KR101226659B1

KR101226659B1 - 피하 지방층의 감소를 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치

Info

Publication number: KR101226659B1
Application number: KR1020120091822A
Authority: KR
Inventors: 이진우
Original assignee: 주식회사 하이로닉
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-02-05

Abstract

고강도 집속 초음파 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도 집속 초음파를 피하 지방층에 전달하여 목표한 피하 지방층을 감소시키기 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치에 관하여 개시한다.
본 발명은 시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브; 상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단; 상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부; 상기 조사된 고강도 집속 초음파에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부; 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수직 높이를 조절하는 승하강수단; 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수평 위치를 조절하는 위치조절수단; 상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극; 및 상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공한다.

Description

피하 지방층의 감소를 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치{HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND GENERATING DEVICE FOR THE DEDUCTION OF FAT TISSUE}

본 발명은 고강도 집속 초음파 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도 집속 초음파를 피하 지방층에 전달하여 목표한 피하 지방층을 감소시키기 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치에 관한 것이다.

많은 사람들이 미용에 관심을 갖기 시작하면서, 피부 미용에 대한 관심 또한 나날이 증가하고 있다. 건강한 피부에 대한 욕구는 단지 미용 분야에만 국한되지 않고 오존층의 파괴에 따라 강해지는 자외선 및 각종 공해로 부터 피부의 건강을 지키기 위한 의료 분야의 성장에도 영향을 미치고 있다.

피부의 진피와 표피층 아래에는 지방조직층이 존재한다. 셀룰라이트는 피하지방층에서 발생하기 쉬우며, 연결된 조직의 가닥에 의해 둘러싸인 특정한 챔버 내로 피하지방이 조직화될 수 있기 때문에 이는 다른 지방층에 비해 독특한 점이다. 과도한 지방 조직은 비만, 셀룰라이트, 처진 피부 그리고 주름의 원인이 될 수 있다.

지방조직 중 대부분을 차지하는 피하지방은 얕은 지방층과 깊은 지방층으로 나뉜다. 깊은 지방은 복부 허리 둔부 및 대퇴부에서 피하막과 근막 사이에 있으며 깊은 지방구획을 이룬다. 이 깊은 지방층은 뚜렷하게 국소 지역에 축적되는 경향을 보인다. 나이가 들면서 생성된 국소적 지방 축적은 섬유질성 격벽이 얇아지고 결손으로 말미암아 그 제한된 공간내에서 부피가 커진다. 따라서 허리 아래 부위에서 불거지는 경향을 보인다.

과도한 지방의 국부적 집중으로 볼록하게 피부가 팽창하고 바람직하지 않은 피부 윤곽은 지질이 풍부한 지방층을 제거함으로써 피부의 외부층의 모양이 개선될 수 있다. 피하 지방층 또는 지방 조직을 줄이는 비침습적인 방법으로 RF(Radio Frequency)고주파, 광선 등의 다양한 방법으로 피하 지질 과다 세포들의 영역에 열을 가하는 방법, 그리고 직접 쿨링 (Direct Cooling)을 이용하여 표피나 신경 등의 지방세포 이외의 조직에는 손상을 주지 않고, 지방세포만을 선택적으로 파괴하는 즉 아포토시스(Apoptosis)라는 원리로 지방세포를 자연적으로 괴사하도록 유도하는 방법들이 있다.

RF고주파 전압을 두 개의 전극 사이에 인가하면 RF전류가 흐르면서 열을 발생시키는데 일반적으로 표피의 전도성은 약 0.4s/m 인데 반하여 지방조직의 전도성은 약 0.04s/m 로 실제 흐르는 전류의 대부분은 표피층을 흐르게 되므로 깊은 위치에 있는 지방층의 경우는 RF고주파에 의한 지방감소의 효과는 적은 편이다. 또한 직접 쿨링 (Direct Cooling)에 의한 피하 지방조직에 미치는 효과도 적은 편이다

초음파는 20KHz 이상의 주파수를 갖는 파동을 말하는 것으로서, 특히 초음파를 고강도로 집속한 형태를 고강도 집속 초음파(High Intensity focused ultrasound)라고 하며, 이러한 고강도 집속 초음파를 생성하는 장치를 고강도 집속 초음파 생성 장치라 한다.

