KR101964257B1 - 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 hifu 장치 - Google Patents

발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 hifu 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치로서, 카트리지 하우징 내에 구비되며, 고강도 집속 초음파를 발생시키는 초음파 발진부와, 상기 초음파 발진부와 결합되어 초음파 발진부를 이동시킬 수 있는 실린더 형태의 레일을 구비하는 대차구동부와, 상기 대차구동부의 일 측에 위치하며, 상기 초음파 발진부의 구동을 제어하는 제어 회로부와, 상기 카트리지 하우징 내부에서 초음파 에너지 전달을 위한 초음파 전달 매개 물질을 포함하는 매칭 레이어부와, 초음파 감쇄 방지를 위하여 인체 음향 임피던스와 유사한 물성특징을 가지는 시트(sheet) 형태의 커버로 부착되는 음향 커버부, 및 내부 대차구동부의 위치를 감지할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 상기 타겟 유니트를 감지하기 위한 타겟감지 센서부와 상기 타겟 유니트와 타겟감지 센서부 사이에 설치되는 감지용 윈도우창을 구비하는 대차위치 감지 장치부를 포함하는 교체용 카트리지; 및 상기 교체용 카트리지가 착/탈이 가능하게 결합되며, 상기 초음파 발진부를 정밀하게 움직이도록 하기 위한 모터를 구비한 모션구동부와, 상기 모션구동부의 초기 원점 위치를 간접적으로 감지하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 감지된 신호를 입력받고, 상기 모션구동부에 제어신호를 출력하여 상기 모터를 정밀하게 제어 구동시키고, 상기 교체용 카트리지 내의 제어 회로부와 대차위치 감지 장치부의 감지센서 신호 및 각종 신호를 송수신하고 제어하는 제어 회로부를 포함하는 핸드피스를 포함하여 구성하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 따르면, 탈/부착이 가능하게 결합되는 교체용 카트리지 및 핸드피스를 포함하되, 교체용 카트리지는 내부에는 초음파 발진부의 위치를 파악할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 타켓감지 센서부 및 감지용 윈도우창을 포함하는 대차위치 감지 장치부를 더 포함하여 구성함으로써, 초음파 발진부의 초기 위치 및 현재 움직이고 있는 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 실시간으로 구동여부를 체크하는 것이 가능하고 오동작에 대한 즉각적인 조치가 가능함에 따라 사용 중 일어날 수 있는 응급상황에 대한 불안감이 해소됨은 물론, 시스템의 사용상의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 카트리지 내부에는 초음파 발진부와 대차구동부 및 대차위치 감지 장치부로 구성되고, 핸드피스가 카트리지 내부 초음파 발진부의 이동 및 움직임 구동을 위한 모션구동부 및 각종 정보를 표시하기 위한 표시부, 동작구동을 위한 조작부 및 각종 신호를 동작에 맞게 제어하는 제어부로 구성됨으로써, 고강도 집속 초음파 발생을 통한 고유 기능의 사용은 물론, 카트리지 내부에서 발생할 수 있는 문제 파악 및 조치에 대한 신속한 파악 및 처리를 통해 더욱더 안정되고, 사용상의 편의성 및 안정성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 착탈 형태의 프로브 형태로 사용상의 편의성이 증대되면서도, 교체용 카트리지 내부에 고도 또는 열에 의한 내부 액체의 팽창에 따른 압력 변화에 대한 완충 기능으로 카트리지의 팽창된 압력에 의한 내부 물질의 누출을 방지되고, 고강도 집속 초음파를 피부에 조사할 때 인체 연부조직과 음향 임피던스가 유사한 시트커버를 통해 초음파의 손실이 방지되는 상태로 사용될 수 있도록 할 수 있다.

