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KR20180021940A - Fat melting medical device using tunable laser device - Google Patents

Fat melting medical device using tunable laser device Download PDF

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KR20180021940A
KR20180021940A KR1020160105951A KR20160105951A KR20180021940A KR 20180021940 A KR20180021940 A KR 20180021940A KR 1020160105951 A KR1020160105951 A KR 1020160105951A KR 20160105951 A KR20160105951 A KR 20160105951A KR 20180021940 A KR20180021940 A KR 20180021940A
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KR
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laser
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medium
fat
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KR1020160105951A
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Inventor
김종원
서영석
정필상
안진철
Original Assignee
사단법인 원텍 단국 의광학 연구센터
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Abstract

The present invention relates to a steatolysis device using a tunable laser device and, more specifically, to a technology which applies different wavelengths depending on areas or the amount of fat by using lasers with various wavelengths generated from a laser device for generating lasers with various wavelengths by an optical parametric oscillator. A pumping light module has an internal oscillator shape including an optical parametric oscillator, aims to generate a single laser source, and comprises a pumping light back mirror (100), a pumping light medium (102), and a multiple oscillator mirror (108). The single laser source generated by the pumping light module generates a signal and an idle laser through wavelength conversion from the optical parametric oscillator which comprises an optical parametric oscillator back mirror (106), an optical parametric oscillator medium (107), which is a nonlinear optical medium, and a multiple oscillator mirror (108). In addition, the generated laser wavelengths are selectively outputted by a wavelength selection plate (109).

Description

파장가변 레이저 장치를 이용한 지방융해 장치{FAT MELTING MEDICAL DEVICE USING TUNABLE LASER DEVICE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fat melting apparatus using a wavelength tunable laser device,

본 발명은 파장가변 레이저를 이용한 지방융해 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광파라메트릭 공진기에 의해서 다양한 파장의 레이저를 생성하는 레이저 장치에서 생성된 다양한 파장의 레이저를 이용하여 부위별 또는 지방량에 따라 파장을 다르게 적용하는 기술에 관한 것으로, 특히 상기 레이저 장치에서 생성된 여러가지 파장을 선택적으로 선택하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a fat melting apparatus using a tunable laser, and more particularly, to a fat melting apparatus using a tunable laser, and more particularly, to a fat melting apparatus using a variable wavelength laser, To a technique for selectively applying various wavelengths generated in the laser device.

지방 흡입술(liposuction)은 인체의 지방층에 있는 지방을 제거하는 기술이다. 상기와 같은 지방 흡입술은 직접적으로 지방을 제거하기 때문에 운동 또는 식이요법 등으로 하는 것보다 빠르게 제거가 있어야 하는 특정 부위의 지방을 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다. 또한, 운동이나 식이요법 등은 일차적으로 지방세포의 크기를 줄이는 방법이므로 지방세포가 완전히 제거되지 않는 한 추후에 쉽게 지방층이 두꺼워지지만 상기와 같은 지방흡입술에 의해서 시술할 경우 근본적으로 지방세포 수를 줄일 수 있기 때문에 운동이나 식이요법 등에 의한 것보다 쉽게 지방을 제거할 수 있는 장점이 있다.Liposuction is a technique that removes fat from the body's fat layers. Since the liposuction treatment directly removes the fat, it has an advantage that it can easily remove the fat of a specific region that needs to be removed more quickly than the exercise or the diet. In addition, since exercise and diet therapy first reduce the size of adipocytes, unless the adipocyte is completely removed, the fat layer becomes thicker easily. However, when the adipocyte is performed by the liposuction as described above, It is possible to remove fat more easily than by exercise or diet.

상기와 같은 지방 흡입술은 일반적으로 가는 관 형태의 캐뉼라를 사용하여 지방층에 삽입한 후 이를 전후방향으로 움직임으로써 지방세포를 분리 및 파괴하여 지방을 흡입하는 방식이다.Such liposuction is generally performed by inserting a cannula of a thin tube type into a fat layer and then moving it in the anteroposterior direction to separate and destroy fat cells to inhale the fat.

상기 방식의 지방 흡입술의 편리성을 위해서 진동식 또는 초음파식 지방 흡입 장치들이 추가되는 기술이 고안되고 있지만 여전히 사용자의 힘이 많이 작용하는 문제점이 있다.In order to facilitate the liposuction of the above-described method, a technique of adding vibrating or ultrasonic liposuction devices has been devised, but there is still a problem that the force of the user still acts.

