WO2020036471A1 - 의료용 드레싱 - Google Patents

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WO2020036471A1
WO2020036471A1 PCT/KR2019/010499 KR2019010499W WO2020036471A1 WO 2020036471 A1 WO2020036471 A1 WO 2020036471A1 KR 2019010499 W KR2019010499 W KR 2019010499W WO 2020036471 A1 WO2020036471 A1 WO 2020036471A1
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light
dressing
wound
patient
irradiation apparatus
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윤영민
배희호
이아영
홍준표
서현석
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서울바이오시스 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a medical dressing, and more particularly, to a dressing for wound healing using a light irradiation apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a dressing having a high effect on antiseptic and inflammation.
  • the dressing is to apply the wound of the patient.
  • the dressing includes a dressing body in contact with the wound of the patient and a light irradiation device for applying light for sterilization and inflammation suppression to the wound of the patient, wherein the light is wound in the patient in the infrared, visible, and ultraviolet wavelength bands. It has a wavelength band that induces the death of bacteria present within or promotes wound healing.
  • the light irradiation device includes a first and a second light source for emitting the first and second light respectively having different wavelength bands in close proximity, even if they do not overlap or overlap each other,
  • the first light is light of a wavelength band that induces the death of the bacteria by acting on the photosensitizer present in the bacteria and damaging the cells
  • the second light is changed by the structure of the genetic material of the cells in the bacteria. It may be light of a wavelength band inducing death.
  • the first light is blue light
  • the second light is ultraviolet light
  • the second light may be irradiated with a maximum daily dose of about 3 mJ / cm 2 .
  • the wavelength of the first light may be about 400 nm to about 420 nm, or about 455 nm to about 470 nm.
  • it may further include a control unit for controlling the first light and the second light.
  • it may further include an oxygen supply connected to the control unit for providing oxygen.
  • the first light may be irradiated for a first time
  • the second light may be irradiated for a second time shorter than the first time
  • the second light may be irradiated after the irradiation of the first light is completed.
  • the second light is irradiated before the irradiation of the first light is completed and at least a portion of the first time and the second time may have a section overlapping each other.
  • the dressing main body has a first surface for contacting the wound of the patient, and a second surface opposite to the first surface
  • the light irradiation apparatus is an element substrate
  • the element substrate It may include at least one light emitting diode mounted on the, and a waterproof protective film provided on the light emitting diode to protect the light emitting diode.
  • a drape provided on the dressing body, but adhered to the skin adjacent to the affected part of the patient to cover the affected part to form an inner space, in communication with the inner space negative pressure in the inner space
  • the apparatus may further include a negative pressure generating member to be applied, and a tube connecting the inner space and the negative pressure generating member.
  • the pressure sensor may be provided on the element substrate.
  • the dressing body has a first thickness when no negative pressure is applied, has a second thickness when negative pressure is applied, and the light emitting diode corresponds to the second thickness from the device substrate.
  • the light emitting diode may be exposed in the affected area.
  • the dressing body may have an opening for exudate to absorb exudate from the affected part.
  • the light emitting diode is provided as a flip chip having a first and a second electrode, the first and second electrodes of the flip chip may be directly connected to the wiring of the device substrate.
  • the dressing body may be at least one of a form dressing type, a hydrocolloid dressing type, a porous silicone film dressing type, a hydrofibre dressing type.
  • it may further include a sensor unit provided inside or outside the dressing body to detect a state of a user wound.
  • the light irradiation apparatus is linked to the sensor unit may be set to the wavelength and output intensity of the light emitted from the light emitting diode.
  • the light irradiation device may emit light of different wavelength bands according to the stage of the wound of the patient.
  • the light irradiation device when the step of the wound of the patient is an inflammatory step, the light irradiation device emits light of the blue wavelength band, when the step of the wound of the patient is a proliferation step, the light irradiation The device emits light in the green or red wavelength band, and when the wound stage of the patient is maturation, the light irradiation device may emit light in the red or infrared wavelength band.
  • Embodiments of the present invention provide a dressing that is highly effective in inhibiting sterilization and inflammation.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view from below.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a portion of the dressing.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor chip according to an embodiment of the present invention, and illustrates a flip chip type semiconductor chip.
  • 5 to 9 are cross-sectional views showing dressings according to an embodiment of the present invention.
  • 10A and 10B are cross-sectional views illustrating that the sensor unit includes additional components to detect a state of the dressing body.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the dressing of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a dressing main body and a light irradiation apparatus part separately in an embodiment of the present invention.
  • 15 is a plan view of the dressing main body and the light irradiation apparatus part viewed from the lower direction.
  • 16A and 16B are cross-sectional views illustrating a dressing main body and a light irradiation apparatus in a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • 17A and 17B are cross-sectional views illustrating a dressing main body and a light irradiation apparatus in a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a dressing main body and a light irradiation apparatus in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the dressing main body and the light irradiation apparatus in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the dressing main body and the light irradiation apparatus in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • 21 is a plan view illustrating a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 23A and 23C illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and show time according to on / off of first and second light sources.
  • 24A and 24B illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention in the case of sequentially irradiating a first light and a second light. It shows the time according.
  • 25A to 25C illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and show time according to on / off of first and second light sources.
  • FIG. 26A is a plan view of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 26B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 26A.
  • FIG. 27A is a graph illustrating a test result of the sterilization power of the first light
  • FIG. 27B is a graph illustrating a test result of the sterilization power of the second light.
  • FIG. 28A illustrates the number of bacteria when irradiated with the first light alone, when irradiated with the second light alone, and when the first and second lights are combined and irradiated
  • FIG. 28B shows the first light alone.
  • the sterilization power is shown when the second light alone is irradiated and when the first and second light are irradiated in combination.
  • FIG. 29A shows the number of bacteria when the combination order of the first light and the second light is irradiated differently
  • FIG. 29B shows the bactericidal power when the combination order of the first light and the second light is irradiated differently.
  • FIG. 30A shows the number of bacteria when the first light and the second light are sequentially irradiated under different in vitro conditions, but the light quantity of the first light is different, and FIG. 30B shows the first light and the second light sequentially. 1 shows the bactericidal power when the amount of light is changed.
  • FIG. 31A shows the number of bacteria when the first light and the second light are sequentially irradiated under different in vivo conditions, but the light quantity of the first light is changed.
  • FIG. 31B shows the first light and the second light sequentially under in vivo conditions. Irradiation with but showing the germicidal power when the amount of light of the first light is different.
  • Figure 33 shows the results of measuring the number of bacteria for the date in in vivo conditions.
  • FIG. 35A and 35B are photographs photographing the shape of the wound area according to the date.
  • FIG. 35A is a photograph of the wound of the irradiated group
  • FIG. 35B is a photograph of a wound of the light irradiation group.
  • Figure 36a is a graph showing the percentage of thymine dimer in the tissue
  • Figure 36b shows the degree of tissue luminescence stained in DCFH-DA.
  • the dressing body may refer to an article of cloth or fabric covering at least a portion of the wound.
  • the article made of cloth or fabric may mean, for example, a band, a blanket, a cover cloth, a sponge, a bandage, a wrap, or the like.
  • Embodiments of the present invention to minimize the inflammatory phase by quickly absorbing the exudates during the wound healing process, while maintaining a bactericidal power to prevent infection by the bacteria, and at the same time a wound healing dressing body having a phototherapy function to promote the recovery of wounds to provide.
  • the present invention relates to a dressing main body which is used for wound skin of a subject, i.e., a person or animal (hereinafter referred to as a patient), which needs to be sterilized, and which is sterilized by applying sterilization light.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a dressing according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view from the bottom
  • Figure 3 is a cross-sectional view of a portion of the dressing.
  • the dressing 100 includes a dressing body 10 that covers at least a portion of a patient's wound and absorbs exudate from the wound, and sterilized light on the patient's wound. And a display unit 30 for displaying information about the light irradiation apparatus 20 and the dressing main body 10.
  • exudate is generally meant to include any wound exudate (eg, cells, infection byproducts, cell debris, proteins, etc.), blood or any other material released from the wound.
  • wound exudate eg, cells, infection byproducts, cell debris, proteins, etc.
  • the dressing body 10 is provided in a form capable of covering at least a portion of the wound of the patient in direct contact with the wound of the patient.
  • the dressing body 10 may be provided in a plate shape having a predetermined thickness, and may be provided in a shape of a circle, an ellipse, a rectangle, or the like when viewed in plan view.
  • the dressing body 10 may have a flat shape and some or all of it is flexible to effectively cover the wound of the patient.
  • the dressing body 10 when the dressing main body 10 has a flat shape, the dressing body 10 has two opposite surfaces. If the two surfaces are called first and second surfaces, respectively, the first surface is directly opposed to the wound. The surface directly contacts the second surface, and the second surface may be a surface exposed to the outside.
  • the dressing body 10 is not limited in thickness and shape as long as it can cover part or all of the wound of the patient, and may be provided in various forms.
  • the dressing main body 10 has a predetermined thickness and has a rectangular shape when viewed in plan view as an example.
  • the dressing body 10 may be made of a material having a porosity to allow the exudate to be absorbed or having a property to retain the exudate.
  • the dressing body 10 may be at least one of a foam dressing type including a polyurethane foam, a hydrocolloid dressing type, a hydrogel dressing type porous silicone film dressing type, and a hydrofiber dressing type.
  • the dressing body may be one used in a negative pressure would therapy device.
  • the dressing body 10 may be made of a flexible material.
  • the dressing body 10 may be made of an elastic material. Accordingly, it is to be considered that when an external force is applied to the dressing body 10, the shape may be deformed in various forms. Although shown in a rectangular shape in the drawings, when the dressing body 10 is applied to the wound of the patient may have a different shape.
  • the dressing body 10 may optionally include a medicament for healing the wound of the patient, the type of the medicament may be variously changed depending on the target patient to apply the dressing body 10 Can be.
  • the medicament may include a therapeutic agent for treating certain symptoms, and may also include a substance such as a similar therapy or a non-therapeutic treatment or ointment.
  • Drugs include, for example, hormones, antibiotic, antimicrobial, antifungal, anesthetic, antiseptic, anti-inflammatory, antihistamine, and analgesic. ), Acne medication, anti-aging compound, skin moisturizer, hair growthpromoter, hair growth preventer, skin growth promoter, cleanser agent, such as a cleaner, or any other advantageous substance.
  • the light irradiation device 20 sterilizes the wound and / or the wound site of the patient by providing sterile light directly to or near the wound of the patient.
  • the light irradiation apparatus 20 is provided on the first side of the dressing main body 10.
  • the first surface of the dressing main body 10 provided with the light irradiation apparatus 20 is a surface facing the wound of the patient, and the light irradiation apparatus 20 is provided on the first surface, thereby allowing the light irradiation apparatus 20 to be removed from the light irradiation apparatus 20. May be applied to the wound of the patient.
  • the light irradiation apparatus 20 includes an element substrate 23 on which a light source is mounted, and at least one light emitting diode 21 mounted on the element substrate 23.
  • the element substrate 23 may be a printed circuit board on which the wiring 41 or the circuit is printed, and may or may not have flexibility.
  • the surface of the wound may or may not be flat, depending on the position or shape of the wound.
  • the element substrate 23 is flexible, the element substrate 23 is disposed along the surface of the wound even if the surface of the wound is not flat, so that the light irradiation apparatus 20 can effectively apply light to the surface of the wound. It can be applied to the wound.
  • the element substrate 23 is mounted on the side facing the wound of the patient.
  • the element substrate 23 is stably disposed between the dressing main body 10 and the wound of the patient when the dressing main body 10 and the light irradiation apparatus 20 are attached to the wound surface of the patient. It is provided with a larger area than the light emitting diode 21 so that it can be.
  • the light emitting diode 21 may emit light in at least one band of ultraviolet light, visible light, and infrared light.
  • the light emitting diodes 21 may be provided in singular or plural, and may be provided to the wound of the patient alone or in combination with each other depending on the stage of the wound and the purpose of treatment.
  • the light emitting diodes 21 are all provided as nine, the number of the light emitting diodes 21 is not limited thereto, and the area or shape of the wound and the wound stage (for example, the inflammatory stage) , Growth stage, maturation stage, etc.), and may be provided in various numbers depending on the purpose of treatment.
  • each of the light emitting diodes 21 may be electrically connected in various ways in parallel, in series, in a mixture of series and parallel.
  • a wiring 41 may be provided between the light emitting diodes 21.
  • the device substrate 23 is extended between the light emitting diodes 21 adjacent to each other.
  • the present invention is not limited thereto, and only the wiring 41 is provided between the light emitting diodes 21 adjacent to each other. 23 may not be provided.
  • Each LED 21 may receive external power through the wiring 41.
  • the display part 30 is provided in the 2nd surface which opposes the 1st surface in which the light irradiation apparatus 20 was provided.
  • the display unit 30 may display a wound of the patient and various information necessary for the treatment thereof.
  • the information displayed on the display unit 30 may be, for example, information about the patient or information about the dressing 100.
  • the information on the patient may be a current wound stage, treatment progress time, pH or temperature of the wound site of the patient, the type or wavelength of light emitted from the light irradiation device 20, the emission time of the light irradiation device 20, etc. have.
  • Information about the dressing 100 may include information on whether power is applied, a replacement time alarm depending on whether the dressing body 10 absorbs exudates, whether the light irradiation apparatus 20 is operated, or whether the light emitting device 21 of the light irradiation apparatus 20 It may be replaced or not.
  • the display unit 30 may or may not have flexibility. Since the display part 30 is attached to the 2nd surface which is the outer surface of the dressing main body 10, it is not necessary to have flexibility. However, when the display unit 30 has flexibility, when the dressing body 10 is deformed along the curvature of the wound of the patient, the display unit 30 may also be variously modified to be easily attached to the wound of the patient. For example, when the wound of the patient is located in a narrow area such as a hand or a foot, since the degree of curvature of the surface of the wound is large, the ease of attachment to the wound may vary depending on the flexibility of the display unit 30.
  • the display unit 30 may display information, and various things may be used. For example, an electrophoretic display device, an LED display device, an OLED display device, a liquid crystal display device, etc. are mentioned.
  • the dressing 100 may include a controller 40 for controlling the light irradiation apparatus 20 and the display unit 30.
  • the control unit 40 may be wirelessly connected to the light irradiation apparatus 20 and the display unit 30 through a wire 41 or without a wire 41.
  • the controller 40 When the power source of the light emitting diode 21 is turned on as the irradiation mode, and the power source is turned off as the idle mode, the controller 40 simultaneously controls the irradiation mode and the idle mode of each of the light emitting diodes 21 at the same time. Or individually controlled. For example, the controller 40 may control some of the light emitting diodes 21 in an irradiation mode and others in an idle mode. In one embodiment of the present invention, the control unit 40 may control the intensity of the light emitted from the light irradiation apparatus 20. The controller 40 may obtain a specific sterilization effect for each sterilization target by adjusting the type of light source to be irradiated and the amount of irradiation energy for each light source according to the sterilization target.
  • photosensitizers differ in the amount of bacteria inherent. Therefore, by controlling the dose of a predetermined light for each bacterium, a bactericidal effect specific to a particular bacterium can be obtained.
  • a bactericidal effect specific to a particular bacterium can be obtained.
  • ultraviolet light can cause a bactericidal effect on all bacteria because it induces damage to DNA or RNA present in virtually all bacteria.
  • the control unit 40 may control the amount of irradiation energy of the light irradiation apparatus 20.
  • Ultraviolet rays have a great bactericidal effect, but the cells of the human body can also kill the same principle, and can cause skin cancer by acting on normal skin cells and causing damage to DNA. For this reason, ultraviolet rays had a limited human stability compared to excellent sterilizing power, so there was a limit to using them for sterilization purposes.
  • the control unit 40 controls the irradiation amount so as not to harm the human body in controlling the amount of ultraviolet rays. This makes it possible to apply ultraviolet rays to the human body.
  • control unit 40 may control the information displayed on the display unit 30.
  • the display unit 30 is interlocked with the control unit 40 and the light irradiation apparatus 20 based on the patient's information, such as a wound stage, power on / off power of the light irradiation apparatus 20, light dose, irradiation energy, and the like.
  • Various information can be displayed.
  • the light emitting diode 21 is provided as a flip chip having first and second electrodes.
  • the first and second electrodes of the flip chip may be directly connected to the wiring 41 of the device substrate 23.
  • the flip chip is very small in size compared to the lateral chip or the butter chip manufactured in the form of a package, and has the advantage of being directly mounted to the printed device substrate 23.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor chip according to an embodiment of the present invention, and illustrates a flip chip type semiconductor chip.
  • the flip chip type semiconductor may be formed on a substrate and then inverted to be mounted on other components.
  • a semiconductor chip includes a light emitting stack, and first and second electrodes 217a and 217b connected to the light emitting stack.
  • the light emitting device stack includes a substrate 210 and a first semiconductor layer 211, an active layer 213, a second semiconductor layer 215, a first electrode 217a, and a second electrode stacked on the substrate 210. 217b) and an insulating film 219.
  • the light emitting stack may include at least one mesa including the active layer 213 and the second semiconductor layer 215.
  • the mesa may include a plurality of protruding patterns, and the plurality of protruding patterns may be spaced apart from each other.
  • An insulating film 219 is provided on the mesa.
  • the first electrode 217a is connected to the first semiconductor layer 211 exposed through the contact hole between the mesas, and the second electrode 217b is exposed through the contact hole formed on the second semiconductor layer 215. It is connected to the second semiconductor layer 215.
  • the light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present invention may be easily mounted on the wiring of the element substrate because the first and second electrodes are disposed on the same side and the size thereof is small.
  • the light emitting diode can be provided at a very small micro scale, so that even if formed on either side of the dressing body, the size is so small that it does not substantially affect the thickness of the overall dressing. Accordingly, in the embodiment of the present invention it is possible to form a thin thickness of the dressing, as a result there is an advantage that the dressing can be in close contact with the affected part of the patient.
  • the separation between the affected part of the patient and the dressing main body by the light emitting diode hardly occurs.
  • the absorption efficiency of the exudate by the dressing main body may be lowered, and the possibility of detachment of the dressing main body from the affected part may be increased. Since such separation rarely occurs, such a problem is unlikely to occur.
  • the dressing having the above-described structure can suppress sterilization and inflammation by applying light energy to the wound of the patient.
  • the dressing body blocks the wound from the outside to prevent secondary infection, and inhibits the formation of scabs on the wound surface.
  • the existing dressing body not only has a function of sterilizing the wound of the patient, but also has no cell activation function at the wound site. Accordingly, in order to promote wound healing, a separate external preparation had to be applied to the skin.
  • the dressing according to the embodiment of the present invention by disposing the light irradiation device on the surface of the dressing body, by applying light energy to the wound tissue while the patient is attached to the dressing body to implement sterilization and inflammation suppression Can be.
  • Dressing according to an embodiment of the present invention through the irradiation of such light, induces the secretion of a substance to help the wound healing at the wound site and promotes wound recovery by directly sterilizing the infecting bacteria. Accordingly, when using the dressing according to an embodiment of the present invention, a separate external preparation is not required, and it is possible to promote skin cell recovery function while sterilizing pathogenic infectious bacteria by using light energy with little effect on the human body. Can be.
  • the healing dressing according to an embodiment of the present invention can sterilize the microorganisms and suppress inflammation by applying blue light and ultraviolet rays to the wound or the infection site.
  • blue light and / or red light to the wound site, it is possible to promote recovery of the wound dermal dermal tissue cells, in which case fibroblasts can be proliferated and collagen production and blood vessel production can be promoted.
  • green light and / or red light to the skin epidermal tissue at the wound site, it can promote the proliferation of keratinocytes and consequently promote the recovery of the skin epidermal breakfast.
  • Dressing according to an embodiment of the present invention can be implemented in various forms, the following describes various embodiments. Hereinafter, the differences from the above-described embodiment will be mainly described, and portions not described will be described in the above-described embodiment.
  • 5 to 9 are cross-sectional views showing a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • the dressing may further include a protective layer 25 for protecting the light emitting diode 21.
  • the light emitting diode 21 may be implemented in the form of a package, thereby protecting itself from external moisture, exudates, etc., but may be directly mounted on the device substrate 23 rather than the package. Can be.
  • the dressing according to the embodiment of the present invention may be provided with a protective film 25 for protecting the light emitting diode 21 from external moisture, exudates, and the like.
  • the passivation layer 25 may be made of a waterproof material so that external moisture or exudates do not enter the light emitting diode 21.
  • the protective film 25 may be made of, for example, waterproof silicone.
  • the protective film 25 is shown to cover most of the device substrate 23, but is not limited thereto.
  • the passivation layer 25 may be provided only on a portion of the element substrate 23, but may correspond to an area where the light emitting diode 21 is formed.
  • the passivation layer 25 may be provided only on the light emitting diode 21 to surround the light emitting diode 21 needle to protect the light emitting diode 21.
  • the protective film 25 since the protective film 25 is made of a waterproof material, it may prevent the water or exudate from the wound of the patient from being absorbed into the dressing main body 10 when formed wide. Accordingly, the passivation layer 25 may be formed to have a minimum area within the limit of protecting the light emitting diode 21.
  • the dressing according to an embodiment of the present invention may be provided with an adhesive member 41 for easily attaching to the wound of the patient.
  • the adhesive member 41 is for attaching or fixing the dressing body 10 to the wound of the patient.
  • the adhesive member 41 may cover the dressing body 10 or may be provided around the dressing body 10. For example, as shown, it may be provided to cover the whole of the dressing body 10 but extends to the periphery of the dressing body 10 in direct contact with the skin.
  • the shape of the adhesive member 41 is not limited thereto, and may cover only a part of the dressing main body 10 or may have a tape shape.
  • the adhesive member 41 may be provided as a flexible film so that it can be easily attached to the wound of the patient.
  • it may be provided in a thickness thinner than the dressing body 10.
  • the adhesive member 41 may be provided in a form in which an adhesive is applied on the polymer film.
  • the shape of the protective film 25 may be formed differently from the above-described embodiment.
  • the passivation layer 25 may be provided to a thickness sufficient to cover the step between the light emitting diode 21 and the element substrate 23. This is because the light emitting diode 21 is mounted in a form protruding on the element substrate 23, thereby minimizing the phenomenon that the skin of the portion where the light emitting diode 21 is formed when the dressing main body 10 is attached, the light emitting diode 21 is minimized. To reduce the stress applied to.
  • the passivation layer 25 may be further provided with a diffusion layer for diffusing the light emitted from the light emitting diode 21.
  • the diffusion layer may be provided as a separate layer on the protective layer 25 or may be integrally formed with the protective layer 25 and may include a diffusion pattern for diffusing light.
  • the diffusion pattern may be provided in a form having a rough surface.
  • the light irradiation apparatus 20 may be provided inside the dressing main body 10 instead of being provided on the first side of the dressing main body 10. It may be. At this time, even if the light irradiation apparatus 20 is provided inside the dressing main body 10, the light from the light emitting diode 21 of the light irradiation apparatus 20 is provided in a position which can reach the wound of a patient.
  • the dressing main body 10 when the dressing main body 10 is made of a light transmissive material, the dressing main body 10 may be disposed anywhere inside the dressing main body 10, but when the dressing main body 10 is not made of a light transmissive material, the dressing main body By placing the light irradiation apparatus 20 as close as possible to the first side of the 10, the light can reach the wound through the first side of the dressing main body 10.
  • a part of the dressing main body 10 may be removed at a portion where the light emitting diode 21 of the light irradiation apparatus 20 is formed, and light may reach the wound through the removed portion.
  • the light irradiation apparatus 20 may be provided between the display unit 30 and the dressing main body 10.
  • the dressing main body 10 may be made of a light transmitting material so that the light from the light emitting diode 21 of the light irradiation apparatus 20 may reach the wound of the patient.
  • the light irradiation apparatus 20 When the light irradiation apparatus 20 is provided between the display portion 30 and the dressing main body 10, since the light emitted from the light emitting diode 21 is also provided to the dressing main body 10 as a whole, sterilization of the dressing main body 10 is prevented. It is possible. Since the exudates from the wound of the patient are absorbed in the dressing main body 10, the bacteria can be easily propagated, so that the secondary infection can be prevented from occurring in the wound of the patient by sterilization with light emitted from the light emitting diode 21. Can be.
