KR101117276B1 - Apparatus for relaxing wrinkles using ultra sonic - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 주름 완화 장치에 관한 것으로서, 다수의 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자를 포함하는 탐촉부; 상기 평면형 탐촉자에 군집형 펄스를 생성하는 펄스 생성부; 상기 압전소자로부터 되먹임되는 신호를 수신하여 증폭하는 RF 수신부; 및 상기 펄스 생성부를 통해 두께 측정용 군집형 펄스를 압전소자에 인가하여 되먹임되는 RF 신호를 상기 RF 수신부를 통해 수신하고, 수신한 RF 신호로부터 피하조직의 두께를 산출한 후, 상기 압전소자 각각에 인가될 주파수, 파워 및 지연시간을 결정하여, 상기 펄스 생성부를 통해 상기 압전소자 각각에 주름완화용 군집형 펄스가 인가되도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an apparatus for alleviating wrinkles using ultrasonic waves, comprising: a probe including a planar probe formed of a plurality of piezoelectric element arrays; A pulse generator for generating a clustered pulse in the planar transducer; An RF receiver configured to receive and amplify the signal fed back from the piezoelectric element; And receiving a feedback RF signal through the RF receiver by applying a cluster-type pulse for thickness measurement to the piezoelectric element through the pulse generator, calculating a thickness of the subcutaneous tissue from the received RF signal, A controller configured to determine a frequency, power, and a delay time to be applied, so that the wrinkle-releasing cluster type pulses are applied to each of the piezoelectric elements through the pulse generator; Characterized in that it comprises a.

초음파, 탐촉자, 주름완화, 압전소자, 군집형 펄스 Ultrasound, transducer, wrinkle relief, piezoelectric element, cluster pulse

Description

초음파를 이용한 주름 완화 장치{APPARATUS FOR RELAXING WRINKLES USING ULTRA SONIC}Wrinkle relief device using ultrasonic wave {APPARATUS FOR RELAXING WRINKLES USING ULTRA SONIC}

본 발명은 초음파를 이용한 주름 완화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시술하고자 하는 영역의 피하조직 두께를 면밀히 측정 가능하고, 해당 시술영역에 내에서 시술초점을 역동적으로 변경할 수 있는 초음파를 이용한 주름 완화 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for alleviating wrinkles using ultrasonic waves, and more particularly, to closely measure the thickness of a subcutaneous tissue in a region to be treated, and to alleviate wrinkles using ultrasonic waves that can dynamically change the focus of a procedure in a corresponding treatment region. An apparatus and a method thereof are provided.

주지된 바와 같이, 피하조직은 표피, 진피, 피하지방, 표층근건막(SMAS), 근육으로 구성되어 있다. 여기에서 주름은 주로 진피(엘라스틴, 콜라겐)와 표층근건막에 관련이 되어 있다. As is well known, the subcutaneous tissue is composed of epidermis, dermis, subcutaneous fat, superficial myofascial tendon (SMAS), muscle. Wrinkles are mainly related to the dermis (elastin, collagen) and the superficial myofibion.

진피를 적당히 가열시켜야 콜라겐을 수축시키고 섬유아세포를 자극하여 새로운 콜라겐, 하이알루론산, 엘라스틴 등을 합성하도록 하여피부의 탄력이 증가하여 다양한 주름이 치료된다. 또한, 표층근건막에 열적 손상을 가하면 피부와 근육을 연결시키는 조직이 수축되어 피부의 잔주름이 개선되는 것으로 알려져 있다. The dermis must be heated properly to contract collagen and stimulate fibroblasts to synthesize new collagen, hyaluronic acid, elastin, etc., thereby increasing the elasticity of the skin and treating various wrinkles. In addition, it is known that the thermal damage to the superficial myofascial tendon constricts the tissue connecting the skin and the muscles, thereby improving the fine wrinkles of the skin.

하지만, 종래에는 진피를 가열하는데, 레이져나 고주파 치료기와 같은 치료기를 사용하였으나 진피에 직접 에너지를 전달하지는 못했다.이 두 장비 모두 표피 를 통하여 진피에 에너지를 전달했기 때문에 진피보다 표피에 에너지가 많이 전달되어 표피에 붉은 반점이나 화상 같은 부작용을 감내해야만 했다. 따라서, 화상이나 반점이 나타날 경우 그에 따른 조직의 회복 기간이 길어지는 것은 불가피하다.However, in the past, heating the dermis, using a treatment device such as a laser or radiofrequency therapy device, but did not deliver energy directly to the dermis.Because both devices deliver energy to the dermis through the epidermis, more energy is delivered to the epidermis than the dermis. They had to endure side effects such as red spots and burns on the epidermis. Therefore, when burns or spots appear, it is inevitable to lengthen the recovery period of the tissue.

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 돋보기의 초점과 같은 음파에 대한 지연시간을 역동적(dynamic)으로 제어하도록 하여 이를 최소화 하였다.In order to overcome this problem, in the present invention, the delay time for the sound waves such as the focus of the magnifying glass is dynamically controlled to minimize this.

한편, 최근에는 피부 표면에 대해 수직한 방향으로 강한 초음파를 인가하는 장치(이하, '초음파 장치')를 통해 피하조직에 열적 손상을 시키는 시술이 행해지고 있다. 이러한, 초음파 장치에서 실제 초음파를 발생시키는 구성은 '탐촉자'로 지칭되는데, 이 탐촉자는 도 1a 에 도시된 바와 같이 가운데 위치의 깊이 쪽만 선택적으로 가변하여 시술하고 있다. On the other hand, in recent years, a procedure for thermally damaging the subcutaneous tissue through a device for applying strong ultrasonic waves in a direction perpendicular to the skin surface (hereinafter referred to as an "ultrasound device") has been performed. Such a configuration of generating an ultrasonic wave in the ultrasonic device is referred to as a 'probe', and the transducer is selectively varied only in the depth side of the center position as illustrated in FIG. 1A.

즉, 얕은 치료영역을 또는 깊은 치료영역을 동시에 선택하지 못하여 시술할 때 마다 얕은 치료영역 또는 깊은 치료영역을 선택하여 서로 다른 탐촉자로 치료해야만 하는 불편함이 있다. 또한, 기존 기술로는 하나의 탐촉자로 진피와 표층근건막에 에너지를 전달하지 못하고, 진피용과 표층근건막용 각각 따로 사용 해야만 하는 불편함이 있다. That is, whenever a procedure is performed to select a shallow treatment region or a deep treatment region at the same time, it is inconvenient to select a shallow treatment region or a deep treatment region and treat them with different transducers. In addition, the existing technology does not deliver energy to the dermis and superficial fascia with a single probe, there is an inconvenience that must be used separately for the dermis and superficial fascia.

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 동시에 2개 이상의 시술초점을 형성하도록 음파 지연시간을 역동적(dynamic)으로 제어하도록 하여 시간과 효과를 극대화 시켰다.In order to overcome such problems, the present invention maximizes time and effects by dynamically controlling the sound delay time so as to form two or more surgical focuses at the same time.

그리고, 초음파 장치의 탐촉자는 도 1a 에 보인바와 같이 정해진 위치의 깊 이 쪽만 가변하며, 시술초점만을 형성하기 때문에 탐촉자 아래의 다른 영역을 시술해야 할 필요가 있는 경우에는 탐촉자를 옮겨야 하는 불편함이 있다.In addition, the transducer of the ultrasonic apparatus varies only the depth side of a predetermined position as shown in FIG. 1A, and since only the procedure focuses, it is inconvenient to move the transducer when it is necessary to operate another area under the transducer. .

