KR101010963B1 - 레이저 핸드피스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 핸드피스에 관한 것으로, 레이저 발생부(200)로부터 발생된 레이저빔(b1)을 분산장치에 의해 분산시켜 소정 영역의 레이저빔 조사부(b3)를 형성하도록 한 것이며, 상기 분산장치는, 내측에 렌즈수납부(20)가 형성되고, 하단에는 지지부(22)가 형성된 본체(2)와; 상기 렌즈수납부(20)에 설치되며, 레이저빔(b1)을 확산시키는 1차렌즈(31)와; 상기 1차렌즈(31)를 통해 확산된 레이저빔을 회절 및 굴절시켜 다수개의 조사빔(b2)을 형성하도록 하는 2차렌즈(32)로 구성된 것이며, 상기 2차렌즈(32)를 통과한 조사빔(b2)을 X-Y 교차점에 조사되도록 정렬하여 레이저빔 조사부(b3)를 형성하도록 한 것이다.

레이저, 핸드피스, 분산, 조사

Description

레이저 핸드피스 {LASER HAND PIECE}

본 발명은 레이저 핸드피스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저를 다수의 조사빔으로 분산 변환시킨 후 일정한 면적에 대해 조사함으로써 시술시간을 절감하고, 치료효과는 극대화시킬 수 있는 레이저 핸드피스에 관한 것이다.

일반적으로 피부질환에 사용되는 치료법으로는 레이저, 자외선, 아이피엘(IPL)을 이용하는 광치료법이 있다.

상기 광치료법 중에서 레이저에 관하여 살펴보면, 레이저(LASER : Light amplification by stimulated emission of radiation)는 일반 태양광선과는 달리 단색광이며 평행광이고 파의 위상이 같다는 특징을 갖고 있다.

즉, 한가지 파장만을 갖고 있어서 태양광선과는 달리 파장에 따라 붉은 색 혹은 노란색 등 한 색깔로 보이게 된다.

이처럼 한가지 파장만을 갖고있다는 것이 치료에 매우 중요한 변수가 된다.

즉, 다른 정상 피부조직은 손상시키지 않으면서 우리가 치료하고자 하는 목표(예를 들어 비정상적인 혈관 혹은 색소)를 선택적으로 파괴할 수 있는 근거가 된다.

레이저가 피부에 조사되었을 때 일어나는 상호작용(interaction)을 살펴보면, 광선이 피부에 조사될 때에 광선은 그 파장에 따라 피부의 특정 물질에 흡수된다.

피부를 구성하고 있는 물질은 각기 특정 파장의 빛을 잘 흡수하는 성질을 갖고 있는데 이 물질을 발색단(chromophore)라고 한다.

예를 들어 탄산가스 레이저에서 방출되는 적외선 에너지는 주로 물에 흡수된다.

그런데 우리 몸의 70% 정도가 물로 구성되어 있기 때문에 조사된 레이저 에너지들은 우리 몸의 어느 부위에나 흡수되어 열을 발생시킴으로써 조직을 파괴시키게 된다.

따라서, CO₂ 레이저는 비특이적으로 조직을 파괴시킬 필요가 있을 때에 사용된다.

혈관 내에 있는 적혈구에는 532nm, 577nm 또는 585nm의 파장의 빛이 잘 흡수된다.

그리고 기미나 주근깨의 원인이 되는 멜라닌이라는 색소는 532nm, 755nm, 그리고 1064nm 파장의 빛에 잘 흡수된다.

그러므로 이런 레이저 광선과 피부 조직간의 상호작용을 이용하면 치료하고자 하는 목표만을 파괴하고, 주변 조직에는 가능한 손상을 주지 않도록 하는 선택적 광열분해(Photothermolysis) 치료가 가능해질 수 있다.

따라서, 최근에는 레이저를 이용한 치료장치가 출시되어 사용중에 있는데 도 1a를 토대로 이를 살펴보면,

스캔 간격을 포함하는 파라미터값을 설정 또는 선택하는 키입력부와, 레이저빔을 출력시키기 위한 스위칭이 이루어지는 발진스위치를 포함하는 패널조작부(100')와;

상기 발진스위치의 스위칭에 따라 고전압을 발생시키는 고전압발생부와, 상기 고전압을 전달받아 레이저빔을 발진하는 레이저발진부와, 상기 레이저발진부의 과열에 의한 플라즈마관의 파괴 및 온도 변화에 따른 레이저빔의 출력변화 요인을 제거하기 위하여 증류수를 냉매로 이용하는 냉각부와, 상기 레이저빔 방출의 조준점을 잡아주는 조준빔이 방출되는 조준빔방출부와, 상기 조준빔은 반사시키고 레이저빔은 통과시켜 동일경로를 진행시키는 빔분리부와, 그리고 상기 통과된 레이저빔을 반사 또는 굴절시키는 굴절부로 이루어진 레이저발생부(200')와;