  • the light irradiation apparatus 20 when the light irradiation apparatus 20 is provided between the display portion 30 and the dressing main body 10, the light irradiation apparatus 20 may be integrally formed with the display portion 30. . That is, the light irradiation apparatus 20 and the display unit 30 may be manufactured as one electronic element and mounted on the second surface of the dressing main body 10.
  • a dressing may include a sensor unit configured to sense a state of a wound of a patient, a state of a light irradiation apparatus 20, a state of a dressing, and in particular, a state of the dressing main body 10 ( 50) may be provided.
  • the sensor unit 50 may be provided in singular or plural and may be provided inside or outside the dressing main body 10.
  • the sensor unit 50 may be provided on the first side and / or the second side of the dressing body 10.
  • the sensor unit 50 When the sensor unit 50 is for detecting a state of a wound of a patient, the sensor unit 50 may be a temperature sensor or a pH sensor. For example, in the process of wounding of the patient, the temperature of the wounded portion of the patient becomes high, and sensing the wound stage of the wounded portion of the patient. In addition, when there is an exudate from the wound of the patient, the pH may vary depending on the exudate, so that information about the wound of the patient can be obtained by sensing the same.
  • the type of the sensor unit 50 is not limited thereto, and other types of sensors may be used as long as the state of the patient can be grasped.
  • the sensor unit 50 When the sensor unit 50 is for detecting a state of the light irradiation apparatus 20, the sensor unit 50 may be an optical sensor, and may detect light quantity, intensity, wavelength information, etc. from the light irradiation apparatus 20. You can sense it. Accordingly, it is possible to detect when the replacement of the light irradiation apparatus 20 or the correct operation.
  • the dressing body 10 is generally provided for a one-time use, and in various cases, such as when it is expanded by absorbing exudate or the like, it is necessary to replace it with a new dressing body 10.
  • the dressing body is replaced by absorbing exudates or the like, or the dressing body is contaminated by other materials, or other dressing bodies are damaged.
  • only the dressing body except for the display portion and the light irradiation apparatus can be separated from the display portion and the light irradiation apparatus, and then a new dressing body can be mounted on the display portion and the light irradiation apparatus.
  • 10A and 10B are cross-sectional views illustrating that the sensor unit includes additional components to detect a state of the dressing body.
  • the sensor unit 50 may further include a sensing wire 51 for confirming whether the dressing body 10 is expanded, in addition to the sensor unit 50 for detecting a state of a patient wound. It may include.
  • the sensing wire 51 is used to detect whether the dressing main body 10 is expanded. When the expansion of the dressing main body 10 is confirmed, the sensing wire 51 may indicate a need to replace the dressing main body 10 through the display unit 30.
  • the sensing wiring 51 may be made of a conductive wiring 41 connecting the first and second surfaces of the dressing main body 10.
  • the sensing wire 51 may be provided to be easily broken by an external force.
  • the dressing main body 10 is inflated by absorbing exudate or the like, when the distance between the first surface and the second surface increases, a force is applied to the sensing wiring 51 connecting the first surface and the second surface.
  • the sensing wire 51 may be broken by the applied force, and the sensor unit 50 may easily check whether the dressing main body 10 is expanded by detecting the breaking of the sensing wire 51.
  • the sensing wiring has been described as checking whether the dressing main body is inflated, but this is merely described as an example, and another kind of sensor unit capable of confirming whether the dressing main body is inflated or replaced may be provided.
  • a magnetic force sensor may be used as a sensor capable of confirming whether the dressing body is inflated.
  • the dressing main body may be provided as a disposable one, and needs to be replaced with a new dressing main body, for example, when it is expanded by absorbing exudate or the like.
  • absorption of the exudate can be efficiently maintained in the form of replacing only the dressing body.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a dressing according to an embodiment of the present invention, in which the dressing main body is mounted on a light irradiation apparatus, a display unit, and the like.
  • the dressing body 10 is provided detachably. Thereby, the dressing main body 10 in which the exudates etc. are absorbed is removed from the light irradiation apparatus 20, the display part 30, etc., and the new dressing main body 10 is attached to the light irradiation apparatus 20, the display part 30, etc. Can be.
  • other components such as the light irradiation apparatus 20, the display unit 30, and the controller 40 may be maintained without replacement.
  • the dressing body used for one time replacement is replaced, but by recycling the display unit or the light irradiation device which can be used for a long time, while minimizing the discharge of waste while maintaining the hygiene state when using the dressing, and minimize the cost for consumables can do.
  • the dressing according to the exemplary embodiment of the present invention is provided with a display unit, a light irradiation apparatus, and a sensor unit, and the display unit, the light irradiation apparatus, and the sensor unit may be connected to the control unit and interlock with each other.
  • the display unit and the sensor unit may be interlocked, and the display unit may output data detected by the sensor unit.
  • the light irradiation apparatus may be set in conjunction with the sensor unit to set the wavelength and output intensity of light emitted from the light emitting diode.
  • the light irradiation apparatus 20 may optionally be provided with an oxygen supply.
  • the oxygen supply unit may be connected to the controller 10 to control the turn on / off, and supply oxygen to the irradiation target at turn on.
  • the method of supplying oxygen is not particularly limited, and may include a method of providing oxygen to the irradiation target through the nozzle, as well as a method of increasing the chance of contact with air by stirring the liquid with a stirrer.
  • at least one of the first and second lights can be irradiated while stirring with a stirrer.
  • at least one of the first and second lights may be irradiated while providing oxygen to the skin through a separate nozzle through which oxygen is emitted.
  • bactericidal power is significantly increased, particularly in the case of light of 405 nm, oxygen is smoothly provided into the cell, and as a result, in bacteria It promotes the generation of reactive oxygen species in the cell promotes the killing of bacteria.
  • the dressing according to the exemplary embodiment of the present invention may further be provided with an input unit for allowing a doctor, a nurse, or the patient himself or the like to input patient information.
  • the patient information may be provided in various types such as a result of diagnosis of a doctor, a nurse or a patient, a result of an image captured by a camera, and the like.
  • the input unit may be provided in the form of an electronic module integrally formed with the controller.
  • the control unit can control the light irradiation apparatus and the display unit based on the information of the patient obtained from the doctor, the nurse or the patient himself, and the information obtained from the sensor unit.
  • the light irradiation apparatus and the display unit may be provided with a preset recipe for how to operate according to the state and stage of the wound.
  • the recipe may include a light amount, an intensity, a wavelength type, an irradiation time, and the like corresponding to a wound state, and the display unit may selectively display such information on the display unit.
  • the dressing user such as a doctor, a nurse, or the patient himself, may directly select or set a driving method or a driving method of the light irradiation apparatus and the display unit based on the information of the patient.
  • whether the light irradiation device and the display unit are driven may be automatically set in addition to the user's direct setting.
  • the wound stage when the wound stage is an inflammatory stage, the wound may be irradiated with ultraviolet rays or light having a blue wavelength band effective for sterilization and inflammation inhibition.
  • the wound stage When the wound stage is a proliferation stage, fibroblasts may be proliferated, collagen may be formed, and light of green or red wavelength bands effective for promoting blood vessel formation may be irradiated to the wound.
  • the wound stage When the wound stage is a maturation stage, the wound may be set to irradiate the wound with red or infrared wavelength bands effective for blood circulation and keratinocyte proliferation.
  • the controller may control the light emitting diodes of the light irradiation device to emit light or not to emit light according to the wound stage of the patient.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a dressing for negative pressure treatment during dressing according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 123 is a cross-sectional view of the dressing of FIG. 12.
  • FIG. 124 is a cross-sectional view illustrating the dressing main body and the light irradiation apparatus part separately in one embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a plan view showing the dressing main body and the light irradiation apparatus part viewed from the downward direction.
  • the dressing main body and the light irradiation apparatus are shown spaced apart from each other, but the light irradiation apparatus is actually in contact with the first surface (ie, the lower surface in the drawing) of the dressing main body. Is provided.
  • the dressing 100 includes a drape 60 that covers the affected part to form an inner space in contact with the affected part, a dressing body 10 provided in the inner space, and an inner space. And a negative pressure generating member communicating with and applying a negative pressure to the internal space, a tube 33 connecting the internal space and the negative pressure generating member, and a light irradiation device 20 provided in the internal space to apply light to the affected part.
  • exudate is generally meant to include any affected exudate (eg, cells, infection byproducts, cell debris, proteins, etc.), blood or any other substance released from the affected area.
  • affected exudate eg, cells, infection byproducts, cell debris, proteins, etc.
  • Drape 60 is provided with an area that covers the affected area in plan view and adheres to the skin proximate to the affected area, for example the skin surrounding the affected area, thereby forming an interior space in the area provided with the affected area.
  • the inner space becomes an area surrounded by the drape 60 and the affected part, and the exudates from the affected part are discharged into the inner space.
  • Drape 60 is flexible and stably adheres to the skin by providing an adhesive member in at least some region.
  • the adhesive member may be provided as a flexible film so that it can be easily attached to the affected part.
  • it may be provided in a thickness thinner than the dressing body 10.
  • the adhesive member may be provided in a form in which an adhesive is applied on the polymer film.
  • the dressing body 10 is provided in the inner space consisting of the drape 60 and the wound to absorb the exudate.
  • the dressing body 10 may be made of a porous material so that exudates from the affected area are easily absorbed and then easily discharged to the outside through the tube 33.
  • the dressing body 10 may have an opening 11 for exudate to absorb exudate from the affected area.
  • the exudate opening 11 is provided in the form of a hole having a predetermined diameter, the diameter of the exudate opening 11 is not limited and may be formed small or large within the limit to absorb and discharge the exudate.
  • the drawing shows that the exudation openings 11 are regularly arranged as an example, but the present invention is not limited thereto and may be arranged randomly.
  • the dressing body 10 is in direct contact with the affected part.
  • the dressing body 10 is provided in a form that can cover at least a portion of the affected part.
  • the dressing body 10 may be made of a material having a porosity to allow the exudate to be absorbed or having a property to retain the exudate.
  • the dressing body 10 may be made of a flexible material.
  • the dressing body 10 may be made of an elastic material. Accordingly, it is to be considered that when an external force is applied to the dressing body 10, the shape may be deformed in various forms. Although shown in a rectangular shape in the drawing, when the dressing body 10 is applied to the affected part may have a different shape.
  • the dressing body 10 may optionally include a medicament for healing the affected area, the type of the medicament may be variously changed depending on the target patient to apply the dressing body 10. .
  • Dressing body 10 may be made of a flexible porous material, when the inner space is a negative pressure atmosphere by the negative pressure generating member to be described later, the appearance may be partially modified by the negative pressure atmosphere, The exudates that have been absorbed are provided in a tube 33 to be described later.
  • the negative pressure generating member is connected to the drape 60 and the inner space created by the affected part. That is, the negative pressure generating member communicates with the internal space.
  • the negative pressure generating member is disposed in the negative pressure generating module 35 in which the negative pressure pump is installed, the tube 33 connecting the negative pressure generating module 35 and the internal space, and the affected part drapes 60 to fix the tube 33. It includes a tube connector 31 for connecting in communication with the interior space.
  • the tube connector 31 may be provided rigid, unlike flexible components such as the drape 60 or the dressing body 10.
  • the sound pressure pump in the sound pressure generation module 35 is a device that creates a sound pressure atmosphere in the internal space.
  • the negative pressure atmosphere produced by the negative pressure pump is at atmospheric pressure lower than atmospheric pressure (760 mmHg).
  • the negative pressure atmosphere generated by the negative pressure pump is provided to the internal space through the tube 33.
  • the tube 33 is a passage through which the exudates of the inflow portion introduced through the dressing body 10 flow when the negative pressure atmosphere is provided to the internal space by the operation of the negative pressure pump.
  • the tube 33 may be detachably connected to the drape 60 or the tube connector 31.
  • one end of the tube 33 may additionally be provided with a suction container for collecting the discharged exudate. Accordingly, it can be discharged to the outside suction tube through the tube 33 in the negative pressure atmosphere.
  • the light irradiation apparatus 20 sterilizes the affected part and / or the affected part by providing sterilized light directly to or near the affected part.
  • the light irradiation apparatus 20 is provided on the first side of the dressing main body 10.
  • the first surface of the dressing main body 10 provided with the light irradiation apparatus 20 is a surface facing the affected part, and the light from the light irradiation apparatus 20 is provided by providing the light irradiation apparatus 20 on the first surface. This can be applied to the affected part.
  • the light irradiation apparatus 20 includes an element substrate 23 on which a light source is mounted, and at least one light emitting diode 21 mounted on the element substrate 23.
  • the sensor unit for detecting the may be provided.
  • the sensor unit may detect various information using various sensors.
  • the sensor unit may include sensors for detecting a state of the affected part, a state of the light irradiation apparatus 20, a state of the dressing, and in particular, a state of the dressing main body 10, and in particular, the sensor unit may include a sound pressure atmosphere. It may include a pressure sensor 50 for sensing whether or not.
  • the pressure sensor 50 is not limited to the type as long as it can sense the pressure inside.
  • the sensors may be provided in singular or plural and may be provided inside or outside the dressing body 10.
  • a plurality of pressure sensors 50 may be provided on the light irradiation apparatus 20 disposed on the first surface of the dressing body 10, in detail, of the light irradiation apparatus 20. It may be provided in plurality (three on the drawing) on the element substrate 23. .
  • the sensor may be a temperature sensor or a pH sensor.
  • the temperature of the affected part becomes high, and by sensing this, it is possible to determine the affected stage of the affected part.
  • the pH may vary according to the exudate, so that information about the affected part may be obtained by sensing the same.
  • the type of sensor is not limited thereto, and other types of sensors may be used as long as it can grasp a patient's condition.
  • the sensor unit When the sensor unit is for detecting a state of the light irradiation apparatus 20 ′, the sensor unit may be an optical sensor, and may sense light amount, intensity, wavelength information, etc. from the light irradiation apparatus 20. Accordingly, it is possible to detect when the replacement of the light irradiation apparatus 20 or the correct operation.
  • Dressing 100 may include a light irradiation device 20 and a control unit 40 for controlling the sensor unit.
  • the control unit 40 may be wirelessly connected to the light irradiation apparatus 20 and the sensor unit via a wire 41 or without a wire 41.
  • the controller 40 may control the light irradiation apparatus 20 with information detected by the sensor unit. For example, when the pressure sensor 50 of the sensor unit detects that a negative pressure is applied to the internal space, the power of the light irradiation apparatus 20 is turned on, and when the negative pressure is not applied to the internal space. The power supply of the light irradiation apparatus 20 can be turned off.
  • the user may be linked with the control unit 40 and the light irradiation apparatus 20 based on the information of the patient, and variously change the stage of the affected part, the power on / off power of the light irradiation apparatus 20, the light irradiation amount, the irradiation energy, and the like. I can.
  • the light irradiation apparatus 20 of the dressing may further include a protective film for protecting the light emitting diode 21 formed on the light emitting diode 21.
  • the light emitting diode 21 may be implemented in the form of a package, thereby protecting itself from external moisture, exudates, etc., but may be directly mounted on the device substrate 23 rather than the package. Can be.
  • a dressing according to an embodiment of the present invention may be provided with a protective film for protecting the light emitting diode 21 from external moisture, exudates, and the like.
  • the protective film may be made of a waterproof material to prevent external moisture, exudates, etc. from entering the light emitting diode 21.
  • the protective film may be made of, for example, waterproof silicone.
  • the passivation layer may cover most of the element substrate 23, or may be provided only on a portion of the element substrate 23, but may correspond to a region where the light emitting diode 21 is formed.
  • the passivation layer may be provided only on the light emitting diode 21 to surround the light emitting diode 21 to protect the light emitting diode 21.
  • the protective film since the protective film is made of a waterproof material, it may prevent the water or exudate from the affected part from being absorbed into the dressing body 10 when formed wide. Accordingly, the passivation layer may be formed to have a minimum area within the limit for protecting the light emitting diode 21.
  • the light emitting diode 21 may be provided as a flip chip having a first and a second electrode.
  • the first and second electrodes of the flip chip may be directly connected to the wiring 41 of the device substrate 23.
  • the flip chip is very small in size compared to the lateral chip or the butter chip manufactured in the form of a package, and has the advantage of being directly mounted to the printed device substrate 23.
  • the light emitting diode has the effect of dressing having the structure described above to sterilize pathogenic infectious bacteria by using sterilizing light, and promote skin cell recovery function.
  • the dressing according to the existing invention was a form in which the patient wears the device for 24 hours and uses the negative pressure device combined with the dressing to induce the recovery of the wound by sucking the exudates of the wound site, A separate external treatment was required to facilitate the recovery.
  • the dressing according to the embodiment of the present invention by disposing the light irradiation device on the surface of the dressing body, the patient to implement the sterilization and suppression of inflammation by irradiating the light energy to the affected tissue while the dressing body attached to the affected area Can be.
  • Dressing according to an embodiment of the present invention through the irradiation of such light, induces the secretion of a substance to help the wound healing in the affected area and promotes wound recovery by directly sterilizing the infectious bacteria. Accordingly, when using the dressing according to an embodiment of the present invention, a separate external preparation is not required, and it is possible to promote skin cell recovery function while sterilizing pathogenic infectious bacteria by using light energy with little effect on the human body. Can be.
  • the light irradiation apparatus can be set to turn on only when the negative pressure pump operates to accurately apply the negative pressure to the wound, so that the skin other than the affected part is exposed to a specific light. The risk of exposure is significantly reduced.
  • Dressing according to an embodiment of the present invention can be implemented in various forms, the following describes various embodiments. Hereinafter, the differences from the above-described embodiment will be mainly described, and portions not described will be described in the above-described embodiment.
  • 16A and 16B are cross-sectional views illustrating the dressing main body 10 and the light irradiation apparatus 20 in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • the light emitting diode 21 may be provided in a form spaced apart from the device substrate 23 through a separate power line 25 without being directly mounted on the device substrate 23. In this case, the light emitting diode 21 may be provided inside the dressing main body 10.
  • the light emitting diode 21 since the light emitting diode 21 is provided inside the dressing main body 10, sterilization of the dressing main body 10 may be performed by the light emitted from the light emitting diode 21. Since the exudate from the affected part is absorbed in the dressing main body 10, since the exudate also contains infectious bacteria removed from the wound site, secondary infection may occur through the exudate absorbed in the dressing main body 10. However, when the light emitting diode 21 is provided inside the dressing main body 10, the light emitted from the light emitting diode 21 sterilizes the dressing main body 10 to prevent or minimize the secondary infection.
  • the dressing main body 10 When the dressing is applied to the affected part and a negative pressure is applied, the dressing main body 10 may be contracted by the negative pressure, and the light emitting diode 21 may be exposed in the affected part by the contraction.
  • the dressing main body 10 has the first thickness D1 when no negative pressure is applied, the light emitting diode 21 is disposed on the second surface of the dressing main body 10. It is arranged at a distance smaller than the first thickness D1 from the.
  • the power line 25 connecting the light emitting diode 21 and the element substrate 23 may be provided on a separate substrate, or the power line 25 itself may be provided as a rigid material. It is provided in the same length without expansion or bending.
  • the distance at which the light emitting diodes 21 are disposed corresponds to the position corresponding to the thickness of the dressing main body 10 when a sound pressure is applied. If the dressing main body 10 has a second thickness D2 when a negative pressure is applied to the dressing, the distance from the element substrate 23 to the light emitting diode 21 is substantially the same as the second thickness D2.
  • the dressing main body 10 when a negative pressure is applied to the inner space, the dressing main body 10 is contracted and the light emitting diode 21 is exposed to the outside on the first surface of the dressing main body 10, and light may be efficiently provided to the affected part.
  • the light output opening 13 is provided in the area where the light emitting diode 21 is provided so that the shrinkage is not hindered by the light emitting diode 21 when the dressing main body 10 is contracted by negative pressure.
  • the light exit opening 13 is opened in the annular direction from the light emitting diode 21, and the light emitting diode 21 is disposed in the light exit opening 13. Accordingly, when the dressing main body 10 is attached to the affected part of the patient, only the dressing main body 10 is contracted in a state where the light emitting diode 21 is disposed in the light exit opening 13, and the light emitting diode 21 emits light. It remains stable in the opening 13 without change in its original position. Thereby, the contraction of the dressing main body 10 is not disturbed, and the light emitting diode 21 is not damaged by the contraction of the dressing main body 10.
  • 17A and 17B are cross-sectional views of the dressing main body 10 and the light irradiation apparatus 20 in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • the light emitting diode 21 is not directly mounted on the device substrate 23 but spaced apart from the device substrate 23 through a separate power supply wire 25. It may be provided as.
  • the light emitting diode 21 may be provided on the first side of the dressing body 10.
  • the element substrate 23 is disposed on the second side of the dressing main body 10, and the light emitting diode 21 is disposed on the first side of the dressing main body 10.
  • the device substrate 23 and the light emitting diode 21 may be connected to the flexible power line 25.
  • the power supply wiring 25 is bent flexibly, such that the power supply wiring 25 is bent.
  • the thickness is changed from the first thickness D1 to the second thickness D2
  • the light emitting diode 21 may be continuously disposed on the first side along the surface of the first side of the dressing body 10. Since the light emitting diode 21 is stably disposed on the surface of the dressing main body 10, the protrusion of the light emitting diode 21 from the surface of the dressing main body 10 in an outward direction (that is, the affected part of the patient) can be minimized. have.
  • the patient may feel uncomfortable by compressing the affected part of the patient, and the dressing main body 10 and the patient may be caused by the protruding light emitting diode 21. May be spaced apart between the affected areas. In this case, when the dressing main body 10 is spaced apart from the affected part, the absorption effect of the exudate may be degraded. However, in the present embodiment, the protrusion of the light emitting diode 10 is minimized, so there is no such problem.
  • the device substrate 23 when the light emitting diode 21 is provided on the first substrate, but the device substrate 23 is provided on the second side, the device substrate 23 on the first side of the dressing main body 10. The part covered by it is minimized. Accordingly, the removal efficiency of the exudate may be increased by maximizing the area where the exudate is absorbed into the dressing main body 10 through the first surface of the dressing main body 10.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing the dressing main body 10 and the light irradiation apparatus 20 in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • the light irradiation apparatus 20 in addition to the light irradiation apparatus 20 provided on the first side of the dressing main body 10, the light irradiation apparatus is applied to the second side of the dressing main body 10. 20 'may be further provided.
  • the light irradiation apparatus 20 provided on the first surface is referred to as the first light irradiation apparatus in order to distinguish it from the light irradiation apparatus 20 provided on the first surface and the light irradiation apparatus 20 'provided on the second surface.
  • the light irradiation apparatus 20 'provided on the 2nd surface is demonstrated as a 2nd light irradiation apparatus.
  • the second light irradiation apparatus 20 ′ is for applying light to the dressing main body 10.
  • the dressing body 10 is absorbed and sucked by a negative pressure pump, and the exudate may remain in the dressing body 10 without a separate sterilization process.
  • the exudate also contains infectious bacteria removed from the wound, so there is room for secondary infection through the stored exudate. Accordingly, a separate sterilization of exudate in the dressing main body 10 is required, and the second light irradiation apparatus 20 ′ prevents such secondary infection by sterilizing the dressing main body 10.
  • the second light irradiation apparatus 20 ′ may include an element substrate 23 ′ and various numbers of light emitting diodes 21 ′, and may be provided in the same manner as the first light irradiation apparatus 20, or the same. May not be provided. That is, a different number of light emitting diodes than the first light irradiation apparatus 20 may be used, and may also include a light emitting diode that emits light of a different wavelength from the first light irradiation apparatus 20.
  • the second light irradiation apparatus 20 ′ may or may not be driven in the same manner as the first light irradiation apparatus 20.
  • the second light irradiation apparatus 20 ′ may further be provided with an additional pressure sensor to clearly detect whether the sound pressure is applied.
  • the light irradiation apparatus may be further provided to other components to prevent secondary infection of the exudate absorbed from the affected area by the negative pressure pump.
