KR101022201B1 - Ultrasonic device for enhancement of transdermal drug delivery - Google Patents

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이강일
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강원대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An ultrasonic device for promoting transdermal drug delivery is provided to promote drug delivery through the skin without damage of the human body. CONSTITUTION: An ultrasonic device for promoting transdermal drug delivery comprises: a drug storage unit(120) storing drug; a drug infusing unit(110) which injects the drug stored in the drug storage unit into the human body; an ultrasonic wave generator(140) generating ultrasonic wave in the drug storage; a power supply unit(150) supplying power to the ultrasonic wave generator; an air layer removing unit(130) which is formed in order to remove an air layer generated between the drug storage and ultrasonic wave generator; a frequency control unit(160); an energy intensity control unit(170); and one or more piezoelectric elements generating ultrasonic waves.

Description

경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치{ULTRASONIC DEVICE FOR ENHANCEMENT OF TRANSDERMAL DRUG DELIVERY}ULTRASONIC DEVICE FOR ENHANCEMENT OF TRANSDERMAL DRUG DELIVERY}

본 발명은 초음파를 이용하여 경피를 통한 약물전달을 촉진하도록 유도하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for inducing ultrasound to promote drug delivery through the percutaneous.

일반적으로 초음파는, 20~20,000 Hz 범위인 우리가 들을 수 있는 가청(可聽)주파수를 초과한 범위에 있고, 크게 두 가지의 생물학적 효과를 갖고 있다. 첫째는 열적 효과로써, 생체조직에서 초음파가 전파할 때 음향에너지가 흡수되어 열에너지로 변환되면서 생체조직의 온도를 상승시키고, 약 60도 이상의 임계온도 이상이 되면 연부조직 및 혈관에서 괴사가 발생한다.Ultrasound is generally in the range beyond the audible frequency we can hear, in the range of 20 to 20,000 Hz, and has two major biological effects. First, as a thermal effect, when ultrasonic waves propagate in biological tissues, acoustic energy is absorbed and converted into thermal energy, thereby raising the temperature of the biological tissues, and necrosis occurs in the soft tissues and blood vessels when the temperature exceeds the critical temperature of about 60 degrees or more.

둘째는 역학적 효과로서 공동현상(Cavitation)에 의한 조직손상이다. 생체조직이 높은 에너지의 초음파에 노출되면 세포 내의 수분이 기체로 변환되면서 미세기포를 발생시키고, 이러한 미세기포가 공명현상을 일으킬 정도로 커지면 파열되면서 동시에 높은 압력의 충격파를 발생시켜 주변조직을 손상시킨다.The second is the mechanical effect of tissue damage caused by cavitation. When biological tissues are exposed to high energy ultrasonic waves, moisture in the cells is converted into gas to generate microbubbles, and when these microbubbles become large enough to cause resonance, they burst and generate shock waves of high pressure and damage surrounding tissues.

이러한 생물학적 효과를 가진 초음파는 질병의 진단 및 치료를 목적으로 의료분야에서 널리 사용되고 있으며, 경피를 통한 약물전달을 촉진하기 위하여 초음파를 이용하는 것을 음파영동법(Phonophoresis)라고 한다.Ultrasound with such biological effects is widely used in the medical field for the purpose of diagnosing and treating diseases, and the use of ultrasound to promote drug delivery through the transdermal is called phonophoresis.

물리적인 경피투과 촉진방법 중에 음파영동법은 피부손상의 위험이 적고, 대상 약물의 범위에 제한을 받지 않으며, 투과도가 5 cm 정도로 깊고, 치료시간이 짧다는 장점을 갖고 있다.Among the physical transdermal permeation promotion methods, sonic electrophoresis has the advantage of low risk of skin damage, not limited to the range of drug, permeability is as deep as 5 cm, and treatment time is short.

음파영동법은 주파수 영역에 따라 20~200 kHz의 저주파수 음파영동법 및 1~3 MHz의 고주파수 음파영동법으로 분류된다.Acoustic wave method is classified into low frequency sonic wave method of 20 ~ 200 kHz and high frequency sonic wave method of 1 ~ 3 MHz according to frequency domain.

