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WO2017007272A1 - 치료장치 및 치료장치의 제어 방법 - Google Patents

치료장치 및 치료장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017007272A1
WO2017007272A1 PCT/KR2016/007412 KR2016007412W WO2017007272A1 WO 2017007272 A1 WO2017007272 A1 WO 2017007272A1 KR 2016007412 W KR2016007412 W KR 2016007412W WO 2017007272 A1 WO2017007272 A1 WO 2017007272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
treatment
temperature
unit
light
treatment position
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/007412
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김원중
홍재용
김종태
Original Assignee
(주)루트로닉
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 (주)루트로닉 filed Critical (주)루트로닉
Priority to US15/743,262 priority Critical patent/US11318324B2/en
Publication of WO2017007272A1 publication Critical patent/WO2017007272A1/ko

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    • 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
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
    • 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
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N2005/002—Cooling systems
    • A61N2005/007—Cooling systems for cooling the patient
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    • A61N5/00—Radiation therapy
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    • A61N5/06—Radiation therapy using light
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    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
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    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0664—Details
    • A61N2005/0667—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a treatment apparatus and a method for controlling the treatment apparatus, and more particularly, to a treatment apparatus and a method for controlling the treatment apparatus to which the technique for preventing the temperature of the treatment position is excessively raised.
  • the treatment device for the treatment of skin lesions is widely used as a device for applying light energy as the therapeutic energy, such a device is also disclosed in Patent Publication No. 10-1269970.
  • a device for applying light energy as the therapeutic energy such a device is also disclosed in Patent Publication No. 10-1269970.
  • light When light is irradiated to skin tissue, light penetrates into the skin and is absorbed into various tissues such as collagen, hair follicles, and hemoglobin located inside the skin according to the wavelength characteristics of the light. The absorbed light is converted into thermal energy in the tissue, and the treatment is performed while thermally damaging or changing the state of the tissue.
  • damage to the skin surface may occur due to the heat energy generated during light irradiation.
  • the treatment is performed in a state in which the temperature of the surface of the skin is not known during the treatment, thermal damage may occur depending on the skin characteristics of the patient, and in some cases, the treatment is not performed because sufficient energy is not delivered. A situation may not be supported.
  • the present invention is to provide a treatment apparatus and a control method thereof that can control the treatment contents while grasping the temperature of the treatment position during treatment.
  • the object of the present invention described above is measured by the temperature measuring unit and the temperature measuring unit for measuring the temperature of the treatment position at a different period from the cycle at which the treatment energy is delivered, which delivers the treatment energy at a predetermined cycle to the treatment position. It can be achieved by a treatment device including a control unit for controlling the driving of the treatment unit based on the result.
  • the period in which the temperature measuring unit measures the temperature of the treatment location is shorter than the period in which the treatment unit delivers the therapeutic energy, and more specifically, 1/3 or less of the cycle in which the treatment unit delivers the therapeutic energy. It can be configured as.
  • the temperature measuring unit may measure the temperature of the treatment location by a frequency of 30 Hz or more.
  • the treatment unit may be configured to transmit energy to the treatment position by irradiating treatment light, and more specifically, may be configured to irradiate a treatment laser having a wavelength corresponding to an infrared or near-infrared region.
  • the temperature measuring part may be arranged not to contact the treatment position during treatment, and may be configured to receive temperature by receiving radiation emitted from the treatment position.
  • the filter unit may further include a filter unit for filtering the interference caused by the irradiation from the treatment unit.
  • the filter unit may be configured to exclude or correct data of temperature data including an error caused by interference of the treatment light, among the temperature data of the treatment position periodically acquired by the temperature measuring unit.
  • the controller may be configured to stop the operation of the treatment unit or to lower the amount of treatment energy delivered from the treatment unit when the temperature of the treatment position is higher than a predetermined temperature to prevent damage to the surface tissue of the treatment position. It is possible.
  • the controller may control the cooling unit to be cooled by driving a cooling unit when the temperature of the treatment position is greater than or equal to a preset temperature.
  • the object of the present invention described above based on the step of irradiating the treatment light at a predetermined cycle to the treatment position, measuring the temperature of the treatment position at a different period from the cycle to which the treatment light is irradiated and the temperature of the treatment position It can also be achieved by a method of controlling the treatment device comprising the step of controlling the treatment mode.
  • the present invention since it is possible to control the treatment content while accurately grasp the temperature of the treatment position, there is an advantage that can improve the therapeutic effect while preventing thermal damage of the tissue.
  • FIG. 1 is a view showing a treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a connection between the main body and the handpiece of FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature measuring unit in FIG. 2;
  • FIG. 5 is a graph showing measured values before filtering in FIG. 3;
  • FIG. 6 is a graph illustrating measured values filtered by the filter unit in FIG. 5;
  • FIG. 7 is a flow chart illustrating a method of controlling the treatment device of FIG. 1.
  • a treatment apparatus for treating skin lesions using laser light will be described as an example.
  • the present invention is not limited to the following examples as an embodiment, and the present invention may be applied to a treatment apparatus using various energy sources other than laser, or a treatment apparatus for treating other lesions than skin lesions. To reveal.
  • FIG. 1 is a view showing a treatment device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a connection relationship between the main body and the handpiece of FIG.
  • the treatment apparatus according to the present embodiment includes a main body 10, a handpiece 20, and a connection part 30 connecting the same.
  • the main body 10 forms the main skeleton of the treatment device, and various components are installed therein. As shown in FIG. 2, the treatment light generating unit 110 and the cooling gas storage unit 210 of the cooling unit 200 to be described below may be installed in the main body.
  • the outer surface of the main body 10 may be provided with a control panel 11 capable of manipulating treatment contents and a display 12 for displaying various information to the user.
  • Handpiece 20 is made of a shape that can be held by the user, it is configured to proceed with the treatment while easily changing the treatment position during the treatment.
  • the handpiece 20 may be configured with a treatment light irradiation unit 120, a cooling gas injection unit 220, and a temperature measuring unit 400 to be described below.
  • the outer surface of the handpiece 20 may be formed with a manipulation unit 21 that allows the user to manipulate the driving of the handpiece during treatment.
  • the connecting portion 30 is configured to connect the body 10 and the handpiece 20 described above.
  • the optical fiber 31, which forms an optical path from the treatment light generating unit 110 to the treatment light irradiation unit 120, and is cooled from the cooling gas storage unit 210 to the cooling gas injection unit 220 in the connection part 30. It may be configured to include a cooling passage 32 for forming a path through which gas flows, and a signal line 33 for transmitting various signals.
  • the treatment unit 100 is configured to treat a patient by delivering treatment energy to a treatment position.
  • the treatment unit 100 may include a treatment light generator 110 that generates treatment light, and a treatment light emitter 120 that irradiates the treatment light generated by the treatment light generator to a treatment site.
