KR100998774B1 - 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치 - Google Patents
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Abstract
생체조직에 심부열이 균일하게 분포되도록 한 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치가 개시된다. 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치는 중심전극과, 상기 중심전극으로부터 이격되어 상기 중심전극의 둘레에 배치되며, 피부에 접촉되는 일면이 복수로 분할되는 주변전극과, 상기 중심전극과 상기 주변전극의 사이에 배치되는 절연체를 포함한다.
Description
본 발명은 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치에 관한 것으로, 두 개의 고주파 전극에 접촉되어 두 전극 사이에 위치한 생체조직의 열 분포 및 전류 밀도를 균일하게 하기위해 두 전극 중 어느 한 전극의 피부 접촉면을 분할하여 형성되는 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치에 관한 것이다.
고주파 전류는 생체조직을 통전할 때 진동 폭이 매우 짧기 때문에 이온 운동이 거의 일어나지 않으며 전기화학적 반응 또는 전기 분해 현상이 없다. 고주파 전류가 인체 내에 통전되면 생체조직에서 열이 발생 한다.
이는 고주파의 전기 에너지가 가해지면 전류의 방향이 바뀔 때마다 생체조직 을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되어 회전운동, 뒤틀림, 충돌운동에 의해 생체열을 발생시키기 때문이다. 이때 발생되는 생체열을 심부열이라 한다.
이와 같이 고주파 전류는 다른 전류형태와 달리 감각신경 및 운동신경을 자극하지 않는 고주파 전류는 인체 내 불편함이나 근수축을 일으키지 않으면서 생체 조직 안의 특정부위를 가열 할 수 있다
심부열로 변환된 고주파수 에너지는 생체조직의 온도를 상승시켜 세포의 기능을 증진시키고 혈류량을 증가 시키는 등의 역할을 한다. 일반적으로 알려진 생체조직의 기능 회복온도는 40℃ -50℃ 이다. 생체조직의 국소온도가 40℃ 이상으로 올라가면 직접 효과에 의해 동맥 및 모세혈관 확장이 일어나고 혈류량이 증가하여 신체 방어 기전이 향상되고 혈액 순환 촉진 및 신진대사가 증진된다.
심부열 발생에 의한 모세혈관의 혈류량 증가는 휴식시보다 4-5배 증가된다. 또한 산소, 영양물질, 항체, 백혈구 등의 공급이 증가된다. 혈관 확장으로 모세혈관의 정수압이 증가되므로 림프 순환이 촉진된다.
따라서 근래에는 주름개선, 피부관리, 비만관리, 두피관리 등에 고주파를 이용한 고주파 마사지기, 고주파 치료기 등을 사용하고 있다.
도 1은 종래의 심부투열장용 핸드피스를 나타낸 사시도이며, 도 2는 종래의 심부투열용 핸드피스를 돈육의 피부조직에 접촉시켜 고주파 전류를 통전시킨 실험결과를 촬영한 사진이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 심부투열용 핸드피스는 고주파 발생기(미도시)로부터 고주파 전류를 공급받는 복수의 전극을 포함한다. 복수의 전 극(11a, 11b, 13a, 13b)은 고주파 전류의 양극(+)에 열결되는 제1 전극(11a, 11b)과 고주파 전류의 음극(-)에 연결되는 제2 전극(13a, 13b)으로 구분된다. 제1 전극(11a, 11b)과 제2 전극(13a, 13b)은 양극(+)과 음극(-)이 교대로 배열된다.
이러한 복수의 전극(11a, 11b, 13a, 13b)을 피부에 접촉시키면, 도 2의 사진에 나타난 촬영결과와 같이 고주파 전류는 복수의 전극(11a, 11b, 13a, 13b) 사이에 열십자(十) 형태로 통전된다.
종래의 심부열 발생장치의 핸드피스는 두 개의 고주파 전극에 접촉되어 두 전극 사이에 위치한 생체조직에 고주파 전류가 균일하게 통전되지 않아 열 분포가 불균일하여 화상 등의 위해를 일으킬 수 있고 심부에 고른 줄열을 발생시키지 못해 치료 효과가 떨어지는 문제점이 있다.
이에 따른 본 발명의 목적은 두 전극 중 어느 하나의 전극을 분할하여 등전위면을 확장하고 두 전극 간의 배치를 쿼드형, 또는 중심전극 및 주변전극으로 각 전극의 중심점이 같고 주변전극의 내주가 중심전극의 외주보다 큰 동심중공원통형으로 배치하여 고주파 전류밀도를 균일하게 하여, 두 전극 사이에 위치한 생체조직에 열 분포를 균일하게 하는 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치를 제공함에 있다.
