KR101585301B1 - Device for transilluminating focused ultrasound to the biological tissue by using semi-rigid hydrogel and method of manufacturing thereof - Google Patents

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KR101585301B1 KR1020130132943A KR20130132943A KR101585301B1 KR 101585301 B1 KR101585301 B1 KR 101585301B1 KR 1020130132943 A KR1020130132943 A KR 1020130132943A KR 20130132943 A KR20130132943 A KR 20130132943A KR 101585301 B1 KR101585301 B1 KR 101585301B1
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Abstract

본 발명은 집중초음파 발생기를 생체조직에 사용하는 경우, 집중초음파 발생기에서 생성된 초음파가 산란되지 않고 생체조직에 용이하게 전달되도록 하는 반고체 수화젤을 이용하는 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 생체조직에 전달되는 초음파가 발생되는 초음파 발생부;, 일측이 상기 초음파 발생부와 연결되고, 타측에 개구부가 설치되며, 상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 위치를 고정하기 위한 애플리케이터;, 상기 애플리케이터의 개구부에 위치되고, 상기 생체조직을 향하는 방향으로 오목한 렌즈이며, 상기 애플리케이터를 통해 전달된 초음파를 상기 오목한 렌즈 형상을 이용하여 상기 생체조직에 전달하는 초음파 변환기; 및 상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 것을 지원하기 위해 상기 초음파 변환기와 상기 생체조직 사이에 위치되는 반고체 수화젤;을 포함하되, 상기 생체조직에 전달되는 초음파는 상기 초음파 변환기의 오목한 렌즈 형상에 의해 초점에 집중된 집중초음파이고, 상기 반고체 수화젤은 유연성을 구비하여 상기 생체조직의 외형에 따라 변형되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a device using a semi-solid hydrated gel for allowing an ultrasonic wave generated from an intensive ultrasonic generator to be easily transferred to a living tissue without scattering when the intensive ultrasonic generator is used for a living tissue, and a manufacturing method thereof. An ultrasonic wave generator for generating ultrasonic waves to be transmitted to the living tissue, an applicator for fixing the position of the ultrasonic wave to the living tissue, the one side being connected to the ultrasonic wave generator and the opening being provided on the other side; An ultrasonic transducer positioned at an opening of the applicator and recessed in a direction toward the living tissue and transmitting ultrasound transmitted through the applicator to the living tissue using the concave lens shape; And a semi-solid hydrated gel positioned between the ultrasound transducer and the living tissue to support the delivery of the ultrasound to the living tissue, wherein the ultrasound transmitted to the living tissue is formed by a concave lens shape of the ultrasound transducer Wherein the semi-solid hydrated gel has flexibility and is deformed according to the external shape of the living tissue.

Description

집중초음파를 생체조직에 투과하기 위해 반고체 수화젤을 이용한 장치 및 그 제조방법{DEVICE FOR TRANSILLUMINATING FOCUSED ULTRASOUND TO THE BIOLOGICAL TISSUE BY USING SEMI-RIGID HYDROGEL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device using a semi-solid hydrogel for transmitting intensive ultrasound to living tissues, and a method of manufacturing the same. [0002]

본 발명은 집중초음파 발생기를 생체조직에 사용하는 경우, 집중초음파 발생기에서 생성된 초음파가 산란되지 않고 생체조직에 용이하게 전달되도록 하는 반고체 수화젤을 이용하는 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device using a semi-solid hydrated gel for allowing an ultrasonic wave generated from an intensive ultrasonic generator to be easily transferred to a living tissue without scattering when the intensive ultrasonic generator is used for a living tissue, and a manufacturing method thereof.

초음파는 인간의 가청주파수 대역 이상을 가진 음파를 말하며, 여러가지 의학적 진단에 사용되고 있는 실정이다. Ultrasound refers to a sound wave having a frequency over the human audible frequency band, and is used in various medical diagnoses.

일례로서 종양조직을 비침습적으로 가열하여 괴사시키는 치료목적으로 사용되거나, 초음파에너지를 전달하고자 하는 초점에 집중시키는 것을 의미하는 집중초음파는 뇌나 말초신경조직에 전달되어 이들 신경조직의 기능을 비침습적으로 조절하는 방식으로 사용되고 있다. As an example, intensive ultrasound, which is used for non-invasive heating and necrosis of tumor tissue or for focusing ultrasound energy at the focus of delivery, is transmitted to the brain or peripheral nerve tissue, Is used in a way to control.

이때 이용되는 집중초음파는 초음파 변환기에서 생성되고, 초음파 변환기를 인체에 이용시 기기와 인체의 피부 사이에 공간이 생길 수 있으며, 그로 인해 초음파가 공간을 투과하지 못하므로 공간을 채우기 위하여 공기가 제거된 물이 충전된 주머니나, 인체를 공기가 제거된 물에 담그는 방식을 이용하고 있다. When the ultrasound transducer is used in the human body, a space may be formed between the device and the skin of the human body. Therefore, in order to fill the space, ultrasound waves can not penetrate through the space, This is a method of immersing the filled bag or the human body in water with air removed.

최근에는 이러한 번거로움을 제거하기 위해 인체나 물의 성질과 비슷한 수화젤(Hydrogel)을 이용하여 공간을 채우는 방식이 개발되었지만, 수화젤 또는 수화젤을 감싸는 고체로 만들어진 받이통(retainer)은 초음파 초점을 인체 속으로 공여할때 피부에 딱딱하게 접촉되므로 초음파 초점의 깊이를 조정하기 힘들게 하며, 이를 위해 다양한 종류의 수화젤과 받이통을 준비해야 하므로, 이를 보완하는 새로운 수화젤과 집중초음파 발생기의 연구가 필요한 실정이다.In recent years, a method of filling a space using a hydrogel similar to human or water properties has been developed in order to eliminate such inconvenience. However, a retainer made of a solid body surrounding a hydrogel or a hydrogel has an ultrasonic focus It is difficult to adjust the depth of the ultrasonic focus because the skin is hardly contacted when donating into the human body. To do this, various kinds of water gel and receiver must be prepared. Therefore, a new hydration gel and intensive ultrasonic generator It is necessary.

대한민국 특허청 등록특허공보 KR101143645 B1Patent Registration No. KR101143645 B1 대한민국 특허청 등록특허공보 KR101190910 B1Patent Registration No. KR101190910 B1 미국 특허청 공개특허공보 US20040234453 A1United States Patent Application Publication No. US20040234453 A1

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,종래의 공기가 제거된 물이 충전된 주머니, 수화젤을 감싸는 고체 받이통 및 고체 수화젤을 대신하는 반고체 수화젤을 이용해서, 상하좌우 및 각도에 구별 없이 자유자재로 움직이는 집중초음파 발생기를 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a water- And to provide a user with an intensive ultrasonic generator that moves freely regardless of the up, down, left, and right angles.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 집중초음파 발생기는, 생체조직에 전달되는 초음파가 발생되는 초음파 발생부;, 일측이 상기 초음파 발생부와 연결되고, 타측에 개구부가 설치되며, 상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 위치를 고정하기 위한 애플리케이터;, 상기 애플리케이터의 개구부에 위치되고, 상기 생체조직을 향하는 방향으로 오목한 렌즈이며, 상기 애플리케이터를 통해 전달된 초음파를 상기 오목한 렌즈 형상을 이용하여 상기 생체조직에 전달하는 초음파 변환기; 및 상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 것을 지원하기 위해 상기 초음파 변환기와 상기 생체조직 사이에 위치되는 반고체 수화젤;을 포함하되, 상기 생체조직에 전달되는 초음파는 상기 초음파 변환기의 오목한 렌즈 형상에 의해 초점에 집중된 집중초음파이고, 상기 반고체 수화젤은 유연성을 구비하여 상기 생체조직의 외형에 따라 변형될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an intensive ultrasonic generator including: an ultrasonic generator for generating ultrasonic waves to be transmitted to a living tissue; one side connected to the ultrasonic generator and an opening provided on the other side; An ultrasonic wave transmitting unit for transmitting ultrasonic waves transmitted through the applicator to the living body tissue using the concave lens shape; An ultrasonic transducer for transmitting the ultrasonic wave to the living tissue; And a semi-solid hydrated gel positioned between the ultrasound transducer and the living tissue to support the delivery of the ultrasound to the living tissue, wherein the ultrasound transmitted to the living tissue is formed by a concave lens shape of the ultrasound transducer And the semi-solid hydrated gel is flexible and can be deformed according to the external shape of the living tissue.

