KR102097047B1 - Led를 이용한 광치료 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED를 이용한 광치료 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정한 신체 부위에 부착하여 환부에 LED광을 조사하여 다양한 질병을 치료할 수 있는 LED를 이용한 광치료 장치에 관한 것이다.
본 발명의 LED를 이용한 광치료 장치는 기판과, 상기 기판의 하부에 설치되며 다수의 장착홀들이 형성된 점착시트와, 상기 기판에 장착되어 상기 장착홀들에 하나씩 배치되며 적어도 하나 이상의 파장 영역을 갖는 광을 신체부위에 조사하기 위한 발광다이오드들과, 상기 기판의 상부에 설치되는 커버를 포함하며, 신체부위의 굴곡에 따라 유연하게 변형이 가능한 광조사유닛과, 광조사유닛과 전기적으로 연결되어 상기 광조사유닛을 조작하기 위한 컨트롤패널을 구비한다.

Description

LED를 이용한 광치료 장치{photo therapy apparatus using led}

본 발명은 LED를 이용한 광치료 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정한 신체 부위에 부착하여 환부에 LED광을 조사하여 다양한 질병을 치료할 수 있는 LED를 이용한 광치료 장치에 관한 것이다.

광 치료(photo therapy)란 치료부위에 특정 파장의 광선을 조사하여 세포 조직을 자극함으로써 질병을 치료하는 시술방식이다.

LED 광치료기기는 장비의 구성이 간단하고 사용이 편리하여 최근 급속하게 그 사용이 증가하고 있는데, 특히 상처 치유, 족부궤양, 여드름 치료, 비 흑색종 피부암(Non-melanoma Skin Cancer), 백반증, 건선, 통증 완화, 피부개선 등 각종 질환 치료 및 미용 등에 사용되고 있다.

대한민국 등록특허 10-0839022호에는 다파장 출력 의료용 ＬＥＤ 광치료기기가 개시되어 있다. 상기 다파장 출력 의료용 ＬＥＤ 광치료기기는 부피가 크고 무거워 휴대가 어렵다는 문제점이 있다.

이에 따라 패드 형태의 광치료기기가 개발되고 있으나, 파장이 한정되어 있으며 신체의 다양한 부위에 부착이 어렵다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 10-0839022호: 다파장 출력 의료용 ＬＥＤ 광치료기기

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 가볍고 부피가 작아 특정 신체부위에 부착하여 사용이 가능하며, 파장의 종류와 광의 조사량, 세기, 조사시간을 자유롭게 조절할 수 있어 치료 효과가 높은 LED를 이용한 광치료 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED를 이용한 광치료 장치는 기판과, 상기 기판의 하부에 설치되며 다수의 장착홀들이 형성된 점착시트와, 상기 기판에 장착되어 상기 장착홀들에 하나씩 배치되며 적어도 하나 이상의 파장 영역을 갖는 광을 신체부위에 조사하기 위한 발광다이오드들과, 상기 기판의 상부에 설치되는 커버를 포함하며, 신체부위의 굴곡에 따라 유연하게 변형이 가능한 광조사유닛과; 상기 광조사유닛과 전기적으로 연결되어 상기 광조사유닛을 조작하기 위한 컨트롤패널;을 구비한다.

상기 발광다이오드들은 405 내지 420nm 파장의 광을 발생시키는 제 1발광다이오드들과, 630 내지 640nm 파장의 광을 발생시키는 제 2발광다이오드들과, 800 내지 900nm 파장의 광을 발생시키는 제 3발광다이오드들을 구비한다.

상기 발광다이오드들은 상기 컨트롤패널에 의해 광의 조사량, 세기, 조사시간을 조절할 수 있다.

