WO2014193029A1 - 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법 - Google Patents

피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a laser irradiation apparatus for treating the skin and a laser irradiation method for treating the skin using the same, and more particularly, applying a fractional laser technology to obtain various skin treatment effects from skin regeneration after forming a fine hole in the skin.
  • a laser treatment apparatus for treating the skin which improves the treatment effect, and a laser treatment method for treating the skin using the same.
  • Laser treatment techniques are used for various purposes such as preventing hair loss, promoting hair growth, skin peeling, skin regeneration, whitening, removing wrinkles and spots, and removing blemishes. There are differences, and even for the same purpose, there are differences in the conditions under which the laser beam is irradiated and the apparatus used.
  • techniques for activating the dermal layer for wrinkle removal, skin regeneration, and the like are used to treat the entire treatment area with a laser, and to treat fine parts using a micro lens array or a laser scanner.
  • the method of treating the entire treatment area with a laser is a method of transmitting light energy from the epidermis to the dermis layer throughout the treatment area.
  • the skin is widely regenerated, the risk is high due to the high energy transfer by the light energy.
  • a method of irradiating a laser beam in the form of a spot is used, and in this case, a plurality of laser beam spots (micro laser beams) are formed using a micro lens array or a laser scanner.
  • the above-described skin treatment method can deliver significantly improved energy to a certain penetration depth while forming a micro treatment area, thereby significantly improving the sequelae compared to the entire treatment.
  • the laser increases the collagen synthesis in the skin to help skin regeneration and restore skin elasticity to improve wrinkles, wounds, etc.
  • a micro fractional technique using an Erb glass laser is applied, more precise and safe procedures are possible.
  • the laser treatment method using the fractional technique has been applied in various forms.
  • the Fraxel laser of the United States is one of them, which is a way that the laser beam irradiated from the laser scanner proceeds in one direction while maintaining a constant distance from each other, as shown in FIG.
  • this method since the laser beam is moved in one direction and repeated irradiation is performed, another laser beam is irradiated to the adjacent part before cooling the area irradiated with the laser beam first, and the cooling effect is lowered. After hyperpigmentation) and DT It was hard to expect a decline.
  • the laser beam emitted from the laser scanner is irradiated to the skin in an irregular pattern, and the principle is that the previous shot in the next shot operation is formed while forming a space between the irradiation point and the irradiation point.
  • the concept is to secure cooling time.
  • the position of the next shot in forming the laser irradiation point is to irradiate the laser beam as far as possible from the previous shot.
  • the irregular pattern is repeated, the laser beam is irradiated with another laser before the once irradiated position is cooled.
  • the beam could be irradiated repeatedly, which is PIH and DT It was hard to expect a decline.
  • the conventional laser treatment device has a limitation in that its size is very large and its mobility is not good, and it is difficult to carry and can not be used in various places.
  • An object of the present invention is to provide a laser irradiation apparatus for treating skin and a laser irradiation method for treating the skin using the same, which enhances a reduction effect and solves the problem of repeatedly irradiating a laser beam at a specific position, thereby preventing local burns. have.
  • the present invention provides a laser pattern having a regularity, and prevents overlapping irradiation of the local position from the setting of on-time and off-time, and cooling time for the laser irradiation position Secure it.
  • the present invention for this process of setting a differentiated laser output value for the surgical site of the patient; Setting a ratio of laser on-time and off-time for the pulse signal; Irradiating an area laser of 500 nm to 700 nm along the outer boundary form after calling any one of various forms of the outer boundary line stored in the procedure region display DB 150; Calling the movement pattern stored in the laser movement pattern DB 160 to determine a movement direction of the treatment laser beam in a coordinate range not to deviate from the outer boundary line; Irradiating a laser beam in a wavelength range of 500 nm to 11,000 nm along the movement pattern called from the laser movement pattern DB 160 to a skin treatment site.
  • the laser irradiation apparatus for skin treatment according to the present invention and the laser irradiation method for treating the skin using the same, by securing the cooling time for the position where the laser beam is sent during the skin treatment process irradiating the laser beam to the skin PIH and D.T.
  • the cooling time for the position where the laser beam is sent during the skin treatment process irradiating the laser beam to the skin PIH and D.T.
  • FIG. 1 illustrates irradiation patterns of a conventional Fraxel laser and a Sellas laser.
  • FIG. 2 is an exemplary view of the irradiation view of the present invention MiDi-SRS device and the conventional laser device.
  • FIG. 3 is a block diagram of a laser irradiation apparatus for treating skin according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows the on-time and off-time of the pulse in the laser irradiation method for skin treatment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of a laser irradiation method for treating skin according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view comparing laser beam movement patterns of the present invention MiDi-SRS device and the conventional cellar device.
  • Figure 7 shows the experimental results corresponding to the laser irradiation method by the irregular pattern and the laser irradiation method by the irregular pattern in the laser treatment method for skin treatment according to an embodiment of the present invention.