상기 패널조작부의 입력신호에 대해 신호처리가 이루어지며, 상기 신호처리에 의해 레이저의 슈퍼펄스 스캐닝 및 레이저 발진 제어신호를 출력하는 중앙제어부(300'); 및 상기 슈퍼펄스 스캐닝 제어신호에 의해 구동신호를 출력시키는 스캐너구동부와, 상기 구동신호에 의해 방향 또는 각도를 조절할 수 있도록 회전력을 발생시키는 스텝모터와,

상기 굴절부로부터 출력된 레이저가 반사되며, 상기 반사된 레이저를 해당 시술부위에 슈퍼펄스 스캔할 수 있도록 방향 또는 각도가 조절되는 미러로 이루어진 슈퍼펄스 스캔부(400')를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 굴절부에는 레이저빔을 최종 방출하기 위해 굴절부 선단에는 조작이 자유로운 핸드피스가 설치된다.

상기 핸드피스는 치료용 레이저 펄스의 폭, 간격, 파장을 선택적으로 조절하여 출력시키는 단말부이다.

종래 핸드피스는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 전원이 입력되면 레이저가 출력되도록 플래시 램프(102')와, 반사경(101')으로 구성되어, 단일의 레이저빔(90') 조사가 가능하게 된다.

따라서, 넓은 시술면적에 대해 레이저빔을 조사하기 위해서는, 제어부의 제어에 따라 스텝모터 및 미러가 작동하여 조사각도를 수시로 변경시켜 일정간격으로 레이저빔을 조사하여야 하므로, 시술시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 핸드피스로는 단일점으로만 레이저빔이 출력되는데, 촛점의 직경을 미세하게 하는데 한계가 있어 미세한 조사점(도트)를 형성하기가 어려우므로, 넓은 면적의 환부에 대해서는 시술시간이 오래걸리고, 흉터가 남게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 단일의 레이저빔을 분산시켜 다수의 미세한 조사점으로 이루어진 조사부를 형성함으로써, 넓은 면적의 시술부위에 대해 최소한의 시술횟수로 시술할 수 있으며, 아울러 미세한 조사점을 형성하여 시술함으로써 흉터 등 후유증이 전혀 없도록 한 레이저 핸드피스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 레이저 발생부로부터 발생된 레이저빔을 분산장치에 의해 분산시켜 소정 영역의 조사부를 형성하도록 한 레이저 핸드피스에 의해 달성될 수 있다.

상기 분산장치는, 내측에 렌즈수납부가 형성되고, 하단에는 지지부가 형성되며 상기 레이저발생장치와 연결된 본체와; 상기 렌즈수납부에 설치되며, 레이저빔을 확산시키는 1차렌즈와; 상기 1차렌즈를 통해 확산된 레이저빔을 회절 및 굴절시켜 다수개의 조사빔을 형성하여 레이저빔 조사부를 형성하는 2차렌즈를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 분산장치의 일측에는 공기를 분사시킬 수 있는 공기분사부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 종래 단일로 조사되었던 레이저빔을 분산시켜 다수의 미 세한 조사점으로 이루어진 장방형의 조사부를 형성함으로써, 넓은 면적의 시술부위에 대해 최소한의 시술횟수로 시술할 수 있으며, 아울러 미세한 조사점을 형성하여 시술함으로써 흉터 등 후유증을 최소화시킬 수 있는 효과가 제공된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

삭제

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 레이저 핸드피스에 대한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 레이저 핸드피스에 의해 형성된 레이저빔 조사부를 나타낸 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 핸드피스(A)는, 레이저 발생부(미도시)로부터 발생된 레이저빔을 분산장치에 의해 분산시켜 소정 영역의 조사부를 형성하도록 한 것이다.

상기 분산장치는, 내측에 렌즈수납부(20)가 형성되고, 하단에는 지지부(22)가 형성되며 상기 레이저 발생부와 연결된 본체(2)와; 레이저빔(b1)을 확산시키는 1차렌즈(31)와; 상기 1차렌즈(31)를 통해 확산된 레이저빔(b1)을 회절 및 굴절시켜 다수개의 조사빔(b2)을 형성하여 소정 영역의 레이저빔 조사부(b3)를 형성하는 2차렌즈(32)로 구성된다.

상기 본체(2)는 1차 및 2차렌즈(31,32)를 수용하는 통체로써, 1차 렌즈(31) 가 설치된 제 1경통(100)과, 상기 제 1경통(100)에 연결되고 2차 렌즈(32)가 설치된 제 2경통(200)과, 상기 제 2경통(200)의 하단에 연결된 지지부(22)로 구성되며, 상기 지지부(22)에는 통기공(220)이 형성된다.