  • a light irradiation apparatus may be further provided in addition to a tube, a tube connector, a suction tube, and the like connecting the inner space and the negative pressure generating member. Since the additional light irradiation apparatus is for sterilization purposes, it is not necessary to include the same light emitting diode as the light irradiation apparatus provided around the dressing main body 10, and a light emitting diode which emits light mainly for sterilization purposes, such as ultraviolet rays, may be provided. Can be.
  • an additional light irradiation apparatus for sterilizing the exudate is further provided to effectively sterilize (sterilize) the inhaled exudate in real time to effectively prevent secondary infection by the exudate.
  • only the second light irradiation apparatus may be provided without the first light irradiation apparatus.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the dressing main body and the light irradiation apparatus in the dressing according to the embodiment of the present invention.
  • a light irradiation apparatus 20 ′ may be further provided on the second surface of the dressing main body 10.
  • the second light irradiation apparatus 20 ′ is for applying light to the dressing main body 10.
  • the exudate in the dressing main body 10 is for sterilizing the exudate when the exudate may remain in the dressing main body 10 without a separate sterilization process. It can be used where direct sterilization is not necessary first.
  • the secondary infection caused by the exudate can be prevented by sterilizing the dressing.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the dressing main body 10 and the first and second light irradiation apparatuses 20 and 20 'in a dressing according to an embodiment of the present invention.
  • the first light irradiation apparatus 20 provided on the first surface of the dressing main body 10 may have flexibility.
  • the element substrate 23 of the first light irradiation apparatus 20 provided on the first surface may have flexibility. Accordingly, when a negative pressure is applied to the internal space, the substrates of the dressing main body 10 and the first light irradiation apparatus 20 may be deformed along the shape of the affected part. As a result, the contact area between the affected area and the first surface of the dressing becomes wider, so that the suction effect of the exudate is increased.
  • the light irradiation apparatus performs sterilization by applying sterilization light to the object to be sterilized.
  • the light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention can be used for the purpose of wound healing where wound healing is necessary, and may be used for dressing in the form including a light emitting diode as described above. If the subject to be sterilized is a human body and the skin is injured, it is necessary to sterilize the pathogen at the wound.
  • a pathogen refers to microorganisms such as bacteria, viruses, bacteria, fungi, protozoa, and fungi.
  • the light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention is used for various wounds such as wounds, ulcers, surgical site infections, lacerations, incised wounds, punctured wounds, and the like. Can be.
  • 21 is a plan view illustrating a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the light irradiation apparatus 20 includes a first light source 21a for emitting a first light, a second light source 21b for emitting a second light, and the first and second light sources.
  • substrate 23 which mounts 21a, 21b is included.
  • the first light source 21a and the second light source 21b are mounted on the substrate 23, and the substrate 23 is particularly limited as long as the substrate 23 can mount the first and second light sources 21a and 21b. It may be provided in various forms or may be omitted.
  • the substrate 23 may be provided in a form in which wires are included to supply power to the first and second light sources 21a and 21b.
  • the substrate 23 may be formed of, for example, a metal substrate on which wiring is formed, a printed circuit board, or the like.
  • the first light source 21a emits the first light of the blue wavelength band among the visible light wavelength band.
  • the first light may correspond to light in a wavelength band of about 400 nm to about 500 nm.
  • the first light may be light in the wavelength band of about 400nm to about 420nm.
  • the first light may be light having a wavelength of 405 nm.
  • the first light acts on photosensitizers present in microorganisms such as bacteria, bacteria, fungi, and the like to induce cell death by damaging cells.
  • the first light corresponds to the absorption wavelength of porphyrin, a photosensitizer present in bacteria.
  • the first light exhibits high bactericidal power, particularly at wavelengths of 400 nm to 420 nm and 455 nm to 470 nm, which corresponds to an absorption wavelength band of porphyrin, a photosensitizer.
  • Porphyrins are pigments that are essential for the intracellular oxygen transfer process.
  • Porphyrins exhibit high absorption, particularly at wavelengths from about 402 nm to about 420 nm, and also absorb wavelengths from about 455 nm to 470 nm.
  • porphyrin may be used for the purpose of killing specific bacteria by controlling the wavelength and intensity of the first light because the content is different depending on the type of bacteria.
  • the first light is applied to the bacteria, porphyrin in the bacteria absorbs the first light, and reactive oxygen species are generated in the cells of the bacteria by the energy of the first light. Active oxygen accumulates in the cells of the bacteria, oxidizing the cell walls of the bacteria, and as a result, the bacteria are killed.
  • the second light source 21b emits second light in the ultraviolet wavelength band. That is, the second light may be light in a wavelength band of about 100 nm to about 400 nm, and may be UVA, UVB, or UVC. UVA may have a wavelength band of about 315 nm to about 400 nm, UVB may have a wavelength band of about 280 nm to about 315 nm, and UVC may have a wavelength band of about 100 nm to about 280 nm. In one embodiment of the present invention, the second light may correspond to UVC, and may have a wavelength band of about 240 nm to about 280 nm. In one embodiment of the present invention, more specifically, the second light may be light having a wavelength of 275 nm.
  • the DNA in the bacteria absorbs the second light, and the change of the DNA structure occurs by the energy of the second light.
  • the binding of thymine and adenine in the DNA is interrupted by the absorption of the light because the bases constituting the DNA, such as purine and pyrimidine, absorb the ultraviolet light strongly.
  • thymine dimer is formed. This process leads to the modification of DNA, which leads to the death of bacteria because the modified DNA is incapable of cell proliferation.
  • DNA can absorb light in the wavelength range of about 240 nm to about 280 nm.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a light irradiation apparatus may include a first light source 21a that emits first light, a second light source 21b that emits second light, and the first light source 21a. After the emission of the control unit 40, the control unit 40 and the first and second light sources to control the first and second light sources (21a, 21b) to sequentially emit the second light source (21b) It may include a power supply unit 43 for supplying power to (21a, 21b).
  • each of the first and second light sources 21a and 21b may emit the first light including the blue wavelength band and the second light including the ultraviolet wavelength band.
  • the first and second light sources 21a and 21b may be implemented with various light sources.
  • the first and second light sources 21a and 21b may each independently use a variety of light emitting diodes, halogen lamps, fluorescent lamps, gas discharge lamps, lasers, and the like.
  • the controller 40 may control whether light is emitted from the first and second light sources 21a and 21b, the amount of light, the intensity of the light, the emission time, and the like.
  • the controller 40 may control whether light is emitted, the amount of light, the intensity of light, and the emission time in various ways.
  • the power supply 43 is electrically connected to the first and second light sources 21a and 21b and the controller 40 to supply power to the first and second light sources 21a and 21b and the controller 40. .
  • the power supply unit 43 supplies power to the first and second light sources 21a and 21b through the control unit 40, but is not limited thereto.
  • the first and second light sources 21a may be used.
  • the power supply unit 43 may be directly connected to the first and second light sources 21a and 21b.
  • the light irradiation apparatus 20 may further be further provided with an optical unit for focusing or diverging light emitted from the first and second light sources 21a and 21b.
  • the optical unit may include at least one lens as necessary, and the lens may perform various functions such as focusing, dispersing, homogenizing, and non-uniformizing light from the first and second light sources 21a and 21b.
  • the control unit 40 drives the first light source 21a and the second light source 21b simultaneously or separately, respectively. That is, the first and second light sources 21a and 21b may be turned on and off at the same time, and each of the first and second light sources 21a and 21b may be turned on and off separately.
  • the intensity of the light emitted from the first light source 21a and the second light source 21b may also be controlled simultaneously or separately.
  • the control unit 40 may be such that the daily irradiation amount of ultraviolet light is 3mJ / cm 2 or less.
  • the control unit 40 maintains a daily irradiation amount of 3 mJ / cm 2 or less in the case of UVC.
  • UVA when the daily irradiation time is less than 1000 seconds, the ultraviolet irradiation dose is maintained not to exceed 1 J / cm 2 , and when the daily irradiation time is 1000 seconds or more, the ultraviolet irradiation dose is kept not to exceed 1 mW / cm 2 . Can be.
  • the distance from the first light source 21a and the second light source 21b to the sterilization target may be variously set.
  • the light intensity of the first and second light sources 21a and 21b, the type of object to be sterilized, the area or volume to be sterilized, the target material to be sterilized eg, bacteria, bacteria, etc.
  • the light irradiation time of the first light source 21a and the second light source 21b may also be variously set.
  • 23A and 23C illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and show time according to on / off of first and second light sources.
  • the first light source is L1 and the second light source is L2 and the elapse of time is represented by T
  • the first light source is turned on for the first time t1 and is The first light L1 is irradiated
  • the second light source is turned on for a second time t2 after the first light source is irradiated to irradiate the second light L2.
  • the first time t1 at which the first light L1 is irradiated may be longer than the second time t2 at which the second light L2 is irradiated.
  • the second light L2 may be irradiated for a shorter time than the first light L1 because the influence on the human body is particularly large.
  • the first light source may be applied for about 10 minutes, and the second light source may be applied for about 10 seconds or less.
  • the total dose to the target to be sterilized is determined by the human body. It is set in a harmless range.
  • the second light source may emit the second light L2 within the allowable dose.
  • the dose of the second light source may be within 1/10 of the dose of the first light source. In another embodiment, it may be 1/20.
  • the allowable dose of the second light L2 may be about 30 J / m 2 to about 1,000,000 J / m 2 .
  • the first light L1 and the second light L2 may simultaneously start irradiation or may start irradiation at different times.
  • the first light L1 may be irradiated first or the second light L2 may be irradiated first.
  • the time when the first light L1 and the second light L2 are irradiated may or may not overlap each other.
  • the interval between the time when the first light L1 and the second light L2 is applied may be set to be short. For example, the interval between the time when the first light L1 and the second light L2 is applied may be within several hours, within several minutes, or within several seconds.
  • the sterilization apparatus is a synergistic effect obtained by applying the first light and the second light at the same time, if not simultaneously or simultaneously, to the sterilization effect on the first light alone or to the second light alone. Compared to the sterilization effect for the markedly high sterilization effect.
  • the sterilization apparatus simultaneously adopts the sterilization principle of the second light inducing DNA damage by generating the first light and thymine dimer which induce the generation of reactive oxygen species by the photosensitizer.
  • a significantly higher sterilization effect can be obtained in a relatively short time even with a smaller amount of energy than when each light source is used alone.
  • the first and second light corresponding to the blue light and the ultraviolet light are mutually increased.
  • Two other sterilization mechanisms induce different stresses on bacteria.
  • the synergistic effect of these stresses can kill bacteria with less energy than using two light sources alone.
  • the sterilization synergy effect by the two light sources is obtained, and accordingly, the present invention is sterilization. Even if the subject is a human body, an effective sterilization effect can be obtained in a short time without damaging human tissue.
  • the light irradiation apparatus can be used to sterilize the infectious bacteria in the early stage by irradiating the sterilized light to the acute infection wound, as a result, it is possible to obtain the effect of shortening the wound healing period. .
  • reducing the number of bacteria in the early stages of the wound is the most important in the wound healing process. If the initial sterilization is not enough in the acute wound, wound healing does not progress normally, so that the wound may develop into a chronic wound that does not heal for three months or more. If sterilized early, this can be avoided.
  • microorganisms such as bacteria, bacteria, and fungi, which are on animals or various items, can be sterilized, and the object of treatment of the sterilization device according to an embodiment of the present invention is not limited to the human body. Can be extended.
  • the sterilization effect is significantly increased when the first light and the second light emitted from the first light source and the second light source are irradiated at the same time or not at the same time.
  • the sterilization efficiency may be maximized by sequentially applying the first light and the second light to the target to be sterilized.
  • the first light is applied to the object to be sterilized for a predetermined time before the irradiation of the second light, and then the second light is irradiated.
  • DNA can be prevented from being repaired again from damage after the first irradiation of the first light, and as a result, a significantly higher sterilization effect can be obtained even with a smaller dose than the irradiation of the first light alone.
  • the synergistic effect of sterilization may be obtained by sequentially irradiating the first light and the second light, and the influence on the human body may be minimized.
  • a method of continuously emitting light a method of sequentially decreasing or increasing light intensity, a blinking method, or a mixed method may be adopted.
  • 24A and 24B illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention in the case of sequentially irradiating a first light and a second light. It shows the time according.
  • irradiation of the first light L1 may be preceded and then irradiation of the second light L2 may be performed.
  • the sterilizing power is significantly increased than when the second light L2 is irradiated first and the first light L1 is irradiated later.
  • the effect of inhibiting bacterial growth by the second light L2 may be reduced by the irradiation of the first light L1.
  • the DNA modified by the irradiation of the first light L1 including the visible light wavelength band has a photoreactivation effect. . Since the bacteria recovered by the irradiation of the first light L1 are returned to a state in which they can be propagated again, the germicidal power is still good, but the first light L1 and the second light L2 are sequentially irradiated. The final bactericidal power may be reduced rather than in some cases.
  • the pre-irradiated agent Active light in bacteria is generated by 1 light L1, and oxidative stress occurs in bacteria. In this state, further sterilization occurs by the second light L2 irradiated later, and the degree of killing of bacteria is significantly increased even with a small dose.
  • the application time point of the second light L2 may vary within a limit in which the first light L1 and the second light L2 are sequentially applied.
  • irradiation of the first light L1 after irradiation of the first light L1 is completed, irradiation of the second light L2 may be started, and as shown in FIG. 23B, the first light L1.
  • the application time points of the first light L1 and the second light L2 may partially overlap each other, and at least a part of the first time and the second time may have a section overlapping each other.
  • the light irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention described above may be driven in various forms by the controller within the limits of sequentially irradiating the first light L1 and the second light L2.
  • 25A to 25C illustrate a driving method of a light irradiation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and show time according to on / off of first and second light sources.
  • the first light L1 and the second light L2 may be irradiated to a target to be sterilized periodically. That is, after the first light L1 is irradiated to the sterilization target for the first time t1 and the second light L2 is irradiated for the second time t2, the first light L1 and the second light are again. Irradiation of (L2) may be repeated. Such a repetition cycle and the number of repetitions may vary depending on the type, total amount, etc. of the object to be sterilized.
  • the total dose of the first light L1 and the total dose of the second light L2 are equal to or smaller than the allowable dose of the human body.
  • the iteration frequency and frequency can be determined.
  • the first light L1 is within the limit that the second light L2 is applied after the first light L1 is applied. It can be applied to the sterilization object continuously without interruption.
  • the second light L2 is not provided continuously and discontinuously and overlaps the first light L1.
  • the first light L1 may be continuously applied to the sterilization object continuously without interruption for the first time t1, and the second light L2 may be applied to the first light L1 to some extent.
  • the first light L1 may be applied to the sterilization target for a second time t2 while the application of the first light L1 is continuously progressing.
  • the second light L2 may be repeatedly applied to the sterilization target periodically.
  • the first light L1 is within the limit that the second light L2 is applied after the first light L1 is applied. It may be applied to the sterilization object continuously without interruption, or may be interrupted before the second light L2 is applied. As shown, when the first light L1 is applied to the sterilization object for the first time t1, the second light L2 is applied for the second time t2 during the application of the first light L1. Can be. Thereafter, after the application of the first light L1 is finished, the second light L2 may be applied for a third time t3.
  • the application time of the second light (L2) may be applied to the sterilization target for a different time within a value less than the allowable dose amount allowed to be safe for the human body. That is, the second time t2 and the third time t3 to which the second light L2 is applied may have different values.
  • the application of the second light (L2) immediately after applying and stopping the first light (L1) may have the highest sterilization effect, the state in which the first light (L1) is applied At second, the second light L2 may be sequentially applied without interruption. However, instead of applying the second light L2 immediately after the first light L1 is stopped and then stopped, the second light L2 may be applied after some time is hardened, but the interval may be very short. Can be. On the other hand, when a predetermined sterilization effect is obtained by sequentially applying the first light L1 and the second light L2, the subsequent application of the next first light L1 and the second light L2 is sufficient time. Can be performed again after this has elapsed.
  • FIG. 26A is a plan view of a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 26B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 26A.
  • the first light source 21a, the second light source 21b, and the first and second light sources 21a and 21b are mounted.
  • the substrate 23 may be included.
  • a plurality of first light sources 21a may be provided, and a plurality of second light sources 21b may also be provided.
  • the first light sources 30 and the second light sources 40 may be provided in the same number, and may be alternately arranged in a matrix form as shown.
  • the number of the first and second light sources 21a and 21b is not limited thereto, and the number of the first light sources 21a may be more or less than the number of the second light sources 21b.
  • the number of the first light source 21a and the second light source 21b it may be arranged regularly or irregularly.
  • the light irradiation apparatus may further include a housing accommodating the first and second light sources 21a and 21b and the substrate 23.
  • the housing may be provided with a transmission window through which the light emitted from the first and second light sources 21a and 21b pass, and the light emitted from the first and second light sources 21a and 21b passes through the human body through the transmission window.
  • Light may be provided to the side.
  • control unit 40 is formed on the substrate 23 in various forms, for example, a separate circuit wiring on the substrate 23, or formed as a separate chip substrate 23 It may be provided in the form of being mounted on the.
  • the light irradiation apparatus may be implemented in various forms and used for various purposes.
  • the light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention may be variously applied where illumination and sterilization are required, and may be particularly used for medical dressings.
  • it can be used for the treatment of patients in medical facilities, public hygiene or personal hygiene such as operating rooms, hospitals, etc., in particular dressings for disinfecting / sterilizing wounds of patients.
  • the light irradiation apparatus of the present invention can be used for public treatment by applying to public facilities, public use spaces and shared use products, or can be used for personal treatment purposes by applying to personal facilities, personal use spaces and personal use products. .
  • the sterilization apparatus may be applied to various other apparatuses which require sterilization, and in particular, to a device using a light source. Moreover, it can also be used as a lighting apparatus instead of being used exclusively for a sterilization apparatus.
  • the sterilization apparatus according to the embodiment of the present invention may further include an additional light source for illumination to provide light in a predetermined space, in which case the additional light source may emit light in the visible light wavelength band.
  • the additional light source may emit light corresponding to the entire spectrum of the visible light region, or may emit light corresponding to the spectrum of a particular color.
  • the first light source may emit light in the visible light wavelength band including the light in the blue wavelength band without an additional additional light source.
  • the first light source emits light in a wavelength band of about 380 nm to about 750 nm, and most of the light sources fall in the visible wavelength range.
  • the first light source includes the light of the blue wavelength band which generates synergy in combination with the second light while providing the light of the visible light wavelength band as a whole, so that the same sterilizing effect as in the above-described embodiments can be obtained.
  • the light may have a spectrum similar to sunlight. When the light has a spectrum similar to sunlight, it may have the same effect as when it is frequently exposed to sunlight, thereby facilitating the synthesis of vitamin D or lowering the prevalence of diseases such as myopia.
  • the MRSA strain was used as the pathogen, and a suspension of constant bacterial concentration (7 log) was prepared after culturing the MRSA strain.
  • the first suspension and the second beam were irradiated to the bacterial suspension for each light amount.
  • the wavelength of the first light was 405 nm
  • the wavelength of the second light was 275 nm.
  • the bacteria irradiated with the first light and the second light were respectively diluted to a certain concentration, inoculated onto agar plates, and then cultured again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed and the value was converted into a log value.
  • Each test was conducted five times under the same conditions.
  • Table 1 and FIG. 27A show the test results of the sterilization power of the first light
  • Table 2 and FIG. 27B show the test results of the sterilization power of the second light.
  • the MRSA strain was used as the pathogen, and a suspension of constant bacterial concentration (7 log) was prepared after culturing the MRSA strain. Irradiation of the bacterial suspension with the first light alone, the second light alone, the first light and the second light in combination, and irradiated with the bacterial suspension with nothing, Comparative Example 1 and the second light alone were Comparative Example 2 The irradiation with the first light alone is shown in the comparative example 3, and the irradiation with the combination of the first light and the second light is shown in the examples.
  • the wavelength of the first light was 405 nm
  • the dose was 120 J / cm 2
  • the wavelength of the second light was 275 nm
  • the dose was 3 mJ / cm 2 .
  • the light was irradiated by the first light to a second dose of 3mJ / cm 2 was irradiated with a dose of 120J / cm 2.
  • the bacteria of Comparative Examples 1 to 3 and Examples were diluted to a certain concentration, inoculated onto agar plates, and then cultured again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed and the value was converted into a log value.
  • FIG. 28A and Table 3 show the number of bacteria when the first light and the second light were irradiated alone and when the first and second light were combined and irradiated
  • FIGS. 28B and Table 4 show the first light and the second light.
  • the bactericidal power when the second light alone was irradiated and when the first and second light were irradiated in combination is shown.
  • the germicidal power of about 90% was observed when the second light was irradiated alone, and about 99% was sterilized when the first light was irradiated alone.
  • the second light showed a bactericidal power of 99.99% or more.
  • the amount of bacteria is significantly reduced under the condition of irradiating the first light or the second light alone. It can be seen that the increase significantly.
  • the MRSA strain was used as the pathogen, and a suspension of constant bacterial concentration (7 log) was prepared after culturing the MRSA strain.
  • the bacterial suspension was irradiated with the first light after the second light irradiation and irradiated with the second light after the first light irradiation. No irradiation of the bacterial suspension was carried out in Comparative Example 1, irradiated with the first light after the second light irradiation Example 1, irradiated with the second light after the first light irradiation is shown in Example 2.
  • Example 2 was irradiated by the second light of 275nm with a dose of the 3mJ / cm 2
  • the first light of 405nm was irradiated with a dose of 120J / cm 2
  • the agent of the 405nm After irradiating 1 light with the dose amount of 120 J / cm ⁇ 2> , 275 nm 2nd light was irradiated with the dose amount of 3 mJ / cm ⁇ 2> .
  • Example 1 and Example 2 were diluted to a certain concentration, inoculated on agar plates, and then cultured again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed and the value was converted into a log value.
  • FIG. 29a and Table 5 show the number of bacteria when the combination order of the first light and the second light is set differently, and FIG. 29b and Table 6 show the irradiation order of the combination of the first light and the second light set differently. It shows the bactericidal power of the case.
  • Example 2 Number of bacteria (log) 7.00 2.83 0.00 error 0.00 0.37 0.00
  • Example 2 Bactericidal power 0.00 4.17 7.00 error 0.00 0.37 0.00
  • Example 2 shows no germs and substantially complete sterilization.
  • the sterilization power was significantly higher at the same irradiated light amount than the reverse case, which is the same with less light amount than when irradiating the first light after the second light irradiation.
  • Means to obtain bactericidal power Since the application of a smaller amount of light means that the light irradiation time is shorter, in the case of Example 2, the irradiation time of light can be shorter than in Example 1.
  • the number of bacteria and the sterilization power of the bacteria are changed by changing the light amount during the sequential irradiation of the first and second light to find the optimal light amount of each light source. It was measured under in vitro conditions.
  • the MRSA strain was used as the pathogen, and a suspension of constant bacterial concentration (7 log) was prepared after culturing the MRSA strain.
  • the dose of the first light was changed to 30 J / cm 2 , 60 J / cm 2 , 90 J / cm 2 , 120 J / cm 2 , and the first and second lights were sequentially irradiated.
  • the light of 275 nm was limited to the dose of 3 mJ / cm 2 in consideration of the human body tolerance level.
  • the bacteria were diluted to a certain concentration, inoculated onto agar plates, and then cultured again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed and the value was converted into a log value.
  • FIGS. 30a and Table 7 show the number of bacteria when the first light and the second light is sequentially irradiated with different amounts of the first light
  • FIGS. 30b and Table 8 sequentially irradiate the first light and the second light. However, it shows the sterilizing power when the amount of light of the first light is changed.
  • Example 4 In a second in the bar, in vivo conditions hayeotneun verified that the dose amount of 120J / cm 2 completely sterile when the light (405nm) dose a first light (275nm) at 3mJ / cm 2, the condition amount of such Test for bactericidal effect.
  • mice were used in the same manner as in vitro conditions.
  • BALB / c mice (6 to 8 weeks old) were used, and after shaving the back of the mouse, wounds having a diameter of 10 mm were generated on the back.