일반적인 고강도 집속 초음파 생성 장치는 트랜스듀서에서 초음파를 방출하는 방법으로 2가지가 있다. 하나의 방법은 방출된 초음파를 특정한 한 지점(이를, "초점"이라 함)에 집속하여 열을 발생시킴에 따라 시술 부위에 급격한 온도 상승을 유발시키는 방법, 또 다른 방법으로는 초음파전달 즉 밀어내는 (PUSH) 역할을 하게 된다.

본 발명의 목적은 비침습적인 방법으로 시술부위의 피하지방을 제외한 다른 부분에 영향을 주지 않는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 시술 부위에 급격한 온도 상승을 유발하여, 이를 통해 피하 지방층을 감소시킬 수 있는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브; 상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단; 상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부; 및 상기 조사된 고강도 집속 초음파에 대한 이미지 정도를 획득하는 이미지 획득부;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공한다.

상기 집속 초음파 변환부는 복수개의 초점을 갖는 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 복수개의 초점은 직경 5~10mm 의 초점 영역 내부에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수직 높이를 조절하는 승하강수단을 더 포함할 수 있으며, 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수평 위치를 조절하는 위치조절수단을 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극을 더 포함할 수 있고,

추가적으로, 상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재를 더 포함할 수도 있다.

이 때, 상기 냉각 부재는 냉각면이 상기 시술 부위에 접촉하는 열전소자와, 상기 열전소자의 발열면을 냉각하는 워터재킷을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브; 상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단; 상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부; 상기 시술부위에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부; 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수직 높이를 조절하는 승하강수단; 상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수평 위치를 조절하는 위치조절수단; 상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극; 및 상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공한다.

이 때, 상기 위치조절수단은 상기 집속 초음파 변환부를 X축 방향과, Y축 방향으로 2축 이송시키되, 이송거리는 10~80mm 인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브; 상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단; 상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파가 선형의 초점을 가지도록 오목한 터널형상으로 형성되는 집속 초음파 변환부; 상기 집속 초음파 변환부를 회동가능하도록 고정하는 이동플레이트; 상기 이동플레이트에 형성되어 상기 집속 초음파 변환부를 회동시키는 스윙액츄에이터; 상기 이동플레이트 X축 방향으로 이송시키는 X축 이송부; 상기 X축 이송부를 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 이송부; 및 상기 Y축 이송부를 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 이송부;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공한다.

이때, 상기 조사된 고강도 집속 초음파에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부;와, 상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극;과, 상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 비침습적인 방법으로 피부표면은 물론 목표부위인 지방조직 외에는 어떤 부작용도 없이, 가열된 열에너지 또는 냉각된 열에너지를 지방감소를 목표로 한 특정 지방층에 더 용이하게 도달시키도록 초음파 진동으로 더 깊숙하게 밀어내는 시너지효과를 주어 목표한 피하 지방층은 분해되고 분해된 지방 조직은 림프계(lymphatic system)에 의해 몸 밖으로 배출하게 된다. 피하 조직층에서 지방조직이 제거됨으로써 체중 감소, 셀룰라이트 감소, 처진 피부개선, 깊은 주름 감소 및 몸매 윤곽이 개선되는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치를 나타낸 도면,
도 2는 일반적인 초음파 트랜스듀서의 초점 형성을 나타낸 개념도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 집속 초음파 변환부의 초음파 트랜스듀서의 실시예를 나타낸 개념도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 사용 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면,
도 8 및 도 9는 집속 초음파 변환부의 트랜스듀서에 인가되는 전압의 모드를 나타낸 그래프,
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면임.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 피하 지방층의 감소를 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치에 관하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 여기에서 설명될 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 의료 분야 또는 미용 분야에서 활용 가능한 초음파 시술의 특징에 관하여 간략히 살펴보기로 한다.

첫째, 초음파는 투과 및 반사 성질을 갖는다. 이러한 성질에 따라, 인체의 특정 부위로 조사된 초음파는 해당 장기를 투과하면서 반사되는 시간 및 강도를 시각화하여 그 단면 영상을 획득하는 수단으로 활용된다.