또한, 반고체 수화젤은 인체에 자극 없도록 친수성인 PVA로 구성될 수 있다.In addition, the semi-solid hydrated gel may be composed of PVA that is hydrophilic so that it does not stimulate the human body.

또한, 반고체 수화젤은, 가스가 제거된 물에 PVA파우더가 용해되어 생성된 용액이 적어도 한번 냉동 및 해동을 반복하여 제조될 수 있다.Further, the semi-solid hydrated gel can be produced by repeating freezing and thawing of the solution produced by dissolving the PVA powder in the degassed water at least once.

또한, 반고체 수화젤의 일면은 초음파 변환기와 유격없이 결합되도록 내부로 인입되어 상기 초음파 변환기의 외형과 대응되고, 상기 일면의 내주면은, 애플리케이터의 외면에 위치된 나선형 돌출부에 대응되는 나선형 홈을 포함할 수 있다.One side of the semi-solid hydrated gel is inserted into the ultrasonic transducer so as to be free from the ultrasonic transducer and corresponds to the outer shape of the ultrasonic transducer, and the inner circumferential surface of the one side includes a helical groove corresponding to the helical protrusion located on the outer surface of the applicator .

또한, 반고체 수화젤의 타면은, 생체조직 내에 초점이 위치되는 상기 초음파에 대응되도록 단면적이 상기 생체조직방향으로 좁아지는 원추형상으로 형성될 수 있다.Further, the other surface of the semi-solid hydrated gel may be formed in a conical shape in which the cross-sectional area is narrowed toward the biotissue so as to correspond to the ultrasonic wave in which the focus is placed in the biotissue.

또한, 초음파 발생부는, 연속적인 RF주파수를 가진 전기신호를 발생하는 전기신호발생부;, 상기 전기신호발생부 일측에 위치되고, 상기 전기신호를 구형파형 또는 사인파형으로 변조하는 파형 변조기; 및 상기 파형변조기의 일측에 구비되어 변조된 상기 파형을 증폭하는 선형 증폭기;를 포함할 수 있다.The ultrasonic wave generator includes an electric signal generator for generating an electric signal having a continuous RF frequency, a waveform modulator located at one side of the electric signal generator, for modulating the electric signal into a spherical waveform or a sinusoidal waveform, And a linear amplifier provided at one side of the waveform modulator and amplifying the modulated waveform.

또한, 초음파 변환기는 초점이 생체조직 내부 1mm 내지 20cm의 깊이에 위치되는 착탈식 렌즈형태일 수 있다.Further, the ultrasonic transducer may be in the form of a removable lens whose focal point is located at a depth of 1 mm to 20 cm inside the living tissue.

또한, 초음파 변환기는 복수이고, 각각 초점이 다르게 구비되며, 반고체 수화젤은 상기 초점이 다른 복수의 초음파 변환기 각각에 대응하여 복수로 구비될 수 있다.The plurality of ultrasound transducers may be provided in different focuses, and the semi-solid hydrated gel may be provided in plurality corresponding to each of the plurality of ultrasound transducers having different focal points.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일례와 관련된 반고체 수화젤의 제조방법으로, 물에서 가스를 제거하는 제 1 단계;, 상기 가스가 제거된 물에 PVA파우더를 용해하는 제 2 단계; 및 상기 제 2 단계에서 생성된 용액이 적어도 한번 냉동 및 해동되는 제 3 단계;를 포함할 수 있다.A method for manufacturing a semi-solid hydrated gel according to another embodiment of the present invention for realizing the above-mentioned problems includes a first step of removing gas from water, a second step of dissolving PVA powder in the degassed water, ; And a third step in which the solution produced in the second step is frozen and thawed at least once.

또한, 제 2 단계에서 물의 온도는 섭씨 70~90도이고, 파우더의 용해시 농도는 용액에 대한 질량퍼센트가 5~7% 이며, 제 3 단계에서 냉동시 온도는 섭씨 영하 20~30도이고, 해동시 온도는 상온일 수 있다.In the second step, the temperature of the water is 70 to 90 degrees Celsius, the concentration of the powder in the solution is 5 to 7 percent by mass with respect to the solution, the freezing temperature in the third step is minus 20 to 30 degrees Celsius, The thawing temperature may be room temperature.

본 발명은 종래의 공기가 제거된 물이 충전된 주머니, 수화젤을 감싸는 고체 받이통 및 고체 수화젤을 대신하는 반고체 수화젤을 이용해서, 상하좌우 및 각도에 구별 없이 자유자재로 움직이는 집중초음파 발생기를 사용자에게 제공할 수 있다.The present invention relates to a concentrated ultrasound generator capable of freely moving up and down, left and right, and at an angle, using a conventional bag filled with air removed water, a solid receiver for enclosing a hydrated gel, and a semi-solid hydrated gel replacing a solid hydrated gel To the user.

구체적으로, 초음파 발생기에 다른 지지대나 받이통 없이 직접 부착되고, 공기가 제거된 소독된 물속에서 장기 보존 가능하며, 다양한 형태로 주형 또는 성형되고, 일회용으로 제조되서 위생적이며, 무색, 무취, 무자극성 물질로 만들어져 피부자극이 없는 반고체 수화젤을 이용하는 집중초음파 발생기를 사용자에게 제공할 수 있다.Specifically, the ultrasonic generator can be directly attached to the ultrasonic generator without any support or cage, can be stored for a long time in sterilized water in which air is removed, molded or molded into various shapes, and manufactured in a disposable manner, It is possible to provide a user with an intensive ultrasonic generator that is made of a material and uses a semi-solid hydration gel without skin irritation.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 공기가 제거된 물에 채워진 주머니를 이용하는 집중초음파 발생기의 단면도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 반고체 수화젤을 이용하는 집중초음파 발생기의 단면도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤을 이용하는 집중초음파 발생기의 분해 단면도이다.
도 4는 별개의 초점거리를 갖는 초음파 변환기 및 각각 그에 대응하는 본 발명과 관련된 반고체 수화젤을 이용하는 집중초음파 발생기의 사용상태도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 착탈식 초음파 변환기를 고정하는 애플리케이터의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤의 생체조직에 압착에 따른 집중초음파 발생기의 사용상태도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a cross-sectional view of an intensive ultrasound generator using an air-depleted water-filled bag according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a concentrated ultrasound generator using a semi-solid hydrated gel according to the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view of a concentrated ultrasound generator using a semi-solid hydrated gel according to the present invention.
4 is an explanatory diagram of the state of use of an ultrasound transducer having a different focal length and an ultrasound generator using a corresponding semi-solid hydrated gel according to the present invention, respectively.
5 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of an applicator for securing a detachable ultrasonic transducer related to the present invention.
FIG. 6 and FIG. 7 are views showing the state of use of the concentrated ultrasound generator according to the compression of a living tissue of a semi-solid hydrated gel according to the present invention.
8 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a semi-solid hydrated gel according to the present invention.

