KR101646724B1 - 아티큘레이팅 아암 장치 및 그를 포함하는 초음파 의료장치 - Google Patents

아티큘레이팅 아암 장치 및 그를 포함하는 초음파 의료장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 베이스; 상기 베이스에 직선이동 가능하게 연결된 포스트; 상기 포스트에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암; 상기 제1아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암; 상기 제2아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임; 상기 헤드프레임에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부; 및 상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부를 포함하되, 상기 복수의 회전부 각각은 잠금장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치를 제공한다.

Description

아티큘레이팅 아암 장치 및 그를 포함하는 초음파 의료장치{ARTICULATING ARM DEVICE, AND ULTRASONIC MEDICAL DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은 아티큘레이팅 아암 장치와 그를 포함하는 초음파 의료장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 환자의 환부에 초음파를 조사하여 치료를 수행하는 트리트먼트 헤드의 이동 또는 고정을 제어할 수 있는 아티큘레이팅 아암 장치과 그를 포함하는 의료장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
고강도 집적 초음파 의료장치(High Intensity Focused Ultrasound HIFU)는 치료하고자 하는 암조직을 목표점으로 하여 트랜스듀서를 위치시키고, 영상장치와 조정장치를 이용하여 치료하고자 하는 암세포에 원하는 시간만큼 고강도 초음파 에너지를 조사하여 치료하는 의료장치이다.
현재 간암, 유방암, 자궁암 등의 치료에 사용되고 있고, 환자에게는 초음파를 이용한 암치료가 외과적인 수술 없이 치료되므로, 피부를 절개하여 수술하는 것보다 회복속도가 매우 빠르고, 피부에 상처도 나지 않는 등 장점이 많아서 의료기관 등에서의 수요가 점차적으로 늘어나고 있는 추세이다.
HIFU 장치의 구성은 크게 본체, 트리트먼트 헤드(Treatmemt Head), 및 본체 상에 설치되며, 트리트먼트 헤드를 지지하는 지지구조로 나눌 수 있다.
그 중 트리트먼트 헤드를 지지하는 지지구조는 일반적으로 아티큘레이팅 아암 구조를 이루며, 아티큘레이팅 아암 장치는 트리트먼트 헤드를 수평, 수직 및 대각선 등 여러 방향으로 신속하고 용이하게 이동 가능하게 하여, 목표가 되는 치료부위를 치료하기에 적절한 위치로 이동시키는 것이 가능하다.
그러나 아티큘레이팅 아암 장치에 부착된 트리트먼트 헤드를 치료부위로 이동시키고, 그 위치에서 고정하는 작업은 번거롭다.
또한 초음파 의료장치는 일반적으로 헤드부를 쉽게 들어올리거나 내리기 위하여 웨이트 밸런스를 사용한다. 그러나 트리트먼트 헤드를 포함하는 헤드부는 일반적으로 무겁다. 따라서 많은 웨이트를 설치하기 위하여는 웨이트가 내재되는 공간을 크게 해야 하는데 이는 의료장치의 사이즈를 키우게 되고, 외관상으로도 문제가 된다.
또한, 초음파 의료장치에 있어서 트리트먼트 헤드는 기술이 발전하면서 계속적으로 진화하므로 이를 교체하는 작업이 필요하다. 그러나 업데이트된 트리트먼트 헤드로 교체하는 경우 트리트먼트 헤드의 무게가 증가되면 이에 맞추어 의료장치의 구조나 설계를 다시 변경해야 하므로 비경제다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 아티큘레이팅 아암 장치에 부착된 트리트먼트 헤드를 치료부위로 쉽게 이동시키고, 그 위치에서 쉽게 고정할 수 있는 새로운 구조를 갖는 아티큘레이팅 아암 장치가 요구된다.
