WO2019124914A1 - 광 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a phototherapy apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a phototherapy apparatus and a control method thereof for irradiating treatment light to a plurality of positions while moving on a treatment site.
  • an apparatus for irradiating light as a therapeutic energy is widely used as a therapeutic apparatus for treatment of skin lesions, and this apparatus is also disclosed in Patent Registration No. 10-1269970.
  • light having a specific wavelength is irradiated to skin tissue
  • various tissues such as collagen, hair follicle, hemoglobin, etc. located on the inner side of the skin depending on the wavelength characteristics while penetrating into the skin.
  • the absorbed light is converted into thermal energy in the tissue, and thermal damage is applied to the tissue, thereby changing the state of the tissue and performing the treatment.
  • Such a phototherapy apparatus generally comprises a handpiece, and a user irradiates the treatment light a plurality of times while moving the handpiece on the treatment site to proceed the treatment.
  • the amount of energy delivered to the treatment site depends on the irradiation distribution of the therapeutic light, and the therapeutic effect is thereby determined.
  • the conventional phototherapy apparatus is irradiated with therapeutic light at a predetermined period or by a user's firing operation while the handpiece is moving. Therefore, when the moving speed of the handpiece is not constant, it is difficult to uniformly treat it, and there is a problem that the treatment effect is different depending on the skill of the user.
  • the present invention is to provide a phototherapy device and a control method thereof that can transfer an appropriate amount of therapeutic energy to a treatment position without being greatly affected by a moving speed of a handpiece or a skill of a user.
  • the present invention provides a therapeutic light irradiation unit for irradiating a plurality of treatment lights to a treatment area while moving on a treatment area, a sensing part for sensing movement information of the treatment light irradiation part, And a control unit for controlling the irradiation pattern of the treatment light based on the detected movement information so that the irradiation region of the treatment beam irradiated by the irradiation unit overlaps at least a part of the irradiation region of the treatment beam irradiated previously.
  • the control unit may adjust the irradiation point of the treatment light based on the movement information sensed by the sensing unit.
  • control unit controls the treatment light to be sequentially irradiated for a plurality of times, and when it is detected that the treatment light irradiation unit has moved by a predetermined distance after the treatment light is irradiated, the control light can be controlled to irradiate the next treatment light.
  • the irradiation time of the therapeutic light is controlled to be faster than the reference period. If the moving speed of the therapeutic light irradiating part is slower than the reference moving speed, It is also possible to perform control such that the irradiation is delayed with respect to the period.
  • control unit may control the irradiation pattern of the treatment light so that the irradiation regions of the two treatment lights irradiated adjacent to the treatment region overlap each other at a predetermined ratio.
  • the irradiation region is formed in a circular spot shape having a predetermined diameter on the treatment region, and the predetermined overlapping ratio may be 10% to 25% based on the diameter of the irradiation region.
  • the optical therapy apparatus may further include a setting unit for setting a ratio of overlapping of the irradiation regions of the two treatment lights irradiated adjacent to the treatment region.
  • the setting unit may provide a plurality of overlap ratio options so that the user can select the overlapping ratio.
  • the control unit may control the irradiation pattern of the treatment light so that the treatment light irradiated adjacent thereto at the overlap magnification selected by the user is superimposed.
  • the above object of the present invention can be also achieved by a method of operating a treatment light irradiation part, comprising the steps of: irradiating a treatment light on a treatment area by operating a treatment light irradiation part; sensing a distance of movement of the handpiece from a position irradiated with the first treatment light; And irradiating the second treatment light so that at least a part of the region overlaps with the region irradiated with the first treatment light based on the movement distance of the first treatment light.
  • the step of irradiating the second treatment light may irradiate the second treatment light so that the irradiation region of the second treatment light overlaps the irradiation region of the first treatment light at a predetermined ratio.
  • the second treatment light irradiation step may irradiate the second treatment light when it is detected that the handpiece has moved by a predetermined distance.
  • the first treatment light and the second treatment light are irradiated in the form of a circular spot having a predetermined diameter on the treatment region, and in the step of irradiating the second treatment light, the irradiation region of the second treatment light is irradiated to the irradiation region Can be overlapped by a distance of 10% to 25% of the diameter.
  • control method of such a phototherapy apparatus may further comprise a setting step of setting a ratio in which the irradiation region of the first treatment light and the irradiation region of the second treatment light overlap.
  • the irradiation region of the second treatment light may overlap the irradiation region of the first treatment light based on the overlap ratio set in the setting step.
  • the treatment light is irradiated in consideration of information that the handpiece moves, uniform treatment can be performed.
  • irradiation of adjacently irradiated therapeutic light is overlapped with a predetermined ratio, so that a portion where treatment is not performed can be minimized.
  • the treatment light can be set to be superimposed on adjacent irradiation light, even when light having the same parameters is used, it is possible to perform treatment with various intensities by adjusting the overlapping ratio.
  • FIG. 1 illustrates a phototherapy apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a block diagram schematically showing the main configuration of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a view showing an example of an irradiation pattern of treatment light during treatment
  • FIG. 4 is a view showing a form in which therapeutic light irradiated by the optical therapy apparatus of FIG. 1 is superimposed and irradiated;
  • FIG. 5 is a view showing thermal distribution in the tissue when the treatment light is superimposed on irradiation in FIG. 4,
  • FIG. 6 is a view showing an example in which the treatment light irradiated by the optical therapy apparatus of FIG. 1 is irradiated on the treatment site,
  • FIG. 7 is a view showing a state of an irradiation region of curing light overlapping at two different overlapping ratios
  • FIG. 8 is a view showing a state in which therapeutic light having different spot sizes are superimposed and irradiated
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method of controlling the optical therapy apparatus of FIG. 1;
  • the term "phototherapy apparatus” includes all phototherapy apparatuses for treating mammals including humans. That is, the phototherapy apparatus includes various phototherapy apparatuses used for the purpose of improving the state of a lesion or tissue.
  • the present embodiment a structure using a laser as the treatment light is mainly described, but the present invention is not limited to this, and various kinds of light sources can be used.
  • &quot treatment site " refers to a tissue that requires treatment among various kinds of organs of mammals including humans.
  • a phototherapy apparatus using a skin tissue as a treatment site will be mainly described. It is not.
  • FIG. 1 a phototherapy apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 A phototherapy apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the optical therapy apparatus includes a main body 10, a handpiece 20, and a connection portion 30 connecting the main body 10 and the handpiece 20.
  • the main body 10 forms the main skeleton of the phototherapy apparatus, and various components are installed therein.
  • a curing light generating unit 110 for generating curing light and various optical elements for transmitting the curing light generating unit 110 may be provided.
  • the handpiece 20 is configured in a shape that can be grasped by a user. The user changes the treatment position while holding the handpiece 20 in his / her hand and proceeds the treatment.
  • the handpiece 20 includes a treatment light irradiating unit 210 for irradiating treatment light generated in the treatment light generating unit 110 to a treatment site.
  • an operation unit 220 for controlling the operation of the handpiece is provided on the outer surface of the handpiece 20, a sensor (not shown) or the like for detecting various information can be installed on the handpiece during the treatment.
  • the connection unit 30 is configured to connect the main body 10 and the handpiece 20 described above.
  • a light transmitting portion 310 for forming a light path from the therapeutic light generating portion 110 of the main body 10 to the therapeutic light irradiating portion 210 of the handpiece 20 is provided in the connection portion 30, And a signal line 320 for transmitting various control signals generated from the control unit 120 of the handpiece 20 or the operation unit 220 of the handpiece 20.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the main configuration of FIG.
