KR101791210B1 - Device for generating high intensity focused ultrasound - Google Patents

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KR101791210B1 KR1020140114579A KR20140114579A KR101791210B1 KR 101791210 B1 KR101791210 B1 KR 101791210B1 KR 1020140114579 A KR1020140114579 A KR 1020140114579A KR 20140114579 A KR20140114579 A KR 20140114579A KR 101791210 B1 KR101791210 B1 KR 101791210B1
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윤성태
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주식회사 파나시
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N7/02—Localised ultrasound hyperthermia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body

Abstract

고강도 집속 초음파 생성 장치는, 초음파 전달 매질로 채워지는 초음파 전달 공간을 형성하는 하우징, 상기 초음파 전달 공간에 배치되는 초음파 트랜스듀서, 그리고 상기 초음파 트랜스듀서에서 발생하는 열에 의한 상기 초음파 전달 매질의 팽창을 수용할 수 있도록 하기 위해 상기 초음파 전달 공간의 부피가 가변될 수 있도록 작용하는 부피 조절부를 포함한다. 부피 조절부가 구비됨으로써, 열 팽창에 의한 초음파 전달 매질의 부피 증가를 효과적으로 수용할 수 있어 초음파 전달 공간의 압력이 지나치게 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 그에 따라 고강도 집속 초음파 생성 장치의 안정적인 작동이 보장될 수 있고 내구성이 향상될 수 있다.The high intensity focused ultrasound generating apparatus includes a housing defining an ultrasound transmission space filled with an ultrasound transmission medium, an ultrasound transducer disposed in the ultrasound transmission space, and a housing accommodating the expansion of the ultrasound transmission medium due to heat generated in the ultrasound transducer. The volume of the ultrasonic wave transmitting space may be varied. Since the volume control unit is provided, volume increase of the ultrasonic wave transmission medium due to thermal expansion can be effectively accommodated, and the pressure of the ultrasonic wave transmission space can be prevented from rising excessively, thereby ensuring stable operation of the high intensity focused ultrasonic wave generator And durability can be improved.

Description

고강도 집속 초음파 생성 장치{Device for generating high intensity focused ultrasound}[0001] The present invention relates to a high intensity focused ultrasound generating device,

본 발명은 고강도 집속 초음파를 생성하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating high-intensity focused ultrasonic waves.

초음파는 20㎑ 이상의 주파수를 갖는 파동을 의미하는 것으로 의료 분야에서 환부에 대한 진단 및 치료를 위해 사용되기도 하고 피부 미용을 위해 사용되기도 한다.Ultrasound means a wave having a frequency of 20 kHz or higher. It may be used for diagnosing and treating a lesion in a medical field or for skin care.

고강도로 집속된 형태의 초음파를 고강도 집속 초음파(HIFU, high intensity focused ultrasound}라고 하며 이러한 고강도 집속 초음파를 생성하는 장치를 고강도 집속 초음파 생성 장치라고 한다.A high intensity focused ultrasound is called a high intensity focused ultrasound (HIFU). A device for generating such a high intensity focused ultrasound is called a high intensity focused ultrasound generating device.

일반적인 고강도 집속 초음파 생성 장치는 초음파를 방출하는 초음파 트랜스듀서를 내장하며, 방출된 초음파를 특정한 영역에 집속하여 해당 영역에 에너지가 집중되도록 하여 온도 상승을 유발시키도록 작용한다.A typical high-intensity focusing ultrasonic wave generating device includes an ultrasonic transducer that emits ultrasonic waves and focuses the emitted ultrasonic waves in a specific region to concentrate energy in the corresponding region, thereby causing a rise in temperature.

종래의 고강도 집속 초음파 장치는 초음파 트랜스듀서가 직선 이동을 하면서 집속 초음파가 단일의 직선 궤적으로 이루도록 구성되었기 때문에, 집속 초음파의 활용에 제한이 있었으며 치료 효과의 극대화가 어려운 한계가 있었다.Since the conventional high-intensity focusing ultrasonic apparatus is configured such that the ultrasonic transducer is linearly moved and the focused ultrasonic waves are formed into a single linear trajectory, there is a limit to the use of focused ultrasonic waves, and it is difficult to maximize the therapeutic effect.

