KR20200022906A

KR20200022906A - High intensity focused ultrasound(hifu) device and stand alone type cartridge detachably combined with hifu hanpiece used to the same

Info

Publication number: KR20200022906A
Application number: KR1020180099119A
Authority: KR
Inventors: 유선욱
Original assignee: 주식회사 이루다
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2020-03-04
Also published as: KR102118019B1

Abstract

The present invention is an invention for solving various problems of the prior art as described above, which provides: a high intensity focused ultrasonic (HIFU) device which enables an extremely precise and stable control while moving a transducer directly from a cartridge itself, and can be miniaturized by significantly reducing the size of a handpiece; and a stand-alone type cartridge detachably coupled to the HIFU handpiece to be used in the same.

Description

HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND (HIFU) DEVICE AND STAND ALONE TYPE CARTRIDGE DETACHABLY COMBINED WITH HIFU HANPIECE USED TO THE SAME}

본 발명은 고강도의 초음파 에너지를 트랜스듀서를 통해 피부 내 특정 영역의 한곳에 집중시켜 그 초점에서 발생하는 고열을 이용해 조직을 응고시키고 그 응고된 조직에 새로운 피부 조직이 재생되도록 함으로써 피부 미용, 노화 방지 등의 효과를 얻도록 하는 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지에 관한 것이다.The present invention concentrates the high-intensity ultrasound energy in a specific area of the skin through the transducer to coagulate the tissue by using the high heat generated at the focus and to regenerate the skin tissue in the coagulated tissue, thereby preventing skin beauty, anti-aging, etc. It relates to a high-intensity focused ultrasound apparatus and a stand-alone cartridge detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece used to achieve the effect.

일반적으로 피부의 진피층에 응고 영역을 형성시키고 그 응고 영역에 콜라겐이 생성되어 채워지면서 주름 제거 등의 피부 미용 효과를 얻을 수 있는 시술이 크게 각광을 받고 있는데, 이러한 시술 방식에는 마이크로니들(microneedle) 등을 이용한 침습적인 방식과 초음파 등을 이용한 비침습적인 방식이 대표적이다.In general, a procedure for forming a coagulation area in the dermal layer of the skin and generating collagen in the coagulation area to obtain a skin cosmetic effect such as wrinkle removal is gaining much attention. Such a treatment method includes a microneedle, etc. Invasive methods using and non-invasive methods using ultrasonic waves are typical.

이와 같이 비침습적인 시술을 위하여 초음파가 폭넓게 활용되고 있는데, 통상 HIFU 장비라고 일컬어지는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)를 이용하는 의료기기가 최근 각광받고 있다. 예컨대, 고강도 집속 초음파를 피부 조직 내부에 조사하여 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 등 피부 미용을 위한 시술을 비침습적으로 수행할 수 있다.Ultrasound is widely used for non-invasive procedures as described above, and medical devices using high intensity focused ultrasound (HIFU), commonly referred to as HIFU devices, have recently been in the spotlight. For example, high-intensity focused ultrasound may be irradiated into the skin tissue to perform non-invasive procedures for skin beauty such as face lifting or skin tightening.

일반적으로 널리 쓰이는 피부 미용을 위한 HIFU 장치의 개략적인 구성은 대부분의 경우 공통되는데, 도 1에서는 종래의 HIFU 장치의 구성에 관하여 나타내고 있다.In general, the schematic configuration of a widely used HIFU device for skin care is common in most cases, Figure 1 shows the configuration of a conventional HIFU device.

도 1에 도시된 종래의 HIFU 장치는 본체(50) 및 이와 유선 연결되는 핸드피스로 구성되는데, 상기 본체(50)에는 디스플레이(51), 제어부(52) 및 초음파발생기(53) 등을 포함하고 있다.The conventional HIFU apparatus shown in FIG. 1 includes a main body 50 and a handpiece connected to the main body 50, and the main body 50 includes a display 51, a controller 52, an ultrasonic generator 53, and the like. have.

상기 핸드피스는 핸드피스 본체(10)와, 상기 핸드피스 본체(10)에 탈착 가능하게 결합하는 소모품인 카트리지(20)를 포함하여 구성된다.The handpiece includes a handpiece body 10 and a cartridge 20 that is a consumable that is detachably coupled to the handpiece body 10.

상기 카트리지(20)에는 초음파 에너지를 전달받아 초점 거리에 집속시키는 트랜스듀서(25)가 구비되며, 카트리지(20)가 피부에 접촉한 상태에서 그 접촉된 피부 부위 전체에 고르게 집속 초음파의 조사에 의한 열응고 지점을 형성할 수 있도록 상기 트랜스듀서(25)를 직선 방향으로 이동시키도록 하는 구동장치(11 등)가 별도로 구비되어야 한다.The cartridge 20 is provided with a transducer 25 for focusing at the focal length by receiving ultrasonic energy, the cartridge 20 is in contact with the skin evenly by irradiation of focused ultrasound throughout the contacted skin area A drive device 11 or the like for moving the transducer 25 in a linear direction to form a thermal coagulation point should be provided separately.

상기 구동장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 리니어모터(11)와 모터구동축(12)을 핸드피스 본체(10)에 구비하고 카트리지(20)에는 상기 모터구동축(12)과 자석(13) 등에 의해 연결되는 연결구동축(21), 상기 연결구동축에 고정되는 고정부(23) 및 트랜스듀서(25)를 상기 고정부(23)에 고정시키는 트랜스듀서 고정부(24)를 포함하도록 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the driving device includes a linear motor 11 and a motor driving shaft 12 in the handpiece main body 10, and a cartridge 20 includes the motor driving shaft 12 and the magnet 13. It may be configured to include a connecting drive shaft 21 which is connected by, a fixing part 23 fixed to the connecting drive shaft and a transducer fixing part 24 for fixing the transducer 25 to the fixing part 23. .

카트리지(20)는 한 번 결합시켜서 영구적으로 사용하는 것이 아니라 트랜스듀서(25)의 시술 횟수 등에 따라 소모되어 새로운 카트리지로 교체할 수 있어야 하므로(또한 카트리지에 구비되는 트랜스듀서의 초점거리가 정해져 있어서 초점거리에 따라 다양한 종류의 카트리지를 교체할 수 있어야 하므로), 카트리지를 교체할 때마다 핸드피스 본체(10)의 모터구동축(12)과 카트리지(20)의 연결구동축(21)은 자석(13)이나 별도의 연결수단에 의해 연결되어야 비로소 리니어모터(11)의 구동력을 연결구동축(21)이 전달받아서 트랜스듀서(25)를 이동시킬 수 있게 되는 것이다.Since the cartridge 20 is not used permanently by being combined once and consumed according to the number of procedures of the transducer 25, it should be replaced with a new cartridge (also, the focal length of the transducer provided in the cartridge is determined and the focus Since different types of cartridges can be replaced according to the distance), the motor drive shaft 12 of the handpiece main body 10 and the connection drive shaft 21 of the cartridge 20 are replaced with a magnet 13 each time the cartridge is replaced. Only when connected by a separate connecting means will be able to move the transducer 25 by receiving the driving force of the linear motor 11 is connected to the drive shaft (21).

그런데, 카트리지(20) 내부에는 트랜스듀서(25)의 초음파 조사가 이루어질 수 있도록 하기 위하여 소정의 액체가 충진되어 있어야 하므로, 카트리지(20) 내부의 연결구동축(21) 등의 동력전달수단이 그 내부의 액체와 차단되어 구비될 수 있도록 벨로즈(22)를 별도로 구비하여야 한다.However, since a predetermined liquid must be filled in the cartridge 20 to allow ultrasonic irradiation of the transducer 25, a power transmission means such as a connecting drive shaft 21 inside the cartridge 20 is provided therein. Bellows 22 should be provided separately so that the liquid can be blocked from the liquid.

이와 같이, 종래의 HIFU 장치는 카트리지 내부의 트랜스듀서를 모터가 직접 구동하는 방식이 아니라 핸드피스 본체에 구비된 모터가 카트리지 내부의 트랜스듀서를 간접적으로 구동하는 방식을 채용하는데, 이는 트랜스듀서의 정밀한 제어를 위하여 리니어모터로서 대부분 DC모터나 스텝모터를 사용하기 때문에 그와 같은 모터의 크기가 커서 카트리지 내부에 수용될 경우 카트리지 자체의 크기가 매우 커지고 카트리지의 폐기와 함께 모터 역시 폐기되어야 하므로 현실적으로 카트리지 내부에 모터를 장착하여 직접 구동 방식으로 구성하는 것이 불가능하기 때문이다.As such, the conventional HIFU device adopts a method in which the motor provided in the handpiece body indirectly drives the transducer inside the cartridge, rather than the motor directly driving the transducer inside the cartridge. Since most of the motors are DC motors or step motors for control, the size of such a motor is so large that when the cartridge is housed inside the cartridge, the cartridge itself becomes very large and the motor must be discarded along with the disposal of the cartridge. This is because it is impossible to configure the motor in the direct drive method.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 HIFU 장치의 구성은, 우선 핸드피스 본체에 구비된 모터가 카트리지의 연결구동축을 간접적으로 구동하는 방식이기 때문에 직접적인 구동에 비해 제어의 정밀도가 떨어지고 안정성이 낮은 문제점이 있었다.However, the above-described configuration of the conventional HIFU device has a problem that the precision of the control is lowered and the stability is lower than the direct drive because the motor provided in the handpiece main body indirectly drives the connection drive shaft of the cartridge. .

또한, 리니어모터의 특성 상 모터구동축을 전후 방향으로 이동시키기 때문에 리니어모터의 앞쪽 및 뒷쪽에 모터구동축의 이동 공간이 확보되어야 하므로 핸드피스 본체 역시 길이를 길게 하거나 크기를 크게 할 수밖에 없으므로 소형화에 큰 한계가 있는 문제점이 있었다.In addition, since the motor drive shaft is moved forward and backward due to the characteristics of the linear motor, the space for moving the motor drive shaft must be secured in front and the rear of the linear motor. There was a problem with that.

