KR100698868B1 - 레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 각 회로부 및 기기에 구동전원을 공급하는 전원공급부와, 환자의 치료부위에 레이저를 송출하기 위한 외곽 경계선을 입력하는 터치스크린과, 각 회로부 및 기기에 대한 전체적인 제어기능을 담당하는 중앙제어부와, 메인레이저 및 영역표시 레이저를 포함한 레이저 출력에 관한 전반적인 제어를 담당하는 레이저제어부와, 환자의 시술부위에 치료효과가 있는 레이저를 생성하는 메인레이저발진부와, 상기 메인레이저발진부에서 생성된 레이저로부터 평형광을 생성하는 광학부와, 터치스크린상에서 입력된 외곽 경계선에 대해 환자의 시술부위에 영역표시 레이저를 송출하기 위한 레이저를 생성하는 영역표시레이저발진부와, 상기의 영역표시레이저발진부에서 생성된 레이저와 메인레이저발진부에서 생성된 레이저를 제어상황에 따라 각각 전환해 주는 셔터부와, 환자의 시술부위에 영역표시 레이저 및 메인 레이저를 직접 송출하는 기능의 스캐너를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

레이저, 주름제거, 터치스크린, 영역표시 레이저, 스캐너, 프락셀

Description

레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법 {Remover of wrinkles using laser}

도 1은 프락셀 원리를 적용한 레이저를 이용한 주름제거 방법을 개략적으로 설명한 예시도이며,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 주름제거장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 주름제거 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이며

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 환자의 시술부위를 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 레이저를 이용한 주름제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 치료하고자 하는 환자의 시술 영역을 터치스크린 상에서 표시하고, 이에 대응하는 환자의 피부에 범위 안에서만 레이저가 송출되도록 하는 레이저를 이용한 주름제거 시술을 자동화로 제안한 레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법에 관한 것이다.

레이저(LASER)란 "Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation"의 약자이다. 레이저의 작동원리는 "복사파의 유도 방출에 의한 빛의 증폭"그 이름이 시사하는 대로, 레이저 기계 내에서 하나의 광입자가 흥분상태의 매질 속에 있는 똑같은 다른 입자의 방출을 유도한다. 이 광입자는 기계 내에 설치된 거울에 반사되어 다시 매질 내를 통과하며 다른 광입자의 방출을 유도한다. 기계 내에 두 개의 거울이 있는데 전면에 위치한 거울은 반투과성이어서 광입자를 일부 통과시킨다. 이렇게 얻어진 빛은 밝고 단파장이며, 일시적 또는 공간적으로 결합력을 가지며 확산되지 않고 평행으로 전도되는 평행 광선인데 이것이 바로 레이저 광선이다. 즉, 어떤 궤도에 있는 전자를 외부의 에너지를 가함으로서 높은 에너지 레벨로 끌어올린 후 다시 원위치로 돌아가면서 발생하는 에너지 차이를 빛으로 바꾸어 이 빛들을 특수한 장치를 이용하여 한 방향으로 모아서 강한 에너지를 가지도록 증폭시키는 장치를 말한다. 이러한 레이저는 그 발생장치에 들어있는 매체가 어떤 물질인가에 따라서 고체 레이저(루비 레이저, 알렉산드라이트 레이저 등)와 액체 레이저(색소 레이저), 기체 레이저(이산화탄소 레이저 등), 기타 반도체 레이저 등으로 구분할 수 있다. 상기 물질들은 그 각자의 광학적 특성에 따라서 항상 일정한 파장의 빛을 만들어내게 되며 이 파장에 따라서 레이저를 어떤 곳에 이용할 것인지가 결정된다. 레이저는 일정한 파장의 빛을 아주 강하게 만들어서 쪼여주는 장치이므로 파장과 에너지 수준에 따라서 여러 가지 목적으로 다양하게 사용될 수 있다.

한편, 현대 의학에서 레이저는 다양한 형태로 의학에 이용되고 있다. 이전에 수술분야에 국한되었던 레이저의 의학적 응용은 최근 들어 비관혈적 진단 및 치료분야에까지 폭 넓게 확장되고 있다. 처음에 레이저는 외과적 시술에 도입되었고, 외과영역에 도입된 레이저는 출력에너지가 큰 레이저로서 조직파괴 작용이 있다. 이러한 조직파괴 현상을 통해 조직절단, 응고 및 지혈 등에 고출력 레이저가 응용되었다. 이렇듯, 현대 의학에서도 폭넓게 적용되고 있는 레이저는 피부 미용에서도 다양하게 이용되고 있으며 그 중 피부의 주름을 제거하는 방법에도 적용되고 있다.