  • the treatment light generator 110 is configured inside the main body.
  • the treatment light generating unit 110 may include a plurality of optical elements such as a resonator, a shutter, a mirror, and a lens. Therefore, the treatment light generating unit 110 may be configured to oscillate the laser from the laser medium of the resonator to use the laser as the treatment light. Since the treatment light generator 110 may be configured using various structures capable of generating a laser, detailed description thereof will be omitted.
  • one end of the treatment light generating unit 110 is connected to the treatment light irradiation unit 120 of the handpiece by an optical transmission medium such as an optical fiber. Therefore, the treatment light generated by the treatment light generating unit 110 is transmitted to the treatment light irradiation unit 120 of the handpiece along the optical fiber 31.
  • the treatment light irradiation unit 120 configures a focusing optical system, focuses the light transmitted from the optical fiber and irradiates to the treatment position.
  • the treatment unit 100 may use light having a wavelength in the infrared or near infrared region as the treatment light.
  • the treatment light may be a laser having a wavelength of 800 nm or more and 1100 nm or less.
  • the treatment unit 100 is configured to generate a treatment light of this wavelength with a pulse laser having a predetermined period to deliver treatment energy to the treatment position.
  • the treatment unit 100 is divided into the main body 10 and the handpiece 20, respectively, but the structure is provided, but this may be variously changed as an example.
  • treatment it is also possible to configure treatment to proceed using energy in the form (eg RF energy or ultrasound energy).
  • the cooling unit 200 is a configuration for cooling the skin surface of the treatment position while the treatment is in progress. Thereby, thermal damage to the skin surface can be prevented.
  • the cooling unit 200 is configured to include a cooling gas storage unit 210 and a cooling gas injection unit 220 for storing the cooling gas. As shown in FIG. 2, the cooling gas storage unit 210 is installed in the main body 10, and the cooling gas injection unit 220 is installed in the handpiece 20, through the cooling channel of the connection unit 30. Can be connected.
  • the cooling gas may use a cryogen gas vaporized at room temperature, such as HFC-134a.
  • the cooling gas storage unit 210 stores the cooling gas in a high pressure liquefied state and may be detachably installed in the main body so that the cooling gas may be easily replaced when the cooling gas is exhausted.
  • the cooling gas provided in the cooling gas storage unit 210 is provided to the handpiece 20 through the cooling passage.
  • the cooling gas injection unit 220 of the handpiece is disposed at a position adjacent to the treatment light irradiation unit 120 and configured to inject the cooling gas to the position where the treatment light is irradiated by the treatment light irradiation unit 120.
  • the cooling gas storage unit is configured to be detachably installed in the main body, but the present invention is not limited thereto.
  • the cooling gas storage unit may be installed in the main body to fill the cooling gas, and the cooling gas storage unit may be installed directly on the handpiece instead of the main body.
  • control unit 300 is a configuration for controlling the operation and operation of the various components of the treatment device.
  • the control unit 300 may control whether the treatment unit 100 and the cooling unit 200 are driven and operated according to the contents input by the user through the control panel 11 or the manipulation unit 21 or pre-stored conditions. have. Therefore, it is possible to control whether the treatment light is irradiated, the irradiation pattern and the output size, whether the cooling gas is injected, the spray pattern, the spray pressure, and the like, according to the treatment contents, thereby treating various contents.
  • the treatment unit 100 delivers energy to the treatment position to proceed with treatment.
  • the human tissue is thermally damaged when heated to a temperature exceeding the reference temperature, the treatment position may be damaged when too much energy is transmitted through the treatment unit 100.
  • the treatment apparatus further includes a temperature measuring unit 400.
  • the temperature measuring unit 400 is configured to measure the surface temperature of the treatment location in real time.
  • the controller 300 controls the operation of the treatment unit 100 and / or the cooling unit 200 in consideration of the surface temperature of the treatment position measured by the temperature measuring unit 400 in real time. Therefore, by using the treatment device according to the present embodiment, it is possible to prevent thermal damage of the treatment position and to perform treatment to have an optimal treatment effect.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature measuring unit in FIG. 2.
  • the configuration of the temperature measuring unit will be described in more detail with reference to FIG. 3.
  • Temperature measuring unit 400 is provided in the handpiece 20, and comprises a light receiving unit 410 for receiving the radiation emitted from the treatment position.
  • the infrared radiation emitted from a particular object depends on the temperature of the object. Therefore, the temperature measuring unit 400 may receive the radiation of the infrared region emitted from the treatment position and measure the temperature of the treatment position.
  • the light receiver 410 is disposed at a position adjacent to the end of the handpiece 20 and is installed so as not to contact the treatment position during treatment.
  • a contact sensor it is difficult to determine the temperature of the position where the treatment light is irradiated.
  • the temperature of the treatment position is maintained even while the treatment is in progress using the treatment light. It is possible to measure.
  • the light receiver 410 may include an element that converts an infrared signal into an electrical signal when the infrared light is received.
  • the light receiving unit 410 may use an element having a sensing response time (the time required for dissipation of previously measured information) to be 50 ms or less so that the temperature can be measured at a rapid cycle.
  • the light receiving unit 410 may further include a lens (not shown) for focusing the received light or a filter (not shown) for filtering so that only light having a specific band wavelength is received.
  • the electrical signal obtained by the light receiver 410 is transmitted to the circuit unit 420.
  • the circuit unit 420 processes the electrical signal obtained from the light receiving unit 410.
  • the circuit unit 420 may include an amplifier circuit (not shown) for amplifying the electrical signal and a linear circuit (not shown) for linearly converting the electrical signal according to the temperature distribution.
  • the configuration of the circuit unit is an example, and in addition to this may be variously configured as necessary.
  • the processor 440 of the temperature measuring unit 400 controls the operation of the light receiving unit 410 and is configured to measure the temperature of the treatment location from the signal transmitted through the light receiving unit 410 and the circuit unit 420. .
  • the processor 440 may be configured to operate by a signal of the controller 300 of the main body, and may transmit the measured temperature information of the treatment position to the controller 300 of the main body.
  • the temperature measuring unit 400 is provided with a separate processor 440. However, this is an example and may be configured to perform the operation of the processor by the controller of the main body. .
  • the temperature measuring unit 400 receives the radiation light emitted from the treatment position and measures the temperature, the temperature value may be incorrectly measured by the interruption of the treatment light in the state in which the treatment light is irradiated.
  • the treatment light is irradiated to the treatment site and some are absorbed by the tissue, but some are reflected or scattered at the treatment site. Therefore, when the treatment light is irradiated at a point adjacent to the time point at which the light receiving unit 410 receives the radiation light, not only the radiation light but also the treatment light is received by the light receiving unit, and an error occurs. In particular, this error is likely to occur when the treatment light and the emission light have a similar wavelength as in the present embodiment. Therefore, the temperature measuring unit 400 may be able to apply a variety of techniques to measure the temperature of the treatment position during the treatment despite this error.
