JP2023553145A - トランスデューサーの往復移動方式を採用した超音波装置 - Google Patents

Abstract

本発明による超音波装置は、超音波を発生させるトランスデューサーを含むカートリッジと、前記トランスデューサーを移動させる移動装置と、を含み、前記移動装置は、移動本体と、前記移動本体に位置し前記トランスデューサーと連結されて共に移動する移動ブロックと、前記移動ブロックと連結される移動連結部材と、前記移動連結部材と締結されて前記移動ブロックを往復移動させるスクリュー部と、を含み、前記スクリュー部は、両方向螺線を有する。

Description

本発明は、超音波装置に関するものであって、より詳しくは、トランスデューサーの往復移動方式を採用した高強度集束超音波を用いる超音波装置に関するものである。

最近、皮膚美容や肥満治療などのための多様な施術が開発されており、このような多様な施術のうち、非浸湿的な方式で行われる施術に対する関心が高まっている。

非浸湿的な施術のために超音波が幅広く活用されており、その中でも高強度集束超音波（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｆｏｃｕｓｅｄ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ、ＨＩＦＵ）を用いる超音波装置が最近脚光を浴びている。例えば、高強度集束超音波を皮膚組織内部に照射してフェイスリフティング（ｆａｃｅ ｌｉｆｔｉｎｇ）またはスキンタイトニング（ｓｋｉｎ ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇ）など皮膚美容のための施術を非浸湿的に行う超音波装置や、高強度集束超音波を皮下脂肪層に照射して脂肪組織を非浸湿的に燃やすか溶かして分解させる方式で肥満治療のための施術を非浸湿的に行う超音波装置が開発されている。

皮膚美容のための施術に使用される高強度集束超音波装置は、イメージモニターと、超音波制御部と、ハンドピースから構成されており、ハンドピースには超音波を発生させるトランスデューサーが含まれているカートリッジが設けられている。

このような超音波装置は、超音波を発生させるトランスデューサー（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が一方向の螺線を有するスクリュー部を正方向および逆方向に回転運動して往復直線運動をする構造である。この場合、駆動モータの回転方向を制御するために、方向転換前には減速区間、方向転換後には加速区間が発生するようになるので、不必要な移動区間が発生し、往復運動時にかかる時間も増加するようになる。

本発明では、往復運動時にかかる時間を短縮し、駆動モータの制御が簡単な超音波装置を提供しようとする。

本発明によるトランスデューサーの往復移動方式を採用した超音波装置は、超音波を発生させるトランスデューサーを含むカートリッジと、前記トランスデューサーを移動させる移動装置と、を含み、前記移動装置は、移動本体と、前記移動本体に位置し前記トランスデューサーと連結されて共に移動する移動ブロックと、前記移動ブロックと連結される移動連結部材と、前記移動連結部材と締結されて前記移動ブロックを往復移動させるスクリュー部と、を含み、前記スクリュー部は、両方向螺線を有する。

前記両方向螺線は、前記スクリュー部の表面で第１斜線方向に沿って形成される第１螺線と、前記スクリュー部の表面で前記第１斜線方向と交差する第２斜線方向に沿って形成される第２螺線と、前記第１螺線と前記第２螺線を連結する連結螺線と、を含むことができる。

前記連結螺線は、前記スクリュー部の一側に形成される第１連結螺線と、前記スクリュー部の他側に形成される第２連結螺線と、を含むことができる。

前記移動連結部材は、前記両方向螺線に挿入されて前記両方向螺線に沿って移動できる。

前記移動連結部材は、前記両方向螺線に挿入される挿入部と、前記挿入部と連結され前記移動ブロックと締結される連結部と、を含むことができる。

前記移動連結部材が前記第１連結螺線を通過した後、前記移動ブロックの進行方向が第１方向から前記第１方向と反対方向である第２方向に変更され、前記移動連結部材が前記第２連結螺線を通過した後、前記移動ブロックの進行方向が前記第２方向から前記第１方向に変更できる。

前記移動装置は、前記スクリュー部に駆動力を提供する駆動モータと、前記移動ブロックに連結され、前記移動ブロックが往復移動するようにガイドする一対のガイド部材と、
をさらに含むことができる。

前記移動装置は、前記移動本体に設置され前記移動ブロックの動きを感知するモーションセンサーをさらに含むことができる。

前記カートリッジは、前記カートリッジの下端部に設置されて外部に加えられる圧力を測定する圧力センサーをさらに含むことができる。

本発明の一実施形態による超音波装置は、スクリュー部に両方向螺線を形成することによって、スクリュー部の回転方向を変更しなくても移動ブロックを第１方向および第２方向に往復移動させることができる。したがって、移動ブロックの方向転換前の減速区間および方向転換後の加速区間が必要でないので、不必要な移動区間を最少化することができ、往復運動時にかかる時間も最少化させることができる。