둘째, 초음파는 수술용 칼 등에 초음파 진동을 부여하여 절삭과 같은 시술효과를 발휘하는 역학적 기능을 갖는다.

셋째, 초음파의 음압은 유체를 통과할 때, 유체 내에서 미세한 버블을 발생시킨다. 이때, 발생된 버블은 팽창과 파열됨에 따라 높은 압력 형태의 쇼크웨이브(shockwave) 형태로 구현된다. 이러한 작용은 강한 전단력(shear force)을 수반한다.

넷째, 초음파는 조직 내에 전달되어 흡수되면서 열에너지로 변환된다. 충분한 에너지를 갖는 초음파는 조직 내에 급격한 온도 상승을 일으킬 수 있는데, 이를 초음파의 열 효과라고 한다.

본 발명은 피하 지방층을 감소시키기 위한 고강도 집속 초음파 생성 장치를 제공하는 것인데, 여기서 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound)는 초음파 트랜스듀서(transducer)에서 발생된 초음파를 일정한 집속점(즉, 초점)으로 집속시켜 강도를 강화시킨 형태를 의미한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치(100)는 시술 부위를 흡입하기 위한 요홈(122)을 구비하는 프로브(120)와, 상기 요홈(112)에 흡입력을 제공하는 진공수단(140)과, 상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부(160)와, 상기 조사된 고강도 집속 초음파에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부(180)를 포함한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 다른 고강도 집속 초음파 생성 장치(100)는 진공수단(140)을 작동하여, 프로브(120)의 요홈(122)에 시술 부위를 흡입한 상태에서 집속 초음파 변환부(160)에서 발생되는 고강도 집속 초음파가 초점 영역에 열을 가함으로써 피하 지방을 감소시키게 된다.

진공수단(140)은 진공펌프 등을 포함할 수 있다.

또한, 이미지 획득부(180)는 시술 부위의 초음파 영상을 취득하게 된다. 따라서 시술 부위의 영상을 확인하면서 집속 초음파 변환부(160)의 동작을 제어할 수 있다. 이미지 획득부(180)에서 획득한 초음파 영상을 표시하기 위한 별도의 모니터(미도시)를 포함할 수 있으며, 모니터에는 시술 부위의 초음파 영상과 집촉 초음파 변환부(180)의 작동 상태 등이 표시될 수 있다.

그러나 이미지 획득부(180)는 시술 부위 영상을 확인하면서 시술할 수 있도록 하기 위한 것으로, 별도의 화상 초음파 장치를 사용할 수도 있으므로, 이미지 획득부(180)를 일체로 구비하지 않을 수도 있다.

집속 초음파 변환부(160)는 초음파를 집속 시키는 초음파 트랜스듀서를 포함하는데, 본 발명은 직경 5~10mm 영역의 초점 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서가 복수개의 초점을 가지도록 할 수 있다.

도 2는 일반적인 초음파 트랜스듀서의 초점 형성을 나타낸 개념도이다.

도시된 바와 같이, 일반적인 초음파 트랜스듀서는 내부곡면이 단일 반경으로 형성되어 F지점에 초점이 형성되며, 초점의 크기는 0.5 * 1.8mm 정도이다.

본 발명은 이러한 초점(focal point)의 크기를 넓히는 방은으로, 초음파 변환부 내부곡면부를 비구면 구조로 하며, 복수개의 초점을 갖는 초음파 트랜스 듀서를 포함할 수 있다.

이 때, 복수개의 초점이 직경 5~10mm의 초점 영역 내부에 형성함으로써, 초점 영역이 시술 범위가 되도록 한다.

다른 형태로는, 복수개의 초점들을 일정 간격으로 형성하여, 복수개의 초점이 선형으로 연결되도록 할 도 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 집속 초음파 변환부의 초음파 트랜스듀서의 실시예를 나타낸 것이다.

집속 초음파 변화부의 초음파 트랜스 듀서의 내부곡면부를 비구면 구조로 구성하여 복수개의 초점을 갖도록 한 실시예를 도 3에 나타내었다. 도 3은 복수개의 초점이 형성될 수 있도록 내부곡면을 구간별로 곡률을 달리 형성한 형태를 나타낸 것이다. 트랜스듀서의 내면을 3개의 구간으로 분할하여 각각의 구간별로 초점이 다른 지점에 형성되도록 함으로써 3개의 초점(F1, F2, F3)가 형성되도로 한 것이다.