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 탐촉자 아래의 모든 영역을 탐촉자의 이동 없이 시술초점 형성이 가능하도록 음파 지연시간을 역동적(dynamic)으로 제어하도록 하여 시간과 효과를 극대화 시켰다.In order to overcome this problem, the present invention maximizes time and effects by dynamically controlling the sonic delay time so that all the areas under the transducer can be formed without the movement of the transducer.

또한, 깊이와 위치에 따라 파워를 가감해야 모든 시술초점에서 같은 에너지를 전달할 수 있는데 실제로는 기술상 어려움으로 그러하지 못하다. In addition, power must be added or subtracted according to depth and position to deliver the same energy in all the focusing procedures.

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 깊이와 위치에 따라 시술초점상에 전달 되는 에너지가 모두 같도록 가변 고전압 공급 수단을 추가하여 효과를 극대화 시켰다. In order to overcome such a problem, the present invention maximizes the effect by adding a variable high voltage supply means so that the energy delivered to the focus of the procedure is the same depending on the depth and position.

또한, 주파수의 특성상 주파수가 높으면 에너지는 크나 투과력이 작아지고 주파수가 낮으면 에너지는 작으나 투과력이 커진다. 하지만 기존의 방법은 시술시 한 종류의 주파수만 선택하여 사용하기 때문에 투과력과 에너지중 하나를 선택해야 했다. In addition, due to the nature of the frequency, the frequency is high, but the energy is large, but the permeability is small. However, the conventional method selects only one type of frequency during the procedure, so one of the transmission and energy has to be selected.

이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 모펄스와 자펄스개념을 도입하여 투과력과 에너지를 최적화 하여 주름완화 효과를 극대화 하였다. 모펄스는 보다 작은 주파수를 이용하였고 자펄스는 보다 큰 주파수를 이용하였다.In order to overcome the above problems, the present invention maximizes the anti-wrinkle effect by introducing the concept of mopulse and japulse to optimize the penetration and energy. Morpulse used a smaller frequency and Zapulse used a higher frequency.

또한, 동일 영역이 재시술되는 경우를 방지하기 위해, 시술영역을 조영하는 카메라와 탐촉자에 마련되는 소정의 표시수단(예:과녁) 등 추가적 안전장치를 필요로 한다. 더욱이 피부표면에 인가되는 강한 초음파로 인해 화상이 수반하거나 혹은 피부 조직의 변성이 야기되기도 한다. Further, in order to prevent the same area from being re-treated, an additional safety device such as a camera for imaging the treatment area and predetermined display means (eg, a target) provided in the probe is required. Moreover, strong ultrasound applied to the skin surface may cause burns or degeneration of skin tissue.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 시술 영역내 피하조직의 두께에 대한 면밀한 측정을 기반으로, 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자의 m × n개에 해당하는 모든 압전소자에 대해 각각의 지연시간을 생성하여 3차원적 깊이와 위치에 초점의 이뤄지도록 정밀한 시술초점을 형성함으로써, 시술에 따른 부작용을 최소화하고 아울러 종래와 같이 탐촉자를 여러 번 옮겨야 하는 번거로움을 없애도록 함에 있다. The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is based on a careful measurement of the thickness of the subcutaneous tissue in the treatment area, and is based on m × n of planar probes made of piezoelectric elements. Each delay time is generated for all the corresponding piezoelectric elements to form a precise procedure focusing to focus on the three-dimensional depth and position, minimizing the side effects of the procedure and moving the transducer as many times as before. To get rid of the pain.

또한 본 발명의 제 2 목적은, 군집형 펄스를 압전소자에 인가함으로써, 에너지 전달범위와 투과율 간에 적절한 타협을 이룰 수 있도록 함에 있다.In addition, a second object of the present invention is to apply a clustered pulse to the piezoelectric element, so that an appropriate compromise can be made between the energy transmission range and the transmittance.

또한 본 발명의 제 3 목적은, 시술영역내 피하조직의 두께에 대한 면밀한 측정을 기반으로, 초점의 깊이와 위치에 따라 고전압을 가변하여 공급하는 가변 고전압 공급수단을 추가하여 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자를 이용한 모든 3차원적 원하는 깊이와 원하는 위치에서 이루어진 초점에서의 에너지를 같게 하여 모든 초점 시술부위에 같은 에너지를 전달할 수 있도록 함에 있다. In addition, the third object of the present invention is a planar type consisting of a piezoelectric element array by adding a variable high voltage supply means for supplying a variable high voltage according to the depth and position of the focal point based on a close measurement of the thickness of the subcutaneous tissue in the treatment area. It is to equalize the energy at all three-dimensional desired depth and the focus made at the desired position using the transducer so that the same energy can be delivered to all the focusing sites.

또한 본 발명의 제 4 목적은, 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자의 m × n개에 해당하는 모든 압전소자에 대해 각각의 지연시간을 동시 2개 이상의 시술초점을 이루도록 역동적으로 생성하여, 진피와 표층근건막(즉, 얕은 시술영역과 깊은 시술영역)을 동시에 에너지를 전달할 수 있도록 함에 있다. In addition, a fourth object of the present invention is to dynamically generate the delay time for each piezoelectric element corresponding to m x n of the planar transducers in the piezoelectric element array so as to achieve two or more procedures focusing on the dermis and the surface layer. The tendon tendon (i.e., shallow and deep surgical areas) is capable of delivering energy simultaneously.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자를 포함하는 탐촉부; 상기 평면형 탐촉자에 군집형 펄스를 생성하는 펄스 생성부; 상기 압전소자로부터 되먹임되는 신호를 수신하여 증폭하는 RF 수신부; 및 상기 펄스 생성부를 통해 두께 측정용 군집형 펄스를 압전소자에 인가하여 되먹임되는 RF 신호를 상기 RF 수신부를 통해 수신하고, 수신한 RF 신호로부터 피하조직의 두께를 산출한 후, 상기 압전소자 각각에 인가될 주파수, 파워 및 지연시간을 결정하여, 상기 펄스 생성부를 통해 상기 압전소자 각각에 주름완화용 군집형 펄스가 인가되도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above technical problem, the probe including a planar probe made of a plurality of piezoelectric element array; A pulse generator for generating a clustered pulse in the planar transducer; An RF receiver configured to receive and amplify the signal fed back from the piezoelectric element; And receiving a feedback RF signal through the RF receiver by applying a cluster-type pulse for thickness measurement to the piezoelectric element through the pulse generator, calculating a thickness of the subcutaneous tissue from the received RF signal, A controller configured to determine a frequency, power, and a delay time to be applied, so that the wrinkle-releasing cluster type pulses are applied to each of the piezoelectric elements through the pulse generator; Characterized in that it comprises a.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 시술영역내 피하조직의 두께에 대한 면밀한 측정이 가능하고, 이를 기반으로 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자의 m × n개에 해당하는 모든 압전소자에 대해 각각의 지연시간을 생성하여 3차원적 깊이와 위치에 초점의 이뤄지도록 역동적이고 정밀한 시술초점을 형성함으로써 시술에 따른 부작용을 최소화할 수 있으며, 탐촉자를 여러 번 옮겨야하는 번거로움을 없앨 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to closely measure the thickness of the subcutaneous tissue in the treatment area, and based on this delay time for each piezoelectric element corresponding to m × n of the planar probe consisting of a piezoelectric element array By creating a dynamic and precise procedure focusing to achieve the focus on the three-dimensional depth and position can minimize the side effects of the procedure, it has the effect of eliminating the need to move the transducer several times.

또한 본 발명에 따르면, 군집형 펄스를 압전소자에 인가함으로써 에너지 전달범위와 투과율 간의특성을 조절할 수 있다. 즉, 이러한 군집형 펄스는 연속적인 패턴(사인 패턴, 삼각 패턴)을 기반으로 증폭되므로 피시술자에 대한 피하조직의 충격 또는 자극을 최소화시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, by applying a clustered pulse to the piezoelectric element it is possible to adjust the characteristics between the energy transfer range and the transmittance. That is, such a clustered pulse is amplified based on a continuous pattern (sign pattern, triangular pattern), thereby minimizing the impact or stimulation of the subcutaneous tissue to the subject.