또한, 초음파 의료장치의 사이즈를 키우지 않고 미적 디자인을 유지하면서도 중량감 있는 헤드부를 쉽게 들어올리거나 내기거나 멈추어 있게 할 수 있는 구조를 갖는 아티큘레이팅 아암 장치가 요구된다.
또한, 트리트먼트 헤드를 업데이트하기 위하여 교체하여 무게가 변경되더라도 변경된 무게를 수용할 수 있는 구조를 갖는 아티큘레이팅 아암 장치가 요구된다.
본 발명의 일실시예는 베이스; 상기 베이스에 직선이동 가능하게 연결된 포스트; 상기 포스트에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암; 상기 제1아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암; 상기 제2아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임; 상기 헤드프레임에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부; 및 상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부를 포함하되, 상기 복수의 회전부 각각은 잠금장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 베이스; 상기 베이스에 직선이동 가능하게 연결되는 포스트; 및 상기 포스트에 연결된 제1아암, 제2아암, 헤드프레임, 피지지체연결부를 포함하되, 상기 포스트는 내부에 웨이트 밸런스를 포함하고, 상기 웨이트 밸런스는 케이블에 의하여 상기 본체에 설치되는 스프링 밸런스와 연결된 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 지지대; 상기 지지대에 설치된 도르레; 상기 도르레에 걸림되되, 일측에는 웨이트가 연결되고, 타측에는 대상체가 연결될 수 있는 케이블; 및 상기 웨이트에 연결되는 스프링 밸런스를 포함하는 리프트장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 본체와 상기 본체에 순차적으로 연결된 포스트, 제1아암, 제2아암, 헤드프레임, 피지지체연결부; 및 상기 피지지체연결부에 부착되는 트리트먼트 헤드를 포함하되, 상기 포스트는 내부에 웨이트 밸런스가 설치되고, 상기 본체 상에는 상기 웨이트 밸런스와 연결되는 스프링 밸런스가 설치된 것을 특징으로 하는 초음파 의료장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 본체; 상기 본체에 직선이동 가능하게 연결된 포스트; 상기 포스트에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암; 상기 제1아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암; 상기 제2아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임; 상기 헤드프레임에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부; 상기 피지지체연결부에 연결된 트리트먼트 헤드; 및 상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부를 포함하되, 상기 복수의 회전부는 각각 잠금장치를 포함하고, 상기 각각의 잠금장치는 전기적으로 연결된 하나의 스위치를 통하여 잠금상태가 동시에 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 초음파 의료장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고강도 집적 초음파 의료장치(HIFU 장치)의 트랜스듀서를 환자의 환부에 위치시킬 때 의료장치의 아티큘레이팅 아암을 5축 이상으로 구성하여 사용자가 쉽게 트랜스듀서를 치료부위에 위치시킬 수 있게 된다.
또한, 원 터치로 동시에 잠금과 잠금 해제 조작이 가능한 복수의 잠금장치를 사용함으로써 사용자가 환자의 치료부위에 트랜스듀서를 위치시키고 고정시키는 것이 편리하다.
또한, 웨이트 밸런스 구조에 스프링 밸런스 구조를 적용함으로써 트리트먼트 헤드를 포함하는 헤드부의 무게가 변경되더라도 쉽게 의료장치에 적용이 가능하며, 공간을 적게 차지하여 의료장치의 사이즈 및 무게를 줄여주는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 아티큘레이팅 아암 장치을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 아티큘레이팅 아암 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 스프링 밸런스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 웨이트 밸런스와 스프링 밸런스가 연결된 모습을 나타내는 개념도이다.
도 5는 포스트의 내부를 나타내는 도면이다.
도 6은 아타큘레이팅 아암 장치를 포함하는 초음파 의료장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 아티큘레이팅 아암 장치을 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 실시예에 따른 아티큘레이팅 아암 장치를 나타내는 단면도이다. 도 3은 스프링 밸런스 구조의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 웨이트 밸런스와 스프링 밸런스가 연결된 모습을 나타내는 개념도이다. 도 5는 포스트의 내부를 나타내는 도면이다. 도 6은 아타큘레이팅 아암 장치를 포함하는 초음파 의료장치를 나타내는 도면이다.