특히, 핸드피스 본체(10) 내에 리니어모터(11) 등의 부피가 큰 구성요소들이 구비되어야 하기 때문에 트랜스듀서(25)를 통해 조사되는 초음파 에너지를 제공하는 초음파 발생기와 제어부 등의 구성요소를 핸드피스 본체(10) 내부에 구비시키는 것이 어려우므로, 종래의 HIFU 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(50) 내에 초음파 발생기(53)와 제어부(52) 등의 구성요소를 구비시키는 구성이며 이는 본체(50)와 핸드피스를 연결하는 케이블을 통한 신호의 전달이 이루어질 수밖에 없는 구조로서 케이블을 통한 신호의 전달 과정에서 신호의 손실 등의 문제를 야기할 수 있는 문제점이 있었다. In particular, since the bulky components such as the linear motor 11 must be provided in the handpiece main body 10, the components such as the ultrasonic generator and the controller for providing ultrasonic energy radiated through the transducer 25 are handled. Since it is difficult to provide the inside of the piece main body 10, the conventional HIFU device is configured to include components such as the ultrasonic generator 53 and the control unit 52 in the main body 50, as shown in FIG. As a structure in which a signal is transmitted through a cable connecting the main body 50 and the handpiece, there is a problem that may cause a problem such as loss of a signal in a signal transmission process through the cable.

또한, 카트리지의 경우 내부에 액체가 충진된 상태에서 수분 증발을 최대한 억제할 필요가 있는데, 상기한 바와 같은 종래의 HIFU 장치의 카트리지의 경우 핸드피스 본체의 모터구동축과 연결되어야 하는 연결구동축 등의 동력전달수단이 구비되어야 하기 때문에 벨로즈 등을 통한 수분 손실이 상당히 많이 발생하므로 별도의 밀봉을 위한 구조나 수단이 추가되어야 하는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the cartridge, it is necessary to suppress the evaporation of water as much as possible in the state in which the liquid is filled therein. Since the transfer means should be provided, since the loss of moisture through the bellows is considerably high, there is a problem that a structure or means for a separate seal must be added.

이와 같은 종래의 HIFU 장치에 관한 선행기술문헌으로는, 출원번호 제10-2015-0026533호, 출원번호 제10-2017-0013457호 및 출원번호 제10-2016-0003984호 등이 공개되어 있다.As a prior art document regarding such a conventional HIFU apparatus, the application number 10-2015-0026533, the application number 10-2017-0013457, the application number 10-2016-0003984, etc. are disclosed.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 다양한 문제점들을 해소하기 위한 발명으로서, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 핸드피스의 사이즈를 대폭 축소시켜 소형화가 가능하도록 할 수 있는 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지를 제공하기 위한 것이다.The present invention is an invention for solving the various problems of the prior art as described above, while allowing the very precise and stable control while moving the transducer in the cartridge itself in a direct drive method and greatly reduced the size of the handpiece To provide a high-intensity focused ultrasound apparatus capable of enabling and a stand-alone cartridge detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece used therein.

본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체; 상기 카트리지 몸체의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체 내부를 밀폐시키는 밀폐커버; 및 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하여, 상기 핸드피스에 결합되어 전기적 연결이 이루어짐에 따라 상기 카트리지 몸체의 밀폐된 내부에 구비된 상기 압전구동모듈에 의해 상기 트랜스듀서가 구동되는 것을 특징으로 한다.Independent cartridge coupled to detachable to the high-intensity focused ultrasound handpiece according to an embodiment of the present invention, the cartridge body is filled with a fluid for the generation of ultrasonic waves in one side and having a close contact in close contact with the skin of the subject; A sealing cover coupled to the opening of the cartridge body to seal the inside of the cartridge body; And a transducer provided inside the fluid sealed by the cartridge body and the sealing cover to irradiate the skin with high intensity focused ultrasound waves through the adhesion head according to a high frequency signal. The transducer is driven by piezoelectric ultrasound. It includes a piezoelectric drive module for driving to move, the transducer is driven by the piezoelectric drive module provided in the sealed interior of the cartridge body as the electrical connection is made to the handpiece. .

또한 바람직하게는, 상기 카트리지 몸체 또는 상기 밀폐커버에 결합하는 보호커버와, 상기 보호커버 내에 구비되어 상기 핸드피스에 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부가 돌출되어 구비하며 실링된 전기선에 의해 상기 압전구동모듈과 전기적으로 연결되어 상기 핸드피스 내에 구비되는 고주파 발생기로부터 전달되는 고주파 신호를 상기 압전구동모듈에 전달하는 PCB부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, a protective cover coupled to the cartridge body or the airtight cover, and a connecting portion provided in the protective cover to protrude an electrical connection when coupled to the handpiece and protruded from the piezoelectric body by a sealed electric wire. It is characterized in that it further comprises a PCB portion electrically connected to the drive module for transmitting a high frequency signal transmitted from the high frequency generator provided in the handpiece to the piezoelectric drive module.

또한 바람직하게는, 상기 압전구동모듈은, 상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되는 구동프레임과, 상기 구동프레임에 결합되어 고주파 신호에 따라 발생되는 압전 초음파에 의하여 구동력을 발생시키는 압전구동부와, 상기 트랜스듀서가 결합되며 상기 압전구동부에서 발생되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 트랜스듀서가 이동할 수 있도록 하는 압전작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the piezoelectric drive module may include a driving frame coupled to the module coupling portion of the sealing cover and fixed to the piezoelectric driving unit coupled to the driving frame to generate driving force by piezoelectric ultrasonic waves generated according to a high frequency signal. The piezoelectric actuator is coupled to the transducer and includes a piezoelectric actuator to move the transducer by moving by a driving force generated by the piezoelectric driver.

또한 바람직하게는, 상기 압전구동모듈은, 상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되며 가이드홈을 형성하는 구동프레임과, 상기 구동프레임에 결합되며, 고주파 신호에 따라 초음파를 발생시키는 압전모터와, 상기 압전모터에 일단이 연결되어 상기 압전모터의 초음파에 의해 진동을 발생시키며 타단이 상기 구동프레임의 일측에 고정되는 압전구동축을 구비하는 압전구동부와, 작동몸체부와, 상기 작동몸체부의 일측에 상기 트랜스듀서가 결합되도록 구비되는 트랜스듀서 결합부와, 상기 작동몸체부에 형성되는 코어안착부에 구비되며 상기 압전구동축을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부를 구비하는 압전작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the piezoelectric drive module may include a drive frame coupled to the module coupling portion of the airtight cover and fixed to form a guide groove, and a piezoelectric motor coupled to the drive frame and generating ultrasonic waves according to a high frequency signal. One end is connected to the piezoelectric motor to generate a vibration by the ultrasonic wave of the piezoelectric motor, and the other end is provided with a piezoelectric drive shaft having a piezoelectric drive shaft fixed to one side of the drive frame, the working body portion, and one side of the working body portion A transducer coupling part provided to be coupled to the transducer, and a core seating part formed in the working body part and configured to surround the piezoelectric driving shaft and along the piezoelectric driving shaft according to vibration between the piezoelectric driving shaft. And a piezoelectric actuator having a drive core configured to move.

또한 바람직하게는, 상기 압전작동부는, 상기 작동몸체부의 타측에 구비되어 상기 작동몸체부의 이동에 따라 상기 구동프레임의 가이드홈을 따라 이동하는 돌출부와, 상기 돌출부의 단부에 구비되는 마그네트를 포함하며, 상기 PCB부는, 상기 압전작동부가 이동함에 따른 마그네트의 이동을 감지하도록 그와 대응되는 위치에 소정 간격으로 구비되는 복수개의 홀센서를 포함하여, 상기 압전작동부의 이동을 상기 복수개의 홀센서를 통해 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the piezoelectric actuator may include a protrusion provided at the other side of the operating body and moving along the guide groove of the drive frame according to the movement of the operating body, and a magnet provided at an end of the protrusion. The PCB unit includes a plurality of Hall sensors provided at predetermined intervals at positions corresponding to the movement of the magnet as the piezoelectric actuator moves, and detects the movement of the piezoelectric actuator through the plurality of Hall sensors. It is characterized in that configured to.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되고 그 내부를 밀폐시키며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체; 상기 카트리지 몸체에 결합하는 보호커버; 상기 보호커버 내에 구비되어 상기 핸드피스 결합시 전기적 연결이 이루어지며 고주파 신호를 전달하는 PCB부; 및 상기 카트리지 몸체에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 상기 PCB부에 의해 전달되는 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함한다.On the other hand, the stand-alone cartridge is detachably coupled to the handpiece of the high-intensity focused ultrasound apparatus according to another embodiment of the present invention, the fluid is filled for the ultrasonic generation therein and seals the inside and close to the skin of the subject on one side A cartridge body having a close contact head; A protective cover coupled to the cartridge body; A PCB unit provided in the protective cover to make an electrical connection when the handpiece is coupled and to transmit a high frequency signal; And a transducer provided in the fluid sealed by the cartridge body and irradiating the skin with high intensity focused ultrasound waves to the skin through the adhesion head according to a high frequency signal transmitted by the PCB. It includes a piezoelectric drive module for driving the transducer to move.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 관리를 위한 고강도 집속 초음파 장치는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체와, 상기 카트리지 몸체의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체 내부를 밀폐시키는 밀폐커버와, 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하는 독립형 카트리지; 및 일측에 상기 독립형 카트리지가 착탈 가능하도록 결합되도록 하는 카트리지 결합부와, 상기 카트리지 결합부에 상기 독립형 카트리지가 결합됨에 따라 전기적 연결을 제공하는 접속부와, 상기 압전구동모듈에 대한 초음파 발생을 위한 고주파 신호를 발생시키는 고주파 발생기와, 상기 고주파 발생기의 고주파 신호 발생을 제어하는 제어부를 구비하는 핸드피스를 포함한다.On the other hand, the high-intensity focused ultrasound apparatus for skin care according to an embodiment of the present invention, the cartridge body is filled with a fluid for the generation of ultrasonic waves in one side and having a close contact head in close contact with the skin of the subject, the cartridge body Is coupled to the opening of the sealing cover for sealing the inside of the cartridge body, and the inside of the fluid which is sealed by the cartridge body and the sealing cover is provided to irradiate the skin through the adhesion head high intensity focused ultrasound in accordance with a high frequency signal A stand-alone cartridge having a transducer and including a piezoelectric drive module for driving the transducer to move with a driving force by piezoelectric ultrasonic waves; And a cartridge coupling part for detachably coupling the stand-alone cartridge to one side, a connection part for providing electrical connection as the stand-alone cartridge is coupled to the cartridge coupling part, and a high frequency signal for ultrasonic generation of the piezoelectric drive module. And a handpiece having a high frequency generator for generating a control unit and a control unit for controlling a high frequency signal generation of the high frequency generator.