이러한 초점 들이 일정 영역 안에 모여질 경우, 그 영역에 온열 효과를 얻을 수 있게 된다. 이렇게 초점 들이 모여진 영역을 초점 영역이라 한다.

도 4는 트랜스듀서의 내면을 초점 영역에 대응하는 평면과, 상기 초점 영역에 내부에 초점을 형성하는 복수의 내부곡면으로 형성한 형태를 나타낸 것이다.

도 4는 초점 영역을 넓히는 방안의 다른 실시예를 든 것으로, 상기 집속 초음파 변환부의 트랜스듀서 내부곡면부를 평면부(d0)에서의 F0(일점쇄선 내부영역)와, d1에서의 F1, d2에서의 F2로 초점이 형성되어 전체적으로 타원의 내부 영역이 초점 영역이 되는 것을 보여준다.

도 3과 도 4와 같은 형태의 트랜스듀서를 사용함으로써 초점 영역의 크기를 조절할 수 있으며, 바람직한 초점 영역의 직경은 5~10mm 범위이다.

초점 영역의 직경이 5mm 미만인 경우, 넓은 부위 시술시에 과도한 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 초점 영역의 직경이 10mm 를 초과하는 경우 국부적인 부분 시술시 원하지 않는 부분까지 영향을 미치게 될 우려가 있다.

초점 영역이 형성되는 깊이는 피부 표면으로부터 5~30mm 범위, 더욱 바람직하게는 10~20mm 정도이다. 이는 임상적인 데이터에 의하여 최적의 효과를 얻기 위한 범위이다.

그리고 초점의 X축, Y축 이송거리 10~80mm 범위이고, 더욱 바람직하게는 30~60mm정도이다. 이송거리보다 상기 범위보다 짧은 경우 시술시 프로브의 잦은 이동이 필요하여 시술이 불편하게 되며, 이송거리가 상기 범위보다 큰 경우 프로브의 크기가 커져 사용이 불편한 문제점을 가져온다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 사용 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 피부는 표피(11), 진피(12), 피하 지방(13) 등으로 이루어지는데, 본 발명은 피하 지방에 고강도 집속 초음파를 가하기 위한 것이다.

도시한 바와 같이, 요홈(122)을 시술부위에 밀착 시킨 상태에서 진공수단(140)이 동작하게 시술부위의 피부가 요홈(122)의 내부로 빨려 올라가게 되고, 그 상태에서 고강도 집속 초음파의 초점 영역이 피하 지방(13)에 형성됨으로써 피하 지방에만 국부적으로 열이 가해지게 된다.

도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명에 따른 집속 초음파 생성 장치는 집속 초음파 변환부의 높이와 위치가 가변되도록 할 수 있다. 집속 초음파 변환부를 3축 방향으로 이송시킴으로써 초점 영역의 수평 위치와 수직 위치를 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위해서, 제2실시예는 집속 초음파 변환부를 3축 방향으로 이동시킬 수 있도록, 승하강 수단(z축 방향), 위치조절 수단(x-y축 방향)을 더 포함할 수 있다.

집속 초음파 변환부(160)가 이동하게 되면, 초점 영역이 이동하게 된다.

승하강 수단에 의하여 z축 방향의 높이가 변화하게 되면, 초점 영역의 깊이가 가변하게 된다. 이는 시술 부위의 특성에 따라서 초점 영역의 깊이를 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.

위치조절 수단은 승하강 수단과는 다른 의미를 가지게 된다.

요홈에 흡입된 시술 부위가 초점 영역보다 넓게되므로, 시술 부위를 흡입한 상태에서 집속 초음파 변환부(160)의 위치를 이동시키며 시술 부위 전체를 시술할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이는 시술의 편의성을 향상시키기 위한 것이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면이다.