한국 공개특허공보 10-2012-0128277Korean Patent Publication No. 10-2012-0128277

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 집속 초음파의 활용 범위를 확대하고 치료 효과를 극대화할 수 있는 고강도 집속형 초음파 생성 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-intensity focusing type ultrasound generating apparatus capable of expanding the use range of focused ultrasound and maximizing the therapeutic effect.

본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치는, 전원을 공급받아 초음파 진동을 생성하는 초음파 트랜스듀서, 상기 초음파 트랜스듀서를 이동시키기 위한 동력을 생성하는 액추에이터, 그리고 상기 액추에이터의 동력을 상기 초음파 트랜스듀서로 전달하여 상기 초음파 트랜스듀서가 이동하도록 하는 동력 전달 어셈블리를 포함한다. 상기 동력 전달 어셈블리는 상기 초음파 트랜스듀서가 서로 나란한 제1 및 제2 직선 궤적을 포함하는 이동 궤적을 따라 이동하도록 상기 초음파 트랜스듀서를 이동시키도록 형성된다.The high intensity focused ultrasound generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic transducer for generating ultrasonic vibration by receiving power, an actuator for generating power for moving the ultrasonic transducer, And a power transmission assembly for transferring the ultrasound transducer to the ducer. The power transmission assembly is configured to move the ultrasonic transducer so that the ultrasonic transducer moves along a moving trajectory including first and second linear trajectories parallel to each other.

상기 제1 및 제2 직선 궤적은 길이방향으로 어긋나도록 배열될 수 있으며, 상기 이동 궤적은 상기 제1 및 제2 직선 궤적의 끝단을 각각 연결하는 제1 및 제2 시프트 궤적을 더 포함할 수 있다.The first and second straight line trajectories may be arranged to be shifted in the longitudinal direction, and the moving trajectory may further include first and second shift traces connecting the ends of the first and second straight line trajectories, respectively .

상기 동력 전달 어셈블리는 상기 액추에이터의 구동력을 전달받아 상기 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동하는 구동 유닛, 상기 구동 유닛의 이동을 가이드하는 가이드 유닛, 그리고 상기 초음파 트랜스듀서가 장착되며 상기 구동 유닛에 의해 구동되어 상기 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동하는 피구동 유닛을 포함할 수 있다.The power transmission assembly includes a drive unit that receives the driving force of the actuator and moves in the same locus as the movement locus, a guide unit that guides movement of the drive unit, and a drive unit that is driven by the drive unit And a driven unit moving in the same locus as the movement locus.

상기 피구동 유닛은 상기 구동 유닛으로부터 비접촉 방식으로 동력을 전달받을 수 있다.The driven unit can receive power from the drive unit in a non-contact manner.

상기 구동 유닛은 제1 자석을 포함할 수 있고, 상기 피구동 유닛은 상기 제1 자석과 이격되는 상태로 배치되어 상기 제1 자석과의 인력에 의해 상기 제1 자석과 동일한 궤적으로 이동하는 제2 자석을 포함할 수 있다.The driving unit may include a first magnet, and the driven unit may be disposed apart from the first magnet and moved by the attraction force with the first magnet in the same locus as the first magnet, Magnets may be included.

상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이에는 분리판이 배치될 수 있다.A separation plate may be disposed between the first magnet and the second magnet.

상기 피구동 유닛은 상기 제2 자석의 상부에 체결되는 커버 부재를 포함할 수 있고, 상기 커버 부재의 상면에는 상기 분리판의 하면에 접촉하는 접촉 돌기가 형성될 수 있다.The driven unit may include a cover member coupled to an upper portion of the second magnet, and a contact protrusion contacting the lower surface of the separation plate may be formed on an upper surface of the cover member.

상기 가이드 유닛은 상기 제1 및 제2 직선 궤적과 각각 나란한 방향으로 연장되는 제1 및 제2 가이드 레일을 포함할 수 있고, 상기 구동 유닛은 상기 제1 및 제2 가이드 레일과 각각 체결될 수 있는 제1 및 제2 후크를 포함할 수 있다.The guide unit may include first and second guide rails extending in a direction parallel to the first and second linear trajectories, and the drive unit may be coupled to the first and second guide rails, respectively, And may include first and second hooks.