상기 기판과 상기 커버 사이에 금속박판이 설치되며, 상기 금속박판의 상면에는 상방으로 볼록한 산부와 하방으로 오목한 골부가 교대로 형성되고, 상기 금속박판의 하면에는 오목하게 패인 인입홈이 일정 간격으로 형성되되 상기 산부의 정점과 대응되는 위치에 형성되고, 상기 인입홈에는 탄성체가 충진된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 가볍고 부피가 작아 어깨, 다리, 발, 등, 가슴 등과 같은 다양한 신체 부위에 부착하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 파장의 종류와 광의 조사량, 세기, 조사시간을 자유롭게 조절할 수 있으므로 환부나 질환의 종류에 따라 적절한 파장과 광의 조사량, 세기, 조사시간을 선택할 수 있어서 치료 효과를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 LED를 이용한 광치료 장치의 사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 광조사유닛의 단면도이고,
도 3은 도 1의 LED를 이용한 광치료 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 4는 도 1의 LED를 이용한 광치료 장치의 사용상태를 나타낸 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 LED를 이용한 광치료 장치에 적용된 광조사유닛의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 LED를 이용한 광치료 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 LED를 이용한 광치료 장치는 신체의 일부위에 광을 조사하는 광조사유닛(10)과, 광조사유닛(10)과 전기적으로 연결되어 광조사유닛(10)을 조작하기 위한 컨트롤패널(30)을 구비한다.

광조사유닛(10)은 일 예로 사각 패드 형태로 형성된다. 도시된 바와 달리 광조사유닛은 크기나 형태가 다양하게 변화될 수 있음은 물론이다.

광조사유닛(10)은 신체부위의 굴곡에 따라 유연하게 변형이 가능하도록 구성된다. 이러한 광조사유닛(10)은 신체의 특정 부위에 부착되어 피부에 광을 조사하는 역할을 한다.

도시된 광조사유닛(10)은 기판(11)과, 기판(11)의 하부에 설치되며 다수의 장착홀들이 형성된 점착시트(16)와, 기판(11)에 장착되어 장착홀들에 하나씩 배치되며 적어도 하나 이상의 파장 영역을 갖는 광을 신체부위에 조사하기 위한 발광다이오드들(12)과, 기판(11)의 상부에 설치되는 커버(17)를 구비한다.

기판(11)은 신체에 부착이 용이하도록 유연하게 변형이 가능한 연성회로기판이 사용된다. 기판(11)의 일측에는 발광다이오드(12)에 전원을 공급하기 위한 케이블(5)이 연결되어 있다. 전선 케이블(5)은 컨트롤패널(30)과 연결되어 컨트롤패널(30)로부터 전원이 발광다이오드(12)에 공급된다.

기판(11)에는 다수의 발광다이오드(12)가 장착된다.

발광다이오드(12)는 광조사유닛(10)이 신체에 접촉하였을 때, 접촉된 피부 표면의 살균작용 또는 수복효과를 얻기 위한 것이다. 발광다이오드(12)에서는 인체에 무해한 파장의 살균력을 갖는 자외선을 조사하여 접촉되는 피부의 미생물 또는 세균을 살균하여 세균에 의한 환부의 2차 감염을 방지 또는 여드름의 치료에 유용한다. 그리고 발광다이오드는 근적외선을 조사하여 피부의 손상된 조직을 수복할 수 있는데, 수복이란 염증과 연관되는데 염증부위에 침윤한 염증세포를 제거하고 일련의 생화학적 및 세포학적 변화로 인한 손실된 조직을 재생하여 정상상태로 돌아가게 하는 것을 일컫는다. 또한 발광다이오드는 발열하는 성질을 가지고 있기 때문에 접촉된 신체 부위를 가온하여 찜질을 하는 효과를 낼 수 있다.

발광다이오드(12)는 한가지 종류의 파장을 갖는 광을 발생시키거나, 두가지 종류 이상의 파장을 갖는 광을 발생시킬 수 있다. 가령, 발광다이오드는 3종류의 파장을 갖는 광을 각각 발생시키도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 기판(11)에 다수의 제 1발광다이오드(13)와, 다수의 제 2발광다이오드(14)와, 다수의 제 3발광다이오드(15)가 장착된다. 각 발광다이오드들은 교대로 배치될 수 있다.

제 1발광다이오드(13)는 405 내지 420nm 파장의 광을 발생시킨다. 이러한 파장의 광은 피부의 상피조직에 흡수되어, 포피린(porphyrine)을 자극하여 세포내의 단일 산소를 보다 많이 생산하게 만들어 박테리아를 괴멸시키므로 여드름과 같은 질환 치료에 유용하다.