도 1에서 R1은 좌우로 회전의 방향을 나타내고, R2는 상하로 회전의 방향을 나타낸다. 또한, X는 포스트(20)의 상하 직선이동의 방향을 나타낸다. 또한, 도 1은 피지지체(26)가 아티큘레이팅 아암 장치(10)에 부착되어 있는 모습을 나타낸다. 도 2는 피지지체(26)가 부착되지 않은 상태를 나타낸다.
본 실시예의 아티큘레이팅 아암 장치(10)은 베이스(15), 베이스(15)에 직선이동 가능하게 연결된 포스트(20), 포스트(20)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암(21), 제1아암(21)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암(22), 제2아암(22)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임(24), 상기 헤드프레임(24)에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부(25); 및 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부(50)를 포함하되, 상기 복수의 회전부(50) 각각은 잠금장치(미도시)를 포함한다.
피지지체(26)는 예컨대 HIFU 장치에서 초음파를 발생시켜 이미지 신호를 얻고, 인체의 치료부위를 치료하는 트랜스듀서를 포함하는 트리트먼트 헤드(26)일 수 있다.
본 실시예에서 베이스(15)는 지지대(35)와 포스트(20)가 설치되며, 스프링 밸런스(40)가 설치된다. 스프링 밸런스(40)에 대하여는 후술한다.
포스트(20)는 본체(61)의 상단에 상하로 직선이동 가능하게 연결된다. 포스트(20)는 원통 형상일 수 있으며, 내부에 웨이트 밸런스(30)를 포함한다.
웨이트 밸런스(30)를 포함한 포스트(20)를 더욱 상세하게 설명한다. 포스트(20) 내부는 지지대(35)가 위치한다. 지지대(35)는 베이스(15)에 고정되고 베이스(15)는 본체(61)에 설치된다. 실시예에 따라서는 베이스(15)는 본체(61) 내부에 설치될 수 있다. 지지대(35)는 직사각형의 형태일 수 있다. 포스트(20)는 지지대(35)를 기초로 하여 상하로 이동 가능하다. 지지대(35) 내부는 웨이트 밸런스(30)가 내재된다. 웨이트 밸런스(30)는 웨이트(31), 웨이트컨테이너(32), 도르레(34) 및 케이블(33)을 포함할 수 있다. 웨이트(31)는 웨이트컨테이너(32)에 담겨질 수 있으며, 실시예에 따라서 웨이트컨테이너(32)는 회전바퀴에 의하여 지지대(35) 내부에서 상하로 원활하게 이동할 수 있다. 지지대(35)의 상단에는 도르레(34)가 위치한다. 도르레(34)에는 케이블(33)이 걸림된다. 케이블(33)의 일단은 웨이트컨테이너(32)의 일측에 연결된다. 케이블(33)의 타단은 지지대(35)에 이동 가능하게 결합된 포스트(20)의 내면에 연결된다. 포스트(20)가 상방향 또는 하방향으로 이동하면 도르레(34) 작용에 의하여 웨이트(31)와 웨이트컨테이너(32)는 하방향 또는 상방향으로 이동한다.
도르레(34)에 걸림되는 케이블(33)의 일단에 연결된 헤드부와 타단에 연결된 웨이트(31)의 무게는 동일한 것이 바람직하다. 즉 무게의 균형을 이루는 것이 바람직하다. 참고로 본 실시예에서 헤드부는 포스트(20), 제1아암(21), 제2아암(22), 헤드프레임(24), 피지지체연결부(25) 및 피지지체(26)를 포함한다.
무게 균형의 결과, 포스트(20)는 요구되는 위치에 자연스럽게 머물 수 있으며, 포스트(20)를 상방향으로 이동시킬 때 큰 힘을 필요로 하지 않고, 하방향으로 이동시킬 때 무게의 영향을 적게 받는다.