제2실시예는, 시술 부위에 접촉하도록 요홈(122)의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극(210)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2실시예에는 집속 초음파 변환부(160)의 위치와 높이를 조절할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 그리고 제2실시예는 이미지획득부가 구비되지 않은 형태를 도시하고 있으나, 앞선 실시예와 같이 이미지획득부가 집속 초음파 변환부(160)에 근접하여 구비될 수도 있다.

RF 고주파 전극(210)은 시술 부위에 RF 고주파를 인가하여 피하 지방에 추가적인 온열을 가하기 위한 것이다.

RF 전류는 흐르면서 열을 발생시키는데, 일반적으로 표피의 전도성은 약 0.4s/m 인데 반하여 지방조직의 전도성은 약 0.04s/m 로 실제 흐르는 전류의 대부분은 표피층을 흐르게 되므로 깊은 위치에 있는 지방층의 경우에는 RF 고주파에 의한 지방감소의 효과는 미약하게 된다.

본 발명은 RF 전류의 효과를 높이기 위하여, 도시한 바와 같이 요홈에 시술 부위를 흡입한 상태에서 RF 전류를 인가하면, 전극간 거리가 표피를 통하여 흐르는 것보다 더 가까워져 지방층에 보다 많은 RF 전류가 공급되도록 할 수 있는 효과를 가져온다.

다음으로, 집속 초음파 변환부(160)의 위치 조절 및 높이 조절을 위한 구성에 관하여 살펴본다.

집속 초음파 변환부(160)는 그 상부의 이동플레이트(220)에 연결되며, 이동플레이트(220)는 X축 이송부(230)에 연결되며, X축 이송부(230)에 의하여 X축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

그리고, X축 이송부(230)는 Y축 이송부(240)에 연결되며, X축 이송부(230)는 Y축 이송부(240)에 의하여 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

X축 이송부(230)가 Y축 이송부(240)를 따라 Y축 방향으로 이동하게 되면, X축 이송부(230)에 연결된 이동플레이트(220)와 집속 초음파 변환부(310)도 함께 Y축 방향으로 이동하게 된다.

또한, Y축 이송부(240)는 Z축 이송부(250)에 연결되며, Y축 이송부(240)가 Z축 이송부(250)에 의하여 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

Y축 이송부(240)가 Z축 이송부(250)를 따라 Z축 방향으로 이동하게 되면, Y축 이송부(240)에 연결된 X축 이송부(230)와, X축 이송부(230)에 연결된 이동플레이트(220)와, 이동플레이트(220)에 연결된 집속 초음파 변환부(160)도 함께 Z축 방향으로 이동하게 되어, 초점 영영의 깊이가 조절된다.

X축 이송부(230)와 Y축 이송부(240)는 앞서 설명한 위치조절수단에 해당하게 되며, Z축 이송부(250)는 앞서 설명한 승하강조절수단에 해당하게 된다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면이다.

제3실시예는 요홈(122)의 내부에 구비되어 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각하는 냉각부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

냉각부재는 냉각면이 시술 부위를 향하도록 배치된 열전소자(270)와, 상기 열전소자의 발열면을 냉각하는 워터재킷(280)을 포함한다.

열전소자(270)는 n형 열전 반도체 및 p형 열전 반도체로 이루어지며, n형 및 p형 열전 반도체를 전기적으로는 직렬로, 열적으로는 병렬로 연결한 모듈 형태를 갖는다. 이 때, 열전소자(270)는 전원이 공급되면 n형 열전 반도체에서는 흡열이 일어나고 p형 열전 반도체에서는 발열이 일어나는 펠티어 효과를 이용한 것이다.

열전소자(270)의 냉각면은 시술 과정에서 Rf 고주파 가열시 우려되는 피부 손상 방지 또는 통증 완화의 효과를 가져온다.

또한, 아포토시스(Apoptosis) 원리에 의한 냉동지방분해술(Cryolipolysis)을 이용한 지방을 분해하기 위하여 사용될 수 있다.

도시한 도면의 경우 단면도로 열전소자(270)만 배치되어 있는 것처럼 보이나, 요홈(122)이 사각형의 형상으로 형성된 경우, 서로 마주하는 한쌍의 면 즉 양측에는 열전소자(270)와 워터재킷(280)을 배치하고, 열전소자(270)의 냉각되는 부분, 즉 피부에 밀착되는 부분은 RF 고주파 전극이 되도록 배치하는 등의 방법으로, 하나의 프로브(120)에 냉각부재와 RF 고주파 전극이 모두 구비되도록 하거나, 냉각기능을 겸한 고주판 전극이 구비될 수도 있다.