  • the dose of the first light was changed to 30 J / cm 2 , 60 J / cm 2 , 90 J / cm 2 , 120 J / cm 2
  • the second light was sequentially irradiated.
  • the light of 275 nm was limited to the dose of 3 mJ / cm 2 in consideration of the human body tolerance level.
  • the tissues were collected, the collected tissues were crushed, diluted to a certain concentration, inoculated into agar plates, and then cultured again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed and the value was converted into a log value.
  • FIGS. 31A and 9 show the number of bacteria when the first light and the second light are sequentially irradiated with different amounts of the first light, and FIGS. 31B and 8 are sequentially irradiated with the first light and the second light. However, it shows the sterilizing power when the amount of light of the first light is changed.
  • Example 5 the dose of light for sterilization in in vivo conditions was confirmed. Based on this, the sterilization power and the number of bacteria were changed over time in in vivo conditions.
  • mice As a mouse, BALB / c mice (6 to 8 weeks old) were used, and after shaving the back of the mouse, wounds having a diameter of 10 mm were generated on the back. After inoculating pathogenic bacteria on the wound (5 log inoculation), the first light and the second light were sequentially irradiated a total of six times at the same time every day at a dose of 120 J / cm 2 of the first light (405 nm) It was. In the case of the second light, however, the light of 275 nm was limited to the dose of 3 mJ / cm 2 in consideration of the human body tolerance level.
  • FIG. 33 and Table 12 show the change in bactericidal power according to the date in in vivo conditions
  • Figure 33 and Table 12 shows the results of measuring the number of bacteria for the date in the in vivo conditions.
  • a comparative example is an unirradiated group which did not irradiate light
  • an Example corresponds to the light irradiated group which irradiated light.
  • Example 5 the dose of light for sterilization in in vivo conditions was confirmed. Based on this, the wound healing effect by light irradiation in in vivo conditions was tested.
  • mice As a mouse, BALB / c mice (6 to 8 weeks old) were used, and after shaving the back of the mouse, wounds having a diameter of 10 mm were generated on the back. After inoculating pathogenic bacteria on the wound (5 log inoculation), the first light and the second light were sequentially irradiated a total of six times at the same time every day at a dose of 120 J / cm 2 of the first light (405 nm) It was. In the case of the second light, however, the light of 275 nm was limited to the dose of 3 mJ / cm 2 in consideration of the human body tolerance level.
  • Wound shape changes were observed at the same time each day.
  • the wound size was observed daily until the time of epithelialization and the value recorded.
  • FIG. 34 and Table 13 show changes in wound area with dates in in vivo conditions.
  • a comparative example is an unirradiated group which did not irradiate light
  • an Example corresponds to the light irradiated group which irradiated light.
  • 35A and 35B are photographs photographing the shape of the wound area according to the date.
  • FIG. 35A is a photograph of the wound of the irradiated group
  • FIG. 35B is a photograph of a wound of the light irradiation group.
  • the light irradiated group was epithelialized on Day 15, but the unirradiated group was still not epithelialized on Day 15. Through this, it can be seen that the wound healing effect is remarkable when irradiated with light according to an embodiment of the present invention.
  • mice As a mouse, a BALB / c mouse (6-8 weeks old) was used. After shaving the back of the mouse, a wound having a diameter of 10 mm was generated at the back using a punch. After the light was irradiated onto the wound, tissues were collected, and the tissues collected with formalin and paraffin were fixed and then sections were taken.
  • the control group was an unirradiated group not treated with light
  • Experimental group 1 was a light irradiation group treated with excess UVC
  • Experimental group 2 had a dose of first light (405 nm) at 120 J / cm 2 . It was the light irradiation group which irradiated sequentially by limiting the dose amount of 2 light (275 nm) to 3mJ / cm ⁇ 2> .
  • 36A and Table 16 show the content of thymine dimer in percentage in tissue.
  • 36A and Table 14 thymine dimers were found in Experimental Group 1, but thymine dimers were not found in Experimental Group 2. As a result, it was confirmed that the DNA condition did not occur even when irradiated to the uninfected tissue under the light conditions applied in one embodiment of the present invention.
  • the purpose of this test is to determine whether free radicals are induced by free irradiation in uninfected tissues. When germicidal light is irradiated to the infected bacteria, the ROS are induced to kill the bacteria.
  • mice As a mouse, a BALB / c mouse (6-8 weeks old) was used. After shaving the back of the mouse, a wound having a diameter of 10 mm was generated on the back using a punch. After irradiating light on the window, after treating DCFH-DA (Dichlorofluorescin diacetate) to the light irradiation site, the amount of emission of the portion stained by DCFH-DA was measured to determine whether ROS. DCFH-DA is oxidized by ROS in the cell to fluoresce. The absorption wavelength at the time of excitation of DCFH-DA is 445-490 nm, and the fluorescence emission wavelength is 515-575 nm.
  • DCFH-DA Dichlorofluorescin diacetate
  • control group is a group without any further treatment
  • Experiment group 1 is hydrogen peroxide treatment group
  • Experiment group 2 dose amount of the first light (405nm) to 120 J / cm 2
  • dose amount of the second light (275nm) It was the treatment group which was irradiated sequentially by limiting to 3mJ / cm 2 .
  • This experimental example is to evaluate the sterilization power according to the presence or absence of oxygen supply when the first light irradiation.
  • the strain used in this experimental example was Staphylococcus aureus, and the 405 nm first light was irradiated to the bacterial suspension, using a stirrer to increase the chance of contact with air (ie, contact with oxygen).
  • the initial concentration of the bacterial suspension was 1 ⁇ 10 6 CFU / mL, and was irradiated after placing the first light at a predetermined height in the plate containing the bacterial suspension.
  • the suspension irradiated with each of the first lights was diluted to a certain concentration, inoculated onto agar plates, and then incubated again. Then, the number of colonies of the cultured bacteria was confirmed, and the values were converted into log values to measure bactericidal power.

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Abstract

드레싱은 상처 치유용으로 사용되는 것으로서, 상기 드레싱은 상기 환자의 상처와 접촉하는 드레싱 본체와 환자의 상처에 살균 및 염증 억제를 위한 광을 인가하는 광 조사 장치를 포함하며, 상기 광은 적외선, 가시광선, 및 자외선 파장 대역 중에서 환자의 상처 내 존재하는 세균의 사멸을 유도하거나 상처의 회복을 촉진하는 파장 대역을 가진다.

Description

의료용 드레싱
본 발명은 의료용 드레싱에 관한 것으로, 상세하게는 광 조사 장치를 이용한 상처 치유용 드레싱에 관한 것이다.
사람이나 동물은 피부에 상처가 생성되면 다량의 삼출액이 발생되는 염증 단계를 거쳐, 육아형성이 본격적으로 일어나는 증식 단계, 및 신생 피부를 견고하게 만드는 성숙 단계를 거쳐 상처가 치유된다. 상처 치유 과정에서 가장 중요한 것이 삼출액을 빠르게 흡수하여 염증기를 최소화하고, 적절한 습윤환경을 유지하는 것이다. 이를 위해, 다양한 종류의 드레싱재가 개발되고 있다.
본 발명은 살균 및 염증 억제에 효과가 높은 드레싱을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은 환자의 상처를 적용하는 것이다. 상기 드레싱은 상기 환자의 상처와 접촉하는 드레싱 본체와 환자의 상처에 살균 및 염증 억제를 위한 광을 인가하는 광 조사 장치를 포함하며, 상기 광은 적외선, 가시광선, 및 자외선 파장 대역 중에서 환자의 상처 내 존재하는 세균의 사멸을 유도하거나 상처의 회복을 촉진하는 파장 대역을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 조사 장치는 서로 중첩하거나 중첩하지는 않더라도 근접한 시기에 서로 다른 파장 대역을 갖는 각각 제1 및 제2 광을 출사하는 제1 및 제2 광원을 포함하며, 상기 제1 광은 세균 내에 존재하는 광감각제에 작용하여 세포를 손상시킴으로써 상기 세균의 사멸을 유도하는 파장 대역의 광이며, 상기 제2 광은 세균 내 세포의 유전 물질의 구조를 변화시킴으로써 상기 세균의 사멸을 유도하는 파장 대역의 광일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광은 블루 광이며, 상기 제2 광은 자외선이고, 상기 제2 광은 약 3 mJ/cm2의 일일 최대 조사량으로 조사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광의 파장은 약 400 nm 내지 약 420nm, 또는 약 455nm 내지 약 470nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광과 상기 제2 광을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부에 연결되며 산소를 제공하는 산소 공급기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광은 제1 시간 동안 조사되고, 상기 제2 광은 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간 동안 조사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 광은 상기 제1 광의 조사가 완료된 후 조사가 시작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 광은 상기 제1 광의 조사가 완료되기 전 조사가 시작되며 상기 제1 시간과 상기 제2 시간의 적어도 일부는 서로 중첩하는 구간을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체는 환자의 상처와 접촉하기 위한 제1 면과, 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 광 조사 장치는, 소자 기판, 상기 소자 기판 상에 실장된 적어도 하나의 발광 다이오드, 및 상기 발광 다이오드 상에 제공되어 상기 발광 다이오드를 보호하는 방수성 보호막을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체 상에 제공되되 상기 환자의 환부에 근접한 피부에 접착되어 상기 환부를 커버하여 내부 공간을 형성하는 드레이프, 상기 내부 공간과 연통하여 상기 내부 공간에 음압을 인가하는 음압 발생 부재, 및 상기 내부 공간과 상기 음압 발생 부재를 연결하는 튜브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내부 공간 내에 제공되며, 상기 내부 공간에서의 음압 인가 여부를 감지하는 압력 센서를 더 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 소자 기판 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체는 음압이 인가되지 않을 때 제1 두께를 가지고, 음압이 인가될 때 제2 두께를 가지며, 상기 발광 다이오드는 상기 소자 기판으로부터 상기 제2 두께에 대응되어 상기 음압이 인가될 때 상기 발광 다이오드는 환부 방향으로 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체는 상기 환부로부터의 삼출물을 흡수하기 위한 삼출물용 개구를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드는 제1 및 제2 전극을 갖는 플립칩으로 제공되며, 상기 플립칩의 제1 및 제2 전극은 상기 소자 기판의 배선에 직접 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체는 폼드레싱 타입, 하이드로콜로이드 드레싱 타입, 다공성 실리콘필름 드레싱 타입, 하이드로파이버 드레싱 타입 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드레싱 본체 내부 또는 외부에 제공되어 사용자 상처의 상태를 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 조사 장치는 상기 센서부에 연동되어 상기 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 파장 및 출력 강도가 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 조사 장치는 상기 환자의 상처의 단계에 따라 서로 다른 파장 대역의 광을 출사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 환자의 상처의 단계가 염증 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 청색 파장 대역의 광을 출사하고, 상기 환자의 상처의 단계가 증식 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 녹색 또는 적색 파장 대역의 광을 출사하고, 상기 환자의 상처의 단계가 성숙 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 적색 또는 적외선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다.
본 발명의 실시예는 살균 및 염증 억제에 효과가 높은 드레싱을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 분해사시도이다.
도 2는 하부에서 바라본 사시도이다.
도 3은 드레싱의 일부를 자른 단면도이다.
도 4를 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩을 도시한 단면도로서, 플립칩 타입의 반도체 칩을 도시한 것이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱들을 도시한 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 센서부가 드레싱 본체의 상태를 감지하기 위해 추가적인 구성 요소를 포함한 것을 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 사시도이다.
도 13는 도 12의 드레싱의 단면도이다.
도 14은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치 부분을 별도로 도시한 단면도이다.
도 15는 하부 방향에서 바라본 드레싱 본체와 광 조사 장치 부분을 도시한 평면도이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 도시한 평면도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 도시한 블록도이다.
도 23a 및 도 23c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
도 24a 및 도 24b는 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하는 경우의 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
도 25a 내지 도 25c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
도 26a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 평면도이고, 도 26b는 도 26a의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 27a는 제1 광의 살균력을 테스트한 결과를 나타낸 그래프이며, 도 27b는 제2 광의 살균력을 테스트한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 28a는 제1 광 단독으로 조사된 경우, 제2 광 단독으로 조사된 경우와, 제1 및 제2 광이 조합되어 조사된 경우의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 28b는 제1 광 단독으로 조사된 경우, 제2 광 단독으로 각각 조사된 경우와, 제1 및 제2 광이 조합되어 조사된 경우의 살균력을 나타낸 것이다.
도 29a는 제1 광과 제2 광의 조합 순서가 달리 설정되어 조사된 경우의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 29b는 제1 광과 제2 광의 조합 순서가 달리 설정되어 조사된 경우의 살균력을 나타낸 것이다.
도 30a는 in vitro 조건에서 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 30b는 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 살균력을 나타낸 것이다.
도 31a는 in vivo 조건에서 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 31b는 in vivo 조건에서 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 살균력을 나타낸 것이다.
도 32는 in vivo 조건에서의 날짜에 따른 살균력 변화를 나타낸 것이다.
도 33는 in vivo 조건에서의 날짜에 대한 균수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 34은 in vivo 조건에서의 날짜에 따른 상처 면적의 변화를 나타낸 것이다.
도 35a 및 도 35b는 날짜에 따른 상처 면적의 형상을 촬상한 사진들인 바, 도 35a는 무조사군의 상처의 사진들이며, 도 35b는 광조사군의 상처의 사진들이다.
도 36a는 조직내에서 티민 다이머의 함량을 백분율로 나타낸 그래프이며, 도 36b는 DCFH-DA에 염색된 조직 발광 정도를 나타낸 것이다.
도 37은 산소 존재 여부에 따른 제1 광의 광량에 따른 살균력을 측정한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명은 사람이나 동물의 상처 드레싱에 관한 것이다. 여기서, 드레싱 본체는 상처의 적어도 일부를 커버하는 천 또는 직물로 된 물품을 가리킬 수 있다. 여기서 천 또는 직물로 된 물품이란, 예를 들어 밴드, 담요, 덮개 옷, 스펀지, 붕대, 랩 등을 의미할 수 있다.
피부에 상처가 생성되면 다량의 삼출액이 발생되는 염증기를 거쳐 육아형성이 본격적으로 일어나는 증식기 그리고 신생 피부를 견고하게 만드는 성숙기를 거쳐 상처가 치유된다. 본 발명의 실시예는 상처 치유 과정에서 삼출액을 빠르게 흡수하여 염증기를 최소화하고, 균에 의한 감염이 일어나지 않도록 살균력을 유지함과 동시에, 상처의 회복을 촉진하는 광 치료기능을 갖는 상처 치유용 드레싱 본체를 제공한다.
본 발명은 살균이 필요한 대상, 즉, 사람이나 동물(이하에서는 환자라고 칭한다)의 상처난 피부 등에 사용되는 드레싱 본체이되, 살균 광을 인가함으로써 살균을 수행되는 드레싱 본체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 분해사시도이며, 도 2는 하부에서 바라본 사시도이며, 도 3은 드레싱의 일부를 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱(100)은 환자의 상처의 적어도 일부를 커버하고 상처로부터의 삼출물을 흡수하는 드레싱 본체(10), 환자의 상처에 살균 광을 인가하는 광 조사 장치(20), 및, 광 조사 장치(20) 및 드레싱 본체(10)에 대한 정보를 표시하는 표시부(30)를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 삼출물이라는 용어는 개괄적으로 임의의 상처 삼출물 (예컨대, 세포, 감염 부산물, 세포 파편, 단백질 등), 혈액 또는 상처로부터 방출된 임의의 다른 물질을 포함하는 것을 의미한다.
드레싱 본체(10)는 환자의 상처와 직접 접촉하여 환자의 상처의 적어도 일부를 커버할 수 있는 형태로 제공된다. 예를 들어, 드레싱 본체(10)는 소정의 두께를 갖는 판상으로 제공될 수 있으며, 평면 상에서 볼 때 원형, 타원형, 사각형 등의 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 드레싱 본체(10)는 환자의 상처를 효과적으로 커버할 수 있도록 일부 또는 전체가 가요성을 가지며 편평한 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에 있어서, 드레싱 본체(10)가 편평한 형상을 갖는 경우 서로 반대되는 두 면을 갖는 바, 두 면을 각각 제1 면과 제2 면이라고 하면, 제1 면은 상처에 직접 대향하여 상처에 직접 접촉하는 면이 되며, 제2 면은 외부로 노출되는 면이 될 수 있다. 그러나, 드레싱 본체(10)는 환자의 상처의 일부 또는 전부를 커버할 수 있는 형태면 그 두께와 형상이 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위해 드레싱 본체(10)가 소정 두께를 가지며 평면 상에서 볼 때 직사각형 형상인 것을 일 예로 도시하였다.
드레싱 본체(10)는 삼출물이 흡수될 수 있도록 하는 다공성을 가지거나 삼출물을 보유하는 성질을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 드레싱 본체(10)는, 폴리우레탄 폼 등을 포함하는 폼 드레싱 타입, 하이드로콜로이드 드레싱 타입, 하이드로겔 드레싱 타입 다공성 실리콘필름 드레싱 타입, 하이드로파이버 드레싱 타입 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 드레싱 본체는 음압 상처 치유용 장치(negative pressure would therapy device)에 사용되는 것일 수도 있다.
드레싱 본체(10)는 가요성을 가진 재료로 이루어질 수 있다. 또한 드레싱 본체(10)는 탄성 재료로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 드레싱 본체(10)에 외부 힘이 인가되는 경우, 다양한 형태로 형상이 변형될 수 있음이 고려되어야 한다. 도면에서는 직사각 형상으로 표시하였으나, 환자의 상처에 드레싱 본체(10)가 적용될 경우 이와 다른 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체(10)에는 환자의 상처를 치유하기 위한 약제가 선택적으로 포함될 수도 있으며, 약제의 종류는 드레싱 본체(10)를 적용하는 대상 환자에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 약제는 소정 증상을 치료하기 위한 치료제를 포함할 수 있으며, 유사 요법 또는 비-치료적 치료 또는 연고 등과 같은 물질을 포함할 수도 있다. 약제는 예컨대, 호르몬(hormone), 항생제(antibiotic), 항균제(antimicrobial), 항진균제(antifungal), 마취제(anesthetic), 소독제(antiseptic), 소염제(anti-inflammatory), 항히스타민제(antihistamine), 진통제(analgesic), 여드름 약(acne medication), 노화방지 화합물(anti-aging compound), 피부 수분제(moisturizer), 육모제(hair growthpromoter), 육모 방지제(hair growth preventer), 피부 성장 촉진제(skin growth promoter), 클렌저(cleanser), 또는 임의의 다른 유리한 물질 같은 에이전트를 포함할 수 있다.
광 조사 장치(20)는 환자의 상처에 직접 또는 환자의 상처 근처에 살균 광을 제공함으로써 환자의 상처 및/또는 상처 부위를 살균한다.
광 조사 장치(20)는 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에 제공된다. 광 조사 장치(20)가 제공되는 드레싱 본체(10)의 제1 면은 환자의 상처를 마주보는 면으로서, 제1 면 상에 광 조사 장치(20)가 제공됨으로써, 광 조사 장치(20)로부터의 광이 환자의 상처에 인가될 수 있다.
광 조사 장치(20)는 광원이 실장되는 소자 기판(23)과, 상기 소자 기판(23) 상에 실장된 적어도 하나의 발광 다이오드(21)을 포함한다.
소자 기판(23)은 배선(41)이나 회로 등이 인쇄된 인쇄 회로 기판일 수 있으며, 가요성을 가지거나 가지지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체(10)가 환자의 상처에 제공되는 경우, 상처의 위치나 형상에 따라 상처의 표면이 평면이거나 평면이 아닐 수 있다. 소자 기판(23)이 가요성을 갖는 경우, 상처의 표면이 평면이 아니어도 상처의 표면을 따라 소자 기판(23)이 배치됨으로써 광 조사 장치(20)가 상처의 표면에 좀더 밀착되게 효과적으로 광을 상처에 인가할 수 있다.
소자 기판(23)은 환자의 상처를 대향하는 측에 실장된다. 소자 기판(23)은 드레싱 본체(10)과 광 조사 장치(20)가 환자의 상처 표면에 부착되었을 때, 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)과 환자의 상처와의 사이에 안정적으로 배치될 수 있도록 발광 다이오드(21)보다 더 넓은 면적으로 제공된다.
발광 다이오드(21)은 자외선, 가시광선, 및 적외선 중 적어도 한 대역대의 광을 출사할 수 있다. 발광 다이오드(21)은 단수 개 또는 복수 개로 제공될 수 있으며, 상처의 단계 및 치료 목적에 따라 자외선, 가시광선, 및 적외선을 단독으로 또는 서로 조합하여 환자의 상처에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서는 발광 다이오드(21)이 모두 9개로 제공된 것을 도시하였으나, 발광 다이오드(21)의 개수는 이에 한정된 것은 아니며, 상처의 면적이나 모양, 상처 단계(예를 들어, 염증단계, 증식 단계, 성숙단계 등), 치료 목적에 따라 다양한 개수로 제공될 수 있다.
발광 다이오드(21)이 복수 개로 제공되는 경우, 각 발광 다이오드(21)은 병렬, 직렬, 직렬과 병렬이 혼합된 형태로 다양하게 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해 발광 다이오드들(21)사이에는 도시하지는 않았으나 배선(41)이 제공될 수 있다. 도 1에서는 서로 인접한 발광 다이오드(21) 사이에 소자 기판(23)이 연장된 형태로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 인접한 발광 다이오드(21) 사이에 배선(41)만이 제공되고, 소자 기판(23)은 제공되지 않을 수도 있다. 각 발광 다이오드(21)은 배선(41)을 통해 외부의 전원을 인가받을 수 있다.
광 조사 장치(20)가 제공된 제1 면에 대향하는 제2 면에는 표시부(30)가 제공된다.
표시부(30)는 환자의 상처 및 이의 치료에 필요한 다양한 정보를 표시할 수 있다. 표시부(30)에 표시되는 정보는 예를 들어 환자에 대한 정보나 드레싱(100)에 대한 정보일 수 있다. 환자에 대한 정보는 현재 환자의 상처의 단계, 치료 진행 시간, 환자의 상처 부위의 pH나 온도, 광 조사 장치(20)로부터 출사된 광의 종류나 파장, 광 조사 장치(20)의 출사 시간 등일 수 있다. 드레싱(100)에 대한 정보는 전원의 인가여부, 드레싱 본체(10)의 삼출물 흡수 여부에 따른 교체 시기 알람, 광 조사 장치(20)의 동작 여부나 광 조사 장치(20) 발광 다이오드(21)의 교체 여부 등일 수 있다.
표시부(30)는 가요성을 가지거나 가요성을 가지지 않을 수 있다. 표시부(30)가 드레싱 본체(10)의 외측면인 제2 면에 부착되기 때문에 가요성을 가지지 않아도 된다. 그러나, 표시부(30)가 가요성을 갖는 경우, 환자의 상처의 굴곡 등을 따라 드레싱 본체(10)가 변형될 때 표시부(30)도 다양하게 변형됨으로써 용이하게 환자의 상처에 부착될 수 있다. 예를 들어, 손이나 발과 같은 좁은 영역에 환자의 상처가 있는 경우, 상처의 표면의 굴곡도가 크기 때문에 표시부(30)의 가요성에 따라 상처에의 부착 용이도가 달라질 수 있다.
표시부(30)는 정보를 표시할 수 있는 것으로서, 다양한 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전기영동표시 장치, LED 표시 장치, OLED 표시 장치, 액정표시장치 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱(100)는 광 조사 장치(20)와 표시부(30)를 제어하는 제어부(40)를 포함할 수 있다. 제어부(40)는 광 조사 장치(20) 및 표시부(30)에 배선(41)을 통해, 또는 배선(41)없이 블루투스와 같은 무선으로 연결될 수 있다.