Description

발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치{A HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND DEVICE WITH BUILT-IN UNIT FOR DETECTING THE TRANSDUCER'S MOVEMENT POSITION}
본 발명은 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU(high intensity focused ultrasound) 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 카트리지 내부의 발진자와 감지장치가 함께 있는 형태의 발진부로 구성되고, 이를 직선 축으로 이동시키기 위한 레일 형태의 구조물로 구성된 대차구동부, 및 모션 움직임을 제어하는 모션 구동부의 형태를 갖는 프로브로 구현되는 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 관한 것이다.
일반적으로 초음파는 20㎑ 이상의 주파수를 갖는 파동을 말하며, 이러한 초음파는 의료분야에서 의료영상을 이용한 진단 및 치료와 피부미용 등에 널리 활용되고 있다. 특히, 초음파를 고강도로 집속한 형태를 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound)라고 한다. 이러한 고강도 집속 초음파는 기존의 초음파와 동일한 원리를 바탕으로 하면서 통과하는 생체 조직에 대해서는 아무런 해를 입히지 않고 전파해 나갈 수 있어 의료시술 분야에서 각광받고 있다.
이러한 고강도 집속 초음파는 특정 부위에 집속되어 열을 발생시킴으로써 급격한 온도 상승을 유발시킨다. 즉, 고강도 집속 초음파를 피부 근육 층의 일부인 표층 근건 막(Superficial muscular aponeurotic system, SMAS)에 맞추어 조사하게 되면, 이 부위에서 60℃이상의 높은 열이 발생하게 되며, 1㎜보다 작은 크기의 열 응고 부위(Thermal damage zone)를 발생시키게 되고, 열 응고 부위가 재생되면서 피부 조직을 잡아 올리고 진피 층의 콜라겐과 엘라스틴 재생을 촉진시킴으로써 피부 탄력 및 주름개선에 효과를 보이게 된다.
다만, 고강도 집속 초음파 장치의 경우, 운송 중 고도에 따른 압력변화 또는 열에 의한 내부액체 팽창 등에 따른 카트리지 내부압력의 변화로 인하여 카트리지 내부의 물질이 새는 등 불량품이 발생하는 위험이 따르며, 초음파가 두 개의 음향 임피던스의 차이가 큰 물질을 통과하는 경우 음향 속도의 차이에 의한 반사 및 감쇄 현상에 따른 초음파 손실이 많이 발생하는 불편함이 있었다. 이러한 문제를 해소하기 위한 방안으로, 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 제10-1585487호(압력완충장치가 포함된 고강도 집속 초음파 프로브)를 특허 출원하여 등록받은 바 있다. 이러한 본 출원인의 선행기술 문헌은 모션 구동부의 위치를 감지하는 센서의 위치가 모터의 구동축에 있어 초기 발진자의 위치와 모터의 구동 각도나 이동거리를 계산하여 간접적으로 이동 위치를 추측하도록 구성됨으로써, 실제 움직이고 있는 초음파 발진부의 정확한 위치를 알기는 힘든 문제가 있었다. 즉, 초음파 발진자의 초기 위치 및 현재 움직이고 있는 이동 위치를 정밀하게 측정하는데 한계가 있으며, 이는 구동 제어에 정밀성이 떨어지는 문제로 작용하게 된다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 탈/부착이 가능하게 결합되는 교체용 카트리지 및 핸드피스를 포함하되, 교체용 카트리지는 내부에는 초음파 발진부의 위치를 파악할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 타켓감지 센서부 및 감지용 윈도우창을 포함하는 대차위치 감지 장치부를 더 포함하여 구성함으로써, 초음파 발진부의 초기 위치 및 현재 움직이고 있는 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 실시간으로 구동여부를 체크하는 것이 가능하고 오동작에 대한 즉각적인 조치가 가능함에 따라 사용 중 일어날 수 있는 응급상황에 대한 불안감이 해소됨은 물론, 시스템의 사용상의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 카트리지 내부에는 초음파 발진부와 대차구동부 및 대차위치 감지 장치부로 구성되고, 핸드피스가 카트리지 내부 초음파 발진부의 이동 및 움직임 구동을 위한 모션구동부 및 각종 정보를 표시하기 위한 표시부, 동작구동을 