집중초음파는 전달하고자 하는 초점에 집중시켜 사용하는 초음파에너지를 의미하며, 종래의 경우 신경조직의 기능을 비침습적으로 조절하는 방법과 같이 집중초음파를 의학적으로 이용하였다. 이때, 집중초음파를 발생시키는 장치는 1950년 내지 1960년대에 과학자들에 의해 개발되었는데, 여러 가지 압전물질에 전류를 흘리면 전기적 파형을 기계적 파형으로 바꿀 수 있고, 압전물질을 가스가 제거된 매개체 속에서 작동시키면 20KHz 이상의 초음파 압력 충격파형으로 변환된다. 이 충격파는 반구형상에 배열된 압전물질에서 발생되면서 원주의 반지름에 해당하는 위치에 집중되는 원리를 본 발명에서 이용하였다.Intensive ultrasound refers to the ultrasound energy used to concentrate on the focus to be delivered. In the past, intensive ultrasound was medically used as a non-invasive method of controlling the function of nerve tissue. At this time, a device for generating intensive ultrasonic waves was developed by scientists in the 1950s and 1960s. When electric current is applied to various piezoelectric materials, electric waves can be converted into mechanical waves, and piezoelectric materials can be converted into gas- When activated, it converts to an ultrasonic pressure shock waveform of 20KHz or more. This shock wave is generated in the piezoelectric material arranged in a hemispherical shape, and is concentrated in a position corresponding to the radius of the circumference.

다만 이러한 집중초음파를 생체조직에 전달하는 경우, 집중초음파 발생기와 생체조직간의 공간이 생기게 되면 공기에 의해 감쇄 등의 원인에 의해 초음파가 신체 내에 제대로 전달되지 않는다. However, when the intensive ultrasonic wave is transmitted to the living tissue, when the space between the intensive ultrasonic generator and the living tissue is generated, the ultrasonic wave is not properly transmitted to the body due to the cause of the attenuation due to the air.

즉, 공기와 생체조직의 경계 면에서 초음파가 거의 100% 반사가 일어나고 아주 미세한 기포가 있어도 초음파의 전파는 현저하게 감소되어 전달이 이루어 지지 않는다. In other words, almost 100% reflection of ultrasonic waves occurs at the interface between air and living tissue, and even if minute bubbles are present, the propagation of ultrasonic waves is remarkably reduced and the transmission is not performed.

이를 방지 하기 위해 공기가 제거된 물이 충전된 주머니 또는 고체로 만들어진 받이통(retainer)에 인체나 물의 성질과 비슷한 수화젤(Hydrogel)을 채워서 공간을 채웠다.To prevent this, a space filled with water or a hydrogel similar to a human body or water was filled in a retainer made of air-removed water-filled pouch or solid.

도 1은 종래 기술에 따른 공기가 제거된 물에 채워진 주머니를 이용하는 초음파 발생기의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an ultrasonic generator using a pouch filled with water according to the prior art.

도 1을 참조하면, 집중초음파 발생기(10)는 애플리케이터(100), 초음파 변환기(200), 초음파 발생부(600)로 구성되고, 초음파 변환기(200)에서 발생되는 초음파를 생체조직(300)에 전달시, 공기가 제거된 물로 채워진 주머니(500)에 수용성 젤(510)을 도포하여 이용하였다.1, an intensive ultrasound generator 10 includes an applicator 100, an ultrasound transducer 200, and an ultrasound generator 600. Ultrasonic waves generated in the ultrasound transducer 200 are transmitted to a living body tissue 300 At the time of delivery, a water-soluble gel 510 was applied to a bag 500 filled with air-free water.

다만 주머니를 이용하는 경우 물이 새거나, 위치에 따라 쏠리는 현상 때문에 집중초음파 발생기(10)를 상하좌우 자유자재로 움직이지 못하는 문제가 있었고, 수화젤을 이용하는 받이통은 고체로 구성되서 집중초음파의 깊이를 조정하기 힘든 문제가 있었다.However, there is a problem in that when the pouch is used, water leaks, or the liquid concentrator 10 tilts depending on the position, there is a problem that the intensive ultrasonic generator 10 can not move freely up and down and left and right. There was a difficult problem to adjust.

따라서 본 명세서에서 제안하는 발명은, 반고체로 이루어져 집중초음파 발생기(10)가 상하좌우 자유자재로 움직일 수 있게 하며, 초음파 변환기(200)와 생체조직(300) 사이의 공간을 메워서 초음파를 생체조직 내부로 전달하기 위한 수화젤을 사용자에게 제공하고자 한다.Therefore, the invention proposed in the present application is to provide an ultrasound transducer capable of moving vertically and horizontally and freely, which is composed of a semi-solid body, and is capable of filling the space between the ultrasound transducer 200 and the living tissue 300, And to provide the user with a hydrating gel for delivery to the inside.

본 발명의 구체적인 작용을 설명하기에 앞서, 본 발명에 적용되는 집중초음파 발생기(10)의 구성요소를 구체적으로 설명한다. 다만, 이하에 설명하는 일 실시 예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.Before describing the specific operation of the present invention, the components of the concentrated ultrasonic generator 10 applied to the present invention will be described in detail. However, the embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and the entire configuration described in this embodiment is not necessarily essential as the solution means of the present invention.

도 2는 본 발명과 관련된 반고체 수화젤(400)을 이용하는 집중초음파 발생기(10)의 단면도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤(400)을 이용하는 집중초음파 발생기(10)의 분해 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a concentrated ultrasound generator 10 using a semi-solid hydrated gel 400 in accordance with the present invention, and FIG. 3 is an exploded cross-sectional view of an intensive ultrasound generator 10 using a semi-solid hydrated gel 400 related to the present invention .

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 집중초음파 발생기(10)는 크게 초음파 발생부(600), 애플리케이터(100), 초음파변환기(200), 반고체 수화젤(400)로 이루어진다.2 and 3, the concentrated ultrasound generator 10 according to the present invention includes an ultrasound generator 600, an applicator 100, an ultrasound transducer 200, and a semi-solid hydrating gel 400.

본 발명에 따른 초음파발생부(600)는 저강도 초음파를 형성하기 위해 초음파 파형을 발생하는 것으로서, 전기신호발생부(610), 파형변조기(620) 및 선형증폭기(630)로 이루어진다. 이때, 파형변조기(620)는 전기신호발생부(610) 일측에 구비되고, 선형증폭기(630)는 파형변조기(620)의 일측에 구비된다.The ultrasonic generator 600 according to the present invention generates an ultrasonic wave to form a low-intensity ultrasonic wave. The ultrasonic generator 600 includes an electric signal generator 610, a waveform modulator 620, and a linear amplifier 630. At this time, the waveform modulator 620 is provided at one side of the electric signal generator 610, and the linear amplifier 630 is provided at one side of the waveform modulator 620.