특히 고주파수 음파영동법은 오래전부터 임상에서 가장 많이 응용되고 있는 방법으로서 다양한 약물에 이용되어 왔다.In particular, high frequency sonication has been used in various drugs for a long time as the most widely used method in clinical practice.

그러나 고주파수 음파영동법은 저분자량 약물의 경피투과는 촉진시킬 수 있지만, 분자량이 커지면 경피투과 촉진효과가 감소하는 것으로 알려져 있다.However, while high-frequency sonication can promote transdermal penetration of low molecular weight drugs, it is known that the effect of transdermal permeation decreases with increasing molecular weight.

한편 20~200 kHz의 저주파수 음파영동법은 공동현상과 같은 역학적 효과가 크고, 침투깊이가 깊으므로 고주파수 음파영동법으로 경피투과가 어려운 고분자량 약물도 이 주파수 영역에서는 가능하다는 장점을 갖고 있다.On the other hand, the low frequency sonication method of 20-200 kHz has the advantage of having high mechanical effects such as cavitation and a deep penetration depth, so that high molecular weight drugs that are difficult to transdermally permeate with high frequency sonication method are available in this frequency range.

그러나 저주파수 초음파는 역학적 효과가 매우 크므로 연속파 형태의 높은 초음파 에너지에서는 피부조직에 괴사 또는 손상을 줄 수 있으므로 초음파 에너지를 매우 낮게 하여 이용해야 한다.However, low-frequency ultrasound has a great mechanical effect, so high energy energy in the form of continuous wave may cause necrosis or damage to the skin tissue.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 인체에 손상이 없으면서 경피를 통한 약물전달을 촉진할 수 있도록 유도하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a device for inducing to promote drug delivery through the percutaneous without damaging the human body.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치는 약물을 저장하는 약물저장부; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 인체에 주입되도록 투과되는 약물주입부; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 상기 약물주입부를 통해 상기 인체로 주입되는 정도를 높일 수 있도록 상기 약물저장부에 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 및 상기 초음파 발생부에 전원을 공급하는 전원공급부; 를 포함하고, 상기 약물주입부는 상기 약물이 투과될 수 있도록 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery according to the present invention for achieving the above object is a drug storage unit for storing the drug; A drug injection unit that is transmitted to inject the drug stored in the drug storage unit into the human body; An ultrasonic generator for generating ultrasonic waves in the drug storage unit to increase the degree of injection of the drug stored in the drug storage unit into the human body through the drug injection unit; And a power supply unit supplying power to the ultrasonic wave generator. It includes, wherein the drug injection unit is characterized in that a plurality of holes are formed so that the drug can pass.

상기 약물저장부와 상기 초음파 발생부 사이에 발생될 수 있는 공기층을 제거하기 위해 형성된 공기층 제거부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An air layer removing unit formed to remove an air layer that may be generated between the drug storage unit and the ultrasonic generator; It characterized in that it further comprises.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치는 약물을 저장하는 약물저장부; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 인체로 주입되는 정도를 높일 수 있도록 상기 약물저장부에 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 상기 약물저장부와 상기 초음파 발생부 사이에 발생될 수 있는 공기층을 제거하기 위해 형성된 공기층 제거부; 및 상기 초음파 발생부에 전원을 공급하는 전원공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the ultrasonic device for promoting transdermal drug delivery according to the present invention for achieving the above object is a drug storage unit for storing the drug; An ultrasonic generator for generating ultrasonic waves in the drug storage unit to increase the degree of injection of the drug stored in the drug storage unit into the human body; An air layer removing unit formed to remove an air layer that may be generated between the drug storage unit and the ultrasonic generator; And a power supply unit supplying power to the ultrasonic wave generator. Characterized in that it comprises a.

그리고 상기 초음파 발생부는 인가되는 전기신호에 의해 기계적으로 진동하여 초음파를 발생시키는 하나 이상의 압전소자; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic generator may include one or more piezoelectric elements that mechanically vibrate to generate ultrasonic waves by an electric signal applied thereto. Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 하나 이상의 압전소자는 상기 초음파 발생부에서 교체가능하도록 상기 초음파 발생부에 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the at least one piezoelectric element may be included in the ultrasonic generator to be replaceable in the ultrasonic generator.