  • treatment area display DB 160 laser movement pattern DB
  • optics 220 laser scanner
  • Y-axis reflection mirror 224 Y-axis control motor
  • FIG. 3 is a block diagram of a laser irradiation apparatus for treating skin according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the laser irradiation apparatus for skin treatment is largely, the power supply unit 110, the central control unit 120, the laser output control unit 130, the laser oscillation unit 140, the treatment area
  • the main body 100 and the tablet PC 300 is configured to include a wireless signal transmission and reception unit 400a, 400b for two-way wireless communication between each other.
  • the main body 100 forms an overall appearance of the device in a configuration to accommodate each circuit unit therein, and further forms a mounting groove in the upper portion so as to couple the tablet PC 300 to be described later.
  • a configuration can provide a configuration in which the tablet PC 300 is detachable from the main body 100, thereby minimizing the volume when the tablet PC 300 is stored in a bag, etc., which corresponds to a configuration that improves portability and mobility of the laser treatment apparatus.
  • the power supply unit 110 Inside the main body 100, the power supply unit 110, the central control unit 120, the laser output control unit 130, the laser oscillation unit 140, the treatment area display DB 150, the laser movement pattern DB It further includes a circuit configuration corresponding to (160).
  • the power supply unit 110 receives external power and functions to supply driving power to each circuit unit and the device.
  • the central control unit 120 is responsible for the overall operation control for each component accommodated in the main body 100 and the handpiece 200, the equipment for the skin treatment action using the laser according to the input information set by the user In charge of the overall control of the.
  • the laser output control unit 130 controls the overall process of the output of the laser, and controls the output form and output value of the laser distinguished according to the set value input from the user.
  • the output value control of the laser may separately output the region display function and the skin penetration hole formation function for the treatment target site of the patient.
  • the laser irradiation apparatus can adjust the ratio of the laser on-time and off-time during the operation pulse control, which efficiently manages the cooling time for the laser beam irradiation position It is to improve the skin treatment effect and to prevent concerns about the occurrence of local burns.
  • the laser oscillator 140 generates a laser irradiated to a patient's surgical site, and the laser beam is controlled by the laser output control unit 70 to mark the area of the surgical site according to the laser output value, and penetrates the skin to a minute hole having a predetermined depth.
  • Each of the main lasers can be formed.
  • the wavelength range of the area display laser for displaying the area of the treatment area is 500 nm to 700 nm
  • the wavelength range of the main laser for forming the skin penetration hole is 500 nm to 11,000 nm.
  • the surgical region display DB 150 is pre-set and stored in a variety of forms of the outer boundary line for the patient's treatment area, various shapes may be applied, the shape arbitrarily set by the user may be applied.
  • the outer boundary line for such a treatment area is required to preset the treatment range for forming the laser skin penetration hole.
  • the laser movement pattern DB 160 has a regular pattern in which the movement direction of the laser is made within the boundary line of the treatment area called through the treatment area display DB 150. Store and store the moving coordinate values so that they can be made.
  • the regular pattern of movement of the laser beam for the procedure reduces the concern that the laser is repeatedly irradiated for a specific location, which irradiates the laser beam at an even area and improves skin cooling efficiency, thereby improving the skin image at the local location. It is to prevent.
  • the handpiece 200 directly irradiates a laser beam by approaching a patient's surgical site, and receives the laser beam generated by being connected to the optical cable 10 from the laser oscillator 140 of the main body 100 to perform the patient's procedure. Investigate directly to the site.
  • the inside of the handpiece 200 further includes a configuration corresponding to the optical unit 210 and the laser scanner 220.
  • the above configuration is a laser scanner at a position spaced 100 mm from the bottom of the handpiece 200.
  • the 220 is disposed to form the appropriate focusing for the skin treatment position, and the optical unit 210 is disposed on one side or the top thereof to supply the laser balanced light to the laser scanner 220.
  • the optical unit 210 generates a balanced light in outputting the laser generated by the laser oscillator 140, and more specifically, the laser generated and output from the laser oscillator 140 through the optical cable 10 When delivered to the handpiece 200, it generates and outputs the balanced light in the optical unit 210 configured by applying the balanced lens.
  • the spot size of the position where the laser output from the optical unit 210 is in contact with the skin is preferably applied 10 ⁇ m ⁇ 1000 ⁇ m.
  • the laser scanner 220 includes a function of controlling the position coordinates to which the laser beam is irradiated by irradiating a laser beam transmitted from the optical unit 60 to a surgical site of a patient. That is, the laser scanner 220 includes an X-axis control motor 222 for adjusting angles of the X-axis reflection mirror 221 and the X-axis reflection mirror 221, a Y-axis reflection mirror 223, and the Y-axis. By including the Y-axis control motor 224 to adjust the angle of the reflection mirror 223 will be able to vary the position coordinates of the laser beam irradiated to the treatment site.
  • the tablet PC 300 may implement a data input and screen display function by a touch screen method, input various setting values related to the transmission of the laser, and display the progress of the laser transmission.
  • a CPU and a memory may be built in to store arithmetic and data.