  • Fig. 2 each configuration shown in Fig. 1 will be described in more detail.
  • a treatment light generating unit 110 is provided inside the main body 10.
  • the treatment light generating unit 110 generates a treatment light as described above.
  • the therapeutic light generating unit 110 may use a light source of a kind according to the characteristics of the therapeutic apparatus.
  • a laser medium capable of oscillating a laser and a resonator are included.
  • various light sources such as LED, LD, and flash lamp may be used depending on the purpose of the treatment apparatus.
  • the therapeutic light generating unit 110 of this embodiment can use Nd (YAG) or Alexandrite as a laser medium. Therefore, the treatment light generated in the treatment light generating part 110 may be a laser having a wavelength (Nd: YAG) in the range of 1060 nm to 1070 nm or a laser having a wavelength in the range of 750 nm to 760 nm (more specifically, A laser having a wavelength or a laser having a wavelength of about 755 nm.
  • the phototherapy apparatus according to this embodiment is intended to treat rejuvenation or pigment lesions of the skin and selects a wavelength that is effective for the treatment, and it is also possible to use a laser medium that generates other wavelengths .
  • Various optical elements for processing and transmitting therapeutic light are disposed on one side of the therapeutic light generating part 110.
  • Therapeutic light having passed through the optical element is transmitted to the treatment light irradiation part 210 of the handpiece 20 through the light transmission part 310 of the connection part 30.
  • the light transmitting portion 310 may be composed of at least one optical fiber, or may have a light transmitting structure including a plurality of relay lenses or the like.
  • the treatment light irradiating unit 210 includes various optical elements including a lens and focuses the treatment light transmitted from the light transmitting unit 310 or irradiates the treatment region with a predetermined spot size.
  • the treatment light generating unit 110 is provided in the main body 10, this is an example, and the treatment light generating unit may be provided in the handpiece itself.
  • the light transmission portion of the connection portion may be omitted, and the treatment light irradiation portion of the handpiece itself may be configured to include a light source and an optical element.
  • control unit 120 controls each component of the phototherapy apparatus.
  • the control unit 120 controls the operation of the phototherapy apparatus according to contents set by the user through the control panel 11, contents manipulated by the user through the operation unit 220 of the handpiece 20, Can be controlled.
  • control unit 120 controls the treatment light generating unit 110 and the optical elements disposed on the optical path to control the parameter or irradiation pattern of the treatment light. Specifically, it is possible to control the operation of a flash lamp or a shutter or the like that excites the laser to adjust the irradiation time of the treatment light, the duration and output of the treatment light, and the like. Alternatively, it is possible to control the spot size and the like of the therapeutic light by controlling the movable lens or the like which forms the optical path.
  • control unit 120 may control the contents of the display, the operation of the cooling unit when the cooling unit is provided, and various contents of treatment based on the information sensed by the sensing unit described later .
  • the therapeutic light irradiated through the handpiece 20 may be composed of optical pulses having a predetermined pulse width P w .
  • optical pulses may be composed of a single pulse or a plurality of unit pulses.
  • the treatment light is irradiated a plurality of times while the treatment is proceeding.
  • a plurality of treatment lights are successively irradiated with a time interval, and there is an off time (t 0 ) between the times when the respective treatment lights are irradiated.
  • treatment using such a phototherapy apparatus proceeds in such a manner that a user irradiates a plurality of treatment lights to a treatment site while moving the handpiece onto the treatment site.
  • the distribution of the treatment light irradiated to the treatment site may be different according to the movement speed of the handpiece.
  • a plurality of treatment lights are irradiated at a wide interval, and when the handpiece is moved slowly, the treatment light is irradiated at a narrow interval. Therefore, the intensity of treatment varies depending on the user, and even the same user may have different treatment intensity depending on the position.
  • the present embodiment further includes a sensing unit 230 for sensing movement information of the handpiece, and is configured to control the treatment light irradiation pattern based on movement information sensed by the sensing unit 230 .
  • a sensing unit 230 for sensing movement information of the handpiece, and is configured to control the treatment light irradiation pattern based on movement information sensed by the sensing unit 230 .
  • the sensing unit 230 is provided in the handpiece to detect movement information of the handpiece in real time.
  • the sensing unit 230 may be constructed using sensors such as a distance sensor, a speed sensor, a gyro sensor, or the like.
  • the movement information of the handpiece sensed by the sensing unit 230 is transmitted to the control unit 120, and the control unit 120 controls the irradiation pattern of the treatment light based on the movement information.
  • the sensing unit 230 may be configured to sense the movement distance of the handpiece. Therefore, the sensing unit 230 can measure the moving distance of the handpiece from the time when the treatment light is irradiated or the time when the treatment light irradiation is completed, and determine the irradiation point of the next treatment light based on the moved distance.
  • the plurality of treatment lights sequentially irradiated can be controlled so as to be irradiated after a predetermined interval from the irradiation area of the treatment light irradiated before.
  • the sensing unit 230 may be configured to sense the moving speed of the handpiece.
  • the phototherapy apparatus controls so that the treatment light is irradiated at a predetermined cycle in a range where the handpiece moves at a predetermined reference moving speed, and when the moving speed of the handpiece is out of the reference moving speed, It is possible to control to adjust the period. If the moving speed of the handpiece detected is earlier than the preset reference moving speed, the control unit 120 can adjust the irradiation time of the next treatment light faster than the reference period. On the contrary, if the moving speed is slower than the preset reference moving speed, the control unit 120 may adjust the irradiation time of the next treatment light to be later than the reference period.
  • the sensing unit 230 may be configured to sense the direction of movement of the handpiece, and when the direction of movement of the handpiece sensed is reversed, It is also possible to stop the irradiation of the treatment light so as to prevent the irradiation of the treatment light.
  • the sensing unit 230 may select and apply one of various sensors that measure information necessary to determine distance information such as distance, speed, and acceleration.
  • the content of the control unit 120 controlling the irradiation pattern of the treatment light based on the sensed information can be described in various viewpoints such as an irradiation period of treatment light, an off time between treatment lights, and an irradiation point of treatment light.
  • the technique of controlling the plurality of therapeutic lights to be irradiated at uniform intervals based on the movement information of the hand piece sensed by the sensing unit can be modified and implemented in various ways.
  • FIG. 4 is a diagram showing a form in which therapeutic light irradiated by the optical therapy apparatus of FIG. 1 is superimposed and irradiated.
  • the irradiation area S of the treatment light corresponds to the spot on the treatment light that is formed on the surface of the treatment area, as a region irradiated with the treatment light on the surface of the treatment area.
  • the treatment light according to this embodiment is irradiated in the form of a circular cross section, and has an irradiation area in the form of a spot having a predetermined diameter D.
  • the control unit 120 may control the irradiation of a plurality of treatment lights successively irradiated in a superimposed manner. That is, when the treatment light is irradiated N times during the treatment, the irradiation region of the nth treatment light may overlap at least a part with the irradiation region of the (n-1) th treatment light previously irradiated. As described above, when overlapping and irradiated, the portion where the treatment light is not irradiated onto the treatment region where the handpiece 20 moves can be minimized.
  • FIG. 5 is a diagram showing thermal distribution in the tissue when the treatment light is superimposed on irradiation in FIG.
  • the irradiated therapeutic light When the irradiated therapeutic light is absorbed into the treatment site, the absorbed heat diffuses inside the tissue, and as shown in Fig. 5, the heat is transmitted to the sufficient depth at the central portion of the therapeutic light, Heat is not transferred.
