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KR20170135913A - 광선치료 광 엔진 - Google Patents

광선치료 광 엔진 Download PDF

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Publication number
KR20170135913A
KR20170135913A KR1020177032095A KR20177032095A KR20170135913A KR 20170135913 A KR20170135913 A KR 20170135913A KR 1020177032095 A KR1020177032095 A KR 1020177032095A KR 20177032095 A KR20177032095 A KR 20177032095A KR 20170135913 A KR20170135913 A KR 20170135913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light emitting
emitting diodes
thermally conductive
core substrate
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020177032095A
Other languages
English (en)
Inventor
안드레 에스 가믈란
마틴 씨. 그로스
잭 슈미트
윌리엄 잭 3세 맥네이시
Original Assignee
클래러파이 메디칼, 인크.
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 클래러파이 메디칼, 인크. filed Critical 클래러파이 메디칼, 인크.
Publication of KR20170135913A publication Critical patent/KR20170135913A/ko
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Abstract

환자에게 광선치료를 수행하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법이 본원에 설명된다. 광선치료 광 엔진은 다른 구성요소와 조합되어, 환자에게 광선치료법에 따른 치료를 제공하는 광선치료 시스템을 형성한다. 광선치료 시스템은, 원격 연산 디바이스와 통신하도록 구성되는 광 엔진을 포함하는 핸드 헬드 시스템(hand held system)으로서 실시될 수 있다.

Description

광선치료 광 엔진
상호 참조
본 출원은 2015년 4월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/146,124호의 이익을 주장하며, 상기 가특허 출원은 인용함으로써 그 전체 내용이 본원에 포함된다.
기술분야
본 발명은 광선치료 광 엔진(phototherapy light engine)에 관한 것이다.
광선치료(phototheraphy)는, 병변, 질환, 또는 환자의 상태를 치료하기 위해 인위적인 광원에 의해 발생되는 광 또는 자연적인 햇빛에 환자를 노출시키는 것이다. 특정 파장 또는 특정 파장 범위의 광은, 특정 병변, 질환 또는 상태에 대해 최적의 치료를 제공하는 것으로 확인되었다. UVB 범위는 구체적인 치료상 파장 범위의 예이다.
발광 다이오드는, 광선치료에 사용하기에 적합한 파장 범위에 있는 광을 발생시키는 데 사용될 수 있는 광원이다. 발광 다이오드는 2-리드 반도체 광원(2-lead semiconductor light source)을 포함하며, 이러한 발광 다이오드는 작동될 때 광을 방출한다. 적절한 전압이 발광 다이오드의 리드(lead)에 인가될 때, 광자 형태로 에너지가 방출된다. 최신 발광 다이오드는, UVB 범위의 파장을 비롯하여 자외선 범위의 파장을 포함하는 다양한 파장의 광자를 릴리스(release)하도록 구성될 수 있다.
광선치료는 현재 피부 질환, 수면 장애 및 정신 질환을 비롯하여 소정 범위의 질환 및 질병을 치료하는 데 사용된다.
환자에게 광선치료용 광을 전달하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법이 본원에 설명된다. 본원에서 설명되는 디바이스, 시스템, 및 방법은, 무엇보다도, 광선치료 수행 모드, 치료 위치에 부여되는 광의 균일도, 달성 가능한 광출력의 파워, 및 비교적 저렴한 생산 비용 면에서, 광선치료의 수행에 적절하다.
본원에서 설명되는 수행 모드는, 본원에서 설명되는 디바이스, 시스템, 및 방법이 핸드 헬드 디바이스(hand-held device)를 이용하여 실시될 수 있다는 점에서 적절하다. 통상적인 광선치료 제공 디바이스는 대형이며 복잡하고, 이에 따라 핸드 핼드 용도에는 적합하지 않다. 핸드 헬드 용도는, 예를 들어 환자에 대한 사용의 용이성 면에서 편리한 모드이기 때문에 유리하며, 추가적으로 핸드 헬드 용도는, 예컨대 치료를 요하는 영역에 환자가 직접 치료를 행할 수 있도록 하기 때문에 유리하다. 핸드 헬드 용도는, 적어도 부분적으로 광선치료를 제공함에 있어서 발광 다이오드의 사용이 적절하기 때문에 달성 가능하다. 발광 다이오드는, 통상 1 제곱 밀리미터 미만인 매우 작은 다이 크기를 갖는다. 개별적으로 패키징된 발광 다이오드는 또한 통상 15 제곱 밀리미터 미만의 작은 크기를 갖는다. 발광 다이오드는 또한, 파워 일렉트로닉스(power electronics)의 크기를 감소시키고 디바이스가 배터리 작동형 공급원을 이용하여 용이하게 구동될 수 있게 하는, 저전압 전자장치로 구동될 수 있다는 장점을 갖는다. 발광 다이오드의 작은 크기는, 직경 면에서 또는 크기 면에서 자체로 비교적 작고 비교적 작은 다른 구성요소와 조합되어 핸드 헬드 용도에 적절한 독특한 광선치료 디바이스를 형성할 수 있는, 어레이(array)로 발광 다이오드를 사용하는 것을 가능하게 한다.
획득 가능한 광출력의 파워는 또한 본원에서 설명하는 디바이스, 시스템, 및 방법에 적절하다. 개선된 광출력은, 예를 들어 치료 시간을 단축시킬 것으로 예상될 수 있기 때문에 유리하며, 이에 따라 치료 협조를 향상시키고, 또한 예컨대 더욱 비용 효과적인 치료를 제공할 수 있기 때문에 유리하다. 개선된 광출력은, 적어도 부분적으로, 다수의 반사기 및 반사기 유형의 사용과 조합하여 열 제어를 이용함으로써 달성된다. 발광 다이오드 출력은 발광 다이오드의 온도가 상승함에 따라 극적으로 저하되는 것이 일반적이다. 일부 경우에 있어서, 이러한 출력은 단지 자체 가열만으로도, 달성 가능한 파워의 50% 미만으로 떨어질 수 있다. 또한, 이러한 온도 상승을 제어하면, 본원에서 설명하는 디바이스가 높은 작동 온도와 관련된 효율 손실을 겪지 않으면서 보다 높은 파워 레벨에서 발광 다이오드를 구동할 수 있도록 할 수 있다. 추가적으로, 반사기를 이용하면, 본원에서 설명하는 디바이스가 개선된 효율로 목표 영역에 방출 광을 지향시키는 것을 허용할 수 있도록 할 수 있다. 발광 다이오드는 보통 모든 방향으로 광을 출력시키며, 반사기를 사용하지 않으면, 일부 경우에 있어서 방출된 광의 50%를 넘는 광이 주위 재료로 흡수되어 소실될 수 있다.
본원에서 설명하는 시스템 및 디바이스는 또한 생산 비용 면에서 적절하다. 높은 비용은 일반적으로 광선치료 시장에 진압하는 데 걸림돌이 된다. 더 낮은 생산 비용은, 예컨대 감당할 수 있는 비용으로 가정에서 사용하기 위한 디바이스가 제공될 수 있도록 하기 때문에 유리하다. 비용 절감은, 적어도 부분적으로, 열 제어 및 반사기의 사용에 따른 효율 이득으로 인해 광선치료에 요구되는 광 방출을 위한 LED의 개수를 줄일 수 있기 때문에 달성 가능하다.
구체적으로, 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 열 전도성 금속 코어 기판; 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되도록 구성되는 복수 개의 발광 다이오드; 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 복수 개의 광 반사기; 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 칼라(collar); 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 적어도 일부를 덮도록 위치 설정되고 상기 칼라에 결합되는 윈도우(window); 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제2 표면에 결합되는 히트 싱크(heat sink)를 포함하는 광선치료 광 엔진 디바이스가 본원에서 설명된다.
또한, 복수 개의 발광 다이오드를 구동하도록 구성되는 하나 이상의 전류 구동기와 함께 열 전도성 코어 기판 및 이 열 전도성 코어 기판에 결합되도록 구성되는 복수 개의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 전류 구동기에 결합되는 마이크로프로세서로서, 상기 전류 구동기의 전류 출력을 제어하는 것인 마이크로프로세서; 상기 마이크로프로세서에 결합되는 사용자 인터페이스로서, 상기 복수 개의 발광 다이오드에 대한 제어를 사용자에게 제공하도록 구성되는 것인 사용자 인터페이스; 상기 마이크로프로세서에 결합되는 무선 리시버(receiver)를 더 포함하는 광선치료 시스템이 본원에 설명된다.
또한, 광선치료 디바이스를 열적으로 보상하는 방법으로서, 열 전도성 코어 기판에 열적으로 또는 물리적으로 결합되는 서미스터(thermister)와 함께 복수 개의 발광 다이오드에 결합되는 열 전도성 코어 기판; 검색 가능한 데이터 저장 메모리와 결합되거나 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 포함하는 마이크로프로세서를 포함하는, 환자에 대한 광선치료 시스템을 제공하는 단계; 상기 서미스터를 이용하여 상기 광선치료 시스템의 작동 중에 온도 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 방법이 본원에 설명된다. 상기 방법은, 상기 온도 데이터에 기초하여 상기 마이크로프로세서를 이용함으로써 상기 복수 개의 발광 다이오드의 광 방출의 지속시간 및 상기 복수 개의 발광 다이오드에 공급되는 전력량 중 적어도 하나를 조절하는 단계, 그리고 상기 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 이용하여 상기 온도 데이터를 저장하는 단계를 더 포함한다.