또한 바람직하게는, 상기 핸드피스는, 내부에 배터리를 수용하는 배터리 수용부를 더 포함하여, 상기 배터리에 의해 전원 공급되어 상기 제어부의 제어에 따른 상기 고주파 발생기의 고주파 신호 발생 및 상기 발생된 고주파 신호의 전달에 따른 상기 독립형 카트리지의 압전구동모듈의 동작이 이루어짐으로써 무선 방식으로 고강도 집속 초음파의 발생 및 상기 고강도 집속 초음파를 조사하는 상기 트랜스듀서의 구동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.Also preferably, the handpiece further includes a battery accommodating unit accommodating a battery therein, the power supply being supplied by the battery to generate a high frequency signal of the high frequency generator under the control of the controller and the generated high frequency signal. Operation of the piezoelectric drive module of the independent cartridge according to the transmission is characterized in that the generation of high-intensity focused ultrasound and the driving of the transducer for irradiating the high-intensity focused ultrasound in a wireless manner.

또한 바람직하게는, 상기 핸드피스는, 시술자가 장치의 구동에 대한 조작을 할 수 있도록 구비되는 조작부와, 상기 장치의 구동 상태 관한 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the handpiece may further include an operation unit provided to enable the operator to operate the device, and a display unit for displaying the driving state information of the device.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 트랜스듀서를 구동시키기 위한 구동부의 구성을 카트리지 내부에 밀봉해 버리기 때문에 핸드피스에 구동부를 구비시키지 않아도 되므로 핸드피스의 사이즈를 대폭 축소시켜 소형화가 가능하도록 할 수 있을 뿐만 아니라 소음이 적고 속도가 빠르며 저전압 설계가 가능하다는 효과가 있다.Independent cartridge coupled detachably to the high-intensity focused ultrasound apparatus and high-intensity focused ultrasound handpiece used therein according to the present invention, while moving the transducer directly in the cartridge itself enables a very precise and stable control and the transducer Since the configuration of the drive unit for driving the inside of the cartridge is sealed in the cartridge, the handpiece does not need to be provided with the drive unit, so the size of the handpiece can be greatly reduced, thereby enabling miniaturization. There is an effect that it is possible.

도 1은 종래의 HIFU 장치의 구성에 대해 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 핸드피스에서 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지가 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스로서 무선 방식일 때의 구성에 대해 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 핸드피스 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 독립형 카트리지에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 독립형 카트리지에 대한 분해사시도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 독립형 카트리지의 내부 구성을 좀 더 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지에 내장되는 압전구동모듈의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 압전구동모듈의 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지를 구비하는 고강도 집속 초음파 핸드피스의 동작에 관하여 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a conventional HIFU device.
Figure 2 (a) is a perspective view of a high intensity focused ultrasound handpiece according to an embodiment of the present invention, (b) is a stand-alone cartridge according to an embodiment of the present invention is separated from the handpiece shown in (a) It is a figure which shows the state.
3 is a diagram showing the configuration of a high-intensity focused ultrasound handpiece according to an embodiment of the present invention in a wireless manner.
4 is a view showing the internal configuration of the handpiece device shown in FIG.
5 is a perspective view of a stand-alone cartridge of the high intensity focused ultrasound handpiece according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
6 is an exploded perspective view of a stand-alone cartridge of the high intensity focused ultrasound handpiece according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 7 is an enlarged view illustrating an internal configuration of the stand-alone cartridge shown in FIG. 5.
8 is a view showing a perspective view of a piezoelectric drive module built in a stand-alone cartridge according to an embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view of the piezoelectric drive module shown in FIG. 8.
10 is a view for explaining the operation of the high-intensity focused ultrasound handpiece having a stand-alone cartridge according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지에 대한 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Detailed description of the high-intensity focused ultrasound apparatus and a stand-alone cartridge detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece used therein will be described with reference to the drawings.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 관하여 설명한다. 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스로서 무선 방식일 때의 구성에 대해 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 핸드피스의 내부 구성을 나타낸 도면이다.First, a handpiece of a high intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. 2 (a) and 2 (b) is a perspective view of a handpiece of a high intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a high intensity focused ultrasound handpiece according to an embodiment of the present invention wireless 4 is a view showing the configuration of the time, Figure 4 is a view showing the internal configuration of the handpiece shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 종래의 HIFU 장치와 같이 핸드피스와 본체를 포함하여 구성될 수 있는데, 본 발명은 종래의 HIFU 장치와 달리 본체에 초음파 발생기와 제어부와 같은 구성을 포함하지 않고 그러한 구성요소들이 핸드피스 내에 구비될 수 있으면서도 핸드피스의 크기를 소형화할 수 있는 특징이 있으며, 심지어 본체에서 전원을 공급받는 것이 아니라 핸드피스 자체로 전원을 위한 배터리를 포함하여 무선 형태로 구현될 수도 있는 특징이 있다. 본 발명에서 본체는 유선의 경우 핸드피스에 전원을 공급하는 역할을 하고 무선의 경우 핸드피스의 충전을 위한 장치로 사용될 수 있다.The high-intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention may be configured to include a handpiece and a main body as in the conventional HIFU apparatus, and the present invention, unlike the conventional HIFU apparatus, has a configuration such as an ultrasonic generator and a controller in the main body. While not included, the components can be provided in the handpiece while the size of the handpiece can be miniaturized, and even in a wireless form, including a battery for power supply by the handpiece itself rather than being powered from the main body. There are features that may be implemented. In the present invention, the main body serves to supply power to the handpiece in the case of wired, and can be used as a device for charging the handpiece in the case of wireless.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 핸드피스에 실질적인 핵심 구성요소들이 모두 포함되어 있다고 볼 수 있다.Therefore, the high intensity focused ultrasound apparatus according to the embodiment of the present invention can be seen that the handpiece includes all the substantial key components.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치라 함은 핸드피스(독립형 카트리지 포함)의 구성을 중점적으로 하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the high-intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention will be described focusing on the configuration of a handpiece (including an independent cartridge).

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스는 핸드피스 본체(100), 독립형 카트리지(200) 및 상기 카트리지(200) 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 2 to 4, the handpiece of the high-intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention is a handpiece body 100, a stand-alone cartridge 200 and a piezoelectric provided in the cartridge 200 It is configured to include a drive module (300).

도 2의 (a)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에서 핸드피스 본체(100)에 독립형 카트리지(200)가 결합된 상태를 나타내고, 도 2의 (b)에서는 상기 핸드피스 본체(100)와 독립형 카트리지(200)가 분리된 상태를 나타낸다.2 (a) shows a state in which the independent cartridge 200 is coupled to the handpiece main body 100 in the handpiece of the high-intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention, in FIG. The handpiece main body 100 and the standalone cartridge 200 are separated from each other.

상기 핸드피스는 별도의 본체(미도시)와 유선으로 연결되도록 구성될 수도 있고 별도의 본체 없이 무선으로 동작하도록 구성될 수도 있다.The handpiece may be configured to be wired to a separate body (not shown) or may be configured to operate wirelessly without a separate body.

도 2에서 도면번호 212는 카트리지(200)의 피시술자의 피부에 접촉되는 부분인 밀착헤드를 나타내고, 도면번호 210은 카트리지 몸체를, 도면번호 211은 핸드피스 결합부를, 그리고 도면번호 102는 카트리지 결합부를 각각 나타낸다.In FIG. 2, reference numeral 212 denotes a contact head which is a part of the cartridge 200 in contact with the skin of the subject, reference numeral 210 denotes a cartridge body, reference numeral 211 a handpiece coupling portion, and reference numeral 102 a cartridge coupling portion Represent each.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 독립형 카트리지(200)의 카트리지 몸체(210)에 구비되는 핸드피스 결합부(211)가 핸드피스 본체(100)의 전방에 구비되는 카트리지 결합부(102)에 결합됨으로써 독립형 카트리지(200)에 구비되는 PCB와 핸드피스 본체(100)에 구비되는 제어부가 전기적으로 연결되어 핸드피스 본체(100)에 구비되는 상기 제어부의 제어에 따라 카트리지(200) 내부의 트랜스듀서가 이동하고 초음파를 조사할 수 있게 된다.As shown in (a) and (b) of FIG. 2, the handpiece engaging portion 211 provided in the cartridge body 210 of the independent cartridge 200 is provided in front of the handpiece body 100. By being coupled to the unit 102, the PCB provided in the independent cartridge 200 and the control unit provided in the handpiece main body 100 are electrically connected to each other, and the cartridge 200 is controlled according to the control of the control unit provided in the handpiece main body 100. The transducer inside can be moved and ultrasonic wave can be irradiated.

도 3은 도 2에 도시된 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 아래쪽 면이 보이도록 사시도로 나타낸 것인데, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스는 시술자가 장치의 구동에 대한 조작을 할 수 있도록 구비되는 조작부(140)와, 상기 장치의 구동 상태 관한 정보를 표시하는 디스플레이부(130)와, 내부에 배터리를 수용하는 배터리 수용부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.Figure 3 is a perspective view to show the lower surface of the handpiece of the high intensity focused ultrasound device shown in Figure 2, as shown in Figure 3 the handpiece of the high intensity focused ultrasound device according to an embodiment of the present invention Includes an operation unit 140 provided to enable the operation of the device to be driven, a display unit 130 displaying information on the driving state of the device, and a battery accommodating unit 150 accommodating a battery therein. Can be configured.