  • One method may be configured such that the temperature measuring unit receives the radiation light at the time when the treatment light is not irradiated to measure the temperature of the treatment position.
  • the time point at which the radiation light is received and the time point at which the treatment light is irradiated are different, it is possible to prevent an interference phenomenon due to the treatment light when measuring the temperature.
  • the treatment light irradiation unit and the light receiving unit are controlled by one control unit, and the control point is difficult to control when each of them is controlled by a separate processor or control unit.
  • Another method which is applied in the present embodiment, may be configured such that the temperature measuring unit 400 measures the temperature of the treatment location at a period shorter than a period at which the treatment light is irradiated. After filtering the data including the error by the interference of the treatment light of the measured information, the temperature of the treatment position can be detected based on the remaining data.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of measurement data according to the treatment light and the temperature measurement cycle.
  • FIG. 4A is a graph illustrating a pattern to which treatment light is irradiated
  • b of FIG. 4 is a period in which the temperature measurement cycle is 1.5 times the period of the treatment light.
  • 4 is an example of a case in which the temperature measurement cycle is 1/3 of the cycle of the treatment light, and for convenience of explanation, an initial temperature measurement point coincides with the time when the treatment light is irradiated. The case is shown.
  • the temperature measuring unit 400 measures the temperature of the treatment position at a predetermined cycle, and it can be confirmed that the measured temperature increases rapidly at a time point adjacent to the time point at which the treatment light is irradiated. This is an error due to the interference of the reflected or scattered treatment light, as described above, rather than the temperature of the treatment location substantially increasing at the time of treatment light irradiation.
  • the value T t that is normally measured among three measured values is larger than the value T f that includes an error, and the two alternately. Since it is not measured, it is easy to identify the value T f with error.
  • the processor 440 of the temperature measuring unit 400 may control the light receiving unit 410 to measure the temperature at a period of 1/3 or less of the period at which the treatment light is irradiated.
  • the temperature measurement is made two or three times between the irradiation interval of the two treatment light that is sequentially irradiated in any interval, it is possible to easily identify the value (T f ) containing the error.
  • FIG. 5 is a graph illustrating measured values filtered by the filter unit in FIG. 3. 5 shows a value including an error as it is without additional filtering, and FIG. 6 shows a value corrected by filtering a value including an error by the filter unit 430.
  • the filter unit 430 may be filtered to monitor the temperature of the treatment position more accurately. have.
  • the filter unit 430 may be designed in various ways. For example, the filter unit may determine that a value including an error is greater than or equal to a reference value when the transmitted data is compared with a plurality of data trends previously transmitted. And when it is determined that the error is included in the value, it may be configured to adjust the measured value in such a way to remove it or replace it with the previously measured data value. However, the filter unit may be designed to filter the data in various ways.
  • the filtered data is transmitted to the processor 440 of the temperature measuring unit, and the processor 440 may transmit the temperature of the treatment location measured in real time to the controller 300. Therefore, the controller 300 may control the treatment unit 100 or the cooling unit 200 in consideration of the temperature of the treatment position measured in real time, and transmit the temperature of the treatment position to the user through the display 12. It is also possible to configure.
  • the above-described temperature measuring unit 400 has been described as a configuration including four components of the light receiving unit 410, the circuit unit 420, the filter unit 430, and the processor 440, this is divided for convenience of description. Each component is not necessarily composed of separate elements and components.
  • the circuit portion and the filter portion may be implemented by a single circuit element including a filter circuit, rather than a separate element.
  • the filter unit and the processor may not be configured as separate elements, and the processor may be configured to perform an operation of filtering data including an error in processing an electrical signal transmitted from the processor.
  • the configuration illustrated in FIG. 3 is divided based on a function to be performed, and it can be understood that the configuration may be implemented in various ways.
  • the temperature measurement unit 400 was used to measure the temperature of the treatment location in real time, and in consideration of this, the treatment apparatus that can be reflected in the control was described.
  • the temperature measuring period is set to less than 1/3 of the treatment light irradiation period in the temperature measuring unit, but the present invention is not limited thereto.
  • the temperature measurement cycle and the treatment light irradiation cycle may be configured to be small so that the temperature measurement and the treatment light irradiation are not performed at the same time.
  • one of the temperature measurement cycle and the treatment light irradiation cycle may be configured to be an integer multiple of the other, and the temperature measurement cycle and the treatment light irradiation cycle may be configured to have a predetermined time interval to measure and treat the temperature at the same time. It is also possible to configure so that light irradiation does not occur (the said time interval is comprised with a value different from a temperature measuring period or a treatment light irradiation period).
  • the temperature measurement cycle may be configured to be 1 times or less than the cycle of the treatment light, and may be configured to determine whether or not the error is a value in consideration of the increase and decrease ratio compared to the previous data.
  • the processor may control to change the phase or timing of temperature measurement.
  • FIG. 7 is a flow chart illustrating a method of controlling the treatment device of FIG. 1.
  • a control method of the treatment apparatus according to the above-described embodiment will be described in detail with reference to FIG. 7.
  • the user may proceed with driving the treatment apparatus in the first mode after placing the handpiece 20 at the treatment position (S10).
  • the first mode is a step in which treatment is performed by irradiating a treatment light to a treatment position, and may be an operation content input by a user or recommended by the treatment apparatus in response to a lesion of a patient. While the present step is in progress, the treatment apparatus may radiate treatment light at a predetermined first cycle and transmit treatment energy to a treatment position.
  • the temperature measuring unit 400 may perform the step of measuring the temperature of the treatment position (S20).
  • the temperature measurement at the treatment site proceeds by receiving radiation emitted from the treatment site and measuring the temperature at the treatment site therefrom.
  • this step is shown as proceeding after the first mode progress step in FIG. 7, but this only means the start time of each step, the temperature is continuously measured while the treatment device is operating in the first mode. Controlled to.
  • the temperature measurement is performed in a second period different from the first period, which is the irradiation period of the treatment light, and more specifically, the second period may be operated to be controlled to be 1/3 or less of the first period.
  • the data obtained by the received emission light further includes the step of filtering by the filter unit 430.
  • the filter unit 430 filters data including an error due to treatment light interference among them, and thus it is possible to accurately monitor the temperature of the treatment location using the remaining data.
  • the controller 300 determines whether the temperature of the treatment position reaches a preset reference temperature (S30). Here, when it is determined that the reference temperature has been reached, the controller switches the driving mode of the treatment apparatus to the second mode and drives it (S40). Can be repeated.
  • the reference temperature is a temperature that becomes a reference to be switched from the first mode to the second mode.
  • the reference temperature may be a temperature at which thermal damage of the skin occurs.