발광 다이오드(21)의 전원이 턴 온되는 경우를 조사 모드라고 하고, 전원이 턴 오프 되는 경우를 휴지 모드라고 하면, 제어부(40)는 발광 다이오드들(21)각각의 조사 모드와 휴지 모드를 동시에 또는 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 발광 다이오드(21) 일부는 조사 모드, 나머지는 휴지 모드로 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부(40)는 광 조사 장치(20)로부터 출사되는 광의 세기를 제어할 수 있다. 제어부(40)는 살균 대상에 따라, 조사하는 광원 종류와 각 광원별 조사 에너지량을 조절하여 각 살균 대상별로 특이적인 살균 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 광감각제는 박테리아별로 내재하는 함량에 차이가 있다. 따라서, 박테리아 별로 소정 광의 조사량을 조절함으로써 특정 박테리아에 특이적인 살균 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 자외선의 경우 실질적으로 거의 모든 박테리아에 존재하는 DNA나 RNA의 손상을 유도하기 때문에 모든 박테리아에 대해 살균 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부(40)는 광 조사 장치(20)의 조사 에너지량을 제어할 수 있다. 자외선은 살균 효과가 크나, 인체의 세포도 동일한 원리도 사멸할 수 있으며, 정상 피부 세포에 작용하여 DNA에 손상을 일으킴으로써 피부암을 유발할 수 있다. 이러한 이유로 자외선은 우수한 살균력에 비해 인체 안정성이 낮아 살균 목적으로 사용하는 데 한계가 있었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 있어서 제어부(40)는 자외선 량을 제어함에 있어서 인체에 해가 되지 않을 정도로 조사량을 제어한다. 이로써 자외선을 인체에도 적용할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예예 있어서, 제어부(40)는 표시부(30)에서 표시하는 정보를 제어할 수 있다. 표시부(30)는 사용자는 환자의 정보를 기초로 하여 제어부(40) 및 광 조사 장치(20)와 연동되어, 상처의 단계, 광 조사 장치(20) 전원 온오프, 광 조사량, 조사 에너지 등의 다양한 정보를 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드(21)은 제1 및 제2 전극을 갖는 플립칩으로 제공된다. 상기 플립칩의 제1 및 제2 전극은 상기 소자 기판(23)의 배선(41)에 직접 연결될 수 있다. 플립 칩은 패키지 형태로 제조된 래터럴 칩이나 버터컬 칩에 비해 크기가 매우 작으며, 인쇄 소자 기판(23) 등에 직접적으로 실장될 수 있는 장점이 있다.
도 4를 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩을 도시한 단면도로서, 플립칩 타입의 반도체 칩을 도시한 것이다.
플립칩 타입의 반도체는 기판 상에 형성한 후 반전하여 다른 구성요소에 실장될 수 있는 바, 도면에서는 반전된 형태로 도시되었다.
도 4를 참조하면, 반도체 칩은 발광 적층체, 상기 발광 적층체에 연결된 제1 및 제2 전극(217a, 217b)을 포함한다. 발광 소자 적층체는 기판(210)과 기판(210) 상에 적층된 제1 반도체층(211), 활성층(213), 제2 반도체층(215), 제1 전극(217a), 제2 전극(217b), 및 절연막(219)을 포함한다.
본 실시예에 있어서, 발광 적층체는 활성층(213) 및 제2 반도체층(215)을 포함하는 적어도 하나의 메사를 포함할 수 있다. 메사는 복수개의 돌출 패턴을 포함할 수 있으며, 복수개의 돌출 패턴들 사이는 서로 이격될 수 있다. 상기 메사 상에는 절연막(219)이 제공된다. 제1 전극(217a)은 메사 사이의 컨택홀을 통해 노출된 제1 반도체층(211)에 연결되고, 제2 전극(217b)은 제2 반도체층(215) 상에 형성된 컨택홀을 통해 노출된 제2 반도체층(215)에 연결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 동일측에 제1 및 제2 전극이 배치되고 그 크기가 작아 소자 기판의 배선상에 용이 실장이 가능하다. 본 실시예에 있어서, 발광 다이오드가 매우 작은 마이크로 스케일로 제공될 수 있으며, 이에 따라 드레싱 본체의 어느 한 면 상에 형성되더라도 그 크기가 매우 작기 때문에 전체적인 드레싱의 두께에 사실상 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 드레싱의 두께를 얇게 형성할 수 있으며, 그 결과 드레싱이 환자의 환부에 더욱 밀착될 수 있는 장점이 있다.
특히 드레싱 본체 상의 일 면에 발광 다이오드가 배치되더라도, 드레싱 본체의 일면으로부터 돌출 정도가 매우 작기 때문에 발광 다이오드에 의한 환자의 환부와 드레싱 본체 사이의 이격이 거의 일어나지 않는다. 환자의 환부와 드레싱 본체 사이에 이격이 생기는 경우, 드레싱 본체에 의한 삼출물의 흡수 효율이 낮아지는 것은 물론, 환부로부터 드레싱 본체가 탈착 가능성이 높아질 수 있으나, 본 실시예에서는 환자의 환부와 드레싱 본체 사이의 이격이 거의 일어나지 않으므로, 이러한 문제가 발생되기 어렵다.
상술한 구조를 갖는 드레싱은 환자의 상처에 광에너지를 인가함으로써 살균 및 염증을 억제할 수 있다.
일반적으로, 드레싱 본체는 상처 부위를 외부로부터 차단하여 2차 감염을 방지하는 역할을 하며, 상처 표면에 발생하는 딱지 형성을 억제한다. 그러나, 기존의 드레싱 본체의 경우 환자의 상처를 살균하는 기능이 없을 뿐 아니라, 상처 부위의 세포 활성 기능 또한 없다. 이에 따라 상처 회복을 촉진하기 위해서는 별도의 외용제가 피부에 도포되어야 하는 문제가 있었다.
이에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은 드레싱 본체의 표면에 광 조사 장치를 배치함으로써, 환자가 상처에 드레싱 본체를 부착한 상태에서 상처 조직에 광에너지를 조사함으로써 살균 및 염증 억제를 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은, 이러한 광의 조사를 통해, 상처 부위에서 상처 치유에 도움이 되는 물질의 분비를 유도하고 및 감염균을 직접 살균함으로써 상처 회복을 촉진한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 사용하는 경우, 별도의 외용제가 필요하지 않으며, 인체에 영향이 적은 광 에너지를 이용하여 병원성 감염 세균을 살균함과 동시에 피부 세포 회복 기능을 촉진할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 치유용 드레싱은 청색광과 자외선을 상처나 감염 부위에 인가함으로써 감염 미생물을 살균하고 염증을 억제할 수 있다. 또한, 청색광 및/또는 적색광을 상처 부위에 인가함으로써 상처 부위 피부 진피 조직 세포의 회복을 촉진할 수 있는 바, 이 경우, 섬유모세포(fibroblast)가 증식되고 콜라겐의 생성과 혈관 생성이 촉진될 수 있다. 이에 더해, 녹색광 및/또는 적색광을 상처 부위의 피부 표피 조직에 인가함으로써, 케라티노사이트(keratinocyte)의 증식을 촉진하고 그 결과 피부 표피 조식의 회복을 촉진할 수 있다.
이에 더해, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱의 경우, 특정 약을 지속적으로 투여하는 것이 아니므로 약에 의한 내성 문제가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은 다양한 형태로 구현될 수 있는 바, 이하에서는 다양한 실시예들을 설명한다. 이하에서는 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 상술한 실시예에 따른다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 드레싱은 발광 다이오드(21)을 보호하기 위한 보호막(25)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시에에 있어서, 발광 다이오드(21)은 패키지 형태로 구현됨으로써 그 자체로 외부의 습기나 삼출물 등으로부터 보호될 수도 있으나, 패키지 형태가 아니라 소자 기판(23) 상에 직접적으로 실장될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 발광 다이오드(21)을 외부의 습기나 삼출물 등으로부터 보호하기 위한 보호막(25)이 제공될 수 있다.
보호막(25)은 외부의 습기나 삼출물 등이 발광 다이오드(21)으로 들어가지 않도록 방수성 재료로 이루어질 수 있다. 보호막(25)은 예를 들어, 방수성 실리콘으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 보호막(25)이 소자 기판(23)의 대부분을 커버되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 보호막(25)은 소자 기판(23) 상의 일부에만 제공되되 발광 다이오드(21)이 형성된 영역에 대응하여 제공될 수 있다. 특히, 보호막(25)은 발광 다이오드(21) 상에만 제공되어 발광 다이오드(21) 침을 둘러쌈으로써 발광 다이오드(21)을 보호할 수도 있다. 여기서, 보호막(25)은 방수성 재료로 이루어지므로 넓게 형성되는 경우, 드레싱 본체(10) 내부로 환자의 상처로부터 나오는 물이나 삼출물이 흡수되는 것을 방해할 수 있다. 이에 따라, 보호막(25)은 발광 다이오드(21)을 보호하는 한도 내에서 최소한의 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 환자의 상처에 용이하게 부착하기 위한 접착 부재(41)가 제공될 수 있다.
접착 부재(41)는 환자의 상처에 드레싱 본체(10)를 부착하거나 고정하기 위한 것이다. 접착 부재(41)는 드레싱 본체(10)를 커버하거나 드레싱 본체(10)의 주변에 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 드레싱 본체(10)의 전체를 커버하되 드레싱 본체(10)의 주변으로 연장되어 피부에 직접 접촉하는 형태로 제공될 수 있다. 그러나, 접착 부재(41)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 드레싱 본체(10)의 일부만을 커버할 수도 있으며, 또는, 테이프의 형상을 가질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 접착 부재(41)는 환자의 상처에 용이하게 부착될 수 있도록 가요성을 가진 필름으로 제공될 수 있다. 예를 들어 드레싱 본체(10)보다 얇은 두께로 제공될 수 있다. 여기서, 접착 부재(41)는 별도로 도시하지는 않았으나, 고분자 필름 상에 접착제가 도포된 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접착 부재(41)와 별개로, 보호막(25)의 형태가 상술한 실시예와 달리 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 보호막(25)은 발광 다이오드(21)과 소자 기판(23) 사이의 단차를 충분히 커버할 수 있는 두께로 제공될 수 있다. 이는 발광 다이오드(21)이 소자 기판(23) 상에 돌출된 형태로 실장됨으로써, 드레싱 본체(10) 부착 시 발광 다이오드(21)이 형성된 부분의 피부가 눌리는 현상을 최소화하고, 발광 다이오드(21)에 인가되는 스트레스를 감소시키기 위한 것이다.
이에 더해, 보호막(25)에는 발광 다이오드(21)으로부터 출사된 광을 확산시키기 위한 확산층이 더 제공될 수 있다. 확산층은 보호막(25) 상에 별도의 층으로 제공되거나, 보호막(25)과 일체로 형성될 수 있으며, 광을 확산 시키기 위한 확산 패턴을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 확산 패턴은 표면이 거칠기를 갖는 형태로 제공될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 광 조사 장치(20)는 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에 제공되는 대신, 드레싱 본체(10)의 내부에 제공될 수도 있다. 이때, 광 조사 장치(20)가 드레싱 본체(10)의 내부에 제공되더라도 광 조사 장치(20)의 발광 다이오드(21)으로부터의 광이 환자의 상처에 도달할 수 있는 위치에 제공된다. 예를 들어, 드레싱 본체(10)가 광투과 재질로 이루어지는 경우에는 드레싱 본체(10)의 내부의 어느 곳에 배치되어도 상관없으나, 드레싱 본체(10)가 광투과 재질로 이루어지지 않은 경우에는, 드레싱 본체(10)의 제1 면에 최대한 가까운 곳에 광 조사 장치(20)가 배치됨으로써 드레싱 본체(10)의 제1 면을 통해 광이 상처에 도달할 수 있게 할 수 있다. 또는 광 조사 장치(20)의 발광 다이오드(21)이 형성된 부분에 드레싱 본체(10)의 일부가 제거될 수 있으며, 제거된 부분을 통해 광이 상처에 도달할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 광 조사 장치(20)는 표시부(30)와 드레싱 본체(10) 사이에 제공될 수 있다. 이 경우, 광 조사 장치(20)의 발광 다이오드(21)으로부터의 광이 환자의 상처에 도달할 수 있도록 드레싱 본체(10)는 광투과 재질로 이루어질 수 있다.
광 조사 장치(20)가 표시부(30)와 드레싱 본체(10) 사이에 제공되는 경우, 발광 다이오드(21)으로부터 나온 광이 드레싱 본체(10)에도 전체적으로 제공되기 때문에 드레싱 본체(10)의 살균이 가능하다. 드레싱 본체(10)에는 환자의 상처로부터 나온 삼출물 등이 흡수되어 있으므로 세균의 번식이 용이한 바, 발광 다이오드(21)으로부터 나온 광으로 살균을 수행함으로써 환자의 상처에 2차 감염이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 조사 장치(20)가 표시부(30)와 드레싱 본체(10) 사이에 제공될 때, 광 조사 장치(20)는 표시부(30)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 광 조사 장치(20)와 표시부(30)는 하나의 전자 소자로서 제조되어 드레싱 본체(10)의 제2 면에 장착될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 환자의 상처의 상태, 광 조사 장치(20)의 상태, 드레싱의 상태, 특히, 드레싱 본체(10)의 상태를 감지하는 센서부(50)가 제공될 수 있다.
센서부(50)는 단수 개 또는 복수 개로 제공될 수 있으며, 드레싱 본체(10)의 내부 또는 외부에 제공될 수 있다. 예를 들어, 센서부(50)는 드레싱 본체(10)의 제1 면 및/또는 제2 면에 제공될 수 있다.
센서부(50)가 환자의 상처의 상태를 감지하기 위한 것인 경우, 센서부(50)는 온도 센서 또는 pH 센서 등일 수 있다. 예를 들어, 환자의 상처가 아무는 과정에서는 환자의 상처 부위의 온도가 높아지며, 이를 센싱함으로써 환자의 상처 부위의 상처 단계를 파악할 수 있다. 또한, 환자의 상처로부터 삼출물이 있는 경우, 그 삼출물에 따라 pH가 달라질 수 있는 바, 이를 센싱함으로써 환자의 상처에 대한 정보를 얻을 수 있다. 그러나, 센서부(50)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며 환자의 상태를 파악할 수 있는 것이라면 다른 종류의 센서가 사용될 수 있다.
센서부(50)가 광 조사 장치(20)의 상태를 감지하기 위한 것인 경우, 센서부(50)는 광센서일 수 있으며, 광 조사 장치(20)로부터의 광량, 세기, 파장 정보 등을 센싱할 수 있다. 이에 따라, 광 조사 장치(20)의 교체 시기나 정확한 동작 여부 등을 감지할 수 있다.
특히, 드레싱 본체(10)는 대체적으로 1회용으로 제공되며, 삼출물 등을 흡수하여 팽창되는 경우 등 다양한 경우에, 새로운 드레싱 본체(10)로 교체될 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체가 삼출물 등을 흡수함으로써 팽창하였거나, 또는 드레싱 본체가 기타 다른 물질에 의해 오염이 되었거나, 기타 드레싱 본체의 손상이 있는 등의 문제로 인해, 드레싱 본체의 교체가 이루어져야 할 경우, 표시부와 광 조사 장치를 제외한 드레싱 본체만을 표시부와 광 조사 장치로부터 분리한 후, 새로운 드레싱 본체를 표시부와 광 조사 장치에 장착할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 센서부가 드레싱 본체의 상태를 감지하기 위해 추가적인 구성 요소를 포함한 것을 도시한 단면도이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 센서부(50)는 환자 상처의 상태를 감지하기 위한 센서부(50)에 더해, 드레싱 본체(10)의 팽창 여부를 확인하기 위한 감지 배선(51)을 더 포함할 수 있다. 감지 배선(51)은 드레싱 본체(10)의 팽창 여부를 감지하기 위한 것으로서, 드레싱 본체(10)의 팽창이 확인되면 표시부(30)를 통해 드레싱 본체(10)의 교체 필요성을 표시할 수 있다.
감지 배선(51)은 드레싱 본체(10)의 제1 면과 제2 면을 잇는 도전성 배선(41)으로 이루어질 수 있다. 감지 배선(51)은 외력에 의해 쉽게 끊어질 수 있도록 제공될 수 있다. 드레싱 본체(10)가 삼출물 등을 흡수함으로써 팽창되는 경우, 제1 면과 제2 면의 거리가 멀어지면, 제1 면과 제2 면을 잇는 감지 배선(51)에 상하로 힘이 인가된다. 상기 인가된 힘에 의해 감지 배선(51)이 끊어질 수 있으며, 센서부(50)는 상기 감지 배선(51)의 끊김을 감지함으로써 드레싱 본체(10)의 팽창 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
본 실시예에서는, 드레싱 본체의 팽창 여부를 확인하는 것으로서 감지 배선을 설명하였으나, 이는 단순히 일 예로서 설명한 것이며, 드레싱 본체의 팽창 여부나 교체 여부를 확인할 수 있는 다른 종류의 센서부가 제공될 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 드레싱 본체의 팽창 여부를 확인할 수 있는 센서로서 자력 센서가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 드레싱 본체는 대체적으로 1회용으로 제공될 수 있으며, 삼출물 등을 흡수하여 팽창되는 경우 등에, 새로운 드레싱 본체로 교체될 필요가 있다. 여기서, 드레싱의 다른 구성 요소는 유지한 상태로, 드레싱 본체만을 교환하는 형태로 삼출물의 흡수를 효율적으로 지속할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 도시한 단면도로서, 드레싱 본체가 광 조사 장치와 표시부 등에 장착되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체(10)는 탈착 가능하게 제공된다. 이에 따라, 삼출물 등이 흡수된 드레싱 본체(10)는 광 조사 장치(20), 표시부(30) 등으로부터 제거되고, 새로운 드레싱 본체(10)가 광 조사 장치(20), 표시부(30) 등에 장착될 수 있다. 여기서, 광 조사 장치(20), 표시부(30), 및 제어부(40)와 같은 다른 구성요소는 교체 없이 유지될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 1회용으로 사용되는 드레싱 본체는 교체하되, 장시간 이용이 가능한 표시부나 광 조사 장치 등을 재활용함으로써 드레싱 사용시 위생 상태를 유지하면서도 쓰레기의 배출을 최소화하고, 소모품에 대한 비용을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 표시부, 광 조사 장치, 및 센서부가 제공되며, 표시부, 광 조사 장치, 및 센서부는 제어부에 연결되어 서로 연동될 수 있다. 예를 들어, 표시부와 센서부는 연동되며, 표시부는 센서부에서 감지한 데이터를 출력할 수 있다. 또는, 광 조사 장치는 센서부에 연동되어 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 파장 및 출력 강도가 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 조사 장치(20)에는 선택적으로 산소 공급기가 제공될 수 있다. 산소 공급기는 제어부(10)에 연결되어 턴 온/턴 오프가 제어될 수 있으며, 턴 온시에 산소를 조사 대상으로 공급한다. 산소를 공급하는 방식은 특별히 한정되는 것은 아니며, 노즐을 통해 조사 대상으로 산소를 제공하는 방식뿐만 아니라, 액체에 스터러(stirrer)로 교반함으로써 공기와의 접촉 기회를 늘이는 방식 등이 포함될 수 있다. 예를 들어, 소정의 유체에 광을 조사하는 경우에는 스터러로 교반하면서 제1 및 제2 광 중 적어도 하나를 조사할 수 있다. 또는 사람의 피부와 같은 곳에 광을 조사하는 경우에는 산소가 분출되는 별도의 노즐을 통해 피부로 산소를 제공하면서 제1 및 제2 광 중 적어도 하나를 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 조사시에 상기한 바와 같이 산소를 제공하는 경우에는 살균력이 현저하게 증가하는 바, 특히 405nm의 광의 경우 산소가 원활하게 세포내로 제공되고, 그 결과, 세균 내 세포에서 활성 산소종의 발생을 촉진하게 되어 균의 사멸이 촉진된다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 의사나 간호사, 또는 환자 본인 등이, 환자의 정보를 입력할 수 있는 입력부가 더 제공될 수 있다. 상기 환자의 정보는 의사나 간호사 또는 환자 본인의 진단 결과, 카메라 등으로 촬상한 이미지의 결과 등 다양한 종류로 제공될 수 있다. 이때, 입력부는 제어부와 일체로 형성된 전자 모듈 형태로 제공될 수 있다.
제어부는 의사나 간호사 또는 환자 본인 등으로부터 얻은 환자의 정보 및 센서부로부터 수득한 정보를 기초로 하여, 광 조사 장치와 표시부를 제어할 수 있다. 이때 광 조사 장치와 표시부는 상처의 상태 및 단계에 따라 어떻게 구동될 것인지 미리 기설정된 레시피가 제공될 수 있다. 상기 레시피는 상처 상태에 맞는 광량, 세기, 파장 종류, 조사 시간 등을 포함할 수 있으며, 표시부는 이러한 정보를 표시부에 선택적으로 표시할 수 있다. 여기서, 의사, 간호사, 환자 본인과 같은 드레싱 사용자는 환자의 정보를 기초로 하여 제어부를 통해 광 조사 장치와 표시부의 구동 여부나 구동 방식을 직접 선택하거나 설정할 수 있다. 또는 광 조사 장치와 표시부의 구동 여부는 사용자의 직접 설정 이외에 자동 설정도 가능하다.
예를 들어, 상처의 단계가 염증 단계인 경우, 살균 및 염증 억제에 효과적인 자외선이나 청색 파장 대역의 광이 상처에 조사되도록 설정할 수 있다. 상처의 단계가 증식 단계인 경우, 섬유모세포(fibroblast)가 증식되고, 콜라겐이 형성되며, 혈관 생성 등을 촉진하는 데 효과적인 녹색이나 적색의 파장 대역의 광이 상처에 조사되도록 설정할 수 있다. 상처의 단계가 성숙 단계인 경우, 혈액 순환 및 케라티노사이트 증식에 효과적인 적색이나 적외선 파장 대역의 광이 상처에 조사되도록 설정할 수 있다.
이와 같이, 제어부는 환자의 상처 단계에 따라, 자동 또는 수동으로 광 조사 장치의 발광 다이오드들이 광을 출사하거나 출사하지 않도록 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상술한 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변형된 실시예도 가능하다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하고자 한다.
이하의 실시예에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해 상술한 내용과 다른 것을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 상술한 실시예에 따른다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 중 음압 치료용 드레싱을 도시한 사시도이며, 도 123는 도 12의 드레싱의 단면도이다. 도 124은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치 부분을 별도로 도시한 단면도이며, 도 15는 하부 방향에서 바라본 드레싱 본체와 광 조사 장치 부분을 도시한 평면도이다.
도 14에 있어서, 설명의 편의를 위해, 드레싱 본체와 광 조사 장치는 서로 이격된 상태로 도시되었으나, 실제로 광 조사 장치는 드레싱 본체의 제1 면(즉, 도면상 에서 하면)에 접촉된 상태로 제공된다.
도 12 내지 도 15 를 참조하면, 일 실시예에 따른 드레싱(100)은 환부를 커버하여 환부에 접하는 내부 공간을 형성하는 드레이프(60)와, 내부 공간 내에 제공된 드레싱 본체(10), 내부 공간과 연통하여 내부 공간에 음압을 인가하는 음압 발생 부재, 내부 공간과 음압 발생 부재를 연결하는 튜브(33), 및 내부 공간에 제공되어 상기 환부에 광을 인가하는 광 조사 장치(20)를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 삼출물이라는 용어는 개괄적으로 임의의 환부 삼출물 (예컨대, 세포, 감염 부산물, 세포 파편, 단백질 등), 혈액 또는 환부로부터 방출된 임의의 다른 물질을 포함하는 것을 의미한다.
드레이프(60)는 평면상에서 볼 때 환부를 전부 커버하는 면적으로 제공되며, 환부에 근접한 피부, 예를 들어, 환부를 둘러싸는 피부에 접착됨으로써, 환부가 제공된 영역에 내부 공간을 형성한다. 상기 내부 공간은 드레이프(60)와 환부로 둘러싸인 영역이 되며, 환부로부터의 삼출물은 상기 내부 공간 내로 배출된다.
드레이프(60)는 가요성을 가지며, 적어도 일부 영역에 접착 부재가 제공됨으로써 피부에 안정적으로 접착된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 접착 부재는 환부에 용이하게 부착될 수 있도록 가요성을 가진 필름으로 제공될 수 있다. 예를 들어 드레싱 본체(10)보다 얇은 두께로 제공될 수 있다. 여기서, 접착 부재는 별도로 도시하지는 않았으나, 고분자 필름 상에 접착제가 도포된 형태로 제공될 수 있다.