본 명세서에서는 포스트(20) 내부에 위치하며, 지지대(35) 상단에 위치하는 도르레(34)가 포함된 부분을 회전부(50)라 정의한다. 회전부(50)에 대해서는 후술한다.
포스트(20)가 지지대(35)를 기초로 하여 상하로 이동 가능하기 위하여 포스트(20)와 지지대(35) 사이에 예컨대, 레일부(39)가 설치될 수 있다. 일실시예에 따르면 레일부(39)는 길게 형성된 프레임(37)과 프레임(37) 상에 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 이동블럭(38)으로 이루어진 엘엠 가이드(LM Guide)일 수 있다. 본 실시예에서는 포스트(20)의 내벽에 이동블럭(38)이 설치되고, 지지대(35)의 외벽에 프레임(37)이 설치된다.
본 실시예에서 본체(61)에는 포스트(20)와 일정 간격을 두고 스프링 밸런스(40)가 설치된다. 구체적으로 본체(61)의 상단 또는 내부에 베이스(15)가 설치되고 베이스(15)에 포스트(20)를 지탱하는 지지대(35)와 스프링 밸런스(40)가 설치된다. 스프링 밸런스(40)는 실시예에 따라서는 케이스(41), 케이스(41) 내부에 내장 설치되는 드럼(42), 드럼(42)에 권회되는 케이블(33a), 드럼(42)에 감겨져 복원력을 제공하는 태엽스프링(43)을 포함한다. 드럼(42)의 내경은 일측에서 타측으로 갈수록 확장되도록 테이퍼지게 형성되며, 그 외주면에 케이블(33a)이 권회되는 나선형의 요홈부(44)를 형성한다. 드럼(42)은 케이스(41)의 내부에 회전 가능한 구조로 회전축(45)에 결합된다. 스프링 밸런스(40)는 장력조절이 가능하며 장력을 조절하기 위하여 장력조절장치(미도시)를 구비한다.
스프링 밸런스(40)의 작용을 설명한다. 중량물이 지지된 케이블(33a)이 당겨지면 드럼(42)이 케이블(33a)의 풀림방향으로 회전되면서 태엽스프링(43)을 감게 된다. 케이블(33a)을 당기는 힘은 거리에 관계없이 작용하게 된다. 이는 감겨진 케이블(33a)이 테이퍼진 드럼(42)의 요홈부(44)로부터 이탈되는 과정에서 내경의 차이가 있기 때문이다. 즉 케이블(33a)이 당겨지는 힘에 비례하여 케이블(33a)이 드럼(42)의 요홈부(44)로부터 풀리는 단면적이 작아지므로 항상 일정한 장력을 유지한 채로 중량물을 지지할 수 있다.
본 실시예에 의하면 웨이트 밸런스(30)는 스프링 밸런스(40)와 케이블(33a)로 연결된다. 웨이트 밸런스(30)에 있어서, 중량물인 헤드부의 무게와 균형을 맞추기 위하여는 웨이트(31)가 많이 필요하다. 포스트(20) 내부는 공간이 협소하여 웨이트(31)를 많이 저장할 수 없다. 많은 웨이트(31)를 저장하려면 포스트(20)의 부피가 커져야 하는데 이는 외관상 좋지 않다. 따라서 스프링 밸런스(40)를 웨이트 밸런스(30)에 연결함으로써 웨이트 밸런스(30)가 무게를 적게 가져가면서, 나머지 무게를 스프링 밸런스(40)가 가져가도록 하여 중량물과 무게 균형을 맞추게 된다.
또한, 웨이트 밸런스(30)에 스프링 밸런스(40)를 연결하는 구조의 장점은 HIFU 장치에 있어서 트리트먼트 헤드(26)를 교체하게 되어 헤드부의 무게가 변경되는 경우 종래기술은 포스트(20) 내부에 웨이트(31)를 재조정하기 위하여 장치를 분해하거나 HIFU 장치의 구조나 설계를 재변경해야 하는 번거로움이 있다.