  • the treatment apparatus according to the present embodiment delivers energy to the treatment position to proceed with treatment, but the treatment position is damaged when excessive energy is delivered. Therefore, in the present embodiment, the reference temperature is set to a temperature in the range of 45 to 55 degrees, which can be a reference for thermal damage, so that when the temperature of the treatment position reaches the reference temperature, less energy is delivered than in the first mode.
  • the operation content can be switched to the second mode.
  • the second mode may be content in which treatment light irradiation from the treatment unit is stopped immediately or after a predetermined time. Or it may be a content to be irradiated with the treatment light of a lower output than the first mode.
  • the second mode may include driving to cool the treatment position by driving the cooling unit.
  • the second mode may be configured in various ways so that a small amount of energy is delivered to the treatment position compared to the first mode.
  • the reference temperature has been described as the temperature at which thermal damage occurs, in addition to this, it is possible to set the reference temperature for various purposes. For example, if the content of skin treatment is to proceed with the second treatment in the second mode after the first treatment in the first mode, it is determined whether the first treatment is completed based on whether the preset reference temperature is reached. After the determination, it may be configured to determine the time point of proceeding the second treatment.
  • the treatment apparatus according to the present invention is configured to proceed with treatment while monitoring the temperature of the treatment position in real time during the treatment, it is possible to prevent thermal damage of the treatment position and proceed with the optimized treatment.

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Abstract

본 발명은 치료장치 및 치료장치의 제어방법에 관한 것으로, 치료 위치에 기 설정된 주기로 치료용 에너지를 전달하는 치료부, 상기 치료용 에너지가 전달되는 주기와 상이한 주기로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 온도 측정부 및 상기 온도 측정부에서 측정된 결과에 근거하여 상기 치료부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 치료 장치 및 이의 제어방법을 제공한다. 본 발명에 의할 경우, 치료 위치의 온도를 정확하게 파악하면서 치료 내용을 제어하는 것이 가능하므로, 조직의 열적 손상을 방지하면서도 치료 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

치료장치 및 치료장치의 제어 방법
본 발명은 치료장치 및 치료장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치료 위치의 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하기 위한 기술이 적용된 치료장치 및 치료장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인체 조직에 치료용 에너지를 전달하여 인체 조직의 상태를 변형시키거나 이를 제거하는 등의 방식으로 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 따라서, 레이저, RF 고주파(radio frequency wave), 극초단파(microwave), 초음파(ultrasound) 등 다양한 형태의 에너지원을 이용한 치료 장치가 개발되고 있다.
특히, 피부 병변 치료를 위한 치료 장치는 치료용 에너지로서 광 에너지를 적용하는 장치가 널리 이용되고 있으며, 이러한 장치는 등록특허공보 10-1269970호에서도 개시되어 있다. 피부 조직에 광을 조사하면, 광이 피부 내측으로 침투하면서 광의 파장 특성에 따라 피부 내측에 위치한 콜라겐, 모낭, 헤모글로빈 등의 각종 조직에 흡수된다. 흡수된 광은 조직 내에서 열 에너지로 변환하여, 해당 조직에 열적 손상을 가하거나, 조직의 상태를 변화시키면서 치료를 수행한다.
이때, 광 조사시 발생하는 열 에너지에 의해 피부 표면에 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 피부 표면이 손상되지 않을 정도의 출력으로 광을 조사하도록 제어하거나, 광 조사 이전 또는 광 조사 진행중에 피부 표면을 냉각시키는 것이 일반적이다.
다만, 이와 같은 치료 방식은 치료 중 피부 표면의 온도를 파악하지 못한 상태에서 이루어지기 때문에, 환자의 피부 특성에 따라 열적 손상이 발생할 수도 있고, 경우에 따라서, 충분한 에너지가 전달되지 못하여 치료가 제대로 이루어지지 못하는 상황이 발생할 수도 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 치료 중 치료 위치의 온도를 파악하면서 치료 내용을 제어할 수 있는 치료 장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 본 발명의 목적은, 치료 위치에 기설정된 주기로 치료용 에너지를 전달하는 , 상기 치료용 에너지가 전달되는 주기와 상이한 주기로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 온도 측 정부 및 상기 온도 측정 부에서 측정된 결과에 근거하여 상기 치료 부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 치료 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 온도 측정 부가 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 주기는 상기 치료 부가 상기 치료용 에너지를 전달하는 주기보다 짧으며, 보다 구체적으로, 상기 치료 부가 상기 치료용 에너지를 전달하는 주기의 1/3 이하로 구성될 수 있다. 일 예로, 온도 측정 부는 30Hz 이상의 회수로 상기 치료 위치의 온도를 측정할 수 있다.
그리고 치료 부는 치료 광을 조사하여 상기 치료 위치에 에너지를 전달하도록 구성되며, 보다 구체적으로, 적외선 또는 근작외선 영역에 해당하는 파장을 하는 치료용 레이저를 조사하도록 구성될 수 있다.
상기 온도 측정 부는 치료 중 상기 치료 위치와 접촉하지 않도록 배치되며, 상기 치료 위치에서 방사되는 방사광을 수강하여 온도를 측정하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 온도 측정 부가 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 동안, 상기 치료 부에서 조사되는 상기 의해 야기되는 간섭을 여과하기 위한 필터부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
이러한 필터부는 상기 온도 측정부에서 주기적으로 획득되는 상기 치료 위치의 상기 온도 데이터 중, 상기 치료광의 간섭에 의한 오차를 포함하는 온도 데이터를 제외시키거나 데이터를 보정하도록 구성될 수 있다.
제어부는 상기 치료 위치의 표면 조직이 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 치료 위치의 온도가 기 설정된 온도 이상이면 상기 치료부의 동작을 정지시키거나 상기 치료부에서 전달되는 상기 치료 에너지의 양을 낮추도록 제어하는 것이 가능하다.
또는, 제어부는 상기 치료 위치의 온도가 기설정된 온도 이상이면 냉각부를 구동시켜 상기 치료 위치를 냉각시키도록 제어할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은, 치료 위치에 기 설정된 주기로 치료광을 조사하는 단계, 상기 치료광이 조사되는 주기와 상이한 주기로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 단계 및 상기 치료 위치의 온도에 근거하여 치료 모드를 제어하는 단계를 포함하는 치료장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 치료 위치의 온도를 정확하게 파악하면서 치료 내용을 제어하는 것이 가능하므로, 조직의 열적 손상을 방지하면서도 치료 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 본체 및 핸드피스의 연결관계를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 온도 측정부의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 치료광 및 온도 측정 주기에 따른 측정 데이터의 예를 도시한 그래프,
도 5는 도 3에서 필터링 되기 이전의 측정값을 도시한 그래프,
도 6은 도 5에서 필터부에 의해 필터링된 측정값을 도시한 그래프이고,
도 7은 도 1의 치료 장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 실시예에서는 레이저 광을 이용하여 피부 병변을 치료하는 치료 장치를 일 예로 설명한다. 다만, 이는 하나의 실시예로서 본 발명이 아래 실시예에 한정되는 것은 아니며, 레이저 이외의 다양한 에너지원을 이용한 치료장치나, 피부 병변 이외의 다른 병변을 치료하는 치료장치에도 본 발명이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 본체 및 핸드피스의 연결관계를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 치료장치는 본체(10), 핸드피스(20) 및 이를 연결하는 연결부(30)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 치료 장치의 주요 골격을 형성하며, 내부에 각종 구성요소가 설치된다. 도 2에 도시된 것과 같이, 아래에서 설명할 치료부(100)의 치료광 발생부(110) 및 냉각부(200)의 냉각가스 저장부(210) 등이 본체 내부에 설치될 수 있다. 본체(10)의 외면에는 치료 내용을 조작할 수 있는 컨트롤 패널(11) 및 각종 정보를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이(12)가 설치될 수 있다.