그리고 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 주파수가 변경되도록 제어하는 주파수 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a frequency controller for controlling the frequency of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generator to be changed. It characterized in that it further comprises.

이때, 상기 전원공급부는 상기 초음파 발생부에 교류전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.At this time, the power supply unit is characterized in that for applying the AC power to the ultrasonic generator.

또한, 상기 전원공급부는 상기 초음파 발생부에 교류전원을 인가하는 배터리(Battery)인 것을 특징으로 한다.In addition, the power supply is characterized in that the battery (Battery) for applying AC power to the ultrasonic generator.

그리고 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파는 연속초음파(CUS: Continuous Ultrasound)인 것을 특징으로 한다.In addition, the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator may be continuous ultrasonic waves (CUS).

또한, 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파는 맥동초음파(PUS: Pulsed Ultrasound)인 것을 특징으로 한다.In addition, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator is characterized in that the pulsed ultrasonic (PUS: Pulsed Ultrasound).

그리고 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 에너지 세기가 변경되도록 제어하는 에너지 세기 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an energy intensity controller controlling the energy intensity of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generator to be changed. It characterized in that it further comprises.

이때, 상기 공기층 제거부는 상기 초음파 발생부와 상기 약물주입기의 사이 에 형성될 수 있는 공기층을 제거하기 위한 젤(Gel)인 것을 특징으로 한다.In this case, the air layer removing unit is characterized in that the gel (Gel) for removing the air layer that can be formed between the ultrasonic generator and the drug injector.

본 발명에 의한 초음파 발생장치에 의하면 음파영동을 통한 약물의 경피투과시 피부조직 손상의 위험성이 매우 낮아서 안전하게 경피투과를 실시할 수 있도록 하는 장점이 있다.According to the ultrasonic wave generating apparatus according to the present invention, the risk of skin tissue damage during transdermal penetration of the drug through sonication has an advantage of enabling safe transdermal penetration.

경피를 통한 약물전달은 1회 투여로 장시간 이용이 가능하므로 짧은 반감기를 갖는 약물을 이용하여 일정한 혈중농도를 유지해주는 지속성 약물전달에 이용될 수 있으며, 하루에서 일주일 이상 지속되는 약물투여시 발생될 수 있는 부작용을 감소시켜주며, 경구형 약물투여에서 나타나는 초회통과효과를 피할 수 있다는 효과가 있다.Drug delivery through the transdermal can be used for a long time as a single dose, so it can be used for continuous drug delivery that maintains a constant blood concentration by using a drug with a short half-life, and can occur during drug administration lasting more than one day to a week. It can reduce side effects and avoid the first-pass effect of oral drug administration.

또한, 환자의 상태에 따라 투여량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 이용자의 입장에서 볼 때 자신은 물론 타인에게도 손쉽게 투여할 수 있다는 효과가 있다.In addition, not only can adjust the dosage according to the condition of the patient, there is an effect that can be easily administered to other people as well as the user from the point of view of the user.

그리고 약물에 따라 초음파의 주파수 및 에너지 세기를 각각 조절하는 것이 가능하기 때문에, 약물의 종류에 따라 더욱 쉽게 인체에 약물을 투여하는 것이 가능하다는 효과가 있다.In addition, since it is possible to adjust the frequency and energy intensity of the ultrasound according to the drug, there is an effect that it is possible to more easily administer the drug to the human body depending on the type of drug.

또한, 피부 표면에 상처로 인한 딱지가 있는 경우에는 약물 흡수가 딱지로 인해서 잘 일어나지 않지만 본 발명의 장치를 이용하면 보다 용이하게 약물이 피부내부로 전달되는 효과가 있다.In addition, if there is a scab due to a wound on the skin surface, drug absorption does not occur due to the scab, but using the device of the present invention has an effect that the drug is more easily delivered into the skin.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.