그리고 본 발명에 따르면, 시술영역내 피하조직의 두께에 대한 면밀한 측정 을 기반으로, 초점의 깊이와 위치에 따라 고전압을 가변하여 공급하는 가변 고전압 공급수단을 추가하여 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자를 이용한 3차원적 원하는 깊이와 원하는 위치에서 이루어진 초점에서의 에너지가 같게 하여 모든 시술부위에 같은 에너지를 전달하여 주름 완화 효율을 극대화시킬 수 있는 효과도 있다. And according to the present invention, based on a close measurement of the thickness of the subcutaneous tissue in the treatment area, using a planar probe consisting of a piezoelectric element array by adding a variable high voltage supply means for supplying a variable high voltage according to the depth and position of the focus Three-dimensional desired depth and the energy at the focal point made at the desired position is the same to deliver the same energy to all the treatment site to maximize the wrinkle reduction efficiency.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 주름 완화 장치 및 그 방법에 관하여 도 2 내지 도 17 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. The wrinkle relief apparatus and method using ultrasonic waves according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 17.

도 2 는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 주름 완화 장치(100)를 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 탐촉부(110), 펄스 생성부(120), RF 수신부(130), 제어부(140) 및 처리영역 표시부(150)를 포함하여 이루어진다.2 is an overall configuration diagram conceptually showing the wrinkles alleviating apparatus 100 using ultrasonic waves according to the present invention, the probe 110, the pulse generator 120, the RF receiver 130, the controller as shown 140 and the processing region display unit 150.

탐촉부(110)는 다수의 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자(112)와, 상기 평면형 탐촉자(112)의 온도를 측정하는 온도센서(114) 및 상기 평면형 탐촉자(112)의 위치를 감지하는 위치센서(116)로 구성된다. The probe unit 110 includes a planar probe 112 formed of a plurality of piezoelectric element arrays, a temperature sensor 114 for measuring a temperature of the planar probe 112, and a position sensor for detecting the position of the planar probe 112. 116.

구체적으로, 평면형 탐촉자(112)는 하기의 펄스 생성부(110)로부터 인가되는 군집형 펄스(두께 측정용, 주름 완화용)를 기계적 진동, 즉 초음파로 변환?출력한다. Specifically, the planar transducer 112 converts and outputs a group pulse (for thickness measurement and wrinkle reduction) applied from the pulse generator 110 described below into mechanical vibration, that is, ultrasonic waves.

도 3 에 도시된 바와 같이, 장방형 또는 정방형의 압전소자(20)가 m × n개로 평면배열을 이루고 있다. 이때, 다수의 압전소자(20)가 진동하게 되면 그에 따른 다수의 파동이 발생하는데, 이들의 파동은 동일 파고(산, peak) 또는 동일 파저(골, valley)에서 보강간섭이, 반대로 파고와 파저가 만날 때는 상쇄간섭이 일어나게 되어, 최종적으로 초점(시술초점)을 갖는 파형을 형성하게 된다(도 4 참조). As shown in FIG. 3, the rectangular or square piezoelectric elements 20 form a planar array of m × n. In this case, when the plurality of piezoelectric elements 20 vibrate, a number of waves are generated, and these waves have reinforcement interference in the same wave height (mountain peak) or the same waver (valley valley), on the contrary, wave wave and wave wave. When low prices meet, destructive interference occurs, and finally a waveform having a focus (procedure focus) is formed (see FIG. 4).

각각의 압전소자(20)에 대해 적절한 지연시간을 지닌 펄스가 인가되면 도 5a 내지 도 5f 와 같이 다양한 시술초점(깊이 역시달리 설정될 수 있음)이 형성될 수 있다.When a pulse having an appropriate delay time is applied to each piezoelectric element 20, various treatment focuses (which may also be set differently in depth) may be formed as shown in FIGS. 5A to 5F.

이러한 다양한 위치 및 깊이를 갖는 시술초점 형성을 위해, 제어부(140)는 피하조직 두께를 산출한 후, 그 산출된 결과에 따라 주파수, 파워 및 지연시간을 결정하여 각각의 압전소자(20)에 펄스(아래의 '주름완화용 군집형펄스')를 인가토록 제어한다. 구체적인 제어 양태에 관해서는 아래에서 다루기로 하고, 여기서는 시술초점이 제어되는 기본 원리에 대해 도 6 을 참조하여 살펴본다. In order to form a procedure focus having various positions and depths, the control unit 140 calculates the thickness of the subcutaneous tissue, and then determines the frequency, power, and delay time according to the calculated results to pulse each piezoelectric element 20. (Below 'pulse relaxation cluster type pulse') is controlled to apply. A detailed control aspect will be described below, and the basic principle of controlling the focus of the procedure will be described with reference to FIG. 6.

도 6 은 본 발명에 따른 시술초점 형성 원리를 보이는 일예시도이며, 도 7a 내지 도 7c 는 본 발명에 따른 시술영역을 보이는 일예시도이다.Figure 6 is an exemplary view showing the principle of focusing procedure according to the present invention, Figure 7a to Figure 7c is an exemplary view showing a treatment area according to the present invention.

도 6 에서는 설명의 편의상 4개의 압전소자(1, 2, 3, 4)인 경우로 단순화시켜 설명하기로 한다. 도면을 참조하면, 압전소자의 1은 임의점(X)에 대해

Figure 112009036920384-pat00001
만큼, 압전소자 2는
Figure 112009036920384-pat00002
만큼, 압전소자 3은
Figure 112009036920384-pat00003
만큼, 그리고 압전소자 4는
Figure 112009036920384-pat00004
만큼 이격되어 있다. 이때의 단위는 mm 이다. In FIG. 6, four piezoelectric elements 1, 2, 3, and 4 will be simplified for convenience of description. Referring to the drawing, 1 of the piezoelectric element is about arbitrary point X.
Figure 112009036920384-pat00001
As long as the piezoelectric element 2
Figure 112009036920384-pat00002
As long as the piezoelectric element 3
Figure 112009036920384-pat00003
As long as the piezoelectric element 4
Figure 112009036920384-pat00004
Spaced apart. The unit at this time is mm.

여기서, 체내에서 초음파의 평균속도는

Figure 112009036920384-pat00005
(1,540,000 mm/s)이므로, 위 압전소자들의 이격거리는 다음의 [수식 1] 과 같이 시간으로 환산될 수 있다. Here, the average speed of ultrasound in the body
Figure 112009036920384-pat00005
(1,540,000 mm / s), the separation distance of the above piezoelectric elements may be converted into time as shown in Equation 1 below.

[수식 1][Equation 1]

압전소자 1 :

Figure 112009036920384-pat00006
압전소자 2 :
Figure 112009036920384-pat00007
Piezoelectric element 1:
Figure 112009036920384-pat00006
Piezoelectric element 2:
Figure 112009036920384-pat00007

압전소자 3 :

Figure 112009036920384-pat00008
압전소자 4 :
Figure 112009036920384-pat00009
Piezoelectric element 3:
Figure 112009036920384-pat00008
Piezoelectric element 4:
Figure 112009036920384-pat00009

위와 같이 임의점(X)에 대한 압전소자들의 이격거리를 큰 순서대로 나열하면, 압전소자 4, 압전소자 3, 압전소자 2, 압전소자 1이 될 것이다. 따라서, 압전소자 4가 먼저 진동하고, 압전소자 3, 2, 1이 순차적으로 다음의 [수식 2] 와 같은 지연시간을 갖고 진동하게 되며, 최종적으로 상기한 임의점(X)은 시술초점으로 제어된다. If the separation distance of the piezoelectric elements to a random point (X) as described above in a large order, it will be a piezoelectric element 4, piezoelectric element 3, piezoelectric element 2, piezoelectric element 1. Therefore, the piezoelectric element 4 vibrates first, and the piezoelectric elements 3, 2, and 1 vibrate sequentially with a delay time as shown in Equation 2 below. Finally, the random point X is controlled by the procedure focusing. do.