본 발명에 관련된 애플리케이터(100)는 집중초음파가 전달되는 위치를 고정하고, 초음파변환기(200) 및 초음파 발생기(600)를 연결하는 장치이다. 이러한 애플리케이터(100)는 전체적으로 원통형상으로 이루어지고, 초음파 발생기(600)가 구비된 일측면과 대향되는 타측면, 즉, 생체조직(300) 방향에 초음파변환기(200)가 안착될 수 있도록 개구부가 형성된다. The applicator 100 according to the present invention is a device for fixing the position to which the focused ultrasound is transmitted and connecting the ultrasound transducer 200 and the ultrasound generator 600. The applicator 100 is generally cylindrical in shape and has an opening so that the ultrasonic transducer 200 can be seated in the other side opposite to the side where the ultrasonic generator 600 is provided, .

또한, 애플리케이터(100)의 외면에는 나선결합을 위한 나선형 돌출부(110)가 구비될 수 있다.In addition, the outer surface of the applicator 100 may be provided with a helical protrusion 110 for helical coupling.

본 발명에 따른 초음파 변환기(200)는 상기 애플리케이터(100)의 개구부에 위치되고, 초음파가 초점에서 집중되어 집중초음파가 발생되도록 생체조직(300) 방향이 오목한 렌즈형상으로 형성된다.The ultrasonic transducer 200 according to the present invention is positioned at the opening of the applicator 100 and is formed into a concave lens shape in which the direction of the living tissue 300 is concave so that ultrasonic waves are concentrated at the focal point and focused ultrasonic waves are generated.

이때, 초음파변환기(200)는 초점이 생체조직(300) 내부 1mm 내지 20cm 에 위치되도록 제조되며, 압전물질로 구성되고, 착탈식 렌즈형태가 바람직하다.At this time, the ultrasonic transducer 200 is manufactured so that the focal point is located within 1 mm to 20 cm of the inside of the living tissue 300, is composed of a piezoelectric material, and is in the form of a removable lens.

이러한 착탈식 렌즈형태로 이루어진 초음파변환기(200)는 복수로 구비될 수 있고, 복수의 초음파 변환기(200)는 각각 초점이 다르게 구비될 수 있으며, 착탈식 렌즈형태로 형성되어 필요에 따라 교체하여 사용할 수 있다. The plurality of ultrasound transducers 200 may include a plurality of ultrasound transducers 200 having different types of removable lenses, and the plurality of ultrasound transducers 200 may have different focuses. The ultrasound transducers 200 may be formed as detachable lenses, .

반고체 수화젤(400)은 초음파 변환기(200)와 생체조직(300) 사이의 공간에 위치되어, 초음파 변환기(200)를 통과하는 초음파를 생체조직(300)의 내부로 전달한다. The semi-solid hydration gel 400 is positioned in the space between the ultrasonic transducer 200 and the living tissue 300 and transmits the ultrasonic waves passing through the ultrasonic transducer 200 to the inside of the living tissue 300.

이때, 반고체 수화젤(400)은 유연성, 신축성 및 압축성이 구비되어 생체조직(300) 외형에 따라 형태가 변형됨을 특징으로 한다.At this time, the semi-solid hydrated gel 400 is characterized in that its shape is deformed according to the external shape of the living tissue 300 due to flexibility, stretchability, and compressibility.

또한, 반고체 수화젤(400)은 일면이 초음파 변환기(200)와 유격 없이 결합되도록 내부로 인입될 수 있고, 초음파 변환기(200)의 외형과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.The semi-solid hydrated gel 400 may be inserted into the interior of the ultrasonic transducer 200 so that one side thereof is free from the ultrasonic transducer 200 and may be formed in a shape corresponding to the contour of the ultrasonic transducer 200.

또한, 인입된 일면의 내주면에 애플리케이터(100)의 외면에 위치된 나선형 돌출부(110)에 대응되도록 나선형 홈(410)을 포함할 수 있다. In addition, the inner circumferential surface of the one side may include a helical groove 410 corresponding to the helical protrusion 110 located on the outer surface of the applicator 100.

이를 통해 초음파 변환기(200)가 결합된 애플리케이터(100)와 반고체 수화젤(400)은 나선 결합되고, 용이하게 결합 및 분리가 될 수 있으며, 초음파 변환기(200)과 애플리케이터(100)의 사이에 공간이 생기지 않게 결합될 수 있다.The applicator 100 and the semi-solid hydration gel 400 to which the ultrasonic transducer 200 is coupled can be spirally coupled and can be easily combined and separated and the space between the ultrasonic transducer 200 and the applicator 100 Can be combined.

그리고 반고체 수화젤(400)의 타면은 상기 생체조직내에서 초점이 발생되는 상기 초음파에 대응되도록 단면적이 상기 생체조직방향으로 좁아지는 원추형상으로 형성될 수 있다. The other surface of the semi-solid hydrated gel 400 may be formed in a conical shape in which the cross-sectional area is narrowed toward the biotissue so as to correspond to the ultrasonic waves generated in the biotissue.

초음파 변환기(200)를 통과하는 초음파는 생체조직(300)방향으로 갈수록 점차 모이도록 구성되고, 반고체 수화젤(400)이 원추형상으로 구성될 경우, 초음파 변환기(200)와 생체조직(300)간의 공간이 발생하지 않게 된다. 또한, 반고체 수화젤(400)의 두께는 초음파의 초점거리와 생체조직 내의 초음파 초점거리에 맞게 조정되어 제작된다.The ultrasonic wave transmitted through the ultrasonic transducer 200 is gradually collected toward the living tissue 300. When the semi-solid hydrated gel 400 is configured in a conical shape, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transducer 200 to the living tissue 300 Space is not generated. In addition, the thickness of the semi-solid hydrated gel 400 is adjusted according to the focal distance of the ultrasonic wave and the ultrasonic focal distance in the living tissue.

그리고 반고체 수화젤(400)은 필요한 초점거리에 따라서 곡률을 갖도록 구성되는 복수개의 착탈식 렌즈형태로 구성된 각각의 초음파 변환기(200)에 대응되도록 복수개로 구성될 수 있다.The semi-solid hydrated gel 400 may be configured to correspond to each of the ultrasound transducers 200 configured as a plurality of removable lens shapes configured to have a curvature according to a necessary focal length.

반고체 수화젤(400)은 최소의 음파 감쇄와 음향 임피던스를 갖는 물질로 구성될 수 있으며, 물을 주요성분으로 포함하는 것이 바람직하고, 젤을 구성하게 하는 산란제도 물과 유사한 비중인 0.8~1.5를 갖도록 구성됨이 바람직하다. The semi-solid hydration gel 400 may be composed of a material having a minimum sound attenuation and acoustic impedance, and preferably includes water as a main component, and a ratio of 0.8 to 1.5, which is similar to the scattering system constituting the gel, Respectively.

또한, 반고체 수화젤(400)은 인체에 자극 없는 물질로 구성됨이 바람직하고, 이를 위해 생체친화성 고분자를 이용한 수화젤은 부드러운 탄성체로써 다량의 수분을 함유할 수 있고, 친수적이며 생체적합성도 뛰어난 물질로 구성됨이 더욱 바람직하다. In addition, the semi-solid hydrated gel 400 is preferably composed of a substance free from irritation to the human body. For this purpose, the hydrogel using the biocompatible polymer is a soft elastomer, which can contain a large amount of water, is hydrophilic and has excellent biocompatibility It is more preferable that it is made of a material.

