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WO2024204964A1 - 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법 - Google Patents

당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
WO2024204964A1
WO2024204964A1 PCT/KR2023/022021 KR2023022021W WO2024204964A1 WO 2024204964 A1 WO2024204964 A1 WO 2024204964A1 KR 2023022021 W KR2023022021 W KR 2023022021W WO 2024204964 A1 WO2024204964 A1 WO 2024204964A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
eye
wavelength
light
light irradiation
diabetic retinopathy
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/022021
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김세환
이상근
Original Assignee
주식회사 메디아이오티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 메디아이오티 filed Critical 주식회사 메디아이오티
Publication of WO2024204964A1 publication Critical patent/WO2024204964A1/ko

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light

Definitions

  • the present invention relates to a multi-wavelength light irradiation device and method for treating diabetic retinopathy, and more particularly, to a multi-wavelength light irradiation device and method for treating diabetic retinopathy, in which a light source unit in which multi-wavelength, low-power light sources effective in treating diabetic retinopathy are packaged in a single chip and arranged in front of the light source unit so that multi-wavelength light is uniformly transmitted to the pupil of the eye, and at the same time, an irradiation range of light is formed wider by a set range than the pupil area, so that even if the pupil is deformed upward or downward, light is transmitted to the retina through the pupil, and two or more optical system modules are mounted on a PCB board of the eyeglass type.
  • Diabetic retinopathy is a disease in which diabetes causes damage to the retina of the eye, and if left untreated, it can lead to serious vision loss and even blindness.
  • laser treatment is a method of treating damaged areas of the retina using a laser, and is particularly effective in treating retinal hemorrhages.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-1414689 (Title of the Invention: Laser Surgery System with Remote Control Function)
  • an object of the present invention is to provide a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy that can minimize side effects caused by strong light such as laser by uniformly irradiating the pupil of the eye using a multi-wavelength, low-power light source.
  • Another object of the present invention is to provide a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy, which enables treatment regardless of the upper and lower deformation of the pupil by forming the light irradiation range to be wider by a set range than the pupil area, so that light is transmitted to the retina through the pupil even if the pupil is deformed upward and downward.
  • Another object of the present invention is to provide a multi-wavelength light irradiation device and method for treating diabetic retinopathy, which enables personalized treatment by selecting wavelengths and light amounts according to the diabetic retinopathy condition of the patient.
  • Another object of the present invention is to provide a multi-wavelength light irradiation device and method for treating diabetic retinopathy, which can improve the treatment effect by monitoring the patient's eye closure and controlling the light irradiation time.
  • a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy is characterized in that two or more optical system modules, in which multi-wavelength low-power light sources effective in treating diabetic retinopathy are packaged in a single chip and an optical system module in which multi-wavelength light is uniformly transmitted to the pupil of the eye is arranged in front of the light source unit, are mounted on a PCB substrate of the type of eyeglasses, a digital potentiometer configured to adjust the output level of driving power applied to the light source unit; and a control unit configured to provide a control signal corresponding to the output level set by a user terminal to the digital potentiometer for driving control; are mounted on a body in the form of an eyeglass frame.
  • the optical system may include a lens configured to receive light generated from the light source unit; a collimator configured to convert light incident through the lens into parallel light of a predetermined size; and a diffuser configured to diffuse the parallel light converted through the collimator toward the pupil of the eye at a set angle.
  • two or more optical system modules are configured so that the irradiated light overlaps with each other and uniformly irradiates a set area greater than or equal to the pupil area of the eye, including the pupil area, so that even if the pupil is deformed upward or downward, light can be transmitted to the retina through the pupil.
  • the optical system module can be configured so that the light quantity and wavelength can be selected by the control unit.
  • a camera module configured to obtain image data of an eye is installed on the PCB substrate of the eyeglass type, and at this time, the control unit collects and analyzes the image data of the eye from the camera module to calculate the eye-closed time, and if the eye-closed time is longer than a set time, generates an alarm signal at a user terminal, and controls the light source unit to irradiate light for a final light irradiation time that is the sum of the eye-closed time and the initial light irradiation time set to irradiate light initially from the light source unit.
  • the optical system module can be configured to be mounted in a plug-in type on a PCB board of the eyeglass type.
  • the PCB substrate of the eyeglass glass type can be manufactured in a form that can be inserted and detached from the eyeglass frame.
  • a method for treating diabetic retinopathy with multi-wavelength light is characterized by including: a step in which a control unit collects image data of an eye from a camera module; a step in which the control unit analyzes the collected image data of the eye to calculate an eye-closed time and determines whether the eye-closed time is longer than a set time; a step in which the control unit outputs a control signal to a user terminal to generate an alarm signal if the eye-closed time is longer than the set time in the determination step, thereby inducing the user to open their eyes; a step in which the control unit calculates a final light irradiation time by adding the eye-closed time to an initial light irradiation time set by the user terminal; and a step in which the control unit controls light to be irradiated from a light source unit of an optical system module during the final light irradiation time.
  • the final light irradiation time calculation step can be performed.