종래의 HIFU 장치의 핸드피스에는 리니어 모터와 같은 구동모터가 상당한 공간을 차지하기 때문에 상기한 바와 같은 조작부와 디스플레이부, 배터리 수용부 등의 구성을 핸드피스에 구현하면서도 소형화를 이루는 것이 불가능하였으나, 본 발명은 리니어 모터 등을 없애고 대신 독립형 카트리지 내부에 압전구동모듈을 구비하도록 함으로써 핸드피스에 고주파 발생기, 제어부, 조작부, 디스플레이부, 배터리 수용부와 같은 구성요소를 구비하면서도 핸드피스 자체의 크기를 소형화하는 것이 가능하다는 특징이 있다.Since a driving motor such as a linear motor occupies a considerable amount of space in the handpiece of the conventional HIFU device, it is impossible to achieve miniaturization while implementing the above-described configuration of the operation unit, the display unit, and the battery accommodating unit in the handpiece. The present invention eliminates the linear motor and instead has a piezoelectric drive module inside the standalone cartridge, thereby miniaturizing the size of the handpiece itself while providing components such as a high frequency generator, a control unit, an operation unit, a display unit, and a battery accommodating unit in the handpiece. It is possible that it is possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 카트리지(200)와 핸드피스 본체(100)가 전기적인 접속이 이루어지는 것 외에는 서로 연결되는 부분이 없다. 즉 종래의 HIFU 장치와 같이 구동장치의 축이 서로 연결되는 등의 동력 연결 구성이 존재하지 않는다.In the high-intensity focused ultrasound apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the cartridge 200 and the handpiece main body 100 are not connected to each other except that electrical connection is made. That is, there is no power connection configuration such that the shafts of the driving device are connected to each other like the conventional HIFU device.

도 4에 도시된 바와 같이, 핸드피스 본체(100)는 그 내부에 고주파 발생기(120)와 상기 고주파 발생기(120)의 고주파 신호 발생을 제어하는 제어부(110)를 구비한다. 그리고 디스플레이(130)와 배터리(154)도 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the handpiece main body 100 includes a high frequency generator 120 and a control unit 110 that controls generation of high frequency signals of the high frequency generator 120. The display 130 may further include a battery 154.

종래의 HIFU 장치의 경우 핸드피스 본체에 리니어모터와 모터구동축이 구비되고 상기 리니어모터를 제어하기 위한 제어보드가 구비되면서 핸드피스 본체에 더 이상의 구성요소를 포함시킬 수가 없었다(도 1 참조). 그만큼 리니어모터 및 모터구동축 등이 핸드피스 내부에서 차지하는 공간이 대부분이기 때문에, 예컨대 트랜스듀서에 전달하는 초음파 발생을 위한 신호를 생성하는 초음파 발생기와 제어부의 구성요소는 핸드피스 본체에 구비될 수 없었고 상기 핸드피스와 연결되는 본체에 구비될 수밖에 없었다.In the case of the conventional HIFU device, a linear motor and a motor driving shaft are provided in the handpiece main body, and a control board for controlling the linear motor is provided, and thus, the handpiece main body cannot include any further components (see FIG. 1). Since the space occupied by the linear motor, the motor drive shaft, and the like is mostly in the handpiece, for example, components of the ultrasonic generator and the controller for generating a signal for generating ultrasonic waves transmitted to the transducer could not be provided in the handpiece body. There was no choice but to be provided in the body connected to the handpiece.

그러나, 본 발명에 따른 핸드피스 장치에서는 핸드피스 본체(100) 내부에 리니어모터나 모터구동축과 같은 구성요소를 구비하지 않으므로 핸드피스 본체(100)의 내부에 상당한 공간적 여유를 확보할 수 있으므로, 종래의 HIFU 장치의 핸드피스에는 구비되기 어려웠던(그래서 본체에 구비될 수밖에 없었던) 고주파 발생기(120)와 그 고주파 발생기를 제어하기 위한 제어부(110) 등을 핸드피스 본체(100) 내부에 설치할 수 있다는 점에서 본체의 크기를 대폭 축소시키거나 아예 없앨 수도 있고, 그렇게 하면서도 핸드피스의 크기를 오히려 더욱 소형화할 수 있다는 점에서 큰 특장점이 있다.However, in the handpiece apparatus according to the present invention, since a component such as a linear motor or a motor driving shaft is not provided inside the handpiece main body 100, a considerable space can be secured inside the handpiece main body 100. The handpiece of the HIFU device of the high frequency generator (which was difficult to be provided in the main body) 120 and the control unit 110 for controlling the high frequency generator, etc. can be installed inside the handpiece main body 100 In the present invention, the size of the main body can be greatly reduced or eliminated, and the size of the handpiece can be further reduced.

도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합하는 독립형 카트리지(200)는 내부에 초음파 발생을 위한 유체(W)가 충진되는 카트리지 몸체(210)와, 상기 카트리지 몸체(210)의 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드(212)를 구비하며, 상기 카트리지 몸체(210) 외부에 PCB부(220)를 구비하도록 구성될 수 있다.As shown in Figure 4 and 7, the independent cartridge 200 that is detachably coupled to the handpiece of the high-intensity focused ultrasound apparatus according to an embodiment of the present invention is filled with the fluid (W) for the ultrasonic generation therein Being provided with a cartridge body 210, and the contact head 212 is in close contact with the skin of the operator on one side of the cartridge body 210, to be configured to include a PCB unit 220 outside the cartridge body 210 Can be.

상기 카트리지 몸체(210)의 내부에는 트랜스듀서(380) 및 상기 트랜스듀서(380)가 이동하도록 구동시키는 구동수단으로서 압전구동장치(300)가 구비되며, 상기 압전구동장치(300) 및 트랜스듀서(380)는 카트리지 몸체(210) 내부에 충진되는 유체(W) 속에 구비된다.Inside the cartridge body 210, a piezoelectric drive device 300 is provided as a driving means for driving the transducer 380 and the transducer 380 to move, and the piezoelectric drive device 300 and the transducer ( 380 is provided in the fluid W filled in the cartridge body 210.

상기한 독립형 카트리지의 구성에 관한 좀 더 구체적인 내용은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.More specific information regarding the configuration of the stand-alone cartridge will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지의 전체 구성을 나타내고, 도 6은 도 5에 도시된 독립형 카트리지의 구성을 분해사시도로써 나타내고 있으며, 도 7은 도 5에 도시된 독립형 카트리지의 내부 구성을 나타내고 있다.Figure 5 shows the overall configuration of a stand-alone cartridge according to an embodiment of the present invention, Figure 6 shows an exploded perspective view of the configuration of the stand-alone cartridge shown in Figure 5, Figure 7 is the interior of the stand-alone cartridge shown in Figure 5 The configuration is shown.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지(200)는, 카트리지 몸체(210), 밀폐커버(230) 및 보호커버(240)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 카트리지 몸체(210) 내부에는 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈(300)을 구비하도록 구성된다.As shown in Figure 5 to Figure 7, the independent cartridge 200 according to an embodiment of the present invention, may be configured to include a cartridge body 210, a sealing cover 230 and a protective cover 240 The cartridge body 210 is configured to include a piezoelectric drive module 300 for driving the transducer to move.

상기 카트리지 몸체(210)는 내부에 초음파 발생을 위한 유체(W)가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드(212)를 구비하며 상부에 개구부를 형성한다. The cartridge body 210 is filled with a fluid (W) for the generation of ultrasonic waves therein and has an adhesion head 212 on one side in close contact with the skin of the operator and forms an opening in the upper portion.

상기 밀폐커버(230)는 상기 카트리지 몸체(210)의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체(210) 내부를 밀폐시키도록 구성된다.The sealing cover 230 is coupled to the opening of the cartridge body 210 is configured to seal the inside of the cartridge body (210).

상기 압전구동모듈(300)은 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 밀착헤드(212)를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서(380)를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시킨다.The piezoelectric drive module 300 is provided in the fluid inside the sealed body by the cartridge body and the sealing cover, the transducer 380 for irradiating the skin with high intensity focused ultrasound waves through the contact head 212 according to a high frequency signal It is provided with a driving force by the piezoelectric ultrasonic drive to move the transducer.

상기 보호커버(240)는 카트리지 몸체(210)의 일측에 결합되도록 구성될 수도 있고 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 밀폐커버(230)의 상단에 결합되도록 구성될 수 있다.The protective cover 240 may be configured to be coupled to one side of the cartridge body 210 or may be configured to be coupled to the upper end of the sealing cover 230 as shown in FIGS.

상기 보호커버(240) 내에는, 핸드피스에 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부(224)가 돌출되어 구비되며 실링된 전기선에 의해 압전구동모듈(300)과 전기적으로 연결되어 핸드피스 몸체(100) 내에 구비되는 고주파 발생기로부터 전달되는 고주파 신호를 상기 압전구동모듈(300)에 전달하는 PCB부(220)를 구비하도록 안착홈부(R)를 구비할 수 있다.In the protective cover 240, the connecting portion 224 is provided so as to make an electrical connection when coupled to the handpiece and is electrically connected to the piezoelectric drive module 300 by a sealed electric wire handpiece body 100 The mounting groove part R may be provided to include a PCB unit 220 which transmits a high frequency signal transmitted from the high frequency generator provided in the piezoelectric element to the piezoelectric driving module 300.

즉, 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)에 의해 유체가 충진되는 내부 공간은 밀폐가 되고 그 외부에 상기한 보호커버(240)가 PCB부(220)를 보호하도록 구비됨으로써 본 발명에 따른 독립형 카트리지가 구현될 수 있다.That is, the inner space in which the fluid is filled by the cartridge body 210 and the sealing cover 230 is sealed and the protective cover 240 is provided on the outside to protect the PCB unit 220 according to the present invention. Stand-alone cartridges may be implemented.

밀폐커버(230)에는 윈도우부(232)가 구비되어, 카트리지 몸체(210) 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)과 보호커버(240)에 구비되는 PCB부(220)가 상기 윈도우부(232)를 사이에 두고 서로 마주하도록 구성될 수 있다.The sealing cover 230 is provided with a window portion 232, the piezoelectric drive module 300 provided in the cartridge body 210 and the PCB portion 220 provided in the protective cover 240 is the window portion 232 Can be configured to face each other.