  • the tablet PC 300 as described above is configured to be detachable to the mounting groove of the main body 100 to provide portability and mobility for the tablet PC 300 or the main body 100.
  • the wireless signal transmission and reception unit 400a and 400b provide a communication environment and means for bidirectional wireless communication between the central control unit 120 and the tablet PC 300 on the main body 100, respectively, and the main body 100 And a wireless signal transmission and reception unit 400a and 400b in the tablet PC 300 to allow remote control of the main body 100 using the tablet PC 300.
  • a wireless signal transmission and reception unit 400a and 400b in the tablet PC 300 to allow remote control of the main body 100 using the tablet PC 300. This is because the handpiece 300 and the tablet PC 300 corresponding to the display means and the input means are disposed adjacent to enable efficient and easy treatment for the patient, and using the tablet PC 300 for a long distance. In addition, the laser treatment behavior can be controlled.
  • the wireless signal transmission and reception method is characterized in that the Bluetooth method is applied.
  • Laser irradiation method for treatment of skin is largely, 1) laser output value setting process-> 2) laser on-time and off-time ratio setting process for the pulse signal-> 3 ) Calling process line outside the treatment area-> 4) Calling process of laser movement pattern-> 5) Formation of skin penetration hole using laser.
  • the wavelength value of the laser is set within the range of 500 nm to 11,000 nm, which is differentiated according to the treatment target, and when the multi-pulse type laser is sent out, the number of times of the laser that is continuously sent at one time is set.
  • the depth of the hole through which the laser penetrates into the skin, the treatment point density of the laser, and the energy level per pulse can be set.
  • the laser pulse for skin treatment has a laser on-time for maintaining at least one laser beam delivery operation and an off-time during which the laser beam is not emitted for cooling to the laser irradiation position. time) and the process is repeated. At this time, the laser sending time (on-time) and off-time (off-time) is properly adjusted according to the skin condition and the treatment site of the patient to secure the skin cooling time to prevent local burns.
  • the patient's skin treatment area Prior to irradiating the treatment laser beam to the patient's skin, the patient's skin treatment area is marked using an outer boundary laser. This is applied by selecting and calling any one of various shapes of the outer boundary line stored in the treatment area display DB 150, wherein the called outer boundary line is a laser treatment site having a wavelength value of 500 nm to 700 nm. Is investigated.
  • the movement pattern is irradiated with the treatment laser beam within the outer boundary line which is called from the procedure region display DB 150 and applied. This is called to apply any one of the various movement patterns stored in the laser movement pattern DB (160) for regular movement of the laser beam, which reduces the concern that the laser beam is repeatedly irradiated for a specific local position. .
  • the laser beam in the wavelength range of 500 nm to 11,000 nm set by the user is irradiated to the skin treatment site to form a fine skin penetration hole and obtain a skin treatment effect from the regeneration of the corresponding area, and the movement called from the treatment area display DB 150.
  • the irradiation position of the laser beam is regularly irradiated with regularity.
  • the pattern coordinates are moved to one side, or the pattern is reduced or enlarged at an equal ratio to have regularity but different coordinates. After resetting to form a value, the laser beam irradiation operation is repeated according to the reset pattern.
  • the various setting values input from the user as described above are made of a wireless control signal through the tablet PC 300, the central control unit 120 of the main body 100 receives the control signal to each circuit unit and device It transmits an operation control signal.
  • FIG. 6 is an exemplary view illustrating a movement pattern of a laser beam having regularity in the laser irradiation method for skin treatment according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is irregular in the laser irradiation method for skin treatment according to an embodiment of the present invention.
  • the experimental results corresponding to the laser irradiation method by the pattern and the laser irradiation method by the regular pattern are shown.
  • the laser beam when the laser beam is irradiated from an irregular pattern and when irradiated by a pattern having regularity, the fear of repeatedly irradiating the laser beam with respect to a local position is reduced, and the laser beam may be irradiated to even areas.
  • the experimental results were confirmed.

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Abstract

본 발명은 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법에 관한 것으로서, 레이저빔을 피부에 조사하는 피부 시술 과정에서 레이저빔이 송출되는 위치에 대한 냉각시간을 확보하여 PIH 및 D.T. 감소 효과를 증대시키고, 특정 위치에 레이저빔이 반복 조사되는 문제점을 해소하여 국소적 화상이 발생하지 않도록 하는 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법을 제공하는 것이다.

Description

피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법
본 발명은 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 피부에 미세한 홀을 형성한 후 피부 재생으로부터 다양한 피부 치료효과를 얻는 프랙셔널 레이저 기술을 적용하되, 레이저빔 조사 위치에 대한 냉각시간을 고려하여 안정적인 시술이 가능하고 치료효과를 향상시킨 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법에 관한 것이다.
오늘날 치료 등의 목적을 위해 레이저빔을 피부에 조사하여 시술하는 다양한 레이저 치료 기법이 개발되고 있으며, 레이저 치료 기법의 이용을 위한 의료용 레이저 장치 역시 활발하게 연구되고 있다.