핸드피스(20)는 사용자가 손으로 쥘 수 있는 형상으로 이루어져, 치료시 용이하게 치료 위치를 변경하면서 치료를 진행할 수 있도록 구성된다. 핸드피스(20)에는 아래에서 설명할 치료광 조사부(120), 냉각가스 분사부(220) 및 온도 측정부(400) 등의 구성이 설치될 수 있다. 핸드피스(20)의 외면에는 사용자가 치료중 핸드피스의 구동을 조작할 수 있는 조작부(21)가 형성될 수 있다.
연결부(30)는 전술한 본체(10)와 핸드피스(20)를 연결하는 구성이다. 연결부(30)의 내부에는 치료광 발생부(110)로부터 치료광 조사부(120)까지 광 경로를 형성하는 광 파이버(31), 냉각가스 저장부(210)로부터 냉각가스 분사부(220)까지 냉각가스가 진행하는 경로를 형성하는 냉각 유로(32) 및 각종 신호 등을 전달하기 위한 신호선(33)을 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본체와 핸드피스에 각각 구비되는 구성요소 및 상호간의 연결관계를 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 치료부(100)는 치료 위치에 치료 에너지를 전달하여 환자를 치료하는 구성이다. 치료부(100)는 치료광을 생성하는 치료광 발생부(110) 및 치료광 발생부에서 생성된 치료광을 치료 부위로 조사하는 치료광 조사부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 치료광 발생부(110)는 본체 내부에 구성된다. 여기서, 치료광 발생부(110)는 공진기를 비롯하여 셔터, 미러, 렌즈와 같은 복수의 광학 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 치료광 발생부(110)는 공진기의 레이저 매질로부터 레이저를 발진시켜, 레이저를 치료광으로 이용하도록 구성할 수 있다. 이러한 치료광 발생부(110)의 구성은 레이저를 발생시킬 수 있는 다양한 구조를 이용하여 구성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 치료광 발생부(110)의 일단은 광 파이버와 같은 광 전달매체에 의해 핸드피스의 치료광 조사부(120)와 연결된다. 따라서, 치료광 발생부(110)에서 발생된 치료광은 광 파이버(31)를 따라 핸드피스의 치료광 조사부(120)로 전달된다. 이러한 치료광 조사부(120)는 집속 광학계를 구성하며, 광 파이버로부터 전달되는 광을 집속하여 치료 위치로 조사한다.
본 실시예에 따른 치료부(100)는 적외선 또는 근적외선 영역의 파장의 광을 치료광으로 이용할 수 있다. 구체적으로 치료광은 800nm 이상 1100nm 이하의 파장을 갖는 레이저일 수 있다. 치료부(100)는 이러한 파장의 치료광을 기 설정된 주기를 갖는 펄스 레이저로 발생시켜 치료 위치에 치료 에너지를 전달하도록 구성된다.
이상에서는 치료부(100)가 본체(10) 및 핸드피스(20)에 각각 나뉘어 구비되는 구조를 설명하였으나, 이는 일 예로서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 치료광 발생부(110)와 치료광 조사부(120) 모두를 핸드피스(20)에 구성하는 것도 가능하며, 레이저가 아닌 다른 광 에너지를 이용하여 치료를 진행하거나, 광이 아닌 다른 형태(예를 들어, RF 에너지 또는 초음파 에너지)의 에너지를 이용하여 치료를 진행하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 냉각부(200)는 치료가 진행되는 중 치료 위치의 피부 표면을 냉각하기 위한 구성이다. 이에 의해, 피부 표면의 열적 손상을 방지할 수 있다. 냉각부(200)는 냉각 가스를 저장하는 냉각가스 저장부(210) 및 냉각가스 분사부(220)를 포함하여 구성된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 냉각가스 저장부(210)는 본체(10)에 설치되며, 냉각가스 분사부(220)는 핸드피스(20)에 설치되어, 연결부(30)의 냉각 유로를 통해 연결될 수 있다.
본 실시예에서 냉각가스는, HFC-134a와 같이, 상온에서 기화되는 극저온 가스(cryogen gas)를 이용할 수 있다. 냉각가스 저장부(210)는 이러한 냉각 가스를 고압 액화된 상태로 저장하며, 냉각 가스 소진시 용이하게 교체할 수 있도록 본체에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
냉각가스 저장부(210)에서 제공되는 냉각 가스는 냉각 유로를 통해 핸드피스(20)로 제공된다. 핸드피스의 냉각가스 분사부(220)는 치료광 조사부(120)와 인접한 위치에 배치되어, 치료광 조사부(120)에 의해 치료광이 조사되는 위치에 냉각 가스를 분사하도록 구성된다.
다만, 본 실시예에서는 냉각가스 저장부를 본체에 착탈 가능하게 설치되는 구조로 구성하였으나, 이는 일 예로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이 이외에도, 냉각가스 저장부를 본체에 내장 설치하여 냉각가스를 충전하는 방식으로 구성하는 것도 가능하며, 냉각가스 저장부를 본체가 아닌 핸드피스에 직접 설치하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 제어부(300)는 치료 장치의 각종 구성요소의 구동 및 동작 내용을 제어하는 구성이다. 제어부(300)는 컨트롤 패널(11) 또는 조작부(21)를 통해 사용자가 입력한 내용 또는 기 저장된 조건에 따라, 치료부(100) 및 냉각부(200)의 구동 여부 및 동작 내용을 제어할 수 있다. 따라서, 치료 내용에 따라 치료광의 조사 여부, 조사 패턴 및 출력 크기, 그리고 냉각 가스의 분사 여부, 분사 패턴 및 분사 압력 등을 제어하는 것이 가능하며, 이에 의해 다양한 내용의 치료가 가능하다.