고주파 심부투열 핸드피스 장치는 중심전극과, 상기 중심전극으로부터 이격되어 상기 중심전극의 둘레에 배치되며, 피부에 접촉되는 일면이 복수로 분할되는 주변전극과, 상기 중심전극과 상기 주변전극의 사이에 배치되는 절연체를 포함한다.
상기 중심전극은 원통 형상으로 이루어지며, 상기 주변전극은 내주가 상기 중심전극의 외주보다 큰 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 주변전극은 일면이 4분할될 수 있다.
상기 중심전극은 상기 주변전극보다 단면적이 작게 마련되며, 외주면에 도포되는 절연막을 포함할 수 있다.
한편, 심부열 발생장치는 고주파 전류를 발생시키는 고주파 발생기와, 상기 고주파 발생기에 연결되어 상기 고주파 전류를 공급하는 전극라인과, 상기 전극라인의 단부에 결합되어 상기 고주파 전류를 생체조직에서 통전시키는 핸드피스를 포함하되, 상기 핸드피스는 중심전극과, 상기 중심전극으로부터 이격되어 상기 중심전극의 둘레에 배치되며, 피부에 접촉되는 일면이 복수로 분할되는 주변전극과, 상기 중심전극과 상기 주변전극의 사이에 배치되는 절연체를 포함한다.
상기 중심전극은 원통 형상으로 이루어지며, 상기 주변전극은 내주가 상기 중심전극의 외주보다 큰 중공의 원통 형상으로 이루어지되, 상기 주변전극은 피부에 접촉되는 일면이 4분할될 수 있다.
상기 중심전극은 상기 주변전극보다 단면적이 작게 마련되며, 상외주면에 도 포되는 절연막을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 분할 전극을 이용한 고주파 심부투열 핸드피스 장치 및 이를 이용한 고주파 심부투열 장치는 생체조직에 공급되는 심부열을 고르게 분포시키고, 심부열의 공급영역을 확장하여, 인체에 무해하며 높은 치료효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 실시예에 따른 심부열 발생장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치를 나타낸 사시도이다. 도 3을참조하면, 심부열 발생장치(100)는 고주파 발생기(110)와, 전극라인(130)과, 핸드피스(200) 및 냉각라인(150)을 포함한다. 고주파 발생기(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 고주파 전류를 발생시킨다. 이러한 고주파 발생기(110)는 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
고주파 발생기(110)는 외관을 형성하는 하우징(111)과, 고주파 전류를 발생시키기 위해 하우징(111)의 내부에 마련되어 외부의 전원과 연결되는 회로기판(미도시)과, 외부로부터 인가되는 전원의 공급 및 차단을 위한 스위치(113)와, 고주파 발생기(110)의 조작 및 마사지에 필요한 정보 등을 표시하는 터치스크린과 같은 입출력 모듈(113)을 포함한다.
전극라인(130)은 고주파 발생기(110)로부터 인출되어 고주파 발생기(110)로부터 발생되는 고주파 전류를 핸드피스(200)로 공급한다. 핸드피스(200)는 고주파 발생기(110)로부터 발생되는 고주파 전류를 인체에서 통전되도록 한다.
도 4는 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 나타낸 종단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 핸드피스(200)는 파지몸체(210), 중심전극(230), 주변전극(250) 및 절연체(270)를 포함한다.
중심전극(230)은 원통 형상으로 이루어지며, 주변전극(250)은 내주가 중심전극(230)의 외주보다 큰 중공원통 형상으로 이루어진다. 중심전극(230)과 주변전극(250)은 피부에 접촉되어 전극라인(130)을 통해 고주파 발생기(110)로부터 공급되는 고주파 전류가 인체 내에서 통전되도록 한다.
중심전극(230)은 전극라인(130)에 결합되어 양극과 음극 중 어느 한 극성을 가지며, 주변전극(250)은 전극라인(130)에 결합되어 중심전극(230)과 반대의 극성을 가진다.
이때, 인체에서 고주파 전류를 효율적으로 통전시키기 위해 중심전극(230)은 피부에 접촉되는 면이 주변전극(250)보다 낮게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 중심전극(230)와 주변전극(250)에 의해 고주파 전류가 통전되는 영역을 확대시키고, 고주파 전류가 통전되는 영역 내에서 고주파의 전류량을 균일하게 제공하기 위해 주변전극(250)은 피부에 접촉되는 면이 복수로 분할되는 것이 바람직하다.