레이저를 이용한 치료 기법은 탈모 방지나 발모 촉진, 피부 박피, 피부 재생, 미백, 주름이나 반점 제거, 기미 제거 등 다양한 목적으로 사용되고 있으며, 레이저를 이용한다는 점을 제외하고 사용 목적에 따라서 장치 및 기법에는 차이가 있고, 동일 목적이라 하더라도 레이저빔을 조사하는 조건이나 사용하는 장치에 차이가 있다.
예를 들어, 주름 제거, 피부 재생 등을 위해 진피층을 활성화시키는 기술은 레이저로 시술부위 전체를 치료하는 방법과, 마이크로 렌즈 어레이 또는 레이저 스캐너를 이용하여 미세 부분을 치료하는 방법 등이 이용되고 있다.
레이저로 시술부위 전체를 치료하는 방법은 표피부터 진피층까지 광 에너지를 시술부위 전체에 전달하는 방법으로, 피부를 넓게 재생시키기는 하지만, 광에너지에 의한 높은 에너지 전달로 인해 위험성이 높음은 물론, 시술부위에 심한 통증을 동반하여 치료하기가 까다로운 부작용들이 많고, 장기적인 치료와 긴 회복시간을 필요로 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이저빔을 스팟 형태로 조사하는 방법이 이용되고 있으며, 이때 마이크로 렌즈 어레이나 레이저 스캐너를 이용하여 복수의 레이저빔 스팟(마이크로 레이저빔)을 형성하게 된다.
상기한 피부 치료 방법은 미세 치료 영역을 형성하면서 일정한 투과 깊이까지 에너지를 전달하여 치료하므로 전체 치료에 비해 후유증을 현저히 개선시킬 수 있다.
한편, 의료용 레이저 스캐너의 경우, 종래에는 직경 1mm 이상의 비교적 큰 레이저빔을 일정한 피부 면적 전체에 조사하는 방식을 사용하였으나, 최근에는 마이크로 프랙셔널 기술(Micro Fractional Technology)이 개발되어 1mm 이하로 매우 작게 만든 마이크로 레이저빔을 띄엄띄엄 조사하는 기법이 이용되고 있다.
레이저는 피부 속 콜라겐 합성을 증가시켜 피부 재생을 돕고 피부탄력을 회복시켜 주름, 상처 등을 개선시키는데, 어븀(Er) 글래스 레이저 등을 이용한 마이크로 프랙셔널 기술을 적용하는 경우 보다 정교하고 안전한 시술이 가능해짐은 물론, 피부에 상처를 주지 않고 회복되는 시간이 필요 없을 정도로 시술 직후부터 정상적인 생활이 가능한 장점이 있다.
상기와 같이 프랙셔널 기술을 적용한 레이저 시술 방법은 다양한 형태가 적용된 바 있다.
먼저, 미국의 프락셀(Fraxel) 레이저가 그 중 하나인데, 이는 도 1에 도시한 바와 같이 레이저 스캐너로부터 조사되는 레이저빔이 상호 일정한 이격거리를 유지하면서 일 방향으로 진행되는 방식이다. 하지만 이와 같은 방식은 레이저빔이 일 방향으로 이동하면서 반복적인 조사가 이루어지기 때문에 먼저 레이저빔이 조사된 부위가 미처 냉각되기 전에 인접부위에 또 다른 레이저빔이 조사되면서 냉각효과가 낮아지면서 PIH(염증후 과색소침착)와 D.T. 감소를 기대하기 어려웠다.
뿐만 아니라, 주름 감소 효과 면에서도 레이저빔이 이와 같은 패턴으로 조사되면 피부 확대시 해부학적 구조와의 불일치로 큰 효과를 기대하기 어려웠다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로는 한국의 셀라스(Sellas) 레이저가 제안된 바 있다. 이는 도 1에 도시한 바와 같이 레이저 스캐너로부터 송출되는 레이저빔은 불규칙적인 패턴을 형성하며 피부에 조사되는 것인데, 그 원리는 조사점과 조사점 사이의 이격 공간을 형성하면서 다음 샷 동작에서 이전 샷의 쿨링타임(Cooling time)을 확보한다는 개념이다. 즉, 레이저 조사점을 형성함에 있어서 다음 샷의 위치는 이전 샷으로부터 가능한 먼 위치에 레이저빔을 조사한다는 것인데, 이러한 불규칙 패턴도 그 횟수가 반복되면 한 번 조사된 위치가 냉각되기 전에 이후 또 다른 레이저빔이 반복 조사될 수 있었고, 이는 PIH 및 D.T. 감소를 기대하기 어려웠다.
뿐만 아니라, 조사점의 지나친 불규칙성은 특정 위치에 대한 레이저의 반복 조사로부터 국소적 화상의 위험성이 상승하는 문제점도 있었다.