이때, 생체친화성 고분자로는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 네오페닐글라이콜다이아크릴레이트 (NPGDA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리아크릴아마이드(PAAm), 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA), 폴리아크릴산(PAA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)(PNIPAM), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA) 및 폴리카프로락톤 (PCL), 젤라틴, 알지네이트, 카라기난, 키토산, 하이드록시알킬셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 실리콘, 고무, 아가, 카르복시비닐 공중합체, 폴리디옥솔란, 폴라아크릴아세테이트, 폴리비닐클로라이드 및 무수말레인산/비닐에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자, 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로 폴리비닐 알코올이 사용될 수 있다. Examples of the biocompatible polymer include polyethyleneglycol (PEG), neophenylglycol diacrylate (NPGDA), polyethylene oxide (PEO), polyacrylamide (PAAm), polyhydroxyethyl methacrylate (PHEMA) (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), and polycaprolactone Polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone (PCL), gelatin, alginate, carrageenan, chitosan, hydroxyalkylcellulose, alkylcellulose, silicone, rubber, agar, carboxyvinyl copolymer, polydioxolane, polyacrylate, polyvinyl chloride and maleic anhydride / One or more polymers selected from the group consisting of the foregoing, copolymers thereof, or a mixture thereof may be used. More specifically, polyvinyl alcohol may be used.

그리고 본 발명에서, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 작용기를 갖는 화합물로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 아크릴산(acrylic acid), 메타아크릴산(methacrylic acid), 아디프산 하이드라자이드 다이아마이드 아크릴레이트, 아크릴아미드(acrylamide), 메타아크릴아미드(methacrylamide), 알킬-(메타)아크릴아미드[alkyl-(meth)acrylamide]. N-모노-(메타)아크릴아미드(N-mono(meth)acryl-amide), N,N-디-C1-C4 알킬-(메타)아크릴아미드(N,N-di-C1-C4 alkyl-(meth) acrylamide), N-부틸(메타)아크릴레이트(N-butyl(meth)acrylate), 메틸(메타)아크릴레이트[methyl(meth)acrylate], 에틸(메타)아크릴레이트[ethyl(meth)acrylate], 아이소보닐(메타)아크릴레이트[isobornyl(meth)acrylate], 사이클로헥실(메타)아크릴레이트[cyclohexyl(meth)acrylate], 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 하이드록시프로필 아크릴레이트(hydroxypropyl acrylate), 하이드록시프로필 메타아크릴레이트(hydroxypropylmethacrylate), 하이드록시부틸 아크릴레이트(hydroxybutyl acrylate), N-(2-하이드록시에틸)아크릴 아미드[N-(2-hydroxyethyl) acrylamide], N-메틸아크릴아미드(N-methyl acrylamide), N-부톡시메틸아크릴아미드(Nbutoxymethylacrylamide), N-메톡시메틸아크릴아미드(N-methoxymethyl acrylamide), N-메톡시메틸메타크릴아마이드(N-methoxymethyl methacrylamide), 2-아크릴아미도글리콜산(2-acrylamidoglycolic acid) 또는 2-카복시에틸 아크릴레이트(2-carboxyethyl acrylate), 2-하이드록시-5-메톡시아세토페논(2-hydroxy-5-methoxyacetophenone), 2-하이드록시에틸셀룰로우스(2-hydroxyethyl cellulose) 및 2-하이드록시에틸다이설파이드(2-hydroxyethyl disulfide) 등이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA)가 사용될 수 있다.In the present invention, examples of the compound having an acrylate or methacrylate functional group include 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), acrylic acid, methacrylic acid, adipic acid hydrazide diamide Acrylate, acrylamide, methacrylamide, and alkyl- (meth) acrylamide. N-mono (meth) acrylamide, N, N-di-C 1 -C 4 alkyl- (meth) acrylamide (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, , Isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropylmethacrylate, hydroxybutyl acrylate, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide [N- (2- hydroxyethyl acrylamide, N-methyl acrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-methoxymethyl acrylamide, N-methoxymethyl methacrylamide, 2-acrylamidoglycolic acid or 2-carboxyethyl acrylate (for example, 2-carboxyethyl acrylate, 2-hydroxy-5-methoxyacetophenone, 2-hydroxyethyl cellulose and 2-hydroxyethyl disulfide 2-hydroxyethyl disulfide), and more specifically, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) may be used.

한편, 본 발명에 관련된 폴리비닐알코올(PVA)은 합성 고분자의 일종이지만 물에 녹고, 유기용매에는 녹지 않는 성질을 갖는 플라스틱이며, 사용한 뒤에는 잘 마르지 않는고, 물을 흡수하는 성질을 갖고 있다.On the other hand, the polyvinyl alcohol (PVA) related to the present invention is a kind of synthetic polymer, but it has a property of dissolving in water and not dissolving in an organic solvent, and after drying it does not dry well and has a property of absorbing water.

이때 본 발명에 관련된 폴리비닐알코올(PVA)을 이용해 만든 수화젤은 친수성이고, 생체 친화성이다. At this time, the hydrogel made using polyvinyl alcohol (PVA) according to the present invention is hydrophilic and biocompatible.

이러한 상기 수화젤은, PVA 파우더를 질량퍼센트 5~7%로 공기가 제거된 섭씨 70~90도의 물에 용해를 시켜 PVA용액을 만들고, 만들어진 PVA용액을 한번 이상 섭씨 영하 20~30도에서 냉동하고 상온에서 해동을 반복할 수 있으며, 냉동과 해동은 1회 내지 3회 하여 구성될 수 있다.The hydrated gel is prepared by dissolving PVA powder in water at a temperature of 70 to 90 degrees centigrade in which air is removed at a mass percentage of 5 to 7% to prepare a PVA solution, freezing the PVA solution at a temperature of minus 20 to 30 degrees Celsius The defrosting can be repeated at room temperature, and the defrosting and thawing can be performed once to three times.

이때, 물은 공기가 제거되어야 수화젤을 만든 경우에도 내부에 공기가 미 존재하여 초음파가 산란됨을 방지할 수 있고, 물의 온도가 70도 미만인 경우 PVA파우더가 물에 녹지 않는 것을 방지할 수 있다. 여기서 90도 초과한 경우 PVA 파우더가 물에 녹기 전에 서로 엉겨붙어 굳어지는 것을 방지하기 위해 물의 온도가 섭씨 70~90도임이 바람직하다.In this case, even if the water gel is made by removing water from the air, the air is not present in the inside of the gel to prevent the ultrasonic waves from being scattered. When the water temperature is less than 70 degrees, the PVA powder can be prevented from being dissolved in the water. If it exceeds 90 degrees, it is preferable that the temperature of the water is 70 to 90 degrees Celsius to prevent the PVA powder from becoming clumped and hardened before it is dissolved in water.

그리고 PVA 파우더는 PVA 용액이 수용액의 형태를 유지하고 다루기 쉽게 하기 위해 전체 중량의 5~7%의 질량퍼센트를 사용하는 것이 바람직하다. And PVA powder is preferably used in an amount of 5 to 7% by mass of the total weight of the PVA solution in order to maintain the shape and handling of the aqueous solution.

즉, PVA 파우더가 전체 수용액 중량의 7%를 초과하면 점도가 높아져 녹이기 어렵고, 5% 미만이면 사용하기에 적합한 젤강도를 얻을 수 없기 때문이다.That is, when the PVA powder exceeds 7% of the weight of the entire aqueous solution, the viscosity becomes high and it is difficult to melt. When the PVA powder is less than 5%, the gel strength suitable for use can not be obtained.

