KR100739002B1 - 고주파 열치료용 멀티 알에프 제너레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터에 관한 것으로서, 특히 복수의 채널을 선택할 수 있는 채널선택부와, 각 채널별 전압, 전류, 임피던스를 설정할 수 있는 키이부와, 각 채널별로 전극에 공급하기 위한 고주파수를 발진시켜 출력하는 오실레이터와, 상기 오실레이터에서 출력된 주파수의 RMS 출력이 30~200Watts가 되도록 증폭하여 연결된 전극으로 공급하는 제 1 내지 제 3 채널로 구성하므로서, 하나의 RF 제너레이터를 이용하여 복수개의 전극으로 고주파를 공급하여 크기가 큰 암세포를 효율적으로 고사시킬 수 있으며, 소작범위의 확대와 안전성을 증진시킬 수 있음은 물론 1개 이상의 채널을 제어할 수 있게되어 이원 병변에 대하여 동시시술이 가능해지도록 한 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터에 관한 것이다.
고주파 열치료, RF 제너레이터, 암세포, 전극,

Description

고주파 열치료용 멀티 알에프 제너레이터{Multi RF generator}
도 1 은 본 발명의 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터를 보인 블럭도.
도 2 는 본 발명의 멀티 RF 제너레이터의 전면패널을 보인 도면.
도 3 은 본 발명의 사용예를 보인 도면.
도 4 는 본 발명의 멀티 RF 제너레이터의 각 채널에 전극을 연결한 상태를 보인 도면.
도 5 는 복수의 RF 제너레이터를 연결한 사용예를 보인 도면.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 제너레이터, 2: 타이머,
3: 키이부, 4: 채널선택부,
5: MCU, 6: 표시부,
7: 데이타 통신부, 8: 제어통신부,
10: 제 1 채널 출력부, 11: 제 2 채널 출력부,
12: 제 3 채널 출력부, 13~15: 전극,
16: 오실레이터, 17: 파형변조부,
20: 위상제어부, 25: 온도센서,
21: 앰프, 22: 릴레이,
본 발명은 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터에 관한 것으로서, 특히 하나의 RF 제너레이터를 이용하여 복수개의 전극으로 고주파를 공급하여 크기가 큰 암세포를 효율적으로 고사시킬 수 있으며, 소작범위의 확대와 안전성을 증진시킬 수 있음은 물론 1개 이상의 채널을 제어할 수 있게되어 이원 병변에 대하여 동시시술이 가능해지도록 한 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터에 관한 것이다.
일반적으로 신체기관, 예를들면 간과 같은 기관에 암조직 등이 발생되면 비수술적인 방법이나 외과적인 수술에 의해 치료하였다.
상기와 같은 외과적인 수술은 주로 병변부위의 신체를 절제하여야 하므로 그 부위가 매우 넓어 큰 흉터를 남기게되고, 또 많은 요양기간을 필요로 하는 등의 문제가 있었다.
또한, 상기와 같은 신체 기관에 암조직 등이 재발할 경우에는 재 수술을 해야하므로 환자에게 고통은 물론 경제적 부담, 위험성이 큰 단점이 있다.
이때문에 최근에는 비수술적인 방법, 예를들면 경동맥화학색전술, 경피적에탄올주입법, 전신적항암화학요법, 국소적열치료 등이 알려져 있으나 이중 국소적 열치료가 가장 효과적이다.
이러한 국소적 열치료에는 고주파열치료, 마이크로웨이브 소작술, 레이져 소작술 등이 있으며, 이중 고주파에 의한 열치료가 가장 효과적으로 이용되고 있다.
상기한 고주파 열치료는 신체기관, 예를들면 간에 암조직이 발생하게 되면 이를 절제하지 않은 상태로 상기 암조직만을 고주파 열에 의해 소작하여 괴사시키므로 치료하는 방법이다.
이러한 고주파 열치료를 위한 종래의 장치는 일정 전압레벨의 고주파수를 발생시키는 RF 제너레이터에 하나의 전극(electrode)을 연결하여 사용하도록 구성된다.