  • a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy is characterized in that it comprises an optical system lens formed in the form of an eyeglass lens, an arch-shaped flexible PCB substrate, a plurality of four-wavelength LEDs mounted on the arch-shaped flexible PCB substrate and emitting four-wavelength light effective in treating diabetic retinopathy, a plurality of collimators mounted in front of each of the plurality of four-wavelength LEDs to convert light incident from the four-wavelength LEDs into parallel light of a predetermined size, and a diffuser mounted at a position where the parallel light converted by the plurality of collimators overlaps to diffuse the overlapped parallel light toward the pupil of the eye at a set angle; a digital potentiometer configured to adjust the output level of driving power applied to the four-wavelength LED of the optical system lens; and a control unit configured to provide a control signal corresponding to the output level set by a user terminal to the digital potent
  • a method for treating diabetic retinopathy with multi-wavelength light is characterized by including: a step in which a control unit collects image data of an eye from a camera module; a step in which the control unit analyzes the collected image data of the eye to calculate an eye-closed time and determines whether the eye-closed time is longer than a set time; a step in which, if the eye-closed time is longer than the set time in the determination step, the control unit outputs a control signal to a user terminal to generate an alarm signal to induce the user to open his or her eyes; a step in which the control unit calculates a final light irradiation time by adding the eye-closed time to an initial light irradiation time set by the user terminal; and a step in which the control unit controls light to be irradiated from a 4-wavelength LED of an optical lens during the final light irradiation time.
  • the optical system module in which multi-wavelength low-power light sources are packaged in a single chip and an optical system arranged in front of the light source unit so that multi-wavelength light is uniformly transmitted to the pupil of the eye, is modularized, two or more optical system modules are arranged on a PCB substrate of the eyeglass type, so that the multi-wavelength low-power light sources are used to uniformly irradiate the pupil of the eye, thereby minimizing side effects caused by strong light such as laser, which has an excellent effect.
  • two or more optical modules are configured so that the irradiated light overlaps with each other and uniformly irradiates a set area greater than or equal to the pupil area of the eye, including the pupil area of the eye. Therefore, even if the pupil is deformed upward or downward, light is transmitted to the retina through the pupil, so that treatment can be performed regardless of the upper or lower deformation of the pupil, which has another excellent effect.
  • the optical system module is configured so that the light quantity and wavelength can be selected by the control unit, so that the wavelength and light quantity can be selected according to the diabetic retinopathy condition of the patient, thereby enabling personalized treatment, which has another effect.
  • image data of the eye is collected and analyzed from a camera module installed on a PCB board of a glasses glass type to calculate the eye-closed time, an alarm signal is generated at a user terminal if the eye-closed time is longer than a set time, and light is irradiated for a final light irradiation time that is the sum of the eye-closed time and the initial light irradiation time set to irradiate light initially from a light source unit, thereby improving the treatment effect regardless of whether the patient's eyes are closed.
  • Figure 1 is a drawing schematically showing the configuration of a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a detailed drawing of the light source unit of Figure 1.
  • Figure 3 is a drawing showing three optical modules of Figure 1 mounted on a PCB board of the eyeglass type to overlap light and uniformly irradiate it toward the pupil of the eye.
  • FIG. 4 is a drawing showing that the optical system module of FIG. 1 transmits light to the retina through the pupil even when the pupil is deformed upward and downward.
  • (a) is a drawing showing that light is transmitted when the pupil is deformed upward
  • (b) is a drawing showing that light is transmitted when the pupil is deformed downward.
  • FIG. 5 is a drawing schematically showing the configuration of a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flow chart for explaining a multi-wavelength light irradiation method for treating diabetic retinopathy according to the first and second embodiments of the present invention.
  • the phrase “transmitting,” “transmitting,” or “providing” data or signals from one component to another component includes not only the direct transmission of data or signals from one component to another component, but also the transmission of data or signals from one component to another component via at least one other component.
  • FIG. 1 is a drawing schematically showing the configuration of a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a detailed drawing of the light source unit of FIG. 1
  • FIG. 3 is a drawing showing three optical system modules of FIG. 1 mounted on a PCB board of the eyeglass type to overlap light and irradiate it evenly toward the pupil of the eye.
  • the multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy includes an optical module (100), a digital potentiometer (200), a camera module (300), and a control unit (400), as shown in FIGS. 1 to 3.
  • the optical module (100) is mounted on a PCB substrate (P) of the eyeglass type in multiple units (e.g., three units) to superimpose light so that the intensity of light by wavelength is higher than a set value (e.g., 20 mW) and is uniformly irradiated to the pupil of the eye, thereby enabling the treatment of diabetic retinopathy.
  • a set value e.g. 20 mW
  • three optical modules (100) are mounted on the PCB substrate (P) to superimpose light toward the pupil, but the number of optical modules (100) mounted on the PCB substrate (P) can be increased in various ways so that the intensity of light by wavelength that is superimposed and reaches the pupil is higher than a set value (e.g., 20 mW).
  • the optical module (100) can be mounted on the PCB substrate (P) of the eyeglass type in a plug-in type, the number of optical modules (100) mounted can be conveniently adjusted to implement a desired intensity of light (e.g., 20 mW). Meanwhile, since the spacing and position of the eyes are different for each person, the PCB substrate (P) of the glasses glass type is manufactured to be removable and inserted into the glasses frame so that the whip angle of the PCB substrate (P) can be appropriately adjusted for each individual.
  • a desired intensity of light e.g. 20 mW
  • the optical module (100) is configured to uniformly irradiate a set area (including the pupil area and the area surrounding it) above the pupil area of the eye by superimposing light, so that even if the pupil is deformed upward and downward, the light is transmitted to the retina through the pupil, so that treatment can be performed regardless of the upper and lower deformation of the pupil. As shown in (A) and (B) of FIG. 4, even if the pupil is deformed upward and downward, the optical module (100) superimposes multi-wavelength light to irradiate a set area above the pupil area of the eye and transmits it to the retina for treatment, thereby increasing the treatment effect regardless of the upper and lower deformation of the pupil.
  • the optical system module (100) is configured so that the light quantity and wavelength can be selected by the control unit (400) according to conditions set through the user terminal (M), so that the wavelength and light quantity can be selected according to the patient's diabetic retinopathy condition, thereby enabling personalized treatment.