또한, 종래의 레이저 치료장치는 그 크기가 매우 커서 이동성이 좋지 못하고, 휴대가 곤란하여 다양한 장소에서 사용할 수 없다는 한계성이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 레이저빔을 피부에 조사하는 피부 시술 과정에서 레이저빔이 송출되는 위치에 대한 냉각시간을 확보하여 PIH 및 D.T. 감소 효과를 증대시키고, 특정 위치에 레이저빔이 반복 조사되는 문제점을 해소하여 국소적 화상이 발생하지 않도록 하는 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 규칙성을 갖는 레이저 패턴과, on-time 및 off-time의 설정으로부터 국소적 위치에 대한 중복 조사를 방지하고 레이저 조사위치에 대한 냉각시간을 확보하도록 한다.
이에 대한 본 발명은 환자의 시술부위에 대해 차별화된 레이저 출력값을 설정하는 과정; 펄스 신호에 대하여 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time)의 비율을 설정하는 과정; 시술영역표시DB(150)에 보관된 다양한 외곽 경계선의 형태 중 어느 하나를 호출한 후 외곽 경계선 형태를 따라 500㎚ ~ 700㎚의 영역표시 레이저를 조사하는 과정; 레이저이동패턴DB(160)에 보관된 이동 패턴을 호출하여 상기 외곽 경계선을 벗어나지 않는 좌표 범위에서 치료용 레이저빔의 이동 방향을 결정하는 과정; 레이저이동패턴DB(160)로부터 호출된 이동 패턴을 따라 500㎚ ~ 11,000㎚ 파장 범위의 레이저빔을 피부 시술부위에 조사하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피부 치료용 레이저 조사장치 및 이를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법에 의하면, 레이저빔을 피부에 조사하는 피부 시술 과정에서 레이저빔이 송출되는 위치에 대한 냉각시간을 확보하여 PIH 및 D.T. 감소 효과를 증대시키고, 특정 위치에 레이저빔이 반복 조사되는 문제점을 해소하여 국소적 화상이 발생하지 않도록 한 효과가 있다.
도 1은 종래의 프락셀(Fraxel) 레이저와 셀라스(Sellas) 레이저의 조사 패턴을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명 MiDi-SRS 장치와 기존 레이저 장치의 조사 뷰에 대한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사장치에 대한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법에서 펄스의 on-time 및 off-time을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명 MiDi-SRS 장치와 기존의 셀라스 장치에 대한 레이저빔 이동패턴을 비교한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법에서 불규칙 패턴에 의한 레이저 조사방식과 규칙 패턴에 의한 레이저 조사방식에 해당하는 실험 결과를 나타낸 것이다.
<부호의 설명>
100 : 본체
110 : 전원공급부 120 : 중앙제어부
130 : 레이저출력제어부 140 : 레이저발진부
150 : 시술영역표시DB 160 : 레이저이동패턴DB
200 : 핸드피스
210 : 광학부 220 : 레이저스캐너
221 : X축 반사거울 222 : X축 제어모터
223 : Y축 반사거울 224 : Y축 제어모터
300 : 태블릿PC
400a, 400b : 무선신호송수신부 10 : 광케이블
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사장치에 대한 블록 구성도이다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 피부 치료용 레이저 조사장치의 구성은 크게, 전원공급부(110)와, 중앙제어부(120)와, 레이저출력제어부(130)와, 레이저발진부(140)와, 시술영역표시DB(150)와, 레이저이동패턴DB(160)를 포함하여 구성되는 본체(100)와; 상기 본체(100)로부터 광케이블(10)로 연결되고, 광학부(210)와, 레이저스캐너(220)를 포함하여 구성되는 핸드피스(200)와; 상기 본체(100)로부터 탈부착 가능하도록 구성되는 태블릿PC(300)와; 상기 본체(100)와 테블릿PC(300) 상호간에 양방향 무선 통신할 수 있는 무선신호송수신부(400a, 400b)를 포함하여 구성된다.
본체(100)는 내부에 각 회로부를 수용하는 구성으로 기기의 전체 외형을 형성하며, 상부에는 후술되는 테블릿PC(300)를 결합시킬 수 있도록 거치홈을 더 형성한다. 이와 같은 구성은 테블릿PC(300)가 본체(100)로부터 탈부착되는 구성을 제공함으로 가방 등에 수납시 부피를 최소화할 수 있으며, 이는 레이저 치료장치의 휴대성 및 이동성을 향상시킨 구성에 해당된다.
이와 같은 본체(100) 내부에는 전원공급부(110)와, 중앙제어부(120)와, 레이저출력제어부(130)와, 레이저발진부(140)와, 시술영역표시DB(150)와, 레이저이동패턴DB(160)에 해당하는 회로 구성을 더 포함한다.
상기 전원공급부(110)는 외부 전원을 공급받아 각 회로부 및 기기에 구동전원을 공급하는 기능을 한다.
상기 중앙제어부(120)는 본체(100) 및 핸드피스(200) 내에 수용된 각 구성부에 대한 전체적인 동작 제어를 담당하는 것으로, 사용자로부터 설정된 입력정보에 따라 레이저를 이용한 피부 치료행위가 이루어질 수 있도록 장비의 전체적인 제어를 담당한다.