참조에 의한 통합
본 명세서에서 언급되는 모든 공보, 특허, 및 특허 출원은, 각각의 개별적인 공보, 특허, 또는 특허 출원이 인용함으로써 구체적으로 그리고 개별적으로 포함되도록 표시되는 바와 동일한 수준으로 인용함으로써 본원에 포함된다.
본원에서 설명하는 디바이스, 시스템, 및 방법의 신규 특징은, 첨부된 청구범위에 구체적으로 기술되어 있다. 본원에서 설명하는 디바이스, 시스템, 및 방법의 특징 및 장점에 대한 더욱 양호한 이해는, 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예를 기술하는 이하의 상세한 설명 및 그 첨부 도면을 참고하여 달성될 것이다.
도 1a는 본원에서 설명하는 광선치료 시스템의 실시예에 대한 전방 사시도를 도시한 것이다.
도 1b는 본원에서 설명하는 광선치료 시스템의 실시예에 대한 상부 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본원에서 설명하는 광 엔진의 실시예에 대한 상부 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 광 엔진의 실시예에 대한 전방 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본원에서 설명하는 광 엔진의 실시예에 대한 분해도를 도시한 것이다.
도 5는 본원에서 설명하는 열 전도성 코어 기판의 개략적인 상부도이다.
도 6은 본원에서 설명하는 광선치료 시스템을 형성하기 위해 광 엔진 디바이스와 조합되는 구성요소를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본원에서 설명하는 실시예에 따른 디바이스 및 시스템을 이용하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
환자에게 광선치료를 제공하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법이 본원에 설명된다. 본원에 개시되는 본 발명의 사상에 대한 적어도 하나의 실시예를 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 사상은, 본 출원에서 이하의 설명에 기술되거나 도면에 제시된 구성요소의 구성, 실험, 예시적인 데이터 및/또는 배치에 대한 세부사항으로 한정되는 것이 아니라는 점을 이해해야 한다. 여기 개시되고 청구된 본 발명의 사상은, 다양한 실시예로 가능하며, 다양한 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다. 또한, 본원에서 채용되는 구문 및 용어는 오직 설명의 목적을 위한 것이며, 어떠한 방식으로도 한정하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다.
설명하는 주제 대상의 실시예에 대한 이하의 상세한 설명에 있어서, 본 발명의 사상에 대한 보다 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 세부사항이 설명된다. 그러나, 본 개시내용에서의 본 발명의 사상은 이러한 구체적인 세부사항 없이도 실시될 수 있다는 점은 당업자에게 명확할 것이다. 다른 경우에 있어서, 본 개시내용을 불필요하게 복잡하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 특징은 상세하게 설명되지 않는다.
또한, 명시적으로 반대로 언급되지 않는다면, “또는”은 포괄적인 것을 가리키며, 배타적인 “또는”이 아니다. 예를 들면, 조건 A 또는 B는 다음 중 임의의 상태, 즉 A가 참(또는 A가 존재함)이고 B가 거짓(또는 B가 존재하지 않음)인 것, A가 거짓(또는 A가 존재하지 않음)이고 B가 참(또는 B가 존재함)인 것, 그리고 A 및 B 양자 모두가 참(또는 A 및 B 양자 모두가 존재함)인 것 중 임의의 상태에 의해 충족된다.
추가적으로, 본원에서의 실시예의 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 단수 표현이 채용된다. 이는 단지 편의를 위한 것이며, 본 발명의 사상에 대한 대략적인 개념을 제공하려는 것이다. 이러한 기재는 하나 또는 적어도 하나를 포함하도록 독해되어야 하며, 달리 의미하는 바가 명확하지 않은 경우 단수 표현은 복수를 또한 포함한다.
용어 “환자”는, 본원에서 사용될 때, 사람인 환자 또는 임의의 동물인 환자를 가리킬 수 있다.
마지막으로, 본원에서 사용될 때, “일 실시예” 또는 “실시예”라는 임의의 기재는, 실시예와 관련하여 설명되는 구체적인 요소, 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 위치에서 구문 “일 실시예에 있어서”가 나타나는 것은 모두가 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
환자에게 광선치료를 제공하기 위한 디바이스, 시스템, 및 방법이 본원에 설명된다. 실시예에 있어서, 광선치료 디바이스는 광 엔진을 포함한다. 광 엔진은, 환자에게 광선치료를 수행하기 위해 구성되는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함한다.
실시예에 있어서, 광 엔진은 열 전도성 코어 기판에 결합되는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함한다. 상기 열 전도성 코어 기판은 금속 재료 또는 비금속 재료를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 열 전도성 코어 기판은 알루미늄을 포함한다. 열 전도성 금속 코어 기판으로서 사용하기에 적합한 금속에 대한 다른 비한정적인 예는, 구리, 금, 철, 납, 니켈, 은, 티타늄뿐만 아니라 이러한 금속들 상호간의 합금 및 임의의 다른 금속(들)을 포함한다. 실시예에 있어서, 열 전도성 재료는 세라믹을 포함한다. 실시예에 있어서, 열 전도성 코어 기판은 두께가 대략 1 mm이다. 실시예에 있어서, 열 전도성 코어 기판의 두께는 0.5 mm 내지 5 mm의 범위이다. 실시예에 있어서, 열 전도성 코어 기판의 두께는 0.5 mm 내지 10 mm의 범위이다. 실시예에 있어서, 기판의 열 전도도는 1 W/mK 내지 5 W/mK의 범위이다.
실시예에 있어서, 하나 이상의 발광 다이오드는 열 전도성 코어 기판에 결합된다. 복수 개의 발광 다이오드는, 예컨대 적어도 하나의 미가공 다이 발광 다이오드(bare die light emitting diode)를 포함할 수 있다. 복수 개의 발광 다이오드는, 전체적으로, 예컨대 가공 다이 발광 다이오드(non-bare die light emitting diode)를 포함할 수 있다. 복수 개의 발광 다이오드는, 전체적으로, 예컨대 미가공 다이 발광 다이오드(bare die light emitting diode)를 포함할 수 있다. 미가공 다이 발광 다이오드는, 발광 다이오드와 함께 보통 사용되는 추가적인 패키징이 없다. 가공 다이 발광 다이오드에 비해, 미가공 다이 발광 다이오드의 예시적인 이익은, LED 접합부에 대한 열 전도를 방해하는 물질이 없는 것이다. 가공 다이 발광 다이오드에 비해, 미가공 다이 발광 다이오드의 다른 예시적인 이익은, 개선된 에너지 효율, 그리고 보통의 발광 다이오드 패키징과 관련된 열적 제한이 없는 것이다. 가공 다이 발광 다이오드에 비해, 미가공 다이 발광 다이오드의 다른 예시적인 이익은, LED의 광 출력을 감소시키거나 제한하는 재료가 없는 것이다. 실시예에 있어서, 복수 개의 발광 다이오드는 열 전도성 코어 기판의 일 표면 상에 어레이(array)로 배치된다. 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드와 공기 사이의 내부 굴절로 인한 광학 손실을 감소시키기 위해, 복수 개의 광학적으로 투과성인 덮개가 공기 간격(air gap) 없이 상기 발광 다이오드와 바로 접촉하게 위치 설정된다. 실시예에 있어서, 상기 투과성 덮개는 실리콘 또는 실리콘에 기초한 제형(formulation)으로 이루어진다.
실시예에 있어서, 하나 이상의 발광 다이오드는 열 전도성 코어 기판에 직접 결합된다. 발광 다이오드는, 예컨대 열 전도성 코어 기판에 직접 발광 다이오드를 납땜함으로써 열 전도성 코어 기판에 직접 결합될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 발광 다이오드는 전도성 에폭시를 이용하여 부착되거나 또는 소결 프로세스를 이용함으로써 용합될 수 있다.
실시예에 있어서, 하나 이상의 발광 다이오드는, 결국 열 전도성 코어 기판에 결합되는 접촉 패드에 결합된다. 실시예에 있어서, 상기 접촉 패드는, 열 전도성 코어 기판으로부터 접촉 패드를 전기적으로 절연시키기 위한 얇은 유전체 층에 의해 열 전도성 코어 기판으로부터 분리된다.
실시예에 있어서, 접촉 패드는, 발광 다이오드의 면적보다 실질적으로 넓고 및/또는 큰 면적을 갖는다. 접촉 패드의 큰 면적의 예시적인 이익은, 접촉 패드로부터 유전체 매체를 통해 열 전도성 코어 기판으로 열이 전달되도록 하는 큰 영역을 제공하는 것이다. 이러한 실시예에 있어서, 발광 다이오드에 의해 발생되는 열은, 발광 다이오드로부터 열 전도성 코어 기판으로 직접 전달되기보다는 접촉 패드의 표면을 통해 분산된다.