위한 조작부 및 각종 신호를 동작에 맞게 제어하는 제어부로 구성됨으로써, 고강도 집속 초음파 발생을 통한 고유 기능의 사용은 물론, 카트리지 내부에서 발생할 수 있는 문제 파악 및 조치에 대한 신속한 파악 및 처리를 통해 더욱더 안정되고, 사용상의 편의성 및 안정성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 착탈 형태의 프로브 형태로 사용상의 편의성이 증대되면서도, 교체용 카트리지 내부에 고도 또는 열에 의한 내부 액체의 팽창에 따른 압력 변화에 대한 완충 기능으로 카트리지의 팽창된 압력에 의한 내부 물질의 누출을 방지되고, 고강도 집속 초음파를 피부에 조사할 때 인체 연부조직과 음향 임피던스가 유사한 시트커버를 통해 초음파의 손실이 방지되는 상태로 사용될 수 있도록 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치는,
발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치로서,
카트리지 하우징 내에 구비되며, 고강도 집속 초음파를 발생시키는 초음파 발진부와, 상기 초음파 발진부와 결합되어 초음파 발진부를 이동시킬 수 있는 실린더 형태의 레일을 구비하는 대차구동부와, 상기 대차구동부의 일 측에 위치하며, 상기 초음파 발진부의 구동을 제어하는 제어 회로부와, 상기 카트리지 하우징 내부에서 초음파 에너지 전달을 위한 초음파 전달 매개 물질을 포함하는 매칭 레이어부와, 초음파 감쇄 방지를 위하여 인체 음향 임피던스와 유사한 물성특징을 가지는 시트(sheet) 형태의 커버로 부착되는 음향 커버부, 및 내부 대차구동부의 위치를 감지할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 상기 타겟 유니트를 감지하기 위한 타겟감지 센서부와 상기 타겟 유니트와 타겟감지 센서부 사이에 설치되는 감지용 윈도우창을 구비하는 대차위치 감지 장치부를 포함하는 교체용 카트리지; 및
상기 교체용 카트리지가 착/탈이 가능하게 결합되며, 상기 초음파 발진부를 정밀하게 움직이도록 하기 위한 모터를 구비한 모션구동부와, 상기 모션구동부의 초기 원점 위치를 간접적으로 감지하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 감지된 신호를 입력받고, 상기 모션구동부에 제어신호를 출력하여 상기 모터를 정밀하게 제어 구동시키고, 상기 교체용 카트리지 내의 제어 회로부와 대차위치 감지 장치부의 감지센서 신호 및 각종 신호를 송수신하고 제어하는 제어 회로부를 포함하는 핸드피스를 포함하여 구성하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 교체용 카트리지는,
상기 제어 회로부의 제어 하에, 상기 카트리지 하우징 내부의 대차구동부를 통해 움직이는 상기 초음파 발진부의 위치를 상기 대차위치 감지 장치부를 매개로 전달받아 정밀하게 감지 제어하고, 상기 초음파 발진부의 정확한 위치에 대한 정보 처리 및 이동 거리에 대한 제어가 가능하도록 할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 대차위치 감지 장치부는,
상기 초음파 발진부를 이동시키는 대차구동부에 타겟 유니트가 설치되고, 상기 타겟 유니트의 상부로 타겟 유니트의 이동 위치를 감지하기 위한 타겟감지 센서부가 설치되며, 상기 타겟 유니트와 타겟감지 센서부 사이에 감지용 윈도우창이 배치되도록 구성하되,
상기 타겟감지 센서부는,
상기 카트리지 하우징 내부의 대차구동부의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 제어 회로부로 출력할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 대차위치 감지 장치부는,
상기 초음파 발진부를 이동시키는 대차구동부에 타겟 유니트가 설치되고, 상기 타겟 유니트의 대향하는 전면의 카트리지 하우징에 감지용 윈도우창이 배치되며, 상기 타겟감지 센서부가 상기 감지용 윈도우창을 매개로 상기 타겟 유니트를 감지할 수 있도록 대향하는 핸드피스 하우징에 분리 구성되는 구조로 구성하되,
상기 핸드피스 하우징에 분리 구성되는 타겟감지 센서부는,
상기 카트리지 하우징 내부의 대차구동부의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 상기 핸드피스 제어 회로부로 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 핸드피스는,
상기 핸드피스 하우징에 노출되는 형태로 장착되어 동작여부를 확인할 수 있도록 하는 동작램프;
상기 핸드피스 하우징에 노출되는 형태로 장착되어 구동 상태를 표시하는 표시부; 및