상기 초음파 트랜스듀서가 상기 제1 직선 궤적 상에 있는 경우 상기 제2 후크는 상기 제2 가이드 레일에서 이탈되고 상기 제1 후크가 상기 제1 가이드 레일에 체결되어 가이드될 수 있고, 상기 초음파 트랜스듀서가 상기 제2 직선 궤적 상에 있는 경우 상기 제1 후크는 상기 제1 가이드 레일에서 이탈되고 상기 제2 후크가 상기 제2 가이드 레일에 체결되어 가이드될 수 있다.When the ultrasonic transducer is on the first linear locus, the second hook may be detached from the second guide rail and the first hook may be guided by being fastened to the first guide rail, and the ultrasonic transducer The first hook may be detached from the first guide rail and the second hook may be guided by being coupled to the second guide rail when the second hook is on the second linear locus.

본 발명에 의하면, 초음파 트랜스듀서가 두 개의 직선 궤적으로 포함하는 이동 궤적을 따라 이동하도록 구성됨으로써, 초음파의 활용 범위가 크게 확대될 수 있다.According to the present invention, since the ultrasonic transducer is configured to move along the movement trajectory including two linear trajectories, the application range of the ultrasonic wave can be greatly expanded.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 구동 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 구동 유닛과 피구동 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 초음파 트랜스듀서의 이동 궤적을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 제어 관계를 보여주는 블록도이다.1 is a schematic view of a high-intensity focused ultrasound generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a drive unit of a high-intensity focused ultrasound generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining the operation of the driving unit and the driven unit of the high-intensity focusing ultrasonic wave generating apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining movement trajectories of an ultrasonic transducer of a high-intensity focused ultrasonic wave generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing the control relationship of the high-intensity focused ultrasound generating apparatus according to the embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치는 전원을 공급받아 초음파 진동을 생성하는 초음파 트랜스듀서(200)를 포함한다. 초음파 트랜스듀서(200)는 펄스 형태의 전원을 공급받아 초음파를 생성하며, 예를 들어 압전 세라믹으로 형성되는 압전 소자로 구현될 수 있다.The high intensity focused ultrasound generating apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic transducer 200 that generates ultrasonic vibration by receiving power. The ultrasonic transducer 200 generates an ultrasonic wave by receiving a pulse-shaped power source, and may be realized as a piezoelectric device formed of, for example, a piezoelectric ceramic.

예를 들어, 도 1을 참조하면, 하우징(100)은 초음파 전달 공간(101)을 형성하며, 초음파 전달 공간(101)은 초음파 전달 매질로 채워진다. 초음파 전달 매질은 초음파 전달 특성이 양호한 임의의 물질일 수 있으며, 예를 들어 물일 수 있다.For example, referring to FIG. 1, the housing 100 forms an ultrasonic transmission space 101, and the ultrasonic transmission space 101 is filled with an ultrasonic transmission medium. The ultrasound transmission medium may be any material with good ultrasonic transmission characteristics, for example water.

초음파 트랜스듀서(200)가 초음파 전달 공간(101) 내에 배치된다. 이때, 초음파 트랜스듀서(200)는 이동하면서 원하는 지점에 초음파를 집속할 수 있도록 이동 가능하게 설치될 수 있다.An ultrasonic transducer (200) is disposed in the ultrasonic transmission space (101). At this time, the ultrasonic transducer 200 can be movably installed so as to focus the ultrasonic wave at a desired point while moving.

액추에이터(300)는 초음파 트랜스듀서(200)를 이동시키기 위한 동력을 생성한다. 예를 들어, 액추에이터(300)는 모터일 수 있다. 이하에서 액추에이터(300)를 모터로 칭하기로 한다.The actuator 300 generates power for moving the ultrasonic transducer 200. For example, the actuator 300 may be a motor. Hereinafter, the actuator 300 will be referred to as a motor.