절연체(270)는 중심전극(230)과 주변전극(250)의 사이에 배치되어 중심전 극(230)과 주변전극(250)이 서로 통전되는 것을 방지한다. 절연체(270)는 중심전극(230)과 주변전극(250)이 피부에 접촉되는 면의 반대 측면에 배치된다.
중심전극(230)과 주변전극(250)은 절연체(270)에 결속된다. 절연체(270)는 주변전극(250)과 동일한 외경을 가지고 중심전극(230)과 주변전극(250)을 지지하는 베이스(271)와, 베이스(271)로부터 돌출되어 중심전극(230)과 주변전극(250)이 결속되는 결속돌기(273)를 포함한다.
중심전극(230)은 외주면에 형성되는 제1 고정홈(231)이 형성되며, 주변전극(250)은 내주면에 형성되는 제2 고정홈(251)이 형성된다. 결속돌기(273)는 제1 고정홈(231)과 제2 고정홈(251)에 결속되는 고정 턱(275)이 형성된다. 고정 턱(275)은 제1 고정홈(231) 및 제2 고정홈(251)에 결속되어 절연체(270)에 결속된 중심전극(230)과 주변전극(250)은 절연체(270)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
절연체(270)는 중심부에 형성되는 제1 전극홀(277)과 주연부에 형성되는 제2 전극홀(278)을 포함한다. 전극라인(130)은 양극라인과 음극라인으로 분리되어 제1 전극홀(277)과 제2 전극홀(278)을 각각 관통하여 중심전극(230)과 주변전극(250)에 결합된다.
중심전극(230)과 주변전극(250)은 전도성이 뛰어난 금속재로 이루어질 수 있으며, 절연체(270)는 내열성을 가진 합성수지재로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 파지몸체(210)는 핸드피스(200)를 용이하게 파지할 수 있도록 한다. 파지몸체(210)는 절연체(270)의 외주에 결합된다. 파지몸체(210)는 내측에 밀폐되는 내부공간을 제공하며, 전극라인(130) 및 냉각라인(150)이 통과되는 관통홀(211) 을 포함한다.
냉각라인(150)은 고주파 전류에 의해 가열되는 중심전극(230)과 주변전극(250)을 냉각시키기 위한 냉각수의 순환경로를 제공한다. 냉각라인(150)은 냉각수의 공급경로를 제공하는 공급라인(151)과, 냉각수의 배출경로를 제공하는 배출라인(153)을 포함한다. 도시되지 않았지만 공급라인(151)의 선단부에는 냉각수의 일정한 공급압력을 유지하는 공급펌프가 마련된다.
이하, 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 작동에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 사용상태를 나타낸 작동도이다. 도 6을 참조하면, 심부열 발생장치(100)는 외부로부터 공급되는 전원을 이용해 고주파 전류를 발생시킨다. 고주파 전류는 전극라인(130)을 통해 중심전극(230)과 주변전극(250)으로 전달된다.
중심전극(230)과 주변전극(250)에 고주파 전류가 공급되는 상태에서 중심전극(230)과 주변전극(250)은 피부에 접촉된다. 중심전극(230)과 주변전극(250)이 피부에 접촉됨에 따라 고주파 전류는 생체조직 내에서 통전된다. 고주파 전류가 통전됨에 따라 생체조직에는 심부열이 발생된다.
도 7은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 돈육의 피부조직에 접촉시켜 고주파 전류를 통전시킨 실험결과를 촬영한 사진이다. 본 실험에서 주변전극(250)은 피부에 접촉되는 영역이 4분할 된 상태로 돈육의 피부조직에 접촉되었 다.
도 7에 첨부된 사진을 바탕으로 본 실험결과를 살펴보면, 주변전극(250)은 복수로 분할되어 중심전극(230)과 주변전극(250)에 의해 고주파 전류가 통전되는 영역이 확대되고, 고주파 전류가 통전되는 영역 내에서 고주파의 전류량이 균일하게 제공되었음을 알 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 심부열 발생장치(100)는 심부열이 표피층(1)에 집중되어 심부열에 의해 표피층(1)에 화상을 입히는 것을 방지하기 위해 중심전극(230)과 주변전극(250)을 냉각시킨다.
즉, 공급펌프(미도시)는 일정한 압력으로 공급라인(151)을 통해 냉각수를 파지몸체(210)의 내부공간으로 공급한다. 냉각수는 공급펌프(미도시)에 의해 일정한 압력이 유지되므로 파지몸체(210)의 내부공간에서 순환되고, 배출라인(153)을 통해 파지몸체(210)의 외부로 배출된다. 파지몸체(210)의 내부공간에서 순환되는 냉각수는 절연체(270)를 냉각시키고, 절연체(270)가 냉각됨에 따라 중심전극(230) 및 주변전극(250)은 냉각되어 표피층(1)에 화상이 생기지 않도록한다.