제 2발광다이오드(14)는 630 내지 640nm 파장의 광을 발생시킨다. 이러한 파장의 광은 피부의 진피조직까지 침투되어 미토콘트리아를 자극하고 ATP생성을 활성화시킨다. 이를 통해 세포전도(cellular turnover), 표면순환(superficial circulation) 및 반염증 방출(anti-inflammatory emission) 등을 유도한다.

그리고 제 3발광다이오드는 800 내지 900nm 파장의 광을 발생시킨다. 이러한 파장의 광은 피부 깊숙이 침투하여 세포를 자극하고, 통증을 완화시킨다.

이와 같이 본 발명은 다양한 종류의 파장을 갖는 발광다이오드들(12)을 함께 사용함으로써 다양한 치료효과를 갖는다.

기판(11)의 하면에는 피부와 접촉하는 점착시트(16)가 설치된다.

잠착시트(16)는 별도의 접착층 없이 점착시트(16) 자체만으로 피부에 부착ㄷ될 수 있다. 이는 점착시트(16)의 소재 또는 구조에 의해 구현될 수 있다. 도시된 예에서는 점착시트(16)는 연질의 실리콘 소재로 성형된다. 실리콘 소재는 일반적으로 실리콘을 포함하는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 플라스틱, 고무, 폼, 겔, 필름, 접착제 또는 기타 그러한 재료를 포함한다. 본 발명에 적용되는 실리콘 소재는 통상적으로 피부 친화적이고, 자극을 유발하지 않고 피부에 부착될 수 있다. 실리콘 소재는 생체부위의 피부가 움직일 때 피부와 부착된 상태가 유지될 수 있을 정도로 충분히 유연하다. 실리콘 소재의 일 예로 다우코닝사(Dow Corning Corporation)의 Bio-PSA 7-4560, Bio-PSA-74101 등을 이용할 수있다.

점착시트(16)는 다수의 장착홀들이 형성된다. 장착홀 각각에 하나의 발광다이오드(12)가 배치되어 피부를 향해 광을 조사할 수 있도록 한다.

커버(17)는 기판(11)의 상부에 설치되어 기판(11)을 보호한다. 커버(17)는 얇은 사각의 판 형태로 이루어진다. 커버(17)는 유연한 합성수지 소재로 형성된다.

컨트롤패널(30)은 케이블(5)에 의해 광조사유닛(10)과 전기적으로 연결되어 광조사유닛(10)을 조작한다.

컨트롤패널(30)은 내부에 제어부(33)와 전원부(34)가 설치된다.

제어부(33)는 마이크로프로세서와 각종 구동회로로 이루어진다. 이러한 제어부(33)는 사용자의 조작에 의해 제 1 내지 제 3발광다이오드(13,14,15) 중 어느 하나 이상을 선택적으로 작동시킨다. 또한, 제어부(33)는 발광다이오드(12)의 광 조사량, 광 세기, 광 조사시간을 제어한다.

전원부(34)로 배터리를 이용할 수 있다.

그리고 사용자의 조작이 가능하도록 컨트롤패널(30)에는 조작부(31)가 마련된다. 조작부(31)는 다수의 버튼으로 이루어질 수 있다. 가령, 전원버튼, 광 조사량조절버튼, 광 세기 조절버튼, 광 조사시간 조절버튼 등으로 이루어질 수 있다. 이 외에도 조작부는 버튼 대신에 터치스크린으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

컨트롤패널(30)에는 디스플레이부(33)가 설치될 수 있다. 디스플레이부(33)를 통해 사용자가 입력한 값을 표시하거나, 현재의 상태 등 각종 정보를 출력하여 나타낼 수 있다.

상술한 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 팔(1)에 부착하여 사용할 수 있다. 이 외에도 어깨, 다리, 발, 등, 가슴 등과 같은 다양한 신체 부위에 부착하여 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 가볍고 부피가 작아 특정 신체부위에 부착하여 사용이 가능하다. 또한, 본 발명은 파장의 종류와 광의 조사량, 세기, 조사시간을 자유롭게 조절할 수 있으므로 환부나 질환의 종류에 따라 적절한 파장과 광의 조사량, 세기, 조사시간을 선택할 수 있어서 치료 효과를 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 기판과 커버 사이에 금속박판이 설치될 수 있다. 금속박판은 광조사유닛의 강도를 높임과 동시에 변형력을 향상시킨다.