이때 상기 압전구동모듈(300)의 압전작동부(350)일측에는 마그네트(355)가 구비되고 상기 PCB부(220)의 일측에는 상기 마그네트(355)와 마주하도록 홀센서(222)가 구비되어, 상기 압전구동모듈(300)의 동작에 따른 트랜스듀서(380)의 움직임을 상기 마그네트(355)를 통해 상기 홀센서(222)가 센싱을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 대한 좀 더 구체적인 내용은 후술하도록 한다.In this case, a magnet 355 is provided at one side of the piezoelectric driving unit 350 of the piezoelectric driving module 300, and a hall sensor 222 is provided at one side of the PCB unit 220 to face the magnet 355. The movement of the transducer 380 according to the operation of the piezoelectric drive module 300 may be configured to allow the hall sensor 222 to sense through the magnet 355. More details on this will be described later.

한편, 상기 카트리지 몸체(210)와 상기 밀폐커버(230)에 의해 내부가 완전히 밀폐되도록 하는 구성이지만 예컨대 밀착헤드의 필름이 접착된 부분 등을 통해 내부의 유체가 미세하게 유출되는 경우가 생길 수 있고 그것이 쌓이면 초음파 조사의 신뢰성을 해칠 정도로 유체가 유실될 수도 있다.On the other hand, the inside of the cartridge body 210 and the sealing cover 230 is configured to be completely sealed, but the inside of the fluid may be finely leaked out through a portion to which the film of the adhesion head, for example, Accumulation may result in fluid loss that would compromise the reliability of ultrasonic irradiation.

이러한 경우에 사용자가 유체를 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)의 밀폐된 내부로 충진시킬 수 있도록(예컨대, 주사기 등을 이용하여 유체를 충진시킬 수 있도록) 유체보충홀(233)을 구비할 수 있고 이때 카트리지 몸체(210) 내부의 공기가 배출될 수 있도록 하는 공기배출홀(234)도 함께 구비할 수 있다.In this case, the fluid filling hole 233 is provided so that the user can fill the fluid into the sealed interior of the cartridge body 210 and the sealing cover 230 (for example, to fill the fluid using a syringe or the like). And it can also be provided with an air discharge hole 234 to allow the air in the cartridge body 210 to be discharged.

상기 유체보충홀(233)과 공기배출홀(234)은 하나의 돌출부에 나란히 형성되도록 구성되어 그 부분을 별도의 필름 등으로 밀봉시킴으로써 카트리지 내부를 완전히 밀폐시킬 수 있다.The fluid supplement hole 233 and the air discharge hole 234 is configured to be formed side by side in one protrusion can be completely sealed inside the cartridge by sealing the portion with a separate film or the like.

도 5 내지 도 7에서는 독립형 카트리지가 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)가 서로 결합하여 하나의 내부 밀폐형 몸체를 구성하는 것으로 설명하였는데, 이에 한정되지 않고 본 발명에 따른 독립형 카트리지는 카트리지 몸체와 밀폐커버가 하나의 몸체로 형성되는 경우도 포함할 수 있다.In FIGS. 5 to 7, the independent cartridge is described as the cartridge body 210 and the sealing cover 230 are combined with each other to constitute an internal sealed body, but the present invention is not limited thereto. It may also include a case in which the sealing cover is formed of one body.

한편, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)에 대한 구체적인 구성에 관하여 설명한다.On the other hand, with reference to Figures 7, 8 and 9 will be described a specific configuration of the piezoelectric drive module 300 provided in the stand-alone cartridge according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지의 압전구동모듈은, 도 7에 도시된 바와 같이 카트리지 몸체(210) 내부에서 유체(W) 속에 잠긴 상태에서 동작할 수 있도록 압전모터(Piezo-Electric Motor)를 구동부로써 이용한다.Piezoelectric drive module of the independent cartridge according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric motor (Piezo-Electric Motor) to operate in a state locked in the fluid (W) in the cartridge body 210 as shown in FIG. Is used as the driving unit.

압전모터는 초음파모터라고도 하는데, 크기를 초소형으로 제작할 수 있으면서도 구동전력이 종래의 리니어모터나 DC모터에 비해 훨씬 낮은 장점이 있다.Piezoelectric motors, also known as ultrasonic motors, have the advantage of being much smaller than conventional linear motors or DC motors, even though they can be manufactured in a very small size.

이러한 압전모터 자체는 종래에도 이용되고 있는 장치인데, 본 출원인은 상기한 바와 같은 압전모터를 HIFU 장치에 적용하여 HIFU 장치에 적합한 성능을 발휘할 수 있도록 압전모터를 이용한 압전구동장치를 개발하였으며, 본 발명은 카트리지의 몸체 내부의 유체 속에 구비되도록 하면서도 압전모터의 구동력에 따른 동작으로 트랜스듀서의 이동을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 압전구동장치를 제공한다.The piezoelectric motor itself is a device that is also used in the prior art, the present applicant has developed a piezoelectric driving device using a piezoelectric motor to apply the piezoelectric motor as described above to the HIFU device to exhibit a performance suitable for the HIFU device, the present invention Is provided in the fluid inside the body of the cartridge, while providing a piezoelectric drive device to precisely control the movement of the transducer by the action according to the driving force of the piezoelectric motor.

따라서, 본 발명에 따른 독립형 카트리지는, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 트랜스듀서를 구동시키기 위한 구동부의 구성을 카트리지 내부에 밀봉해 버리기 때문에 핸드피스에 구동부를 구비시키지 않아도 될 뿐만 아니라 압전모터를 구비하므로 소음이 적고 속도가 빠르며 저전압 설계가 가능하다는 특장점이 있다.Therefore, the stand-alone cartridge according to the present invention enables a very precise and stable control while moving the transducer directly in the cartridge itself, and since the configuration of the drive unit for driving the transducer is sealed inside the cartridge, the handpiece Not only does it need to be equipped with a driving unit, but it is also equipped with a piezoelectric motor, which has the advantage of low noise, high speed, and low voltage design.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 압전구동모듈(300)은, 카트리지 몸체(210) 내의 일측에 고정되는 구동프레임(310)과, 상기 구동프레임(310)에 결합되어 상기 고주파 발생기(120)의 고주파 신호에 따라 발생되는 압전 초음파에 의하여 구동력을 발생시키는 압전구동부(330)와, 트랜스듀서(380)가 결합되며 상기 압전구동부(330)에서 발생되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 트랜스듀서(380)가 이동할 수 있도록 하는 압전작동부(350)를 포함하도록 구성될 수 있다. As shown in FIGS. 8 and 9, the piezoelectric driving module 300 is coupled to the driving frame 310 and the driving frame 310 fixed to one side of the cartridge body 210 and the high frequency generator 120. The piezoelectric drive unit 330 to generate a driving force by the piezoelectric ultrasonic waves generated in accordance with the high frequency signal of the transducer 380 is coupled to the transducer 380 by moving by the driving force generated in the piezoelectric drive unit 330. It may be configured to include a piezoelectric actuator 350 to move.

상기 압전작동부(350)는 트랜스듀서(380)를 결합한 상태로 압전구동부(330)의 압전구동축(341)의 진동에 의하여 상기 압전구동축(341)을 따라서 이동하도록 구성된다. The piezoelectric actuator 350 is configured to move along the piezoelectric drive shaft 341 by the vibration of the piezoelectric drive shaft 341 of the piezoelectric driver 330 in a state in which the transducer 380 is coupled.

상기 구동프레임(310)은 프레임 본체(311)와, 상기 프레임 본체(311)의 일측에 구비되는 구동부 결합지지부(313)와, 상기 프레임 본체(311)의 타측에 구비되는 동작지지부(314)를 구비하며, 일단이 상기 구동부 결합지지부(313)에 고정되고 타단이 상기 동작지지부(314)에 고정되는 제1 가이드축(321) 및 제2 가이드축(322)이 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 구비됨이 바람직하다.The drive frame 310 includes a frame main body 311, a driving unit coupling support part 313 provided at one side of the frame main body 311, and an operation support part 314 provided at the other side of the frame main body 311. The first guide shaft 321 and the second guide shaft 322, one end of which is fixed to the driving unit coupling support 313 and the other end of which is fixed to the operating support 314, are illustrated in FIGS. 8 and 9. It is preferred to be provided as.

상기 구동부 결합지지부(313)에는 몸체결합홈(313a)과 고정홈(313b)이 각각 도 9에 도시된 바와 같이 구비됨이 바람직하며, 상기 몸체결합홈(313a)에 압전구동부(330)가 1차적으로 결합이 되면서 상기 고정홈(313b)에 대해서도 2차적으로 결합이 이루어져서 압전구동부(330)가 상기 구동부 결합지지부(313)에 견고하게 결합이 되도록 할 수 있다.The driving unit coupling support 313 is preferably provided with a body coupling groove 313a and a fixed groove 313b, respectively, as shown in FIG. 9, and a piezoelectric driving unit 330 is provided in the body coupling groove 313a. While being coupled to the secondary secondary to the fixing groove (313b) can be made so that the piezoelectric drive unit 330 is firmly coupled to the driving unit coupling support (313).

상기 압전구동부(330)는 핸드피스 본체에 구비되는 고주파 발생기(120, 도 4 참조)의 고주파 신호에 따라 압전 초음파를 발생시키는 압전모터(미도시)와, 상기 압전모터를 내장하며 상기 구동부 결합지지부(313)에 결합하도록 구성되는 구동부결합몸체(331)를 구비하는데, 도 8 및 도 9에서는 상기 구동부결합몸체(331) 내부에 압전모터가 구비되어 있어서 이에 대해서는 도시되지는 않았다.The piezoelectric driving unit 330 includes a piezoelectric motor (not shown) for generating piezoelectric ultrasonic waves according to a high frequency signal of the high frequency generator 120 (see FIG. 4) provided in the handpiece main body, and the piezoelectric motor. A driving unit coupling body 331 configured to couple to 313 is provided. In FIG. 8 and FIG. 9, a piezoelectric motor is provided in the driving unit coupling body 331, which is not illustrated.