  • the optical therapy apparatus irradiates the treatment light such that the irradiation regions of the two treatment lights to be irradiated adjacent to each other are overlapped with each other at a ratio of a predetermined value or range.
  • the sensing unit 230 senses movement information of the handpiece in real time, so that the control unit 120 can control the overlapping ratio of the irradiation regions of two treatment lights irradiated temporally adjacent to each other .
  • the ratio (r) in which the irradiation regions of the two treatment lights overlap is expressed as a ratio of the length (d) of the overlapping portions among the lines connecting the centers of the irradiation regions overlapping with each other, can do.
  • the overlapping ratio of the two treatment lights may be a ratio that falls within a range of 50% or less.
  • the overlap ratio of the present embodiment may be a ratio included in the range of 10% to 25%. More specifically, it may be a ratio included in the range of 15% to 22%.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which the treatment light irradiated by the optical therapy apparatus of FIG. 1 is irradiated on the treatment site.
  • the edges of the respective treatment light irradiation areas S are overlapped with each other so that the area where the treatment light is not irradiated in the direction in which the handpiece advances can be minimized have.
  • the irradiation light is irradiated so that the irradiated row and a part of the edge overlap each other, It is possible to proceed the treatment by minimizing the unexamined region.
  • each irradiation region arranged in one row shows a pattern irradiated in a form staggered with each irradiation region arranged in an adjacent row.
  • the present invention is not limited thereto, and various other patterns may be used.
  • the optical therapy apparatus further includes a setting unit 130, and the user can select the overlapping ratio of the treatment light through the setting unit 130.
  • the setting unit 130 may include a control panel 11 or a display 12 installed on the outer surface of the main body, and may have various other structures.
  • the setting unit 130 may provide various options of the overlap ratio that the user can select, and may be configured to allow the user to select the overlap ratio.
  • the setting unit 130 provides 0%, 10%, 20%, 30%, and 40% choices through the display 12, and the user can select and select them.
  • the 0% mode does not mean all the states in which the two treatment lights do not overlap, but means that the two treatment light irradiation regions are irradiated at the contact intervals.
  • the two treatment lights do not overlap the irradiation area on the surface of the treatment area, they can substantially overlap the inside of the tissue due to heat diffusion.
  • the overlapping ratio set by the user is transmitted to the control unit, and the irradiation region of the adjacent treatment light can be controlled to overlap with the set overlap ratio during the treatment.
  • the control unit can control to irradiate the nth treatment light when it is detected that the handpiece has moved by the reference distance from the time when the handpiece is irradiated with the (n-1) th treatment beam.
  • the reference distance between the treatment light irradiation points may be set to be wider, and when the set overlap ratio is relatively high, the reference distance between the irradiation point of the treatment light may be narrowed.
  • the reference distance can be derived as follows (it can be ignored if the treatment light is irradiated, that is, the time corresponding to the treatment light pulse width, which is significantly smaller than the off time)
  • Dr D - D x r (Dr: reference distance, D: spot diameter, r: set overlap ratio)
  • FIG. 7 is a view showing a state of an irradiation region of treatment light overlapping at two different overlapping ratios.
  • FIG. 7A shows the state of the treatment light in which the overlapping ratio is 20%
  • FIG. 7B shows the state of the treatment light in which the overlapping ratio is 40%.
  • the overlapping ratio when the overlapping ratio is low, the intensity of the treatment light irradiated to the treatment region is relatively low, and when the overlapping ratio is high, the intensity of the treatment light irradiated to the treatment region is relatively high. Therefore, according to this embodiment, by setting the overlapping ratios differently, it is possible to control the treatment intensity of the treatment region even when the output or spot size of the treatment light is not adjusted.
  • the setting unit 130 described above can be configured to adjust the spot size of the treatment light. In this case, a narrowly formed treatment site can be easily treated. However, if the spot size of the treatment light generated in the same light source is adjusted, the intensity of the treatment light transmitted per unit area to the treatment site is changed. If the spot size of the treatment light generated in the same light source is adjusted to be small, the intensity of the treatment light to be irradiated to the irradiation region relatively increases and the intensity of the treatment light is relatively decreased if the spot size is greatly adjusted. Therefore, in this embodiment, the overlapping ratio can be adjusted to compensate for the difference in the intensity of the treatment light according to the change in the spot size.
  • the controller 120 may control the overlap ratio according to the spot size when the treatment is to be performed with the same treatment intensity on the treatment site. For example, when the spot size is adjusted to be small, the control unit controls the overlap ratio to be reduced as well, and if the spot size is largely adjusted, the control unit can control the overlap ratio to also increase.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a method of controlling the optical therapy apparatus of FIG. 1; Hereinafter, with reference to FIG. 9, the control method of the above-described optical therapy apparatus will be described in detail.
  • the treatment includes a step of setting the treatment contents (S10).
  • various parameters for treatment contents including the treatment mode, can be set. For example, the intensity of treatment light, the spot size, and the overlap ratio in the treatment light irradiation can be set. Accordingly, the user sets the appropriate treatment contents in consideration of the treatment site and lesion.
  • the user can place the handpiece 20 on the skin, which is the treatment site, and then start the treatment.
  • the treatment is performed, for example, by irradiating the treatment light at predetermined intervals while moving the handpiece.
  • a step of irradiating the treatment region with the first treatment light is performed (S20).
  • the control unit 120 controls the operation of the treatment light generating unit or the treatment light irradiation unit to generate treatment light, and the generated treatment light is irradiated to the treatment area through the end of the handpiece.
  • the first treatment light may be the first treatment light to be irradiated during the treatment, or may be the treatment light selected at any point in the plurality of treatment lights to be irradiated during the treatment.
  • the first treatment light is irradiated so as to have an irradiation area of a circular spot having a diameter of D on the treatment site, and is irradiated for a time corresponding to the pulse width of the treatment light and then turned off.
  • the sensing unit senses movement information of the handpiece (S30).
  • the movement information of the handpiece is sensed by the sensing unit, and the movement information sensed by the sensing unit includes the movement distance.
  • the operation of sensing the moving distance by the sensing unit can be continuously performed during the treatment from the beginning of the treatment. 9 shows that the present step is performed after the irradiation of the first treatment light, the movement distance from the irradiation point of the first treatment light (or after the end of the irradiation of the first treatment light) is measured It can mean to do.
  • the control unit 120 senses the movement distance of the handpiece 20 and controls the second treatment light to be irradiated with a predetermined overlapping ratio.
  • the overlap ratio is set in the above-described setting step, the reference distance corresponding to the overlap ratio is determined.
  • the reference distance is set as the distance traveled during the interval (the sum of the pulse width and the off time, P w + t o ) between the irradiation points of the two treatment lights successively irradiated. it is also possible to set, based on the moving distance between the off-time (t o).
  • the control unit 120 moves If it is detected through the information sensing step that the handpiece has moved by the reference distance, the treatment light generating unit or the treatment light irradiation unit is controlled to irradiate the second treatment light (S40). Thus, it is possible to irradiate the two treatment lights temporally adjacent to each other in a state of being spaced apart by the corresponding reference distance and superimposed with the set overlap ratio.
  • a step of sensing the third treatment light while performing the movement information sensing step (S50) for measuring the movement distance from the point of time when the second treatment light is irradiated is performed similarly to S30 (S60). Then, this process can be repeated to irradiate the treatment light up to the Nth treatment light.