また、駆動モータがスクリュー部を一方向に回転させて移動ブロックを往復移動させることができるので、駆動モータの回転方向変更に対する別途の制御装置が要求されない。

本発明の一実施形態による超音波装置の概略的な断面図である。 本発明の一実施形態による超音波装置の移動装置の平面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線による断面図である。 本発明の一実施形態による超音波装置のスクリュー部に移動連結部材が結合する状態を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態による超音波装置のスクリュー部の回転によって移動連結部材が移動する状態を説明する図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。本発明は、様々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態による超音波装置の概略的な断面図であり、図２は、本発明の一実施形態による超音波装置の移動装置の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線による断面図である。

図１～図３に示されているように、本発明の一実施形態による超音波装置は、施術対象者にＨＩＦＵを照射するためのトランスデューサー１２０を含むカートリッジ（Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）１００と、施術対象者にＨＩＦＵを照射する施術範囲を調節するためのハンドピース（Ｈａｎｄ ｐｉｅｃｅ）２００と、を含む。

カートリッジ１００は、カートリッジ本体１１０と、超音波を発生させるトランスデューサー（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１２０と、を含むことができる。

カートリッジ本体１１０の内部にトランスデューサー１２０を設置できる。トランスデューサー１２０は、施術対象者にＨＩＦＵを照射して施術できる。

ハンドピース２００は、ハンドピース本体２１０と、ハンドピース本体２１０内部に設置され、トランスデューサー１２０を移動させる移動装置２２０と、を含むことができる。

ハンドピース本体２１０は、略直六面体形状を有するが、必ずしもこれに限定されるのではなく、多様な形状が可能である。

移動装置２２０は、移動本体２２１と、移動ブロック２２２と、移動連結部材２２３（図３参照）と、スクリュー部２２４と、駆動モータ２２５と、一対のガイド部材２２６と、を含むことができる。

移動本体２２１は、移動ブロック２２２と、移動連結部材２２３と、スクリュー部２２４と、を支持することができる。

移動ブロック２２２は、移動本体２２１に位置し、トランスデューサー１２０と連結されて共に移動できる。移動ブロック２２２の上部には、第１マグネチック部材１１を設置できる。

移動連結部材２２３は、移動ブロック２２２とスクリュー部２２４を連結させることができる。

スクリュー部２２４は、移動連結部材２２３と締結されてスクリュー部２２４の回転によって移動ブロック２２２を往復移動させることができる。スクリュー部２２４は、両方向螺線４０を有することができる。

図４は、本発明の一実施形態による超音波装置のスクリュー部２２４に移動連結部材が結合する状態を説明する斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態による超音波装置のスクリュー部の回転によって移動連結部材が移動する状態を説明する図である。

図４および図５に示されているように、両方向螺線４０は、スクリュー部２２４の表面で第１斜線方向Ｙ１に沿って形成される第１螺線Ｐ１と、スクリュー部２２４の表面で第１斜線方向Ｙ１と交差する第２斜線方向Ｙ２に沿って形成される第２螺線Ｐ２と、第１螺線Ｐ１と第２螺線Ｐ２を連結する連結螺線Ｐ３と、を含むことができる。

そして、連結螺線Ｐ３は、スクリュー部２２４の一側に形成される第１連結螺線Ｐ３１と、スクリュー部２２４の他側に形成される第２連結螺線Ｐ３２と、を含むことができる。この時、第１連結螺線Ｐ３１は、第１サブ連結螺線Ｐ３１１と、第１サブ連結螺線Ｐ３１１と交差する第２サブ連結螺線Ｐ３１２と、第１サブ連結螺線Ｐ３１１と第２サブ連結螺線Ｐ３１２を連結し方向を変更する第１方向変更螺線Ｐ３１３と、を含むことができる。

同様に、第２連結螺線Ｐ３２は、第３サブ連結螺線Ｐ３２１と、第３サブ連結螺線Ｐ３２１と交差する第４サブ連結螺線Ｐ３２２と、第３サブ連結螺線Ｐ３２１と第４サブ連結螺線Ｐ３２２を連結し方向を変更する第２方向変更螺線Ｐ３２３と、を含むことができる。

移動連結部材２２３は、両方向螺線４０に挿入されて両方向螺線４０に沿って移動できる。移動連結部材２２３は、両方向螺線４０に挿入される挿入部２３１と、挿入部２３１と連結され移動ブロック２２２のブロック溝２２２ａに締結される連結部２３２と、を含むことができる。移動連結部材２２３の移動によって、移動連結部材２２３に締結された移動ブロック２２２も共に移動し、移動ブロック２２２の移動によって移動ブロック２２２に磁力で結合されたトランスデューサー１２０も共に移動するようになる。この時、移動ブロック２２２の上部に設置された第１マグネチック部材１１は、トランスデューサー１２０の下部に設置された第２マグネチック部材１２と磁力で結合される。