동력 전달 어셈블리(400)는 모터(300)의 동력을 초음파 트랜스듀서(200)로 전달하여 초음파 트랜스듀서(200)가 이동하도록 한다.The power transmission assembly 400 transmits the power of the motor 300 to the ultrasonic transducer 200 to allow the ultrasonic transducer 200 to move.

한편, 초음파 트랜스듀서(200)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 케이블(201)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 케이블(201)은 초음파 트랜스듀서(200)와 회로 기판(203)에 각각 연결될 수 있으며, 회로 기판(203)은 연결 케이블(205)를 통해 컨트롤 보드(control board)(500)에 연결될 수 있다.Meanwhile, a power supply cable 201 for supplying power to the ultrasonic transducer 200 may be provided. For example, the power supply cable 201 may be connected to the ultrasonic transducer 200 and the circuit board 203, respectively, and the circuit board 203 may be connected to the control board 500 .

이때, 하우징(100)과 그 내부에 배치되는 초음파 트랜스듀서(200)는 단일의 카트리지(catridge) 형태로 구성될 수 있으며, 모터(300) 및 컨트롤 보드(500)는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 형태로 형성된 케이스(600) 내에 배치될 수 있다.At this time, the housing 100 and the ultrasonic transducer 200 disposed therein may be configured in a single cartridge type. The motor 300 and the control board 500 may be a single body, And may be disposed in the case 600 formed in the shape of FIG.

하우징(100)의 선단부는 개구를 가지도록 형성될 수 있으며, 커버 부재(103)가 이 개구를 덮도록 하우징(100)의 선단부에 체결될 수 있다. 커버 부재(103)는 초음파를 잘 전달하는 재질로 형성될 수 있다. 초음파 트랜스듀서(200)의 진동에 의해 생성된 초음파는 커버 부재(103)를 통과하여 원하는 방향으로 나아가게 된다. 생성된 초음파가 커버 부재(103)의 외측의 원하는 지점에 집속되도록 형성될 수 있다.The front end of the housing 100 may be formed to have an opening and the cover member 103 may be fastened to the front end of the housing 100 so as to cover the opening. The cover member 103 may be formed of a material that transmits ultrasonic waves well. Ultrasonic waves generated by the vibration of the ultrasonic transducer 200 pass through the cover member 103 and travel in a desired direction. And the generated ultrasonic waves may be formed so as to be focused at a desired point outside the cover member 103. [

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치의 동력 전달 어셈블리(400)에 대해 설명한다.Hereinafter, a power transmission assembly 400 of a high intensity focused ultrasound generating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

동력 전달 어셈블리(400)는 초음파 트랜스듀서(200)가 서로 나란한 제1 및 제2 직선 궤적으로 포함하는 이동 궤적을 따라 이동하도록 초음파 트랜스듀서(200)를 이동시킨다.The power transmission assembly 400 moves the ultrasonic transducer 200 so that the ultrasonic transducer 200 moves along the moving trajectory included in the first and second linear trajectories parallel to each other.

구체적으로, 도 5를 참조하면, 이동 궤적은 서로 나란한 제1 및 제2 궤적(11, 13)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 직선 궤적(11, 13)은 길이방향(도 4에서 X축 방향)으로 어긋나도록 배열될 수 있다. 그리고 이동 궤적은 제1 및 제2 직선 궤적(11, 13)의 끝단을 각각 연결하는 제1 및 제2 시프트 궤적(12, 14)를 더 포함할 수 있다. 초음파 트랜스듀서(200)는 제1 직선 궤적(11)을 따라 직선 이동한 후 그 끝단에서 제1 시프트 궤적(12)을 따라 제2 직선 궤적(13)으로 이동되고, 다시 제2 직선 궤적(13)을 따라 직선 이동한 후 그 끝단에서 제2 시프트 궤적(14)을 따라 제1 직선 궤적(11)으로 복귀한다. 이러한 과정이 반복됨으로써 직선 2열 궤적이 구현될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 5, the movement trajectory may include first and second trajectories 11, 13 that are parallel to each other. At this time, the first and second straight line traces 11 and 13 may be arranged to be shifted in the longitudinal direction (X-axis direction in FIG. 4). The movement locus may further include first and second shift loci 12 and 14 connecting the ends of the first and second rectilinear loci 11 and 13, respectively. The ultrasonic transducer 200 linearly moves along the first linear locus 11 and then moves to the second linear locus 13 along the first shift locus 12 at the end thereof and then moves to the second linear locus 13 And then returns to the first linear locus 11 along the second shift locus 14 at the end thereof. By repeating this process, a straight two-row trajectory can be realized.

