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루트로닉의 혁신기술 이야기 : ① 마그네틱 롤러 트랙킹

 

"시술의 목적, 대상, 그리고 제반 여건에 따라서 핸드피스를 빠르게 움직이거나 천천히 움직여야 하는 레이저 치료" 그래서 핸드피스의 움직임 속도에 맞추어 레이저 빔의 조사량도 달라져야만 정확한 시술을 할 수 있습니다.


하지만 2008년 당시 프락셔널 타입 레이저는 시술자의 핸드피스 움직임(시술 속도)과는 무관하게 레이저 빔이 일률적으로 조사되었습니다. 이로 인해 시술자에 따라 레이저 에너지 조사량이 달라졌으며, 실제 임상에서는 정확한 시술을 진행하기 어려워 항상 불편한 문제점으로 지적됐습니다.

그러나 2008년 이래로 프락셔널 타입의 레이저 빔은 작업자가 대상 조직 위로 핸드 피스를 움직이는 속도에 관계없이 일반적으로 초당 고정된 수의 샷, 목표 조직에 관계없이 일정한 펄스 속도로 샷을 전달했습니다. 즉, 시술 속도와 무관하게 펄스 속도가 일정했습니다. 따라서, 영역별로 "스탬프"를 찍는 방식 또는 정적인 전달에 의한 종래의 방식과는 달리, 표적 조직 위로 이동된 핸드 피스에 대해 전달되는 레이저 에너지의 양은 조작자가 핸드 피스를 조직 위로 통과시킨 속도에 따라 변하였습니다. 따라서 천천히 움직이는 핸드 피스 모션은 빨리 움직일 때보다 더 많은 양의 에너지를 조직에 전달합니다 (평방 센티미터 당 줄 단위로, 선량으로도 알려짐). 예를 들어 10 J / cm²가 핸드 피스가 슬로우 모션 상태 일 때 투약되는 양은 동일한 치료 파라미터에 대해 핸드 피스가 2배 속도로 움직일 때 전달되는 에너지가 약 5 J / cm²로 떨어집니다. 이것은 실제 임상에서 정확한 치료를 하는 것이 어려웠다는 것을 의미합니다. 이 문제는 일관된 치료 효과에 부정적인 영향을 미치는 요인 중 하나로서 지속적으로 지적되었으며 과다 노출 또는 과소 노출로 인한 원치 않는 부작용의 원인이 되기도 했습니다.

이에 2008년 루트로닉은, 핸드피스를 움직이는 속도에 상관없이 레이저 빔이 균일하게 조사되는 방법에 대해 연구하기 시작하였습니다. 물론, 기존에 속도에 비례하여 레이저 빔 조사 제어가 가능한 기술이 없었던 것은 아니었습니다. 다만 해당기술은 가속센서를 활용하는 방식으로 인해 제품의 크기가 커지고, 가격이 높아지는 문제점이 나타났고 루트로닉은 이러한 부분도 해결하고자 하였습니다.

 

다양한 방법을 모색하던 중, 루트로닉은 로터리 인코더에 관심을 두기 시작하였습니다.

로터리 인코더란 모터 축의 전환 및 회전을 감지하는 장비로서, 자동차, 엘리베이터, 컨베이어 속도 조절 등 다양한 자동화 장비와 산업 장비에 널리 쓰이고 있습니다.

이러한 로터리 인코더 중에서도, 루트로닉이 관심을 가진 것은 로터리 자기식 인코더로 크기가 작고 저렴하며 휠 주변에 N극과 S극을 갖추어 자기화 되어있는 것이 특징입니다.

 

로터리 자기식 인코더의 원리는 다음과 같습니다.

1. 마그네틱 센서를 통해 휠과 함께 돌아가는 N극과 S극의 자기장 크기 측정

자석이 북극과 남극을 가질 때, 일정한 자기장이이 극 사이에 자동으로 형성됩니다. 이것은 자연스럽게 발생합니다. 예를 들어 우리 지구의 북극과 남극 사이에서 발생합니다. 이 필드의 강도는 측정 할 수 있으므로 평소와 같이 북극과 남극이 서로 마주 보는 바퀴에 자석을 넣은 것으로 간주하십시오. 이 필드의 강도는 바퀴를 둘러싼 임의의 지점에서 고정식 자기 센서로 감지 할 수 있습니다.

2. 측정된 자기장의 증가분, 감소분을 통해 움직인 휠의 각도 계산 / 회전 감지

바퀴가 회전함에 따라 자석이 분명히 그것과 함께 회전하면서 일정한 자기장을 받습니다. 따라서 휠의 회전 정도와 속도는 정지 센서에 의해 감지 된 자기장 세기의 증가 또는 감소에 의해 계산 될 수 있습니다.

LASEMD roller tracking2

 

루트로닉은 이러한 로터리 자기식 인코더를 작은 롤러에 접목했습니다.

그리하여 롤러가 돌아가는 횟수를 자기식 인코더가 측정하고, 일정 횟수가 돌아갈 시에만 레이저 빔이 조사되도록 하였습니다. 속도에 상관없이 균일하게 레이저 빔을 조사할 수 있게 된 것입니다. 더욱이, 크기가 작고 저렴한 자기식 인코더를 활용하여 기존 가속센서를 활용한 선행 기술 대비 크기도 작고 1/100의 가격 경쟁력을 지닌 기술을 개발하게 되었습니다.

이 기술이 바로 ‘마그네틱 롤러 트랙킹’ 입니다.

 

 

이 기술은 실제 루트로닉의 라셈드에 접목되어 상용화되었습니다.

‘마그네틱 롤러 트랙킹’ 기술 개발을 통하여, 시술자는 별도의 적응 기간 없이 균일한 레이저 조사가 가능하게 되었으며, 환자들은 일정한 품질의 치료를 받을 수 있게 되었습니다.

이 기술은 실제로 상용화되어 Lutronic의 LASEMD에 정확한 제어 시스템의 일부로 통합되었습니다. '마그네틱 롤러 트래킹'기술의 개발을 통해, 실제 시스템은 다이나믹 모드에서 절대 실시간으로 사용되는 경우 균일 한 레이저 에너지, 다시 말해서 균일 한 처리량을 제공 할 수 있게 되었습니다. 핸드 피스와 롤러가 표적 조직을 가로 질러 움직이는 속도와는 완전히 독립적이다. 따라서 LASEMD로 치료받는 환자는 일관된 품질의 치료를 받을 수 있습니다.

 

시술자의 입장에서는 보다 편리하게, 환자의 입장에서는 보다 안전하고 정확하게 시술을 받을 수 있도록 고민했던 루트로닉. 루트로닉은 단순히 특허를 위한 개발이 아닌, 사람을 위한 기술 개발을 통해 레이저 의료기기의 내일을 만들어가고 있습니다.