<초음파 발생장치의 구성><Configuration of Ultrasonic Generator>

본 발명의 일실시예에 따른 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치(100)는 약물주입부(110), 약물저장부(120), 공기층 제거부(130), 초음파 발생부(140), 주파수 제어부(160), 에너지 세기 제어부(170) 및 전원공급부(150)를 포함하여 구성되고, 도1 내지 도2를 참조하여 설명한다.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery according to an embodiment of the present invention 100 is a drug injection unit 110, drug storage unit 120, air layer removal unit 130, ultrasonic generator 140, frequency control unit 160, an energy intensity controller 170, and a power supply unit 150, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

약물주입부(110)는 약물저장부(120)에 저장된 약물이 투과되어, 인체의 피부에 흡수될 수 있도록 인체의 피부와 직접 접촉하기 위해 마련된다. 그리하여 약물주입부(110)의 경우에는 약물저장부(120)에 저장된 약물이 잘 투과될 수 있도록 다수의 홀이 미세하게 형성되어 있으며, 인체의 피부와 직접 접촉하기 때문에 인체에 무해한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The drug injecting unit 110 is provided to directly contact the skin of the human body so that the drug stored in the drug storage unit 120 may be penetrated and absorbed by the human skin. Thus, in the case of the drug injection unit 110, a plurality of holes are finely formed so that the drug stored in the drug storage unit 120 can be permeated well, and is formed of a material harmless to the human body because it is in direct contact with the skin of the human body. It is preferable.

즉, 약물주입부(110)는 미세한 다수의 홀이 형성되어 있는 압축된 솜이 이용되어 형성될 수 있다. 이때, 이러한 약물주입부(110)의 경우에는 약물저장부(120)에 저장된 약물이 쉽게 투과되도록 형성되지 않는 것이 바람직한데, 이는 약물저장부(120)에 저장된 약물이 너무 쉽게 약물주입부(110)를 통해 투과되면, 약물저장부(120)에 저장된 약물이 인체의 피부에 닿기도 전에 흘러내릴 수 있기 때문이다.That is, the drug injection unit 110 may be formed using a compressed cotton in which a plurality of fine holes are formed. At this time, in the case of such a drug injection unit 110, it is preferable that the drug stored in the drug storage unit 120 is not easily transmitted, which means that the drug stored in the drug storage unit 120 is too easy drug injection unit 110 This is because the drug stored in the drug storage unit 120 may flow down before reaching the skin of the human body.

그러므로 약물주입부(110)에 형성된 다수의 홀의 경우에는 초음파 발생부(140)에서 초음파가 발생되는 경우에만, 약물이 투과될 수 있도록 미세한 홀이 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of a plurality of holes formed in the drug injection unit 110, it is preferable that minute holes are formed so that the drug can pass only when ultrasonic waves are generated in the ultrasonic generator 140.

약물저장부(120)는 약물이 저장될 수 있도록 내부에 수용공간이 형성되고, 내부에 형성된 수용공간에는 약물이 저장된다. 이때, 약물저장부(120)에 저장될 수 있는 약물의 경우에는 통증 완화용 등의 다양한 용도의 약물이 저장될 수 있으며, 저장된 약물이 다 소모되는 경우에는 약물을 추가로 저장할 수 있도록 약물저장부(120)에는 약물을 추가로 넣을 수 있는 입구가 형성되는 것이 바람직하다.The drug storage unit 120 has an accommodation space formed therein to store the drug, and the drug is stored in the accommodation space formed therein. In this case, the drug that can be stored in the drug storage unit 120 may be stored in the drug of various uses, such as for pain relief, and, if the stored drug is exhausted, the drug storage unit to further store the drug Preferably, the inlet 120 is formed with an inlet for additional drug.

혹은, 저장된 약물의 종류를 교체하는 경우에는 동일한 약물저장부(120) 내에 미처 다 소모되지 못한 약물이 남아 있을 수 있기 때문에 약물저장부(120) 자체를 교체할 수 있도록 마련되는 것도 가능하다.Alternatively, in the case of replacing the type of the stored drug, the drug storage unit 120 may be provided so that the drug storage unit 120 may be replaced since the drug may not remain exhausted in the same drug storage unit 120.