상기의 문제점들을 보완하기 위해서 레이저 지방융해 기술은 레이저 에너지를 이용하여 지방층의 지방 세포를 파괴하는 기술이다. 파괴된 지방은 림프 시스템에 의해서 자연적으로 체외로 배출되거나 흡입으로 제거될 수도 있다. 지방층까지 레이저 에너지를 전달하기 위해서 중공형 바늘 또는 캐뉼라가 사용되며 상기 중공형 바늘 또는 캐뉼라까지 레이저 에너지 전달은 파이버가 사용되기도 한다. 지방 흡입 방식에 대비되는 상기의 레이저 지방융해 방식은 외상의 현저한 감소 및 더욱 큰 지방 제거 효과가 있으며 지방층으로 바늘을 삽입함으로써 손상될 수 있는 작은 혈관을 소작 (cauterize)하는데 있어서 레이저 지방융해가 효과적이라고 할 수 있다. 또한 상기와 같은 경우 실질적으로 혈액 손실을 최소화할 수 있다.In order to overcome the above problems, the laser fat melting technique uses laser energy to destroy fat cells in the fat layer. The destroyed fat may be naturally excreted or removed by inhalation by the lymphatic system. A hollow needle or cannula is used to deliver the laser energy to the fat layer, and fiber is also used to deliver the laser energy to the hollow needle or cannula. In contrast to the liposuction method, the above-described laser fat melting method has a significant reduction in trauma and a greater fat removal effect, and laser fat melting is effective in cauterizing small blood vessels that can be damaged by inserting a needle into the fat layer can do. In addition, the blood loss can be substantially minimized.

레이저 지방융해 기술은 레이저가 파장에 따라 에너지가 지방에 흡수되는 정도가 다르기 때문에 파장을 선택적으로 사용하여 넓은 영역 또는 좁은 영역 그리고 많은 지방량 또는 적은 지방량을 분해할 수 있다. 기존 기술은 여러 가지 파장을 선택적으로 하기 위해서 여러 가지 파장의 레이저 장치를 혼합해서 사용하였다. 상기와 같은 경우 선택적으로 지방을 융해하기 위해서 여러 개의 레이저 장치가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에서는 단일 레이저 장치에서 여러 가지의 파장을 출력할 수 있는 파장가변 레이저를 이용하여 선택적으로 지방융해를 g할 수 있도록 한다. Laser fat melting technology can decompose large or narrow regions and large amounts of fat or low fat by selectively using wavelengths because the laser absorbs energy into the fat according to wavelength. Conventional techniques use a mixture of laser devices of various wavelengths to select various wavelengths. In this case, a plurality of laser devices are required to selectively melt the fat. Therefore, in the present invention, a fat-melting laser can selectively emit fat by using a wavelength tunable laser capable of outputting various wavelengths in a single laser device.

단일 파장의 레이저에서 여러 가지의 파장가변을 하기 위해서는 펌핑을 위해서 단일 파장의 레이저광을 생성하는 펌핑광 모듈; 레이저광의 파장 변환을 수행하기 위한 비선형광학 매질을 포함하는 파장변환부; 및 파장 변환시의 위상 정합각을 조정하기 위해 상기 비선형광학 매질의 온도를 제어하는 온도 제어 장치를 갖는 온도 제어부를 포함한다. 상기 온도 제어 장치는 비선형광학 매질의 온도를 일정 온도로 유지하여 위상 정합을 통해 파장가변 효율을 향상시킬 수 있다.A pumping optical module that generates laser light of a single wavelength for pumping in order to perform various wavelength tuning in a single wavelength laser; A wavelength converter including a nonlinear optical medium for performing wavelength conversion of laser light; And a temperature control unit having a temperature control device for controlling the temperature of the nonlinear optical medium to adjust a phase matching angle at the time of wavelength conversion. The temperature control apparatus can maintain the temperature of the nonlinear optical medium at a predetermined temperature to improve the wavelength tuning efficiency through the phase matching.

상기와 같은 파장가변 레이저는 위상 정합 조건에 맞추어 적합한 비선형광학 매질을 이용하여 레이저를 비선형광학 매질 내에서 합주파수 생성(SFG; sum frequency generation), 차주파수 생성(DFG; difference frequency generation), 그리고 광매개 방출 및 증폭(OPG & OPA; optical parametric generation & amplification)방법 등을 이용하면 별도의 공진기를 제작하지 않고도 파장가변 영역을 자외선에서부터 적외선 영역까지 넓힐 수가 있다. 특히 광파라메트릭 공진기(OPO; optical parametric oscillator)와 같이 비선형광학 매질이 포함된 추가적인 공진기를 구성하여 공진기 내에서 광매개 효과에 의해 생성된 빛을 공진 시킴으로써 파장 조절 범위를 넓힐 수 있다. The tunable lasers use a nonlinear optical medium suitable for the phase matching conditions to generate lasers in a nonlinear optical medium such as sum frequency generation (SFG), difference frequency generation (DFG) By using OPG & OPA (Optical Parametric Generation & Amplification) method, the tunable range can be extended from ultraviolet to infrared without fabricating a separate resonator. In particular, an additional resonator including a nonlinear optical medium, such as an optical parametric oscillator (OPO), can be formed to resonate the light generated by the optical parametric effect in the resonator, thereby widening the wavelength control range.