이 경우 피부에 밀착된 냉각부재는 RF고주파 시술시 있을 수 있는 통증 또는 피부보호 역할이 겸해진다.

도 8 및 도 9는 집속 초음파 변환부의 트랜스듀서에 인가되는 전압의 모드를 나타낸 것이다.

먼저, 도 8을 살펴보면, 급격한 온도 상승을 유발하여 온열 치료 효과를 얻기 위한 것으로, T(=T1+T2) 시간 만큼 연속(Continuance)으로 30 ~ 300 Volt 의 일정한 Vp-p 전압을 인가하는 패턴이다.

도 8에 도시된 바와 같은 패턴으로 집속 초음파 변환부에 전원을 공급하게 되면, 초점 영역에 급격한 온도 상승을 일으키게 된다.

도 9는 초점 영역으로 진동을 부여하기 위한 전압 인가 패턴이다. 도 9를 살펴보면, 트랜스듀서에 인가하는 전압을 펄스폭이 집속점(초점영역)에서 급격한 온도상승이 일어나지 않도록 짧은 펄스(On Time=T1, Micro-second ~ Milli-second)를 30 ~ 300 Volt 의 일정한 Vp-p전압으로 인가하고, 초음파 집속점에서는 온도상승이 일어나기 전에 Off Time(T2)이 되므로 초음파에너지의 조사는 초점을 향한 진동 즉 깊숙이 밀어내는 (PUSH)기능만 수행하게 된다.

상기 짧은 펄스를 상세히 설명하면, T1은 On-Time, T2는 Off-Time 으로 T = T1 + T2 이며, T1 = (1/10 ~ 1/20) x T , 이며 100uSec ~ 10mSec정도이다.

도 9와 같은 진동을 전달하는 패턴은 RF 고주파 온열인가와 함께 사용하여 발생하는 열이 조직의 내부로 깊숙이 침투하도록 할 수 있으며, 아포토시스(Apoptosis) 원리를 적용한 냉각부재와 함께 사용하여 냉기를 조직의 내부로 깊숙이 침투하도록 할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제4실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성장치는 집속 초음파 변환부(310)가 선형의 초점을 가지는 것을 특징으로 한다.

이를 위해서 집속 초음파 변환부(310)는 내측면이 오목한 플레이트(Curved Pannel)을 가진다. 이러한 형상은 오목한 터널 형상으로 표현할 수도 있다.

집속 초음파 변환부(310)가 이러한 형상을 가지면 선형의 초점이 발생하게 된다.

본 실시예는 또한 집속 초음파 변환부(310)가 스윙 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때 스윙 이동은 선형의 초점과 직교하는 방향으로 이루어지는 것이 바람직하다.

스위 이동을 시키는 것은 선형의 초점을 평행 이동 시키는 형태로 시술 부위에 균일한 고강도 집속 초음파를 공급하기 위한 것이다.

또한, 앞선 실시예들과 마찬가지로 요홈을 구비하는 프로브, 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단 등이 구비되나, 도면에서는 편의상 집속 초음파 변환부(310)를 이동시키기 위한 구성들만 도시하였다.

선형의 초점을 가지는 집속 초음파 변환부(310)는 이동플레이트(320) 상에 회동 가능하도록 고정된다. 이는 집속 초음파 변환부(310)가 이동플레이트(320)와 함께 이동하되, 이동플레이트(320)에 대하여 스윙 동작 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

집속 초음파 변환부(310)의 회동 가능한 고정을 위해서 슬라이드 부쉬나 오일레스 메탈 베어링 등이 사용될 수 있다.

또한, 이동플레이트(320)는 집속 초음파 변환부(310)를 스윙 동작 시키는 스윙엑츄에이터(325)가 구비된다. 스윙엑츄에이터(325)의 동작에 따락 집속 초음파 변환부(310)가 스윙 이동하게 된다.