[수식 2][Equation 2]

압전소자 3의 지연시간 :

Figure 112009036920384-pat00010
Delay time of piezoelectric element 3:
Figure 112009036920384-pat00010

압전소자 2의 지연시간 :

Figure 112009036920384-pat00011
Delay time of piezoelectric element 2:
Figure 112009036920384-pat00011

압전소자 1의 지연시간 :

Figure 112009036920384-pat00012
Delay time of piezoelectric element 1:
Figure 112009036920384-pat00012

온도센서(114)는 초음파 발생에 의한 평면형 탐촉자(112)의 온도를 측정하는 기능을 수행한다. 제어부(140)는 온도센서(114)를 통해 측정한 온도가 기설정된 온도 이상일 경우 가변 고전압 공급수단(124c)을 통해 펄스 생성부(120)에 공급되는 전원을 차단함으로써, 상기 평면형 탐촉자(112)의 작동을 중지시킨다. 이는 압전소자(20)의 진동에 의한 발열을 체크하여 피시술자의 화상 발생을 방지하기 위함이다. The temperature sensor 114 measures the temperature of the planar transducer 112 by ultrasonic generation. The controller 140 cuts off the power supplied to the pulse generator 120 through the variable high voltage supply means 124c when the temperature measured by the temperature sensor 114 is equal to or greater than a preset temperature, thereby allowing the planar probe 112 to be turned off. Stop the operation. This is to prevent the occurrence of the image of the subject by checking the heat generated by the vibration of the piezoelectric element 20.

위치센서(116)는 자이로스코프 원리 기반의 센서로서, 상기한 바와 같이 평면형 탐촉자(112)의 위치를 측정하는 기능을 수행한다. 이는 동일영역에 대해 재 시술 방지를 주목적으로 이용된다. 즉, 제어부(140)는 위치센서(116)를 통해 현재 시술영역 및 시술한 영역 그리고 시술할 영역에 대해 식별함으로써, 기 시술된 영역에 대해 재 시술되는 것을 방지한다. 이와 같이 식별되는 평면형 탐촉부(112)의 위치는 처리영역 표시부(150)에 처리영역의 이미지와 더불어 출력된다. The position sensor 116 is a sensor based on a gyroscope principle, and performs the function of measuring the position of the planar transducer 112 as described above. This is mainly used to prevent re-treatment for the same area. That is, the control unit 140 identifies the current treatment region, the treatment region, and the region to be treated by the position sensor 116, thereby preventing re-treatment of the previously treated region. The position of the planar probe 112 identified as described above is output to the processing region display unit 150 together with an image of the processing region.

한편, 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자(112)의 m × n개에 해당하는 모든 압전소자에 대해 도 5e 에 도시된 바와 같이 동시 2개의 시술초점을 이루도록 각각의 지연시간을 역동적으로 생성함으로써, 진피와 표층근건막(즉, 얕은 시술영역과 깊은 시술영역)을 동시에 에너지를 전달할 수 있다(도 7c 참조). On the other hand, for each piezoelectric element corresponding to m × n of the planar transducer 112 made of a piezoelectric element array, each delay time is dynamically generated to achieve two simultaneous treatment focuses as shown in FIG. Energy can be transferred simultaneously with the superficial fascia (ie, shallow and deep surgical areas) (see FIG. 7C).

또한, 펄스 생성부(120)는 상기 도 2 에 도시된 바와 같이 펄스 생성기(122), 펄스 증폭기(124) 및 송신 정합기(126)로 구성되어 군집형 펄스(두께 측정용, 주름 완화용)를 생성한다. In addition, the pulse generator 120 is composed of a pulse generator 122, a pulse amplifier 124 and a transmission matcher 126, as shown in FIG. 2, clustered pulses (for thickness measurement, wrinkle relief) Create

구체적으로, 펄스 생성기(122)는 제어부(140)로부터 수신한 주파수, 파워 및 지연시간에 대한정보(이하, '펄스정보')에 따라 2개의 군집형 펄스(pulse)를 생성하는데, 펄스 생성기(122)는 도 8 과 같이 제어부(140)로부터 펄스정보를 인가받는 인터페이스 수단(122a)과, 지연시간을 생성하는 신호지연 수단(122b) 및 지연된 시간에 부합하도록 펄스를 생성하는 펄스 생성수단(122c)을 포함한다. Specifically, the pulse generator 122 generates two clustered pulses according to the information on the frequency, power, and delay time (hereinafter, referred to as 'pulse information') received from the controller 140. 122 is an interface means 122a for receiving pulse information from the controller 140, a signal delay means 122b for generating a delay time, and pulse generation means 122c for generating a pulse in accordance with the delayed time. ).

이때, 신호지연 수단(122b)는 평면형 탐촉자(112)의 m × n개에 해당하는 압전소자에 대해 각각의 지연시간을 도 5d 와 같이 3차원적 깊이와 위치에 초점의 이뤄지도록 역동적으로 생성한다. 즉, 신호지연 수단(122b)은 평면형 탐촉자(112)의 압전소자 대해 동시에 1개 이상의 시술초점을 이루도록 각각에 대한 지연시간을 생성할 수 있다. 즉, 1개 또는 동시에 복수개의 시술초점을 이루도록 지연시간을 생성한다.At this time, the signal delay unit 122b dynamically generates the respective delay times for the piezoelectric elements corresponding to m × n of the planar transducer 112 to be focused at a three-dimensional depth and position as shown in FIG. 5D. . That is, the signal delay unit 122b may generate delay times for each of the piezoelectric elements of the planar transducer 112 to achieve at least one procedure focus at the same time. That is, a delay time is generated to achieve one or a plurality of treatment focuses.

이러한 군집형 펄스는 도 9 에 예시한 바와 같이, 모 펄스(mother pulse) 내에 포함되는 소정 주파수의 자 펄스(child pulse)로 이해할 수 있다. Such a clustered pulse may be understood as a child pulse of a predetermined frequency included in a mother pulse, as illustrated in FIG. 9.

주지된 바와 같이, 주파수와 투과율(상기 주파수를 갖는 초음파의 투과율)은 반비례 관계를 갖는다. 주파수가 낮으면 낮을수록 물체에 대한 투과율이 높아지고 그 에너지의 전달범위는 넓어진다. 반면에 주파수가 높아지면 물체(매질)에 대한 투과율이 낮아지고 그 전달범위는 좁아진다. 이러한 주파수와 투과율의 관계는 종 래 주름완화 관련 초음파 장치에 있어서 기술적 모순(technical contradiction : 두 가지 기술적 요소가 시소 관계를 갖는 것)으로 작용해 왔다. As is well known, the frequency and the transmittance (the transmittance of the ultrasonic wave having the frequency) have an inverse relationship. The lower the frequency, the higher the transmittance to the object and the wider the range of energy transfer. On the other hand, the higher the frequency, the lower the transmittance of the object (medium) and the narrower the transmission range. This relationship between frequency and transmittance has been a technical contradiction in conventional wrinkle relief-related ultrasound devices.