  • the movement information sensing step may be one step that is continuously performed while the treatment light is being irradiated. In this case, And it can be concurrently carried out simultaneously with each treatment light irradiation step.
  • the present invention it is possible to control the irradiation pattern of the treatment light in consideration of the movement information of the handpiece, minimize the variation in the treatment intensity according to the characteristics of the user and the treatment position, It is possible to proceed.

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Abstract

본 발명은 광 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 치료 부위 상측을 이동하면서 상기 치료 부위에 복수회의 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료광 조사부의 이동 정보를 감지하는 감지부 및 상기 치료광 조사부에서 조사되는 치료광의 조사 영역이 앞서 조사된 치료광의 조사 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 상기 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 패턴을 제어하는 제어부를 포함하는 광 치료 장치 및 이의 제어방법을 제공한다.

Description

광 치료장치 및 이의 제어방법
본 발명은 광 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치료 부위 상을 이동하면서 복수의 위치에 치료광을 조사하는 광 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인체 조직에 치료용 에너지를 전달하여 인체 조직의 상태를 변형시키거나 이를 제거하는 등의 방식으로 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 따라서, 레이저 빔, 플래시 램프, RF 고주파(radio frequency wave), 극초단파(microwave), 초음파(ultrasound) 등 다양한 형태의 전자기파를 이용한 치료장치가 개발되고 있다.
특히, 피부 병변 치료를 위한 치료 장치에는 치료용 에너지로서 광을 조사하는 장치가 널리 사용되고 있으며, 이러한 장치는 등록특허공보 10-1269970호에서도 개시되어 있다. 피부 조직에 특정 파장을 갖는 광을 조사하면, 광이 피부 내측으로 침투하면서 파장 특성에 따라 피부 내측에 위치한 콜라겐, 모낭, 헤모글로빈 등의 각종 조직에 흡수된다. 그리고, 흡수된 광은 조직 내에서 열 에너지로 변환하여, 해당 조직에 열적 손상을 가하여 조직의 상태를 변화시키면서 치료를 수행한다.
이러한 광 치료장치는 일반적으로 핸드피스를 포함하여 구성되며, 사용자는 핸드피스를 치료 부위 상에서 이동시키면서 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하여 치료를 진행한다. 치료 부위에 전달되는 에너지의 양은 치료광의 조사 분포에 따라 달라지며, 이에 의해 치료 효과가 결정된다.
종래의 광 치료장치는 핸드피스가 이동하는 동안 기 설정된 주기로 또는 사용자의 발사(firing) 조작에 의해 치료광이 조사된다. 따라서, 핸드피스의 이동 속도가 일정하지 않은 경우 균일하게 치료하는 것이 곤란하였고, 사용자의 숙련도에 따라 치료 효과가 상이하게 나타나는 문제가 있었다.
본 발명은 핸드피스의 이동 속도 또는 사용자의 숙련도에 크게 영향을 받지 않고, 치료 위치로 적합한 양의 치료 에너지를 전달할 수 있는 광 치료 장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 본 발명의 목적은 달성하기 위해, 본 발명은 치료 부위 상측을 이동하면서 상기 치료 부위에 복수회의 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료광 조사부의 이동 정보를 감지하는 감지부 및 상기 치료광 조사부에서 조사되는 치료광의 조사 영역이 앞서 조사된 치료광의 조사 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 상기 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 패턴을 제어하는 제어부를 포함하는 광 치료 장치를 제공한다.
제어부는 상기 감지부에서 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 시점을 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 복수회의 치료광이 순차적으로 조사되도록 제어하되, 앞서 치료광이 조사된 후 상기 치료광 조사부가 기 설정된 거리만큼 이동한 것이 감지되면 다음 치료광을 조사하도록 제어할 수 있다.
또는, 상기 치료광 조사부의 이동 속도가 기준 이동 속도보다 빠르게 이동하면 상기 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 빠르게 제어하고, 상기 치료광 조사부의 이동 속도가 기준 이동 속도보다 늦으면 상기 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 지연시켜 조사하도록 제어할 수도 있다.
여기서, 제어부는 상기 치료 부위 상에 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 기 설정된 비율로 중첩되도록 상기 치료광의 조사 패턴을 제어할 수 있다.
상기 조사 영역은 상기 치료 부위 상에 소정 직경을 갖는 원형의 스팟 형태로 형성되며, 상기 중첩되는 기 설정된 비율은 상기 조사 영역의 직경을 기준으로 10% 내지 25%일 수 있다.
나아가, 상기 광 치료장치는 상기 치료 부위 상에 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율을 설정하는 설정부를 더 포함할 수 있다. 설정부는 사용자가 상기 중첩되는 비율을 선택할 수 있도록 복수개의 중첩 비율 옵션을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 사용자가 선택한 중첩 배율로 인접하여 조사되는 치료광이 중첩되도록 치료광의 조사 패턴을 제어할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 치료광 조사부를 동작하여 치료 부위 상에 제1 치료광을 조사하는 단계, 상기 제1 치료광이 조사된 위치로부터 핸드피스가 이동하는 거리를 감지하는 단계 및 상기 감지된 이동 거리에 근거하여 상기 제1 치료광이 조사된 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 제2 치료광을 조사하는 단계를 포함하는 광 치료장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 제2 치료광을 조사하는 단계는 상기 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 기 설정된 비율로 중첩되도록 상기 제2 치료광을 조사할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 치료광 조사 단계는, 상기 핸드피스가 기 설정된 거리만큼 이동한 것이 감지되면, 상기 제2 치료광을 조사할 수 있다.
제1 치료광 및 제2 치료광은 상기 치료 부위 상에 소정 직경을 갖는 원형의 스팟 형태로 조사되며, 제2 치료광을 조사하는 단계에서 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 중첩되는 비율은 상기 직경의 10% 내지 25%의 거리만큼 중첩될 수 있다.
나아가, 이러한 광 치료장치의 제어방법은, 상기 제1 치료광의 조사 영역 및 상기 제2 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율을 설정하는 설정 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제2 치료광 조사 단계는 상기 설정 단계에서 설정된 중첩 비율에 근거하여 상기 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 중첩되도록 조사할 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 핸드피스가 이동하는 정보를 고려하여 치료광을 조사하므로, 균일한 치료가 가능한 장점이 있다.
또한, 인접하여 조사되는 치료광이 기 설정된 비율로 중첩되어 조사되는 바, 치료가 이루어지지 않는 부위를 최소화시킬 수 있다.
나아가, 인접하여 조사되는 치료광이 중첩되는 비율을 설정할 수 있도록 구성되므로, 동일한 파라미터를 갖는 광을 이용하는 경우에도 중첩 비율을 조절하여 다양한 강도의 치료를 진행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 주요 구성을 도식적로 표시한 블록도,
도 3은 치료 중 치료광의 조사 패턴의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 도 1의 광 치료장치에 의해 조사되는 치료광이 중첩되어 조사되는 형태를 도시한 도면,
도 5는 도 4에서 치료광이 중첩조사되는 경우 조직 내의 열분포를 도시한 도면,
도 6은 도 1의 광 치료장치에 의해 조사되는 치료광이 치료 부위에 조사되는 일 예를 도시한 도면,
도 7은 서로 다른 두 중첩 비율로 중첩되는 치료광의 조사 영역의 모습을 도시한 도면,
도 8은 서로 다른 스팟 사이즈를 갖는 치료광이 중첩되어 조사되는 모습을 도시한 도면이고,
도 9는 도 1의 광 치료장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 광 치료장치에 대해 구체적으로 설명한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 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.