  • the optical system module (100) is modularized to include a light source unit (110) in which multi-wavelength, low-power light sources (S1, S2, S3) effective in treating diabetic retinopathy are packaged in a single chip (110a), and an optical system arranged in front of the light source unit (110) so that multi-wavelength light is uniformly transmitted to the pupil of the eye.
  • the low-power light sources packaged in the light source unit (110) are 3 (i.e., 3 wavelengths) as an example, but 4 or more (i.e., 4 or more wavelengths) may also be used.
  • the wavelengths of light generated from the low-power light sources may be, for example, 590 nm, 670 nm, 780 nm, and 830 nm.
  • the optical system includes a lens (120) that receives light generated from a light source (110), a collimator (130) that converts light incident through the lens (120) into parallel light of a certain size, and a diffuser (140) that diffuses the parallel light converted through the collimator (130) toward the pupil of the eye at a set angle.
  • a digital potentiometer (200) is mounted on a body in the shape of a glasses frame and serves to adjust the level of driving power applied to the light source unit (110).
  • the digital potentiometer (200) is controlled by a control unit (400) to adjust the level of driving power applied to the light source unit (110).
  • the camera module (300) is installed on a PCB substrate (P) of the eyeglass type and captures a photograph of a human eye to obtain image data of the eye and provides the obtained image data of the eye to the control unit (400).
  • the control unit (400) is mounted on a body in the form of a glasses frame and provides a control signal corresponding to the level of driving power applied to the light source unit (110) set by the user terminal (M) to the digital potentiometer (200) to perform driving control.
  • the control unit (400) can select the amount and wavelength of light generated from the optical system module (100).
  • the amount of light can be adjusted by a digital potentiometer (200).
  • the control unit (400) collects image data of the eyes from the camera module (300), analyzes the collected image data of the eyes to calculate the closed-eye time, determines whether the closed-eye time is longer than a set time, and if it is longer than the set time, outputs a control signal to the user terminal (M) to generate an alarm signal to induce the user to open his or her eyes, calculates the final light irradiation time by adding the closed-eye time to the initial light irradiation time (the time set to initially irradiate light from the light source unit (110) by the user terminal (M)], and controls the light source unit (110) of the optical system module (100) to irradiate light during the final light irradiation time. Meanwhile, if the closed-eye time is shorter than the set time, the process may proceed to calculate the final light irradiation time without generating an alarm signal.
  • the process of the control unit (400) analyzing the image data of the eye to calculate the time of eye closure can be performed, for example, by inputting the image data of the eye into an artificial neural network model machine-learned by a dataset of the image data of the eye and the blink state data of the eye to obtain the blink state data of the eye, and analyzing the obtained blink state data of the eye to count the time of the closed eye state.
  • FIG. 5 is a drawing schematically showing the configuration of a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy according to the second embodiment of the present invention.
  • the multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy includes an optical lens (500), a digital potentiometer (200), a camera module (300), and a control unit (400), as shown in FIG. 5.
  • An optical lens (500) has a plurality (e.g., four) four-wavelength LEDs (520) mounted on an arch-shaped flexible PCB substrate (510), a plurality of collimators (530) are mounted in front of each of the plurality of four-wavelength LEDs (520), and a diffuser (540) is formed in front of the plurality of collimators (530) at a predetermined interval (approximately 1 cm) at a position where parallel light converted by the plurality of collimators (530) overlaps.
  • the collimator (530) converts light incident from the four-wavelength LED (520) into parallel light of a predetermined size.
  • the diffuser (540) diffuses the parallel light converted and overlapped by the plurality of collimators (530) at a set angle toward the pupil of the eye.
  • the optical lens (500) serves to treat diabetic retinopathy by evenly irradiating the pupil of the eye with light that is superimposed so that the intensity of light by wavelength is higher than the set value (e.g., 20 mW) by the light.
  • the set value e.g. 20 mW
  • the optical lens (500) is manufactured in a detachable and insertable form on the eyeglass frame so that the whip angle of the arch-shaped flexible PCB substrate (510) can be appropriately adjusted depending on the individual.
  • the optical lens (500) is configured so that the light quantity and wavelength can be selected by the control unit (400) according to conditions set through the user terminal (M), so that the wavelength and light quantity can be selected according to the patient's diabetic retinopathy condition, thereby enabling personalized treatment.
  • a digital potentiometer (200) is mounted on a body in the shape of a glasses frame and serves to adjust the level of driving power applied to a 4-wavelength LED (520).
  • the digital potentiometer (200) is controlled by a control unit (400) to adjust the level of driving power applied to the 4-wavelength LED (520).
  • the camera module (300) is installed on an arch-shaped flexible PCB substrate (510) to capture a human eye to obtain image data of the eye and provide the obtained image data of the eye to the control unit (400).
  • the control unit (400) is mounted on a body in the form of a glasses frame and provides a control signal corresponding to the level of driving power applied to a 4-wavelength LED (520) set by the user terminal (M) to the digital potentiometer (200) to control driving.
  • the control unit (400) can select the amount and wavelength of light generated from the optical lens (500).
  • the amount of light can be adjusted by a digital potentiometer (200).
  • the control unit (400) collects image data of the eyes from the camera module (300), analyzes the collected image data of the eyes to calculate the closed-eye time, determines whether the closed-eye time is longer than a set time, and if it is longer than the set time, outputs a control signal to the user terminal (M) to generate an alarm signal to induce the user to open his or her eyes, calculates the final light irradiation time by adding the closed-eye time to the initial light irradiation time (the time set by the user terminal (M) to initially irradiate light from the 4-wavelength LED (520)), and controls the irradiation of light from the 4-wavelength LED (520) of the optical lens (500) during the final light irradiation time. Meanwhile, if the closed-eye time is shorter than the set time, the process of calculating the final light irradiation time may proceed without generating an alarm signal.