상기에서 사용되는 비선형광학 매질로는 PPSLT(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate), PPMgLN (Periodically Poled Magnesium doped Lithium Niobate), PPLN(Periodically Poled Lithium Niobate), PPMgOLN(Periodically Poled MgO-doped Lithium Niobate, PPMgOLN), PPsLN(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Niobate), PPLT(Periodically Poled Lithium Tantalate), PPMgOLT(Periodically Poled MgO-doped Lithium Tantalate), PPsLT(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate) PPKTP(Periodically Poled Potassium Titanyl Phosphate)등의 의사 위상 정합(Quasi-Phase Matching; QPM) 구조의 강유전체 파장 변환 물질을 이용한다.Examples of the nonlinear optical medium include PPSLT (Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate), PPMgLN (Periodically Poled Magnesium-doped Lithium Niobate), PPLN (Periodically Poled Lithium Niobate), PPMgOLN (Periodically Poled MgO-doped Lithium Niobate, PPMgOLN) Such as Periodically Poled Stoichiometric Lithium Niobate (PPLT), Periodically Poled Lithium Tantalate (PPMGOLT), Periodically Poled Potassium Titanyl Phosphate (PPKTP) -Phase Matching (QPM) structure.

상기와 같은 광파라메트릭 공진기에 의해서 파장가변 되는 레이저와 관련된 선행기술로는 출원특허 제10-2005-0020648 및 10-2009-0125750 가 공지되어 있다.Prior arts related to lasers whose wavelength is varied by the optical parametric resonator are disclosed in Japanese Patent Application Nos. 10-2005-0020648 and 10-2009-0125750.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 방법으로 가변 된 여러 가지 파장 중에서 파장 선택판의 제어에 의해서 필요로 하는 파장을 선택하는 것을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for selecting a desired wavelength by controlling a wavelength selective plate among various wavelengths which are variable.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 광파라메트릭 공진기를 포함하는 내부 공진기 형태로서 단일 레이저 광원을 만들기 위해서 펌핑광용 모듈은 펌핑광용 백미러(100), 펌핑광용 매질(102), 다중공진기 미러(108)로 구성되어 있으며 상기에서 만들어진 단일 레이저 광원은 광파라메트릭 공진기 백미러(106), 비선형광학 매질인 광파라메트릭 공진기 매질(107) 및 다중공진기 미러(108)로 구성되어 있는 광파라메트릭 공진기에서 파장가변을 통해서 시그널 및 아이들 레이저를 발생하게 된다. 상기에서 만들어진 시그널 및 아이들 레이저 파장은 파장 선택판(109)에 의해서 선택된다.In order to solve the above-mentioned problem, in order to form a single laser light source in the form of an internal resonator including an optical parametric resonator, the module for pumping light includes a pumping light rearview mirror 100, a pumping light medium 102, The single laser light source is composed of an optical parametric resonator 106 composed of an optical parametric resonator mirror 106, an optical parametric resonator medium 107 as a nonlinear optical medium, and a multiple resonator mirror 108, The signal is modulated through the wavelength tuning and the idle laser is generated. The signal and idle laser wavelengths produced above are selected by the wavelength selection plate 109.

본 발명의 파장가변 레이저 장치에서 만들어진 여러 종류의 파장을 파장 선택판에 의해서 선택할 수 있으므로 정확하게 필요한 파장을 선택할 수 있으며 시스템의 구조를 단순화할 수 있다.Since various kinds of wavelengths produced by the tunable laser apparatus of the present invention can be selected by the wavelength selection plate, the wavelengths can be accurately selected and the structure of the system can be simplified.

도 1은 본 발명의 시스템 블록도이다.
도 2는 본 발명의 파장 선택판 모듈 구조도이다.
도 3은 본 발명의 파장 선택판 구조도이다.
1 is a system block diagram of the present invention.
2 is a structural view of the wavelength selection plate module of the present invention.
3 is a wavelength selective plate structure of the present invention.

도 1은 본 발명의 시스템 블록도로서, 광파라메트릭 공진기를 포함하는 내부 공진기 형태로서 단일 레이저 광원을 만들기 위한 펌핑광 모듈은 펌핑광용 백미러(100), 펌핑광용 매질(102), 다중공진기 미러(108)로 구성되며, 상기에서 만들어진 단일 레이저 광원은 광파라메트릭 공진기 백미러(106), 비선형광학 매질인 광파라메트릭 공진기 매질(107) 및 다중공진기 미러(108)로 구성되어 있는 광파라메트릭 공진기에서 파장가변을 통해서 시그널 및 아이들 레이저를 발생하게 된다. FIG. 1 is a system block diagram of the present invention. A pumping optical module for forming a single laser light source in the form of an internal resonator including an optical parametric resonator includes a rear mirror 100 for pumping light, a medium 102 for pumping light, The single laser light source is composed of an optical parametric resonator consisting of an optical parametric resonator rear mirror 106, an optical parametric resonator medium 107 as a nonlinear optical medium, and a multiple resonator mirror 108 The signal is modulated through the wavelength tuning and the idle laser is generated.