그러나, 본 발명의 군집형 펄스는 두 가지 주파수(모 펄스의 주파수, 자 펄스의 주파수)를 이용하므로, 에너지 전달범위와 투과율 간에 적절한 타협을 이룰 수 있게 한다. 본 실시예에서 상기 자 펄스 및 모 펄스 각각의 주파수는 도면에 예시된 바와 같이 4MHz~8MHz인 것으로 설정하겠으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. However, the clustered pulse of the present invention uses two frequencies (the frequency of the parent pulse and the frequency of the child pulse), so that an appropriate compromise can be made between the energy transmission range and the transmittance. In this embodiment, the frequency of each of the magnetic pulse and the mother pulse will be set to 4MHz ~ 8MHz as illustrated in the figure, but the present invention is not limited thereto.

펄스 증폭기(124)는 생성된 두개의 군집형 펄스를 증폭하기 위해 도 10 과 같이, 펄스의 레벨(level)을 높이는 레벨 변환수단(124a)과, 상기 두 개의 군집형 펄스를 이용하여 단일의 군집형 펄스로 증폭하는 펄스 증폭수단(124b) 및 도 5d 와 같이 3차원적 원하는 깊이와 원하는 위치에서 이루어진 초점에서의 에너지가 같도록, 펄스 증폭수단(124b)으로 고전압을 가변하여 공급하는 가변 고전압 공급수단(124c)을 포함한다. 즉, 가변 고전압 공급수단(124c)은 시술위치와 관계없이 시술영역에 공급되는 에너지를 일정하게 공급할 수 있다. In order to amplify the two clustered pulses, the pulse amplifier 124 has a level converting means 124a for raising the level of the pulse as shown in FIG. 10 and a single cluster using the two clustered pulses. A pulse amplifying means 124b for amplifying a pulse type and a variable high voltage supply for supplying a variable high voltage to the pulse amplifying means 124b such that the energy at the focus made at the desired position and the three-dimensional depth is the same as shown in FIG. 5D. Means 124c. That is, the variable high voltage supply means 124c can supply the energy supplied to the treatment region constantly regardless of the treatment position.

펄스 증폭수단(124b)는 가변 고전압 공급수단(124c)로부터 공급된 전압만큼 군집형 펄스를 증폭하고, 증폭된 군집형 펄스는 송신 정합기(126)를 거쳐 상기한 탐촉자(112)의 해당 압전소자로 인가된다. The pulse amplifying means 124b amplifies the grouped pulses by the voltage supplied from the variable high voltage supply means 124c, and the amplified grouped pulses pass through the transmission matching unit 126 to the corresponding piezoelectric elements of the transducer 112. Is applied.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 상기 펄스 증폭수단(124b)은, 사인 패턴(sinusoid pattern) 또는 삼각 패턴(triangle pattern)으로 군집형 펄스를 증폭(전압증폭)한다. 이러한 특징을 설명하기 전에 첨부된 도 11a 를 참조하여 종래 초 음파 장치의 증폭 양상을 살펴본다. 도면과 같이 구간 [A]와 구간 [B]의 전압레벨이 불연속적이다. 다시 말해 구간 [A]가 구간 [B]로 전환되는 시점의 전압레벨 변화가 상대적으로 크다는 것을 의미한다. 이와 같은 불연속적인 전압레벨 변화는 피시술자의 피하조직에 충격 또는 자극을 초래할 수 있다.According to a characteristic aspect of the present invention, the pulse amplifying means 124b amplifies (voltage amplifies) the clustered pulses in a sinusoid pattern or in a triangular pattern. Before explaining such a feature, an amplification aspect of a conventional ultrasonic apparatus will be described with reference to FIG. 11A. As shown in the figure, the voltage levels of the sections [A] and [B] are discontinuous. In other words, it means that the voltage level change at the time when the section [A] is switched to the section [B] is relatively large. Such discontinuous change in voltage level may cause shock or irritation to the subcutaneous tissue of the subject.

반면에, 본 발명의 펄스 증폭수단(124b)은 도 11b 와 도 11c 에 예시된 바와 같이, 군집형 펄스 간의 전압레벨 변화가 연속적인 패턴, 즉 사인 패턴 또는 삼각 패턴을 형성하도록 증폭한다. 그 결과, 이웃한 군집형 펄스 간의 전압레벨 추이가 연속성을 띠게 되므로, 상기한 도 11a 의 경우와 달리 피하조직의 충격(자극)이 최소화된다. 참고적으로, 피하조직 충격을 더욱 최소화시키기 위해 상기 탐촉자(112)로 주름 완화용 군집형 펄스가 인가되는 초기에는 상기한 패턴에 따라 전압 레벨이 증가되도록, 그리고 후기에는 감소되도록 하기의 제어부(140)와 가변 고전압 공급 수단(124c)에 의해 제어될 수 있다.On the other hand, the pulse amplifying means 124b of the present invention amplifies the voltage level change between the clustered pulses to form a continuous pattern, that is, a sine pattern or a triangular pattern, as illustrated in FIGS. 11B and 11C. As a result, since the voltage level transition between neighboring clustered pulses is continuous, the impact (stimulation) of the subcutaneous tissue is minimized unlike in the case of FIG. 11A. For reference, in order to further minimize the impact on the subcutaneous tissue, the control unit 140 is configured to increase the voltage level in accordance with the above-described pattern and to reduce it later in the initial stage when the group 112 pulse for relaxation of wrinkles is applied to the transducer 112. And the variable high voltage supply means 124c.

송신 정합기(126)는 탐촉자(112)로부터 유입(또는 역류)되는 신호를 차단한다. 이를 위해 송신 정합기(126)는 도 12 와 같이 펄스 증폭기(124)와 탐촉자(112) 사이에 순방향 접속되는 다이오드(126a) 및 역방향접속되는 다이오드(126b)를 구성한다.The transmit matcher 126 blocks the signal entering (or backflowing) from the transducer 112. To this end, the transmission matcher 126 constitutes a diode 126a forward connected between the pulse amplifier 124 and the transducer 112 and a diode 126b reversely connected as shown in FIG. 12.

상기 펄스 증폭수단(124b)으로부터 출력되는 펄스는 0.7V(일반적인 다이오드의 Vd)를 충분히 상회하는 전압을 가지므로, 상기 펄스는 순방향으로 원활히 도통된다. 반면에 탐촉자(112)로부터 유입되는 신호는 RF신호로 0.7V 미만이므로 역방향 접속 다이오드(126b)에 의해 차단된다. 참고적으로 펄스 생성부(120)는 탐촉 자(112)를 구성하는 압전소자 개수만큼 마련될 수도 있고 적게 마련하여 선택 할 수도 있다. 이는 압전소자 각각에 대해 선택적으로 또는 동시에 군집형 펄스가 인가될 수 있음을 의미한다.Since the pulse output from the pulse amplifying means 124b has a voltage sufficiently exceeding 0.7V (Vd of a general diode), the pulse conducts smoothly in the forward direction. On the other hand, since the signal flowing from the transducer 112 is less than 0.7V as the RF signal, it is blocked by the reverse connection diode 126b. For reference, the pulse generator 120 may be provided by the number of piezoelectric elements constituting the transducer 112 or may be selected to provide a smaller number. This means that a clustered pulse can be applied selectively or simultaneously to each of the piezoelectric elements.

또한, 피하조직 두께측정을 위한 RF 수신부(130)를 살피면, RF 수신부(130)는 평면형 탐촉자(112)의 해당 압전소자(20)로부터 되먹임(feedback)되는 RF 신호를 증폭하는 기능을 수행한다. 여기서, RF 신호는 펄스 생성부(120)를 통해 인가되는 군집형 펄스(두께 측정용)에 대해, 피부 내부로부터 되먹임되는 신호이다(두께 측정용은 정형화된 주파수와 지연시간을 갖는다). In addition, when the RF receiver 130 for measuring the thickness of the subcutaneous tissue is examined, the RF receiver 130 performs a function of amplifying an RF signal fed back from the piezoelectric element 20 of the planar probe 112. Here, the RF signal is a signal that is fed back from inside the skin with respect to the clustered pulse (for thickness measurement) applied through the pulse generator 120 (for thickness measurement has a normalized frequency and delay time).