상기 핸드피스 하우징에 노출되는 형태로 장착되어 고강도 집속 초음파 발생의 동작 구동을 위한 작동 버튼을 포함하는 조작부를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 핸드피스의 모션구동부는,
상기 모터를 이용하여 상기 초음파 발진부를 일정한 간격으로 정밀하게 연속적인 조사가 가능하도록 정밀 이동시키되, 초기모터의 원점을 감지하고 제어가 가능하도록 구동될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 핸드피스는,
핸드피스 하우징 내에 구비되며, 외부 단말기 장치와 통신을 수행하는 통신부;
핸드피스 하우징 내에 내장 또는 탈부착이 가능한 형태의 충전지; 및
상기 충전지로 외부 전원을 공급받아 충전시키기 위한 충전 회로부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 통신부는,
상기 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 동작 상태에 관한 정보 및 상태를 디스플레이를 통해 표시하는 외부 단말기 장치와 유선 또는 무선의 통신 방식으로 연결될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 따르면, 탈/부착이 가능하게 결합되는 교체용 카트리지 및 핸드피스를 포함하되, 교체용 카트리지는 내부에는 초음파 발진부의 위치를 파악할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 타켓감지 센서부 및 감지용 윈도우창을 포함하는 대차위치 감지 장치부를 더 포함하여 구성함으로써, 초음파 발진부의 초기 위치 및 현재 움직이고 있는 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 실시간으로 구동여부를 체크하는 것이 가능하고 오동작에 대한 즉각적인 조치가 가능함에 따라 사용 중 일어날 수 있는 응급상황에 대한 불안감이 해소됨은 물론, 시스템의 사용상의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 카트리지 내부에는 초음파 발진부와 대차구동부 및 대차위치 감지 장치부로 구성되고, 핸드피스가 카트리지 내부 초음파 발진부의 이동 및 움직임 구동을 위한 모션구동부 및 각종 정보를 표시하기 위한 표시부, 동작구동을 위한 조작부 및 각종 신호를 동작에 맞게 제어하는 제어부로 구성됨으로써, 고강도 집속 초음파 발생을 통한 고유 기능의 사용은 물론, 카트리지 내부에서 발생할 수 있는 문제 파악 및 조치에 대한 신속한 파악 및 처리를 통해 더욱더 안정되고, 사용상의 편의성 및 안정성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 착탈 형태의 프로브 형태로 사용상의 편의성이 증대되면서도, 교체용 카트리지 내부에 고도 또는 열에 의한 내부 액체의 팽창에 따른 압력 변화에 대한 완충 기능으로 카트리지의 팽창된 압력에 의한 내부 물질의 누출을 방지되고, 고강도 집속 초음파를 피부에 조사할 때 인체 연부조직과 음향 임피던스가 유사한 시트커버를 통해 초음파의 손실이 방지되는 상태로 사용될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 교체용 카트리지의 내부 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 변형 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 변형 일례의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 변형 일례의 교체용 카트리지의 내부 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 모터 구동축의 홀 감지 센서의 측면 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 핸드피스 하우징에 노출되는 형태의 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 핸드피스의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 교체용 카트리지의 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 변형 일례의 개략적인 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 변형 일례의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 변형 일례의 교체용 카트리지의 