실시예에 있어서, 접촉 패드는 열 전도성 금속을 포함한다. 열 전도성 금속으로서 사용하기에 적합한 금속에 대한 비한정적인 예는, 구리, 주석, 금, 철, 납, 니켈, 은, 및 티타늄뿐만 아니라 이러한 금속들 상호간의 합금 및 임의의 다른 금속을 포함한다.
실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 6 제곱 밀리미터이거나, 또는 발광 다이오드 상의 접촉 면적의 대략 50배이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 10 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 9 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 8 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 7 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 5 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 4 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 3 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 2 제곱 밀리미터이다. 실시예에 있어서, 접촉 패드의 면적은 약 1 제곱 밀리미터이다.
실시예에 있어서, 복수 개의 발광 다이오드는 복수 개의 스트링(string)으로 배치된다. 발광 다이오드의 각각의 스트링은, 예를 들어, 별도로 구동될 수도 있고, 또는 예컨대 각각의 스트링에서의 전류가 매칭(matching)될 수도 있다. 실시예에 있어서, 각각의 스트링의 구동 전류는, 광 엔진의 출력에서 광학적 균일도를 개선하기 위해 독립적으로 조정된다.
실시예에 있어서, 하나 이상의 발광 다이오드는, 치료될 광선치료 목표 영역에 대해 안쪽으로 리세스(recess)되도록 위치 설정된다. 리세스된 발광 다이오드는, 예컨대 목표하는 피부 표면으로 전달되기 이전에 리세스된 공간 내에서 함께 혼합되는 광을 생성한다. 다른 실시예에 있어서, 발광 다이오드들은, 목표하는 표면 상에서 균일한 강도의 광을 생성하기 위해, 서로에 대해 대략 등거리에 배치된다. 다른 실시예에 있어서, 반사기는, 목표하는 표면 상에서 균일한 강도의 광을 생성하기 위해 소정의 방식으로 위치 설정되고 각도 설정된다.
실시예에 있어서, 광 엔진은 하나 이상의 반사기를 또한 포함한다. 하나 이상의 반사기는, 예컨대 알루미늄과 같은 반사성 금속을 포함할 수 있다. 하나 이상의 반사기는, 반사성 코팅으로 코팅된 재료를 포함할 수 있다. 반사기는, 예컨대, 표면 상에 알루미늄 박막이 성막되어 있는 폴리머를 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 하나 이상의 원추 형상의 반사기는 하나 이상의 발광 다이오드와 1:1 관계를 나타내는데, 열 전도성 기판의 표면 상에서의 각각의 발광 다이오드는 원추 형상의 반사기 내부에 위치 설정된다. 대안으로 또는 추가적으로, 복수 개의 발광 다이오드는 둘레에서 반사기와 함께 소정 영역 내에 위치 설정될 수 있다.
실시예에 있어서, 복수 개의 원추 형상의 반사기는 서로 연결되어, 계란 상자와 유사한 형상 및 구성을 갖는 단일 유닛을 형성한다.
실시예에 있어서, 광 엔진은 하우징을 더 포함하는데, 상기 하우징은 적어도 하나의 개방부(opening) 또는 개구(aperture)를 갖는다. 실시예에 있어서, 열 전도성 코어 기판은 하우징 내에 위치 설정되며, 하우징 상의 개방부 또는 개구에 대해 리세스되어 발광 다이오드가 개방부 또는 개구에 대해 리세스되도록 한다. 하우징의 내부 벽은 반사기로 라이닝(lining)될 수 있다. 하우징의 내부 벽은 반사기를 포함할 수 있다. 하우징의 내부 벽은 반사성 코팅을 포함할 수 있다. 하우징의 내부 표면 상의 반사기는 열 전도성 코어 기판에 대해 수직하게 위치 설정될 수도 있고, 대안으로 반사기는 열 전도성 코어 기판에 대해 각을 이루게 위치 설정될 수도 있다.
실시예에 있어서, 광 엔진은 하우징의 개방부 또는 개구에 위치 설정되는 윈도우를 더 포함한다. 실시예에 있어서, 상기 윈도우는, 발광 다이오드의 전체 어레이를 덮도록 위치 및 크기가 설정된다. 상기 윈도우는 예컨대 아크릴을 포함할 수 있다. 상기 윈도우는 예컨대 용융 실리카를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 상기 윈도우는 UV 투과성이다.
실시예에 있어서, 상기 윈도우는, 단지 특정 범위에 속하는 광만이 투과성을 갖도록 하기 위해 광에 대한 필터를 포함한다. 예를 들면, 이러한 실시예에서의 윈도우는 UVB 파장에서의 광에 대해 투과성을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 이러한 실시예에서의 윈도우는 300-320 나노미터의 범위에 속하는 파장을 갖는 광에 대해 투과성을 갖도록 구성될 수 있다. 실시예에 있어서, 상기 윈도우는 원하는 파장에서 벗어난 광에 대해 감쇄 효과를 나타낸다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 감쇄는, 예컨대 흡수성 광학 코팅으로 윈도우를 코팅함으로써 달성될 수 있다. 대안으로, 상기 감쇄는, 일련의 광학 간섭 코팅에 의해 달성될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 이러한 실시예에 있어서, 윈도우의 재료는, 전술한 재료에 대해 내재적인 필터링 품질을 갖도록 선택될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 이러한 실시예에 있어서, 윈도우의 두께는, 재료 두께와 관련된 필터링 품질을 갖도록 선택될 수 있다.
실시예에 있어서, 광 엔진은, 예컨대 환자의 피부 표면 상에서의 치료 영역을 한정하는 칼라를 더 포함한다. 칼라는, 윈도우가 환자와 절대로 직접 접촉하지 못하도록 하기 위해 윈도우 위로 연장되지만, 환자의 피부 표면과의 접촉이 효과적인 치료를 위해 바람직한 경우, 칼라는 환자의 피부 표면과 접촉하게 될 수 있도록 구성된다. 실시예에 있어서, 칼라는 하우징의 벽으로부터 직접 연장되는데, 윈도우는, 하우징의 벽이 윈도우 너머로 연장되도록 하우징 내에 위치 설정된다. 실시예에 있어서, 칼라는 하우징과 동일한 재료를 포함한다. 실시예에 있어서, 칼라는 생체적합성 연질 재료, 예컨대 실리콘을 포함한다. 실시예에 있어서, 칼라는 신체 윤곽에 대해 동형을 이루는 가요성 재료를 포함한다. 실시예에 있어서, 칼라는, 발광 다이오드에 의해 방출된 광이 전달되는 영역을 한정한다. 실시예에 있어서, 칼라는, 내부 벽에 의해 한정되는 치료 영역과 외부 벽에 의해 한정되는, 감지되는 치료 영역의 구분의 중요성을 완화시키기 위한 얇은 벽을 포함한다. 실시예에 있어서, 상기 칼라는, 이 칼라에 의해 한정되는 치료 영역보다 큰 영역의 균일한 치료를 용이하게 하기 위해 정사각형 또는 직사각형과 같은 형상을 갖는데, 환자는 각각의 영역을 치료한 이후에 디바이스를 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 직사각형 또는 정사각형 형상의 치료 영역은 치료할 전체 영역을 커버(cover)하도록 서로 편리하게 정렬될 수 있다. 실시예에 있어서, 칼라는 반사기로 라이닝될 수 있다. 상기 칼라는 반사기를 포함할 수 있다. 상기 칼라는 반사성 코팅을 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 칼라의 내측 표면 상의 반사기는, 하나 이상의 발광 다이오드에 의해 윈도우를 통해 방출되는 광의 균일한 컬럼(column)을 최적으로 전달하는 각도로 위치 설정된다. 실시예에 있어서, 상기 칼라는, 칼라(그리고 이에 따른 디바이스)가 피부와 접촉할 때를 나타내는 하나 이상의 센서를 포함하거나 상기 센서에 결합된다. 이러한 실시예에 있어서, 피부와의 접촉을 나타내는, 센서로부터의 신호는, 상기 디바이스가 광선치료를 행할 수 있도록 할 수 있으며, 디바이스가 피부와 더 이상 접촉하지 않음을 나타내는 신호는 디바이스가 광선치료를 행할 수 없도록 할 수 있다. 실시예에 있어서, 상기 센서는, 칼라를 누름으로써 작동되는 기계적 스위치이다.
실시예에 있어서, 광 엔진은 히트 싱크(heat sink)를 포함한다. 실시예에 있어서, 히트 싱크는, 하나 이상의 발광 다이오드가 결합되는 열 전도성 코어 기판의 표면에 대해 대향하는, 열 전도성 코어 기판의 표면 상에 위치 설정된다. 상기 히트 싱크는 전도를 통해 주위 환경에 대해 열을 교환하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 히트 싱크는, 예컨대 알루미늄과 같은 열 전도성 금속 등의 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 상기 히트 싱크는 또한 예컨대 열 전도성 플라스틱을 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 상기 히트 싱크는 엔클로저(enclosure)에 결합된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 히트 싱크는 엔클로저(enclosure)의 일부를 형성한다. 실시예에 있어서, 써멀 컴파운드(thermal compound)가 열 전도성 금속 코어 기판과 히트 싱크 사이에 적용되어 열적 커플링(thermal coupling)을 돕는다. 실시예에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 전도성 코어 기판 내에 위치 설정되며, 히트 파이프(heat pipe)로서 일반적으로 알려져 있는 상 변화 조립체(phase change assembly)를 포함한다.