공기층 제거부(130)는 약물저장부(120)와 초음파 발생부(140)의 사이에 형성되어 약물저장부(120)와 초음파 발생부(140) 사이에 발생되는 미세한 공기층을 제거하기 위해 마련된다.The air layer removing unit 130 is formed between the drug storage unit 120 and the ultrasonic generator 140 and is provided to remove the minute air layer generated between the drug storage unit 120 and the ultrasonic generator 140. .

즉, 약물저장부(120) 및 초음파 발생부(140) 사이에 미세한 공기층이 발생되면, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파가 미세한 공기층에서 반사되기 때문에 이를 방지하기 위해 공기층 제거부(130)가 마련되는 것으로, 약물저장부(120)와 초음파 발생부(140)의 사이의 공기층을 제거하고, 초음파 발생부(140)와 약물저장부(120)의 사이를 밀착시킴으로써, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파가 약물저장부(120) 측으로 최대한 전달되도록 하는 역할을 수행한다.That is, when a fine air layer is generated between the drug storage unit 120 and the ultrasonic generator 140, since the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator 140 is reflected in the fine air layer, the air layer removing unit 130 is prevented. Is provided, by removing the air layer between the drug storage unit 120 and the ultrasonic generator 140, by contact between the ultrasonic generator 140 and the drug storage unit 120, the ultrasonic generator 140 Ultrasonic waves generated from) serve to maximize delivery to the drug storage unit 120.

이때, 공기층 제거부(130)는 초음파 발생부(140)와 약물저장부(120)가 최대한 밀착되도록 하기 위해서 젤(Gel)의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the air layer removing unit 130 is preferably formed in the form of a gel (Gel) in order to make the ultrasonic generating unit 140 and the drug storage unit 120 as close as possible.

초음파 발생부(140)는 약물저장부(120)에 초음파를 발생시키는 것으로, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파에 의해 약물저장부(120)에 저장된 약물이 약물주입부(110)를 통해 인체로 주입되는 정도를 높이는 것이 가능하다.The ultrasonic generator 140 generates ultrasonic waves in the drug storage unit 120, and the drug stored in the drug storage unit 120 by the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 140 is injected through the drug injection unit 110. It is possible to increase the degree of injection into the human body.

즉, 초음파 발생부(140)에서 초음파가 발생되지 않는다고 하더라도 약물저장부(120)에 저장된 약물이 인체의 피부에 닿으면, 피부에서는 약물이 자연스레 흡수가 이루어지지만, 초음파 발생부(140)는 이처럼 약물이 자연스레 피부에 흡수되는 정도를 높이는 역할을 한다. 다시 말해서, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파에 의해서 약물저장부(120)에 저장된 약물이 약물주입부(110)를 통해 외부로 투과되어 더욱 효율적으로 피부 내부로 흡수된다.That is, even if ultrasonic waves are not generated in the ultrasonic generator 140, when the drug stored in the drug storage unit 120 contacts the skin of the human body, the drug is naturally absorbed from the skin, but the ultrasonic generator 140 is As such, the drug naturally increases the level of absorption into the skin. In other words, the drug stored in the drug storage unit 120 is transmitted to the outside through the drug injection unit 110 by the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator 140 to be absorbed into the skin more efficiently.

이때, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파는 약물저장부(120)에 직접적으로 발생되나, 약물주입부(110)를 통해 외부로 투과되어 인체의 피부에 닿은 약물에도 큰 영향을 주어 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파는 인체의 피부를 투과하여 전달되는 것이 가능하기 때문에 약물이 피부 내부로 초음파와 함께 흡수된다. 즉, 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파는 인체의 피부에 닿은 약물이 피부 내부로 깊숙이 흡수가 잘 이루어지도록 돕는 역할을 수행하여, 인체로 주입되는 약물의 정도를 높이는 역할을 한다.At this time, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator 140 is directly generated in the drug storage unit 120, but transmitted to the outside through the drug injection unit 110 has a great effect on the drug that touched the skin of the human body to generate ultrasonic waves Since the ultrasound generated in the unit 140 may be transmitted through the human skin, the drug is absorbed together with the ultrasound into the skin. That is, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generation unit 140 serves to help the absorption of the drug in contact with the skin of the human body deep into the skin well, thereby increasing the degree of the drug injected into the human body.