PVA 용액을 고체화하기 위해서 섭씨 영하 20~30도 냉동함이 바람직하고, 이를 반고체의 성질을 갖도록 하기 위해 냉동된 PVA 용액을 상온에서 해동함이 바람직하며, 냉동과 해동은 1회 내지 3회 반복함이 바람직하며, 냉동/해동의 반복 수와 냉동기간의 시간의 조정을 통해 신축성, 유연성 및 압축성을 갖는 반고체 수화젤을 제조할 수 있다.In order to solidify the PVA solution, it is preferable to freeze at a temperature of minus 20 to 30 ° C. To dissolve the PVA solution, the frozen PVA solution is preferably thawed at room temperature, and frozen and thawed are repeated 1 to 3 times And it is possible to produce a semi-solid hydrated gel having elasticity, flexibility and compressibility through adjustment of the number of repetition of freezing / thawing and the time of the freezing period.

한편, 도 4는 별개의 초점거리를 갖는 초음파 변환기(200, 200’) 및 각각 그에 대응하는 본 발명과 관련된 반고체 수화젤(400)을 이용하는 집중초음파 발생기(10)의 사용상태도이다.4 is a use state diagram of the concentrated ultrasound generator 10 using the ultrasound transducers 200 and 200 'having different focal lengths and the corresponding semi-solid hydrated gel 400 corresponding to the present invention.

도 4에 따르면, 본 발명과 관련된 초음파 변환기(200, 200’)는 초음파의 초점거리를 다양하게 갖기 위해 생체방향(300)으로 오목한 형상이고, 곡률이 다양하게 형성될 수 있다. 4, the ultrasound transducers 200 and 200 'according to the present invention are concave in the body direction 300 to have various focal lengths of ultrasonic waves, and may have various curvatures.

초음파 변환기(200)를 통과하는 초음파는 입사되는 초음파 변환기(200)의 곡률에 의해 굴절될 수 있고, 곡률의 크기에 따라 굴절되는 정도가 변하게 된다. 이를 통해 초음파 변환기(200)의 초점거리가 달라지게 된다.The ultrasonic waves passing through the ultrasonic transducer 200 can be refracted by the curvature of the incident ultrasonic transducer 200, and the degree of refraction varies depending on the magnitude of the curvature. The focal distance of the ultrasonic transducer 200 is changed.

구체적으로, 도 4의 (a)에 따르면 초음파 변환기(200)은 초음파의 초점거리가 d1이 되고, 도 4의 (b)에 따르면 다른 곡률을 갖는 초음파 변환기(200’)은 초음파의 초점거리가 d1’가 되어 용도에 따라 다른 초점거리를 갖게 된다. 이때 초음파 변환기(200, 200’)는 애플리케이터(100)에 착탈식으로 부착되어 용이하게 교환될 수 있다. 이러한 다른 곡률을 갖는 초음파 변환기(200, 200’) 각각에 공간 없이 대응되어 결합되도록 반고체 수화젤(400, 400’)이 형성될 수 있다.4 (a), the ultrasonic transducer 200 has a focal length of d1 and the ultrasonic transducer 200 'having a different curvature according to FIG. 4 (b) d1 ', and have different focal lengths depending on the application. At this time, the ultrasonic transducers 200 and 200 'are detachably attached to the applicator 100 and can be easily exchanged. The semi-solid hydrated gels 400 and 400 'may be formed to correspond to the ultrasonic transducers 200 and 200' having different curvatures without space.

이어서, 본 발명에 적용되는 집중초음파 발생기(10)의 구체적인 작용을 구체적으로 설명한다. 다만, 이하에 설명하는 일 실시 예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않는다.Next, the concrete action of the concentrated ultrasonic generator 10 applied to the present invention will be described in detail. However, the embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims.

초음파 발생기(600)는 전기신호를 변환하여 초음파를 발생한다. 구체적으로, 전기신호발생부(610)는 연속적인 RF 주파수를 갖는 전기신호를 발생한다. 여기서 사용되는 전기신호는 압전물질의 특징에 따라 구형파 또는 사인파를 사용한다. 파형 변조기(620)는 전기신호발생부(610)에서 출력된 연속적인 RF주파수를 갖는 전기신호로 이루어진 파형을 포락선을 이용한 구형파형 또는 사인파형으로 변조한다. 이는 전술한 RF주파수를 파형 변조를 통하여 펄스화하는 것이다. 선형증폭기(630)는 변조된 구형 또는 사인 펄스파형을 증폭해서 초음파를 발생한다.The ultrasonic generator 600 converts an electric signal to generate ultrasonic waves. Specifically, the electrical signal generator 610 generates an electrical signal having a continuous RF frequency. The electric signal used here uses a square wave or a sine wave depending on the characteristics of the piezoelectric material. The waveform modulator 620 modulates the waveform of the electric signal having the continuous RF frequency output from the electric signal generator 610 into a spherical waveform or a sine waveform using an envelope. This is to pulse the above-mentioned RF frequency through waveform modulation. The linear amplifier 630 amplifies the modulated spherical or sinusoidal pulse waveform to generate ultrasonic waves.

초음파 변환기(200)는 생체조직 반대방향이 볼록하고, 생체조직방향이 오목하게 구성되어, 생체조직 반대방향으로 초음파가 입사되는 경우, 초음파 변환기(200)의 볼록한 면에 의해 초음파의 진행방향이 변화하게 된다. 이는 일반적인 렌즈에 빛을 투과시키는 것과 같은 원리이다.When the ultrasonic transducer 200 is convex in the direction opposite to the living tissue and the direction of the living tissue is concave so that the direction of the ultrasonic wave is changed by the convex surface of the ultrasonic transducer 200 . This is the same principle as transmitting light to a common lens.

도 5는 본 발명에 관한 착탈식 초음파 변환기(200)를 고정하는 애플리케이터(100)의 실시예를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an embodiment of an applicator 100 for fixing a detachable ultrasonic transducer 200 according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 애플리케이터(100)에 초음파변환기(200)를 착탈하기 위한 일실시예로써, 초음파변환기(200)가 설치되는 애플리케이터(100)의 외주면에 결합되는 중앙이 개구된 링형상의 커버(120)를 이용하여 초음파변환기(200)를 용이하게 착용 또는 탈락시킬 수 있다.5, an ultrasonic transducer 200 according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic transducer 200 and an ultrasonic transducer 200. The ultrasonic transducer 200 is attached to an outer circumferential surface of the applicator 100, The ultrasonic transducer 200 can be easily worn or dropped off by using the ring-shaped cover 120. [

도 6 및 도 7은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤(400)의 생체조직(300)에 압착에 따른 집중초음파 발생기(10)의 사용상태도이다.FIG. 6 and FIG. 7 are views showing the state of use of the concentrated ultrasound generator 10 according to the present invention when the biological tissue 300 of the semi-solid hydrated gel 400 is compressed.