상기 1차렌즈(31)는, 레이저빔(b1)을 확산시킬 수 있도록 볼록렌즈로 형성된다.

상기 2차렌즈(32)는, 상면에 다수개의 볼록부(322)가 형성된 것으로, 상기 1차렌즈(31)를 통과하여 단일로 입사된 레이저빔(b1)이 상기 볼록부(322)를 통과하면서 회절 및 굴절시켜 분산시킴으로써 다수개의 조사빔(b2)으로 분할되도록 한다.

또한, 2차렌즈(32)의 표면코팅 두께에 따라 회절 및 굴절 정도를 조절할 수 있다.

그리고, 2차렌즈(32)를 통과하면서 필요에 따라 조사빔(b2)의 갯수가 정해지게 되는데, 레이저빔 조사부(b3)가 장방형으로 형성되어야 하므로, 볼록부(322)의 갯수는 가로 × 세로는 9 × 9 개로 설정하여 장방형이 되도록 함이 바람직하다.

즉, 레이저빔 조사부(b3)는 장방형이 가장 적당하고, 그 내측으로만 조사빔(b2)이 조사될 수 있도록 집중시키게 되며, 특히 레이저빔 조사부(b3)를 X-Y 좌표값으로 설정한 후 X-Y 교차점에 조사빔(b2)이 조사될 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 핸드피스의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용되는 레이저는 파장이 10.6 nm인 CO₂ 레이저, 파장이 1320nm인 Nd YAG 레이저, 파장이 1064 nm인 Nd YAG 레이저, 파장이 2940 nm인 Er YAG 레 이저가 사용된다.

또한, 레이저의 조사는 의사의 처방에 따라 침투깊이, 면적, 열적손상 등을 고려하여 선택적으로 사용된다.

전술한 레이저 중에서 침투깊이는, Er YAG 레이저＞ Nd YAG 레이저(1064 nm)＞ Nd YAG 레이저(1320nm) ＞ CO₂ 레이저(10.6 nm) 순이다.

레이저발생장치에서 발생된 레이저빔(b1)은 1차렌즈(31)를 통과하면서, 비교적 넓은 직경을 갖도록 확산된다.

이후, 2차렌즈(32)를 통과하면서, 다수의 볼록부(322)에 의해 다수개의 조사빔(b2)으로 분할되어 대략 장방형의 레이저빔 조사부(b3)를 형성하게 된다.

따라서, 비교적 넓은 부위에 대한 시술이 수행될 수 있어 시술시간이 단축될 수 있고, 또한 분할된 조사빔으로 출력되므로 환부에 대한 손상을 절감할 수 있게 된다.

또한, 핸드피스 본체(2)의 일측에는 공기를 분사하는 공기분사부(미도시)가 더 설치된다. 즉, 공기분사부를 통해 적정압력으로 공기를 분사함으로써 레이저 시술시 발생되는 연기를 제거하여 보다 쾌적하고 정확한 시술이 가능하게 된다.

상기 공기분사부는 에어콤프레셔와 이에 연결된 노즐로 구성되며, 이는 공지의 기술구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업 자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 종래 기술에 대한 도면으로써, 도 1a는 레이저를 이용한 치료장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 종래 레이저 핸드피스에 대한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 핸드피스에 대한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 핸드피스에 의해 형성된 레이저빔 조사부를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 본체 20 : 렌즈수납부

22 : 지지부 31,32 : 1차, 2차렌즈

Claims (3)

1. 레이저 발생부로부터 발생된 레이저빔(b1)을 분산장치에 의해 분산시켜 소정 영역의 레이저빔 조사부(b3)를 형성하도록 하는 레이저 핸드피스에 있어서,

   상기 분산장치는, 내측에 렌즈수납부(20)가 형성되고, 하단에는 지지부(22)가 형성된 본체(2)와;

   상기 렌즈수납부(20)에 설치되며, 레이저빔(b1)을 확산시키는 1차렌즈(31)와;

   상기 1차렌즈(31)를 통해 확산된 레이저빔을 회절 및 굴절시켜 다수개의 조사빔(b2)을 형성하도록 하는 2차렌즈(32)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 본체(2)는, 1차 렌즈(31)가 설치된 제 1경통(100)과, 상기 제 1경통(100)에 연결되고 2차 렌즈(32)가 설치된 제 2경통(200)과, 상기 제 2경통(200)의 하단에 연결된 지지부(22)로 구성되며, 상기 지지부(22)에는 통기공(220)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 2차렌즈(32)는, 상면에 다수개의 볼록부(322)가 형성되어 이루어진 것 을 특징으로 하는 레이저 핸드피스.

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