드레싱 본체(10)는 드레이프(60)와 환부로 이루어진 내부 공간 내에 제공되어 삼출물을 흡수하기 위해 제공된다. 상기 드레싱 본체(10)는 환부로부터의 삼출물이 용이하게 흡수되고 이후 튜브(33)를 통해 용이하게 외부로 배출될 수 있도록 다공성 물질로 이루어질 수 있다. 드레싱 본체(10)가 다공성 물질로 이루어질 때 드레싱 본체(10)는 상기 환부로부터의 삼출물을 흡수하기 위한 삼출물용 개구(11)를 가질 수 있다. 도면에서는 삼출물용 개구(11)가 소정의 직경을 갖는 홀의 형태로 제공되었으나, 삼출물용 개구(11)의 직경은 한정되지 않으며 삼출물을 흡수 배출 시킬 수 있는 한도 내에서 작게 또는 크게 형성될 수 있다. 또한, 도면에서는 일 예로서 삼출물용 개구(11)가 규칙적으로 배열된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 무작위로 배열될 수도 있다.
드레싱 본체(10)은 환부와 직접 접촉한다.
드레싱 본체(10)은 환부의 적어도 일부를 커버할 수 있는 형태로 제공된다. 드레싱 본체(10)은 삼출물이 흡수될 수 있도록 하는 다공성을 가지거나 삼출물을 보유하는 성질을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 드레싱 본체(10)은 가요성을 가진 재료로 이루어질 수 있다. 또한 드레싱 본체(10)은 탄성 재료로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 드레싱 본체(10)에 외부 힘이 인가되는 경우, 다양한 형태로 형상이 변형될 수 있음이 고려되어야 한다. 도면에서는 직사각 형상으로 표시하였으나, 환부에 드레싱 본체(10)이 적용될 경우 이와 다른 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 드레싱 본체(10)에는 환부를 치유하기 위한 약제가 선택적으로 포함될 수도 있으며, 약제의 종류는 드레싱 본체(10)을 적용하는 대상 환자에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱 본체(10)는 유연한 다공성 재질로 이루어질 수 있으며, 내부 공간이 후술할 음압 발생 부재에 의해 음압 분위기가 될 때, 음압 분위기에 의해 외형이 일부 변형될 수 있으며, 흡수되었던 삼출물을 후술할 튜브(33)로 제공한다.
드레이프(60)와 환부가 만드는 내부 공간에는 음압 발생 부재가 연결된다. 즉, 음압 발생 부재는 내부 공간과 연통한다.
음압 발생 부재는 음압 펌프가 설치된 음압 발생 모듈(35)과, 음압 발생 모듈(35)과 상기 내부 공간을 연결하는 튜브(33), 및 환부 쪽 드레이프(60)에 배치되어 튜브(33)를 상기 내부 공간과 연통하도록 연결하는 튜브 커넥터(31)를 포함한다. 튜브 커넥터(31)는 드레이프(60)나 드레싱 본체(10)와 같은 유연성 구성 요소와는 달리, 경성으로 제공될 수도 있다.
음압 발생 모듈(35) 내의 음압 펌프는 내부 공간에서의 음압 분위기를 형성하는 기기이다. 음압 펌프에서 생성되는 음압 분위기는 대기압(760mmHg)보다 낮은 기압 상태이다. 음압 펌프에서 생성된 음압 분위기는 튜브(33)를 통해 내부 공간에 제공된다.
튜브(33)는 음압 펌프의 작동에 의해, 음압 분위기가 내부 공간으로 제공될 때, 드레싱 본체(10)를 통해 유입된 환부의 삼출물이 유동하는 통로가 된다. 상기 튜브(33)는 드레이프(60)나 튜브 커넥터(31) 등으로부터 착탈가능하게 연결될 수 있다.
도시하지는 않았으나, 튜브(33)의 일 단부에는 배출된 삼출물이 모이는 흡인통이 추가적으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 음압 분위기에서 튜브(33)를 통해 외부의 흡인통으로 배출 처리될 수 있다.
광 조사 장치(20)는 환부에 직접 또는 환부 근처에 살균 광을 제공함으로써 환부 및/또는 환부를 살균한다.
광 조사 장치(20)는 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에 제공된다. 광 조사 장치(20)가 제공되는 드레싱 본체(10)의 제1 면은 환부를 마주보는 면으로서, 제1 면 상에 광 조사 장치(20)가 제공됨으로써, 광 조사 장치(20)로부터의 광이 환부에 인가될 수 있다.
광 조사 장치(20)는 광원이 실장되는 소자 기판(23)과, 상기 소자 기판(23) 상에 실장된 적어도 하나의 발광 다이오드(21)을 포함한다.
광 조사 장치광 조사 장치발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 내부 공간에는 내부 공간 내의 다양한 정보를 감지하는 센서부가 제공될 수 있다. 센서부는 다양한 센서를 이용하여 다양한 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부는 환부의 상태, 광 조사 장치(20)의 상태, 드레싱의 상태, 특히, 드레싱 본체(10)의 상태를 감지하는 센서들을 포함할 수 있으며, 특히, 센서부는 센서부는 음압 분위기 여부를 센싱하는 압력 센서(50)를 포함할 수 있다. 압력 센서(50)는 내부의 압력을 감지할 수 있는 것이라면 그 종류가 한정되는 것이 아니다.
센서들은 단수 개 또는 복수 개로 제공될 수 있으며, 드레싱 본체(10)의 내부 또는 외부에 제공될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(50)는 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에 배치된 광 조사 장치(20) 상에 복수 개로 제공될 수 있는 바, 상세하게는, 광 조사 장치(20)의 소자 기판(23) 상에 복수 개(도면 상에서는 3개)로 제공될 수 있다. .
센서부가 환부의 상태를 감지하기 위한 센서를 포함하는 경우, 그 센서는 온도 센서 또는 pH 센서 등일 수 있다. 예를 들어, 환부가 아무는 과정에서는 환부의 온도가 높아지며, 이를 센싱함으로써 환부의 환부 단계를 파악할 수 있다. 또한, 환부로부터 삼출물이 있는 경우, 그 삼출물에 따라 pH가 달라질 수 있는 바, 이를 센싱함으로써 환부에 대한 정보를 얻을 수 있다. 그러나, 센서의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며 환자의 상태를 파악할 수 있는 것이라면 다른 종류의 센서가 사용될 수 있다.
센서부가 광 조사 장치(20')의 상태를 감지하기 위한 것인 경우, 센서부는 광센서일 수 있으며, 광 조사 장치(20)로부터의 광량, 세기, 파장 정보 등을 센싱할 수 있다. 이에 따라, 광 조사 장치(20)의 교체 시기나 정확한 동작 여부 등을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱(100)는 광 조사 장치(20)와 센서부를 제어하는 제어부(40)를 포함할 수 있다. 제어부(40)는 광 조사 장치(20) 및 센서부에 배선(41)을 통해, 또는 배선(41)없이 블루투스와 같은 무선으로 연결될 수 있다.
발광 다이오드발광 다이오드발광 다이오드광 조사 장치광 조사 장치본 발명의 일 실시예예 있어서, 제어부(40)는 센서부에서 감지한 정보로 광 조사 장치(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서부의 압력 센서(50)가 내부 공간에 음압이 인가된 것을 감지한 경우에만 광 조사 장치(20)의 전원을 온으로 하고, 내부 공간에 음압이 인가된 것을 감지하지 못한 경우에는 광 조사 장치(20)의 전원을 오프로 할 수 있다. 또는, 사용자는 환자의 정보를 기초로 하여 제어부(40) 및 광 조사 장치(20)와 연동되어, 환부의 단계, 광 조사 장치(20) 전원 온오프, 광 조사량, 조사 에너지 등을 다양하게 변경시킬 있다.
도시하지는 않았지만, 드레싱의 광 조사 장치(20)는 발광 다이오드(21)에 형성된, 발광 다이오드(21)을 보호하기 위한 보호막을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시에에 있어서, 발광 다이오드(21)은 패키지 형태로 구현됨으로써 그 자체로 외부의 습기나 삼출물 등으로부터 보호될 수도 있으나, 패키지 형태가 아니라 소자 기판(23) 상에 직접적으로 실장될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 발광 다이오드(21)을 외부의 습기나 삼출물 등으로부터 보호하기 위한 보호막이 제공될 수 있다. 보호막은 외부의 습기나 삼출물 등이 발광 다이오드(21)으로 들어가지 않도록 방수성 재료로 이루어질 수 있다. 보호막은 예를 들어, 방수성 실리콘으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 보호막은 소자 기판(23)의 대부분을 커버할 수도 있고, 소자 기판(23) 상의 일부에만 제공되되 발광 다이오드(21)이 형성된 영역에 대응하여 제공될 수도 있다. 특히, 보호막은 발광 다이오드(21) 상에만 제공되어 발광 다이오드(21)을 둘러쌈으로써 발광 다이오드(21)을 보호할 수도 있다. 여기서, 보호막은 방수성 재료로 이루어지므로 넓게 형성되는 경우, 드레싱 본체(10) 내부로 환부로부터 나오는 물이나 삼출물이 흡수되는 것을 방해할 수 있다. 이에 따라, 보호막은 발광 다이오드(21)을 보호하는 한도 내에서 최소한의 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드(21)은 제1 및 제2 전극을 갖는 플립칩으로 제공될 수 있다. 상기 플립칩의 제1 및 제2 전극은 상기 소자 기판(23)의 배선(41)에 직접 연결될 수 있다. 플립 칩은 패키지 형태로 제조된 래터럴 칩이나 버터컬 칩에 비해 크기가 매우 작으며, 인쇄 소자 기판(23) 등에 직접적으로 실장될 수 있는 장점이 있다.
발광 다이오드는상술한 구조를 갖는 드레싱은 살균 광을 이용하여 병원성 감염 세균을 살균할 수 있으며, 및 피부 세포 회복 기능을 촉진하는 효과가 있다.
특히, 기존 발명에 따른 드레싱은 환자가 24시간 내내 장치를 착용하고 드레싱이 결합된 음압 장치를 이용하여 상처 부위의 삼출물을 빨아들여 상처 회복 유도하는 형식이었으나, 상처 내부에 대한 살균 기능이 없기 때문에 상처 회복을 촉진하기 위해서는 별도의 외용제 처리가 필요하였다. 이에 더해, 단순히 음압 장치 만으로는 삼출물의 배출 효과만 있을 뿐 살균 및 적극적 상처 회복 효과를 기대하기 힘들다.
이에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은 드레싱 본체의 표면에 광 조사 장치를 배치함으로써, 환자가 환부에 드레싱 본체를 부착한 상태에서 환부 조직에 광에너지를 조사함으로써 살균 및 염증 억제를 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은, 이러한 광의 조사를 통해, 환부에서 환부 치유에 도움이 되는 물질의 분비를 유도하고 및 감염균을 직접 살균함으로써 환부 회복을 촉진한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱을 사용하는 경우, 별도의 외용제가 필요하지 않으며, 인체에 영향이 적은 광 에너지를 이용하여 병원성 감염 세균을 살균함과 동시에 피부 세포 회복 기능을 촉진할 수 있다.
더욱이, 별도의 압력 센서 등의 센서부가 드레싱에 제공됨으로써, 음압 펌프가 작동하여 상처 부위에 음압이 정확하게 작용되는 경우에만 광 조사 장치가 턴 온되도록 설정될 수 있어, 특정 광에 환부 이외의 피부가 노출되는 등의 위험도가 현저히 감소된다.
이에 더해, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱의 경우, 특정 약을 지속적으로 투여하는 것이 아니므로 약에 의한 내성 문제가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱은 다양한 형태로 구현될 수 있는 바, 이하에서는 다양한 실시예들을 설명한다. 이하에서는 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 상술한 실시예에 따른다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체(10)와 광 조사 장치(20)를 도시한 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드(21)은 소자 기판(23) 상에 곧바로 실장되지 않고 별도의 전원 배선(25)을 통해 소자 기판(23)으로부터 이격된 형태로 제공될 수 있다. 이때 발광 다이오드(21)은 드레싱 본체(10)의 내부에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 내부에 제공됨으로써, 발광 다이오드(21)으로부터 나온 광에 의해 드레싱 본체(10)의 살균이 수행될 수 있다. 드레싱 본체(10)에는 환부로부터의 삼출물이 흡수되어 있는 바, 삼출물은 상처 부위에서 제거된 감염균도 존재하기 때문에, 드레싱 본체(10)에 흡수된 삼출물을 통해 2차 감염이 발생할 수 있다. 그러나, 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 내부에 제공되는 경우, 발광 다이오드(21)으로부터 출사된 광이 드레싱 본체(10)를 살균함으로써 상기 2차 감염을 방지하거나 최소화할 수 있다.
드레싱이 환부에 적용되어 음압이 인가되는 경우에는 드레싱 본체(10)가 음압에 의해 수축될 수 있으며, 이러한 수축에 의해 발광 다이오드(21)이 환부 방향으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 드레싱 본체(10)가 음압이 인가되지 않을 때 제1 두께(D1)를 가진다고 할 때 발광 다이오드(21)은 드레싱 본체(10)의 제2 면 상에 배치된 소자 기판(23)으로부터 제1 두께(D1) 보다 작은 거리에 배치된다. 발광 다이오드(21)과 소자 기판(23)을 연결하는 전원 배선(25)은 별도의 기판 상에 제공되거나, 전원 배선(25) 자체가 경성 재질로 제공될 수 있으며, 음압의 인가에 대해 수축이나 팽창 또는 굽힘 등이 없이 동일한 길이로 제공된다. 본 실시예에서, 발광 다이오드(21)이 배치된 거리는 음압이 인가될 때의 드레싱 본체(10)의 두께에 해당되는 위치와 대응된다. 드레싱에 음압이 인가될 때의 드레싱 본체(10)가 제2 두께(D2)를 가진다고 하면, 소자 기판(23)으로부터 발광 다이오드(21)까지의 거리는 제2 두께(D2)와 실질적으로 동일하다.
이에 따라, 내부 공간에 음압이 인가되면 드레싱 본체(10)가 수축되면서 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에서 외부로 노출되며, 환부에 광을 효율적으로 제공할 수 있다.
여기서, 드레싱 본체(10)가 음압에 의해 수축될 때 발광 다이오드(21)에 의해 수축이 방해되지 않도록 발광 다이오드(21)이 제공된 영역에는 광출사 개구(13)가 제공된다. 광출사 개구(13)는 발광 다이오드(21)으로부터 환부 방향으로 개구되며, 광출사 개구(13) 내에 발광 다이오드(21)이 배치된다. 이에 따라, 드레싱 본체(10)가 환자의 환부에 부착될 때 발광 다이오드(21)이 광출사 개구(13) 내에 배치된 상태에서 드레싱 본체(10)만이 수축되며, 발광 다이오드(21)이 광출사 개구(13) 내에서 그대로 원래의 위치에 변경없이 안정적으로 유지된다. 이에 따라, 드레싱 본체(10)의 수축을 방해하는 일이 없으며, 또한, 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 수축에 의해 손상되는 일이 없다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체(10)와 광 조사 장치(20)를 도시한 단면도이다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 발광 다이오드(21)은 소자 기판(23) 상에 곧바로 실장되지 않고 별도의 전원 배선(25)을 통해 소자 기판(23)으로부터 이격된 형태로 제공될 수 있다. 발광 다이오드(21)은 드레싱 본체(10)의 제1 면에 제공될 수 있다. 다시 말해, 소자 기판(23)은 드레싱 본체(10)의 제2 면 상에 배치되고, 발광 다이오드(21)은 드레싱 본체(10)의 제1 면 상에 배치된다. 여기서, 소자 기판(23)과 발광 다이오드(21)은 유연성 전원 배선(25)으로 연결될 수 있다.
소자 기판(23)과 발광 다이오드(21)이 유연성 전원 배선(25)으로 연결된 경우, 내부 공간으로 음압이 인가되더라도 전원 배선(25)이 굽혀지는 등 유연하게 대응하게 되므로, 드레싱 본체(10)의 두께가 제1 두께(D1)에서 제2 두께(D2)로 변경되더라도, 발광 다이오드(21)은 지속적으로 드레싱 본체(10)의 제1 면의 표면을 따라 제1 면 상에 배치될 수 있다. 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 표면에 안정적으로 배치됨으로써, 발광 다이오드(21)이 드레싱 본체(10)의 표면으로부터 외부 방향(즉, 환자의 환부 방향)으로 돌출되는 것이 최소화될 수 있다. 만약 발광 다이오드(21)이 환자의 환부 방향으로 많이 돌출되는 경우, 환자의 환부를 압박하여 환자가 불편함을 느낄 수 있으며, 또한, 발광 다이오드(21)의 돌출로 인해 드레싱 본체(10)와 환자의 환부 사이가 이격될 수도 있다. 이 경우, 드레싱 본체(10)가 환부로부터 이격되는 경우 삼출물의 흡수 효과가 떨어질 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우, 발광 다이오드(10)의 돌출이 최소화 됨으로써 이러한 문제가 없다.
본 실시예에서와 같이, 발광 다이오드(21)이 제1 기판에 제공되되, 소자 기판(23)은 제2 면에 제공되는 경우, 드레싱 본체(10)의 제1 면에 소자 기판(23)에 의해 가려지는 부분이 최소화된다. 이에 따라, 드레싱 본체(10)의 제1 면을 통해 삼출물이 드레싱 본체(10)로 흡수되는 영역이 최대화 됨으로써 삼출물의 제거 효율이 높아질 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체(10)와 광 조사 장치(20)를 도시한 단면도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는, 드레싱 본체(10)의 제1 면에 제공된 광 조사 장치(20)에 더해, 드레싱 본체(10)의 제2 면에 광 조사 장치(20')가 더 제공될 수 있다. 이하에서는, 제1 면에 제공된 광 조사 장치(20)와 제2 면에 제공된 광 조사 장치(20')와 구별을 위해, 제1 면에 제공된 광 조사 장치(20)를 제1 광 조사 장치로, 제2 면에 제공된 광 조사 장치(20')를 제2 광 조사 장치로 설명한다.
제2 광 조사 장치(20')는 드레싱 본체(10)에 광을 인가하기 위한 것이다. 드레싱 본체(10)에는 상술한 바와 같이, 음압 펌프로 빨아들이는 흡수되어 있으며, 그 삼출물이 별도의 살균 과정 없이 드레싱 본체(10)에 지속적으로 남아있을 수 있다. 삼출물에는 상처 부위에서 제거된 감염균도 존재하기 때문에 보관된 삼출물을 통해 2차 감염이 발생할 여지가 있다. 이에 따라, 드레싱 본체(10) 내의 삼출물에 대한 별도의 살균이 필요하며, 제2 광 조사 장치(20')는 드레싱 본체(10)를 살균함으로써 이러한 2차 감염을 방지한다.
제2 광 조사 장치(20')는 소자 기판(23')과 다양한 개수의 발광 다이오드(21')을 포함할 수 있으며, 제1 광 조사 장치(20)와 동일하게 제공될 수도 있고, 동일하게 제공되지 않을 수도 있다. 즉, 제1 광 조사 장치(20)와 다른 개수의 발광 다이오드가 사용될 수 있으며, 또한 제1 광 조사 장치(20)와 다른 파장의 광을 출사하는 발광 다이오드를 포함할 수도 있다. 또한, 제2 광 조사 장치(20')는 제1 광 조사 장치(20)와 동일한 방식으로 구동될 수도, 구동되지 않을 수도 있다. 이에 더해, 제2 광 조사 장치(20')에는 음압 인가 여부를 명확하게 감지할 수 있도록 부가 압력 센서가 더 제공될 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 음압 펌프에 의해 환부로부터 흡수된 삼출물에 대한 2차 감염을 방지하기 위해 다른 구성 요소에도 광 조사 장치가 더 제공될 수도 있다. 예를 들어, 내부 공간과 음압 발생 부재를 연결하는 튜브, 튜브 커넥터, 흡인통 등에 추가적으로 광 조사 장치가 더 제공될 수 있다. 추가적인 광 조사 장치는 살균을 목적으로 한 것이므로, 드레싱 본체(10) 주변에 제공된 광 조사 장치와 동일한 발광 다이오드를 포함할 필요는 없으며, 자외선과 같이 주로 살균 목적의 광을 출사하는 발광 다이오드가 제공될 수 있다.
본 실시예에서는 삼출물을 살균하는 부가적인 광 조사 장치가 더 제공됨으로써 흡입되는 삼출물을 실시간으로 살균(멸균)하여 삼출물에 의한 2차 감염을 효과적으로 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는 제1 광 조사 장치 없이 제2 광 조사 장치만 제공될 수도 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체와 광 조사 장치를 도시한 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에는, 드레싱 본체(10)의 제2 면에 광 조사 장치(20')가 더 제공될 수 있다.
제2 광 조사 장치(20')는 드레싱 본체(10)에 광을 인가하기 위한 것이다. 본 실시예의 제2 광 조사 장치(20')의 경우, 드레싱 본체(10)에 삼출물이 별도의 살균 과정 없이 드레싱 본체(10)에 지속적으로 남아있을 수 있는 경우 삼출물을 살균하기 위한 것으로서, 환부에 대한 직접적인 살균이 일차적으로 필요하지 않는 경우에 사용될 수 있다.
예를 들어, 환부가 어느 정도 아물어 환부에 대한 직접적인 살균에 대한 필요가 크지 않은 상태에서 삼출물이 흡수된 드레싱이 있을 때, 그 드레싱 내를 살균함으로써, 삼출물에 의한 2차 감염의 발생을 방지할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레싱에 있어서, 드레싱 본체(10)와 제1 및 제2 광 조사 장치(20, 20')를 도시한 단면도로서, 균일하지 않은 환부면을 갖는 환자에 드레싱 본체(10)와 제1 및 제2 광 조사 장치(20, 20')가 적용된 것을 도시한 것이다.
도 20을 참조하면, 드레싱 본체(10)의 제1 면에 제공된 제1 광 조사 장치(20)는 가요성을 가질 수 있다. 특히, 제1 면에 제공된 제1 광 조사 장치(20)의 소자 기판(23)은 가요성을 가질 수 있다. 이에 따라, 내부 공간에 음압이 인가되는 경우, 환부의 형상을 따라 드레싱 본체(10) 및 제1 광 조사 장치(20)의 기판이 변형될 수 있다. 결국, 환부면과 드레싱의 제1 면이 접촉 면적이 넓어짐으로써 삼출물의 흡인 효과가 상승된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 조사 장치는 살균이 필요한 대상에 살균 광을 인가함으로써 살균을 수행한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 상처 치유가 필요한 곳에 상처 치유 목적으로 사용될 수 있는 바, 상술한 바와 같이발광 다이오드를 포함하는 형태로 드레싱에 사용될 수 있다. 살균이 필요한 대상이 인체이고 피부에 상처가 난 경우, 상처 부위의 병원체를 살균할 필요가 있다. 여기서, 병원체(病原體, pathogen)는 박테리아, 바이러스, 세균, 균류, 원생 생물, 곰팡이 등의 미생물 등을 가리킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 창상, 궤양(ulcer), 절개 부위의 감염(surgical site infection), 열상(laceration), 절상(incised wound), 자상(punctured wound) 등 다양한 상처에 이용될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 도시한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치(20)는 제1 광을 출사하는 제1 광원(21a), 제2 광을 출사하는 제2 광원(21b), 및 상기 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)을 실장하는 기판(23)을 포함한다.
제1 광원(21a)과 제2 광원(21b)은 기판(23) 상에 실장되는 바, 기판(23)은 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)을 실장할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 제공되거나 또는 생략될 수 있다. 기판(23)은 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)에 전원을 공급할 수 있도록 배선이 포함된 형태로 제공될 수 있다. 기판(23)은 예를 들어, 배선이 형성된 금속 기판, 인쇄 회로 기판 등으로 이루어질 수 있다.