실시예에 있어서, 히트 싱크는, 열 전도성 코어 기판에 대면하는 표면에 대해 반대가 되는, 히트 싱크의 표면 상에 위치 설정되는 팬(fan)에 결합된다.
또한, 하나 이상의 추가적인 구성요소와 결합되는 광 엔진을 포함하는 광선치료 시스템이 본원에서 설명된다. 상기 하나 이상의 추가적인 구성요소는, 마이크로프로세서, 검색 가능한 메모리를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체, 전류 구동기, 디스플레이를 포함하거나 디스플레이에 결합되는 그래픽 사용자 인터페이스, 서미스터, 트랜스미터, 및 리시버를 포함할 수 있다.
전류 구동기는, 이 전류 구동기가 발광 다이오드의 개별 스트링을 개별적으로 구동하게 구성되도록 하는 다수의 채널을 포함할 수 있다. 스트링을 구동하는 데 요구되는 전압을 제한하기 위해 또는 조정 메커니즘이 시스템의 출력에서 광 방출의 균일도를 개선시키는 것을 가능하게 하기 위해, 발광 다이오드를 스트링들로 분리시키는 것이 바람직할 수 있다. 실시예에 있어서, 전류 구동기는 다수의 채널 각각을 통해 구동되는 전류를 매칭시키도록 구성된다. 실시예에 있어서, 전류 구동기는, 발광 다이오드의 스트링 내의 단락 회로 또는 개방 회로를 탐지하도록 구성된다. 실시예에 있어서, 각각의 스트링의 구동 전류는 광 방출 균일도의 최적화를 용이하게 하기 위해 별도로 조정 가능하다.
사용자 인터페이스는 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 대안으로 또는 추가적으로 버튼, 스위치, 또는 토글(toggle)을 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해, 저장된 치료 또는 치료의 시퀀스(sequence)를 개시할 수 있다. 예컨대, 치료는, 치료 위치에 대해 의도되는 광선치료의 적용량 또는 유지시간을 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 디스플레이는 사용자에게 전류 치료 위치 및 치료를 위한 잔여 시간을 보여줄 수 있다.
트랜스미터는 연산 디바이스로 데이터를 무선 송신하도록 구성된다. 무선 송신되는 신호의 비한정적인 예는, 예컨대 RF 신호, 초음파 신호, 와이파이 신호, 또는 블루투스 신호를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 트랜스미터는 치료 데이터를 포함하는 무선 신호를 전송한다. 치료 데이터는 환자에게 행해지는 치료법(regimen)을 포함할 수 있다. 치료 데이터는 대안으로 또는 추가적으로 일정 데이터를 포함할 수 있는데, 상기 일정 데이터는 예컨대 환자가 광 엔진을 통해 이전에 광선치료를 받은 날짜를 포함할 수 있다. 광 엔진으로부터 무선 전송된 신호를 수신하는 연산 디바이스는 원격 서버를 포함할 수 있다. 광 엔진으로부터 무선 전송된 신호를 수신하는 연산 디바이스는, 예컨대 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 연산 디바이스를 포함할 수 있다.
리시버는 연산 디바이스로부터 무선 데이터를 수신하도록 구성된다. 무선 수신되는 신호의 비한정적인 예는, 예컨대 RF 신호, 초음파 신호, 와이파이 신호, 또는 블루투스 신호를 포함할 수 있다.
무선 수신된 데이터는, 처방된 치료 위치 및 적용량, 구성 정보 및 다른 프로그램 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 수신된 통신은, 처방된 치료 시퀀스에 대한 디바이스 사용자 인터페이스를 인에이블(enable)하게 할 수 있다.
서미스터는, 예컨대 열 전도성 금속 코어 재료에 결합될 수 있다. “서미스터”는, 본원에서 사용되는 용어로서, 서미스터, 저항형 온도 디바이스, 열전쌍, 또는 온도 측정용 집적 회로인 임의의 온도 측정 디바이스를 가리킬 수 있다. 서미스터는, 예컨대 열 전도성 금속 코어 재료 또는 발광 다이오드의 온도를 나타내는 온도를 측정한다. 발광 다이오드의 광 방출은, 발광 다이오드의 온도 및 발광 다이오드를 통해 구동되는 파워와 직접적으로 관련된다. 발광 다이오드의 온도는, 서미스터에 의해 측정될 수 있으며, 마이크로프로세서에 통신될 수 있다.
실시예에 있어서, 광선치료 시스템은, 광 방출의 측정 및 캘리브레이션(calibration)을 위해 광학 윈도우와 복수 개의 발광 다이오드 사이에 위치 설정되는 광학 파워 측정 디바이스를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로프로세서는, 한정하는 것은 아니지만, 전류 구동기, 디스플레이, 사용자 인터페이스, 서미스터, 및 무선 트랜스미터 및 리시버를 비롯한 다른 구성요소에 결합될 수 있다. 상기 마이크로프로세서는, 마이크로프로세서와 다른 구성요소 사이의 1방향 통신 및 2방향 통신 양자 모두가 가능하도록 하는 방식으로 다른 구성요소에 결합될 수 있다. 마이크로프로세서로부터 전류 구동기로의 통신은, 예컨대 채널을 통해 전류를 통과시킬 수 있다. 전류 구동기로부터 마이크로프로세서로의 통신에 의해, 예컨대 탐지된 단락 회로 또는 개방 회로가 식별될 수 있다. 실시예에 있어서, 마이크로프로세서로부터 전류 구동기로 통신되는 신호는 전류 구동기를 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)시킬 수 있다. 실시예에 있어서, 마이크로프로세서는, 디스플레이에 의해, 치료 시퀀스에 걸쳐 사용자가 안내를 받도록 할 수 있다. 사용자 인터페이스는, 마이크로프로세서로의 치료 명령을 개시하기 위해 환자 제어를 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 마이크로프로세서는 서미스터로부터 온도 데이터를 수신한다.
실시예에 있어서, 시스템 출력은, 시스템의 작동 범위에 걸쳐 시스템의 광 출력 및 온도를 측정함으로써 그리고 이러한 캘리브레이션 정보를 디바이스 메모리에 저장함으로써, 캘리브레이션된다. 다른 실시예에 있어서, 시스템 출력은, 하나 이상의 작동 온도에서 시스템의 광 출력 및 온도를 측정함으로써, 그리고 알려진 성능 정보를 이용하여 출력 테이블을 채움으로써, 캘리브레이션된다. 다른 실시예에 있어서, 서미스터에 의해 측정된 온도는, 광 엔진의 알려진 또는 측정된 출력 특성에 따라 치료 시간을 조정하기 위해 마이크로프로세서에 의해 사용된다. 예를 들면, 시스템이 섭씨 40도의 서미스터 온도에서 출력 100 mW로 캘리브레이션되고 섭씨 45도의 서미스터 온도에서 90 mW로 캘리브레이션되면, 이때 섭씨 40도에서 100 mW의 파워를 의도하는 60초의 치료는, 서미스터 온도가 섭씨 45도인 따뜻한 날에는 66초 동안 이루어지게 된다.
실시예에 있어서, 마이크로프로세서는, 예컨대 환자 데이터 또는 치료 데이터를 포함할 수 있는 데이터가 무선 트랜스미터를 통해 전송되도록 한다. 실시예에 있어서, 리시버에 의해 수신되는 정보는 마이크로프로세서로 통신되는데, 수신된 신호는 예컨대 관리하게 될 치료 상태에 관한 프로그램을 포함할 수 있다. 상기 마이크로프로세서는 전송 및 수신된 신호를 코딩(coding) 또는 디코딩(decoding)하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 환자 정보 또는 치료 데이터는, 예컨대 환자의 개인 데이터를 보호하기 위해 마이크로프로세서에 의해 코딩 또는 디코딩될 수 있다. 실시예에 있어서, 수신된 명령은 마이크로프로세서에 의해 처리되는 신호를 포함한다. 명령은, 예컨대 하나 이상의 발광 다이오드 또는 하나 이상의 발광 다이오드 스트링에 대한 전류 흐름을 차단하기 위한 신호를 포함할 수 있다. 마이크로프로세서는, 메모리를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수도 있고, 상기 저장 매체에 결합될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 예컨대 환자 식별 데이터, 치료 데이터, 또는 성능 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 있어서, 리시버에 의해 수신되는 데이터는, 다른 광선치료 디바이스 또는 광선치료 디바이스의 모집단에 의해 생성되어 있는 데이터를 포함한다. 예를 들면, 광선치료 디바이스의 모집단으로부터의 광학 성능 데이터는, 수신될 수 있으며, 마이크로프로세서로 통신될 수 있고, 이후 마이크로프로세서에 의해 사용되어, 예컨대 특정 사용 조건 하에서 시간의 경과에 따른 LED 출력 열화를 보상하기 위한 조절과 같은 조절을 행하도록 할 수 있다.