  • the process of the control unit (400) analyzing the image data of the eye to calculate the time of eye closure can be performed, for example, by inputting the image data of the eye into an artificial neural network model machine-learned by a dataset of the image data of the eye and the blink state data of the eye to obtain the blink state data of the eye, and analyzing the obtained blink state data of the eye to count the time of the closed eye state.
  • a multi-wavelength light irradiation method using a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy according to the first and second embodiments of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.
  • Figure 6 is a flow chart for explaining a multi-wavelength light irradiation method for treating diabetic retinopathy according to the first and second embodiments of the present invention.
  • control unit (400) collects eye image data from the camera module (300) (S10).
  • control unit (400) analyzes the eye image data collected in step (S10) to calculate the eye-closed time (S20) and determines whether the eye-closed time is longer than the set time (S30).
  • control unit (400) outputs a control signal to the user terminal (M) to generate an alarm signal to induce the user to open his or her eyes (S40).
  • control unit (400) calculates the final light irradiation time by adding the eye-closed time calculated in step (S20) to the initial light irradiation time set by the user terminal (M) (S50).
  • control unit (400) controls the light source unit (110) of the optical module (100) (or the 4-wavelength LED (520) of the optical lens (500)) to irradiate light during the final light irradiation time calculated in the step (S50) (S60).
  • a multi-wavelength light irradiation device for treating diabetic retinopathy since a light source unit (110) in which multi-wavelength low-power light sources are packaged in a single chip and an optical system module (100) in which an optical system is modularized so that light of multi-wavelengths is uniformly transmitted to the pupil of the eye by being arranged in front of the light source unit (110) are arranged in two or more units on a PCB substrate (P) of the eyeglass type, by uniformly irradiating the pupil of the eye using multi-wavelength low-power light sources, side effects caused by strong light such as laser can be minimized.
  • a light source unit (110) in which multi-wavelength low-power light sources are packaged in a single chip and an optical system module (100) in which an optical system is modularized so that light of multi-wavelengths is uniformly transmitted to the pupil of the eye by being arranged in front of the light source unit (110) are arranged in two or more units on a PCB substrate (P) of the eyeglass type,
  • two or more optical modules (100) are configured so that the irradiated light overlaps with each other and uniformly irradiates a set area greater than or equal to the pupil area of the eye, including the pupil area of the eye, so that even if the pupil is deformed upward or downward, light is transmitted to the retina through the pupil, so that treatment can be performed regardless of the upper or lower deformation of the pupil.
  • the optical system module (100) is configured so that the light quantity and wavelength can be selected by the control unit (400), so that the wavelength and light quantity can be selected according to the diabetic retinopathy condition of the patient, thereby enabling personalized treatment.
  • image data of the eye is collected and analyzed from a camera module (300) installed on a PCB substrate (P) of a glasses glass type to calculate the eye-closed time, and if the eye-closed time is longer than a set time, an alarm signal is generated at a user terminal (M), and light is irradiated for a final light irradiation time that is the sum of the eye-closed time and the initial light irradiation time set to irradiate light initially from a light source unit (110), thereby improving the treatment effect regardless of whether the patient's eyes are closed.
  • a camera module 300
  • P PCB substrate
  • M user terminal
  • Optical module P PCB board of eyeglass type
  • Control unit M User terminal
  • Optical lens 510 Arch-shaped flexible PCB substrate

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Abstract

본 발명은 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 관한 것이다, 본 발명의 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치는 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부와 이 광원부 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 두 개 이상 장착되며, 상기 광원부에 인가되는 구동 전원의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 구성된 디지털 포텐셔미터; 및 사용자 단말에 의해 설정된 출력 레벨에 상응하는 제어 신호를 상기 디지털 포텐셔미터에 제공하여 구동 제어하도록 구성된 제어부;가 안경테 형태의 몸체에 장착되어 있다.

Description

당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법
본 발명은 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부와 이 광원부 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 함과 아울러 빛의 조사 범위가 동공 면적보다 설정 범위만큼 넓게 형성되도록 하여 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 두 개 이상 장착된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 당뇨망막병증은 당뇨병이 눈의 망막에 손상을 일으키는 질환으로, 적절한 치료 없이 진행될 경우, 심각한 시력 손상 및 심지어는 실명으로 이어질 수 있다.
종래에 이러한 질환을 치료하기 위해 혈당 관리, 안압 감소제 사용, 레이저 치료, 수술 등이 행해졌다. 이중 레이저 치료는 레이저를 사용하여 망막 손상 부위를 처리하는 방법으로서, 특히 망막출혈을 처리하는 데 효과적이다.