그러나, 종래기술은 하나의 RF 제너레이터를 이용하여 하나의 전극을 사용할 수 있도록 구성된 것이기 때문에 소작범위가 협소하여 암세포가 커서 치료부위가 넓을 경우 큰 암세포를 고주파열로서 고사시키는데 많은 시간이 소모되었고, 또한 이원병변의 시술에 어려움이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 복수의 채널을 선택할 수 있는 채널선택부와, 각 채널별 전압, 전류, 임피던스를 설정할 수 있는 키이부와, 각 채널별로 전극에 공급하기 위한 고주파수를 발진시켜 출력하는 오실레이터와, 상기 오실레이터에서 출력된 주파수의 RMS 출력이 30~200Watts가 되도록 증폭하여 연결된 전극으로 공급하는 제 1 내지 제 3 채널로 구성하므로서, 하나의 RF 제너레이터를 이용하여 복수개의 전극으로 고주파를 공급하여 크기가 큰 암세포를 효율적으로 고사시킬 수 있으며, 소작범위의 확대와 안전성을 증진시킬 수 있음은 물론 1개 이상의 채널을 제어할 수 있게되어 이원 병변에 대하여 동시시술이 가능해지도 록 한 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터를 제공함을 목적으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명의 제너레이터(1)는,
복수의 채널을 선택할 수 있는 채널선택부(4)와;
각 채널별 전압, 전류, 임피던스를 설정할 수 있는 키이부(3)와;
고주파수를 발진하는 오실레이터(16)와;
상기 오실레이터(16)의 발진 주파수의 파형을 변조하는 파형변조부(17)와;
상기 파형변조부(17)에서 출력되는 고주파수의 RMS 출력이 30~200Watts가 되도록 증폭하여 연결된 전극으로 공급하는 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)과;
각 채널출력부(10~12)에서 출력되는 고주파수의 파워, 시간, 위상을 제어하는 MCU(5);로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)은,
파형변조부(17)에서 출력된 주파수의 위상을 제어하는 위상제어부(20)와;
상기 위상제어부(20)에서 출력된 고주파수를 RMS 출력이 30~200watts, 부하(losd) 50오옴(Ω)이 되도록 2단 증폭하는 프리앰프(21a)및 메인앰프(21b)와;
상기 메인앰프(21b)에서 출력된 주파수를 전극(13~15)으로 공급하는 릴레이(22); 로 구성된다.
그리고, 상기 릴레이(22)로 공급되는 고주파수의 전류와 전압을 감지하여 MCU(5)에 공급하는 파워센서(23)와;
상기 메인앰프(21b)의 출력측과 릴레이(22)의 부하측 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부(24)와;
상기 전극(13~15)의 온도를 감지하여 MCU(5)에 공급하는 온도센서(25); 를 더 포함하여 구성되고,
MCU(5)는 파워센서(23)에서 감지되는 전류 및 전압이 과도하게 상승하지 않도록 프리앰프(21a)와 메인앰프(21b)의 증폭율을 제어하며, 상기 온도센서(25)에서 감지된 전극(13~15)의 온도에 따라 전극(13~15)이 10℃~99℃ 범위 이내에서 작동하도록 출력 고주파신호를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제너레이터(1)는
작동시간을 계수하는 타이머(2)와;
제 1 내지 제 3 채널 출력부(10~12)를 구성하는 센서(23,25)의 감지정보를 각 채널별로 화면출력하는 표시부(6)와;
MCU(5)의 제어에 의해 제너레이터(1)가 작동하는 상태정보를 외부 컴퓨터(PC)에 공급하여 모니터링할 수 있도록 하는 데이타 통신부(7)와;
복수의 제너레이터(1)를 연결 사용할 수 있도록 하는 제어통신부(8); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어통신부(8)를 이용하여 1개 이상의 제너레이터(1)를 연결하여 사용할 경우 어느 하나는 마스터(master)로서 작용하고, 다른 하나는 슬레이브(slave) 로서 작용하는 것을 특징으로 한다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 동작은 하나의 전극을 사용하는 싱글채널방식과 한번에 여러개의 전극을 사용하는 멀티채널방식으로 나뉘어진다.