내부 구성을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 모터 구동축의 홀 감지 센서의 측면 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 적용되는 핸드피스 하우징에 노출되는 형태의 구성을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 핸드피스의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 9에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치(10)는, 교체용 카트리지(100), 및 핸드피스(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
교체용 카트리지(100)는, 카트리지 하우징(101) 내에 구비되며, 고강도 집속 초음파를 발생시키는 초음파 발진부(110)와, 초음파 발진부(110)와 결합되어 초음파 발진부(110)를 이동시킬 수 있는 실린더 형태의 레일(121)을 구비하는 대차구동부(120)와, 대차구동부(120)의 일 측에 위치하며, 초음파 발진부(110)의 구동을 제어하는 제어 회로부(140)와, 카트리지 하우징(101) 내부에서 초음파 에너지 전달을 위한 초음파 전달 매개 물질을 포함하는 매칭 레이어부(150)와, 초음파 감쇄 방지를 위하여 인체 음향 임피던스와 유사한 물성특징을 가지는 시트(sheet) 형태의 커버로 부착되는 음향 커버부(160), 및 내부 대차구동부(120)의 위치를 감지할 수 있도록 하는 타겟 유니트(171)와 타겟 유니트(171)를 감지하기 위한 타겟감지 센서부(172)와 타겟 유니트(171)와 타겟감지 센서부(172) 사이에 설치되는 감지용 윈도우창(173)을 구비하는 대차위치 감지 장치부(170)를 포함하는 카트리지의 구성이다. 이러한 교체용 카트리지(100)는 후술하게 될 핸드피스(200)에 탈/부착이 가능하게 결합되어 사용되고, 고강도 집속 초음파를 피검사체 표면에 조사하기 위한 역할을 한다.
또한, 교체용 카트리지(100)는 제어 회로부(140)의 제어 하에, 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)를 통해 움직이는 초음파 발진부(110)의 위치를 대차위치 감지 장치부(170)를 매개로 전달받아 정밀하게 감지 제어하고, 초음파 발진부(110)의 정확한 위치에 대한 정보 처리 및 이동 거리에 대한 제어가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 교체용 카트리지(100)의 대차위치 감지 장치부(170)는 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 초음파 발진부(110)를 이동시키는 대차구동부(120)에 타겟 유니트(171)가 설치되고, 타겟 유니트(171)의 상부로 타겟 유니트(171)의 이동 위치를 감지하기 위한 타겟감지 센서부(172)가 설치되며, 타겟 유니트(171)와 타겟감지 센서부(172) 사이에 감지용 윈도우창(173)이 배치되도록 구성할 수 있다. 여기서, 타겟감지 센서부(172)는 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 제어 회로부(140)로 출력할 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 3은 대차구동부(120)의 위치 감지를 위한 대차위치 감지 장치부(170)가 교체용 카트리지(100)에 일체로 구비되는 구성을 나타내고 있다.
또한, 교체용 카트리지(100)의 대차위치 감지 장치부(170)는 도 4 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 초음파 발진부(110)를 이동시키는 대차구동부(120)에 타겟 유니트(171)가 설치되고, 타겟 유니트(171)의 대향하는 전면의 카트리지 하우징(101)에 감지용 윈도우창(173)이 배치되며, 타겟감지 센서부(172)가 감지용 윈도우창(173)을 매개로 타겟 유니트(171)를 감지할 수 있도록 대향하는 핸드피스 하우징(201)에 분리 구성되는 구조로 구성될 수도 있다. 여기서, 핸드피스 하우징(201)에 분리 구성되는 타겟감지 센서부(172)는 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 핸드피스 제어 회로부(230)로 출력할 수 있다. 즉, 도 4 내지 도 6은 대차구동부(120)의 위치 감지를 위한 대차위치 감지 장치부(170)가 교체용 카트리지(100)와 핸드피스(200)에 분리되어 배치되는 구성을 나타내고 있다.