실시예에 있어서, 광선치료 시스템은 하나 이상의 배터리에 의해 전력을 공급받는다. 실시예에 있어서, 배터리 전압은 발광 다이오드의 스트링에 대한 공급 파워까지 승압된다. 실시예에 있어서, 배터리 동력식 광 엔진은 핸드 헬드 디바이스를 포함한다. 광 엔진에서 사용되는 하나 이상의 배터리는 재충전 가능한 배터리일 수 있다.
실시예에 있어서, 충전 포트와 광 엔진이 결합되면, 하나 이상의 재충전 가능한 배터리를 재충전시키도록 구성되는 도킹 스테이션(docking station) 또는 충전 포트와 광선치료 시스템이 결합된다. 실시예에 있어서, 도킹 스테이션은 광 방출의 측정 및 캘리브레이션을 위한 광학 파워 측정 디바이스를 더 포함한다.
도 1a 및 도 1b는, 본원에서 설명하는 실시예에 따른 광 엔진(100)의 실시예를 그림으로 나타내어 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 디바이스는 핸드 헬드 디바이스(100)를 포함한다. 도 1a는 핸드 헬드 디바이스(100)의 전방 사시도이다. 도 1a는 윈도우(102)를 도시하고 있다. 윈도우(102)는 핸드 헬드 디바이스(100)의 하우징에 있는 개방부 내에 위치 설정된다. 윈도우(102)는, 하나 이상의 발광 다이오드(도시되어 있지 않음)와 결합되는 열 전도성 코어 기판의 광 생성 영역을 덮도록 위치 설정된다. 윈도우(102)는, 치료용이 아닌 광 파장을 필터링하도록 또는 감쇄시키도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 윈도우(102)는, 예컨대 300-320 나노미터의 파장 범위에 속하는 광과 같이, 원하는 파장의 광에 대해 고도로 투과성을 갖도록 구성될 수 있다. 원추 형상의 반사기(104)는 다른 원추 형상의 반사기의 단일 유닛의 일부일 수 있다. 도 1a에 도시된 실시예에는, 계란 상자와 유사한 방식으로 연결되는 원추 형상의 반사기(104)를 비롯하여, 총 16개의 원추 형상의 반사기가 존재한다. 적어도 하나의 발광 다이오드(도시되어 있지 않음)가 각각의 원추 형상의 반사기 내에 위치 설정된다. 핸드 헬드 디바이스(100)의 하우징의 전체 개방부 주위에 맞춰지는 칼라(106)는 윈도우(102) 너머로 연장된다. 칼라(106)는, 만곡된 본체 표면에 맞춰지도록 동형을 형성하게 구성되는 압축성 재료로서, 또한 효과적인 치료를 위해 환자의 피부 표면과의 접촉이 바람직한 상태일 때 환자의 피부 표면과 편안하게 접촉하게 되기에 적합한 압축성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어 환자의 피부 영역을 치료하는 데 사용될 때, 핸드 헬드 디바이스(100)는, 칼라(106)의 외측 에지가 환자의 피부에 직접 접촉하도록 하는 방식으로 환자의 피부 영역에 대해 유지되도록 구성된다. 다시 말해서, 환자(또는 다른 누군가)는 환자의 피부에 대해 핸드 헬드 디바이스(100)를 유지시키며, 이에 따라 칼라(106)는 목표 영역(즉, 치료 영역)에 걸쳐 직접 윈도우(102)를 위치 설정하도록 하는 방식으로 환자의 피부와 접촉하게 된다. 일단 치료할 피부 영역 위에 유지되어 있으면, 발광 다이오드(도시되어 있지 않음)에 의해 방출되는 광은 윈도우(102)를 통과하여 치료할 피부 영역에 도달한다. 칼라(106)는, 그 내측 표면 또는 반사성 코팅 상에 반사기를 포함할 수 있다. 핸드 헬드 디바이스(100)가 환자의 피부 표면과 접촉 상태로 유지될 때, 칼라(106)는 치료 표면 영역을 한정하는데, 실질적으로 치료되는 영역은 칼라(106)의 경계에 의해 한정되는 동일한 영역을 포함한다. 도 1b는 핸드 헬드 디바이스(100)의 상부도를 도시한 것이다. 디스플레이 스크린(108)은, 그래픽 사용자 인터페이스를 형성하기 위해 사용자 제어부에 결합될 수 있는 디지털 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자 제어부(112)는 도 1b에서 시작 스위치로서 도시되어 있다. 그러나, 본원에서 설명되는 바와 같이, 사용자 제어부(112)에 대한 다수의 다른 실시예는 본원에서 설명하는 시스템, 디바이스, 및 방법과 함께 사용하기에 적합하다. 손잡이(110)는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 환자의 피부 표면과 접촉하도록 핸드 헬드 디바이스(100)를 위치 설정하는 동안 환자 또는 다른 사람에게 핸드 헬드 디바이스(100)를 잡는 편리한 방법을 제공한다.
도 2는 본원에서 설명하는 실시예에 따른 광 엔진 디바이스(200)의 사시 조감도의 실시예를 도시한 것이다. 윈도우(202)는, 발광 다이오드(도시되어 있지 않음), 열 전도성 기판 재료(도시되어 있지 않음), 및 반사기 원추부[반사기 원추부(204) 포함] 위에 위치 설정된다. 이러한 실시예에 있어서, 반사기 원추부(204)는, 상호 연결된 다른 반사기 원추부를 포함하는 대형 유닛의 일부이다. 히트 싱크(214)는, 열 전도성 기판 재료(도시되어 있지 않음) 및 반사기 원추부[반사기 원추부(204) 포함] 아래에 위치 설정된다. 히트 싱크(214)는, 핸드 헬드 디바이스가 작동될 때, 발광 다이오드 및 열 전도성 기판 재료로부터 멀리 수동적으로 열을 전도시킨다. 이러한 실시예에 있어서, 히트 싱크(214)는, 히트 싱크(214) 바로 아래에 위치 설정되는 팬(fan; 216)(팬 하우징이 도시되어 있음)에 결합된다. 팬(216)은, 발광 다이오드 및 열 전도성 기판 재료를 포함하는 디바이스를 능동적으로 냉각시키는 기능을 한다. 팬(216)은, 디바이스(200)에 전력을 제공하는 배터리 또는 다른 전원(도시되어 있지 않음)일 수 있다.
도 3은 본원에서 설명하는 실시예에 따른 광 엔진 디바이스(300)의 실시예에 대한 전방 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 칼라(306)는 윈도우(302) 너머로 연장된다. 칼라(306)는 반사기(328)를 포함할 수도 있고, 이 반사기와 결합될 수도 있다. 반사기(328)는 디바이스(300)의 하우징의 내측 벽으로부터 윈도우(302)를 넘어 칼라(306)와 함께 연속적으로 연장된다. 칼라(306)는 또한, 칼라(306)가 환자의 피부 표면과 접촉할 때 신호를 전송하는 접촉 센서(330)를 포함할 수도 있고 상기 접촉 센서에 결합될 수도 있다. 열 전도성 코어 기판(318)은, 발광 다이오드[발광 다이오드(324)를 포함]의 어레이 및 원추형 반사기[원추형 반사기(326)를 포함] 아래에 위치 설정된다. 히트 싱크(320)는, 본원에서 설명할 때, 열 전도성 코어 기판(318) 아래에 위치 설정된다. 팬(322)은, 본원에서 설명할 때, 히트 싱크(320) 아래에 위치 설정된다.
도 4는 본원에서 설명하는 실시예에 따른 광 엔진 디바이스(400)의 실시예에 대한 분해도를 도시한 것이다. 윈도우(402) 주위에 맞춰지는 프레임과 함께 칼라(406)가 도시되어 있다. 반사성 내측 표면을 갖춘 윈도우 스페이서(window spacer; 432)는 윈도우(402)를 반사기 원추부(404)로부터 구분되게 한다. 윈도우 스페이서(432)는 발광 다이오드의 어레이와 윈도우(402) 사이에 공간을 제공하며, 이에 따라 발광 다이오드는 목표하는 치료 위치에 대해 리세스된다. 리세스된 발광 다이오드로부터 방출되는 광은, 원추 형상의 반사기(404)뿐만 아니라 윈도우 스페이서(432)의 내측 표면 상의 반사기에 의해, 윈도우 스페이서(432)에 의해 마련되는 공간 내에 포커싱(focusing)된다. 발광 다이오드의 어레이에 있는 하나 이상의 발광 다이오드로부터의 광을 포커싱하기 위한 공간을 제공하면, 상기 디바이스에 의해 전달되며 목표로 하는 치료 위치의 레벨에서 균일한 광이 제공된다. 디바이스 하우징의 일부는 본원에 설명하는 바와 같은 윈도우 스페이서(432)를 포함할 수 있다. 본원에서 설명하는 바와 같은 열 전도성 코어 기판(418)은 원추 형상의 반사기(404)와 히트 싱크(420) 사이에 위치 설정된다. 히트 싱크(420) 및 팬(422)은, 본원에서 설명하는 바와 같은 열 전도성 코어 기판(418) 아래에 각각 위치 설정되는 것으로 도시되어 있다.