그러나 본 발명의 실시예에 의하면 스프링 밸런스(40)에 설치된 장력조절장치로써 간편하게 스프링 밸런스(40)의 장력을 조절할 수 있으므로, 트리트먼트 헤드(26)를 다른 종류의 것으로 교체하더라도 장치의 구조나 설계를 변경할 필요가 없다.
제1아암(21)의 일단은 포스트(20)의 상단에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된다. 본 명세서에서는 제1아암(21)과 포스트(20)가 연결되는 부분을 회전부(50)라 정의한다. 회전부(50)를 구성하는 포스트(20)의 상단에는 수직한 샤프트(51)가 결합되고 샤프트(51)의 원주면에는 베어링(52)이 끼워져 있다. 제1아암(21)의 일단는 구멍이 형성되어 있으며 이 구멍에 베어링(52)과 샤프트(51)가 삽입되는 구조로 포스트(20)와 제1아암(21)이 연결된다. 이 구조는 전술한 도르레(34)를 포함하는 회전부(50)와는 구조가 상이하지만, 양 회전부(50)는 동일한 구조의 잠금장치를 포함한다. 잠금장치의 구조는 후술한다.
제1아암(21)의 타단은 제2아암(22)의 일단과 연결된다. 제1아암(21)과 제2아암(22)이 연결되는 부분은 제1아암(21)과 포스트(20)가 연결되는 부분과 구조가 같다. 본 명세서에서는 제1아암(21)과 제2아암(22)이 연결되는 부분도 회전부(50)라 정의한다.
제2아암(22)의 타단은 헤드프레임(24)과 힌지부(27)를 통하여 힌지 연결된다. 헤드프레임(24)은 피지지체(26)를 둘러싸도록 바(Bar)를 휘어놓은 형상이다. 헤드프레임(24)의 상단부 중앙에는 제2힌지연결부(24a)가 형성되어 있다. 힌지부(27)는 제1힌지연결부(23)와 제2힌지연결부(24a)를 포함하며 제1힌지연결부(23)와 제2힌지연결부(24a)는 힌지핀으로 연결된다. 제1힌지연결부(23)의 일단은 제2아암(22)의 타단에 좌우로 회전 가능하게 연결되는데 이 구조도 역시 포스트(20)와 제1아암(21)이 연결되는 회전부(50)와 구조가 같다. 따라서 제1힌지연결부(23)의 일단과 제2아암(22)의 타단이 연결되는 부분도 본 명세서에서는 회전부(50)라고 정의한다. 또한, 헤드프레임(24)은 수평축인 힌지핀을 중심으로 상하로 회전 가능하다. 따라서 헤드프레임(24)과 제1힌지연결부(23)가 연결된 구조도 역시 포스트(20)와 제1아암(21)이 연결되는 부분인 회전부(50)와 구조가 같다. 따라서 헤드프레임(24)과 제1힌지연결부(23)가 연결된 부분도 회전부(50)라고 정의한다. 결국 헤드프레임(24)은 두 개의 회전부(50)를 통하여 좌우 회전(R1)뿐만 아니라 상하 회전(R2)도 가능하다.
헤드프레임(24)의 양 단부에는 피지지체연결부(25)가 수직축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된다. 피지지체연결부(25)는 링의 형상이며 일측과 타측이 각각 헤드프레임(24)의 양 단부와 연결된다. 여기의 연결도 역시 전술한 포스트(20)와 제1아암(21)이 연결되는 회전부(50)와 구조가 유사하다. 본 명세서에서는 피지지체연결부(25)와 헤드프레임(24)이 연결되는 부분도 회전부(50)라 정의한다.