그러나, 레이저 치료는 출력이 강한 레이저를 통해 전문의가 치료를 하기 때문에 일부 환자에서 시력 감소, 눈이 아픈 느낌, 눈이 매우 민감한 상태 등 부작용을 유발할 수 있으며, 치료 후에도 망막 손상이나 출혈 등이 진행될 수 있다는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 한국 특허 등록 제10-1414689호 공보(발명의 명칭 : 원격 제어 기능을 갖는 레이저 수술 시스템)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 다파장의 저출력 광원을 사용하여 눈의 동공에 균일하게 조사함으로써 레이저와 같은 강한 빛으로 인해 야기되는 부작용을 최소화할 수 있는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 빛의 조사 범위가 동공 면적보다 설정 범위만큼 넓게 형성되도록 하여 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되도록 함으로써 눈동자의 상, 하단 변형에 무관하게 치료할 수 있도록 하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 환자의 당뇨망막병증 상태에 따라 파장 및 광량을 선택할 수 있도록 하여 개인맞춤형 치료를 할 수 있는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 환자의 눈 감김을 모니터링하여 광조사 시간을 조절함으로써 치료 효과를 향상시킬 수 있는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치는 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부와 이 광원부 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 두 개 이상 장착되며, 상기 광원부에 인가되는 구동 전원의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 구성된 디지털 포텐셔미터; 및 사용자 단말에 의해 설정된 출력 레벨에 상응하는 제어 신호를 상기 디지털 포텐셔미터에 제공하여 구동 제어하도록 구성된 제어부;가 안경테 형태의 몸체에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 상기 광학계는 상기 광원부로부터 발생되는 빛을 받아들이도록 구성된 렌즈; 상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행 광으로 변환시키도록 구성된 콜리메이터; 및 상기 콜리메이터를 통해 변환된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키도록 구성된 확산기;를 포함할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 두 개 이상의 상기 광학계 모듈은 조사되는 빛이 서로 중첩되어 눈의 동공 영역을 포함하는, 동공 영역 이상의 설정 영역을 균일하게 조사하도록 구성되어 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되도록 할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 상기 광학계 모듈은 상기 제어부에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 상기 안경 글라스 타입의 PCB 기판에는 눈의 이미지 데이터를 획득하도록 구성된 카메라 모듈이 설치되며, 이때, 상기 제어부는 상기 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상이면 사용자 단말에서 알람 신호를 발생하도록 하고, 상기 광원부로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산한 최종 광조사 시간 동안 빛을 조사하도록 상기 광원부를 제어할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 상기 광학계 모듈은 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 플러그인 타입으로 장착되도록 구성될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 있어서, 상기 안경 글라스 타입의 PCB 기판은 안경테에 삽입 탈착될 수 있는 형태로 제작될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법은 제어부가 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하는 단계; 상기 제어부가 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하는 단계; 상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 이상이면, 상기 제어부가 사용자 단말에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하는 단계; 상기 제어부는 상기 사용자 단말에 의해 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 최종 광조사 시간 동안 광학계 모듈의 광원부에서 빛을 조사하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법에 있어서, 상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 미만이면, 상기 최종 광조사 시간 산출 단계로 진행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치는 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판, 상기 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판에 복수 개 장착되어 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 4파장의 빛을 발생하는 복수 개의 4파장 LED, 상기 복수 개의 4파장 LED 앞단에 각각 장착되어 상기 4파장 LED로부터 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행광으로 변환시키는 복수 개의 콜리메이터, 및 상기 복수 개의 콜리메이터에 의해 변환된 평행 광이 중첩되는 위치에 장착되어 중첩된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키는 확산기가 안경렌즈 형태로 형성된 광학계 렌즈; 상기 광학계 렌즈의 4파장 LED에 인가되는 구동 전원의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 구성된 디지털 포텐셔미터; 및 사용자 단말에 의해 설정된 출력 레벨에 상응하는 제어신호를 상기 디지털 포텐셔미터에 제공하여 구동 제어하도록 구성된 제어부;가 안경테 형태의 몸체에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법은 제어부가 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하는 단계; 상기 제어부가 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하는 단계; 상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 이상이면, 상기 제어부가 사용자 단말에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하는 단계; 상기 제어부는 상기 사용자 단말에 의해 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 최종 광조사 시간 동안 광학계 렌즈의 4파장 LED에서 빛을 조사하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 의하면, 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부와 이 광원부 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 두 개 이상 배치되어 있으므로, 다파장의 저출력 광원을 사용하여 눈의 동공에 균일하게 조사함으로써 레이저와 같은 강한 빛으로 인해 야기되는 부작용을 최소화할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 의하면, 두 개 이상의 광학계 모듈은 조사되는 빛이 서로 중첩되어 눈의 동공 영역을 포함하는, 동공 영역 이상의 설정 영역을 균일하게 조사하도록 구성됨으로써 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되므로 눈동자의 상, 하단 변형에 무관하게 치료할 수 있다는 다른 뛰어난 효과가 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 의하면, 광학계 모듈이 제어부에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성되어 환자의 당뇨망막병증 상태에 따라 파장 및 광량을 선택할 수 있으므로 개인맞춤형 치료를 할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 의하면, 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 설치된 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상이면 사용자 단말에서 알람 신호를 발생하도록 하고, 광원부로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 초기 광조사 시간에 눈감은 시간을 합산한 최종 광조사 시간 동안 빛을 조사하도록 구성됨으로써, 환자의 눈 감김에 관계없이 치료 효과를 향상시킬 수 있다는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 광원부에 대한 상세도이다.
도 3은 도 1의 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 3개 장착되어 광을 중첩시켜 눈의 동공을 향해 균일하게 조사하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 광학계 모듈이 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되는 것을 나타낸 도면으로서, (a)는 눈동자가 상단으로 변형될 경우, 빛이 전달되는 것을 나타낸 도면이고, (b)는 눈동자가 하단으로 변형될 경우, 빛이 전달되는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 자료 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 자료 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 자료 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 광원부에 대한 상세도이며, 도 3은 도 1의 광학계 모듈이 안경 글라스 타입의 PCB 기판에 3개 장착되어 광을 중첩시켜 눈의 동공을 향해 균일하게 조사하는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 광학계 모듈(100), 디지털 포텐셔미터(200), 카메라 모듈(300), 및 제어부(400)를 포함한다.