또한, 교체용 카트리지(100)는 대차구동부(120)의 일 측에 위치하며, 카트리지 내부 압력에 대한 완충 역할을 하는 완충 장치부(130)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 완충 장치부(130)는 압력센서 또는 온도센서, 기타 압력과 관련된 센서 등을 추가하고, 이러한 센서들의 측정값을 통해 압력을 제어할 수 있는 장치가 구비되거나, 또는 압력을 조절할 수 있는 기구물 장치가 구비되는 형태로 구성될 수 있다. 즉, 센서 감지신호를 이용한 전기제어 방식 또는 기구물(장치)을 이용한 압력 조절 방식이 적용되는 것으로 이해될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치의 모터 구동축의 홀 감지 센서의 측면 구성을 개략적으로 나타내고 있다. 도 7에 도시된 도면부호 141은 카트리지 내부 장착용 PCB를 나타내고, 도면부호 231은 프로브 내부 장착용 PCB를 나타내며, 도면부호 11은 교체용 카트리지(100)와 핸드피스(200)간의 결합 시의 프로브 결합 콘넥터를 나타내고 있다. 도면부호 211은 대차구동용 모터를 나타내고 있으며, 도면부호 220은 모터 원점 감지용 센서를 나타내고 있다.
핸드피스(200)는, 교체용 카트리지(100)가 착/탈이 가능하게 결합되며, 초음파 발진부(110)를 정밀하게 움직이도록 하기 위한 모터(211)를 구비한 모션구동부(210)와, 모션구동부(210)의 초기 원점 위치를 간접적으로 감지하기 위한 센서부(220)와, 센서부(220)의 감지된 신호를 입력받고, 모션구동부(210)에 제어신호를 출력하여 모터(211)를 정밀하게 제어 구동시키고, 교체용 카트리지(100) 내의 제어 회로부(140)와 대차위치 감지 장치부(170)의 감지센서 신호 및 각종 신호를 송수신하고 제어하는 제어 회로부(230)를 포함하는 구성이다. 이러한 핸드피스(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 동작여부를 확인할 수 있도록 하는 동작램프(202)와, 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 구동 상태를 표시하는 표시부(203)와, 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 고강도 집속 초음파 발생의 동작 구동을 위한 작동 버튼(204)을 포함하는 조작부(205)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 핸드피스(200)의 모션구동부(210)는 모터(211)를 이용하여 초음파 발진부(110)를 일정한 간격으로 정밀하게 연속적인 조사가 가능하도록 정밀 이동시키되, 초기모터의 원점을 감지하고 제어가 가능하도록 구동될 수 있다.