전술한 바와 같이, 치료부(100)는 치료 위치에 에너지를 전달하여 치료를 진행한다. 다만, 인체 조직은 기준 온도를 초과할 정도로 가열되면 열적으로 손상되므로, 치료부(100)를 통해 에너지가 지나치게 많이 전달되면 치료 위치가 손상될 수 있다. 반대로, 충분한 에너지가 치료 위치에 전달되지 않은 상태에서 치료광 조사를 멈춘다거나, 치료 위치를 냉각시키게 되면, 치료가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 치료 장치는 온도 측정부(400)를 더 포함하여 구성한다. 온도 측정부(400)는 치료 위치의 표면 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 구성이다. 그리고, 제어부(300)는 온도 측정부(400)에서 측정되는 치료 위치의 표면 온도를 실시간으로 고려하여, 치료부(100) 및/또는 냉각부(200)의 운전을 제어한다. 따라서, 본 실시예에 따른 치료 장치를 이용함으로서, 치료 위치의 열적 손상을 방지하고, 최적의 치료 효과를 갖도록 치료를 수행할 수 있다.
도 3은 도 2에서 온도 측정부의 구성을 도시한 블록도이다. 이하에서는, 도 3을 중심으로 온도 측정부의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시예에 따른 온도 측정부(400)는 핸드피스(20)에 구비되며, 치료 위치로부터 방사되는 방사광을 수광하는 수광부(410)를 포함하여 구성된다. 특정 물체로부터 방사되는 적외선 복사 에너지는 물체의 온도에 따라 상이하다. 따라서, 온도 측정부(400)는 치료 위치로부터 방사되는 적외선 영역의 방사광을 수광하여 치료 위치의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
수광부(410)는 핸드피스(20)의 단부와 인접한 위치에 배치되며, 치료 중 치료 위치와 접촉하지 않도록 설치된다. 접촉식 센서를 이용하게 되면 치료광이 조사되는 위치의 온도를 파악하는 것이 곤란한 것에 비해, 본 실시예에서는 비접촉 방식으로 온도를 측정하므로 치료광을 이용하여 치료가 진행 중인 동안에도 치료 위치의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
수광부(410)는 적외선이 수광되면 이를 전기적 신호로 변환하는 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 수광부(410)는 빠른 주기로 온도를 측정하는 것이 가능하도록, 센싱 반응시간(앞서 측정된 정보가 소멸하는데 소요되는 시간)이 50ms 이하인 소자를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 수광부(410)는 수광되는 광을 집속하기 위한 렌즈(미도시) 또는 특정 대역 파장의 광만이 수광되도록 필터링하는 필터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
수광부(410)에서 얻어진 전기적 신호는 회로부(420)로 전달된다. 회로부(420)는 수광부(410)에서 얻어진 전기적 신호를 가공한다. 예를 들어, 회로부(420)는 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭 회로(미도시) 및 전기적 신호를 온도 분포에 따라 선형적으로 변환시키는 선형회로(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 이러한 회로부의 구성은 일 예이며, 이 이외에도 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.
한편, 온도 측정부(400)의 프로세서(440)는 수광부(410)의 동작을 제어하며, 수광부(410) 및 회로부(420)를 통해 전달되는 신호로부터 치료 위치의 온도를 측정할 수 있도록 구성된다. 이러한 프로세서(440)는 본체의 제어부(300)의 신호에 의해 동작할 수 있도록 구성되며, 측정된 치료 위치의 온도 정보를 본체의 제어부(300)로 전달할 수 있다. 다만, 도 3에서는 온도 측정부(400)가 별도의 프로세서(440)를 구비하고 있는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예이며 전술한 본체의 제어부에 의해 전술한 프로세서의 동작을 수행하도록 구성하는 것도 가능하다.
다만, 이러한 온도 측정부(400)는 치료 위치에서 방사되는 방사광을 수광하여 온도를 측정하므로, 치료광이 조사되는 상태에서는 치료광의 간섭(interruption)에 의해 온도값이 부정확하게 측정될 수 있다. 치료광은 치료 위치에 조사되어 일부는 조직에 흡수되지만, 일부는 치료위치에서 반사되거나 산란된다. 따라서, 수광부(410)에서 방사광을 수광하는 시점과 인접한 시점에서 치료광이 조사되면, 방사광 뿐 아니라 치료광이 수광부로 수광되어 오차가 발생한다. 특히, 본 실시예와 같이 치료광과 방사광이 유사한 파장을 갖는 경우 이러한 오차가 발생할 가능성이 높다. 따라서, 온도 측정부(400)는 이러한 오차에도 불구하고 치료 중 치료 위치의 온도를 측정할 수 있도록 다양한 기술을 적용하는 것이 가능할 수 있다.
하나의 방식은, 온도 측정부가 치료광이 조사되지 않는 시점에 방사광을 수광하여 치료 위치의 온도를 측정하도록 구성할 수 있다. 이에 의할 경우, 방사광을 수광하는 시점과 치료광이 조사되는 시점이 상이하므로 온도 측정시 치료광에 의한 간섭 현상을 방지할 수 있다. 다만, 이 경우 치료광 조사부 및 수광부가 하나의 제어부에 의해 동작 시점이 제어되는 것이 바람직하며, 각각이 별도의 프로세서 또는 제어부에 의해서 제어되는 경우 제어가 어려운 단점이 있다.
다른 하나의 방식은, 본 실시예에서 적용하고 있는 방식으로서, 온도 측정부(400)가 치료광이 조사되는 주기보다 짧은 주기로 치료 위치의 온도를 측정하도록 구성할 수 있다. 그리고 측정된 정보 중 치료광의 간섭에 의해 오차가 포함된 데이터를 필터링 한 후, 나머지 데이터를 중심으로 치료 위치의 온도를 감지할 수 있다.
도 4는 치료광 및 온도 측정 주기에 따른 측정 데이터의 예를 도시한 그래프이다. 구체적으로, 도 4의 a는 치료광이 조사되는 패턴을 도시한 그래프이고, 도 4의 b는 온도 측정 주기가 치료광의 주기의 1.5배 인 경우, 도 4의 c는 온도 측정 주기가 치료광의 주기의 1/2인 경우이며, 도 4의 d는 온도 측정 주기가 치료광의 주기의 1/3인 경우를 도시한 예이며, 설명의 편의를 위해 최초 온도 측정 시점과 치료광이 조사되는 시점이 일치하는 경우를 표시한 것이다.
도 4에 도시된 것과 같이, 온도 측정부(400)는 소정 주기로 치료 위치의 온도를 측정하며, 이 가운데 치료광이 조사되는 시점과 인접한 시점에서는 측정된 온도가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는, 치료광이 조사되는 시점에서 치료 위치의 온도가 실질적으로 상승한 것보다, 전술한 것과 같이 반사 또는 산란된 치료광의 간섭에 의한 오차이다.