일반적으로 주름을 제거하는 방법으로는 여러가지가 있다. 고전적인 성형수술에 의한 방법으로 늘어진 피부 조직을 절제하여 봉합하는 방법이 있으나 이는 피부에 흉터가 남으며 수술비용이 다소 비싸다는 문제점이 있었다. 또한, 피부의 주름이 심하지 않을 경우에는 레스틸렌과 같이 인체조직과 잘 융화되는 물질을 삽입하여 피부가 올라오게 하는 방법도 있으나 피부 조직에 흡수될시 거부반응이 나타날 수 있다는 문제점이 있었다. 또한, 자가 지방을 주름부위에 이식하는 방법도 있으나 얼마가지 못해 조직내에 지방이 흡수가 되므로 장기적인 효과는 기대하기 어려우며, 주름진 부위의 근육활동을 마비시켜 인상을 찌푸리거나 웃을때 피부의 움직임을 없애는 방법으로 보톡스라는 독소를 안면 주름진 부위에 투입하는 방법도 있으나 4~6개월 간격으로 반복적으로 투입해야 하며 그에 따른 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 레이저를 이용한 주름제거 시술에 있어서, 종래에는 레이저가 방출되는 핸드피스를 환자의 시술부위에 적용하되 의료진이 직접 수작업에 의해 레이저가 방출되는 핸드피스를 피부에 이동하며 시술하였 다. 그러나, 상기와 같은 종래의 시술 방법에 의하면 환자를 시술하는 의료진의 수작업에 의존하다보니 레이저가 송출되는 밀도가 일정하지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 핸드피스에 의해 수작업으로 이루어지던 레이저를 이용한 주름제거 과정을 자동화로 제안하고자 함에 그 목적이 있다.

또한, 환자의 환부에 송출되는 메인레이저의 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위를 직접 설정하여 환자의 상태에 따라 차별화된 시술이 가능토록 함에 또 다른 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명은 레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법에 관한 것으로서, 그 원리는 프락셀 방식을 적용한 레이저 치료 방법에 관한 것이다.

프락셀 방식에 의한 레이저 치료 방법은 다음과 같다.

도 1은 프락셀 원리를 적용한 레이저를 이용한 주름제거 방법을 개략적으로 설명한 예시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 (a)와 같이 피부의 주름이 있는 부위에 (b)와 같이 레이저를 송출하는 과정이 이루어진다. 이따 송출되는 레이저는 아주 얇은 레이저 광선이 적용되며 송출된 레이저는 피부에 소정의 깊이를 갖는 얇은 직경의 홈을 다수개 형성한다. (c)와 같이, 이러한 얇은 직경의 홈은 생성된 후 얼마 지나지 않아 맞붙게 되며, 이때 피부 조직을 서로 당기게 되므로 피부의 주름이 펴지는 원리가 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 주름제거장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 전원공급부(100)와, 터치스크린(200)과, 중앙제어부(300)와, 레이저제어부(400)와, 메인레이저발진부(500)와, 광학부(600)와, 영역표시레이저발진부(700)와, 셔터부(800)와, 스캐너(900)를 포함하여 구성된다.

상기에서 전원공급부(100)는 각 회로부 및 기기에 구동전원을 공급하는 기능을 한다.

상기에서 터치스크린은(200) 환자의 치료부위에 레이저를 송출하기 위한 셋팅값을 입력하는 기능과, 현재 설정상태 및 진행과정 등을 디스플레이하는 기능을 포함한다.

의료진은 레이저를 송출하기 위한 환자의 시술부위를 터치스크린(200) 상에서 설정할 수 있다. 보다 상세하게는, 의료진은 터치스크린(200) 상에서 터치펜 등을 이용하여 레이저가 송출될 범위의 외곽 경계선을 그리면 해당 범위 안에서 레이저가 송출된다. 이와 함께, 터치스크린(200) 상에서는 레이저의 치료점 밀도와, 펄 스당 에너지 준위 등을 설정할 수 있다. 상기에서 레이저의 치료점 밀도는 PPA로 그 단위가 표기되며 1㎠ 면적당 펄스의 갯수를 말한다. 또한, 펄스당 에너지 준위는 mj로 그 단위가 표기되며 1 ~ 30 mj의 범위 안에서 에너지 준위가 설정됨이 바람직하다.

또한, 상기의 터치스크린(200)은 레이저가 송출되는 설정범위와 셋팅값에 의해 레이저가 송출되는 진행과정이 디스플레이되어 현재 진행상태를 확인하며 시술할 수 있는 디스플레이 기능도 포함한다.