이동플레이트(320)는 X축 이송부(330)에 연결되며, X축 이송부(330)에 의하여 X축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

그리고, X축 이송부(330)는 Y축 이송부(340)에 연결되며, X축 이송부(330)는 Y축 이송부(340)에 의하여 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

X축 이송부(330)가 Y축 이송부(340)를 따라 Y축 방향으로 이동하게 되면, X축 이송부(330)에 연결된 이동플레이트(320)와 집속 초음파 변환부(310)도 함께 Y축 방향으로 이동하게 된다.

또한, Y축 이송부(340)는 Z축 이송부(350)에 연결되며, Y축 이송부(340)가 Z축 이송부(350)에 의하여 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.

Y축 이송부(340)가 Z축 이송부(350)를 따라 Z축 방향으로 이동하게 되면, Y축 이송부(340)에 연결된 X축 이송부(330)와, X축 이송부(330)에 연결된 이동플레이트(320)와, 이동플레이트(320)에 연결된 집속 초음파 변환부(310)도 함께 Z축 방향으로 이동하게 되어, 초점 영영의 깊이가 조절된다.

X축 이송부(330)와 Y축 이송부(340)는 앞서 설명한 위치조절수단에 해당하게 되며, Z축 이송부(350)는 앞서 설명한 승하강조절수단에 해당하게 된다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 고강도 집속 초음파 생성 장치
120 : 프로브
140 : 진공수단
160 : 집속 초음파 변환부
180 : 이미지 획득부
210 : RF 고주파 전극
220 : 열전소자
230 : 워터 재킷
270 : 열전소자
280 : 워터재킷
310 : 집속 초음파 변환부
220, 320 : 이동플레이트
325 : 스윙엑츄에이터
230, 330 : X축 이송부
240, 340 : Y축 이송부
250, 350 : Z축 이송부

Claims

시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브;
상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단; 및
상기 요홈에 흡입된 시술 부위의 지방층에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부; 를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시술부위에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 집속 초음파 변환부는
복수개의 초점을 갖는 초음파 트랜스듀서를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 복수개의 초점은 직경 5~10mm 의 초점 영역 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 초점 영역은
피부 표면으로부터 5~30mm 깊이에 형성되는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수직 높이를 조절하는 승하강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수평 위치를 조절하는 위치조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시켜 요홈에 흡입된 지방층에 열을 가하는 RF 고주파 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 냉각부재는
냉각면이 상기 시술 부위에 접촉하는 열전소자와,
상기 열전소자의 발열면을 냉각하는 워터재킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브;
상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단;
상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파를 조사하도록 형성되는 집속 초음파 변환부;
상기 조사된 고강도 집속 초음파에 대한 이미지 정보를 획득하는 이미지 획득부;
상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수직 높이를 조절하는 승하강수단;
상기 요홈에 대한 상기 집속 초음파 변환부의 수평 위치를 조절하는 위치조절수단;
상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극; 및
상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 위치조절수단은
상기 집속 초음파 변환부를 X축 방향과, Y축 방향으로 2축 이송시키되,
이송거리는 10~80mm 인 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
시술 부위를 흡입하기 위한 요홈을 구비하는 프로브;
상기 요홈에 흡입력을 제공하는 진공수단;
상기 요홈에 흡입된 시술 부위에 고강도 집속 초음파가 선형의 초점을 가지도록 오목한 터널형상으로 형성되는 집속 초음파 변환부;
상기 집속 초음파 변환부를 회동가능하도록 고정하는 이동플레이트;
상기 이동플레이트에 형성되어 상기 집속 초음파 변환부를 회동시키는 스윙액츄에이터;
상기 이동플레이트 X축 방향으로 이송시키는 X축 이송부;
상기 X축 이송부를 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 이송부; 및
상기 Y축 이송부를 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 이송부;를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
삭제
제 13 항에 있어서,
상기 시술 부위에 접촉하도록 상기 요홈의 내부에 구비되며, RF 신호에 응답하여 RF 고주파를 발생시키는 RF 고주파 전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 요홈의 내부에 구비되어 상기 시술 부위에 접촉하여 시술 부위를 냉각 시키는 냉각부재;를 더 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.