피지지체연결부(25)에는 피지지체(26)가 연결된다. 피지지체연결부(25)가 헤드프레임(24)과 연결되는 회전부(50)와 같은 위치에 피지지체(26)의 양 측면이 연결된다. 피지지체연결부(25)의 링 형상은 핸들의 역할을 수행할 수 있다. 피지지체연결부(25)와 피지지체(26)는 서로 구속되어 함께 동일한 축을 중심으로 상하 회전한다. 따라서 피지지체연결부(25)를 상하 회전시키면, 피지지체(26)도 함께 상하로 회전된다.
본 실시예에서는 6 개의 회전부(50)를 구비하고 있으며 이 회전부(50)에 의하여 포스트(20)의 직선이동과 포스트(20)에 연결된 장치들의 회전이 가능하다.
회전부(50)는 모두 잠금장치를 포함한다. 잠금장치는 포스트(20)의 직선이동 및 제1아암(21), 제2아암(22), 헤드프레임(24) 및 피지지체연결부(25)의 회전을 가능하게 하거나 상기 직선이동 및 상기 회전을 구속할 수 있다. 잠금장치의 구조는 실시예에 따라서는 마그네틱 클러치의 구조일 수 있고, 솔레노이드 밸브의 구조를 가질 수도 있다. 마그네틱 클러치는 회전을 구속하는 장치다. 그 구조는 예컨대 샤프트, 샤프트에 끼워지는 제1디스크와 제2디스크를 포함할 수 있다. 예컨대 지지대 상단에 설치된 도르레(34)와 관련해서는 제1디스크는 움직임이 고정된 것이고, 제2디스크는 도르레(34)에 고정된 것일 수 있다. 포스트(20)와 제1아암(21)과 관련해서는 제1디스크는 포스트(20)에 고정되고, 제2디스크는 제1아암(21)에 고정될 수 있다. 마그네틱 클러치는 전원공급부 및 제어부와 전기적으로 연결되며, 전원공급부로부터 전류를 공급받아 구동되고 제어된다. 마그네틱 클러치는 초기상태에서는 자력을 갖고 있으며, 제1 및 제2디스크가 서로 붙어서 상대 회전이 구속되어 잠금 상태가 된다. 그러나 전류가 흐르면 제1디스크와 제2디스크에 자성을 잃게 되며, 잠금 상태가 해제되어 상대 회전이 가능하다. 전술한 예를 보면 잠금 상태에서는 도르레(34)가 고정되므로 포스트(20)의 상하이동이 구속되고, 포스트(20) 상에서 제1아암(21)의 좌우 회전이 구속된다.
본 실시예에서 6 개의 회전부(50) 각각은 잠금장치를 구비하며, 잠금장치는 전술한 마그네틱 클러치의 구조를 포함하고, 모두 하나의 스위치 조작부와 전기적으로 연결된다. 전기적인 연결은 실시예에 따라서는 전선으로 연결하는 것을 고려할 수 있다. 스위치 조작부는 실시예에 따라서는 피지지체연결부(25)에 설치될 수 있다. 스위치 조작부를 통하여 복수의 잠금장치를 동시에 잠금 해제할 수 있다.
본 실시예에 의하면 사용자는 마그네틱 클러치를 통하여 한 번의 스위치 조작으로 아암들의 잠금 또는 잠금 해제가 가능하다. 예컨대 피지지체연결부(25)를 잡고 피지지체연결부(25) 상에 설치된 스위치 조작부를 통하여 회전부(50) 내의 잠금장치의 잠금 상태를 해제한 뒤에 피지지체(26)를 원하는 위치에 이동시킬 수 있으며 피지지체(26)를 원하는 위치에 위치시키고 다시 스위치를 조작하여 잠금장치를 잠금 상태로 되돌려 피지지체(26)를 고정시킬 수 있다. 잠금 상태와 잠금 해제 상태로의 상호 전환은 스위치 조작부를 원 터치하여 이루어질 수 있다. 이러한 구동 및 위치 제어는 HIFU 장치와 같은 의료장치에 있어서 치료하고자 하는 환자의 목표부위, 예컨대, 암조직 등에 초음파를 집속시키기 위하여 트랜스듀서를 이동시키고 위치시키는데 매우 편리하다.