구체적으로, RF 수신부(130)는 상기 도 2 에 도시된 바와 같이 수신 정합기(132), RF 증폭기(134) 및 ADC(136)를 포함한다. Specifically, the RF receiver 130 includes a reception matcher 132, an RF amplifier 134, and an ADC 136 as shown in FIG. 2.

RF 수신부(130)는 펄스 생성부(120)와 마찬가지로 탐촉자(112)를 구성하는 압전소자(20)의 개수만큼 마련될 수도 있고 적게 마련하여 선택할 수도 있다.Like the pulse generator 120, the RF receiver 130 may be provided as many or less than the number of piezoelectric elements 20 constituting the transducer 112.

수신 정합기(132)는 도 13 에 도시된 바와 같이, 군집형 펄스의 유입을 막고 RF 신호만을 통과시키는 클리핑수단(132a)과, RF 신호에 혼재된 고주파 성분을 걸러 저주파 성분만을 통과시키는 저역통과수단(132b)을 포함한다. As shown in FIG. 13, the reception matcher 132 prevents the inflow of the clustered pulses and passes only the RF signal, and the low pass which passes only the low frequency components by filtering the high frequency components mixed in the RF signals. Means 132b.

RF 증폭기(134)는 RF 신호를 증폭하는 기능을 위해 도 14 와 같이, 미약한 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭수단(134a)과, RF 신호의 수신시간이 짧을 경우 증폭률을 작게 하고, 수신시간이 길 경우 증폭률을 크게 하는 방식으로 증폭하는 전압제어 증폭수단(134b)을 포함한다. 이와 같이 증폭률을 달리하는 이유는 탐촉 자(112)의 해당 압전소자에 대해 가까운 거리에서 수신되는 신호는 비교적 크고, 반면 먼 거리의 신호는 미약하기 때문이다. 이때, RF 신호의 수신시간에 따른 증폭률 설정 방식 즉, RF 신호의 수신시간의 길고 짧음의 기준은, 사용자가 RF 증폭기의 설정을 통해 미리 설정할 수 있으며, 증폭률 설정 방식도 달리할 수 있음은 자명하다. The RF amplifier 134, as shown in Figure 14 for the function of amplifying the RF signal, a low noise amplification means (134a) for amplifying the weak RF signal, when the reception time of the RF signal is short, the amplification rate is reduced, the reception time is If long, the voltage control amplification means (134b) for amplifying in a manner to increase the amplification rate. The reason for the difference in the amplification rate is that the signal received at a close distance with respect to the piezoelectric element of the transducer 112 is relatively large, while the signal at a long distance is weak. At this time, it is obvious that the user can set the amplification ratio setting method according to the RF signal reception time, that is, the long and short reference of the RF signal reception time in advance by setting the RF amplifier, and the amplification ratio setting method can be different. .

그리고, ADC(136)는 통상의 A/D컨버터로 구성되며, 상기 RF 증폭기(134)를 통해 증폭된 RF 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하여 제어부(140)로 송신한다.In addition, the ADC 136 is configured as a conventional A / D converter, converts the RF signal (analog signal) amplified by the RF amplifier 134 into a digital signal and transmits the digital signal to the controller 140.

한편, 제어부(140)는 주름 완화 장치(100)에 대한 전반적인 제어를 수행하게 되는데, 도 15 와 같은 주름 완화 방법에 관한 전체 흐름도를 통해 그 구체적인 기능을 살피면 다음과 같다. On the other hand, the control unit 140 is to perform the overall control for the wrinkle relief device 100, the specific function through the overall flow chart for the wrinkle relief method as shown in Figure 15 as follows.

먼저, 제어부(140)는 펄스 생성부(120)를 통해 평면형 탐촉자(112)의 해당 압전소자로 두께 측정용 군집형 펄스를 인가한다(S110). 두께 측정용 군집형 펄스는 전술한 바와 같이 정형화된 주파수와 지연시간을 갖는 펄스로서, 측정에 적합한 최소한의 파워를 갖는다.First, the controller 140 applies a cluster-type pulse for thickness measurement to the corresponding piezoelectric element of the planar transducer 112 through the pulse generator 120 (S110). Clustered pulses for thickness measurement are pulses having a frequency and delay time that have been shaped as described above, and have a minimum power suitable for measurement.

이어서, 제어부(140)는 RF 수신부(130)를 통해 RF 신호를 수신하고(S120), 수신한 RF 신호로부터 임계치를 초과하는 시점의 시간을 산출한다(S130). Subsequently, the controller 140 receives the RF signal through the RF receiver 130 (S120), and calculates a time at a time point when the threshold is exceeded from the received RF signal (S130).

도 16 을 참조하면, 두께 측정용 군집형 펄스에 따른 음파가 평면형 탐촉자(112)의 해당 압전소자로부터 피부의 깊이방향으로 인가되고, 인가된 음파에 따 른 반향 신호, 즉 RF 신호가 상기 압전소자로 유입된다. 이와 같이 반향된 RF 신호는 피부 내부의 물질 구조에 대한 정보를 포함하고 있다. 특히, 서로 다른물질의 경계(예: 피하조직 경계)에서는 도 15 에 예시된 바와 같이 특정 임계치를 초과하는 파형을 형성하게 된다. 따라서, 임계치를 초과하는 지점의 시간을 산출할 수 있게 된다. Referring to FIG. 16, a sound wave according to a cluster-type pulse for thickness measurement is applied in the depth direction of the skin from a corresponding piezoelectric element of the planar transducer 112, and an echo signal according to the applied sound wave, that is, an RF signal, is applied to the piezoelectric element. Flows into. The echoed RF signal contains information about the material structure inside the skin. In particular, the boundary of different materials (eg, subcutaneous tissue boundary) forms a waveform exceeding a certain threshold as illustrated in FIG. 15. Thus, it is possible to calculate the time of the point exceeding the threshold.

다음으로, 제어부(140)는 상기 산출된 시간에 초음파 속도를 곱함으로써 피하조직의 두께를 산출한다(S140). 산출된 두께는 앞서 언급한 시술초점의 기준으로 작용한다.Next, the control unit 140 calculates the thickness of the subcutaneous tissue by multiplying the ultrasonic speed by the calculated time (S140). The calculated thickness serves as a basis for the aforementioned procedure focus.

뒤미처, 제어부(140)는 상기 산출된 피하조직 두께(시술초점)에 따라 압전소자 각각에 인가될 주름 완화용 군집형 펄스의 주파수, 파워, 지연시간을 결정하고(S150), 시술초점을 형성하도록, 펄스 생성부(120)를 통해 압전소자 각각에 상기 주름 완화용 군집형 펄스를 인가한다(S160).Afterwards, the control unit 140 determines the frequency, power, and delay time of the group pulse for relaxation of wrinkles to be applied to each of the piezoelectric elements according to the calculated subcutaneous tissue thickness (procedure focal point) (S150). The pulse generator 120 applies the wrinkles grouping pulses to each of the piezoelectric elements (S160).

상기한 과정들(S110~S160)은 평면형 탐촉자(112)를 구성하는 압전소자 각각에 대해 반복 수행된다. 반복 수행에 따른 특징은 다음과 같이 크게 두 가지로 정리될 수 있다.The processes S110 to S160 are repeated for each of the piezoelectric elements constituting the planar transducer 112. The characteristics according to the repetition can be largely classified as follows.