상기에서 중앙제어부(300)는 터치스크린(200)으로부터 입력받은 값에 의해 스캐너(900)와, 레이저제어부(400)에 동작신호를 인가하며, 또한 현재의 상태값을 전달받아 터치스크린(200)상에 그 출력값을 제공하는 등 장치의 전체적인 제어기능을 담당한다.

상기에서 레이저제어부(400)는 메인레이저발진부(500) 및 영역표시레이저발진부(700)를 포함한 레이저의 출력에 관한 전반적인 과정을 제어하는 것으로 터치스크린(200) 상에서 사용자가 입력한 설정범위에 따라 레이저가 송출되도록 제어신호를 인가하고, 또한 메인레이저발진부(500)의 출력에 관한 상태신호를 전달받아 이를 사용자가 터치스크린(200) 상에서 확인할 수 있도록 상태신호를 중앙제어부(300)에 제공하는 기능을 포함한다.

상기에서 메인레이저발진부(500)는 환자의 시술부위에 치료효과가 있는 레이저를 생성하는 기능을 하며, 사용자가 터치스크린(200) 상에서 설정한 환경값에 따라 레이저를 생성하고, 생성된 레이저는 광학부(600)로 전달된다. 바람직하게, 상 기에서 출력되는 레이저의 파장범위는 1500㎚ ~ 1600㎚의 파장범위가 적용되며, 더욱 바람직하게는 1550㎚의 파장범위가 적용된다.

상기에서 광학부(600)는 생성된 레이저를 출력함에 있어서 요구되는 구성요소의 하나로 평형광을 생성하는 장치를 말한다.

상기에서 영역표시레이저발진부(700)는 사용자가 터치스크린(200) 상에서 시술하고자 하는 구역을 터치펜 등으로 그리면 해당 구역의 테두리 경계선에 영역표시 레이저가 송출되도록 영역표시 레이저를 발진하는 기능을 한다. 바람직하게, 상기에서 출력되는 영역표시 레이저는 600㎚ ~ 700㎚ 의 파장범위가 적용되며, 더욱 바람직하게는 635㎚ 파장범위가 적용된다.

상기에서 셔터부(800)는 영역표시레이저발진부(700)에서 생성된 레이저와 메인레이저발진부(500)에서 생성된 레이저를 제어상황에 따라 각각 전환해 주는 기능을 한다.

상기에서 스캐너(900)는 환자의 시술부위에 영역표시 레이저 및 메인 레이저를 직접 송출하는 기능을 한다. 상기의 스캐너(900)는 내부에 서보모터를 포함하고 있어 빠르고 정확한 위치제어가 가능하다. 이러한 서보모터에 의한 위치제어는 사용자가 터치스크린(200) 상에서 입력한 경계 영역을 정확하게 표현하고 해당 범위안에 레이저가 송출되도록 하는 기능을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 주름제거장치를 적용한 주름제거 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 주름제거 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

먼저, 시스템의 초기화 과정이 이루어진 후(S10), 사용자는 터치스크린(200) 상에서 환자의 시술부위에 대해 외곽 경계선을 그린다(S20).

다음으로, 상기에서 설정된 외곽 경계선 내에 송출될 메인레이저의 치료점 밀도를 설정하는 과정과(S30), 펄스당 에너지 준위를 설정하는 과정이(S40) 이어진다.

다음으로, 사용자에 의해 터치스크린(200)상에서 설정된 외곽 경계선과 대응하는 환자의 시술부위에 대해 상기에서 설정된 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위에 따라 메인레이저를 송출하는 과정이 이어진다(S50). 이때, 발사되는 메인레이저는 무작위 위치점 방식으로 송출된다. 상기에서 무작위 위치점 방식이란 레이저가 순서대로 송출될 경우 피부에 열적 손실을 주어 화상을 입을 수 있으므로 평균적 바로 옆에 레이저가 맞을 시간을 가장 길게 할 수 있는 무작위(랜덤) 위치 점 방식으로 레이저가 송출된다.

또한, 상기에서 외곽 경계선 입력과정과(S20), 치료점 밀도를 설정하는 과정과(S30), 펄스당 에너지 준위를 설정하는 과정은(S40), 그 순서가 순차적이지 않고 뒤바뀌어도 시술 효과에는 영향을 미치지 않는다.

상기에서 환자의 시술부위를 설정하는 과정(S20)은 도 4에 도시한 바와같으며 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자는 터치스크린(200) 상에서 터치펜을 올려놓아 점을 찍으면(S21), 스캐너(900)에서는 이에 대응하는 환부의 좌표점에 적색 광선과 같은 영역표시 레이저가 송출된다(S22). 상기의 영역표시 레이저는 그 파장 범위에 따라 적색으로 보이는 것이다. 사용자는 환자의 시술부위에 영역표시 레이저 포인트를 관찰한 후 터치스크린(200) 상에서 치료부위 외곽을 그린다(S23). 상기에서 사용자가 터치스크린(200) 상에서 입력한 외곽 경계선을 따라 이에 대응하는 환자의 환부에 영역표시 레이저가 송출되며 해당 영역표시 레이저는 시술과정의 종료시까지 영역표시 레이저 송출과정을 유지한다(S24).