또한, 핸드피스(200)는 도 9에 도시된 바와 같이, 핸드피스 하우징(201) 내에 구비되며, 외부 단말기 장치와 통신을 수행하는 통신부(240)와, 핸드피스 하우징(201) 내에 내장 또는 탈부착이 가능한 형태의 충전지(250), 및 충전지(250)로 외부 전원을 공급받아 충전시키기 위한 충전 회로부(260)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 통신부(240)는 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치(10)의 동작 상태에 관한 정보 및 상태를 디스플레이를 통해 표시하는 외부 단말기 장치와 유선 또는 무선의 통신 방식으로 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치에 따르면, 탈/부착이 가능하게 결합되는 교체용 카트리지 및 핸드피스를 포함하되, 교체용 카트리지는 내부에는 초음파 발진부의 위치를 파악할 수 있도록 하는 타겟 유니트와 타켓감지 센서부 및 감지용 윈도우창을 포함하는 대차위치 감지 장치부를 더 포함하여 구성함으로써, 초음파 발진부의 초기 위치 및 현재 움직이고 있는 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 이를 통해 실시간으로 구동여부를 체크하는 것이 가능하고 오동작에 대한 즉각적인 조치가 가능함에 따라 사용 중 일어날 수 있는 응급상황에 대한 불안감이 해소됨은 물론, 시스템의 사용상의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 카트리지 내부에는 초음파 발진부와 대차구동부 및 대차위치 감지 장치부로 구성되고, 핸드피스가 카트리지 내부 초음파 발진부의 이동 및 움직임 구동을 위한 모션구동부 및 각종 정보를 표시하기 위한 표시부, 동작구동을 위한 조작부 및 각종 신호를 동작에 맞게 제어하는 제어부로 구성됨으로써, 고강도 집속 초음파 발생을 통한 고유 기능의 사용은 물론, 카트리지 내부에서 발생할 수 있는 문제 파악 및 조치에 대한 신속한 파악 및 처리를 통해 더욱더 안정되고, 사용상의 편의성 및 안정성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다. 특히, 착탈 형태의 프로브 형태로 사용상의 편의성이 증대되면서도, 교체용 카트리지 내부에 고도 또는 열에 의한 내부 액체의 팽창에 따른 압력 변화에 대한 완충 기능으로 카트리지의 팽창된 압력에 의한 내부 물질의 누출을 방지되고, 고강도 집속 초음파를 피부에 조사할 때 인체 연부조직과 음향 임피던스가 유사한 시트커버를 통해 초음파의 손실이 방지되는 상태로 사용될 수 있도록 할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명의 일실시예에 따른 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치
100: 교체용 카트리지
101: 카트리지 하우징
110: 초음파 발진부
120: 대차구동부
121: 실린더 형태의 레일
130: 완충 장치부
140: 제어 회로부
141: 카트리지 내부 장착용 PCB
150: 매칭 레이어부
160: 음향 커버부
170: 대차위치 감지 장치부
171: 타겟 유니트
172: 타겟감지 센서부
173: 감지용 윈도우창
174: 타겟 유니트 이동위치
200: 핸드피스
201: 핸드피스 하우징
202: 동작램프
203: 표시부
204: 작동 버튼
205: 조작부
210: 모션구동부
211: 모터
220: 센서부
230: 핸드피스 제어 회로부
231: 프로브 내부 장착용 PCB
240: 통신부
250: 충전지
260: 충전 회로부

Claims (8)

  1. 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치(10)로서,
    카트리지 하우징(101) 내에 구비되며, 고강도 집속 초음파를 발생시키는 초음파 발진부(110)와, 상기 초음파 발진부(110)와 결합되어 초음파 발진부(110)를 이동시킬 수 있는 실린더 형태의 레일(121)을 구비하는 대차구동부(120)와, 상기 대차구동부(120)의 일 측에 위치하며, 상기 초음파 발진부(110)의 구동을 제어하는 제어 회로부(140)와, 상기 카트리지 하우징(101) 내부에서 초음파 에너지 전달을 위한 초음파 전달 매개 물질을 포함하는 매칭 레이어부(150)와, 초음파 감쇄 방지를 위하여 인체 음향 임피던스와 유사한 물성특징을 가지는 시트(sheet) 형태의 커버로 부착되는 음향 커버부(160), 및 내부 대차구동부(120)의 위치를 감지할 수 있도록 하는 타겟 유니트(171)와 상기 타겟 유니트(171)를 감지하기 위한 타겟감지 센서부(172)와 상기 타겟 유니트(171)와 타겟감지 센서부(172) 사이에 설치되는 감지용 윈도우창(173)을 구비하는 대차위치 감지 장치부(170)를 포함하는 교체용 카트리지(100); 및