광학계 모듈(100)은 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 다수 개(예컨대, 3개) 장착되어 빛을 중첩시켜 파장별 광의 세기가 설정값(예컨대, 20mW) 이상 되도록 하여 눈의 동공에 균일하게 조사함으로써 당뇨망막병증 치료를 할 수 있도록 하는 역할을 한다. PCB 기판(P)에 광학계 모듈(100)이 3개 장착되어 동공을 향해 빛을 중첩시켜 조사하는 것을 예로 들었으나, 중첩되어 동공에 도달하는 파장별 광의 세기가 설정값(예컨대, 20mW) 이상이 되도록 PCB 기판(P)에 장착되는 광학계 모듈(100)의 개수를 다양하게 늘릴 수 있다. 광학계 모듈(100)은 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 플러그인 타입으로 장착될 수 있으므로, 원하는 광의 세기(예건대, 20mW)를 구현하기 위해 장착되는 광학계 모듈(100)의 개수를 편리하게 조절할 수 있다. 한편, 사람마다 눈의 간격과 위치가 다르므로 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)을 안경테에 삽입 탈착형으로 제작하여 개인에 따라 PCB 기판(P)의 휩(whip) 각도를 적절히 조절할 수 있다.
광학계 모듈(100)은 빛을 중첩시켜 눈의 동공 영역 이상의 설정 영역(동공 영역 및 그 주변의 영역을 포함함)을 균일하게 조사하도록 구성되어 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되므로 눈동자의 상, 하단 변형에 무관하게 치료할 수 있다. 도 4의 (A), (B)와 같이 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도, 광학계 모듈(100)은 다파장 광을 중첩시켜 눈의 동공 영역 이상의 설정 영역을 조사하여서 망막까지 전달시켜 치료함으로써 눈동자의 상, 하단 변형에 무관하게 치료 효과를 높일 수 있다.
광학계 모듈(100)은 사용자 단말(M)을 통해 설정된 조건에 따라 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성되어 환자의 당뇨망막병증 상태에 따라 파장 및 광량을 선택할 수 있으므로 개인맞춤형 치료를 할 수 있다.
광학계 모듈(100)은 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 다파장의 저출력 광원들(S1, S2, S3)이 하나의 칩(110a) 안에 패키징된 광원부(110), 및 광원부(110) 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화되어 있다. 광원부(110)에 패키징된 저출력 광원들은 3개(즉, 파장이 3개)인 것을 예로 들었으나, 4개 또는 그 이상(즉, 파장이 4개 또는 그 이상)도 가능하다. 저출력 광원의 개수가 4개일 경우, 저출력 광원에서 발생되는 빛의 파장은 예컨대, 590nm, 670nm, 780nm, 830nm일 수 있다.
광학계는 광원부(110)로부터 발생되는 빛을 받아들이는 렌즈(120), 렌즈(120)를 통해 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행 광으로 변환시키는 콜리메이터(130), 및 콜리메이터(130)를 통해 변환된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키는 확산기(140)를 포함한다.
디지털 포텐셔미터(200)는 안경테 형태의 몸체에 장착되어 광원부(110)에 인가되는 구동 전원의 레벨을 조절하는 역할을 한다. 디지털 포텐셔미터(200)는 제어부(400)에 의해 제어되어 광원부(110)에 인가되는 구동 전원의 레벨을 조절할 수 있다.
카메라 모듈(300)은 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 설치되어 사람의 눈을 촬영하여서 눈의 이미지 데이터를 획득하고, 획득된 눈의 이미지 데이터를 제어부(400)에 제공하는 역할을 한다.
제어부(400)는 안경테 형태의 몸체에 장착되어 사용자 단말(M)에 의해 설정된 광원부(110)에 인가되는 구동 전원의 레벨에 상응하는 제어 신호를 디지털 포텐셔미터(200)에 제공하여 구동 제어하는 역할을 한다.
제어부(400)는 광학계 모듈(100)에서 발생되는 빛의 광량 및 파장을 선택할 수 있다. 여기서 광량은 디지털 포텐셔미터(200)에 의해 조절될 수 있다.
제어부(400)는 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고, 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하여, 설정시간 이상이면 사용자 단말(M)에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하고, 초기 광조사 시간[사용자 단말(M)에 의해 광원부(110)로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 시간]에 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하고, 해당 최종 광조사 시간 동안 광학계 모듈(100)의 광원부(110)에서 빛을 조사하도록 제어할 수 있다. 한편, 눈감은 시간이 설정시간 미만이면 알람 신호를 발생하지 않고 최종 광조사 시간을 산출하는 과정으로 진행될 수 있다.
제어부(400)가 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하는 과정은 예컨대, 눈의 이미지 데이터를, 눈의 이미지 데이터 및 눈의 깜박임 상태 데이터의 데이터셋에 의해 기계 학습된 인공신경망 모델에 입력시켜 눈의 깜박임 상태 데이터를 획득하고, 획득된 눈의 깜박임 상태 데이터를 분석하여 눈감은 상태의 시간을 카운트함으로써 수행될 수 있다.
[제2 실시예]
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 광학계 렌즈(500), 디지털 포텐셔미터(200), 카메라 모듈(300), 및 제어부(400)를 포함한다.
광학계 렌즈(500)는 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)에 4파장 LED(520)가 복수 개(예컨대, 4개) 장착되고, 복수 개의 4파장 LED(520) 앞단에는 복수 개의 콜리메이터(530)가 각각 장착되며, 복수 개의 콜리메이터(530) 전방에는 복수 개의 콜리메이터(530)에 의해 변환된 평행 광이 중첩되는 위치에 일정 간격(약, 1cm)을 두고 하나의 확산기(540)가 형성되어 있다. 콜리메이터(530)는 4파장 LED(520)로부터 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행 광으로 변환시키는 역할을 한다. 확산기(540)는 복수 개의 콜리메이터(530)를 통해 변환되어 중첩된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키는 역할을 한다.