◆ 싱글채널방식 ◆
싱글채널방식은 하나의 전극을 사용하여 암세포를 고사시키는 것으로, 암세포의 크기가 작을때 사용한다.
먼저, 사용자는 키이부(3)를 조작하여 전극(13)으로 공급할 고주파수의 전압, 전류, 임피던스를 설정한 후 채널선택부(4)로서 제 1 채널출력부(10)를 선택한다.
이러한 상태에서 키이부(3)를 구성하는 특정 키이를 조작하여 동작시키면,
오실레이터(16)에서 발생된 480KHz 대역의 고주파수가 파형변조부(17)로 공급되고, 파형변조부(17)는 공급되는 고주파수의 파형이 전극(13)에 사용될 수 있도록 변조하여 제 1 채널 출력부(10)의 위상제어부(20)로 공급하며, 상기 위상제어부(20)는 공급되는 고주파수신호의 위상을 조정하여 후단으로 공급한다.
상기 위상제어부(20)의 후단에 연결되어 있는 프리앰프(21a)와 메인앰프(21b)는 공급되는 고주파수신호를 증폭하여 RMS 출력이 30~200Watts load 50Ω이 되도록 한다.
상기 앰프에서 증폭된 주파수신호는 릴레이(22)를 통해 전극(13)으로 공급된다.
이때, MCU(5)는 상기 위상제어부(20)의 위상제어동작, 앰프(21a,21b)의 증폭율을 제어하면서 타이머(2)에 의해 계수되는 시간 동안 제 1 채널 출력부(10)의 출력이 이루어지도록 제어하며, 메인앰프(21b)와 릴레이(22) 사이에 설치되어 있는 임피던스 매칭부(24)는 출력측과 부하측의 임피던스를 매칭시켜준다.
상기 설명과같이 고주파신호가 인가되는 전극(13)을 암세포에 꽂아두게되면 전극(13)에서 발생되는 고주파 열에 의해 암세포가 고사하게되는 것이다.
한편, 상기 릴레이(22)를 통해 전극(13)으로 고주파수신호가 공급될때, 파워센서(23)는 전극(13)으로 공급되는 주파수의 전류와 전압을 감지하여 MCU(5)로 피드백하고, 온도센서(25)는 전극(13)의 온도를 감지하여 MCU(5)로 피드백한다.
그리고, 상기 MCU(5)는 파워센서(23)에서 감지되는 전류 및 전압이 과도하게 상승하지 않도록 출력 고주파신호를 제어하며, 상기 온도센서(25)에서 감지된 전극(13)의 온도에 따라 전극(13)이 10℃~99℃범위 이내에서 작동하도록 출력 고주파신호를 제어하게 된다.
◆ 멀티채널방식 ◆
멀티채널방식은 한번에 여러개의 전극(13~15)을 이용하여 암세포를 고사시키는 것이다.
먼저, 사용자는 키이부(3)를 조작하여 전극(13~15)으로 공급할 고주파수의 전압, 전류, 임피던스를 설정한 후 채널선택부(4)로서 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)를 선택한다.
이러한 상태에서 키이부(3)를 구성하는 특정 키이를 조작하여 동작시키면,
오실레이터(16)에서 발생된 480KHz 대역의 고주파수가 파형변조부(17)로 공급되고, 파형변조부(17)는 공급되는 고주파수의 파형이 전극(13~15)에 사용될 수 있도록 변조하여 제 1 내지 제 3 채널 출력부(10)의 위상제어부(20)로 공급하며, 상기 위상제어부(20)는 공급되는 고주파수신호의 위상을 조정하여 후단으로 공급한다.
상기 위상제어부(20)의 후단에 연결되어 있는 프리앰프(21a)와 메인앰프(21b)는 공급되는 고주파수신호를 증폭하여 RMS 출력이 30~200Watts load 50Ω이 되도록 한다.
상기 앰프에서 증폭된 주파수신호는 릴레이(22)를 통해 각각의 전극(13~15)으로 공급된다.