본 발명에 따른 실시예인 리프트장치는 지지대(35), 지지대(35)에 설치된 도르레(34), 도르레(34)에 걸림되되, 일측에는 웨이트(31)가 연결되고, 타측에는 대상체(36)가 연결될 수 있는 케이블(33) 및 상기 웨이트(31)에 연결되는 스프링 밸런스(40)를 포함한다. 대상체(36)는 전술한 피지지체(26)와 다름에 주의해야 한다.
본 실시예에서는 스프링 밸런스(40)는 웨이트(31)에 케이블(33a)로 연결된다. 여기의 스프링 밸런스(40)는 장력조절이 가능하되, 장력 조절을 위하여 장력조절장치를 구비할 수 있다. 여기서 대상체(36)는 지지대(35)에 직선이동 가능하게 연결된다. 본 실시예에서는 대상체(36)는 HIFU 장치의 트리트먼트 헤드(26)과 제1아암(21), 제2아암(22), 헤드프레임(24) 및 포스트(20)를 포함한 헤드부이지만 반드시 이에 국한되지 않는다. 포스트(20)는 지지대(35)에 예컨대 엘엠 가이드를 통하여 이동가능하게 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예인 초음파 의료장치(60)는 본체(61)와 본체(61)에 순차적으로 연결된 포스트(20), 제1아암(21), 제2아암(22), 헤드프레임(24), 피지지체연결부(25) 및 피지지체연결부(25)에 부착되는 트리트먼트 헤드(26)를 포함하되, 상기 포스트(20)는 내부에 웨이트 밸런스(30)가 설치되고, 외부에 상기 웨이트 밸런스(30)와 연결되는 스프링 밸런스(40)를 포함한다.
여기서 본체(61)는 예컨대 피지지체(26)로부터 얻은 신호를 처리하는 제어부과 아티큘레이팅 아암 장치(10)을 조작할 수 있는 구동부 등이 내재될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 본체(61) 상단 또는 내부에는 베이스(15)가 설치될 수 있으며 베이스(15)는 지지대(35)와 스프링 밸런스(40)가 설치될 수 있다. 지지대(35) 내부는 웨이트 밸런스(30)가 있고, 외부는 포스트(20)가 둘러싸고 있다.
본 발명에 따른 실시예인 초음파 의료장치(60)는 본체(61), 본체(61)에 직선이동 가능하게 연결된 포스트(20), 포스트(20)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암(21), 제1아암(21)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암(22), 제2아암(22)에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임(24), 헤드프레임(24)에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부(25), 피지지체연결부(25)에 연결된 트리트먼트 헤드(26) 및 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부(50)를 포함한다. 복수의 회전부(50)는 각각 포스트(20) 내부의 도르레(34)를 포함한 부분, 포스트(20)와 제1아암(21)의 연결부분, 제1아암(21)과 제2아암(22)의 연결부분, 제2아암(22)과 제1힌지연결부(23)의 연결부분, 제1힌지연결부(23)와 헤드프레임(24) 상의 제2힌지연결부(24a)의 연결부분, 헤드프레임(24)과 피지지체연결부(25)의 연결부분을 의미한다. 복수의 회전부(50)는 각각 잠금장치를 포함하고, 상기 각각의 잠금장치는 전기적으로 연결된 하나의 스위치를 통하여 잠금상태가 동시에 해제될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시예인 초음파 의료장치(60)는 전술한 초음파 의료장치(60)에 있어서 포스트(20)의 내부에 웨이트 밸런스(30)가 설치되고, 외부에 상기 웨이트 밸런스(30)와 연결되는 스프링 밸런스(40)가 설치될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 HIFU 장치와 같은 초음파 의료기기에 있어서, 초음파를 조사하는 트랜스듀서가 장착된 트리트먼트헤드의 위치를 사용자가 자유롭게 제어할 수 있게 하는 아티큘레이팅 아암 구조를 갖는 모든 장치에 적용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 직선이동 가능하게 연결된 포스트;
    상기 포스트에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암;
    상기 제1아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암;
    상기 제2아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임;
    상기 헤드프레임에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부; 및