    상기 교체용 카트리지(100)가 착/탈이 가능하게 결합되며, 상기 초음파 발진부(110)를 정밀하게 움직이도록 하기 위한 모터(211)를 구비한 모션구동부(210)와, 상기 모션구동부(210)의 초기 원점 위치를 간접적으로 감지하기 위한 센서부(220)와, 상기 센서부(220)의 감지된 신호를 입력받고, 상기 모션구동부(210)에 제어신호를 출력하여 상기 모터(211)를 정밀하게 제어 구동시키고, 상기 교체용 카트리지(100) 내의 제어 회로부(140)와 대차위치 감지 장치부(170)의 감지센서 신호 및 각종 신호를 송수신하고 제어하는 제어 회로부(230)를 포함하는 핸드피스(200)를 포함하여 구성하되,
    상기 교체용 카트리지(100)는,
    상기 제어 회로부(140)의 제어 하에, 상기 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)를 통해 움직이는 상기 초음파 발진부(110)의 위치를 상기 대차위치 감지 장치부(170)를 매개로 전달받아 정밀하게 감지 제어하고, 상기 초음파 발진부(110)의 정확한 위치에 대한 정보 처리 및 이동 거리에 대한 제어가 가능하도록 하고,
    상기 대차위치 감지 장치부(170)는,
    상기 초음파 발진부(110)를 이동시키는 대차구동부(120)에 타겟 유니트(171)가 설치되고, 상기 타겟 유니트(171)의 대향하는 전면의 카트리지 하우징(101)에 감지용 윈도우창(173)이 배치되며, 상기 타겟감지 센서부(172)가 상기 감지용 윈도우창(173)을 매개로 상기 타겟 유니트(171)를 감지할 수 있도록 대향하는 핸드피스 하우징(201)에 분리 구성되는 구조로 구성하되,
    상기 핸드피스 하우징(201)에 분리 구성되는 타겟감지 센서부(172)는,
    상기 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 상기 핸드피스 제어 회로부(230)로 출력하는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 대차위치 감지 장치부(170)는,
    상기 초음파 발진부(110)를 이동시키는 대차구동부(120)에 타겟 유니트(171)가 설치되고, 상기 타겟 유니트(171)의 상부로 타겟 유니트(171)의 이동 위치를 감지하기 위한 타겟감지 센서부(172)가 설치되며, 상기 타겟 유니트(171)와 타겟감지 센서부(172) 사이에 감지용 윈도우창(173)이 배치되도록 구성하되,
    상기 타겟감지 센서부(172)는,
    상기 카트리지 하우징(101) 내부의 대차구동부(120)의 위치를 직접적으로 정밀하게 감지하여 제어 회로부(140)로 출력하는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 핸드피스(200)는,
    상기 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 동작여부를 확인할 수 있도록 하는 동작램프(202);
    상기 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 구동 상태를 표시하는 표시부(203); 및
    상기 핸드피스 하우징(201)에 노출되는 형태로 장착되어 고강도 집속 초음파 발생의 동작 구동을 위한 작동 버튼(204)을 포함하는 조작부(205)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 핸드피스(200)의 모션구동부(210)는,
    상기 모터(211)를 이용하여 상기 초음파 발진부(110)를 일정한 간격으로 정밀하게 연속적인 조사가 가능하도록 정밀 이동시키되, 초기모터의 원점을 감지하고 제어가 가능하도록 구동되는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 핸드피스(200)는,
    핸드피스 하우징(201) 내에 구비되며, 외부 단말기 장치와 통신을 수행하는 통신부(240);
    핸드피스 하우징(201) 내에 내장 또는 탈부착이 가능한 형태의 충전지(250); 및
    상기 충전지(250)로 외부 전원을 공급받아 충전시키기 위한 충전 회로부(260)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 통신부(240)는,
    상기 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치(10)의 동작 상태에 관한 정보 및 상태를 디스플레이를 통해 표시하는 외부 단말기 장치와 유선 또는 무선의 통신 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 발진자의 이동위치 감지를 위한 장치 내장형 HIFU 장치.
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