이때, MCU(5)는 각각의 채널출력부(10~12)를 구성하는 상기 위상제어부(20)의 위상제어동작, 앰프(21a,21b)의 증폭율을 제어하면서 타이머(2)에 의해 계수되는 시간 동안 제 1 내지 제 3 채널 출력부(10~12)의 출력이 이루어지도록 제어하며, 메인앰프(21b)와 릴레이(22) 사이에 설치되어 있는 임피던스 매칭부(24)는 각각의 채널 출력부(10~12)의 출력측과 부하측의 임피던스를 매칭시켜준다.
상기와 같이 고주파신호가 출력되는 전극(13~15)을 암세포에 꽂아두게되면 전극(13~15)에서 발생되는 고주파 열에 의해 암세포가 고사하게되는 것이다.
한편, 도 3 과같이 크기가 큰 암세포의 중앙부에 제 2 전극(14)을 꽂아두고, 암세포의 양측 가장자리에 제 1 전극(13)과 제 3 전극(15)을 꽂아두게되면, 제 1 및 제 3 전극(13,15)에 비해 제 2 전극(14)의 암세포 처리범위가 넓어지게되므로, MCU(5)에서 전극(13~15)으로 공급되는 고주파수신호의 전압레벨이 도 3 과같이 더 커지도록 제어하게된다.
상기 MCU(5)는 각각의 전극(13~15)으로 공급되는 고주파수신호의 펄스 타이밍을 도 3 과같이 서로 엇갈리도록 제어할 수도 있고, 아니면 각각의 전극(13~15)으로 공급되는 펄스의 타이밍을 동기시켜 제어할 수도 있다.
그리고, 상기 릴레이(22)를 통해 전극(13)으로 고주파수신호가 공급될때, 각각의 채널출력부(10~12)를 구성하는 파워센서(23)는 전극(13~15)으로 공급되는 주파수의 전류와 전압을 감지하여 MCU(5)로 피드백하고, 온도센서(25)는 전극(13~15)의 온도를 감지하여 MCU(5)로 피드백한다.
상기 MCU(5)는 파워센서(23)에서 감지되는 전류 및 전압이 과도하게 상승하지 않도록 각각의 채널출력부(10~12)로 공급되는 고주파신호를 제어하며, 상기 온도센서(25)에서 감지된 전극(13~15)의 온도에 따라 전극(13~15)이 10℃~99℃ 범위 이내에서 작동하도록 출력 고주파신호를 제어하게 된다.
상기 설명과같이 본 발명에 의해 구현되는 멀티채널방식은 암세포 덩어리가 커서 한번에 여러개의 전극을 이용하여 암세포를 고사시켜야만 할 때 용이하게 사용되며, 하나의 제너레이터(1)를 이용하여 동시에 복수개의 전극(13~15)을 제어할 수 있게되므로 사용이 편리한 효과를 기대할 수 있게된다.
한편, 본 발명에서는 복수개의 RF 제너레이터(1)(1a)를 연결하여 사용할 수 있게된다.
즉, 암세포 덩어리가 아주 커서 3개 이상의 전극을 사용해야만 할 경우일때, 도 5 에 도시된 바와같이 제너레이터(1)를 이루는 제어통신부(8)를 통신케이블로서 상호 연결하며, 이때, 일측의 제너레이터(1)는 마스터의 기능을 하게되고, 타측의 제너레이터(1a)는 슬레이브의 기능을 하게된다.
다시말하면, 마스터 제너레이터(1)의 MCU(5)가 슬레이브 제너레이터(1a)의 MCU를 제어하여 전극으로 원하는 레벨의 고주파수가 공급되도록 하는 것이다.
그 동작을 설명하면, 도 5 와같이 마스터 제너레이터(1)의 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)에 연결되어 있는 전극(13~15)이 마스터 제너레이터(1)의 MCU(5)의 제어에 의해 공급되는 고주파신호에 의해 동작하게되고, 슬레이브 제너레이터(1a)의 제 4 내지 제 6 채널(10a~12a)에 연결되어 있는 전극(13a~15a)은 마스터 제너레이터(1)의 MCU(5)의 제어에 따라 공급되는 고주파신호에 의해 동작하게되는 것이다.
이와같이 2개의 RF 제너레이터를 서로 연결하여 사용함에 따라 6개의 전극을 동시에 사용하여 큰 크기의 암세포 덩어리를 처리할 수 있음은 물론 필요에 따라 이원병변에 대하여 동시 시술이 가능하게된다.