동력 전달 어셈블리(400)는 구동 유닛(410), 가이드 유닛(430) 그리고 피구동 유닛(450)을 포함한다.The power transmission assembly 400 includes a drive unit 410, a guide unit 430, and a driven unit 450.

구동 유닛(410)은 모터(300)의 구동력을 전달받아 위에서 설명한 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동하며, 가이드 유닛(430)은 구동 유닛(410)의 이동을 가이드한다. 초음파 트랜스듀서(200)는 피구동 유닛(450)에 장착되며, 피구동 유닛(450)은 구동 유닛(410)에 의해 구동되어 위에서 설명한 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동한다. 즉, 구동 유닛(410)과 피구동 유닛(450)이 이동 궤적으로 따라 함께 이동하고, 그에 따라 피구동 유닛(450)에 장착된 초음파 트랜스듀서(200)가 이동 궤적을 따라 이동하게 된다.The driving unit 410 receives the driving force of the motor 300 and moves in the same locus as the above-described moving locus, and the guide unit 430 guides the movement of the driving unit 410. The ultrasonic transducer 200 is mounted on the driven unit 450 and the driven unit 450 is driven by the drive unit 410 and moves in the same locus as the above described movement locus. That is, the driving unit 410 and the driven unit 450 move together along the movement locus, and the ultrasonic transducer 200 mounted on the driven unit 450 moves along the movement locus.

피구동 유닛(450)은 구동 유닛(410)으로부터 비접촉 방식으로 동력을 전달받을 수 있다. 비접촉 방식의 동력 전달을 위해, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 유닛(410)은 제1 자석(411)을 포함하고, 피구동 유닛(450)은 제1 자석과 이격되는 상태로 배치되어 제1 자석(411)과의 인력에 의해 제1 자석(411)과 동일한 궤적으로 이동하는 제2 자석(451)을 포함할 수 있다.The driven unit 450 can receive power from the drive unit 410 in a non-contact manner. 1 and 3, the drive unit 410 includes a first magnet 411, and the driven unit 450 is in a state of being separated from the first magnet And a second magnet 451 which is disposed and moves in the same locus as the first magnet 411 by attraction with the first magnet 411.

이때, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분리판(105)이 제1 및 제2 자석(411, 451) 사이에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 자석(411, 451)은 분리판(105)에 의해 비접촉 상태를 유지할 수 있으며, 예를 들어 분리판(105)은 합성수지 사출물로 형성될 수 있다.1 and 3, a separation plate 105 may be disposed between the first and second magnets 411 and 451. In this case, The first and second magnets 411 and 451 can be kept in a noncontact state by the separating plate 105. For example, the separating plate 105 can be formed of a synthetic resin injection molding.

이때, 제2 자석(451)과 분리판(105) 사이에는 커버 부재(457)가 구비될 수 있다. 커버 부재(457)는 제2 자석(451)의 상부에 체결될 수 있으며, 커버 부재(457)의 상면에는 분리판(105)의 하면에 접촉하는 접촉 돌기(458)가 형성된다. 이때, 접촉 돌기(458)는 복수로 구비될 수 있다. 이에 따라 피구동 유닛(450)이 체결 돌기(458)를 통해서 분리판(105)에 접촉되고, 그 결과 접촉 면적이 감소하여 피구동 유닛(450)의 구동 과정에서 발생하는 마찰 저항을 줄일 수 있다.At this time, a cover member 457 may be provided between the second magnet 451 and the separation plate 105. The cover member 457 can be fastened to the upper portion of the second magnet 451 and the contact protrusion 458 is formed on the upper surface of the cover member 457 to contact the lower surface of the separation plate 105. At this time, a plurality of contact protrusions 458 may be provided. Accordingly, the driven unit 450 is brought into contact with the separating plate 105 through the fastening protrusion 458, and as a result, the contact area is reduced, thereby reducing the frictional resistance generated in the driving process of the driven unit 450 .