이하에서, '광 치료장치'라 함은 사람을 포함하여 포유류를 치료하기 위한 모든 광 치료장치를 포함한다. 즉, 광 치료장치는 병변 또는 조직의 상태를 개선하기 위한 목적으로 사용되는 다양한 광 치료장치를 포함한다. 본 실시예에서는 치료광으로서 레이저를 이용하는 구성을 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 종류의 광원을 이용하여 구성할 수 있다.
이하에서, '치료 부위'라 함은 인간을 포함하는 포유류의 다양한 신체 기관 중 치료가 필요한 조직을 의미하는 것으로, 아래에서는 피부 조직을 치료 부위로 하는 광 치료장치를 중심으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 치료장치를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 광 치료장치는 본체(10), 핸드피스(20) 및 이를 연결하는 연결부(30)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 광 치료장치의 주요 골격을 형성하며, 각종 구성요소가 그 내부에 설치된다. 본체(10)의 내부에는 치료광을 발생시키는 치료광 발생부(110) 및 이를 전달하기 위한 각종 광학소자가 구비될 수 있다. 본체(10)의 외면에는 치료 장치를 조작하거나 동작 내용을 설정하기 위한 컨트롤 패널(11) 및 각종 정보를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이(12)가 설치될 수 있다.
핸드피스(20)는 사용자가 손으로 쥘 수 있는 형상으로 구성된다. 사용자는 핸드피스(20)를 손에 쥔 상태로 치료 위치를 변경하며 치료를 진행한다. 핸드피스(20)는 치료광 발생부(110)에서 발생된 치료광을 치료 부위로 조사하는 치료광 조사부(210)를 포함한다. 핸드피스(20)의 외면에는 핸드피스의 동작을 조절하기 위한 조작부(220)가 구비된다. 그리고, 치료가 진행되는 동안 각종 정보를 감지하기 위한 센서(미도시) 등이 핸드피스에 설치될 수 있다.
연결부(30)는 전술한 본체(10)와 핸드피스(20)를 연결하는 구성이다. 연결부(30)의 내부에는 본체(10)의 치료광 발생부(110)로부터 핸드피스(20)의 치료광 조사부(210)까지 광 경로를 형성하는 광 전달부(310), 그리고 본체(10)의 제어부(120) 또는 핸드피스(20)의 조작부(220)에서 발생되는 각종 제어 신호를 전달하는 신호선(320)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 주요 구성을 도식적로 표시한 블록도이다. 이하에서는 도 2를 참조하여, 도 1의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내부에는 치료광 발생부(110)가 구비된다. 치료광 발생부(110)는 전술한 바와 같이 치료광을 발생시키는 구성이다. 이러한 치료광 발생부(110)는 치료 장치의 특성에 따라, 종류의 광원을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는 레이저를 발진할 수 있는 레이저 매질 및 공진기를 포함하여 구성된다. 다만, 이 이외에도 치료 장치의 목적에 따라 LED, LD, 플래시 램프 등의 다양한 광원을 이용할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예의 치료광 발생부(110)는 레이저 매질로서 엔디야그(Nd;YAG) 또는 알렉산드라이트(Alexandrite)를 이용할 수 있다. 따라서, 치료광 발생부(110)에서 발생되는 치료광은 1060nm 내지 1070nm 범위의 파장(Nd:YAG) 또는 750nm 내지 760nm 범위의 파장(Alexandrite)을 갖는 레이저일 수 있으며, 보다 구체적으로, 대략 1064nm의 파장을 갖는 레이저 또는 대략 755nm의 파장을 갖는 레이저로 구성될 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 광 치료장치는 피부의 회복(rejuvenation) 또는 색소 병변을 치료하기 위한 것으로 해당 치료에 효과가 있는 파장을 선택한 것이며, 이 이외에도 다른 파장을 발생시키는 레이저 매질을 이용하는 것도 가능하다.
치료광 발생부(110)의 일측에는 치료광을 가공 및 전달하기 위한 다양한 광학 소자들이 배치된다. 이러한 광학 소자를 통과한 치료광은 연결부(30)의 광 전달부(310)를 거쳐 핸드피스(20)의 치료광 조사부(210)로 전달된다. 여기서, 광 전달부(310)는 적어도 하나의 광 파이버로 구성되며, 또는 복수의 릴레이 렌즈 등을 포함하는 광 전달 구조로 구성될 수 있다. 치료광 조사부(210)는 렌즈를 비롯한 각종 광학 소자들을 포함하여 구성되어, 광 전달부(310)에서 전달되는 치료광을 집속하거나 기 설정된 스팟 사이즈로 가공하여 치료 부위에 조사한다.
다만, 본 실시예에서는 치료광 발생부(110)가 본체(10)에 구비되는 구성이나, 이는 일 예이며, 치료광 발생부가 핸드피스 자체에 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 연결부의 광 전달부는 생략될 수 있으며, 핸드피스의 치료광 조사부 자체가 광원 및 광학 소자를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 제어부(120)는 광 치료장치의 각 구성요소를 제어하는 구성이다. 제어부(120)는 컨트롤 패널(11)을 통해 사용자가 설정한 내용, 핸드피스(20)의 조작부(220)를 통해 사용자가 조작한 내용 또는 자체 메모리 등에 저장된 내용에 따라 광 치료장치의 동작 내용을 제어할 수 있다.
일 예로서, 제어부(120)는 치료광 발생부(110) 및 광 경로상에 배치된 광학 소자를 제어하여, 치료광의 파라미터 또는 조사 패턴을 제어한다. 구체적으로, 레이저를 여기시키는 플래시 램프 또는 셔터 등의 동작을 제어하여, 치료광의 조사 시점, 치료광의 지속 시간 및 출력 등을 조절할 수 있다. 또는, 광 경로를 형성하는 가동 렌즈 등을 제어하여, 치료광의 스팟 사이즈 등을 조절할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 치료광 이외에도, 디스플레이 표시 내용, 냉각부를 구비하는 경우 냉각부의 동작 등을 제어하거나, 후술하는 감지부에서 감지되는 정보를 받아 이에 근거하여 치료 내용을 다양하게 제어할 수 있다.
도 3은 치료 중 치료광의 조사 패턴의 일 예를 도시한 도면이다. 핸드피스(20)를 통해 조사되는 치료광은 소정의 펄스폭(pulse width)(Pw)을 갖는 광 펄스로 구성될 수 있다. 다만, 이러한 광 펄스는 단일 펄스로 구성되는 것도 가능하나, 복수의 단위 펄스의 집합으로 이루어질 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 치료가 진행되는 동안 치료광은 복수회로 조사된다. 복수의 치료광은 시간 간격을 두고 순차적으로 조사되며, 각 치료광이 조사되는 시점 사이에는 오프 시간(to)이 존재한다.
일반적으로, 이러한 광 치료 장치를 이용한 치료는 사용자가 핸드피스를 치료 부위 상에 이동시키는 동안 치료 부위로 복수의 치료광을 조사하는 방식으로 진행된다. 이처럼, 핸드피스가 이동하면서 치료가 이루어지므로, 치료광이 동일한 시간 주기로 조사되게 되면, 치료 부위에 조사되는 치료광의 분포는 핸드피스의 이동 속도에 따라 상이할 수 있다. 이 경우, 사용자가 핸드피스를 빠르게 이동하면 복수의 치료광은 넓은 간격으로 조사되며, 핸드피스를 천천히 이동하면 좁은 간격으로 조사된다. 따라서, 사용자에 따라 치료 강도가 상이하게 나타나며, 동일한 사용자라 하더라도 위치에 따라서 치료 강도가 상이하게 나타날 수 있다.