이러한 초음파 발생부(140)에서 초음파를 발생시키는 것으로 압전소자가 이용될 수 있는데, 압전소자는 티탄산납지르코늄(PZT) 등의 압전 세라믹 및 이들 재 료와 고분자 재료를 사용한 복합 압전소자, 혹은 폴리불화비닐(PVDF) 등과 같은 고분자 재료를 이용하여 제조하는 것이 가능하다.A piezoelectric element may be used to generate an ultrasonic wave in the ultrasonic wave generation unit 140. The piezoelectric element may be a piezoelectric ceramic such as lead zirconium titanate (PZT), a composite piezoelectric element using these materials and a polymer material, or polyfluoride. It is possible to manufacture using a polymer material such as vinyl (PVDF) or the like.

이때, 압전소자에서 초음파가 발생되기 위해서는 압전소자에 전기신호가 인가되고, 인가된 전기신호에 의해서 압전소자의 압전효과로 기계적인 진동이 발생된다. 이런 압전소자는 다양한 주파수의 초음파를 발생시키는 것이 가능하고, 압전소자에 인가된 전기신호의 주파수가 변환됨으로써, 압전소자에서 발생되는 기계적인 진동의 주파수를 변경하는 것이 가능하다.In this case, in order to generate ultrasonic waves in the piezoelectric element, an electric signal is applied to the piezoelectric element, and mechanical vibration is generated by the piezoelectric effect of the piezoelectric element by the applied electric signal. Such a piezoelectric element can generate ultrasonic waves of various frequencies, and by changing the frequency of an electric signal applied to the piezoelectric element, it is possible to change the frequency of mechanical vibration generated in the piezoelectric element.

또는, 본 발명의 일실시예에서는 둘 이상의 압전소자가 초음파 발생부(140)에 포함될 수도 있으며, 특정한 주파수의 초음파를 발생시키는 압전소자가 포함되는 경우에는 다른 주파수의 초음파를 발생시키는 압전소자로 교체할 수 있도록 초음파 발생부(140)가 구성되는 것도 가능하다.Alternatively, in one embodiment of the present invention, two or more piezoelectric elements may be included in the ultrasonic generator 140, and when a piezoelectric element for generating ultrasonic waves of a specific frequency is included, it is replaced with a piezoelectric element for generating ultrasonic waves of different frequencies. The ultrasonic generator 140 may be configured to be able to do so.

즉, 500 kHz의 주파수를 발생시키는 제1압전소자를 이용하여 약물저장부(120)에 저장된 약물이 인체의 피부 내로 흡수되도록 할 수도 있으며, 제1압전소자를 1 MHz의 주파수를 발생시키는 제2압전소자로 교체하는 것도 가능하다. 그러므로 약물저장부(120)에 저장된 약물의 종류에 따라 초음파 발생부(140)에 발생되는 초음파의 주파수를 다양하게 변경하도록 하는 것이 가능하다.That is, the drug stored in the drug storage unit 120 may be absorbed into the skin of the human body by using the first piezoelectric element generating the frequency of 500 kHz, and the second piezoelectric element generates the frequency of 1 MHz. It is also possible to replace with piezoelectric elements. Therefore, it is possible to vary the frequency of the ultrasonic wave generated in the ultrasonic generator 140 according to the type of drug stored in the drug storage unit 120.

그리고 초음파 발생부(140)에서 발생되는 초음파는 연속초음파(CUS: Continuous Ultrasound)가 이용될 수도 있으며, 맥동초음파(PUS: Pulsed Ultrasound)가 이용될 수도 있다.The ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator 140 may be a continuous ultrasonic wave (CUS) or a pulsed ultrasonic wave (PUS).

연속초음파는 피부조직의 온도를 상승시키는 것이 가능하고, 이때 발생되는 열적 효과를 이용하여 조직신장력을 증진시키고, 통증을 완화시키는 것이 가능하며, 혈류량을 증진시켜 약물이 흡수되는 정도를 높이는 것이 가능하다.Continuous ultrasonic waves can raise the temperature of skin tissue, and it is possible to enhance tissue tension, relieve pain by using the thermal effect generated at this time, and increase the level of drug absorption by increasing blood flow. .