한편, 피구동 유닛(450)은 제2 자석(451)을 지지하는 지지체(455)를 포함할 수 있고, 지지체(455)에는 횡방향으로 돌출되는 걸림 돌기(456)이 구비될 수 있다. 그리고 하우징(100)의 내면에는 걸림 돌기(456)가 걸리는 걸림턱(108)이 구비될 수 있다. 걸림 돌기(456)가 걸림턱(108)에 올려진 상태에서 피구동 유닛(450)이 이동 궤적으로 따라 이동하게 된다.The driven unit 450 may include a support 455 for supporting the second magnet 451 and the support 455 may be provided with a locking protrusion 456 protruding laterally. The housing 100 may be provided with a latching protrusion 108 for latching the latching protrusion 456 on the inner surface thereof. The driven unit 450 is moved along the movement trajectory in a state where the engaging projection 456 is raised on the engaging protrusion 108. [

이때, 초음파 트랜스듀서(200)는 지지체(455)의 하부에 고정될 수 있다.At this time, the ultrasonic transducer 200 may be fixed to the lower portion of the support 455.

구동 유닛(410)은 가이드 블록(412)과 구동 블록(413)를 포함할 수 있다. 가이드 블록(412)은 그 바닥면에 가이드 슬롯(414)을 구비하며, 구동 블록(413)의 가이드 돌기(415)가 가이드 슬롯(414)에 삽입된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 돌기(415)는 가이드 슬롯(414) 내에서 초음파 트랜스듀서(200)의 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동한다.The driving unit 410 may include a guide block 412 and a driving block 413. [ The guide block 412 has a guide slot 414 on its bottom surface and the guide protrusion 415 of the drive block 413 is inserted into the guide slot 414. 4, the guide protrusion 415 moves in the guide slot 414 in the same locus as the movement locus of the ultrasonic transducer 200. As shown in FIG.

구체적으로, 구동 블록(413)은 모터(300)의 출력축(301)에 나사 결합된다. 모터(300)의 출력축(301)이 구동 블록(413)을 관통하여 삽입되며, 출력축(301)과 구동 블록(413)이 나사 결합된다. 이때, 구동 블록(413)이 회전이 제한되는 상태로 설치됨으로써, 모터(300)의 출력축(301)의 회전에 의해 구동 블록(413)이 슬라이딩을 하게 된다.Specifically, the driving block 413 is screwed to the output shaft 301 of the motor 300. The output shaft 301 of the motor 300 is inserted through the drive block 413 and the output shaft 301 and the drive block 413 are screwed together. At this time, since the driving block 413 is installed in a restricted rotation state, the driving block 413 slides by the rotation of the output shaft 301 of the motor 300.

도 3을 참조하면, 가이드 유닛(430)은 제1 및 제2 직선 궤적(11, 13)과 각각 나란한 방향으로 연장되는 제1 가이드 레일(431)과 제2 가이드 레일(432)를 포함한다. 제1 및 제2 가이드 레일(431, 432)는 서로 마주하는 상태로 나란하게 배치된다.Referring to FIG. 3, the guide unit 430 includes a first guide rail 431 and a second guide rail 432 extending in parallel to the first and second straight line trajectories 11 and 13, respectively. The first and second guide rails 431 and 432 are arranged side by side facing each other.