따라서, 본 실시예는, 핸드피스의 이동 정보를 감지하기 위한 감지부(230)를 더 포함하고, 감지부(230)로부터 감지되는 이동 정보에 근거하여 치료광 조사 패턴을 제어할 수 있도록 구성된다. 이로 인해, 핸드피스의 이동 속도에 영향받지 않고, 치료 부위를 고르게 치료하는 것이 가능하다.
다시, 도 2를 참조하면, 전술한 감지부(230)는 핸드피스에 구비되어, 핸드피스의 이동 정보를 실시간으로 감지하는 구성이다. 이러한 감지부(230)는 거리 센서, 속도 센서, 자이로 센서 등과 같은 센서를 이용하여 구성할 수 있다. 감지부(230)에서 감지된 핸드피스의 이동 정보는 제어부(120)로 전달되며, 제어부(120)는 이러한 이동 정보에 근거하여 치료광의 조사 패턴을 제어한다.
일 예로서, 감지부(230)는 핸드피스의 이동 거리를 감지할 수 있도록 구성된다. 따라서, 감지부(230)는 치료광이 조사된 시점 또는 치료광 조사가 완료된 시점부터 핸드피스의 이동 거리를 측정하고, 이동한 거리에 근거하여 다음 치료광의 조사 시점을 결정할 수 있다. 이에 의할 경우, 순차적으로 조사되는 복수의 치료광들은 앞서 조사된 치료광의 조사 영역으로부터 기 설정된 간격만큼 이동한 후 조사되도록 제어할 수 있다.
다른 예로서, 감지부(230)는 핸드피스의 이동 속도를 감지할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 광 치료장치는 핸드피스가 기 설정된 기준 이동 속도 이동하는 범위에서는 기 설정된 주기로 치료광을 조사하도록 제어하되, 핸드피스의 이동 속도가 기준 이동 속도를 벗어나는 경우, 이를 고려하여 치료광 조사 주기를 조절하도록 제어할 수 있다. 제어부(120)는 감지된 핸드피스의 이동 속도가 기 설정된 기준 이동 속도보다 빠르면 다음 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 빠르게 조절할 수 있다. 반대로, 제어부(120)는 상기 이동 속도가 기 설정된 기준 이동 속도보다 늦으면 다음 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 늦게 조절할 수 있다.
나아가, 감지부(230)는 핸드피스의 이동 방향을 감지할 수 있도록 구성하고, 제어부(120)는 감지된 핸드피스의 이동 방향이 역으로 변경되는 경우, 기 조사된 치료 부위에 다시 치료광이 조사되는 것을 방지할 수 있도록 치료광의 조사를 중단하도록 제어하는 것도 가능하다.
이처럼, 감지부(230)는 거리, 속도, 가속도 등 이동 거리 정보를 판단하는데 필요한 정보를 측정하는 다양한 센서 중 하나를 택일하여 적용할 수 있다. 또한, 상기 감지된 정보에 근거하여 제어부(120)가 치료광의 조사 패턴을 제어하는 내용은, 치료광의 조사 주기, 치료광 사이의 오프 시간, 치료광의 조사 시점 등 다양한 관점으로 설명될 수 있다. 이처럼, 감지부에서 감지되는 핸드피스의 이동 정보에 근거하여 복수의 치료광이 균일한 간격으로 조사되도록 제어하는 기술은, 다양한 방식으로 변형하여 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
도 4는 도 1의 광 치료장치에 의해 조사되는 치료광이 중첩되어 조사되는 형태를 도시한 도면이다. 여기서, 치료광의 조사 영역(S)은 치료 부위의 표면 상에 해당 치료광이 조사되는 영역으로써, 치료 부위의 표면에 맺히는 치료광에 스팟에 상응하는 의미이다. 본 실시예에 따른 치료광은 원형 단면을 갖는 형태로 조사되어, 소정의 직경(D)을 갖는 스팟 형태의 조사 영역을 갖는다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 순차적으로 조사되는 복수의 치료광이 중첩되는 형태로 조사되도록 제어할 수 있다. 즉, 치료 중 N회의 치료광이 조사되는 경우, n번째 치료광의 조사 영역은 앞서 조사된 n-1 번째 치료광의 조사 영역과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 이와 같이, 중첩되어 조사되는 경우 핸드피스(20)가 이동하는 치료 부위상에 치료광이 조사되지 않는 부위를 최소화할 수 있다.
또한, 도 4와 같이 치료광의 가장자리 일부가 중첩되도록 조사되면, 치료광의 강도 분포에 따른 편차를 보상하는 장점도 있다. 치료광의 강도는 치료광의 단면 기준 중심 부분의 강도가 상대적으로 크고, 가장자리로 갈수록 상대적으로 약해지기 때문에, 조사 영역의 가장자리가 중첩되어 조사됨으로써 이를 보상하는 것이 가능하다.
나아가, 이와 같이 치료광이 중첩하여 조사되면, 치료광의 에너지를 흡수하는 조직의 공간적인 열 분포에 따른 편차를 보상하는 장점도 있다. 도 5는 도 4에서 치료광이 중첩조사 되는 경우 조직 내의 열분포를 도시한 도면이다. 조사된 치료광이 치료 부위에 흡수되면, 흡수된 열은 조직 내측에서 확산이 이루어지며, 도 5에 도시된 것과 같이, 치료광이 중심부에서는 충분한 깊이까지 열이 전달되는 반면, 가장자리에서는 충분한 깊이까지 열이 전달되지 않는다. 이는, 치료광의 단면에 따른 강도 분포가 동일한 경우에도, 열 확산 특성으로 인해 유사한 모습의 분포를 나타낸다. 따라서, 도 4와 같이, 가장자리 일부가 중첩되어 조사되면, 치료광의 가장자리에 위한 치료 부위로는 중첩적으로 에너지가 전달되는 바, 충분한 깊이까지 열이 전달되어 에너지를 흡수하는 조직의 공간적 열 분포 편차를 보상할 수 있다.
본 실시예에 따른 광 치료장치는, 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 기 설정된 값 또는 범위의 비율로 중첩되도록 치료광을 조사한다. 전술한 바와 같이 감지부(230)가 핸드피스의 이동 정보를 실시간으로 감지하므로, 제어부(120)는 이에 근거하여 시간적으로 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율을 제어하는 것이 가능하다.
여기서, 두 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율(r)은 각 치료광의 조사 영역의 직경(D) 대비, 중첩된 조사 영역의 중심을 연결한 선 중 중첩되는 부분의 길이(d)의 비율로 설명할 수 있다. 두 치료광의 중첩 비율은 50%의 이하의 범위에 포함되는 비율일 수 있다. 일 예로, 본 실시예의 중첩 비율은 10% 내지 25% 범위에 포함되는 비율일 수 있다. 보다 구체적으로, 15% 내지 22% 범위에 포함되는 비율일 수 있다.