맥동초음파는 맥동율이 50% 이하일 때, 열적 효과가 적기 때문에 열이 발생되지 않아야 하는 경우에 이용되는 것이 바람직하고, 연부조직, 뼈 등의 치유를 목적으로 할 때 이용될 수 있다.Pulsating ultrasonic waves are preferably used when the pulsation rate is 50% or less, when heat should not be generated because of less thermal effect, and may be used for the purpose of healing soft tissues, bones and the like.

즉, 환자의 상태나 인체의 사용되는 부위에 따라서 초음파 발생부(140)에서 발생되는 초음파의 종류를 다양하게 이용할 수 있다.That is, the type of ultrasound generated by the ultrasound generator 140 may be variously used according to the condition of the patient or the portion of the human body.

주파수 제어부(160)는 초음파 발생부(140)에서 발생되는 초음파의 주파수를 변경하기 위해 제어하는데, 이 경우는 다양한 주파수 대역의 초음파를 발생시킬 수 있는 압전소자가 초음파 발생부(140)에 포함되는 경우에 가능하다.The frequency controller 160 controls to change the frequency of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generator 140. In this case, the piezoelectric element capable of generating ultrasonic waves of various frequency bands is included in the ultrasonic wave generator 140. It is possible in the case.

에너지 세기 제어부(170)는 초음파 발생부(140)에서 발생된 초음파의 에너지 세기를 변경하기 위해 제어하는 것으로, 초음파의 에너지 세기는 단위 면적당 초음파의 파워(Power)이다. 즉, 초음파의 에너지 세기에 의해서 약물이 인체의 피부 내부로 흡수되는 약물의 양을 조절하는 것이 가능할 것이고, 이때, 흡수되는 깊이를 제어하는 것도 가능할 것이다.The energy intensity controller 170 controls to change the energy intensity of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generator 140, and the energy intensity of the ultrasonic waves is power of ultrasonic waves per unit area. That is, it may be possible to control the amount of drug absorbed into the skin of the human body by the energy intensity of the ultrasonic wave, and at this time, it may be possible to control the depth of absorption.

전원공급부(150)는 초음파 발생부(140)에 전원을 공급하는데, 초음파 발생부(140)에서 초음파를 발생시키도록 하기 위해서는 전원공급부(150)에서는 교류전원을 초음파 발생부(140)에 공급하여야 한다. 그러므로 본 발명의 일실시예에서는 초음파 발생부(140)에 교류전원을 인가하는 배터리(Battery)로 전원발생부가 이루어지도록 하는 것이 가능하다. 그러므로 본 발명의 경피약물전달 촉진을 위한 초음 파 장치(100)는 휴대용으로 사용할 수 있다.The power supply unit 150 supplies power to the ultrasonic generator 140, in order to generate ultrasonic waves from the ultrasonic generator 140, the power supply unit 150 must supply AC power to the ultrasonic generator 140. do. Therefore, in one embodiment of the present invention, it is possible to make the power generator with a battery for applying AC power to the ultrasonic generator 140. Therefore, the ultrasonic device 100 for promoting transdermal drug delivery of the present invention can be used as a portable.

물론, 전원공급부(150)를 콘센트로부터 초음파 발생기가 전원을 공급받도록 구성하는 것도 가능할 것이다.Of course, it will be possible to configure the power supply unit 150 so that the ultrasonic generator is supplied with power from the outlet.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing an ultrasound device for promoting transdermal drug delivery according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치를 도시한 간략도이다.Figure 2 is a simplified diagram showing an ultrasound device for promoting transdermal drug delivery according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치100: Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery

110: 약물주입부 120: 약물저장부110: drug injection unit 120: drug storage unit

130: 공기층 제거부 140: 초음파 발생부130: air layer removing unit 140: ultrasonic generator

150: 전원공급부 160: 주파수 제어부150: power supply unit 160: frequency control unit

170: 에너지 세기 제어부170: energy intensity control unit

Claims (12)