여기서, 도 4의 b와 c의 경우, 정상적으로 온도가 측정된 값(Tt)과 치료광 간섭에 의한 오차가 포함된 값(Tf)이 번갈아 측정되기 때문에, 이 중 어느 데이터가 정상적인 값인지 판단하는 것이 곤란할 수 있다. 물론, 도 4의 b및 c와 달리 주기가 정확하게 정수배가 아니거나 위상이 다소 변경되는 경우 정상 측정 값(Tt)와 오차 포함 값(Tf)가 항상 번갈아가며 측정되는 것은 아니더라도, 어느 구간에서는 정상 측정 값(Tt)과 오차 포함 값(Tf)가 번갈아가며 측정되는 경우가 발생할 수 있다.
이에 비해, 도 4의 d와 같이 온도 측정 주기가 치료광 주기의 1/3인 경우, 3개의 측정값 중에서 정상적으로 측정된 값(Tt)이 오차가 포함된 값(Tf)보다 많고 둘이 번갈아가며 측정되지 않기 때문에 오차가 포함된 값(Tf)을 용이하게 식별할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 온도 측정부(400)의 프로세서(440)는 치료광이 조사되는 주기의 1/3 이하의 주기로 온도를 측정하도록 수광부(410)를 제어할 수 있다. 이에 의할 경우, 어느 구간에서도 순차적으로 조사되는 두 치료광의 조사 간격 사이에 2~3회 이상의 온도 측정이 이루어지게 되며, 오차가 포함된 값(Tf)을 용이하게 식별할 수 있다.
도 5는 도 3에서 필터부에 필터링된 측정값을 도시한 그래프이다. 도 5는 별도의 필터링 없이 오차가 포함된 값을 그대로 표시한 것이고, 도 6은 필터부(430)에 의해 오차가 포함된 값을 필터링하여 보정한 값을 표시한 것이다. 이와 같이, 본 실시예의 온도 측정부(400)에 의할 경우 치료광의 간섭에 의해 측정 데이터에 오차가 발생하더라도, 이를 필터링하는 필터부(430)를 포함함으로서 치료 위치의 온도를 보다 정확하게 모니터링할 수 있다.
이러한 필터부(430)는 다양한 방식으로 설계할 수 있다. 일 예로, 필터부는 전달되는 데이터가 앞서 전달되는 복수개의 데이터 추세와 비교하여 기준치 이상의 증감이 발생한 경우 이를 오차가 포함된 값으로 판단할 수 있다. 그리고 오차가 포함된 값으로 판단되는 경우, 이를 제거하거나, 앞서 측정된 데이터 값으로 대체하거하는 방식으로 측정 값을 조정하도록 구성될 수 있다. 다만, 이 이외에도 다양한 방식으로 데이터를 필터링하도록 필터부를 설계할 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 필터링된 데이터는 온도 측정부의 프로세서(440)로 전달되며, 프로세서(440)는 실시간으로 측정된 치료 위치의 온도를 제어부(300)로 전달할 수 있다. 따라서, 제어부(300)는 실시간으로 측정되는 치료 위치의 온도를 고려하여 치료부(100) 또는 냉각부(200)를 제어할 수도 있고, 치료 위치의 온도를 디스플레이(12)를 통해 사용자에게 전달하도록 구성하는 것도 가능하다.
전술한 온도 측정부(400)는 수광부(410), 회로부(420), 필터부(430), 프로세서(440)의 네 개의 구성요소를 포함하는 구성으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 구분한 것으로 각각의 구성요소가 반드시 별개의 소자 및 부품으로 구성되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 회로부와 필터부가 별개의 소자로 구성되는 것이 아니라 필터 회로가 포함된 단일 회로 소자에 의해 구현되는 것도 가능하다. 또는, 필터부와 프로세서가 별개의 소자로 구성되는 것이 아니라, 프로세서가 전달되는 전기적 신호를 처리함에 있어 오차가 포함된 데이터를 필터링시키는 연산을 수행하여 처리하도록 구성하는 것도 가능하다. 이처럼, 도 3에 도시된 구성은 수행하는 기능을 중심으로 구분지어진 것이며, 다양한 방식으로 구현할 수 있음을 밝혀둔다.
이상에서는 온도 측정부(400)를 이용하여 치료 위치의 온도를 실시간으로 측정하고, 이를 고려하여 제어에 반영할 수 있는 치료장치에 대해 설명하였다. 다만, 전술한 실시예에서는 온도 측정부에서 온도 측정 주기가 치료광 조사 주기의 1/3인 이하로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 온도 측정 주기와 치료광 조사 주기가 서로 소이도록 구성하여 동일한 시점에서 온도 측정과 치료광 조사가 이루어지지 않도록 구성하는 것도 가능하다. 또는, 온도 측정 주기와 치료광 조사 주기 중 어느 하나가 나머지 하나의 정수배가 되도록 구성하고, 온도 측정 주기 시점과 치료광 조사 주기의 시점이 기 설정된 시간 인터벌을 갖도록 구성되어 동일한 시점에서 온도 측정과 치료광 조사가 이루어지지 않도록 구성하는 것도 가능하다(상기 시간 인터벌은 온도 측정 주기 또는 치료광 조사 주기와 상이한 값으로 구성).
또 다른 예로서, 온도 측정 주기가 치료광의 주기의 1배 이하이도록 구성하고, 이전 데이터 대비 증감율을 고려하여 오차가 포함된 값인지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 나아가, 측정된 데이터들 중 오차가 포함된 데이터의 개수가 많은 경우, 프로세서는 온도 측정하는 위상 또는 타이밍을 변경시키도록 제어하는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 설계 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.
도 7은 도 1의 치료 장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는 도 7을 참고하여 전술한 실시예에 따른 치료 장치의 제어 방법을 구체적으로 설명한다.
환자의 병변에 대응하는 치료 위치 및 치료 내용이 결정되면, 사용자는 핸드피스(20)를 치료 위치에 위치시킨 후 제1 모드로 치료 장치를 구동하는 단계를 진행할 수 있다(S10). 여기서, 제1 모드는 치료 위치에 치료광을 조사하여 치료가 이루어지는 단계로서, 환자의 병변에 대응하여 사용자가 입력하거나 치료 장치에서 추천하는 동작 내용일 수 있다. 본 단계가 진행되는 동안 치료 장치는 기 설정된 제1 주기로 치료광을 조사하여 치료 위치로 치료 에너지를 전달할 수 있다.
한편, 제1 모드로 치료가 진행되는 동안 온도 측정부(400)에서는 치료 위치의 온도를 측정하는 단계를 수행할 수 있다(S20). 치료 위치의 온도 측정은 치료 위치에서 방사되는 방사광을 수광하고, 이로부터 치료 위치의 온도를 측정하는 방식으로 진행된다. 다만, 도 7에서 본 단계는 제1 모드 진행 단계 이후에 진행되는 것으로 도시하고 있으나, 이는 각 단계의 시작 시점을 의미하는 것에 불과하며 제1 모드로 치료 장치가 동작하는 동안 지속적으로 온도 측정을 진행하도록 제어된다.