광학계 렌즈(500)는 빛을 중첩시켜 파장별 광의 세기가 설정값(예컨대, 20mW) 이상 되도록 하여 눈의 동공에 균일하게 조사함으로써 당뇨망막병증 치료를 할 수 있도록 하는 역할을 한다. 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)에 4파장 LED(520) 및 콜리메이터(530)가 4개 장착되어 동공을 향해 빛을 중첩시켜 조사하는 것을 예로 들었으나, 중첩되어 동공에 도달하는 파장별 광의 세기가 설정값(예컨대, 20mW) 이상이 되도록 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)에 장착되는 4파장 LED(520) 및 콜리메이터(530)의 개수를 다양하게 늘릴 수 있다. 광학계 렌즈(500)는 안경테에 삽입 탈착형으로 제작하여 개인에 따라 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)의 휩(whip) 각도를 적절히 조절할 수 있다.
광학계 렌즈(500)는 사용자 단말(M)을 통해 설정된 조건에 따라 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성되어 환자의 당뇨망막병증 상태에 따라 파장 및 광량을 선택할 수 있으므로 개인맞춤형 치료를 할 수 있다.
디지털 포텐셔미터(200)는 안경테 형태의 몸체에 장착되어 4파장 LED(520)에 인가되는 구동 전원의 레벨을 조절하는 역할을 한다. 디지털 포텐셔미터(200)는 제어부(400)에 의해 제어되어 4파장 LED(520)에 인가되는 구동 전원의 레벨을 조절할 수 있다.
카메라 모듈(300)은 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)에 설치되어 사람의 눈을 촬영하여서 눈의 이미지 데이터를 획득하고, 획득된 눈의 이미지 데이터를 제어부(400)에 제공하는 역할을 한다.
제어부(400)는 안경테 형태의 몸체에 장착되어 사용자 단말(M)에 의해 설정된 4파장 LED(520)에 인가되는 구동 전원의 레벨에 상응하는 제어신호를 디지털 포텐셔미터(200)에 제공하여 구동 제어하는 역할을 한다.
제어부(400)는 광학계 렌즈(500)에서 발생되는 빛의 광량 및 파장을 선택할 수 있다. 여기서 광량은 디지털 포텐셔미터(200)에 의해 조절될 수 있다.
제어부(400)는 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고, 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하여, 설정시간 이상이면 사용자 단말(M)에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하고, 초기 광조사 시간[사용자 단말(M)에 의해 4파장 LED(520)로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 시간]에 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하고, 해당 최종 광조사 시간 동안 광학계 렌즈(500)의 4파장 LED(520)에서 빛을 조사하도록 제어할 수 있다. 한편, 눈감은 시간이 설정시간 미만이면 알람 신호를 발생하지 않고 최종 광조사 시간을 산출하는 과정으로 진행될 수 있다.
제어부(400)가 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하는 과정은 예컨대, 눈의 이미지 데이터를, 눈의 이미지 데이터 및 눈의 깜박임 상태 데이터의 데이터셋에 의해 기계 학습된 인공신경망 모델에 입력시켜 눈의 깜박임 상태 데이터를 획득하고, 획득된 눈의 깜박임 상태 데이터를 분석하여 눈감은 상태의 시간을 카운트함으로써 수행될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치를 이용한 다파장 광 조사 방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1, 2 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저, 제어부(400)가 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집한다(S10).
다음, 제어부(400)가 스텝(S10)에서 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고(S20), 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정한다(S30).
다음, 상기 스텝(S30)에서 눈감은 시간이 설정시간 이상이면(Y), 제어부(400)가 사용자 단말(M)에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도한다(S40).
다음, 제어부(400)는 사용자 단말(M)에 의해 설정된 초기 광조사 시간에 스텝(S20)에서 산출된 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출한다(S50).
다음, 제어부(400)가 상기 스텝(S50)에서 산출된 최종 광조사 시간 동안 광학계 모듈(100)의 광원부(110)[또는 광학계 렌즈(500)의 4파장 LED(520)]에서 빛을 조사하도록 제어한다(S60).
한편, 상기 스텝(S30)에서 눈감은 시간이 설정시간 미만이면(N), 상기 스텝(S50)으로 진행된다.