그리고, 2개 이상의 RF제너레이터를 상기 설명과 같이 통신케이블로서 연결하여 보다 많은 수의 전극을 동시에 작동시킬 수 있다.
본 발명의 동작에서 데이타 통신부(7)는 각 채널출력부(10~12)에서 출력되는 고주파신호의 출력특성을 연결되어 있는 PC에 제공하여 작업자가 다른 장소에서 모니터링 할 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 복수의 채널을 선택할 수 있는 채널선택부와, 각 채널별 전압, 전류, 임피던스를 설정할 수 있는 키이부와, 각 채널별로 전극에 공급하기 위한 고주파수를 발진시켜 출력하는 오실레이터와, 상기 오실레이터에서 출력된 주파수의 RMS 출력이 30~200Watts가 되도록 증폭하여 연결된 전극으로 공급하는 제 1 내지 제 3 채널로 구성하므로서, 하나의 RF 제너레이터를 이용하여 복수개의 전극으로 고주파를 공급하여 크기가 큰 암세포를 효율적으로 고사시킬 수 있으며, 소작범위의 확대와 안전성을 증진시킬 수 있음은 물론 1개 이상의 채널을 제어할 수 있게되어 이원 병변에 대하여 동시시술이 가능해지도록 한 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 채널을 선택할 수 있는 채널선택부(4)와;
    각 채널별 전압, 전류, 임피던스를 설정할 수 있는 키이부(3)와;
    고주파수를 발진하는 오실레이터(16)와;
    상기 오실레이터(16)의 발진 주파수의 파형을 변조하는 파형변조부(17)와;
    상기 파형변조부(17)에서 출력되는 고주파수의 RMS 출력이 30~200Watts가 되도록 증폭하여 연결된 전극으로 공급하는 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)과;
    각 채널출력부(10~12)에서 출력되는 고주파수의 파워, 시간, 위상을 제어하는 MCU(5);로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)은,
    파형변조부(17)에서 출력된 주파수의 위상을 제어하는 위상제어부(20)와;
    상기 위상제어부(20)에서 출력된 고주파수를 RMS 출력이 30~200watts, 부하(losd) 50오옴(Ω)이 되도록 2단 증폭하는 프리앰프(21a)및 메인앰프(21b)와;
    상기 메인앰프(21b)에서 출력된 주파수를 전극(13~15)으로 공급하는 릴레이(22); 로 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 채널출력부(10~12)은,
    상기 릴레이(22)로 공급되는 고주파수의 전류와 전압을 감지하여 MCU(5)에 공급하는 파워센서(23)와;
    상기 메인앰프(21b)의 출력측과 릴레이(22)의 부하측 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부(24)와;
    상기 전극(13~15)의 온도를 감지하여 MCU(5)에 공급하는 온도센서(25); 를 더 포함하여 구성되고,
    MCU(5)는 파워센서(23)에서 감지되는 전류 및 전압이 과도하게 상승하지 않도록 프리앰프(21a)와 메인앰프(21b)의 증폭율을 제어하며, 상기 온도센서(25)에서 감지된 전극(13~15)의 온도에 따라 전극(13~15)이 10℃~99℃범위 이내에서 작동하도록 출력 고주파신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    작동시간을 계수하는 타이머(2)와;
    제 1 내지 제 3 채널 출력부(10~12)를 구성하는 센서(23,25)의 감지정보를 각 채널별로 화면출력하는 표시부(6)와;
    MCU(5)의 제어에 의해 제너레이터(1)가 작동하는 상태정보를 외부 컴퓨 터(PC)에 공급하여 모니터링할 수 있도록 하는 데이타 통신부(7)와;
    복수의 제너레이터(1)를 연결 사용할 수 있도록 하는 제어통신부(8); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어통신부(8)를 이용하여 1개 이상의 제너레이터(1)를 연결하여 사용할 경우 어느 하나는 마스터(master)로서 작용하고, 다른 하나는 슬레이브(slave)로서 작용하는 것을 특징으로 하는 고주파 열치료용 멀티 RF 제너레이터.
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