図５に示されているように、駆動モータ２２５によってスクリュー部２２４が一方向Ｒに回転する場合、第１螺線Ｐ１に挿入された移動連結部材２２３は第１方向Ｘ１に移動するようになる（Ｓ１）。

続いて、スクリュー部２２４が一方向Ｒに回転する場合、移動連結部材２２３は、スクリュー部２２４の一側に形成された第１サブ連結螺線Ｐ３１１に位置するようになる。第１サブ連結螺線Ｐ３１１に挿入された移動連結部材２２３は、スクリュー部２２４の回転によって第１方向Ｘ１に移動するようになる（Ｓ２）。

続いて、スクリュー部２２４が一方向に回転する場合、移動連結部材２２３は、第１サブ連結螺線Ｐ３１１に連結された第１方向変更螺線Ｐ３１３を通過して第２サブ連結螺線Ｐ３１２に位置するようになる。第２サブ連結螺線Ｐ３１２に位置する移動連結部材２２３は、スクリュー部２２４の回転によって第１方向Ｘ１と反対方向である第２方向Ｘ２に移動するようになる（Ｓ３）。このように、移動連結部材２２３は、第１方向変更螺線Ｐ３移動を通過し、移動連結部材２２３の進行方向を第１方向Ｘ１から第２方向Ｘ２に変更できる。

即ち、移動連結部材２２３が第１連結螺線Ｐ３１、即ち、第１サブ連結螺線Ｐ３１１、第１方向変更螺線Ｐ３１３、第２サブ連結螺線Ｐ３１２を順次に移動した後には移動ブロック２２２の進行方向を第１方向Ｘ１から第２方向Ｘ２に変更できる。

続いて、スクリュー部２２４が一方向Ｒに回転する場合、第２サブ連結螺線Ｐ３１２に連結された第２螺線Ｐ２に挿入された移動連結部材２２３は第２方向Ｘ２に移動するようになる（Ｓ４）。

同様に、スクリュー部２２４が一方向Ｒに回転する場合、移動連結部材２２３は、スクリュー部２２４の他側に形成された第２連結螺線Ｐ３２、即ち、第３サブ連結螺線Ｐ３２１、第２方向変更螺線Ｐ３２３、第４サブ連結螺線Ｐ３２２を順次に移動した後には移動ブロック２２２の進行方向を第２方向Ｘ２から第１方向Ｘ１に再び変更できる。

このように、本発明の一実施形態による超音波装置は、スクリュー部２２４に両方向螺線４０を形成することによって、スクリュー部２２４の回転方向を変更しなくても移動ブロック２２２を第１方向Ｘ１および第２方向Ｘ２に往復移動させることができる。したがって、移動ブロック２２２の方向転換前の減速区間および方向転換後の加速区間が必要でないので、不必要な移動区間を最少化することができ、往復運動時にかかる時間も最少化させることができる。

図２に示されているように、駆動モータ２２５は、スクリュー部２２４に駆動力を提供してスクリュー部２２４を一方向Ｒに回転させることによって、移動ブロック２２２を往復移動させることができる。このように、駆動モータ２２５がスクリュー部２２４を一方向に回転させて移動ブロック２２２を往復移動させることができるので、駆動モータ２２５の回転方向変更に対する別途の制御装置が要求されない。

一対のガイド部材２２６は、移動ブロック２２２を貫通し、移動ブロック２２２が第１方向Ｘ１および第２方向Ｘ２に沿って往復移動するようにガイドすることができる。一対のガイド部材２２６は、スクリュー部２２４の両側にそれぞれ位置する第１ガイド部材２６１と第２ガイド部材２６２とを含むことができる。

移動装置２２０は、第１方向Ｘ１および第２方向Ｘ２に往復移動する移動ブロック２２２の位置を制御する位置制御部６０をさらに含むことができる。位置制御部６０は、スクリュー部２２４に対応して移動本体２２１に設置される位置判別部６１と、駆動モータ２２５に設置されるエンコーダー６２と、を含むことができる。位置判別部６１は、電気抵抗の差で移動ブロック２２２の位置を判別する可変抵抗、または、光量の差で移動ブロック２２２の位置を判別するフォトセンサーを含むことができる。