    상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부를 포함하되, 상기 복수의 회전부 각각은 잠금장치를 포함하며
    상기 포스트는, 내부에 웨이트 밸런스를 구비하는 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 잠금장치는 상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하거나 상기 직선이동 및 상기 회전을 구속하는 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 잠금장치를 동시에 잠금 해제할 수 있는 스위치 조작부를 추가로 포함한 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 조작부는 상기 복수의 잠금장치와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 잠금장치는 마그네틱 클러치 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 조작부는 상기 피지지체연결부 상에 부착된 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웨이트 밸런스는 스프링 밸런스와 연결된 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스프링 밸런스는, 장력 조절이 가능하되, 상기 장력을 조절하기 위한 장력조절장치를 구비한 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  9. 베이스;
    상기 베이스에 직선이동 가능하게 연결되는 포스트; 및
    상기 포스트에 연결된 제1아암, 제2아암, 헤드프레임, 피지지체연결부를 포함하되, 상기 포스트는 내부에 웨이트 밸런스를 포함하고, 상기 웨이트 밸런스는 케이블에 의하여 본체에 설치되는 스프링 밸런스와 연결된 것을 특징으로 하는 아티큘레이팅 아암 장치.
  10. 지지대;
    상기 지지대에 설치된 도르레;
    상기 도르레에 걸림되되, 일측에는 웨이트가 연결되고, 타측에는 대상체가 연결될 수 있는 케이블; 및
    상기 웨이트에 연결되는 스프링 밸런스
    를 포함하는 리프트장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스프링 밸런스는, 상기 웨이트에 케이블로 연결되는 것을 특징으로 하는 리프트장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스프링 밸런스는, 장력조절이 가능하되, 상기 장력을 조절하기 위하여 장력조절장치를 구비한 것을 특징으로 하는 리프트장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 대상체는, 상기 지지대에 직선이동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 리프트장치.
  14. 본체와 상기 본체에 순차적으로 연결된 포스트, 제1아암, 제2아암, 헤드프레임, 피지지체연결부; 및
    상기 피지지체연결부에 부착되는 트리트먼트 헤드를 포함하되, 상기 포스트는 내부에 웨이트 밸런스가 설치되고, 상기 본체 상에는 상기 웨이트 밸런스와 연결되는 스프링 밸런스가 설치된 것을 특징으로 하는 초음파 의료장치.
  15. 본체;
    상기 본체에 직선이동 가능하게 연결된 포스트;
    상기 포스트에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제1아암;
    상기 제1아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 연결된 제2아암;
    상기 제2아암에 수직축을 중심으로 좌우로 회전 가능하고, 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 헤드프레임;
    상기 헤드프레임에 수평축을 중심으로 상하로 회전 가능하게 연결된 피지지체연결부;
    상기 피지지체연결부에 연결된 트리트먼트 헤드; 및
    상기 직선이동 및 상기 회전을 가능하게 하기 위한 복수의 회전부를 포함하되, 상기 복수의 회전부는 각각 잠금장치를 포함하고, 상기 각각의 잠금장치는 전기적으로 연결된 하나의 스위치를 통하여 잠금 상태가 동시에 해제될 수 있으며
    상기 포스트는 내부에 웨이트 밸런스가 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파 의료장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 웨이트 밸런스와 연결되는 스프링 밸런스가 설치된 것을 특징으로 하는 초음파 의료장치.
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