본 발명의 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 의하면, 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부(110)와 이 광원부(110) 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈(100)이 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 두 개 이상 배치되어 있으므로, 다파장의 저출력 광원을 사용하여 눈의 동공에 균일하게 조사함으로써 레이저와 같은 강한 빛으로 인해 야기되는 부작용을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치에 의하면, 두 개 이상의 광학계 모듈(100)은 조사되는 빛이 서로 중첩되어 눈의 동공 영역을 포함하는, 동공 영역 이상의 설정 영역을 균일하게 조사하도록 구성됨으로써 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되므로 눈동자의 상, 하단 변형에 무관하게 치료할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 의하면, 광학계 모듈(100)이 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성되어 환자의 당뇨망막병증 상태에 따라 파장 및 광량을 선택할 수 있으므로 개인맞춤형 치료를 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치 및 방법에 의하면, 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 설치된 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상이면 사용자 단말(M)에서 알람 신호를 발생하도록 하고, 광원부(110)로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 초기 광조사 시간에 눈감은 시간을 합산한 최종 광조사 시간 동안 빛을 조사하도록 구성됨으로써, 환자의 눈 감김에 관계없이 치료 효과를 향상시킬 수 있다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
***** 부호의 설명 *****
100: 광학계 모듈 P: 안경 글라스 타입의 PCB 기판
110: 광원부 120: 렌즈
130: 콜리메이터 140: 확산기
200: 디지털 포텐셔미터 300: 카메라 모듈
400: 제어부 M: 사용자 단말
500: 광학계 렌즈 510: 아치 형상의 플렉셔블 PCB 기판
520: 4파장 LED 530: 콜리메이터
540: 확산기

Claims (15)

  1. 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 다파장의 저출력 광원들이 하나의 칩안에 패키징된 광원부(110)와 이 광원부 전단에 배치되어 눈의 동공에 균일하게 다파장의 빛이 전달되도록 하는 광학계가 모듈화된 광학계 모듈(100)이 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 두 개 이상 장착되며,
    상기 광원부에 인가되는 구동 전원의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 구성된 디지털 포텐셔미터(200); 및
    사용자 단말(M)에 의해 설정된 출력 레벨에 상응하는 제어 신호를 상기 디지털 포텐셔미터에 제공하여 구동 제어하도록 구성된 제어부(400);가 안경테 형태의 몸체에 장착되는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광학계는
    상기 광원부(110)로부터 발생되는 빛을 받아들이도록 구성된 렌즈(120);
    상기 렌즈를 통해 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행 광으로 변환시키도록 구성된 콜리메이터(130); 및
    상기 콜리메이터를 통해 변환된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키도록 구성된 확산기(140);를 포함하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    두 개 이상의 상기 광학계 모듈(100)은
    조사되는 빛이 서로 중첩되어 눈의 동공 영역을 포함하는, 동공 영역 이상의 설정 영역을 균일하게 조사하도록 구성되어 눈동자가 상, 하단으로 변형되어도 빛이 동공을 통해 망막까지 전달되도록 하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광학계 모듈(100)은
    상기 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에는 눈의 이미지 데이터를 획득하도록 구성된 카메라 모듈(300)이 설치되며,
    이때, 상기 제어부(400)는 상기 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상이면 사용자 단말(M)에서 알람 신호를 발생하도록 하고, 상기 광원부(110)로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산한 최종 광조사 시간 동안 빛을 조사하도록 상기 광원부(110)를 제어하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광학계 모듈(100)은
    안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 플러그인 타입으로 장착되도록 구성된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)은
    안경테에 삽입 탈착될 수 있는 형태로 제작되는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  8. 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치를 이용한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법으로서,
    제어부(400)가 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하는 단계;
    상기 제어부가 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 이상이면, 상기 제어부가 사용자 단말(M)에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하는 단계;
    상기 제어부는 상기 사용자 단말에 의해 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 최종 광조사 시간 동안 광학계 모듈(100)의 광원부(110)에서 빛을 조사하도록 제어하는 단계;를 포함하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 미만이면, 상기 최종 광조사 시간 산출 단계로 진행되는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 광학계 모듈(100)은
    안경 글라스 타입의 PCB 기판(P)에 플러그인 타입으로 장착되도록 구성된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 광학계 모듈(100)은
    상기 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법.
  12. 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510),
    상기 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판에 복수 개 장착되어 당뇨망막병증의 치료에 효과가 있는 4파장의 빛을 발생하는 복수 개의 4파장 LED(520),
    상기 복수 개의 4파장 LED 앞단에 각각 장착되어 상기 4파장 LED로부터 입사되는 빛을 일정한 크기의 평행광으로 변환시키는 복수 개의 콜리메이터(530), 및
    상기 복수 개의 콜리메이터에 의해 변환된 평행 광이 중첩되는 위치에 장착되어 중첩된 평행 광을 눈의 동공을 향해 설정된 각도로 확산시키는 확산기(540)가 안경렌즈 형태로 형성된 광학계 렌즈(500);
    상기 광학계 렌즈의 4파장 LED에 인가되는 구동 전원의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 구성된 디지털 포텐셔미터(200); 및
    사용자 단말(M)에 의해 설정된 출력 레벨에 상응하는 제어신호를 상기 디지털 포텐셔미터에 제공하여 구동 제어하도록 구성된 제어부(400);가 안경테 형태의 몸체에 장착되는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 광학계 렌즈(500)는
    상기 제어부(400)에 의해 광량 및 파장이 선택될 수 있도록 구성된 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 아치 형상의 플랙셔블 PCB 기판(510)에는 눈의 이미지 데이터를 획득하도록 구성된 카메라 모듈(300)이 설치되며,
    이때, 상기 제어부(400)는 상기 카메라 모듈로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하고 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상이면 사용자 단말(M)에서 알람 신호를 발생하도록 하고, 상기 4파장 LED(520)로부터 초기에 빛을 조사하도록 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산한 최종 광조사 시간 동안 빛을 조사하도록 상기 4파장 LED(520)를 제어하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치.
  15. 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 장치를 이용한 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법으로서,
    제어부(400)가 카메라 모듈(300)로부터 눈의 이미지 데이터를 수집하는 단계;
    상기 제어부가 수집된 눈의 이미지 데이터를 분석하여 눈감은 시간을 산출하고, 눈감은 시간이 설정시간 이상 인지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정 단계에서 눈감은 시간이 설정시간 이상이면, 상기 제어부가 사용자 단말(M)에 제어신호를 출력하여 알람 신호를 발생하도록 하여 사용자가 눈을 뜨게끔 유도하는 단계;
    상기 제어부는 상기 사용자 단말에 의해 설정된 초기 광조사 시간에 상기 눈감은 시간을 합산하여 최종 광조사 시간을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 최종 광조사 시간 동안 광학계 렌즈(500)의 4파장 LED(520)에서 빛을 조사하도록 제어하는 단계;를 포함하는 당뇨망막병증 치료용 다파장 광 조사 방법.
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