1. 평면형 탐촉자(112)가 m×n 개의 압전소자를 구성하고 있다면, 해당 시술영역 내에서 m×n 개소의 피하조직 두께(시술초점)가 산출되는 것을 의미한다. 이는 시술영역 내에 포함되는 피하조직의 두께를 보다 정확하고 면밀하게 파악하게 되는 것이다.1. If the planar transducer 112 constitutes m × n piezoelectric elements, it means that the thickness of the subcutaneous tissue (procedure focus) at the m × n location is calculated within the treatment area. This is to more accurately and accurately grasp the thickness of the subcutaneous tissue included in the treatment area.

2. m×n 개의 시술초점에 대해 수행되므로, 평면형 탐촉자(112)의 위치 이동 없이 역동적인 시술초점 형성이 가능하다. 2. Since m × n procedure focuses are performed, dynamic procedure focusing is possible without shifting the position of the planar transducer 112.

참고적으로, 상기한 일련의 과정은 다양하게 변형 실시될 수 있다. 예컨대 제 S110 내지 제 S140 과정이 압전소자 개수만큼 먼저 수행되고, 산출된 두께(시술초점) 각각을 기반으로 제 S150 및 제 S160 과정이 반복 수행되는 것도 가능하다. For reference, the above-described process may be variously modified. For example, processes S110 to S140 may be performed first as many as the number of piezoelectric elements, and processes S150 and S160 may be repeatedly performed based on the calculated thicknesses (focus on the procedure).

그러나, 본 발명의 특징적인 기술사상, 다시 말해 피하조직 두께를 측정하고 시술초점을 형성하도록 압전소자 각각에 알맞은 주름 완화용 군집형 펄스를 인가한다는 점은 변함이 없다.However, the technical features of the present invention, in other words, it is unchanged to apply a group-like pulse for wrinkle relief to each of the piezoelectric elements so as to measure the thickness of the subcutaneous tissue and form a procedure focus.

한편, 상기 제 S110 내지 제 S160 과정의 수행 중, 도 17 에 도시된 바와 같이 제어부(140)가 온도센서(114)를 통해 평면형 탐촉자(112)의 온도를 측정하여(S170), 기 설정된 온도 이상인지 여부를 판단하고(S180), 제 S180 과정의 판단결과, 측정된 온도가 기 설정된 온도 이상일 경우, 가변 고전압 공급수단(124c)을 통해 펄스 생성부(120)에 공급되는 전원을 차단함으로써, 상기 평면형 탐촉자(112)의 작동을 중지시키며(S190), 제 S180 과정의 판단결과, 기 설정된 온도 이하일 경우 제 S170 과정으로 절차를 이행하는 과정을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 17, the controller 140 measures the temperature of the planar transducer 112 through the temperature sensor 114 during the process of steps S110 to S160 (S170), and exceeds a preset temperature. If it is determined whether or not (S180), and as a result of the determination in step S180, when the measured temperature is more than the predetermined temperature, by cutting off the power supplied to the pulse generator 120 through the variable high voltage supply means (124c), The operation of the planar transducer 112 may be stopped (S190), and as a result of the determination of step S180, when the temperature is lower than the preset temperature, the method may further include performing a procedure to process S170.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1a 는 종래 초음파 장치의 탐촉자와 시술초점에 관한 일예시도.Figure 1a is an example of the focus of the probe and the procedure of the conventional ultrasonic device.

도 2 는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 주름 완화 장치를 개념적으로 도시한 전체 구성도.Figure 2 is an overall configuration diagram conceptually showing a wrinkle relief device using ultrasonic waves in accordance with the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 다수의 압전소자가 배열된 평면형 탐촉자를 보이는 일예시도. 3 is an exemplary view showing a planar transducer in which a plurality of piezoelectric elements are arranged according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 평면형 탐촉자를 통해 형성되는 파형 및 시술초점에 관한 일예시도. Figure 4 is an example of the waveform and the procedure focus formed through the planar transducer according to the present invention.

도 5a 내지 도 5f 는 본 발명에 따른 평면형 탐촉자를 통해 형성되는 시술초점에 관한 일예시도. 5a to 5f is an exemplary view of the focus of the procedure formed through the planar transducer according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 시술초점의 형성 원리를 보이는 일예시도.Figure 6 is an exemplary view showing the principle of formation of the procedure focus according to the present invention.

도 7a 내지 도 7c 는 본 발명에 따른 시술영역을 보이는 일예시도.7a to 7c is an exemplary view showing a treatment area according to the present invention.

도 8 은 본 발명에 따른 펄스 생성기에 관한 세부 구성도.8 is a detailed block diagram of a pulse generator according to the present invention;

도 9 는 본 발명에 따른 군집형 펄스를 보이는 일예시도.9 is an exemplary view showing a clustered pulse according to the present invention.

도 10 은 본 발명에 따른 펄스 증폭기에 관한 세부 구성도. 10 is a detailed block diagram of a pulse amplifier according to the present invention.

도 11a 는 종래 초음파 장치의 증폭양상을 보이는 일예시도. 11A is an exemplary view showing an amplification pattern of a conventional ultrasound apparatus.

도 11b 및 도 11c 는 본 발명에 따른 펄스 증폭기에 대한 증폭양상을 보이는 일예시도. 11B and 11C are exemplary views showing an amplification pattern for a pulse amplifier according to the present invention.

도 12 는 본 발명에 따른 송신 정합기에 관한 세부 구성도. 12 is a detailed block diagram of a transmission matcher according to the present invention.

도 13 은 본 발명에 따른 수신 정합기에 관한 세부 구성도.13 is a detailed configuration diagram of a reception matcher according to the present invention.

도 14 는 본 발명에 따른 RF 증폭기에 관한 세부 구성도.14 is a detailed block diagram of an RF amplifier according to the present invention.

도 15 는 본 발명에 따른 제어부를 통한 초음파를 이용한 주름 완화 방법에 관한 전체 흐름도.15 is an overall flowchart of a wrinkle relief method using ultrasonic waves through a control unit according to the present invention.

도 16 은 본 발명에 따른 피하조직 두께측정을 보이는 일예시도.Figure 16 is an example showing the subcutaneous tissue thickness measurement according to the present invention.

도 17 은 본 발명에 따른 평면형 탐촉자의 온도 측정을 통해 동작을 제아하는 흐름도. Figure 17 is a flow chart for controlling the operation by measuring the temperature of the planar transducer according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100: 초음파를 이용한 주름 완화 장치 100: ultrasonic wave wrinkle relief device

110: 탐촉부 120: 펄스 생성부110: probe part 120: pulse generator

130: RF 수신부 140: 제어부130: RF receiver 140: control unit

150: 처리영역 표시부 112: 평면형 탐촉자150: processing area display unit 112: planar probe

114: 온도센서 116: 위치센서114: temperature sensor 116: position sensor

122: 펄스 생성기 124: 펄스 증폭기122: pulse generator 124: pulse amplifier

126: 송신 정합기 132: 수신 정합기126: transmission matcher 132: reception matcher

134: RF 증폭기 136: ADC 134: RF amplifier 136: ADC

124a: 레벨 변환수단 124b: 펄스 증폭수단124a: level converting means 124b: pulse amplifying means

124c: 가변 고전압 공급수단 134a: 저잡음 증폭수단124c: variable high voltage supply means 134a: low noise amplification means

134b: 전압제어 증폭수단 134b: voltage controlled amplification means

Claims (16)