상기 레이저출력제어부(130)는 레이저의 출력에 관한 전반적인 과정을 제어하는 것으로, 사용자로부터 입력된 설정값에 따라 구별된 레이저의 출력형태 및 출력값을 제어한다. 이러한 레이저의 출력값 제어는 환자의 시술 대상 부위에 대한 영역표시 기능과 피부 침투 홀 형성 기능을 구분 출력할 수도 있다.
특히, 본 발명에 따른 레이저 조사장치는 동작 펄스 제어시 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time)의 비율을 조절할 수 있는데, 이는 레이저빔 조사 위치에 대한 냉각시간을 효율적으로 관리하여 피부 치료효과 향상 및 국소적 화상 발생에 대한 우려를 방지하기 위한 것이다.
상기 레이저발진부(140)는 환자의 시술부위에 조사되는 레이저를 생성하는 것으로, 레이저출력제어부(70)를 통해 레이저의 출력값에 따른 시술부위의 영역표시 레이저와, 피부에 침투하여 일정 깊이의 미세한 홀을 형성할 수 있는 메인레이저를 각각 생성한다. 이때, 시술부위의 영역을 표시하기 위한 영역표시 레이저의 파장범위는 500㎚ ~ 700㎚가 적용되고, 피부 침투 홀을 형성하기 위한 메인레이저의 파장범위는 500㎚ ~ 11,000㎚가 적용됨이 바람직하다.
상기 시술영역표시DB(150)는 환자의 시술 영역에 대한 외곽 경계선이 다양한 형태로 미리 설정되어 저장된 것으로, 다양한 도형 형태가 적용될 수도 있으며, 사용자로부터 임의로 설정된 형태가 적용될 수도 있다. 이와 같은 시술 영역에 대한 외곽 경계선은 레이저 피부 침투 홀을 형성하기 위한 시술 범위를 미리 설정하기 위해 요구된다.
상기 레이저이동패턴DB(160)는 시술 부위에 대한 레이저 피부 침투 홀을 형성함에 있어서, 상기 시술영역표시DB(150)를 통해 호출된 시술 영역 외곽 경계선 내에서 이루어지는 레이저의 이동방향이 규칙적인 패턴 형태로 이루어질 수 있도록 이동 좌표값을 저장 보관한다. 이와 같은 시술용 레이저빔이 이동하는 규칙적인 이동 패턴은 특정 위치에 대해 레이저가 반복 조사되는 우려를 감소시킨 것으로, 이는 레이저빔이 고른 영역에 조사되고 피부 냉각 효율을 향상시켜 국소적 위치의 피부 화상을 방지하도록 한 것이다.
핸드피스(200)는 환자의 시술부위에 근접시켜 레이저빔을 직접 조사하는 것으로, 상기 본체(100)의 레이저발진부(140)로부터 광케이블(10)로 연결되어 생성된 레이저빔을 전달받아 환자의 시술부위에 직접 조사하는 것이다.
이와 같은 핸드피스(200) 내부에는 광학부(210)와, 레이저스캐너(220)에 해당하는 구성이 더 포함되는데, 상기와 같은 구성은 핸드피스(200) 저면으로부터 100㎜ 이격된 위치에 레이저스캐너(220)가 배치되어 피부 시술 위치에 대한 적절한 포커싱을 형성하도록 하고, 그 일측 또는 상부에는 광학부(210)가 배치되어 레이저스캐너(220)에 레이저 평형광을 공급하도록 한다.
상기 광학부(210)는 상기 레이저발진부(140)에서 생성된 레이저를 출력함에 있어서 평형광을 생성하는 것으로, 보다 상세하게는 레이저발진부(140)에서 생성 및 출력된 레이저가 광케이블(10)을 통해 핸드피스(200)로 전달되면 이는 평형보정렌즈를 적용하여 구성된 광학부(210)에서 평형광을 생성한 후 출력한다. 이때, 상기 광학부(210)로부터 출력되는 레이저가 피부에 맞닿는 위치의 스폿사이즈(Spot size)는 10㎛ ~ 1000㎛가 적용됨이 바람직하다.
상기 레이저스캐너(220)는 상기 광학부(60)로부터 전달된 레이저를 환자의 시술부위에 조사하는 것으로 레이저빔이 조사되는 위치 좌표를 제어하는 기능을 포함한다. 즉, 상기 레이저스캐너(220)에는 X축 반사거울(221) 및 상기 X축 반사거울(221)의 각도를 조절하는 X축 제어모터(222)와, Y축 반사거울(223) 및 상기 Y축 반사거울(223)의 각도를 조절하는 Y축 제어모터(224)를 포함하여 구성됨으로 시술부위에 조사되는 레이저빔의 위치 좌표를 다양하게 변화시킬 수 있는 것이다.
테블릿PC(300)는 터치스크린 방식에 의해 데이터 입력 및 화면 표시 기능을 구현할 수 있는 것으로, 레이저의 송출에 관한 각종 설정값을 입력하고, 레이저가 송출되는 진행과정을 디스플레이할 수 있다. 또한, CPU 및 메모리를 내장하여 연산 및 자료의 보관 기능이 이루어질 수도 있다.