도 6 및 도 7에 따르면, 본 발명에 적용되는 반고체 수화젤(400)은 유연성, 신축성 및 압축성이 구비되어 생체조직(300)의 외형에 맞게 형태가 변형될 수 있고, 초음파 변환기(200)와 생체조직(300) 사이의 공간을 메울 수 있으며, 압축성을 갖고 있어서 생체조직(300) 내부에서의 초음파의 초점깊이를 조절할 수 있다. 6 and 7, the semi-solid hydrated gel 400 applied to the present invention is flexible, stretchable, and compressible so that its shape can be changed according to the external shape of the living tissue 300, and the ultrasound transducer 200, The space between the living tissues 300 can be filled up and the compact depth of the space between the living tissues 300 can be adjusted, so that the depth of focus of the ultrasonic waves in the living tissue 300 can be controlled.

구체적으로 초음파 변환기(200)는 곡률에 따른 초음파의 초점거리(d1)을 구비하고, 초음파 변환기(200)부터 반고체 수화젤(400)을 통해 생체조직(300) 내부로 초음파가 전달되는 경우에도 초점거리(d1)는 일정하게 유지된다. More specifically, the ultrasonic transducer 200 has a focal length d1 of the ultrasonic wave according to the curvature, and even when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic transducer 200 to the inside of the living tissue 300 through the semi-solid hydrated gel 400, The distance d1 is kept constant.

다만, 생체조직(300) 내부에서 초음파가 모이는 초점거리는 반고체 수화젤(400)이 압축되기 전은 d2 지만 반고체 수화젤(400)이 압축된 후는 d3가 되어, 반고체 수화젤(400)의 압축에 따라 생체조직(300)의 내부에서 초음파의 초점거리가 조절될 수 있다.However, the focal distance at which the ultrasonic waves are gathered in the living tissue 300 is d2 before the semi-solid hydrated gel 400 is compressed, but becomes d3 after the semi-solid hydrated gel 400 is compressed, The focal distance of the ultrasonic wave can be adjusted inside the living tissue 300.

한편, 반고체 수화젤(400)은, 유연성, 신축성, 압축성을 구비하여 생체조직(300)의 외형에 맞게 변형됨에 따라 초음파 변환기(200)에서 발생된 초음파가 분산됨 없이 생체조직(300)내부로 전달되게 하고 액체와 고체의 중간적 형태인 반고체로 구성됨에 따라 특정방향으로 쏠림현상이 생기지 않으며 집중초음파 발생기(10)를 상하좌우 자유자재로 이동되게 한다. The semi-solid hydrated gel 400 has flexibility, stretchability, and compressibility and is deformed according to the external shape of the living tissue 300, so that the ultrasonic wave generated in the ultrasonic wave transducer 200 is dispersed into the living tissue 300 So that the concentrated ultrasound generator 10 can be moved vertically and horizontally and freely without any deviations in a specific direction due to the semi-solid body, which is an intermediate form of liquid and solid.

이를 통해 집중초음파 발생기(10)는 생체조직(300)내의 원하는 위치에 초음파를 전달할 수 있다.The intensive ultrasound generator 10 can transmit ultrasonic waves to a desired position in the living tissue 300.

이어서, 본 발명에 적용되는 반고체 수화젤(400)의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Next, a method of manufacturing the semi-solid hydrated gel 400 applied to the present invention will be described in detail.

도 8은 본 발명과 관련된 반고체 수화젤(400)의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8을 참조하면 일반적인 물에서 공기를 제거하는 제 1 단계(S10)가 진행될 수 있다. S10단계와 관련하여, 물을 마개가 열린 용기에서 점차 온도를 높여 끓인후, 마개를 막아 용기 외부의 공기와의 접촉을 막고 온도를 내리는 방법을 통해 물에서 공기를 제거할 수 있고, 밀폐된 용기에 물을 채운후 용기를 진공상태로 만들어서 물에서 공기를 제거할 수 있다.8 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a semi-solid hydrated gel 400 related to the present invention. Referring to FIG. 8, a first step (S10) of removing air from general water may proceed. In connection with step S10, it is possible to remove water from the water through the method of boiling the water in the container with the cap being opened gradually, closing the cap to prevent contact with the air outside the container and lowering the temperature, After the water is filled, the container can be evacuated to remove air from the water.

물에서 공기를 제거한 후, 혼합용 용기에 공기가 제거된 물을 따르는 단계(S20)가 진행될 수 있다. S20 단계와 관련하여, 공기가 제거된 물의 온도는 섭씨 70~90도가 바람직하다.After the air is removed from the water, step S20 may be followed in which the air is removed from the mixing vessel. Regarding step S20, the temperature of the air-free water is preferably 70-90 degrees Celsius.

혼합용 용기에 물을 따른 후, PVA 파우더를 물에 넣어서 용해를 시켜 PVA 용액을 생성하는 제 2 단계(S30)가 진행될 수 있다. 이때 농도는 PVA 용액에 대한 질량퍼센트가 5~7%임이 바람직하다.After the water is mixed with the mixing vessel, a second step (S30) in which the PVA powder is dissolved in water to produce a PVA solution may be performed. At this time, the concentration is preferably 5 to 7% by mass with respect to the PVA solution.

PVA 용액이 생성된 후, 생성된 PVA 용액을 주형용 용기에 채우는 단계(S40)가 진행될 수 있다. 이때 주형용 용기는 반고체 수화젤(400)의 형상이 초음파 변환기(200)의 형상에 대응될 수 있도록 형성된다.After the PVA solution is produced, the step (S40) of filling the formed mold with the PVA solution may proceed. At this time, the container for the mold is formed so that the shape of the semi-solid hydrated gel 400 can correspond to the shape of the ultrasonic transducer 200.

PVA 용액이 주형용 용기에 채워진 후, 주형용 용기를 냉동과 해동을 반복하는 제 3 단계(S50)가 진행될 수 있다. 이때 냉동시 온도는 섭씨 영하 20~30도가 바람직하고, 해동시 온도는 상온이 바람직하다. 냉동과 해동은 1회 내지 3회 반복함이 바람직하며, 이를 통해 신축성, 유연성 및 압축성을 갖는 반고체 수화젤을 제조할 수 있다.After the PVA solution is filled in the casting mold, a third step (S50) of repeating freezing and thawing of the casting mold can be performed. At this time, the freezing temperature is preferably in the range of minus 20 to 30 degrees Celsius, and the thawing temperature is preferably room temperature. It is preferable that the freezing and thawing are repeated one to three times, and thus a semi-solid hydrated gel having elasticity, flexibility and compressibility can be manufactured.

전술한 본 발명의 구성이 적용되는 경우, 집중초음파 발생기(10)를 이용해서 초음파 변환기(200)를 통해 초음파를 생체조직(300)에 전달할 때, 공기에 의해 초음파가 산란되지 않기 위해 사용되는 종래의 공기가 제거된 물이 충전된 주머니 또는 고체형 수화젤 또는 수화젤을 감싸는 고체로 만들어진 받이통을 이용하지 않지만 동일한 효과를 갖는 수화젤을 이용하는 집중초음파 발생기(10)를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한 반고체이며 나선형 홈을 구비하여 직접 집중초음파 발생기(10)에 부착되며, 다양한 형태로 주형 또는 성형되고, 일회용으로 제조되서 위생적이며, 무색, 무취, 무자극성 물질로 만들어져 피부자극이 없는 반고체 수화젤(400)을 이용하는 집중초음파 발생기(10)를 사용자에게 제공할 수 있다.When the configuration of the present invention described above is applied, when ultrasonic waves are transmitted to the living body tissue 300 through the ultrasonic transducer 200 using the ultrasonic wave generator 10, the ultrasonic wave is not scattered by the air, It is possible to provide a user with an intensive ultrasonic generator 10 that does not use a bag made of air filled with water or a solid water-containing gel or a solid body that surrounds the water-based gel but uses a hydrogel having the same effect . A semi-solid hydration gel having a semi-solid and spiral groove and attached directly to the concentrated ultrasound generator 10, molded or molded in various forms, made of disposable, hygienic, colorless, odorless and non- It is possible to provide the user with an intensive ultrasonic generator 10 using the ultrasonic generator 400.