초음파를 이용한 주름 완화 장치에 있어서,Wrinkle relief device using ultrasonic waves, 다수의 압전소자 배열로 이루어진 평면형 탐촉자(112)를 포함하는 탐촉부(110); A probe unit 110 including a planar probe 112 formed of a plurality of piezoelectric element arrays; 상기 평면형 탐촉자(112)에 군집형 펄스를 생성하는 펄스 생성부(120);A pulse generator 120 generating a clustered pulse in the planar transducer 112; 상기 압전소자로부터 되먹임되는 신호를 수신하여 증폭하는 RF 수신부(130); 및 An RF receiver 130 for receiving and amplifying the feedback signal from the piezoelectric element; And 상기 펄스 생성부(120)를 통해 두께 측정용 군집형 펄스를 압전소자에 인가하여 되먹임되는 RF 신호를 상기 RF 수신부(130)를 통해 수신하고, 수신한 RF 신호로부터 피하조직의 두께를 산출한 후, 상기 압전소자 각각에 인가될 주파수, 파워 및 지연시간을 결정하여, 상기 펄스 생성부(120)를 통해 상기 압전소자 각각에 주름완화용 군집형 펄스가 인가되도록 제어하는 제어부(140); 를 포함하되,After receiving the RF signal fed back by applying the cluster-type pulse for thickness measurement to the piezoelectric element through the pulse generator 120, and calculates the thickness of the subcutaneous tissue from the received RF signal A control unit 140 for determining a frequency, power, and a delay time to be applied to each of the piezoelectric elements, and controlling the wrinkle relaxation grouping pulses to be applied to each of the piezoelectric elements through the pulse generator 120; , ≪ / RTI & 상기 펄스 생성부(120)는, The pulse generator 120, 상기 제어부(140)로부터 인가받은 주파수, 파워 및 지연시간에 대한 정보(이하, '펄스정보')에 따라 두 개의 군집형 펄스를 생성하는 펄스 생성기(122);A pulse generator 122 generating two clustered pulses according to information on frequency, power, and delay time (hereinafter, referred to as 'pulse information') received from the controller 140; 상기 두 개의 군집형 펄스를 이용하여 단일의 군집형 펄스로 증폭하는 펄스 증폭기(124); 및 A pulse amplifier 124 that amplifies a single clustered pulse using the two clustered pulses; And 증폭된 군집형 펄스를 상기 압전소자로 출력하되 해당 압전소자로부터 역류되는 신호를 차단하는 송신 정합기(126); 를 포함하며,A transmission matcher 126 for outputting the amplified clustered pulses to the piezoelectric element and blocking a signal flowing back from the piezoelectric element; Including; 상기 펄스 증폭기(124)는, The pulse amplifier 124, 상기 두 개의 군집형 펄스를 증폭하기 위해, 펄스의 레벨(level)을 높이는 레벨 변환수단(124a); Level converting means (124a) for raising a level of pulses to amplify the two clustered pulses; 상기 두 개의 군집형 펄스를 이용하여 단일의 군집형 펄스로 증폭하는 펄스 증폭수단(124b); 및 Pulse amplifying means (124b) for amplifying a single clustered pulse using the two clustered pulses; And 상기 펄스 증폭수단(124b)로 고전압을 가변하여 시술초점의 위치에 관계없이 시술영역에 공급되는 에너지를 일정하게 공급하는 가변 고전압 공급수단(124c); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치. Variable high voltage supply means (124c) for varying a high voltage with the pulse amplifying means (124b) to constantly supply energy supplied to the procedure region regardless of the position of the procedure focus; Wrinkle relief device using ultrasonic waves comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펄스 생성기(122)는, The pulse generator 122, 상기 제어부(140)로부터 상기 펄스정보를 인가받는 인터페이스 수단(122a);Interface means (122a) receiving the pulse information from the control unit (140); 평면형 탐촉자(112)의 각각의 압전소자에 대해 1개 또는 동시에 복수개의 시술초점을 이루도록 지연시간을 생성하는 신호지연 수단(122b); 및 Signal delay means (122b) for generating a delay time to achieve one or a plurality of treatment focuses for each piezoelectric element of the planar transducer (112); And 지연된 시간에 부합하도록 펄스를 생성하는 펄스 생성수단(122c); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.Pulse generation means 122c for generating a pulse to meet the delayed time; Wrinkle relief device using ultrasonic waves comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 군집형 펄스는, 모 펄스 내에 포함되는 자 펄스 인것을 특징으로 하며, 상기 모 펄스 및 자 펄스는 각각 4MHz 내지 8MHZ의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.The clustered pulse is characterized in that the child pulse contained in the mother pulse, the mother pulse and the child pulse is wrinkle reduction apparatus using ultrasonic waves, characterized in that each having a frequency of 4MHz to 8MHZ. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펄스 증폭수단(124b)은, The pulse amplification means 124b, 상기 군집형 펄스를 사인 패턴(sinusoid pattern) 또는 삼각 패턴(triangle pattern)을 형성하도록 증폭하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.And amplifying the clustered pulses to form a sinusoid pattern or a triangle pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 정합기(126)는,The transmission matcher 126, 상기 펄스 증폭기(124)와 평면형 탐촉자(112) 사이에 순방향 접속되는 다이오드(126a); 및 역방향 접속되는 다이오드(126b); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.A diode 126a forward connected between the pulse amplifier 124 and the planar transducer 112; And diode 126b reversely connected; Wrinkle relief device using ultrasonic waves comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 RF 수신부(130)는,The RF receiver 130, 상기 압전소자로부터 유입되는 군집형 펄스를 차단하고 RF신호를 수신하는 수신 정합기(132);A reception matcher 132 for blocking the clustered pulses flowing from the piezoelectric element and receiving an RF signal; 상기 수신한 RF 신호를 수신시간에 따라 증폭률을 달리 설정하여 증폭하는 RF 증폭기(134); 및 An RF amplifier 134 for amplifying the received RF signal by setting an amplification factor differently according to a reception time; And 상기 증폭된 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(136); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.An ADC (136) for converting the amplified RF signal into a digital signal; Wrinkle relief device using ultrasonic waves comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 RF 증폭기(134)는, The RF amplifier 134, RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭수단(134a); 및 Low noise amplifying means 134a for amplifying the RF signal; And RF 신호의 수신시간이 짧을 경우 증폭률을 작게 하고, 수신시간이 길 경우 증폭률을 크게 하는 전압제어 증폭수단(134b); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.Voltage controlled amplifying means 134b for reducing the amplification factor when the reception time of the RF signal is short and increasing the amplification factor when the reception time is long; Wrinkle relief device using ultrasonic waves comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(140)는, The control unit 140, RF 신호로부터 특정 임계치를 초과하는 지점의 시간을 산출한 후, 산출된 시간에 초음파 속도의 곱으로써, 피하조직의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치. And calculating the thickness of the subcutaneous tissue by multiplying the calculated time by an ultrasonic speed after calculating a time at a point exceeding a specific threshold from the RF signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탐촉부(110)는, The probe unit 110, 초음파 발생에 의한 온도를 측정하는 온도센서(114); 를 더 포함하되,A temperature sensor 114 for measuring a temperature due to ultrasonic generation; Include more, 상기 제어부(140)가 온도센서(114)를 통해 평면형 탐촉자(112)의 온도를 측정하고, 기설정된 온도 이상일 경우 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치. The control unit 140 measures the temperature of the planar transducer 112 through the temperature sensor 114, the wrinkle relief device using ultrasonic waves, characterized in that to stop the operation when the predetermined temperature or more. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탐촉부(110)는, The probe unit 110, 자이로스코프 원리 기반의 위치센서(116); 를 더 포함하되,Position sensor 116 based on gyroscope principle; Include more, 상기 제어부(140)가 위치센서(116)를 통해 평면형 탐촉자(112)의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.Wrinkle relief device using ultrasonic waves, characterized in that the control unit 140 detects the position of the planar transducer 112 through the position sensor (116). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 초음파를 이용한 주름 완화 장치는, Wrinkle relief device using the ultrasonic wave, 상기 평면형 탐촉부(112)의 위치 및 처리영역의 이미지를 출력하는 처리영역 표시부(150); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 주름 완화 장치.A processing region display unit 150 for outputting an image of the position and the processing region of the planar probe 112; Wrinkle relief using ultrasonic waves, characterized in that it further comprises. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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