제1 광원(21a)은 가시 광선 파장 대역 중 블루 파장 대역의 제1 광을 출사한다. 제1 광은 약 400nm 내지 약 500nm의 파장 대역의 광에 해당할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광은 약 400nm 내지 약 420nm의 파장 대역의 광일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 더 상세하게는 제1 광은 405nm의 파장을 갖는 광일 수 있다.
제1 광은 박테리아, 세균, 곰팡이 등의 미생물 내에 존재하는 광감작제(photosensitizer)에 작용하여 세포를 손상시킴으로써 미생물의 사멸을 유도한다. 제1 광은 세균 내 존재하는 광감작제인 포르피린(porphyrin)의 흡수 파장에 대응한다. 제1 광은 특히 400nm 내지 420nm, 455nm 내지 470nm 파장에서 높은 살균력을 보이며, 이는 광감작제인 포르피린(porphyrin)의 흡수 파장 대역에 해당한다. 포르피린은 세포 내 산소 전달 과정에 필수 요소인 안료(pigment)이다. 포르피린은 특히 약 402nm 내지 약 420nm 파장에서 높은 흡수율을 보이며, 약 455nm 내지 470nm 파장도 흡수한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 포르피린은 박테리아의 종류에 따라 함량의 차이가 있기 때문에, 제1 광의 파장 및 강도를 조절함으로써 특정 박테리아의 사멸 목적으로 사용될 수도 있다. 세균에 제1 광이 인가되면 세균 내 포르피린은 제1 광을 흡수하며, 제1 광의 에너지에 의해 세균의 세포 내에 활성 산소(reactive oxygen species)가 생성된다. 활성 산소는 세균의 세포 내에 축적되어 세균의 세포벽을 산화시키며, 그 결과 세균이 사멸되는 효과가 있다.
제2 광원(21b)은 자외선 파장 대역의 제2 광을 출사한다. 즉, 제2 광은 약 100 nm 내지 약 400nm 파장 대역의 광일 수 있으며, UVA, UVB, UVC일 수 있다. UVA는 약 315 nm 내지 약 400nm 파장 대역을 가질 수 있으며, UVB는 약 280 nm 내지 약 315nm 파장 대역을 가질 수 있으며, UVC는 약 100 nm 내지 약 280nm 파장 대역을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 광은 UVC에 해당할 수 있으며, 이때, 약 240nm 내지 약 280nm의 파장 대역을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 더 상세하게는 제2 광은 275nm의 파장을 갖는 광일 수 있다.
제2 광이 세균에 인가되면 세균 내의 DNA가 제2 광을 흡수하며, 제2 광의 에너지에 의해 DNA 구조의 변화가 생긴다. DNA는 상기 광의 흡수에 의해 DNA 내의 티민과 아데닌의 결합이 끊어지는 바, 이는 DNA를 구성하는 염기들인 퓨린이나 피리미딘 등이 자외선을 강하게 흡수하기 때문이며, 광의 흡수 결과 티민 다이머가 형성된다. 이러한 과정을 거쳐 DNA의 변형이 일어나며, 변형된 DNA는 세포 증식 능력이 없기 때문에 세균의 사멸로 이어진다. DNA는 약 240nm 내지 약 280nm 파장 대역의 광을 흡수할 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 도시한 블록도이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 제1 광을 출사하는 제1 광원(21a), 제2 광을 출사하는 제2 광원(21b), 상기 제1 광원(21a)의 출사 후 상기 제2 광원(21b)이 순차적으로 출사하도록 상기 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)을 제어하는 제어부(40), 제어부(40)와 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)에 전원을 공급하는 전원 공급부(43)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 광원들(21a, 21b) 각각은 상술한 바와 같이, 블루 파장 대역을 포함하는 제1 광과 자외선 파장 대역을 포함하는 제2 광을 출사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)은 다양한 광원으로 구현될 수 있다. 예를 들어 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)은 각각 독립적으로 발광 다이오드, 할로겐 램프, 형광등, 가스방전 램프, 레이저 등 다양한 것이 사용될 수 있으며, 그 종류는 한정되지 않는다.
제어부(40)는 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)으로부터 광의 출사 여부, 광량, 광의 강도, 출사 시간 등을 제어할 수 있다. 제어부(40)는 다양한 방식으로 광의 출사 여부, 광량, 광의 강도, 출사 시간을 제어할 수 있다.
전원 공급부(43)는 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)와 제어부(40)에 전기적으로 연결되어 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)와 제어부(40)에 전원을 공급한다. 도면에서는 전원 공급부(43)가 제어부(40)를 통해 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)에 전원을 공급하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)에 전원 공급부(43)가 직접적으로 연결되어 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)에 전원을 공급할 수도 있다.
광 조사 장치(20)에는 선택적으로 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)로부터 출사된 광을 집속하거나 발산시키는 광학부가 더 제공될 수 있다. 광학부는 필요에 따라 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있으며, 렌즈는 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)로부터의 광을 집속, 분산, 균일화, 불균일화하는 등 다양한 기능을 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제어부(40)는 제1 광원(21a)과 제2 광원(21b)을 동시에 또는 개별적으로 각각 구동한다. 즉, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)이 동시에 온/오프 될 수 있으며, 제1 광원(21a)과 제2 광원(21b) 각각이 별개로 온/오프 될 수도 있다. 또한, 제1 광원(21a)과 제2 광원(21b)으로부터의 출사광, 즉, 제1 및 제2 광의 세기 또한 동시에 또는 개별적으로 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부(40)는 자외선의 일일 조사량이 3mJ/cm2이하가 되도록 할 수 있다. 특히, 제어부(40)는 UVC의 경우 일일 조사량이 3 mJ/cm2 이하가 되도록 유지한다. 이에 더해, UVA의 경우 일별 조사 시간이 1000초 미만일 경우, 자외선 조사량이 1 J/cm2를 초과하지 않도록 유지되고, 일별 조사 시간이 1000초 이상일 때는 자외선 조사량이 1mW/cm2를 초과하지 않도록 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원(21a) 및 제2 광원(21b)으로부터 살균 대상까지의 거리는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)의 광의 세기, 살균하고자 하는 대상의 종류, 살균하고자 하는 면적이나 부피, 살균하고자 하는 목적 물질(예를 들어, 세균, 박테리아 등) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 유사한 방식으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원(21a) 및 제2 광원(21b)의 광 조사 시간 또한 다양하게 설정될 수 있다.
도 23a 및 도 23c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치에 있어서, 제1 광원은 L1, 제2 광원을 L2라고 하고 시간의 경과를 T로 나타내면, 제1 광원은 제1 시간(t1) 동안 턴 온되어 제1 광(L1)을 조사하며, 제2 광원은 제1 광원이 조사된 이후 제2 시간(t2) 동안 턴 온되어 제2 광(L2)을 조사한다. 본 실시예에 있어서, 제1 광(L1)이 조사되는 제1 시간(t1)은 제2 광(L2)이 조사되는 제2 시간(t2)보다 길수 있다. 제2 광(L2)의 경우, 특히 인체에 미치는 영향이 크기 때문에 제1 광(L1)보다 짧은 시간 동안 조사될 수 있다. 예를 들어, 제1 광원은 약 10분 정도의 시간 동안 인가될 수 있으며, 제2 광원은 약 10초 이내의 시간 동안 인가될 수 있다.
제1 및 제2 광원으로부터 출사되는 제1 및 제2 광(L2)의 조사 시간(t1, t2)과 조사시의 광량은 다양하게 변경될 수 있으나, 살균하고자 하는 대상으로의 총 도즈량은 인체에 무해한 범위 내로 설정된다. 특히, 제2 광(L2)이 인체에 인가될 때 하루당 무해한 범위의 도즈량을 허용 도즈량이라고 하면, 제2 광원은 허용 도즈량 내에서 상기 제2 광(L2)을 출사할 수 있다. 제1 광원과 제2 광원으로부터 출사된 광의 유해성에 따라 도즈량의 차이가 있을 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 제2 광원의 도즈량이 상기 제1 광원의 도즈량 대비 1/10 이내일 수 있으며, 다른 일 실시예에서는 1/20일 수도 있다. 예를 들어, 제2 광(L2)의 허용 도즈량은 약 30 J/m2 내지 약 1,000,000 J/m2일 수 있다.
도 23a 및 도 23c에 도시된 바와 같이, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)은 동시에 조사를 시작하거나, 서로 다른 시간에 조사를 시작할 수 있다. 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 서로 다른 시간에 조사를 시작하는 경우, 제1 광(L1)이 먼저 조사되거나 제2 광(L2)이 먼저 조사될 수 있다. 또한 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 조사되는 시간은 서로 중첩하거나 중첩하지 않을 수도 있다. 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 조사되는 시간이 중첩하지 않는 경우, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 인가되는 시간 사이의 간격은 짧게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)이 인가되는 시간 사이의 간격은 몇 시간 이내, 또는 몇분 이내, 또는 몇초 이내일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 제1 광 및 제2 광을 동시에 또는 동시는 아니더라도 근접한 시간 내에 인가함으로써 얻을 수 있는 시너지에 의해, 제1 광 단독에 대한 살균 효과나 제2 광 단독에 대한 살균 효과에 비해 현저하게 높은 살균 효과를 보인다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 광감작제에 의한 활성 산소종의 생성을 유도하는 제1 광과 티민 다이머를 생성함으로써 DNA의 손상을 유도하는 제2 광의 살균 원리를 동시에 채용한다. 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 광원을 혼합 사용함으로써 각 광원을 단독 사용하는 경우보다 더 적은 에너지량으로도 상대적으로 짧은 시간 내에 현저히 높은 살균 효과를 얻을 수 있다.
화학적 물리적 스트레스가 가해진 박테리아는 추가적으로 가해지는 다른 종류의 약한 자극에 의해서도 사멸률이 급격하게 증가하는 바, 본 발명의 실시예에서는, 블루 광과 자외선에 해당하는 제1 광 및 제2 광에 의한 서로 다른 두 가지 살균 메커니즘은 박테리아에 각기 다른 스트레스를 유도한다. 이에 따라, 이 스트레스들의 시너지 효과로 두 광원을 단독으로 사용할 때보다 더 적은 에너지로 박테리아를 사멸시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제2 광을 살균 대상의 생체 조직에 무해한 에너지량 조건으로 조사하면서 제1 광을 혼합 적용함으로써, 두 광원에 의한 살균 시너지 효과를 얻으며, 이에 따라, 본 발명은 살균 대상이 인체일 경우에도 인체 조직의 손상없이 단기간에 효과적인 살균 효과를 얻을 수 있다.
이에 비해, 제1 광만을 사용하는 경우 인체에는 무해하나 상대적으로 살균력이 약하기 때문에 고 에너지로 장시간 조사하는 것이 필요하며, 제2 광만을 사용하는 경우 살균력은 좋으나 인체에 유해한 문제점이 있음을 유의해야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 병원체를 살균하는데 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는, 급성 감염 창상에 대하여 살균광을 조사하여 감염균을 초기에 살균하는 데 사용될 수 있으며, 그 결과, 창상 치유 기간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다. 급성 창상의 경우, 상처가 난 초기에 감염균의 균 수를 감소시키는 것이 상처 치유 과정에 있어 가장 중요하다. 급성 창상에서 초기 살균이 충분히 되지 않으면, 창상 치유가 정상적으로 진행되지 않아, 3개월 이상 창상이 치유되지 않는 만성 창상으로 발전할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 이용하여 감염균을 초기에 살균하는 경우, 이를 방지할 수 있다.
그러나 인체 이외에도 동물이나 각종 물품 상에 있는 박테리아, 세균, 곰팡이 등의 미생물들도 살균이 가능하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치의 처리 대상은 인체에 한정되는 것은 아니며 동물 및 각종 물품에도 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 바와 같이, 제1 광원과 제2 광원으로부터 출사되는 제1 광 및 제2 광을 동시에 또는 동시는 아니더라도 근접한 시간 내에 조사를 하는 경우 살균 효과가 현저히 증가한다. 이에 더해, 본 발명의 일 실시예 에따르면, 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하는 경우 제2 광과 제1 광을 순차적으로 조사하는 것보다 현저하게 높은 살균 효율을 달성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면 살균하고자 하는 대상에, 제1 광과 제2 광을 순차적으로 인가하는 과정을 통해 살균 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광을 제2 광의 조사 이전에 소정 시간 동안 살균하고자 하는 대상에 인가하고, 그 다음 제2 광을 조사한다. 이에 따라 제1 광의 선 조사 이후 DNA가 손상으로부터 다시 복구되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과, 제1 광을 단독으로 조사하는 것 대비 적은 도즈량으로도 획기적으로 높은 살균 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광에 더해 제2 광을 순차적으로 출사하고자 하는 경우, 제2 광의 광량을 제어해야 할 필요성이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 광과 제2 광의 순차 조사를 통한 살균의 시너지 효과를 얻음과 동시에 인체에의 영향을 최소화할 수 있다. 이를 위해, 제1 광원 및 제2 광원을 온/오프할 때, 지속적으로 광을 출사하는 방식, 순차적으로 광의 세기를 감소시키거나 증가시키는 방식, 점멸 방식, 또는 혼합한 방식 등을 채용할 수 있다.
도 24a 및 도 24b는 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하는 경우의 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
도 24a 및 도 24b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광(L1)의 조사가 선행되고 이후 제2 광(L2)의 조사가 수행될 수 있다. 제1 광(L1)을 먼저 조사하고 제2 광(L2)을 조사하는 경우, 제2 광(L2)을 먼저 조사하고 제1 광(L1)을 나중에 조사하는 경우보다 살균력이 현저하게 증가한다. 제2 광(L2)을 선 조사하고 제1 광(L1)을 후 조사하는 경우, 제2 광(L2)에 의한 세균 증식 저해 효과가 제1 광(L1)의 조사에 의해 감소될 수 있는 바, 이는 제2 광(L2)에 의해 DNA의 구조가 일부 변형되더라도, 가시광선 파장 대역을 포함하는 제1 광(L1)의 조사에 의해 변형된 DNA가 광회복(photoreactivation)되는 효과가 있기 때문이다. 제1 광(L1)의 조사에 의해 회복된 세균들은 다시 증식될 수 있는 상태로 돌아가게 되므로, 전체적인 살균력이 여전히 좋기는 하나 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 순차적으로 조사하는 경우보다는 최종적인 살균력이 감소될 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 이용하여 제1 광(L1)을 살균하고자 하는 대상에 인가한 후, 제2 광(L2)을 순차적으로 인가하는 경우, 선 조사된 제1 광(L1)에 의해 세균 내 활성 산소가 생성되어 세균에 산화스트레스가 발생한다. 이 상태에서 후 조사된 제2 광(L2)에 의해 추가적인 살균이 일어나는 바, 적은 조사량으로도 세균의 사멸 정도가 현저하게 증가한다.
본 실시예에 있어서, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)을 순차적으로 인가하는 한도 내에서 제2 광(L2)의 인가 시점이 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 23a에 도시된 바와 같이, 제1 광(L1)의 조사가 완료된 후에, 제2 광(L2)의 조사가 시작될 수도 있고, 도 23b에 도시된 바와 같이, 제1 광(L1)의 조사가 완료되지는 않았으나 제2 광(L2)의 조사가 시작될 수도 있다. 이 경우, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)의 인가 시점이 일부 중첩할 수도 있는 바, 상기 제1 시간과 제2 시간의 적어도 일부는 서로 중첩하는 구간을 가질 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 제1 광(L1)과 제2 광(L2)을 순차적으로 조사하는 한도 내에서 제어부에 의해 다양한 형태로 구동될 수 있다.
도 25a 내지 도 25c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 구동 방법을 도시한 것으로서, 제1 및 제2 광원의 온/오프에 따른 시간을 도시한 것이다.
도 25a를 참조하면, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)은 주기적으로 살균하고자 하는 대상에 조사될 수 있다. 즉, 제1 광(L1)이 제1 시간(t1) 동안 살균 대상에 조사되고 제2 광(L2)이 제2 시간(t2) 동안 조사된 후, 다시 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)의 조사가 반복될 수 있다. 이러한 반복 주기 및 반복 회수는 살균하고자 하는 대상의 종류, 총량 등에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 제1 광(L1)이 총 도즈량 및 제2 광(L2)의 총 도즈량은 인체에 허용된 허용 도즈량 이하의 값이 되도록 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)의 반복 주기 및 회수가 결정 될 수 있다.
도 25b를 참조하면, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)의 인가시 제1 광(L1)의 인가 이후 제2 광(L2)이 인가되는 한도 내에서 제1 광(L1)은 중단없이 연속적으로 살균 대상에 인가될 수 있다. 반면에, 제2 광(L2)은 연속적으로 제공되지 않으며 불연속적으로 제1 광(L1)과 중첩하여 제공된다.
도시된 바와 같이, 제1 광(L1)은 제1 시간(t1) 동안 중단 없이 지속적으로 살균 대상에 계속 인가될 수 있으며, 제2 광(L2)은 제1 광(L1)의 인가가 어느 정도 진행된 후, 제1 광(L1)의 인가가 지속적으로 진행되고 있는 중간에 제2 시간(t2) 동안 살균 대상에 인가될 수 있다. 제2 광(L2)은 살균 대상에 주기적으로 반복하여 인가될 수 있다.
도 25c를 참조하면, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)의 인가시 제1 광(L1)의 인가 이후 제2 광(L2)이 인가되는 한도 내에서 제1 광(L1)은 중단없이 연속적으로 살균 대상에 인가될 수 있으며, 또는 제2 광(L2)이 인가되기 전에 중단될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 광(L1)이 제1 시간(t1) 동안 살균 대상에 인가되는 경우, 제2 광(L2)은 제1 광(L1)의 인가 도중 제2 시간(t2) 동안 인가될 수 있다. 이후, 제1 광(L1)의 인가가 종료된 후 제2 광(L2)이 제3 시간(t3) 동안 인가될 수 있다. 여기서, 제2 광(L2)의 인가 시간은 인체에 안전하다고 허용된 허용 도즈량 이하의 값 내에서 서로 다른 시간 동안 살균 대상에 인가될 수 있다. 즉, 제2 광(L2)이 인가되는 제2 시간(t2)과 제3 시간(t3)은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광(L1)을 인가하다가 중단한 후 곧바로 제2 광(L2)을 인가하는 경우 가장 살균 효과가 높을 수 있으며, 제1 광(L1)을 인가한 상태에서 중단없이 순차적으로 제2 광(L2)을 인가할 수 있다. 다만, 제1 광(L1)을 인가하다가 중단하고 나서 곧바로 제2 광(L2)을 인가하는 것이 아니라, 시간이 일부 경화된 후 제2 광(L2)을 인가할 수도 있으나, 그 간격은 매우 짧을 수 있다. 반면, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)을 순차적으로 인가하여 소정의 살균 효과가 얻어진 경우에는, 다음 제1 광(L1)과 제2 광(L2)의 순차적인 인가는 충분한 시간이 경과된 후에 다시 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 26a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 평면도이고, 도 26b는 도 26a의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 26a 및 도 26b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 제1 광원(21a), 제2 광원(21b), 및 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)이 실장된 기판(23)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 광원(21a)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 제2 광원(21b) 또한 복수 개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 광원들(30)과 제2 광원들(40)은 동수로 제공되어, 도시된 바와 같이, 행열 형태로 서로 교번하여 배치될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 광원(21a)의 개수가 제2 광원(21b)의 개수보다 많을 수도 적을 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 광원(21a)과 제2 광원(21b)의 개수에 따라, 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)과 기판(23)을 수납하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 하우징에는 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)으로부터 출사된 광이 투과하는 투과창이 마련될 수 있으며, 제1 및 제2 광원들(21a, 21b)으로부터 출사된 광은 투과창을 통해 인체 측으로 광이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(23) 상에는 제어부(40)가 다양한 형태, 예를 들어, 기판(23) 상에 별도의 회로 배선으로 형성되거나, 별도의 칩으로 형성되어 기판(23) 상에 실장 되는 등의 형태로 제공될 수 있다.
상기 광 조사 장치는 다양한 형태로 구현되어 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치는 조명 및 살균이 필요한 곳에 다양하게 적용될 수 있으며 특히 의료용 드레싱에 사용될 수 있다. 예를 들어, 수술실, 병원 등과 같이 의료 시설, 공공 위생이나 개인 위생이 필요한 곳에서 환자의 치료 목적으로, 특히, 환자의 상처를 소독/살균하는 드레싱에 사용될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 광 조사 장치는 공공 시설, 공공 사용 공간 및 공동 사용 제품 등에 적용하여 공공 치료 목적으로 사용되거나, 개인 시설, 개인 사용 공간 및 개인 사용 제품 등에 적용하여 개인 치료 목적으로 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 살균이 필요한 다양한 다른 장치에 적용될 수 있으며, 특히 광원을 사용하는 장치에 적용될 수 있다. 또한, 살균 장치에 전용하여 사용되는 것이 아닌 조명 장치로서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치는 소정 공간에 광을 제공하는 조명용으로 추가 광원을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 추가 광원은 가시 광선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 추가 광원은 가시 광선 영역의 전 스펙트럼에 대응하는 광을 출사할 수도 있고, 특정 컬러의 스펙트럼에 대응하는 광을 출사할 수도 있다.
또는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 별도의 추가 광원 없이 제1 광원이 블루 파장 대역의 광을 포함하는 가시광선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원은 약 380nm 내지 약 750nm 파장 대역의 광을 출사하며, 대부분은 가시광선 파장 영역대에 해당된다. 이 경우, 제1 광원은 가시 광선 파장 대역의 광을 전체적으로 제공하면서, 제2 광과 조합되어 시너지를 내는 블루 파장 대역의 광을 포함하고 있어, 상술한 실시예들과 같은 살균 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 가시 광선 파장대역의 광을 출사하는 추가 광원이 구비되거나, 제1 광원이 가시 광선 파장 대역의 광을 출사하는 경우, 그 광은 태양광과 유사한 스펙트럼을 가질 수 있다. 상기 광이 태양광과 유사한 스펙트럼을 갖는 경우, 태양광에 자주 노출되는 경우와 같은 효과가 있을 수 있으며, 이에 따른 비타민 D의 합성이 용이해지거나 근시와 같은 질병의 유병률이 낮아 질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 살균 효과에 대해 실험한 실시예를 설명한다.
실험예 1 - 제1 광 및 제2 광의 개별 살균력 테스트
본 테스트에 있어서, 병원체로서 MRSA 균주를 사용하였으며, MRSA 균주를 배양한 후 일정한 균 농도(7 log)의 현탁액을 준비하였다. 균 현탁액에 제1 광 및 제2 광을 각각 광량별로 조사하였다. 이때, 제1 광의 파장은 405nm였으며, 제2 광의 파장은 275nm였다. 제1 광 및 제2 광이 각각 조사된 균을 일정 농도로 희석하고, 아가 플레이트에 접종한 후 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다. 각 테스트는 5회에 걸쳐서 동일 조건으로 실시되었다.
표 1 및 도 27a는 제1 광의 살균력을 테스트한 결과를 나타낸 것이며, 표 2 및 도 27b는 제2 광의 살균력을 테스트한 결과를 나타낸 것이다.
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
균 수 (log) 7.00 5.97 5.78 5.15 4.17
오차 0.00 0.32 0.35 0.43 0.29
표 1 및 도 27a를 참조하면, 제1 광의 인가량이 증가함에 따라 균의 수가 감소함을 확인할 수 있다. 오차 범위를 감안하더라도 균의 수가 감소하는 것은 명백하였다.
광량 (mJ/cm2) 0 1 2 3
균 수 (log) 7.00 6.23 5.88 5.45
오차 0.00 0.23 0.27 0.18
표 2 및 도 27b를 참조하면, 제2 광의 인가량이 증가함에 따라 균의 수가 감소함을 확인할 수 있다. 오차 범위를 감안하더라도 균의 수가 감소하는 것은 명백하였다. 또한, 제2 광의 경우, 제1 광보다 훨씬 더 적은 양으로 살균이 수행됨을 알 수 있었다.