도 2는 본 발명의 파장 선택판 모듈 구조도로써, 파장 선택판(201)에 선택적으로 파장을 통과시킬 수 있는 필터(302)를 구비하고 있으며 원하는 파장을 선택하기 위해서 모터 샤프트(204)와 연결된 파장 선택판 제어장치(203)의 회전 제어에 의해서 선택하고자 하는 파장을 선택하게 된다. 파장 선택판에 의해서 특정한 파장이 선택 되었는지 파악하기 위해서 파장 선택판 위치센서(202)로 구성된다.FIG. 2 is a structural view of a wavelength selective plate module according to the present invention. The wavelength selective plate 201 includes a filter 302 capable of selectively passing a wavelength, And the wavelength to be selected is selected by the rotation control of the selective plate controller 203. [ And a wavelength selection plate position sensor 202 for determining whether a specific wavelength has been selected by the wavelength selection plate.

파장 선택판 위치센서(202)는 파장 선택판(201)의 특정한 위치에 돌기를 장착하고 파장 선택판 위치센서(202)와 상기 파장 선택판(201)의 돌기가 같은 위치에 위치했을 경우 필요로 하는 파장을 선택할 수 있는 필터(302)가 선택되었다고 인식하게 된다.The wavelength selection plate position sensor 202 is provided with a protrusion at a specific position of the wavelength selection plate 201 and is required when the wavelength selection plate position sensor 202 and the protrusion of the wavelength selection plate 201 are located at the same position It is recognized that the filter 302 capable of selecting a wavelength to be selected is selected.

도 3은 본 발명의 파장 선택판의 구조도로써, 파장가변 레이저 장치에서 3개의 파장이 가변 되어 출력될 경우의 실예를 보여주고 있다. 필요에 따라 가변된 파장을 선택하기 위해서 다양한 수의 필터가 장착 될 수 있다.FIG. 3 is a structural view of a wavelength selection plate according to the present invention, which shows an example in which three wavelengths are variable and output in a wavelength tunable laser device. Various numbers of filters can be fitted to select a variable wavelength as needed.

100: 펌핑광용 백미러 102: 펌핑광용 매질
103: 제1반사미러 104: 큐스위치 소자
105: 제2반사미러 106: 광파라메트릭 공진기 백미러
107: 광파라메트릭 공진기 매질 108: 다중공진기 미러
109: 파장 선택판 110: 파이버
111: 카테터
201: 파장 선택판 202: 파장 선택판 위치센서
203: 파장 선택판 제어장치 204: 모터 샤프트
300: 파장 선택판 302: 필터
100: Pumping light rearview mirror 102: Pumping light medium
103: first reflection mirror 104:
105: second reflection mirror 106: optical parametric resonator rearview mirror
107: optical parametric resonator medium 108: multiple resonator mirror
109: wavelength selection plate 110: fiber
111: catheter
201: wavelength selection plate 202: wavelength selection plate position sensor
203: wavelength selection plate control device 204: motor shaft
300: wavelength selection plate 302: filter

Claims (3)

선택적으로 지방융해를 할 수 있는 파장가변 레이저 장치로서,
상기 레이저 장치의 가변 파장을 결정하기 위해 단일 파장 레이저 광원을 생성하는 펌핑광 모듈;
펌핑광 모듈에서 생성된 레이저로 파장 변환을 하기 위한 비선형광학 매질을 포함하는 광파라메트릭 공진기;
상기 광파라메트릭 공진기에서는 생성된 파장을 선택적으로 투과하는 회전형 파장 선택판을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장가변 레이저 장치.
A wavelength tunable laser device capable of selective fat melting,
A pumping optical module for generating a single wavelength laser light source to determine a variable wavelength of the laser device;
An optical parametric resonator including a nonlinear optical medium for wavelength conversion with a laser generated in a pumping optical module;
Wherein the optical parametric resonator comprises a rotatable wavelength selective plate for selectively transmitting the generated wavelength.
제 1항에 있어서,
비선형광학 매질은 PPSLT 매질인 것을 특징으로 하는 파장가변 레이저 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nonlinear optical medium is a PPSLT medium.
제 1항에 있어서,
파장 선택판은 회전형 모터제어에 의해서 파장을 선택하는 것을 특징으로 하는 파장가변 레이저 장치.

The method according to claim 1,
Wherein the wavelength selection plate selects a wavelength by a rotation type motor control.

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