도 5는 본원에서 설명하는 실시예에 따른 열 전도성 코어 기판(518)의 개략적인 상부도이다. 본원에서 설명하는 바와 같이 하나 이상의 발광 다이오드(534)가 접촉 패드(536) 상에 위치 설정된다. 열 전도성 코어 기판(518)의 표면 상의 발광 다이오드는 어레이를 형성할 수 있다. 접촉 패드(536)마다 하나의 발광 다이오드(534)가 존재할 수도 있고 대안으로 다수의 접촉 패드(536) 상에 하나의 발광 다이오드(534)가 위치 설정될 수도 있다. 본원에서 설명할 때 서미스터(538)는, 열 전도성 코어 기판(518) 상에 위치 설정되는 것으로 도시되어 있다. 서미스터(538)는, 도시되는 바와 같이 열 전도성 코어 기판(518)의 중심에 위치 설정될 수도 있고, 열 전도성 코어 기판(518)에 대해 다른 위치에 위치 설정될 수도 있다.
도 6은 광선치료 시스템을 형성하기 위해 본원에서 설명하는 광 엔진 디바이스와 조합되는 구성요소를 개략적으로 나타낸 것이다. 마이크로프로세서(650)는, 본원에서 설명하는 바와 같이, 메모리를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체(646)를 포함할 수도 있고, 상기 매체에 결합될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(646)는 소프트웨어 및 데이터를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 매체(646)에 저장되는 소프트웨어는, 마이크로프로세서(650)에 의해 실행될 수도 있고, 마이크로프로세서가 예컨대 그래픽 사용자 인터페이스(640) 또는 예컨대 전류 구동기(644)와 같은 다른 구성요소에 어떻게 영향을 주는지를 한정할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(646)에 저장된 데이터는 환자 식별 정보 또는 치료 정보를 포함할 수 있다. 그래픽 사용자 인터페이스(640)는 디스플레이(642)를 더 포함할 수도 있고, 상기 디스플레이에 결합될 수도 있다. 마이크로프로세서(650)는 디스플레이(642) 상에서의 출력을 제어하도록 구성될 수 있다. 대상자에 의해 그래픽 사용자 인터페이스(640)에 입력되는 데이터 및 명령은 마이크로프로세서(650)로 전송된다. 마찬가지로, 본원에서 설명하는 바와 같은 마이크로프로세서(650)는 전류 구동기(644)로부터의 데이터를 제어 및 수신하는 양 기능을 수행한다. 본원에서 설명하는 바와 같은 서미스터(648)은, 마이크로프로세서(650)에 온도 데이터를 전송한다. 또한, 본원에서 설명하는 바와 같이, 리시버(652)는 데이터 및 명령을 마이크로프로세서(650)로 전송하며, 본원에서 설명하는 바와 같이, 마이크로프로세서(650)는 트랜스미터(654)로 데이터를 전송한다.
도 7은 본원에서 설명하는 디바이스 및 시스템을 이용하기 위한 방법(700)을 개략적으로 나타낸 것이다.
단계 702에 있어서, 본원에서 설명되는 광선치료 시스템으로서, 마이크로프로세서, 메모리를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체, 그래픽 사용자 인터페이스 및 디스플레이, 전류 구동기, 서미스터, 리시버, 및 트랜스미터를 비롯한 추가적인 구성요소와 함께 본원에서 설명하는 광 엔진을 포함하는 광선치료 시스템이 환자에게 제공된다.
단계 704에 있어서, 환자에 의해 입력된 식별 정보가 수신된다. 식별 정보는, 예컨대 환자의 성명, 패스워드 또는 개인 식별 번호를 포함할 수 있다. 환자는 식별 정보를 그래픽 사용자 인터페이스에 입력할 수 있는데, 이러한 식별 정보는 결국 마이크로프로세서 및 저장을 위한 컴퓨터 판독 가능한 매체에 전송된다.
단계 706에 있어서, 치료 방식 또는 다른 치료상 정보 중 하나 이상이 수신된다. 치료 방식은 예컨대 광선치료법에 따른 유지시간, 전달되는 광의 강도, 또는 치료할 위치를 포함할 수 있다. 치료상 정보는 예컨대 치료 이력, 치료 일정, 또는 다른 비-광선치료 지시를 포함할 수 있다. 환자는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 치료 방식 또는 치료상 정보를 입력 또는 선택할 수 있다. 환자는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 치료 방식을 선택 및 활성화할 수 있는데, 상기 치료 방식은 예컨대 광선치료 유지시간 또는 광선치료 강도를 포함하며, 이들은 결국 마이크로프로세서 및 저장을 위한 컴퓨터 판독 가능한 매체에 전송된다. 대안으로 또는 추가적으로, 치료 방식 또는 치료상 정보는, 예컨대 원격 건강 관리 제공자에 의해 리시버에 전송되는 치료 방식 또는 치료상 정보와 같이 원격 연산 디바이스로부터 수신될 수 있다.
단계 708에 있어서, 환자는, 본원에서 설명되며 목표로 하는 치료 영역과 접촉하도록 광선치료 시스템을 유지하라는 지시를 받는다.
단계 710에 있어서, 접촉 센서는, 접촉 센서가 환자의 피부 표면과 접촉할 때 마이크로프로세서에 신호를 전송한다. 본원에서 설명하는 광선치료 시스템이 환자의 피부 표면과 접촉하고 있음을 나타내며 접촉 센서로부터 수신되는 신호는, 마이크로프로세서가 광선치료를 위한 광 엔진을 인에이블(enable)하게 되도록 한다.
단계 712에 있어서, 광선치료는, 예컨대 시작 스위치를 누르고, 예를 들어 디스플레이에 치료가 종료되었음이 표시될 때까지 치료 영역과 접촉한 상태로 광선치료 시스템을 유지하는 환자에 의해 관리된다. 대안으로 또는 추가적으로, 환자를 위해 다른 사람이 상기 디바이스를 잡고 있을 수도 있으며, 또는 예컨대 스탠드 또는 클램프와 같이 고정된 위치에 광선치료 시스템을 유지하기 위해 기계적 디바이스가 사용될 수 있다.
단계 714에 있어서, 환자는 치료 유지시간이 완료되었음을 통지받게 된다. 환자는, 예컨대 청취 가능한 음성 혹은 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 메세지와 같이 다수의 방식으로 통지를 받을 수 있다.
단계 716에 있어서, 일단 처방된 치료 시간이 경과되면 마이크로프로세서에 의해 치료가 중단된다. 광선치료 디바이스는 또한, 디바이스가 더 이상 치료 영역과 접촉하지 않고 있음을 나타내는 신호를 접촉 센서로부터 수신하는 경우, 치료의 제공을 중단시킬 것이다.
단계 718에 있어서, 식별 정보 또는 치료상 정보 중 하나 이상이 광선치료 시스템으로부터 트랜스미터를 통해 연산 디바이스로 전송된다. 치료상 정보는, 예컨대 치료의 유지시간, 치료받을 위치, 또는 다른 치료 관련 데이터를 포함할 수 있다. 상기 연산 디바이스는, 예컨대 원격 서버와 같은 원격 연산 디바이스를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 이러한 연산장치는 노트북, 태블릿, 또는 스마트폰과 같은 환자의 연산 디바이스를 포함할 수 있다.
단계 720에 있어서, 환자는, 모든 치료 영역을 치료할 때까지 상기 디바이스를 치료받을 다른 영역으로 이동시킨다.
본원에서 설명하는 시스템, 디바이스, 및 방법에 대한 바람직한 실시예가 본원에 도시 및 설명되어 있지만, 이러한 실시예는 단지 예로서 제시된 것이라는 점은 당업자에게 명확할 것이다. 본원에서 설명하는 주제 대상으로부터 벗어나지 않으면서 다수의 변경, 변형, 및 대체가 당업자에게 가능할 것이다. 본원에서 설명하는 시스템, 디바이스, 및 방법을 실시함에 있어서 본원에서 설명하는 시스템, 디바이스, 및 방법에 대한 실시예에 대한 다수의 대안이 채용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이하의 청구범위가 본 발명의 범위를 한정하도록, 그리고 이러한 청구범위의 범위에 속하는 방법 및 구조 그리고 그 등가물이 이에 따라 커버(cover)되도록 의도된다.

Claims (49)

  1. 광선치료 광 엔진(phototheraphy light engine)으로서,
    a. 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 열 전도성 코어 기판;
    b. 광치료 성분 파장을 포함하는 광을 방출하기 위한 복수 개의 발광 다이오드(LED)로서, 이러한 복수 개의 발광 다이오드는 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되도록 구성되며, 상기 열 전도성 코어 기판은 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터 열을 흡수하는 것인 복수 개의 발광 다이오드;
    c. 방출되는 상기 광을 반사시키기 위해 상기 복수 개의 발광 다이오드에 기능적으로 결합되어 광선치료 환자의 치료를 위해 피부 표면을 향해 상기 광을 지향시키는 복수 개의 광 반사기;
    d. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면의 적어도 일부를 덮도록 위치 설정되는 윈도우;
    e. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 칼라(collar)로서, 상기 칼라는 상기 피부 표면에 맞닿도록 되어 있으며 상기 피부 표면 및 주위 영역으로부터의 상기 방출되는 광의 누출을 제한하도록 되어 있는 것인 칼라;
    f. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제2 표면에 결합되는 히트 싱크(heat sink)로서, 상기 열 전도성 코어 기판으로부터 멀리 열을 전도시키게 되도록 구성되는 것인 히트 싱크
    를 포함하는 광선치료 광 엔진.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 코어 기판은 알루미늄을 포함하는 것인 광선치료 광 엔진.