압전구동부(330)가 구동부 결합지지부(313)에 결합된 상태에서 상기 압전구동부(330)의 압전모터가 초음파 진동을 발생시킴에 따라 구동프레임(310) 전체로 진동이 전달되는데, 이때 상기 구동부 결합지지부(313)의 일측에 도 9에 도시된 바와 같이 사이공간부(A)를 형성함으로써 구동프레임(310) 전체의 진동을 어느 정도 감쇠시키도록 할 수 있으며, 상기 사이공간부(A)에 진동흡수 재질의 부재를 구비시킴으로써 구동프레임(310)에 전달되는 진동이 어느 정도 흡수되도록 하는 것도 가능하다.As the piezoelectric motor of the piezoelectric drive unit 330 generates ultrasonic vibration in a state in which the piezoelectric drive unit 330 is coupled to the driving unit coupling support unit 313, vibration is transmitted to the entire drive frame 310. As shown in FIG. 9, an interspace portion A is formed on one side of the support portion 313 to attenuate the vibration of the entire driving frame 310 to some extent, and a vibration absorbing material is formed in the interspace portion A. By providing a member of the vibration to be transmitted to the drive frame 310 is also possible to be absorbed to some extent.

구동부결합몸체(331) 내부의 압전모터에는 일단이 연결되어 상기 압전모터의 압전 초음파에 의한 진동을 발생시키며 상기 구동부결합몸체부(331)가 상기 구동부 결합지지부(313)에 결합됨에 따라 타단이 상기 동작지지부(314)에 고정되는 압전구동축(341)이 구비되는 것이 바람직하다.One end is connected to the piezoelectric motor inside the driving unit coupling body 331 to generate vibration by the piezoelectric ultrasonic wave of the piezoelectric motor, and the other end is coupled as the driving unit coupling body 331 is coupled to the driving unit coupling support 313. The piezoelectric drive shaft 341 fixed to the operation support 314 is preferably provided.

상기한 구동부결합몸체(331)의 일측에는 몸체결합부(332) 및 슬라이드핏 결합부(333)가 각각 구비되어, 상기 몸체결합부(332)는 구동부 결합지지부(313)의 몸체결합홈(313a)에 끼워맞춤되어 결합될 수 있고, 이와 동시에 상기 슬라이드핏 결합부(333)는 고정홈(313b)에 슬라이드 핏 방식으로 견고하게 결합될 수 있다.One side of the driving unit coupling body 331 is provided with a body coupling portion 332 and a slide fit coupling portion 333, respectively, the body coupling portion 332 is the body coupling groove 313a of the driving portion coupling support portion 313 ), And the slide fit coupler 333 may be firmly coupled to the fixing groove 313b in a slide fit manner.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 압전작동부(350)가 압전구동축(341)에 결합되어 상기 압전구동축(341)의 진동에 따라 압전구동축(341)을 따라 이동할 수 있도록 함으로써 상기 압전작동부(350)에 결합된 트랜스듀서(380)가 이동할 수 있도록 구성된다.8 and 9, the piezoelectric actuator 350 is coupled to the piezoelectric driving shaft 341 to move along the piezoelectric driving shaft 341 according to the vibration of the piezoelectric driving shaft 341. The transducer 380 coupled to the piezoelectric actuator 350 is configured to be movable.

상기 압전작동부(350)는, 도 9 도시된 바와 같이 작동몸체부(352)와, 상기 작동몸체부(352)에 구비되어 트랜스듀서(380)가 결합되도록 하는 트랜스듀서 결합부(351)와, 상기 작동몸체부(352)에 형성되는 코어수용부에 구비되며 상기 압전구동축(341)을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축(341)과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축(341)을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부(360)를 포함하도록 구성됨이 바람직하다.As shown in FIG. 9, the piezoelectric actuator 350 includes an operating body 352 and a transducer coupling part 351 provided in the operating body 352 to allow the transducer 380 to be coupled thereto. It is provided in the core receiving portion formed in the working body portion 352 is configured to surround the piezoelectric drive shaft 341 is moved along the piezoelectric drive shaft 341 in accordance with the vibration between the piezoelectric drive shaft 341 It is preferably configured to include a drive core portion 360 is configured to.

상기 작동몸체부(352)의 일측 단부에는 상기한 트랜스듀서 결합부(351)가 구비되어 상기 트랜스듀서(380)를 수용하도록 하며, 타측 단부에는 칼럼부(354)가 구비되어 앞서 설명한 바 있는 마그네트(355, 도 7 참조)를 수용하도록 구성될 수 있다.One end of the working body 352 is provided with the transducer coupling portion 351 to accommodate the transducer 380, the other end is provided with a column portion 354, the magnet as described above 355 (see FIG. 7).

상기 압전작동부(350)의 구동코어부(360)는 그 중심부에 홀(H)을 형성하면서 상기 홀(H)에 상기 압전구동축(341)이 끼워진 상태가 되며 특수한 재질의 금속으로써 제조될 수 있으며 상기 상기 구동코어부(360)의 홀(H)에 압전구동축(341)이 억지끼움으로 끼워진 상태가 아니라 미세하게 간극을 이루도록 상기 압전구동축(341)이 홀(H)을 관통하여 구성되는 것이 바람직하다.The driving core part 360 of the piezoelectric actuator 350 may be manufactured by using a metal of a special material while forming the hole H in the center thereof, and the piezoelectric driving shaft 341 may be inserted into the hole H. The piezoelectric drive shaft 341 is configured to penetrate the hole H such that the piezoelectric drive shaft 341 is minutely inserted into the hole H of the driving core unit 360, rather than being inserted into an interference fit. desirable.

홀(H)과 압전구동축(341) 사이에 미세한 간극이 존재함으로써 상기 압전구동축(341)에서 발생되는 초음파 진동이 구동코어부(360)에 전달되어 상기 압전작동부(350)가 그 진동에 의하여 이동을 할 수 있게 된다.Since a minute gap exists between the hole H and the piezoelectric drive shaft 341, ultrasonic vibration generated in the piezoelectric drive shaft 341 is transmitted to the driving core unit 360, and the piezoelectric actuator 350 is driven by the vibration. You can move.

이때 압전작동부(350)의 이동속도는 제어부(110, 도 3 참조)에 의해서 고주파 발생기(120)에서 발생되는 고주파 신호의 주파수가 제어됨으로써 조절될 수 있다.In this case, the moving speed of the piezoelectric actuator 350 may be controlled by controlling the frequency of the high frequency signal generated by the high frequency generator 120 by the controller 110 (see FIG. 3).

주파수가 높을수록 진동이 더 빠르게 일어나므로 압전작동부(350)도 빠르게 이동하게 되고 주파수가 낮을수록 상대적으로 더 느리게 이동하게 된다.The higher the frequency, the faster the vibration occurs, so that the piezoelectric actuator 350 also moves faster, and the lower the frequency, the slower the movement.

제어부는 시술자의 장치에 대한 조작이나 트랜스듀서의 위치 감지 등에 따라서 주파수를 적절히 제어함으로써 트랜스듀서(380)가 적절한 속도로 이동하도록 할 수 있다.The controller may allow the transducer 380 to move at an appropriate speed by appropriately controlling the frequency according to the operator's manipulation of the device or the position detection of the transducer.

한편, 압전작동부(350)가 압전구동축(341) 및 구동코어부(360)에 의해서만 이동하도록 하면 진동에 의해 이동하는 특성상 안정적인 이동이 이루어지지 않을 수 있다.On the other hand, when the piezoelectric actuator 350 moves only by the piezoelectric drive shaft 341 and the drive core 360, a stable movement may not be achieved due to the movement of the piezoelectric actuator 350.

본 발명의 일 실시예에 따른 압전구동장치는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 압전작동부(350)의 작동몸체부(352) 일측에 제1 슬라이드홈(371)과 타측에 제2 슬라이드홈(372)을 구비하여, 상기 제1 슬라이드홈(371)은 제1 가이드축(321)에 끼워지고 제2 슬라이드홈(372)은 제2 가이드축(322)에 끼워지도록 함으로써 상기 압전작동부(350)가 압전구동축(341) 및 구동코어부(360)에 의해 이동할 때 상기 제1 슬라이드홈(371)에 끼워진 제1 가이드축(321)과 상기 제2 슬라이드홈(372)에 끼워진 제2 가이드축(322)에 의해 각각 가이드되어 안정적인 이동이 이루어지도록 할 수 있다.In the piezoelectric drive device according to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, the first slide groove 371 is provided at one side of the operating body 352 of the piezoelectric actuator 350 and the second at the other side. The piezoelectric operation is provided with a slide groove 372 so that the first slide groove 371 is fitted to the first guide shaft 321 and the second slide groove 372 is fitted to the second guide shaft 322. When the portion 350 is moved by the piezoelectric drive shaft 341 and the drive core portion 360, the first guide shaft 321 is fitted to the first slide groove 371 and the second slide groove 372 Each guide is guided by two guide shafts 322 to ensure a stable movement.

상기 제1 슬라이드홈(371) 및 제2 슬라이드홈(372) 대신 상기 제1 가이드축(321)과 제2 가이드축(322)이 각각 구멍에 끼워진 상태로 상기 압전작동부(350)가 이동할 경우, 각 가이드축(321, 322)과 구멍 사이의 마찰로 말미암아 압전작동부(350)의 이동이 효과적으로 이루어지지 않는 문제점이 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전구동장치의 압전작동부(350)의 제1 슬라이드홈(371) 및 제2 슬라이드홈(372)은 각각 일측이 개구되어 실질적으로 "ㄷ" 형상으로 형성되어 그 홈에 각각의 가이드축(321, 322)이 끼워지므로 마찰 없이 부드럽고 안정적으로 압전작동부(350)의 이동을 가이드할 수 있는 특징이 있다.When the piezoelectric actuator 350 moves in the state where the first guide shaft 321 and the second guide shaft 322 are respectively inserted into the holes instead of the first slide groove 371 and the second slide groove 372. The piezoelectric actuator 350 of the piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention has a problem that the piezoelectric actuator 350 is not effectively moved due to friction between the guide shafts 321 and 322 and the holes. The first slide groove (371) and the second slide groove (372) of the) is formed in a substantially "c" shape with one side open, respectively, so that each guide shaft (321, 322) is fitted in the groove is smooth without friction There is a feature that can guide the movement of the piezoelectric actuator 350 in a stable manner.