이와 같이, 중심전극(230)과 주변전극(250)에 의해 인체 내에서 통전되는 고주파 전류는 표피층(1), 진피층(2), 피하지방(3)으로 공급되고, 인체 내에서 통전되는 고주파 전류는 피부관리, 비만관리, 체형관리, 두피관리 및 통증 완화에 사용된다. 특히, 고주파 전류는 표피층과 진피층의 경계에서 반사되는 전자기파의 성질을 이용해 인위적인 상처를 유도하고, 상처의 회복에 따르는 콜라겐 합성을 통해 주름을 개선하는 데 탁월한 효과를 발휘한다.
한편, 중심전극(230)은 단면적을 주변전극(250)의 단면적보다 크거나 작게 또는 동일하게 형성할 수 있다. 고주파 전류가 통전되는 영역은 중심전극(230)의 단면적을 조절함으로써 변경할 수 있다. 도 8은 다른 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스의 사용상태를 나타낸 작동도이다.
도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스(200')는 상술된 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스(200)에 비해, 중심전극(230')이 주변전극(250)보다 작은 단면적을 가지도록 형성되어 중심전극(230')의 직경이 축소된 것을 볼 수 있다. 이에 따라, 중심전극(230')과 주변전극(250) 간의 거리(D)가 더 벌어져 생체조직에서 고주파 전류가 통전되는 영역이 확대될 수 있다.
이때, 중심전극(230')의 외주면에는 내열성 합성수지재와 같은 재료로 이루어지는 절연막(231)이 도포되는 것이 바람직하다. 이는 중심전극(230')을 통해 공급되는 고주파 전류를 자유전자의 상태로 생체조직에 공급되도록 하여, 심부열이 중심전극(230')과 주변전극(250)의 사이 중심부에서 발생시키기 위한 것이다.
도 1은 종래의 심부열 발생장치의 핸드피스를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 심부열 발생장치의 핸드피스를 돈육의 피부조직에 접촉시켜 고주파 전류를 통전시킨 실험결과를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치를 나타낸 사시도도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 절단한 종단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스의 사용상태를 나타낸 작동도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스를 돈육의 피부조직에 접촉시켜 고주파 전류를 통전시킨 실험결과를 촬영한 사진이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 심부열 발생장치의 핸드피스의 사용상태를 나타낸 작동도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100 : 심부열 발생장치 130 : 전극라인
150 : 냉각라인 200 : 핸드피스
210 : 파지몸체 230 : 중심전극
250 : 주변전극
Claims (7)
- 중심전극과,상기 중심전극으로부터 이격되어 상기 중심전극의 둘레에 배치되며, 피부에 접촉되는 일면이 복수로 분할되는 주변전극과,상기 중심전극과 상기 주변전극의 사이에 배치되는 절연체를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 심부투열 핸드피스 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 중심전극은 원통 형상으로 이루어지며,상기 주변전극은 내주가 상기 중심전극의 외주보다 큰 중공의 원통 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 심부투열 핸드피스 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 주변전극은 일면이 4분할 되는 것을 특징으로 하는 고주파 심부투열 핸드피스 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 중심전극은 상기 주변전극보다 단면적이 작게 마련되며, 외주면에 도포되는 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 심부투열 핸드피스 장치.
- 고주파 전류를 발생시키는 고주파 발생기와,상기 고주파 발생기에 연결되어 상기 고주파 전류를 공급하는 전극라인과,상기 전극라인의 단부에 결합되어 상기 고주파 전류를 생체조직에서 통전시키는 핸드피스를 포함하되,상기 핸드피스는중심전극과,상기 중심전극으로부터 이격되어 상기 중심전극의 둘레에 배치되며, 피부에 접촉되는 일면이 복수로 분할되는 주변전극과,상기 중심전극과 상기 주변전극의 사이에 배치되는 절연체를 포함하는 것을 을 특징으로 하는 심부열 발생장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 중심전극은 원통 형상으로 이루어지며,상기 주변전극은 내주가 상기 중심전극의 외주보다 큰 중공의 원통 형상으로 이루어지되, 상기 주변전극은 피부에 접촉되는 일면이 4분할 되는 것을 특징으로 하는 심부열 발생장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 중심전극은 상기 주변전극보다 단면적이 작게 마련되며, 외주면에 도포되는 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 심부열 발생장치.
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