  3. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 팬(fan)에 기능적으로 결합되는 것인 광선치료 광 엔진.
  4. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 전도성 엔클로저(thermally conductive enclosure)에 기능적으로 결합되는 것인 광선치료 광 엔진.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 상기 발광 다이오드로부터 상기 열 전도성 코어 기판으로 열을 전도시키기 위해, 상기 복수 개의 발광 다이오드 중 적어도 하나에 그리고 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 복수 개의 접촉 패드
    를 더 포함하며, 상기 복수 개의 접촉 패드는 발광 다이오드 중 적어도 하나의 면적보다 큰 면적을 갖는 것인 광선치료 광 엔진.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 하나 이상의 미가공 다이 발광 다이오드(bare die LED)를 포함하는 것인 광선치료 광 엔진.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미가공 다이 발광 다이오드와 공기 사이의 내부 굴절로 인한 광학 손실을 감소시키기 위해, 사이에 공기 간격 없이 상기 미가공 다이 발광 다이오드와 직접 접촉하는 복수 개의 광 투과성 커버
    를 더 포함하는 광선치료 광 엔진.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 발광 다이오드는, UVB 주파수 범위를 포함하는 치료상 범위에 속하는 광을 방출하는 것인 광선치료 광 엔진.
  9. 제8항에 있어서, 상기 UVB 범위는 약 300-320 나노미터인 것인 광선치료 광 엔진.
  10. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 광 반사기 중 하나 이상은, 복수 개의 발광 다이오드의 둘레에 위치 설정되며, 복수 개의 발광 다이오드를 둘러싸는 것인 광선치료 광 엔진.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 반사기 중 원추 형상인 하나의 반사기는, 상기 복수 개의 발광 다이오드 중 정확히 한 개로부터 방출되는 광을 반사시키도록 위치 설정되고 구성되는 것인 광선치료 광 엔진.
  12. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 광 반사기는 피부 표면을 향해 상기 방출되는 광을 반사시키기 위한 알루미늄 반사기 표면을 포함하는 것인 광선치료 광 엔진.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 코어 기판, 상기 히트 싱크, 상기 복수 개의 발광 다이오드, 상기 복수 개의 광 반사기, 상기 윈도우, 및 상기 칼라 중 적어도 하나를 수납하도록 구성되는 하우징
    을 더 포함하는 광선치료 광 엔진.
  14. 제13항에 있어서, 상기 윈도우는, 상기 하우징의 측벽의 일부가 상기 윈도우의 위치 너머로 연장되도록 상기 하우징 내에 위치 설정되는 것인 광선치료 광 엔진.
  15. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는, 특정 파장에서의 광을 차단 및/또는 감쇄시키기 위해 상기 방출되는 광의 일부를 필터링하도록 되어 있는 것인 광선치료 광 엔진.
  16. 제14항에 있어서, 상기 윈도우의 상기 위치 너머로 연장되는 상기 하우징의 상기 측벽의 상기 일부는, 내측을 향해 그리고 피부 표면을 향해 광을 반사시키기 위한 반사 표면에 결합되는 것인 광선치료 광 엔진.
  17. 제1항에 있어서, 상기 칼라는 생체적합성 연질 재료를 포함하는 것인 광선치료 광 엔진.
  18. 광선치료 시스템으로서,
    a. 광치료 성분 파장을 포함하는 광을 방출하기 위한 복수 개의 발광 다이오드(LED)로서, 상기 발광 다이오드로부터 방출되는 열을 흡수하기 위한 열 전도성 코어 기판에 결합되도록 구성되는 복수 개의 발광 다이오드;
    b. 상기 복수 개의 발광 다이오드를 구동하도록 구성되는 전류 구동기;
    c. 상기 다채널 전류 구동기에 결합되는 마이크로프로세서로서, 다채널 전류 구동기의 상기 전류 출력을 제어하는 마이크로프로세서;
    d. 상기 마이크로프로세서에 결합되는 사용자 인터페이스로서, 상기 복수 개의 발광 다이오드에 대한 제어를 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는 것인 사용자 인터페이스
    를 포함하는 광선치료 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 열 전도성 코어 기판은 알루미늄을 포함하는 것인 광선치료 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    방출되는 상기 광을 반사시키기 위해 상기 복수 개의 발광 다이오드에 기능적으로 결합되어 광선치료 환자의 치료를 위해 피부 표면을 향해 상기 광을 지향시키는 복수 개의 광 반사기
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 열 전도성 코어 기판으로부터 멀리 열을 전도시키기 위해 상기 열 전도성 코어 기판에 결합되는 히트 싱크
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 광선치료 시스템의 작동 중에 상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도를 측정하기 위해 상기 마이크로프로세서와 통신하며 상기 열 전도성 코어 기판에 결합되는 서미스터(thermistor)
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  23. 제18항에 있어서, 상기 복수 개의 발광 다이오드에 대한 상기 제어는, 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터의 광 방출의 유지시간, 그리고 상기 발광 다이오드를 통해 구동되는 전력의 강도 중 적어도 하나에 대한 제어를 포함하는 것인 광선치료 시스템.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 다이오드로부터 상기 열 전도성 금속 코어 기판으로 열을 전도하기 위해 상기 열 전도성 금속 코어 기판에 결합되는 복수 개의 접촉 패드
    를 더 포함하며, 상기 복수 개의 접촉 패드는 발광 다이오드의 면적보다 큰 면적을 갖는 것인 광선치료 시스템.
  25. 제18항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 미가공 다이 발광 다이오드(bare die LED)인 것인 광선치료 시스템.
  26. 제18항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 UVB 주파수 범위에서의 광을 방출하는 것인 광선치료 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 주파수는 약 300-320 나노미터의 범위인 것인 광선치료 시스템.
  28. 제20항에 있어서, 상기 반사기는 반사성 알루미늄 표면을 포함하는 것인 광선치료 시스템.
  29. 제18항에 있어서,
    상기 열 전도성 금속 코어 기판, 상기 복수 개의 발광 다이오드, 상기 다채널 전류 구동기, 및 상기 마이크로프로세서 중 적어도 하나를 수납하기 위한 하우징
    을 더 포함하는 광선치료 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 열 전도성 코어 기판의 적어도 일부를 덮도록 위치 설정되는 윈도우
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  31. 제29항에 있어서,
    특정 파장에서의 광을 차단 또는 감쇄시키기 위해 상기 방출되는 광의 일부를 필터링하게 되도록 구성되는 윈도우
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  32. 제30항에 있어서, 상기 윈도우는, 상기 하우징의 측벽이 상기 윈도우 너머로 연장되도록 상기 하우징 내에 위치 설정되는 것인 광선치료 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 윈도우 너머로 연장되는 상기 하우징의 상기 측벽은 반사기에 결합되는 것인 광선치료 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 하우징은, 피부 표면에 맞닿도록 되어 있으며 상기 피부 표면 및 주위 영역으로부터의 상기 방출되는 광의 누출을 제한하도록 되어 있는 칼라에 결합되는 것인 광선치료 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 칼라는 생체적합성 연질 재료를 포함하는 것인 광선치료 시스템.
  36. 제18항에 있어서,
    광 방출의 측정 및 캘리브레이션(calibration)을 위해 광학 윈도우와 복수 개의 발광 다이오드 사이에 위치 설정되는 광학 파워 측정 디바이스
    를 더 포함하는 광선치료 시스템.
  37. 제18항에 있어서,
    광선치료 시스템을 충전하기 위한 도킹 스테이션(docking station)
    을 더 포함하는 광선치료 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 상기 도킹 스테이션은, 광 방출의 측정 및 캘리브레이션을 위해 위치 설정 및 구성되는 광학 파워 측정 디바이스를 더 포함하는 것인 광선치료 시스템.
  39. 광선치료 디바이스를 열적으로 제어하는 방법으로서,
    복수 개의 발광 다이오드(LED)에 결합되는 열 전도성 금속 코어 기판을 제공하는 단계;
    상기 열 전도성 금속 코어 기판에 결합되는 마이크로프로세서를 제공하는 단계로서, 상기 마이크로프로세서는 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 포함하는 것인 단계;
    상기 복수 개의 발광 다이오드 중 적어도 하나와 상기 열 전도성 금속 코어 기판 중 적어도 하나에 열적으로 또는 물리적으로 결합되는 서미스터(thermistor)를 제공하는 단계로서, 상기 서미스터는 상기 마이크로프로세서에 결합되는 것인 단계;
    상기 서미스터를 이용하여, 상기 광선치료 디바이스의 작동 중에 상기 발광 다이오드의 온도를 측정하는 단계;
    상기 온도 데이터에 기초하고 상기 마이크로프로세서를 이용하여, 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터의 광 방출의 유지시간 및 상기 복수 개의 발광 다이오드에 공급되는 전력량 중 적어도 하나를 조정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 이용하여, 광 방출 유지시간의 데이터 및 상기 복수 개의 발광 다이오드에 공급되는 전력량 데이터를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 다이오드의 작동 조건과 관련하여, 상기 광선치료 디바이스에 대해 이미 저장된 광 방출 정보에 기초하여, 상기 복수 개의 발광 다이오드의 구동 조건을 조정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도에 기초하여 광 방출의 유지시간을 조정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도에 기초하여 상기 복수 개의 발광 다이오드의 작동 전류를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  44. 제41항에 있어서, 상기 광선치료 디바이스에 대해 상기 이미 저장된 광 방출 정보는, 상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도 및 전류의 함수로서 광 방출에 대한 독립적인 측정으로부터 획득되는 것인 방법.