상기한 바와 같은 압전구동모듈(300)은, 도 7에 도시된 바와 같이 카트리지 몸체(210) 내부의 유체(W) 속에서 구동을 하며 상기 카트리지 몸체(210)는 내부의 유체(W)가 유실되지 않도록 실질적으로 밀폐를 하도록 구성된다.The piezoelectric drive module 300 as described above is driven in the fluid (W) inside the cartridge body 210, as shown in Figure 7, the cartridge body 210 is the fluid (W) is lost inside So that it is substantially sealed.

그리고 상기 카트리지 몸체(210)의 외부 상부 쪽에는, 도 7에 도시된 바와 같이 PCB부(220)가 구비되고 상기 PCB부(220)의 노출된 단부에는 핸드피스 본체(100)와의 결합시에 핸드피스 본체(100)에 구비되는 접속부(112)에 결합되어 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부(224)가 구비된다.And the outer upper side of the cartridge body 210, as shown in Figure 7 is provided with a PCB portion 220 and the exposed end of the PCB portion 220 when the handpiece when coupled with the handpiece body 100 A connection part 224 is provided to be coupled to the connection part 112 provided in the piece body 100 to make an electrical connection.

압전구동모듈(300)은 카트리지 몸체(210) 내부에 고정되고 상기 카트리지 몸체(210) 외부에 상기 압전구동장치(300)와 인접하여 구비되는 PCB부(220)는 상기 압전구동모듈(300)과 전기선 등에 의해 전기적으로 연결되는데 이때 상기 전기선은 실링 처리되어 카트리지 몸체(210) 내부의 밀폐가 유지될 수 있도록 함이 바람직하다.The piezoelectric drive module 300 is fixed to the inside of the cartridge body 210 and the PCB unit 220 provided adjacent to the piezoelectric drive device 300 outside the cartridge body 210 is the piezoelectric drive module 300 and The electrical wire is electrically connected by an electric wire or the like, in which case the sealing is preferably performed to seal the inside of the cartridge body 210.

상기 압전구동모듈(300)에는 압전구동부(330)와 트랜스듀서(380)가 각각 PCB부(220)와 실링된 전기선에 의해 전기적으로 연결되어, 카트리지(200)가 핸드피스 본체(100)에 결합되어 연결부(224)가 접속부(112)에 연결됨에 따라 핸드피스 본체(100) 내부의 제어부(110)와 연결되고, 상기 제어부(110)는 고주파 발생기(120)를 제어하여 트랜스듀서(380)에 의해 조사되는 고강도 집속 초음파를 발생시키기 위한 고주파 신호와 압전구동부(330)의 구동력인 초음파 진동을 발생시키기 위한 고주파 신호를 각각 PCB부(220)로 전송하고, PCB부(220)는 각각의 신호를 각각의 전기선을 통해 트랜스듀서(380)와 압전구동부(330)에 전달하도록 구성될 수 있다.The piezoelectric drive module 300 and the piezoelectric drive unit 330 and the transducer 380 are electrically connected to each other by an electrical wire sealed with the PCB unit 220, the cartridge 200 is coupled to the handpiece body 100 As the connection part 224 is connected to the connection part 112, the connection part 224 is connected to the control part 110 inside the handpiece main body 100, and the control part 110 controls the high frequency generator 120 to the transducer 380. A high frequency signal for generating high intensity focused ultrasound irradiated by the high frequency signal and a high frequency signal for generating ultrasonic vibration, which is a driving force of the piezoelectric driving unit 330, are respectively transmitted to the PCB unit 220, and the PCB unit 220 transmits each signal. It may be configured to deliver to the transducer 380 and the piezoelectric driver 330 through each electric line.

상기한 바와 같이 제어부(110)의 제어에 따라 고주파 발생기(120)에서 각각 발생되는 고주파 신호가 트랜스듀서(380) 및 압전구동부(330)로 전달됨에 따라, 트랜스듀서(380)는 고강도 집속 초음파를 내부의 압전세라믹의 초점거리에 따라 조사하여 피시술자의 피부 내 특정 위치에 초음파 에너지를 전달하게 되고, 그와 함께 압전구동부(330)는 상기 고주파 신호에 따라 초음파 진동을 발생시켜서 상기한 압전작동자(350)를 이동시킴으로써 상기 트랜스듀서(380)를 이동시키게 된다.As described above, the high frequency signals generated by the high frequency generator 120 under the control of the control unit 110 are transmitted to the transducer 380 and the piezoelectric driving unit 330, and the transducer 380 generates high intensity focused ultrasound. By irradiating according to the focal length of the piezoceramic inside to transmit the ultrasonic energy to a specific position in the skin of the subject, with the piezoelectric drive unit 330 generates ultrasonic vibration in accordance with the high-frequency signal to the piezoelectric operator ( By moving the 350, the transducer 380 is moved.

이때, 카트리지(200)의 밀착헤드(212)의 하단은 개구되어 있고 그 개구된 부분을 특정 재질의 필름(214)이 밀봉하고 있으며, 피시술자의 피부에 초음파 시술을 할 때 상기 필름(214) 부분은 피부에 밀착시킨 상태에서 트랜스듀서(380)를 통해 조사되는 초음파 에너지는 상기 필름(214)을 관통하여 피부 내 초점거리 상의 조직에 전달이 된다.At this time, the lower end of the contact head 212 of the cartridge 200 is opened and the opening part is sealed by a film 214 of a specific material, the film 214 portion when performing the ultrasonic treatment to the skin of the subject Ultrasound energy irradiated through the transducer 380 while being in close contact with the skin passes through the film 214 and is transmitted to the tissue on the focal length in the skin.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 압전구동모듈(300)의 압전작동부(350)의 단부에는 마그네트(355)가 고정되어 있고, 이와 대향되는 위치에는 PCB부(220) 상에 구비되는 홀센서(222)와 같은 자기장 감지 센서가 소정 간격으로 복수개가 배치되어, 압전구동부(330)의 구동력에 따라 압전작동부(350)가 트랜스듀서(380)를 이동시킴에 따라 마그네트(355)가 이동하고 이때 PCB부(220) 상의 홀센서(222) 각각의 마그네트(355)의 자기장을 감지함으로써 압전작동부(350)의 이동, 즉 트랜스듀서(380)의 이동을 감지 및 추적할 수 있게 된다(각 홀센서(222)가 감지한 신호는 제어부(110)로 전달되고 상기 제어부(110)에 의해 트랜스듀서(380)의 이동 감지 및 추적에 대한 정보를 얻고 이를 토대로 고주파 신호 발생 등의 제어를 할 수 있게 된다).On the other hand, as shown in Figure 7, the magnet 355 is fixed to the end of the piezoelectric operation unit 350 of the piezoelectric drive module 300, the hall sensor provided on the PCB unit 220 in the opposite position A plurality of magnetic field detection sensors such as 222 are disposed at predetermined intervals, and the magnet 355 moves as the piezoelectric actuator 350 moves the transducer 380 according to the driving force of the piezoelectric driver 330. At this time, by detecting the magnetic field of the magnet 355 of each of the hall sensors 222 on the PCB 220, it is possible to detect and track the movement of the piezoelectric actuator 350, that is, the movement of the transducer 380 (each The signal sensed by the Hall sensor 222 is transmitted to the control unit 110 to obtain information on the movement detection and tracking of the transducer 380 by the control unit 110 to control the generation of high frequency signals, etc. Will be).

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 동작에 관하여 도 10을 참조하여 설명한다.The operation of the handpiece of the independent cartridge and the high intensity focused ultrasound apparatus having the same according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIG. 10.

독립형 카트리지(200) 내에 구비되는 압전구동모듈(300)에 결합된 트랜스듀서(380)는 HIFU 장치의 핵심적인 구성요소인데, 트랜스듀서(380)에 내장되는 압전세라믹의 곡률, 설치된 위치 등에 따라 초음파의 초점거리가 달라지고 초음파에 의한 피부 조직 내 치료의 깊이(치료 부위 내지는 위치)도 달라지게 된다.Transducer 380 coupled to the piezoelectric drive module 300 provided in the stand-alone cartridge 200 is a key component of the HIFU device, according to the curvature, installed position, etc. of the piezoceramic embedded in the transducer 380 The focal length of and the depth of treatment in the skin tissue by ultrasound (the treatment site or location) will also be different.

트랜스듀서(380) 내에 압전세라믹을 설치하면 그 초점거리가 정해지고 그에 따라 치료의 깊이도 정해지므로, 피부 내의 SMAS층을 치료부위로 할지, 근육층을 치료부위로 할지, 진피층을 치료부위로 할지 등에 따라 각각 압전세라믹의 종류(압전세라믹의 곡률의 결정)와 설치 위치를 결정하여 구비되는 각각의 치료부위에 적합한 트랜스듀서를 장착하는 카트리지를 각각 별개로 구비하여, 치료부위에 따라 그에 맞는 카트리지를 핸드피스 본체에 장착하여 사용할 수 있다.When the piezoceramic is installed in the transducer 380, the focal length is determined and the depth of treatment is determined accordingly. Therefore, the SMAS layer in the skin is used as the treatment site, the muscle layer as the treatment site, the dermal layer as the treatment site, and the like. In accordance with the type of piezoceramic (determination of the curvature of the piezoceramic) and the mounting position, each cartridge is equipped with a transducer suitable for each treatment site is provided separately, and according to the treatment site hand Can be attached to the body of the piece and used.