또한, 상기와 같은 테블릿PC(300)는 본체(100)의 거치홈에 탈부착 가능하도록 구성되어 테블릿PC(300) 또는 본체(100)에 대한 휴대성과 이동성을 갖추도록 하였다.
무선신호송수신부(400a, 400b)는 상기 본체(100)측 중앙제어부(120)와 테블릿PC(300) 상호간에 양방향 무선 통신할 수 있는 통신환경 및 그 수단을 제공하는 것으로, 각각 본체(100) 및 테블릿PC(300)에 무선신호송수신부(400a, 400b)를 구비하여 테블릿PC(300)를 이용한 본체(100)의 원격 제어가 이루어질 수 있도록 하였다. 이는 핸드피스(300)와 표시수단 및 입력수단에 해당되는 테블릿PC(300)를 인접 배치하여 환자에 대한 시술행위가 효율적이고 용이하게 이루어질 수 있도록 하였으며, 테블릿PC(300)를 이용하여 원거리에서도 레이저 시술 행위를 제어할 수 있도록 하였다.
또한, 이와 같은 무선신호 송수신 방식은 블루투스 방식이 적용됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사장치를 이용한 피부 치료용 레이저 조사 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법은 크게, 1) 레이저의 출력값 설정과정 -> 2) 펄스 신호에 대한 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time) 비율 설정과정 -> 3) 시술영역 외곽 라인의 호출과정 -> 4) 레이저 이동 패턴의 호출과정 -> 5) 레이저를 이용한 피부 침투 홀 형성과정을 포함하여 이루어진다.
1) 레이저의 출력값 설정과정 (S10)
환자의 시술부위에 대해 차별화된 레이저 시술환경을 설정한다. 보다 상세하게는, 치료 대상에 따라 구별된 500㎚ ~ 11,000㎚ 범위 내에서 레이저의 파장값을 설정하고, 다중 펄스 방식의 레이저가 송출됨에 있어서 한 번에 연속 송출되는 레이저의 송출 횟수를 설정하며, 그 외 레이저가 피부에 침투하는 홀의 깊이, 레이저의 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위 등을 설정할 수 있다.
2) 펄스 신호에 대한 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time) 비율 설정과정 (S20)
본 발명에 따른 피부 치료용 레이저 펄스는 최소 1회 이상의 레이저빔 송출 동작을 유지하는 레이저 송출시간(on-time)과, 레이저 조사 위치에 대한 냉각을 위해 레이저빔이 송출되지 않는 휴식시간(off-time)으로 이루어지며 과정은 반복적으로 이루어진다. 이때, 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time)은 환자의 피부상태 및 시술부위에 따라 적절히 조절함으로 피부 냉각시간을 확보하여 국소적 화상을 방지하도록 한다.
3) 시술영역 외곽 라인의 호출과정 (S30)
환자의 피부에 치료용 레이저빔을 조사하기에 앞서 외곽 경계선 레이저를 이용하여 환자의 피부 시술부위 영역을 표시한다. 이는 시술영역표시DB(150)에 보관된 다양한 외곽 경계선의 형태 중 어느 한 형태를 선택 호출하여 적용하는 것으로, 상기 호출된 외곽 경계선 형태는 500㎚ ~ 700㎚의 파장값을 갖는 레이저가 피부 시술부위에 조사된다.
4) 레이저 이동 패턴의 호출과정 (S40)
상기 시술영역표시DB(150)로부터 호출되어 적용한 외곽 경계선 내에서 치료용 레이저빔이 조사되는 이동 패턴을 호출한다. 이는 레이저이동패턴DB(160)에 보관된 다양한 이동 패턴 중 어느 한 형태를 호출하여 레이저빔의 규칙적인 이동을 위해 적용하는 것으로 이는 특정 국소적 위치에 대해 레이저빔이 반복 조사되는 우려를 감소시킨 것이다.
5) 레이저를 이용한 피부 침투 홀 형성과정 (S50)
사용자로부터 설정된 500㎚ ~ 11,000㎚ 파장 범위의 레이저빔이 피부 시술부위에 조사되어 미세한 피부 침투 홀을 형성하고 해당 부위의 재생으로부터 피부 치료 효과를 얻는 것으로, 시술영역표시DB(150)로부터 호출된 이동 패턴을 따라 레이저빔의 조사 위치가 규칙성을 갖으며 이동 조사된다.
또한, 레이저이동패턴DB(160)로부터 호출된 이동 패턴을 따라 치료용 레이저빔의 조사가 완료되면 패턴 좌표를 어느 일측으로 이동하거나, 패턴을 균등 비율로 축소 또는 확대하여 규칙성을 갖되 서로 다른 좌표값을 형성하도록 재설정 한 후 해당 재설정된 패턴에 따라 레이저빔 조사 동작을 반복한다.