약물을 저장하는 약물저장부;Drug storage unit for storing the drug; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 인체에 주입되도록 투과되는 약물주입부;A drug injection unit that is transmitted to inject the drug stored in the drug storage unit into the human body; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 상기 약물주입부를 통해 상기 인체로 주입되는 정도를 높일 수 있도록 상기 약물저장부에 초음파를 발생시키는 초음파 발생부;An ultrasonic generator for generating ultrasonic waves in the drug storage unit to increase the degree of injection of the drug stored in the drug storage unit into the human body through the drug injection unit; 상기 초음파 발생부에 전원을 공급하는 전원공급부;A power supply unit supplying power to the ultrasonic wave generator; 상기 약물저장부와 상기 초음파발생부 사이에 발생될 수 있는 공기층을 제거하기 위해 형성된 공기층 제거부;An air layer removing unit formed to remove an air layer that may be generated between the drug storage unit and the ultrasonic generator; 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 주파수가 변경되도록 제어하는 주파수 제어부;A frequency controller for controlling the frequency of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generator to be changed; 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 에너지 세기가 변경되도록 제어하는 에너지 세기 제어부; 및An energy intensity controller controlling the energy intensity of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generator to be changed; And 상기 초음파 발생부에 포함되어 인가되는 전기신호에 의해 기계적으로 진동하여 초음파를 발생시키는 하나 이상의 압전소자; 를 포함하고,At least one piezoelectric element that generates ultrasonic waves by vibrating mechanically by an electric signal applied to the ultrasonic wave generator; Including, 상기 약물주입부는 상기 약물이 투과될 수 있도록 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는The drug injection unit is characterized in that a plurality of holes are formed so that the drug can pass through 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 삭제delete 약물을 저장하는 약물저장부;Drug storage unit for storing the drug; 상기 약물저장부에 저장된 약물이 인체로 주입되는 정도를 높일 수 있도록 상기 약물저장부에 초음파를 발생시키는 초음파 발생부;An ultrasonic generator for generating ultrasonic waves in the drug storage unit to increase the degree of injection of the drug stored in the drug storage unit into the human body; 상기 약물저장부와 상기 초음파 발생부 사이에 발생될 수 있는 공기층을 제거하기 위해 형성된 공기층 제거부;An air layer removing unit formed to remove an air layer that may be generated between the drug storage unit and the ultrasonic generator; 상기 초음파 발생부에 전원을 공급하는 전원공급부;A power supply unit supplying power to the ultrasonic wave generator; 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 주파수가 변경되도록 제어하는 주파수 제어부;A frequency controller for controlling the frequency of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generator to be changed; 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 에너지 세기가 변경되도록 제어하는 에너지 세기 제어부; 및An energy intensity controller controlling the energy intensity of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generator to be changed; And 상기 초음파 발생부에 포함되어 인가되는 전기신호에 의해 기계적으로 진동하여 초음파를 발생시키는 하나 이상의 압전소자; 를 포함하는 것을 특징으로 하는At least one piezoelectric element that generates ultrasonic waves by vibrating mechanically by an electric signal applied to the ultrasonic wave generator; Characterized in that it comprises 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3, 상기 전원공급부는 상기 초음파 발생부에 교류전원을 인가하는 것을 특징으로 하는The power supply unit is characterized in that for applying the AC power to the ultrasonic generator. 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3, 상기 전원공급부는 상기 초음파 발생부에 교류전원을 인가하는 배터리(Battery)인 것을 특징으로 하는The power supply unit is a battery for applying AC power to the ultrasonic generator, characterized in that 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3, 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파는 연속초음파(CUS: Continuous Ultrasound)인 것을 특징으로 하는The ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator are continuous ultrasonic waves (CUS). 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3, 상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파는 맥동초음파(PUS: Pulsed Ultrasound)인 것을 특징으로 하는Ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator is characterized in that the pulsed ultrasound (PUS: Pulsed Ultrasound) 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery. 삭제delete 제1항 및 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 and 3, 상기 공기층 제거부는 상기 초음파 발생부와 상기 약물주입기의 사이에 형성될 수 있는 공기층을 제거하기 위한 젤(Gel)인 것을 특징으로 하는The air layer removing unit is a gel for removing an air layer that may be formed between the ultrasonic wave generator and the drug injector. 경피약물전달 촉진을 위한 초음파 장치.Ultrasound device for promoting transdermal drug delivery.
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