본 단계에서 온도 측정은 치료광의 조사 주기인 제1 주기와 상이한 제2 주기로 이루어지며, 보다 구체적으로 제2 주기는 제1 주기의 1/3 이하로 제어되도록 동작할 수 있다.
전술한 바와 같이, 치료 동작과 온도 측정이 동시에 진행되기 때문에, 온도 측정시 치료광에 의한 간섭에 의해 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 인접한 두 개의 치료광이 조사되는 간격 사이에 적어도 2번 이상 온도를 측정하도록 제어함으로서, 간섭에 의해 오차가 포함된 데이터를 용이하게 식별할 수 있다.
본 단계에서는 수광된 방사광에 의해 얻어진 데이터는 필터부(430)에 의해 필터링하는 단계를 더 포함한다. 필터부(430)는 이 중 치료광 간섭에 의해 오차가 포함된 데이터를 필터링함으로서, 나머지 데이터를 이용하여 치료 위치의 온도를 정확하게 모니터링하는 것이 가능하다.
전술한 단계를 통해 치료 위치의 온도를 측정하면서, 제어부(300)는 치료 위치의 온도가 기 설정된 기준 온도에 도달하는지 여부를 판단한다(S30). 여기서, 기준 온도에 도달한 것으로 판단되면, 제어부는 제2 모드로 치료 장치의 운전 모드를 전환하여 구동하고(S40), 기준 온도에 도달하지 않은 것으로 판단되면 기준 온도에 도달할 때까지 전술한 단계를 반복하여 진행할 수 있다.
이처럼, 기준 온도는 제1 모드에서 제2 모드로 전환되는 기준이 되는 온도이다. 여기서, 기준 온도는 피부의 열적 손상이 발생하는 온도일 수 있다. 본 실시예에 따른 치료 장치는 치료 위치에 에너지를 전달하여 치료를 진행하지만, 에너지가 과도하게 전달될 경우 치료 위치가 손상된다. 따라서, 본 실시예에서는 기준 온도를 열적 손상의 기준이 될 수 있는 45 내지 55도 범위의 온도로 설정되어, 치료 위치의 온도가 기준 온도에 도달하게 되면 제1 모드에 비해 적은 양의 에너지를 전달하는 제2 모드로 운전 내용을 전환할 수 있다.
일 예로, 제2 모드는 치료부로부터 치료광 조사가 즉각적으로 또는 소정 시간 이후 중단되는 내용일 수 있다. 또는 제1 모드에 비해 낮은 출력의 치료광이 조사되도록 하는 내용일 수도 있다. 나아가, 제2 모드는 냉각부를 구동하여 치료 위치를 냉각시키도록 운전하는 내용을 포함할 수 있다. 이 이외에도, 제2 모드는 제1 모드에 비해 치료 위치로 적은 양의 에너지가 전달되도록 다양한 방식으로 운전 내용을 구성하는 것이 가능하다.
한편, 위에서는 기준 온도가 열적 손상이 발생하는 온도인 것으로 설명하였으나, 이 이외에도, 다양한 목적으로 기준 온도를 설정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 피부 치료 내용이 제1 모드에서의 제1 치료를 진행한 후, 제2 모드로 제2 치료를 진행하고자 하는 경우, 기 설정된 기준 온도 도달 여부에 근거하여 제1 치료의 완료 여부를 판단한 후, 제2 치료를 진행하는 시점을 판단하도록 구성할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 치료 장치는 치료 중 치료 위치의 온도를 실시간으로 모니터링하면서 치료를 진행하도록 구성되므로, 치료 위치의 열적 손상을 방지하고 최적화된 치료를 진행하는 것이 가능하다.
특히, 치료 위치의 온도 감지시 치료광에 의한 간섭이 발생하는 경우에도 온도 측정 패턴 및 필터링 기술을 이용하여 정확한 온도를 측정하는 것이 가능하므로, 온도 측정 오차에 의해 발생될 수 있는 오류를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 사람이면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 특징의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 밝혀둔다.

Claims (17)

  1. 치료 위치에 기 설정된 주기로 치료용 에너지를 전달하는 치료부;
    상기 치료용 에너지가 전달되는 주기와 상이한 주기로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
    상기 온도 측정부에서 측정된 결과에 근거하여 상기 치료부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 치료 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 측정부가 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 주기는 상기 치료부가 상기 치료용 에너지를 전달하는 주기보다 짧은 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도 측정부가 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 주기는 상기 치료부가 상기 치료용 에너지를 전달하는 주기의 1/3 이하인 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 치료부는 치료광을 조사하여 상기 치료 위치에 에너지를 전달하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 치료부는 상기 치료 위치에 치료용 레이저를 조사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 치료광은 적외선 또는 근적외선 영역에 해당하는 파장을 갖는 광을 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 온도 측정부는 치료 중 상기 치료 위치와 접촉하지 않도록 배치되며, 상기 치료 위치에서 방사되는 방사광을 수광하여 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 온도 측정부가 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 동안, 상기 치료부에서 조사되는 상기 치료광에 의해 야기되는 간섭을 필터링 하기 위한 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 온도 측정부에서 주기적으로 획득되는 상기 치료 위치의 상기 온도 데이터 중, 상기 치료광의 간섭에 의한 오차를 포함하는 온도 데이터를 제외시키거나 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 치료 위치의 표면 조직이 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 치료 위치의 온도가 기 설정된 온도 이상이면 상기 치료부의 동작을 정지시키거나 상기 치료부에서 전달되는 상기 치료 에너지의 양을 낮추는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 치료 위치의 온도가 기설정된 온도 이상이면 냉각부를 구동시켜 상기 치료 위치를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 온도 측정부는 30Hz 이상의 회수로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  13. 치료 위치에 기 설정된 주기로 치료광을 조사하는 단계;
    상기 치료광이 조사되는 주기와 상이한 주기로 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 치료 위치의 온도에 근거하여 치료 모드를 제어하는 단계를 포함하는 치료장치의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 온도를 측정하는 주기는 상기 치료광이 조사되는 주기의 1/3 미만인 것을 특징으로 하는 치료 장치의 제어방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 치료광이 순차적으로 조사되는 한 주기 사이에, 적어도 2회 이상 상기 치료 위치의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 치료 장치의 제어방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 치료 위치의 온도를 측정하는 단계는 상기 치료 위치에서 방사되는 방사광을 수광하여 상기 치료 위치의 온도를 측정하고,
    상기 온도 측정 중 상기 치료광의 간섭에 의해 오차가 발생하는 값은 필터링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 장치의 제어방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 치료 위치의 온도가 기 설정된 값 이상인 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 치료부의 동작을 제한하거나, 냉각부를 구동하여 상기 치료 위치를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 치료 장치의 제어방법.
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