실험예 2 - 제1 광 및 제2 광의 조합 시 살균력 테스트
본 테스트에 있어서, 병원체로서 MRSA 균주를 사용하였으며, MRSA 균주를 배양한 후 일정한 균 농도(7 log)의 현탁액을 준비하였다. 균 현탁액에, 제1 광 단독, 제2 광 단독, 제1 광과 제2 광을 조합하여 조사하였으며, 균 현탁액에 아무 것도 조사하지 않은 것은 비교예 1, 제2 광 단독으로 조사한 것은 비교예 2, 제1 광 단독으로 조사한 것은 비교예 3, 제1 광과 제2 광을 조합하여 조사한 것은 실시예로 도시하였다. 이때, 제1 광의 파장은 405nm이고 도즈량은 120J/cm2이었으며, 제2 광의 파장은 275nm이고, 도즈량은 3mJ/cm2였다. 실시예의 경우, 제2 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 조사한 후 제1 광을 120J/cm2의 도즈량으로 조사하였다. 다음으로, 비교예 1 내지 3, 및 실시예의 균을 일정 농도로 희석하고, 아가 플레이트에 접종한 후 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다.
각 테스트는 5회에 걸쳐서 동일 조건으로 실시되었다.
도 28a 및 표 3은 제1 광과 제2 광 단독으로 각각 조사된 경우와, 제1 및 제2 광이 조합되어 조사된 경우의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 28b 및 표 4은 제1 광과 제2 광 단독으로 각각 조사된 경우와, 제1 및 제2 광이 조합되어 조사된 경우의 살균력을 나타낸 것이다.
광 조건 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예
균 수 (log) 7.00 5.45 4.17 2.83
오차 0.00 0.18 0.29 0.37
광 조건 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예
살균력 0.00 1.55 2.83 4.17
오차 0.00 0.18 0.29 0.37
도 28a, 도 28b, 표 3, 및 표 4를 참조하면, 제2 광의 단독 조사 시에는 약 90%의 살균력을 보였으며, 제1 광의 단독 조사시에는 약 99%의 살균력을 보였으나, 제1 광 및 제2 광을 조합하여 조사시에는 99.99% 이상의 살균력을 보였다. 이로써, 광을 조사하지 않는 경우, 및 제1 광 또는 제2 광을 단독으로 조사하였을 경우보다, 제1 광과 제2 광을 조합하여 조사하는 조건에서 균량이 현저하게 감소하며, 이에 따른 살균력이 현저하게 증가함을 확인할 수 있다.
실험예 3 - 제1 광과 제2 광의 조합 순서에 따른 살균력 변화 테스트
본 테스트에 있어서, 병원체로서 MRSA 균주를 사용하였으며, MRSA 균주를 배양한 후 일정한 균 농도(7 log)의 현탁액을 준비하였다. 균 현탁액에, 제2 광 조사 후 제1 광 조사하고, 제1 광 조사 후 제2 광 조사 조사하였다. 균 현탁액에 아무 것도 조사하지 않은 것은 비교예 1, 제2 광 조사 후 제1 광을 조사한 것은 실시예 1, 제1 광 조사 후 제2 광을 조사한 것은 실시예 2로 도시하였다.
이때, 실시예 1의 경우, 275nm의 제2 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 조사한 후 405nm의 제1 광을 120J/cm2의 도즈량으로 조사하였으며, 실시예 2의 경우, 405nm의 제1 광을 120J/cm2의 도즈량으로 조사 후 275nm의 제2 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 조사하였다.
다음으로, 비교예, 실시예 1 및 실시예 2의 균을 일정 농도로 희석하고, 아가 플레이트에 접종한 후 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다.
각 테스트는 5회에 걸쳐서 동일 조건으로 실시되었다.
도 29a 및 표 5은 제1 광과 제2 광의 조합 순서가 달리 설정되어 조사된 경우의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 29b 및 표 6은 제1 광과 제2 광의 조합 순서가 달리 설정되어 조사된 경우의 살균력을 나타낸 것이다.
광 조건 비교예 실시예 1 실시예 2
균 수 (log) 7.00 2.83 0.00
오차 0.00 0.37 0.00
광 조건 비교예 실시예 1 실시예 2
살균력 0.00 4.17 7.00
오차 0.00 0.37 0.00
도 29a, 도 29b, 표 5, 및 표 6를 참조하면, 실시예 1은 99.99%의 살균력을 보이는데 반해, 실시예 2는 균이 관찰되지 않았으며 실질적으로 완전 살균이 이루어짐을 확인할 수 있다.즉, 제1 광의 조사 후 제2 광을 조사하는 경우 그 반대의 경우보다 동일한 조사 광량에서 현저하게 더 높은 살균력을 보였으며, 이는 제2 광의 조사후 제1 광을 조사하는 경우 보다 더 적은 광량으로 동일한 살균력을 얻을 수 있음을 의미한다. 더 적은 광량의 적용은 광 조사 시간이 짧아지는 것을 의미하기 때문에 실시예 2의 경우 실시예 1보다 광의 조사 시간이 단축될 수 있다.
실험예 4 - 광량 조건 설정 (in vitro)
제1 광과 제2 광의 순차적인 조사에 의해 현저한 살균력의 증가를 보인 것을 기초로, 각 광원의 최적 광량을 알아보기 위해 제1 및 제2 광의 순차 조사시 광량을 변경해 가며 박테리아의 수 및 살균력을 in vitro 조건에서 측정하였다.
본 테스트에 있어서, 병원체로서 MRSA 균주를 사용하였으며, MRSA 균주를 배양한 후 일정한 균 농도(7 log)의 현탁액을 준비하였다. 균 현탁액에, 제1 광의 도즈량을 30 J/cm2, 60 J/cm2, 90 J/cm2, 120 J/cm2로 변경하여 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하였다. 단, 제2 광의 경우 인체 허용 수준을 고려하여 275nm의 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 한정하여 진행하였다.
다음으로, 균을 일정 농도로 희석하고, 아가 플레이트에 접종한 후 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다.
각 테스트는 5회에 걸쳐서 동일 조건으로 실시되었다.
도 30a 및 표 7은 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 30b 및 표 8은 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 살균력을 나타낸 것이다.
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
균 수 (log) 7.00 3.47 2.13 1.70 0.00
오차 0.00 0.13 0.27 0.22 0.00
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
살균력 0.00 3.53 4.87 5.03 7.00
오차 0.00 0.13 0.27 0.22 0.00
도 30a, 도 30b, 표 7, 및 표 8를 참조하면, 제1 광의 광량이 증가함에 따라 균 수가 감소함을 확인하였으며, 120J/cm2의 광량에서는 완전 살균이 되는 것을 확인하였다.
실험예 5 - 광량 조건 설정 (in vivo)
실시예 4에서 제2 광(405nm)의 도즈량이 3mJ/cm2인 조건에서 제1 광(275nm)의 도즈량이 120J/cm2일 때 완전 살균이 되는 것을 확인하였는 바, in vivo 조건에서도 이와 같은 살균 효과가 있는지 테스트하였다.
본 테스트에 있어서, in vivo 조건에서의 광 적용의 유효성과 안전성을 확인하기 위하여 마우스를 이용하여 실험을 진행하였다. 광량 조건은 in vitro에서의 조건과 동일하게 수행하였다. 마우스는 BALB/c 마우스(6~8주령)를 이용하였으며, 마우스의 등의 털을 깎은(shaving) 후, 등 부위에 지름 10mm의 창상을 생성하였다. 상기 창상에 병원성 세균을 접종(5log 접종)한 후, 제1 광의 도즈량을 30 J/cm2, 60 J/cm2, 90 J/cm2, 120 J/cm2로 변경하여 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하였다. 단, 제2 광의 경우 인체 허용 수준을 고려하여 275nm의 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 한정하여 진행하였다. 다음으로, 조직을 채취하고, 채취한 조직을 파쇄한 후, 일정 농도로 희석하여 아가 플레이트에 접종한 후, 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다.
각 테스트는 5회에 걸쳐서 동일 조건으로 실시되었다.
도 31a 및 표 9은 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 박테리아 수를 나타낸 것이며, 도 31b 및 표 8은 제1 광과 제2 광을 순차적으로 조사하되 제1 광의 광량을 달리 하였을 때의 살균력을 나타낸 것이다.
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
균 수 (log) 5.00 3.17 3.32 1.48 0.00
오차 0.00 0.36 0.38 0.31 0.00
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
살균력 0.00 1.83 1.68 3.52 5.00
오차 0.00 0.36 0.38 0.31 0.00
도 31a, 도 31b, 표 9, 및 표 10를 참조하면, in vivo 조건에서도 제1 광의 광량이 증가함에 따라 균 수가 감소함을 확인하였으며, 120J/cm2의 광량에서는 완전 살균이 되는 것을 확인하였다.
실험예 6 - 유효성 평가 1 (in vivo)
실시예 5에서 in vivo 조건에서의 살균을 위한 광의 도즈량을 확인하였는 바, 이를 기초로 in vivo 조건에서의 시간에 따른 살균력 및 균수 변화를 테스트하였다.
본 테스트는 마우스를 이용하여 진행되었다. 마우스는 BALB/c 마우스(6~8주령)를 이용하였으며, 마우스의 등의 털을 깎은(shaving) 후, 등 부위에 지름 10mm의 창상을 생성하였다. 상기 창상에 병원성 세균을 접종(5log 접종)한 후, 제1 광(405nm)의 도즈량을 120 J/cm2로 하여 제1 광과 제2 광을 순차적으로 매일 같은 시간에 총 6회 반복 조사하였다. 단, 제2 광의 경우 인체 허용 수준을 고려하여 275nm의 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 한정하여 진행하였다.
그 다음, 균수를 매일 확인하기 위해, 조직을 채취하고, 채취한 조직을 파쇄한 후, 일정 농도로 희석하여 아가 플레이트에 접종한 후, 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하였다. 균 수의 경우, 초기 살균력의 확인을 위해 3회 광조사까지 그 양을 검출하였다.
도 32 및 표 11은 in vivo 조건에서의 날짜에 따른 살균력 변화를 나타낸 것이며, 도 33 및 표 12는 in vivo 조건에서의 날짜에 대한 균수를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 33 및 표 12에 있어서, 비교예는 광을 조사하지 않은 무조사군이며, 실시예는 광을 조사한 광조사군에 해당한다.
Day 접종 0 1 2
살균력 0.00 5.00 4.09 5.29
오차 0.00 0.00 0.13 0.09
균 수 (%) 균 수 (log)
Day 접종 0 1 2 접종 0 1 2
무조사군 100 100 4,466 173,780 5.00 5.00 6.65 8.24
광조사군 100 0 0.36 0.89 5.00 0.00 2.56 2.95
도 32, 도 33, 표 11, 및 표 12를 참조하면, 창상 초기에 광을 조사한 이후 살균력이 99.99% 이상 지속적으로 유지되고 있음을 확인할 수 있으며, 광을 조사한 경우 균 수는 실질적으로 0에 가깝다고 볼 수 있었다.
실험예 7 - 유효성 평가 2 (in vivo)
실시예 5에서 in vivo 조건에서의 살균을 위한 광의 도즈량을 확인하였는 바, 이를 기초로 in vivo 조건에서의 광 조사에 의한 상처 치유 효과를 테스트하였다.
본 테스트는 마우스를 이용하여 진행되었다. 마우스는 BALB/c 마우스(6~8주령)를 이용하였으며, 마우스의 등의 털을 깎은(shaving) 후, 등 부위에 지름 10mm의 창상을 생성하였다. 상기 창상에 병원성 세균을 접종(5log 접종)한 후, 제1 광(405nm)의 도즈량을 120 J/cm2로 하여 제1 광과 제2 광을 순차적으로 매일 같은 시간에 총 6회 반복 조사하였다. 단, 제2 광의 경우 인체 허용 수준을 고려하여 275nm의 광을 3mJ/cm2의 도즈량으로 한정하여 진행하였다.
매일 동일한 시간에 상처의 형상 변화(특히 면적 변화)를 관찰하였다. 상처 크기는 상피화 시점까지 매일 관찰하여 값을 기록하였다.
도 34 및 표 13는 in vivo 조건에서의 날짜에 따른 상처 면적의 변화를 나타낸 것이다. 도 34 및 표 13에 있어서, 비교예는 광을 조사하지 않은 무조사군이며, 실시예는 광을 조사한 광조사군에 해당한다. 도 35a 및 도 35b는 날짜에 따른 상처 면적의 형상을 촬상한 사진들인 바, 도 35a는 무조사군의 상처의 사진들이며, 도 35b는 광조사군의 상처의 사진들이다.
Day 접종 0 2 3 6 10 15
무조사군 100.0 100.0 108.8 93.8 83.3 55.9 22.4
오차 7.8 7.8 7.0 5.0 3.8 2.7 4.2
광조사군 100.0 100.0 101.0 82.1 50.3 28.8 0.0
오차 7.8 7.8 4.1 3.6 1.9 3.2 0.0
도 34, 표 15, 도 35a 및 도 35b를 참조하면, 상처 이후 2일차까지 상처의 치유가 가시적으로 관찰되지 않았으며 상처에서의 균수는 현저히 감소하였는 바, 살균이 진행되는 단계로 볼 수 있었다. 상처 이후 2일차부터 딱지가 생성되고, 그 후, 상처의 면적이 점점 감소하였는 바, 상처 이후 2일차부터 상처 치유가 진행되는 단계로 볼 수 있었다. 상처에 딱지가 생성되면 딱지에 의해 상처의 외부에의 노출이 없어지므로 추가적인 감염은 매주 적어진다. 다만, 딱지가 형성되기 전까지의 살균 여부에 따라 딱지의 크기 및 상처의 회복에 큰 차이를 나타내었다. 상처 치유 단계에서 상처의 면적이 50%로 감소되는 시점은 광조사군의 경우 6일에 불과하였으나, 무조사군의 경우 10일이나 소요되었다. 또한 광조사군의 경우 15일차에서 상피화되었으나, 무조사군의 경우 15일에도 여전히 상피화가 되지 않았다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따라 광 조사시 상처 치유 효과가 현저하게 나타남을 확인할 수 있다.
실험예 8 - 안전성 평가 1 (in vivo)
상술한 실험예에서의 조사 조건이 인체에 유해한지 여부를 확인하기 위해 DNA 변이 여부를 확인하였다.
본 테스트에서는 광조사에 의하여 감염되지 않은 조직에 DNA 변이(mutation)가 발생하는지 확인하기 위하여 광 조사 후 티민 다이머(thymine dimer) 형성 정도를 면역 조직화학적 분석(immunohistochemical analysis)을 통해 확인하였다. DNA에 과량의 UV를 조사하면 티민 다이머와 같은 DNA 변이가 발생하여 세포가 사멸하게 되는 바 티민 다이머의 형성 정도로 DNA 변이 여부를 확인할 수 있다.
본 테스트는 마우스를 이용하여 진행되었다. 마우스는 BALB/c 마우스(6~8주령)를 이용하였으며, 마우스의 등의 털을 깎은(shaving) 후, 펀치를 이용하여 등 부위에 지름 10mm의 창상을 생성하였다. 상기 창상에 광을 조사한 후, 조직을 채취하고, 포르말린과 파라핀으로 채취한 조직을 고정한 후 절편을 취하였다. 광 조사시, 대조군은 광을 처리하지 않은 무조사군이며, 실험군 1은 과량의 UVC를 처리한 광조사군이며, 실험군 2는 제1 광(405nm)의 도즈량을 120 J/cm2로, 제2 광(275nm)의 도즈량을 3mJ/cm2로 한정하여 순차적으로 조사한 광조사군이었다.
도 36a 및 표 16은 조직내에서 티민 다이머의 함량을 백분율로 나타낸 것이다. 도 36a 및 표 14을 참조하면, 실험군 1에서는 티민 다이머가 발견되었으나, 실험군 2에서는 티민 다이머가 발견되지 않았다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에서 적용한 광조건은 감염되지 않은 조직에 조사하여도 DNA 변이가 발생하지 않음을 확인되었다.
대조군 실험군1 실험군2
함량(%) 2 58 3
오차 1 8 1
실험예 9 - 안전성 평가 2 (in vivo)
상술한 실험예에서의 조사 조건이 인체에 유해한지 여부를 확인하기 위해 ROS 생성 여부를 확인하였다.
본 테스트에서는 감염되지 않은 조직에도 광조사에 의해 활성 산소(ROS)가 유도되는지 여부를 확인하기 위한 것이다. 감염균에 살균광이 조사되면 ROS를 유도하여 균이 사멸하게 된다.
본 테스트는 마우스를 이용하여 진행되었다. 마우스는 BALB/c 마우스(6~8주령)를 이용하였으며, 마우스의 등의 털을 깎은(shaving) 후, 펀치를 이용하여 등 부위에 지름 10mm의 창상을 생성하였다. 상기 창상에 광을 조사한 후, 광 조사 부위에 DCFH-DA(Dichlorofluorescin diacetate)를 처리한 후 DCFH-DA에 의해 염색된 부분의 발광(emission) 량을 측정하여 ROS 여부를 확인하였다. DCFH-DA는 세포 내에서 ROS에 의해 산화되어 형광 발광한다. DCFH-DA의 여기시 흡수 파장은 445 내지 490 nm이며, 형광 발광 파장은 515 내지 575 nm이다.
여기서, 대조군은 아무 추가 처리도 무처리군이며, 실험군 1은 과산화수소 처리군이며, 실험군 2는 제1 광(405nm)의 도즈량을 120 J/cm2로, 제2 광(275nm)의 도즈량을 3mJ/cm2로 한정하여 순차적으로 조사한 처리군이었다.
도 36b 및 표 15은 DCFH-DA에 의해 염색된 부분의 발광 정도를 나타낸 것이다. 도 36b 및 표 15을 참조하면, 실험군 2에서는 실험군 1에서는 형광이 일어나 ROS의 존재를 확인하였으나 실험군 2에서는 형광이 나타나지 않아 ROS가 없는 것으로 판단되었다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에서 적용한 광조건은 감염되지 않은 조직에 조사하여도 ROS가 발생하지 않음이 확인되었다.
대조군 실험군1 실험군2
발광정도(RLU; relative light units) 0 1.5 0
오차 0 0.3 0
실험예 13 - 산소 공급시의 살균력 평가
본 실험예는 제1 광 조사시 산소 추가 공급 유무에 따른 살균력을 평가한 것이다. 본 실험예에서 사용된 균주는 황색포도상구균이며, 405nm의 제1 광을 균 현탁액에 조사하면서, 스터러를 이용하여 공기와의 접촉(즉, 산소와의 접촉) 기회를 증가시켰다. 균현탁액의 초기 농도는 1x 106 CFU/mL 였으며, 균 현탁액이 있는 플레이트에서 일정거리 높이에 제1 광을 배치시킨 후 조사하였다. 제1 광이 각각 조사된 현탁액을 일정 농도로 희석하고, 아가 플레이트에 접종한 후 다시 배양하였다. 그 다음 배양된 균의 콜로니 수를 확인하고 그 수치를 로그 값으로 환산하여 살균력을 측정하였다.
도 37 및 표 16은 산소 존재 여부에 따른 제1 광의 광량에 따른 살균력을 측정한 것이다.
광량 (J/cm2) 0 30 60 90 120
산소 무 살균력 0.00 0.44 0.86 0.98 1.15
오차 0.00 0.22 0.48 0.42 0.40
산소 유 살균력 0.00 1.24 2.06 2.94 3.64
오차 0.00 0.34 0.36 0.47 0.62
P-value - 0.0225 0.0304 0.0083 0.0055
도 37 및 표 16을 참조하면, 스터러를 이용하여 공기와의 접촉을 시간 및 기회를 늘림으로써 산소를 지속적으로 공급한 경우 살균력이 현저하게 증가하였음을 확인할 수 있다. 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (20)

  1. 환자의 상처를 적용하는 드레싱에 있어서, 상기 드레싱은 상기 환자의 상처와 접촉하는 드레싱 본체와 환자의 상처에 살균 및 염증 억제를 위한 광을 인가하는 광 조사 장치를 포함하며,
    상기 광은 적외선, 가시광선, 및 자외선 파장 대역 중에서 환자의 상처 내 존재하는 세균의 사멸을 유도하거나 상처의 회복을 촉진하는 파장 대역을 가지고,
    상기 광 조사 장치는 서로 중첩하거나 중첩하지는 않더라도 근접한 시기에 서로 다른 파장 대역을 갖는 각각 제1 및 제2 광을 출사하는 제1 및 제2 광원을 포함하며,
    상기 제1 광은 세균 내에 존재하는 광감각제에 작용하여 세포를 손상시킴으로써 상기 세균의 사멸을 유도하는 파장 대역의 광이며, 상기 제2 광은 세균 내 세포의 유전 물질의 구조를 변화시킴으로써 상기 세균의 사멸을 유도하는 파장 대역의 광인 드레싱.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 블루 광이며, 상기 제2 광은 자외선이고, 상기 제2 광은 약 3 mJ/cm2의 일일 최대 조사량으로 조사되는 드레싱.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 광의 파장은 약 400 nm 내지 약 420nm, 또는 약 455nm 내지 약 470nm인 드레싱.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광과 상기 제2 광을 제어하는 제어부를 더 포함하는 드레싱.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부에 연결되며 산소를 제공하는 산소 공급기를 더 포함하는 드레싱.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 제1 시간 동안 조사되고, 상기 제2 광은 상기 제1 시간보다 짧은 제2 시간 동안 조사되는 드레싱.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 광은 상기 제1 광의 조사가 완료된 후 조사가 시작되는 광 조사 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 광은 상기 제1 광의 조사가 완료되기 전 조사가 시작되며 상기 제1 시간과 상기 제2 시간의 적어도 일부는 서로 중첩하는 구간을 갖는 광 조사 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체는 환자의 상처와 접촉하기 위한 제1 면과, 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 광 조사 장치는, 소자 기판, 상기 소자 기판 상에 실장된 적어도 하나의 발광 다이오드, 및 상기 발광 다이오드 상에 제공되어 상기 발광 다이오드를 보호하는 방수성 보호막을 포함하는 드레싱.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 소자 기판은 가요성을 갖는 드레싱.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체 상에 제공되되 상기 환자의 환부에 근접한 피부에 접착되어 상기 환부를 커버하여 내부 공간을 형성하는 드레이프;
    상기 내부 공간과 연통하여 상기 내부 공간에 음압을 인가하는 음압 발생 부재; 및
    상기 내부 공간과 상기 음압 발생 부재를 연결하는 튜브를 더 포함하는 드레싱.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 내부 공간 내에 제공되며, 상기 내부 공간에서의 음압 인가 여부를 감지하는 압력 센서를 더 포함하며, 상기 압력 센서는 상기 소자 기판 상에 제공되는 드레싱.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체는 음압이 인가되지 않을 때 제1 두께를 가지고, 음압이 인가될 때 제2 두께를 가지며, 상기 발광 다이오드는 상기 소자 기판으로부터 상기 제2 두께에 대응되어 상기 음압이 인가될 때 상기 발광 다이오드는 환부 방향으로 노출되는 드레싱.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체는 상기 환부로부터의 삼출물을 흡수하기 위한 삼출물용 개구를 갖는 드레싱.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 제1 및 제2 전극을 갖는 플립칩으로 제공되며, 상기 플립칩의 제1 및 제2 전극은 상기 소자 기판의 배선에 직접 연결된 드레싱.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체는 폼드레싱 타입, 하이드로콜로이드 드레싱 타입, 다공성 실리콘필름 드레싱 타입, 하이드로파이버 드레싱 타입 중 적어도 어느 하나인 드레싱.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 드레싱 본체 내부 또는 외부에 제공되어 사용자 상처의 상태를 감지하는 센서부를 더 포함하는 드레싱.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 광 조사 장치는 상기 센서부에 연동되어 상기 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 파장 및 출력 강도가 설정되는 드레싱.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 광 조사 장치는 상기 환자의 상처의 단계에 따라 서로 다른 파장 대역의 광을 출사하는 드레싱.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 환자의 상처의 단계가 염증 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 청색 파장 대역의 광을 출사하고, 상기 환자의 상처의 단계가 증식 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 녹색 또는 적색 파장 대역의 광을 출사하고, 상기 환자의 상처의 단계가 성숙 단계인 경우, 상기 광 조사 장치는 적색 또는 적외선 파장 대역의 광을 출사하는 드레싱.
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