상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and alternative arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

10 : 집중초음파 발생기,
100 : 애플리케이터,
110 : 나선형 돌출불,
120 : 중앙이 개구된 링형상의 커버,
200 : 초음파 변환기의 제 1 실시예,
200` : 초음파 변환기의 제 2 실시예,
300 : 생체조직,
400 : 반고체 수화젤의 제 1 실시예,
400' : 반고체 수화젤의 제 2 실시예,
410 : 나선형 홈,
500 : 공기가 제거된 물로 채워진 주머니,
510 : 수용성 젤,
600 : 초음파 발생부,
610 : 전기신호발생부,
620 : 파형 변조기,
630 : 선형 증폭기,
d1 : 초음파 변환기의 제 1 실시예에 따른 초점거리
d1' : 초음파 변환기의 제 2 실시예에 따른 초점거리
d2 : 압축되기 전의 반고체 수화젤에 따른 초음파 변환기의 생체조직 내에서의 초점거리,
d3 : 압축된 후의 반고체 수화젤에 따른 초음파 변환기의 생체조직 내에서의 초점거리.
10: Intensive ultrasonic generator,
100: Applicator,
110: spiral protrusion fire,
120: a ring-shaped cover with a center open,
200: a first embodiment of an ultrasonic transducer,
200`: a second embodiment of an ultrasonic transducer,
300: biotissue,
400: a first embodiment of a semi-solid hydrated gel,
400 ': a second embodiment of a semi-solid hydrated gel,
410: spiral groove,
500: Pockets filled with air-depleted water,
510: Water-soluble gel,
600: ultrasonic wave generator,
610: electric signal generator,
620: waveform modulator,
630: linear amplifier,
d1: the focal distance according to the first embodiment of the ultrasonic transducer
d1 ': the focal distance according to the second embodiment of the ultrasonic transducer
d2 is the focal length in the biotissue of the ultrasound transducer according to the semi-solid hydrogel before compression,
d3: Focal distance of the ultrasound transducer in the biotissue according to the semi-solid hydrogel after compression.

Claims (10)

생체조직에 전달되는 초음파가 발생되는 초음파 발생부;
일측이 상기 초음파 발생부와 연결되고, 타측에 개구부가 설치되며, 상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 위치를 고정하기 위한 애플리케이터;
상기 애플리케이터의 개구부에 위치되고, 상기 생체조직을 향하는 방향으로 오목한 렌즈이며, 상기 애플리케이터를 통해 전달된 초음파를 상기 오목한 렌즈 형상을 이용하여 상기 생체조직에 전달하는 초음파 변환기; 및
상기 초음파가 상기 생체조직에 전달되는 것을 지원하기 위해 상기 초음파 변환기와 상기 생체조직 사이에 위치되는 반고체 수화젤;을 포함하되,
상기 생체조직에 전달되는 초음파는 상기 초음파 변환기의 오목한 렌즈 형상에 의해 초점에 집중된 집중초음파이고,
상기 반고체 수화젤은,
인체에 자극 없도록 가스가 제거된 물에 PVA파우더가 용해되어 생성된 용액이 적어도 한번 냉동 및 해동을 반복하여 제조되는 친수성인 PVA로 구성되며,
유연성을 구비하여 상기 생체조직의 외형에 따라 변형되는 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
An ultrasound generating unit for generating ultrasound transmitted to a living tissue;
An applicator connected at one side to the ultrasonic wave generator and having an opening at the other side for fixing the position where the ultrasonic wave is transmitted to the living tissue;
An ultrasonic transducer positioned at an opening of the applicator and recessed in a direction toward the living tissue, the ultrasonic transducer transmitting ultrasound transmitted through the applicator to the living tissue using the concave lens shape; And
And a semi-solid hydrated gel positioned between the ultrasound transducer and the biotissue to support the delivery of the ultrasound to the biotissue,
Wherein the ultrasonic wave transmitted to the living tissue is concentrated ultrasonic wave focused on a focus by a concave lens shape of the ultrasonic wave transducer,
The semi-solid hydrated gel,
Wherein the PVA powder is dissolved in water without gas being stimulated to the human body and the resulting solution is composed of a hydrophilic PVA which is produced by repeating at least one cycle of freezing and thawing,
And is deformed according to the external shape of the living tissue with flexibility.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 반고체 수화젤의 일면은 상기 초음파 변환기와 유격없이 결합되도록 내부로 인입되어 상기 초음파 변환기의 외형과 대응되고,
상기 일면의 내주면은, 상기 애플리케이터의 외면에 위치된 나선형 돌출부에 대응되는 나선형 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
The method according to claim 1,
One side of the semi-solid hydration gel is drawn into the interior of the ultrasonic transducer so as to be free from the ultrasonic transducer and corresponds to the contour of the ultrasonic transducer,
Wherein the inner circumferential surface of the one surface includes a helical groove corresponding to a helical protrusion positioned on the outer surface of the applicator.
제 4항에 있어서,
상기 반고체수화젤의 타면은, 상기 생체조직 내에 상기 초점이 위치되는 상기 초음파에 대응되도록 단면적이 상기 생체조직방향으로 좁아지는 원추형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
5. The method of claim 4,
Wherein the other surface of the semi-solid hydrated gel is formed in a conical shape such that a cross-sectional area thereof becomes narrower toward the biotissue so as to correspond to the ultrasonic wave in which the focus is located.
제 1항에 있어서,
상기 초음파 발생부는,
연속적인 RF주파수를 가진 전기신호를 발생하는 전기신호발생부;
상기 전기신호발생부 일측에 위치되고, 상기 전기신호를 구형파형 또는 사인파형으로 변조하는 파형 변조기; 및
상기 파형변조기의 일측에 구비되어 변조된 상기 파형을 증폭하는 선형 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
The method according to claim 1,
Wherein the ultrasonic generator comprises:
An electrical signal generator for generating an electrical signal having a continuous RF frequency;
A waveform modulator located at one side of the electrical signal generator and modulating the electrical signal into a rectangular waveform or a sinusoidal waveform; And
And a linear amplifier provided at one side of the waveform modulator for amplifying the modulated waveform.
제 1항에 있어서
상기 초음파 변환기는 상기 초점이 상기 생체조직 내부 1mm 내지 20cm의 깊이에 위치되는 착탈식 렌즈형태인 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
The method of claim 1, wherein
Wherein the ultrasonic transducer is in the form of a removable lens whose focal point is located at a depth of 1 mm to 20 cm inside the living tissue.
제 7항에 있어서,
상기 초음파 변환기는 복수이고, 각각 초점이 다르게 구비되며,
상기 반고체 수화젤은 상기 초점이 다른 복수의 초음파 변환기 각각에 대응하여 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 집중초음파 발생기.
8. The method of claim 7,
The ultrasonic transducer includes a plurality of ultrasonic transducers,
Wherein the plurality of semi-solid hydrated gels are provided corresponding to each of the plurality of ultrasonic transducers having different foci.
삭제delete 삭제delete
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