이때, PCB부(220)에 구비되는 메모리부(미도시)에는 트랜스듀서의 초점거리 또는 치료의 깊이에 대한 정보(압전세라믹의 트랜스듀서 내 설치 위치에 따라 이미 정해진 정보)를 저장하며, 트랜스듀서를 통해 조사되는 초음파의 발생을 위한 고주파 신호의 주파수 정보 및 압전모터의 구동을 위한 고주파 신호의 주파수 정보도 상기 메모리부에 미리 저장될 수 있다.At this time, the memory unit (not shown) provided in the PCB unit 220 stores information about the focal length of the transducer or the depth of treatment (information already determined according to the installation position of the transducer of the piezoelectric ceramic), and the transducer The frequency information of the high frequency signal for generating the ultrasonic wave irradiated through and the frequency information of the high frequency signal for driving the piezoelectric motor may also be stored in advance in the memory unit.

따라서, 독립형 카트리지(200)를 핸드피스 본체(100)에 결합하면 연결부(224)가 접속부(112)에 결합하면서 전기적으로 연결되어 독립형 카트리지(200)의 PCB부(220)의 메모리부에 저장된 상기한 바와 같은 정보가 핸드피스 본체(100)의 제어부(110)로 전달되어 상기 제어부(110)는 그 전달받은 정보에 따라 고주파 발생기(120)에서 발생되는 신호를 제어함으로써 트랜스듀서(380) 및 압전모터의 초음파 발생을 제어하게 된다.Therefore, when the stand-alone cartridge 200 is coupled to the handpiece body 100, the connection portion 224 is electrically connected to the connection portion 112 while being stored in the memory unit of the PCB unit 220 of the stand-alone cartridge 200. Information as described above is transmitted to the control unit 110 of the handpiece body 100, the control unit 110 controls the signal generated from the high frequency generator 120 according to the received information, the transducer 380 and the piezoelectric The ultrasonic generation of the motor is controlled.

독립형 카트리지(200)의 밀착헤드를 피부에 밀착시킨 상태에서, 제어부(110)의 제어에 따라 트랜스듀서(380)에 고주파 신호를 전달하여 초음파 에너지가 발생되어 미리 정해진 깊이에 열응고 지점을 형성하면, 제어부(110)는 압전구동부(330)에 전달되는 고주파 신호를 제어하여 압전작동부(350)를 이동시킴으로써 트랜스듀서(380)를 이동시켜 다음 위치에 동일한 방식으로 열응고 지점을 형성한다.In a state in which the adhesion head of the independent cartridge 200 is in close contact with the skin, under the control of the control unit 110, a high frequency signal is transmitted to the transducer 380 to generate ultrasonic energy to form a thermal coagulation point at a predetermined depth. The controller 110 controls the high frequency signal transmitted to the piezoelectric driver 330 to move the piezoelectric actuator 350 to move the transducer 380 to form a thermal coagulation point in the same manner in the next position.

이와 같은 방식으로 소정의 간격으로 피부 조직 내의 치료 부위에 복수개의 열응고 지점(CA)을 생성함으로써 시술은 완료된다. 시술 후 피부 조직의 자가 치유 과정에서 열응고 지점에 콜라겐이 생성되거나 타이트닝이 이루어짐으로써 피부 리프팅 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.In this manner, the procedure is completed by generating a plurality of thermal coagulation points CA at treatment sites in the skin tissue at predetermined intervals. After the procedure, collagen is produced or tightened at the point of heat coagulation during self-healing of the skin tissue, thereby obtaining a skin lifting effect.

100: 핸드피스 본체, 110: 제어부
102: 카트리지 결합부, 112: 접속부
120: 고주파 발생기, 200: 독립형 카트리지
210: 카트리지 몸체, 212: 밀착헤드
220: PCB부, 224: 연결부
300: 압전구동모듈, 310: 구동프레임
330: 압전구동부, 350: 압전작동부
360: 구동코어부, 380: 트랜스듀서100: handpiece main body, 110: control unit
102: cartridge coupling portion, 112: connection portion
120: high frequency generator, 200: standalone cartridge
210: cartridge body, 212: contact head
220: PCB portion, 224: connection portion
300: piezoelectric drive module, 310: drive frame
330: piezoelectric drive part, 350: piezoelectric drive part
360: drive core portion, 380: transducer

Claims

A standalone cartridge detachably coupled to a high intensity focused ultrasound handpiece for skin care,
A cartridge body filled with a fluid for generating ultrasonic waves therein and having a close contact head closely adhered to the skin of the operator;
A sealing cover coupled to the opening of the cartridge body to seal the inside of the cartridge body; And
It is provided in the fluid inside the cartridge body and sealed by the sealing cover, the transducer having a high-intensity focused ultrasound to the skin through the contact head in accordance with a high-frequency signal, the transducer is driven by a piezoelectric ultrasound Including a piezoelectric drive module for driving to move,
Independent type detachably coupled to the high intensity focused ultrasound handpiece, characterized in that the transducer is driven by the piezoelectric drive module provided in the sealed interior of the cartridge body as the electrical connection is made to the handpiece. cartridge.

The method of claim 1,
A protective cover coupled to the cartridge body or the sealing cover;
High frequency is provided in the protective cover is provided with a connecting portion for making an electrical connection when coupled to the handpiece and is electrically connected to the piezoelectric drive module by a sealed electric wire is transmitted from a high frequency generator provided in the handpiece Stand-alone cartridge is detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece, characterized in that it further comprises a PCB for transmitting a signal to the piezoelectric drive module.

According to claim 1, The piezoelectric drive module,
A drive frame coupled to and fixed to the module coupling part of the sealing cover;
A piezoelectric driving unit coupled to the driving frame and generating a driving force by piezoelectric ultrasonic waves generated according to a high frequency signal;
The transducer is coupled to the independent cartridge detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece, characterized in that it comprises a piezoelectric actuator for moving the transducer by moving by the driving force generated in the piezoelectric drive.

The method of claim 2, wherein the piezoelectric drive module,
A drive frame coupled to the module coupling part of the sealing cover and fixed to form a guide groove;
A piezoelectric motor coupled to the drive frame, the piezoelectric motor generating ultrasonic waves according to a high frequency signal, and one end connected to the piezoelectric motor to generate vibration by ultrasonic waves of the piezoelectric motor, and the other end of which is fixed to one side of the drive frame. Piezoelectric drive unit having a;
A working body portion, a transducer coupling portion provided to couple the transducer to one side of the working body portion, and a core seating portion formed in the working body portion and configured to surround the piezoelectric driving shaft. A standalone cartridge detachably coupled to the high intensity focused ultrasound handpiece, characterized in that it comprises a piezoelectric actuator having a drive core configured to move along the piezoelectric drive shaft in response to vibrations therebetween.

The method of claim 4, wherein
The piezoelectric operation unit,
It is provided on the other side of the working body portion includes a protrusion to move along the guide groove of the drive frame in accordance with the movement of the operating body portion, and a magnet provided at the end of the protrusion,
The PCB unit,
Including a plurality of Hall sensors provided at predetermined intervals in a position corresponding to the movement of the magnet as the piezoelectric actuator moves,
Independent cartridge is detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece, characterized in that configured to sense the movement of the piezoelectric actuator through the plurality of Hall sensors.

A standalone cartridge detachably coupled to a handpiece of a high intensity focused ultrasound device for skin care,
A cartridge body filled with a fluid for generating ultrasonic waves therein and sealing the inside thereof and having a close contact head adhered to the skin of the operator on one side;
A protective cover coupled to the cartridge body;
A PCB unit provided in the protective cover to make an electrical connection when the handpiece is coupled and to transmit a high frequency signal; And
It is provided in the fluid inside the sealed by the cartridge body, and provided with a transducer for irradiating the skin through the contact head with high-intensity focused ultrasound in accordance with the high-frequency signal transmitted by the PCB portion and the driving force by the piezoelectric ultrasound A piezoelectric drive module for driving the transducer to move;
Stand-alone cartridge is detachably coupled to the high-intensity focused ultrasound handpiece comprising a.

As a high intensity focused ultrasound device for skin care,
A cartridge body filled with a fluid for generating ultrasonic waves therein and having an adhesive head attached to one's skin on one side, a sealing cover coupled to an opening of the cartridge body to seal the inside of the cartridge body, and the cartridge body and A piezoelectric body provided in the fluid sealed by the sealing cover and having a transducer for irradiating the skin with high intensity focused ultrasound waves through the contact head according to a high frequency signal, and driving the transducer to move with a driving force by piezoelectric ultrasound. A stand-alone cartridge comprising a drive module; And
A cartridge coupling part which allows the independent cartridge to be detachably coupled to one side, a connection part which provides an electrical connection as the independent cartridge is coupled to the cartridge coupling part, and a high frequency signal for generating an ultrasonic wave to the piezoelectric driving module; A handpiece having a high frequency generator for generating the control unit and a control unit for controlling a high frequency signal generation of the high frequency generator;
High intensity focused ultrasound device comprising a.

The method of claim 7, wherein the piezoelectric drive module,
A drive frame coupled to the module coupling part of the sealing cover and fixed to form a guide groove;
A piezoelectric motor coupled to the drive frame, the piezoelectric motor generating ultrasonic waves according to a high frequency signal, and one end connected to the piezoelectric motor to generate vibration by ultrasonic waves of the piezoelectric motor, and the other end of which is fixed to one side of the drive frame. Piezoelectric drive unit having a;
A working body portion, a transducer coupling portion provided to couple the transducer to one side of the working body portion, and a core seating portion formed in the working body portion and configured to surround the piezoelectric driving shaft. High intensity focused ultrasound apparatus comprising a piezoelectric actuator having a drive core configured to move along the piezoelectric drive shaft in accordance with the vibration between.

The method of claim 8, wherein the handpiece,
Further comprising a battery accommodating unit for accommodating a battery therein,
Generation of high-intensity focused ultrasound in a wireless manner by the operation of the piezoelectric drive module of the stand-alone cartridge is generated by the high-frequency signal of the high-frequency generator under the control of the controller and the transfer of the generated high-frequency signal is supplied by the battery And driving the transducer for irradiating the high intensity focused ultrasound.

The method of claim 9, wherein the handpiece,
A high intensity focused ultrasound apparatus, comprising: an operation unit provided to enable an operator to operate the device, and a display unit displaying information on the driving state of the device.