도 6은 도 1의 광 치료장치에 의해 조사되는 치료광이 치료 부위에 조사되는 일 예를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의할 경우, 각 치료광 조사 영역(S)의 가장자리가 중첩이 이루어지면서, 핸드피스가 진행하는 방향으로 치료광이 조사되지 않는 영역을 최소화할 수 있다. 나아가, 치료부위에 핸드피스를 복수의 행으로 디오시키면서 치료광을 조사하는 경우에도, 도 6에 도시되는 바와 같이, 먼저 조사된 행과 가장자리 일부가 중첩되도록 조사되어, 각 행 사이에 치료광이 조사되지 않는 영역을 최소화하여 치료를 진행하는 것이 가능하다. 도 6에서는 하나의 행에 배치되는 각각의 조사 영역은, 인접한 행에 배치되는 각각의 조사 영역과 서로 엇갈린 형태로 조사되는 패턴을 도시하고 있다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 이외에도 다양한 패턴으로 조사될 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 광 치료장치는 설정부(130)를 더 포함하고, 사용자는 설정부(130)를 통해 전술한 치료광의 중첩 비율을 선택하는 것이 가능하다. 설정부(130)는 전술한 본체의 외면에 설치되는 컨트롤 패널(11) 또는 디스플레이(12)를 포함하여 구성될 수 있고, 이 이외에도 다양한 구조로 구성될 수 있다.
예를 들어, 설정부(130)는 사용자가 선택할 수 있는 중첩 비율의 다양한 옵션을 제공하고, 사용자가 이를 선택하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 설정부(130)는 디스플레이(12)를 통해 0%, 10%, 20%, 30%, 40%의 선택지를 제공하고, 사용자는 이를 택일하여 선택할 수 있다. 여기서, 0%의 모드는 두 치료광이 중첩되지 않는 모든 상태를 의미하는 것이 아니라, 두 치료광 조사영역의 경계가 접촉하는 간격으로 조사되는 것을 의미한다. 이 경우, 두 치료광이 조사영역이 치료 부위의 표면에서는 중첩되는 것은 아니나, 열 확산으로 인해 조직 내측에서는 실질적으로 중첩되는 효과를 볼 수 있다. 한편, 사용자가 설정된 중첩 비율은 제어부로 전달되며, 해당 치료를 진행하는 동안 인접한 치료광의 조사 영역은 설정된 중첩 비율로 중첩되도록 제어될 수 있다.
예를 들어, 제어부는, 핸드피스가 n-1번째 치료광이 조사된 시점부터 핸드피스가 기준 거리만큼 이동한 것이 감지되면 n번째 치료광을 조사하도록 제어할 수 있다. 이때, 설정된 중첩률이 상대적으로 낮은 경우, 치료광 조사 시점 사이의 기준 거리를 보다 넓게 설정하고, 설정된 중첩률이 상대적으로 높을 경우, 치료광을 조사하는 시점 사이의 기준 거리를 좁게 설정할 수 있다. 참고로, 상기 기준 거리는 아래와 같이 도출될 수 있다.(치료광이 조사되는 동안, 즉 치료광 펄스폭에 해당하는 시간에도 이동하나, 이는 오프 시간과 비교하여 현저히 작은 경우 무시할 수 있음)
Dr= D - D×r (Dr : 기준 거리, D : 스팟의 직경, r : 설정된 중첩률)
도 7은 서로 다른 두 중첩 비율로 중첩되는 치료광의 조사 영역의 모습을 도시한 도면이다. 도 7의 a는 중첩 비율이 20%로 조사되는 치료광의 모습을 도시한 것이고, 도 7의 b는 중첩비율이 40%로 조사되는 치료광의 모습을 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 중첩 비율이 낮으면 치료 부위에 조사되는 치료광의 강도가 상대적으로 낮게 분포하고, 중첩 비율이 높으면 치료 부위에 조사되는 치료광의 강도가 상대적으로 높게 분포한다. 따라서, 본 실시예에 의할 경우, 중첩 비율을 상이하게 설정함에 따라 치료광의 출력 또는 스팟 사이즈 등을 조절하지 않은 상태에서도, 치료 부위의 치료 강도를 조절할 수 있다.
또한, 도 8은 서로 다른 스팟 사이즈를 갖는 치료광이 중첩되어 조사되는 모습을 도시한 도면이다. 전술한 설정부(130)는, 치료광의 스팟 사이즈를 조절하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 협소하게 형성된 치료 부위를 용이하게 치료할 수 있다. 다만, 동일한 광원에서 발생되는 치료광의 스팟 사이즈를 조절하게 되면, 치료 부위에 단위 면적당 전달되는 치료광의 강도가 변하게 된다. 동일한 광원에서 발생된 치료광의 스팟 사이즈를 작게 조절하면 조사 영역에 조사되는 치료광의 강도가 상대적으로 증가하고, 스팟 사이즈를 크게 조절하면 치료광의 강도가 상대적으로 감소한다. 따라서, 본 실시예에서는 중첩 비율을 조절하여, 이러한 스팟 사이즈의 변화에 따른 치료광 강도의 차이를 보상할 수 있다.
즉, 스팟 사이즈가 변경되더라도 치료 부위에 동일한 치료 강도로 치료를 진행하고자 하는 경우, 제어부(120)는 스팟 사이즈에 따라 중첩 비율을 다르게 조절할 수 있다. 예를 들어, 스팟 사이즈가 작게 조절되면 제어부는 중첩 비율 또한 같이 줄어들도록 제어하고, 스팟 사이즈가 크게 조절되면 제어부는 중첩 비율이 또한 같이 증가하도록 제어할 수 있다.
도 9는 도 1의 광 치료장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는 도 9를 참조하여, 전술한 광 치료장치의 제어 방법을 구체적으로 설명한다.
우선, 치료를 진행하기에 앞서, 치료 내용을 설정하는 단계를 포함한다(S10). 본 단계는, 치료 모드를 비롯하여 치료 내용에 대한 다양한 파라미터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 치료광의 강도, 스팟 사이즈, 그리고 치료광 조사시 중첩 비율을 설정할 수 있다. 따라서, 사용자는 치료 부위 및 병변을 고려하여 적합한 치료 내용을 설정한다.
전술한 설정 단계가 완료되면, 사용자는 핸드피스(20)를 치료 부위인 피부 상에 핸드피스(20)를 위치시킨 후, 치료를 시작할 수 있다. 치료는 일 예로서, 핸드피스를 이동시키면서 기 설정된 간격으로 치료광을 조사하는 방식으로 진행된다.
우선, 치료 부위에 제1 치료광을 조사하는 단계를 수행한다(S20). 본 단계는 제어부(120)가 치료광 발생부 또는 치료광 조사부의 동작을 제어하여 치료광을 발생시키고, 발생된 치료광이 핸드피스 단부를 통해 치료 영역에 조사되는 방식으로 수행된다. 여기서, 제1 치료광은 치료 중 조사되는 첫 번째 치료광일 수 있고, 치료 중 조사되는 복수의 치료광 중 임의의 시점엥서 선택된 치료광일 수도 있다. 제1 치료광은 치료 부위 상에 D의 직경을 갖는 원형 스팟의 조사 영역을 갖도록 조사가 이루어지며, 치료광의 펄스폭에 해당하는 시간만큼 조사된 후 오프된다.
제1 치료광이 조사되면, 감지부는 핸드피스의 이동 정보를 감지하는 단계를 수행한다(S30). 핸드피스의 이동 정보는 감지부에서 감지되며, 감지부에서 감지되는 이동 정보는 이동 거리를 포함한다. 감지부에서 이러한 이동 거리를 감지하는 동작은 치료가 시작되는 시점부터 치료가 이루어지는 동안 지속적으로 이루어질 수 있다. 다만, 도 9에서 본 단계가 제1 치료광의 조사 단계 이후에 진행되는 것으로 도시된 것은, 제1 치료광이 조사된 시점(또는 제1 치료광의 조사가 종료된 시점 이후)부터의 이동 거리를 측정하는 것을 의미할 수 있다.