  45. 제41항에 있어서, 상기 광선치료 디바이스에 대해 상기 이미 저장된 광 방출 정보는, 상기 광선치료 디바이스의 대표적인 모집단의 측정으로부터 획득되는 것인 방법.
  46. 제40항에 있어서, 상기 이미 저장된 광 방출 정보는, 상기 복수 개의 발광 다이오드의 수명에 걸친 광 방출의 총 누적 유지시간인 것인 방법.
  47. 광선치료 광 엔진으로서,
    a. 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 열 전도성 코어 기판;
    b. 광치료 성분 파장을 포함하는 광을 방출시키기 위한 복수 개의 발광 다이오드(LED)로서, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되도록 구성되며, 상기 열 전도성 코어 기판은 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터 열을 흡수하기 위한 것이고, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 하나 이상의 미가공 다이 발광 다이오드(bare die LED)를 포함하며, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 UVB 주파수 범위를 포함하는 치료상 범위에 속하는 광을 방출하고, 상기 UVB 주파수 범위는 약 300-320 나노미터인 것인 복수 개의 발광 다이오드;
    c. 방출되는 상기 광을 반사시키기 위해 상기 발광 다이오드에 기능적으로 결합되어 광선치료 환자의 치료를 위해 피부 표면을 향해 상기 광을 지향시키는 복수 개의 광 반사기;
    d. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면의 적어도 일부를 덮도록 위치 설정되는 윈도우로서, 특정 파장에 속하는 광을 차단 또는 감쇄시키기 위해 상기 방출되는 광의 일부를 필터링하도록 되어 있는 것인 윈도우;
    e. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 칼라(collar)로서, 상기 칼라는 상기 피부 표면에 맞닿도록 되어 있으며 상기 피부 표면 및 주위 영역으로부터의 상기 방출되는 광의 누출을 제한하도록 되어 있는 것인 칼라;
    f. 상기 열 전도성 코어 기판의 상기 제2 표면에 결합되는 히트 싱크(heat sink)로서, 상기 열 전도성 코어 기판으로부터 멀리 열을 전도시키게 되도록 구성되며 열 전도성 엔클로저(thermally conductive enclosure)에 결합되는 것인 히트 싱크;
    g. 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터 상기 열 전도성 코어 기판으로 열을 전도시키기 위해, 상기 복수 개의 발광 다이오드 중 적어도 하나에 그리고 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 복수 개의 접촉 패드로서, 상기 복수 개의 접촉 패드는 발광 다이오드 중 적어도 하나의 면적보다 큰 면적을 갖는 것인 복수 개의 접촉 패드;
    h. 상기 열 전도성 금속 코어 기판, 상기 히트 싱크, 상기 복수 개의 발광 다이오드, 상기 복수 개의 광 반사기, 상기 윈도우, 및 상기 칼라 중 적어도 하나를 수납하는 하우징으로서, 상기 윈도우는, 상기 하우징의 측벽이 상기 윈도우의 상기 부분을 너머 연장되도록 상기 하우징 내에 위치 설정되고, 상기 칼라는 생체적합성 연질 재료를 포함하는 것인 하우징
    을 포함하는 광선치료 광 엔진.
  48. 광선치료 시스템으로서,
    a. 알루미늄을 포함하는 열 전도성 금속 코어 기판;
    b. 상기 열 전도성 금속 코어 기판에 결합되도록 구성되는 복수 개의 발광 다이오드(LED)로서, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 미가공 다이 발광 다이오드(bare die LED)를 포함하며, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 UVB 주파수 범위에 속하는 광을 방출하고, 상기 UVB 주파수 범위는 약 300-320 나노미터인 것인 복수 개의 발광 다이오드;
    c. 상기 복수 개의 발광 다이오드를 구동하도록 구성되는 전류 구동기;
    d. 상기 전류 구동기에 결합되는 마이크로프로세서로서, 상기 전류 구동기의 상기 전류 출력을 제어하는 마이크로프로세서;
    e. 상기 마이크로프로세서에 결합되는 사용자 인터페이스로서, 상기 사용자 인터페이스는 상기 복수 개의 발광 다이오드에 대한 제어를 상기 사용자에게 제공하도록 구성되며, 상기 복수 개의 발광 다이오드에 대한 상기 제어는, 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터의 광 방출의 유지시간 및 상기 발광 다이오드를 통해 구동되는 파워의 강도 중 적어도 하나를 포함하는 것인 사용자 인터페이스;
    f. 상기 마이크로프로세서에 결합되는 무선 리시버;
    g. 상기 복수 개의 발광 다이오드와 1대1 관계인 복수 개의 원추 형상의 반사기로서, 상기 복수 개의 원추 형상의 반사기 중 하나는 상기 복수 개의 발광 다이오드 중 하나를 둘러싸며, 상기 복수 개의 광 반사기는 알루미늄을 포함하는 것인 복수 개의 원추 형상의 반사기;
    h. 상기 열 전도성 금속 코어 기판에 결합되는 히트 싱크;
    i. 상기 광선치료 시스템의 작동 중에 상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도를 측정하기 위해 상기 마이크로프로세서와 통신하며 상기 열 전도성 코어 기판에 결합되는 서미스터(thermistor);
    i. 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터 상기 열 전도성 코어 기판으로 열을 전도시키기 위해, 상기 복수 개의 발광 다이오드 중 적어도 하나에 그리고 상기 열 전도성 금속 코어 기판의 상기 제1 표면에 결합되는 복수 개의 접촉 패드로서, 상기 복수 개의 접촉 패드는 발광 다이오드 중 적어도 하나의 면적보다 큰 면적을 갖는 것인 복수 개의 접촉 패드;
    j. 상기 열 전도성 금속 코어 기판, 상기 복수 개의 발광 다이오드, 상기 전류 구동기, 및 상기 마이크로프로세서 중 적어도 하나를 수납하는 하우징;
    k. 상기 하우징에 결합되며 상기 복수 개의 발광 다이오드 위에 위치 설정되는 윈도우로서, 상기 윈도우는 특정 파장에 속하는 광을 차단 또는 감쇄시키기 위해 상기 방출되는 광의 일부를 필터링하도록 되어 있으며, 상기 윈도우는, 상기 하우징의 측벽이 상기 윈도우 너머로 연장되도록 하기 위해 상기 하우징 내에 위치 설정되는 것인 윈도우;
    l. 상기 하우징에 결합되는 칼라로서, 상기 칼라는 반사기에 결합되며, 상기 칼라는 생체적합성 연질 재료를 포함하는 것인 칼라
    를 포함하는 광선치료 시스템.
  49. 광선치료 디바이스를 열적으로 제어하는 방법으로서,
    복수 개의 발광 다이오드(LED)에 결합되는 열 전도성 금속 코어 기판을 제공하는 단계;
    상기 열 전도성 금속 코어 기판에 결합되는 마이크로프로세서를 제공하는 단계로서, 상기 마이크로프로세서는 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 포함하는 것인 단계;
    상기 복수 개의 발광 다이오드 중 적어도 하나와 상기 열 전도성 금속 코어 기판 중 적어도 하나에 열적으로 또는 물리적으로 결합되는 서미스터(thermistor)를 제공하는 단계로서, 상기 서미스터는 상기 마이크로프로세서에 결합되는 것인 단계;
    상기 서미스터를 이용하여, 상기 광선치료 디바이스의 작동 중에 상기 발광 다이오드의 온도를 측정하는 단계;
    상기 온도 데이터에 기초하고 상기 마이크로프로세서를 이용하여, 상기 복수 개의 발광 다이오드로부터의 광 방출의 유지시간 및 상기 복수 개의 발광 다이오드에 공급되는 전력량 중 적어도 하나를 조정하는 단계;
    상기 검색 가능한 데이터 저장 메모리를 이용하여, 광 방출 유지시간의 데이터 및 상기 복수 개의 발광 다이오드에 공급되는 전력량 데이터를 저장하는 단계;
    상기 복수 개의 발광 다이오드의 작동 조건과 관련하여, 상기 광선치료 디바이스에 대해 이미 저장된 광 방출 정보에 기초하고 상기 마이크로프로세서를 이용하여, 상기 복수 개의 발광 다이오드의 광 방출의 유지시간을 조정하는 단계로서, 상기 광선치료 디바이스에 대한 상기 이미 저장된 광 방출 정보는 상기 복수 개의 발광 다이오드의 온도 및 전류의 함수로서, 광 방출의 독립적인 측정으로부터 획득되는 것인 단계
    를 포함하는 방법.

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