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 레이저를 이용한 주름제거장치 및 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 환자의 시술부위를 터치스크린상에서 직접 입력하고 설정된 범위 안에서 레이저를 송출함으로 인해, 환자의 시술부위를 핸드피스에 의해 수작업으로 레 이저를 송출하던 종래기술에 비해, 보다 정확하고 규칙적으로 환자의 환부에 레이저를 송출할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 환자의 환부에 송출되는 메인레이저의 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위를 설정할 수 있어 환자의 상태에 따라 차별화된 시술이 가능한 효과도 있다.

셋째, 모든 과정이 자동화로 이루어져 빠르고 정확하게 시술할 수 있는 효과도 있다.

넷째, 메인레이저 송출시, 무작위 위치점 방식에 의해 메인레이저가 송출되므로 피부에 열로인한 손상을 최소화하는 효과도 있다.

Claims (9)

1. 각 회로부 및 기기에 구동전원을 공급하는 전원공급부와,

   환자의 치료부위에 레이저를 송출하기 위한 외곽 경계선을 입력하는 터치스크린과,

   각 회로부 및 기기에 대한 전체적인 제어기능을 담당하는 중앙제어부와,

   메인레이저 및 영역표시 레이저를 포함한 레이저 출력에 관한 전반적인 제어를 담당하는 레이저제어부와,

   환자의 시술부위에 치료효과가 있는 레이저를 생성하는 메인레이저발진부와,

   상기 메인레이저발진부에서 생성된 레이저로부터 평형광을 생성하는 광학부와,

   터치스크린상에서 입력된 외곽 경계선에 대해 환자의 시술부위에 영역표시 레이저를 송출하기 위한 레이저를 생성하는 영역표시레이저발진부와,

   상기의 영역표시레이저발진부에서 생성된 레이저와 메인레이저발진부에서 생성된 레이저를 제어상황에 따라 각각 전환해 주는 셔터부와,

   환자의 시술부위에 영역표시 레이저 및 메인 레이저를 직접 송출하는 기능의 스캐너를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기의 터치스크린은, 환자의 환부에 송출되는 메인레이저의 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위를 설정하는 입력기능과, 현재 진행상황을 표시하는 디스플레이 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기의 메인레이저발진부에서 생성되는 레이저의 파장범위는 1500㎚ ~ 1600㎚의 파장범위가 적용되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기의 영역표시레이저발진부에서 생성되는 레이저의 파장범위는 600㎚ ~ 700㎚의 파장범위가 적용되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기의 스캐너는 레이저 포인터의 위치제어를 위해 내측에 서보모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거장치.
6. 시스템의 초기화 과정과(S10),

   터치스크린상에서 환자의 시술부위에 대한 외곽 경계선을 입력하는 과정과(S20),

   상기에서 설정된 외곽 경계선 내에 송출될 메인레이저의 치료점 밀도를 설정하는 과정과(S30),

   상기에서 설정된 외곽 경계선 내에 송출될 메인레이저의 펄스당 에너지 준위를 설정하는 과정과(S40),

   상기에서 사용자에 의해 터치스크린상에서 설정된 외곽 경계선과 대응하는 환자의 시술부위에서, 상기에서 설정된 치료점 밀도와, 펄스당 에너지 준위에 따라 메인레이저를 송출하는 과정(S50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기의 메인레이저 송출과정은, 무작위 위치점 방식에 의해 메인레이저가 송출되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기의 외곽 경계선 입력과정과(S20), 치료점 밀도를 설정하는 과정과(S30), 펄스당 에너지 준위를 설정하는 과정은(S40), 그 순서가 순차적이지 않고 무작위로 적용되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거방법.
9. 제 6항에 있어서, 상기의 외곽 경계선 입력과정은(S20),

   터치스크린상에 터치펜을 올려놓아 점을 찍는 과정과(S21),

   스캐너에서는 상기의 터치스크린상에서 입력된 좌표와 대응하는 환부의 위치에 영역표시 레이저를 송출하는 과정과(S22),

   터치스크린상에서 치료부위의 외곽선을 그리며 입력하는 과정과(S23),

   스캐너에서는 상기의 터치스크린상에서 입력된 외곽 경계선을 따라 이에 대응하는 환자의 환부에 영역표시 레이저가 송출되는 과정(S24)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 주름제거방법.

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