一方、本発明の一実施形態による超音波装置のカートリッジ１００は、圧力センサー４００をさらに含むことができる。

圧力センサー４００は、カートリッジ１００の下端部、即ち、カートリッジ本体１１０の下端部に設置されて外部に加えられる圧力を測定することができる。

従来の超音波装置は、カートリッジ内部のトランスデューサーの位置によって１～５ｍｍの施術深さを有する。しかし、施術者が施術部位にハンドピースでカートリッジを加圧する圧力によって施術深さがさらに深くなるか浅くなることがあるので、施術者の熟練度によって治療効果が決定されるので施術深さが一定でなくなる。

しかし、本実施形態による超音波装置は、カートリッジ１００の下端部に圧力センサー４００を設置することによって、施術部位に加えられるハンドピースの圧力を測定して正確な圧力が加えられた場合、光または音を用いて施術者がハンドピースの圧力を認知するようにすることができる。したがって、施術者の熟練度に関係なく同一な治療効果が出るようにすることができる。

移動装置２２０は、モーションセンサー５００をさらに含むことができる。モーションセンサー５００は、移動本体２２１に設置され、移動ブロック２２２の動きを感知することができる。

従来の超音波装置は、施術者がハンドピースを動かして施術部位を移動して様々な施術部位に超音波を照射したが、施術部位への移動を正確に確認することができないので、カートリッジが施術部位に正確に移動しない場合、同一の部位に再び熱が加えられることがあって施術部位の皮膚が壊死することがある。

しかし、本実施形態による超音波装置は、ハンドピース２００の移動本体２２１にモーションセンサー５００を設置することによって、移動ブロック２２２のモーションを感知した後、施術部位への移動が確認される場合、再び超音波を照射することができる。即ち、モーションセンサー５００で移動ブロック２２２の施術位置を確認した後、光または音を用いて施術者が施術部位の位置を正確に確認するようにすることができる。したがって、施術者が超音波照射位置を毎度確認しなくてもよく、連続モードで超音波装置を作動させる場合にも同一の施術部位に熱を加える場合が発生しないので、施術部位の皮膚が壊死することを防止することができる。

このようなモーションセンサー５００は、ジャイロセンサー、加速度センサー、地磁気センサーなどを含むことができる。

本開示を上記したところによって好ましい実施形態を通じて説明したが、本発明はこれに限定されず、次に記載する特許請求の範囲の範囲を逸脱しない限り、多様な修正および変形が可能であるということを本発明の属する技術分野に従事する者は容易に理解するはずである。

Claims (9)

1. 超音波を発生させるトランスデューサーを含むカートリッジと、
   前記トランスデューサーを移動させる移動装置と、
   を含み、
   前記移動装置は、
   移動本体と、
   前記移動本体に位置し、前記トランスデューサーと連結されて共に移動する移動ブロックと、
   前記移動ブロックと連結される移動連結部材と、
   前記移動連結部材と締結されて前記移動ブロックを往復移動させるスクリュー部と、
   を含み、
   前記スクリュー部は、両方向螺線を有する、
   超音波装置。
2. 前記両方向螺線は、
   前記スクリュー部の表面で第１斜線方向に沿って形成される第１螺線と、
   前記スクリュー部の表面で前記第１斜線方向と交差する第２斜線方向に沿って形成される第２螺線と、
   前記第１螺線と前記第２螺線を連結する連結螺線と、
   を含む、請求項１に記載の超音波装置。
3. 前記連結螺線は、
   前記スクリュー部の一側に形成される第１連結螺線と、
   前記スクリュー部の他側に形成される第２連結螺線と、
   を含む、請求項２に記載の超音波装置。
4. 前記移動連結部材は、前記両方向螺線に挿入されて前記両方向螺線に沿って移動する、請求項１に記載の超音波装置。
5. 前記移動連結部材は、
   前記両方向螺線に挿入される挿入部と、
   前記挿入部と連結され前記移動ブロックと締結される連結部と、
   を含む、請求項４に記載の超音波装置。
6. 前記移動連結部材が前記第１連結螺線を通過した後、前記移動ブロックの進行方向が第１方向から前記第１方向と反対方向である第２方向に変更され、
   前記移動連結部材が前記第２連結螺線を通過した後、前記移動ブロックの進行方向が前記第２方向から前記第１方向に変更される、請求項４に記載の超音波装置。
7. 前記移動装置は、
   前記スクリュー部に駆動力を提供する駆動モータと、
   前記移動ブロックに連結され、前記移動ブロックが往復移動するようにガイドする一対のガイド部材と、
   をさらに含む、請求項１に記載の超音波装置。
8. 前記移動装置は、前記移動本体に設置され前記移動ブロックの動きを感知するモーションセンサーをさらに含む、請求項１に記載の超音波装置。
9. 前記カートリッジは、前記カートリッジの下端部に設置されて外部に加えられる圧力を測定する圧力センサーをさらに含む、請求項１に記載の超音波装置。

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