제1 치료광이 조사되면, 제어부(120)는 핸드피스(20)의 이동 거리를 감지하여, 기 설정된 중첩 비율로 제2 치료광이 조사될 수 있도록 제어한다. 앞서 진행된 설정 단계에서 중첩 비율이 설정되면, 해당 중첩 비율에 상응하는 기준 거리가 결정된다. (본 실시예에서는 순차적으로 조사되는 두 치료광의 조사 시점 사이의 인터벌[펄스폭과 오프 시간의 합, Pw + to]동안 이동한 거리를 기준 거리로 설정한다. 다만, 두 치료광 사이의 오프 시간(to) 사이의 이동 거리를 기준으로 설정하는 것도 가능하다. 다만, 오프 시간 대비 펄스폭이 현저히 짧은 경우, 위 두 구분의 실익이 없을 수 있다.) 따라서, 제어부(120)는 이동 정보 감지 단계를 통해 해당 기준 거리만큼 핸드피스가 이동한 것이 감지되면, 치료광 발생부 또는 치료광 조사부를 제어하여 제2 치료광을 조사한다(S40). 이에 의해, 시간적으로 인접하여 조사되는 두 치료광은 해당 기준 거리만큼 이격된 상태로 조사되면서 설정된 중첩 비율로 중첩되어 조사되는 것이 가능하다.
한편, 제2 치료광이 조사되면, 이후에도 S30과 마찬가지로, 제2 치료광이 조사된 시점부터의 이동거리를 측정하는 이동 정보 감지 단계(S50)를 수행하면서 제3 치료광을 조사하는 단계를 수행한다(S60). 그리고, 이러한 단계를 반복하여 제N 치료광까지 치료광을 조사할 수 있다.
다만, 도 9의 순서도에서는, 두 번의 이동 정보 감지 단계가 각각 구분되는 단계로 도시하고 있으나, 앞서 설명한 것과 같이 이동 정보 감지 단계는 치료광이 조사되는 동안 지속적으로 진행되는 하나의 단계일 수 있으며, 각 치료광 조사 단계와 동시에 병렬적으로 진행될 수 있음을 밝혀둔다.
이와 같이, 본 발명에 의할 경우, 핸드피스의 이동 정보를 고려하여 치료광의 조사 패턴을 제어할 수 있어, 사용자의 특성 및 치료 위치에 따른 치료 강도의 편차를 최소화할 수 있고, 균일한 치료를 진행하는 것이 가능하다.
나아가, 순차적으로 조사되는 치료광이 서로 중첩되도록 조사함에 따라, 치료광이 조사되지 않는 치료 부위를 최소화할 수 있고, 치료광의 에너지를 흡수하는 조직의 공간적인 열 분포에 따른 편차 및 치료광 단면의 위치에 따른 강도 편차 등을 보상하는 것도 가능하며, 중첩 비율 및 스팟 사이즈의 조절을 통해 치료광의 출력 변화 없이 치료 강도를 조절하는 것도 가능하다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 사람이면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 특징의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 밝혀둔다.

Claims (15)

  1. 치료 부위 상측을 이동하면서 상기 치료 부위에 복수회의 치료광을 조사하는 치료광 조사부;
    상기 치료광 조사부의 이동 정보를 감지하는 감지부; 및
    상기 치료광 조사부에서 조사되는 치료광의 조사 영역이 앞서 조사된 치료광의 조사 영역과 적어도 일부가 중첩되도록, 상기 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 패턴을 제어하는 제어부;를 포함하는 광 치료 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지부에서 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 시점을 조절하는 것을 특징으로 하는 광 치료 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 복수회의 치료광이 순차적으로 조사되도록 제어하되, 앞서 치료광이 조사된 후 상기 치료광 조사부가 기 설정된 거리만큼 이동한 것이 감지되면 다음 치료광을 조사하도록 제어하는 광 치료 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 치료광 조사부의 이동 속도가 기준 이동 속도보다 빠르면 상기 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 빠르게 제어하고, 상기 치료광 조사부의 이동 속도가 기준 이동 속도보다 느리면 상기 치료광의 조사 시점을 기준 주기보다 지연시켜 조사하는 것을 특징으로 하는 광 치료 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 치료 부위 상에 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 기 설정된 비율로 중첩되도록 상기 치료광의 조사 패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 광 치료 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조사 영역은 상기 치료 부위 상에 소정 직경을 갖는 원형의 스팟 형태로 형성되며, 상기 중첩되는 기 설정된 비율은 상기 조사 영역의 직경을 기준으로 10% 내지 25%인 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 치료 부위 상에 인접하여 조사되는 두 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율을 설정하는 설정부를 더 포함하는 광 치료 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정부는 사용자가 상기 중첩되는 비율을 선택할 수 있도록 복수개의 중첩 비율 옵션을 제공하고,
    상기 제어부는 상기 사용자가 선택한 중첩 비율로 인접하여 조사되는 치료광이 중첩되도록 치료광의 조사 패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 광 치료장치.
  9. 치료 부위를 이동하면서 상기 치료 부위에 N회에 걸쳐 치료광을 조사하는 치료광 조사부;
    상기 치료광 조사부의 이동 정보를 감지하는 감지부; 및
    상기 치료광 조사부에서 조사되는 n번째 치료광(n<N)의 조사 영역이 앞서 조사된 n-1번째 치료광의 조사 영역과 적어도 일부가 중첩되도록, 상기 감지된 이동 정보에 근거하여 상기 치료광의 조사 패턴을 제어하는 제어부;를 포함하는 광 치료 장치.
  10. 치료광 조사부를 동작하여 치료 부위 상에 제1 치료광을 조사하는 단계;
    상기 제1 치료광이 조사된 위치로부터 핸드피스가 이동하는 거리를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 이동 거리에 근거하여, 상기 제1 치료광이 조사된 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 제2 치료광을 조사하는 단계;를 포함하는 광 치료장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 치료광을 조사하는 단계는 상기 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 기 설정된 비율로 중첩되도록 상기 제2 치료광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광 치료 장치의 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 치료광 조사 단계는, 상기 핸드피스가 기 설정된 거리만큼 이동한 것이 감지되면, 상기 제2 치료광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광 치료 장치의 제어방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 치료광 및 상기 제2 치료광은 상기 치료 부위 상에 소정 직경을 갖는 원형의 스팟 형태로 조사되며,
    상기 제2 치료광을 조사하는 단계에서 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 상기 직경의 10% 내지 25%의 거리만큼 중첩되는 것을 특징으로 하는 광 치료장치의 제어방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 치료광의 조사 영역 및 상기 제2 치료광의 조사 영역이 중첩되는 비율을 설정하는 설정 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 치료광 조사 단계는 상기 설정 단계에서 설정된 중첩 비율에 근거하여 상기 제2 치료광의 조사 영역이 상기 제1 치료광의 조사 영역과 중첩되도록 조사하는 광 치료 장치의 제어방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2 치료광이 조사된 위치로부터 핸드피스가 이동하는 거리를 감지하는 단계; 및
    상기 제2 치료광이 조사된 이후 이동한 거리에 근거하여, 상기 제2 치료광이 조사된 영역과 적어도 일부가 중첩되도록 제3 치료광을 조사하는 단계를 더 포함하는 광 치료장치의 제어방법.
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