도 5를 참조하면, 광조사유닛(40)은 기판(11)과, 기판(11)의 하부에 설치되며 다수의 장착홀들이 형성된 점착시트(16)와, 기판(11)에 장착되어 장착홀들에 하나씩 배치되며 적어도 하나 이상의 파장 영역을 갖는 광을 신체부위에 조사하기 위한 발광다이오드들(12)과, 기판(11)의 상부에 설치되는 금속박판(20)과, 금속박판(20)의 상부에 설치된 커버(17)를 구비한다.

기판(11), 점착시트(16), 발광다이오드(12), 커버(17)는 상술한 실시 예와 동일하므로 설명은 생략한다.

금속박판(20)은 기판(11)과 커버(17) 사이에 설치된다. 금속박판(20)과 기판 (11)사이에 접착층(27)이 형성되고, 금속박판(20)과 커버(17) 사이에 접착층(28)이 형성된다.

금속박판(20)은 얇은 금속판으로 이루어진다. 금속박판(20)은 알루미늄 소재로 형성될 수 있다.

금속박판(20)의 상면에는 상방으로 볼록한 산부(21)와 하방으로 오목한 골부(23)가 교대로 형성된다. 이와 같이 산부(21)와 골부(23)가 형성된 금속박판(20)의 상부는 파형으로 형성되므로 금속박판(20)의 변형력을 높임과 동시에 접착층층(28)과의 결합력을 향상시킬 수 있다.

파형의 패턴이 형성된 프레스 금형으로 금속박판(31)의 상부를 가압하여 금속박판(31)에 산부(33)와 골부(35)를 형성할 수 있다.

금속박판(20)의 하면에는 다수의 인입홈(24)이 일정 간격으로 나란하게 형성된다. 인입홈(24)은 산부(21)의 정점과 대응되는 위치에 형성된다. 인입홈(24)에는 탄성체(25)가 충진된다. 탄성체(25)의 일 예로 엘라스토머(elastomer)를 들 수 있다. 엘라스토머로 실리콘 엘라스토머를 이용할 수 있다. 또한, 엘라스토머로 에틸렌-올레핀 블록 코폴리머, 스타이렌-이소프렌-스타이렌 코폴리머, 에틸렌-α-올레핀 랜덤 코폴리머 중에서 어느 하나를 이용할 수 있다.

상술한 금속박판(20)은 변형이 용이함과 동시에 인입홈(24)에 충진된 탄성체(39)에 의해 복원력을 크게 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 광조사유닛 11: 기판
12: 발광다이오드 16: 점착시트
17: 커버 20: 컨트롤패널

Claims (4)

1. 기판과, 상기 기판의 하부에 설치되며 다수의 장착홀들이 형성된 점착시트와, 상기 기판에 장착되어 상기 장착홀들에 하나씩 배치되며 적어도 하나 이상의 파장 영역을 갖는 광을 신체부위에 조사하기 위한 발광다이오드들과, 상기 기판의 상부에 설치되는 커버를 포함하며, 신체부위의 굴곡에 따라 유연하게 변형이 가능한 광조사유닛과;
   상기 광조사유닛과 전기적으로 연결되어 상기 광조사유닛을 조작하기 위한 컨트롤패널;을 구비하고,
   상기 기판과 상기 커버 사이에 금속박판이 설치되며,
   상기 금속박판의 상면에는 상방으로 볼록한 산부와 하방으로 오목한 골부가 교대로 형성되고, 상기 금속박판의 하면에는 오목하게 패인 인입홈이 일정 간격으로 형성되되 상기 산부의 정점과 대응되는 위치에 형성되고,
   상기 인입홈에는 탄성체가 충진된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 광치료 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드들은 405 내지 420nm 파장의 광을 발생시키는 제 1발광다이오드들과, 630 내지 640nm 파장의 광을 발생시키는 제 2발광다이오드들과, 800 내지 900nm 파장의 광을 발생시키는 제 3발광다이오드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 광치료 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드들은 상기 컨트롤패널에 의해 광의 조사량, 세기, 조사시간을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 광치료 장치.
4. 삭제

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