또한, 상기와 같이 사용자로부터 입력된 각종 설정값은 테블릿PC(300)를 통해 무선 제어신호로 이루어지는 것이며, 본체(100)의 중앙제어부(120)에서는 해당 제어신호를 수신받아 각 회로부 및 기기에 동작 제어신호를 전달하는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법에서 규칙성을 갖는 레이저빔의 이동패턴에 대한 예시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피부 치료용 레이저 조사방법에서 불규칙 패턴에 의한 레이저 조사방식과 규칙 패턴에 의한 레이저 조사방식에 해당하는 실험 결과를 나타낸 것이다.
상기와 같이, 레이저빔이 불규칙 패턴으로부터 조사되었을 경우와 규칙성을 갖는 패턴에 의해 조사되었을 경우 국소적 위치에 대해 레이저빔이 반복 조사되는 우려를 감소시켰고 보다 고른 부위에 레이저빔이 조사될 수 있는 실험 결과를 확인하였다.

Claims (4)

  1. 환자의 시술부위에 대해 차별화된 레이저 출력값을 설정하는 과정;
    펄스 신호에 대하여 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time)의 비율을 설정하는 과정;
    시술영역표시DB(150)에 보관된 다양한 외곽 경계선의 형태 중 어느 하나를 호출한 후 외곽 경계선 형태를 따라 500㎚ ~ 700㎚의 영역표시 레이저를 조사하는 과정;
    레이저이동패턴DB(160)에 보관된 이동 패턴을 호출하여 상기 외곽 경계선을 벗어나지 않는 좌표 범위에서 치료용 레이저빔의 이동 방향을 결정하는 과정;
    레이저이동패턴DB(160)로부터 호출된 이동 패턴을 따라 500㎚ ~ 11,000㎚ 파장 범위의 레이저빔을 피부 시술부위에 조사하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피부 치료용 레이저 조사 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저이동패턴DB(160)로부터 호출된 이동 패턴을 따라 치료용 레이저빔의 조사가 완료되면 패턴 좌표를 어느 일측으로 이동하거나, 패턴을 균등 비율로 축소 또는 확대하여 규칙성을 갖되 서로 다른 좌표값을 형성하도록 재설정 한 후 해당 재설정된 패턴에 따라 레이저빔의 조사 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 피부 치료용 레이저 조사 방법.
  3. 사용자로부터 설정된 입력값에 따라 영역표시레이저 및 피부 치료용 레이저를 생성하는 본체(100); 및,
    상기 본체(100)와 광케이블(10)로 연결되어 생성된 레이저를 전달받아 피부 시술부위에 직접 조사하는 핸드피스(200);를 포함하고,
    상기 본체(100)는 태블릿PC(300)로부터 블루투스 방식에 의해 입력값을 전달받고 무선 제어되는 것을 특징으로 하는 피부 치료용 레이저 조사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 본체(100)는,
    각 회로부 및 기기에 구동전원을 공급하는 전원공급부(110);와,
    본체(100) 및 핸드피스(200)를 포함한 장치의 전체적인 제어를 담당하는 중앙제어부(120);와,
    레이저의 출력에 관한 전반적인 과정을 제어하는 것으로 레이저빔의 동작 펄스 제어시 레이저 송출시간(on-time)과 휴식시간(off-time)의 비율을 조절할 수 있는 레이저출력제어부(130);와,
    상기 레이저출력제어부(130)를 통해 시술부위에 조사될 레이저를 생성하는 것으로, 500㎚ ~ 700㎚ 범위에 해당하는 영역표시 레이저와, 500㎚ ~ 11,000㎚ 범위에 해당하는 치료용 레이저를 생성하는 레이저발진부(140);와,
    환자의 시술 영역에 대한 외곽 경계선이 다양한 형태로 저장된 시술영역표시DB(150);와,
    상기 시술영역표시DB(150)로부터 호출된 외곽 경계선 내에서 치료용 레이저의 이동방향이 규칙적인 패턴 형태로 이루어질 수 있도록 이동 좌표값이 저장된 레이저이동패턴DB(160);를 포함하고,
    상기 핸드피스(200)는,
    상기 레이저발진부(140)에서 생성된 레이저를 출력함에 있어서 평형광을 생성하는 광학부(210);와,
    상기 광학부(210)로부터 전달된 레이저를 환자의 시술부위에 조사하는 것으로, X축 반사거울(221) 및 상기 X축 반사거울(221)의 각도를 조절하는 X축 제어모터(222)와, Y축 반사거울(223) 및 상기 Y축 반사거울(223)의 각도를 조절하는 Y축 제어모터(224)를 포함하여 구성됨으로 시술부위에 조사되는 레이저빔의 위치 좌표를 제어할 수 있는 레이저스캐너(220);를 포함하며,
    상기 테블릿PC(300)는 터치스크린 방식에 의해 데이터 입력 및 화면 표시 기능을 갖추고 본체(100)와 양방향 무선신호 송수신 기능을 통해 원격 제어가 이루어질 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 테블릿PC(300)와 본체(100)에는 각각 무선신호송수신부(400a, 400b)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부 치료용 레이저 조사장치.
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