로 전달되는 제2 경로를 포함하여 구성되며, 상기 제1 파장의 광이 상기 제1 경로와 상기 제2 경로 중 어느 하나의 경로를 통해 전달되게 하는 경로조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  9. 본체에 구비된 제1 공진기를 구동하여, 상기 제1 공진기로부터 발생되는 제1 파장의 광을 제1 모듈을 통해 외부로 조사하는 제1 동작 단계; 그리고,
    상기 제1 공진기로부터 발생되는 상기 제1 파장의 광을 제2 모듈로 전달하고, 상기 제2 모듈에서 상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 파장의 광을 발생시켜 외부로 조사하는 제2 동작 단계;를 포함하는 광 치료장치의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 모듈은 상기 제2 파장의 광을 발생시키는 제2 공진기를 구비하고, 상기 제2 동작단계는 상기 제2 모듈의 상기 제2 공진기가 상기 제1 공진기로부터 전달된 상기 제1 파장의 광에 의해 여기되어 상기 제2 파장의 광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 광 치료장치의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 공진기는 레이저 다이(laser dye) 및 상기 레이저 다이의 양측에 설치되는 한 쌍의 반사거울을 포함하여 구성되며, 상기 레이저 다이는 교체 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치의 동작 방법
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 동작 단계는 상기 제1 모듈을 통해 1064nm 또는 532nm의 광을 조사하고, 상기 제2 동작 단계는 상기 제2 모듈을 통해 585nm의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광 치료장치의 동작 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 동작 단계에서 상기 제2 파장의 광은 상기 타겟 위치에서 직경이 4~20mm 인 조사 면적을 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치의 동작 방법.
  14. 제1 공진기를 구동하여, 제1 파장의 광을 조직에 조사하는 단계;
    상기 제1 파장의 광을 이용하여 제2 공진기를 여기시켜 제2 파장의 광을 발생시키고, 상기 제2 파장의 광을 상기 조직에 조사하는 단계를 포함하는 광 치료장치를 이용한 치료방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 1064nm 또는 532nm의 파장을 갖는 광이고, 상기 제2 파장의 광은 585nm의 파장을 갖는 광인 것을 특징으로 하는 광 치료장치를 이용한 치료방법.
  16. 제14항에 있어서,
    제2 파장의 광은 상기 타겟 위치에서 직경이 4~20mm 인 조사 면적을 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치를 이용한 치료방법.
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