한편, 구동 유닛(410)은 제1 및 제2 가이드 레일(431, 432)과 각각 선택적으로 체결될 수 있는 제1 및 제2 후크(417, 418)을 포함한다. 예를 들어, 제1 및 제2 후크(417, 418)는 구동 블록(413)의 양 측면에 각각 구비될 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(200)가 제1 직선 궤적(11) 상에 있는 경우 제2 후크(418)는 제2 가이드 레일(432)에서 이탈되고 제1 후크(417)가 제1 가이드 레일(431)에 체결되어 가이드된다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(200)가 제2 직선 궤적(13) 상에 있는 경우 제1 후크(417)는 제1 가이드 레일(431)에서 이탈되고 제2 후크(418)가 제2 가이드 레일(432)에 체결되어 가이드된다.Meanwhile, the drive unit 410 includes first and second hooks 417 and 418 which can be selectively engaged with the first and second guide rails 431 and 432, respectively. For example, the first and second hooks 417 and 418 may be provided on both sides of the driving block 413, respectively. 3, when the ultrasonic transducer 200 is on the first linear locus 11, the second hook 418 is disengaged from the second guide rail 432 and the first hook 417 Is guided by the first guide rail 431. 4, when the ultrasonic transducer 200 is on the second linear locus 13, the first hook 417 is disengaged from the first guide rail 431, and the second hook 418 Is guided by the second guide rail 432.

본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속형 초음파 생성 장치는 다음과 같이 작동한다.The high-intensity focusing type ultrasound generating apparatus according to the embodiment of the present invention operates as follows.

먼저, 모터(300)가 작동하면 구동 블록(413)과 이에 고정된 가이드 돌기(415)가 이동한다. 이때, 가이드 돌기(415)는 제1 직선 궤적(11)을 따라 이동하며 이때 제1 후크(417)가 제1 가이드 레일(431)에 체결되어 가이드된다. 가이드 돌기(415)가 제1 직선 궤적(11)의 끝단에 도달한 후 가이드 돌기(415)는 제1 시프트 궤적(12)을 따라 이동되며, 이때 모터(300) 및 그 출력축(301)도 구동 블록(413)과 함께 제2 직선 궤적(12)의 위치로 이동한다. 가이드 돌기(4150가 제1 시프트 궤적(12)의 끝단에 도달한 후 가이드 돌기(415)는 제2 직선 궤적(13)을 따라 이동한다. 이때의 가이드 돌기(415)의 이동 방향은 제1 직선 궤적(11)을 따라 이동할 때와는 반대 방향이며, 이는 모터(300)의 반대 방향 회전에 의해 달성될 수 있다. 이때, 가이드 돌기(415)가 제1 시프트 궤적(12)의 끝단에 위치하는 경우 모터(300)가 같은 방향으로 더 이상 작동을 하지 못하게 되어 부하가 생기게 되며 이를 감지하는 센서를 이용하여 모터(300)를 반대 방향으로 구동하여 제2 직선 궤적(13)을 따라 반대 방향으로 이동하도록 할 수 있다. 가이드 돌기(415)가 제2 직선 궤적(13)의 끝단에 도달한 후 가이드 돌기(415)는 제2 시프트 궤적(14)을 따라 이동하게 되며, 이때 모터(300) 및 그 출력축(301)도 구동 블록(413)과 함께 제1 직선 궤적(11)의 위치로 이동한다. 이러한 과정이 반복되면 가이드 돌기(415)가 도 5의 화살표 방향을 따라 순환할 수 있고, 그에 따라 초음파 트랜스듀서(200)가 두 개의 직선 궤적(11, 13)을 포함하는 이동 궤적을 따라 이동하게 된다. 여기서 설명의 편의를 위해 초음파 트랜스듀서(200)의 궤적과 가이드 돌기(415)의 궤적이 동일한 것으로 보았으나, 양자는 크기 및 방향은 동일하나 실제 위치는 상이하다는 것은 쉽게 이해될 수 있다.First, when the motor 300 is operated, the driving block 413 and the guide protrusion 415 fixed thereto move. At this time, the guide protrusion 415 moves along the first linear locus 11, and the first hook 417 is coupled to the first guide rail 431 to be guided. The guide protrusion 415 is moved along the first shift locus 12 after the guide protrusion 415 reaches the end of the first linear locus 11 and the motor 300 and its output shaft 301 are also driven Moves to the position of the second linear locus 12 together with the block 413. The guide protrusion 415 moves along the second linear locus 13 after the guide protrusion 4150 reaches the end of the first shift locus 12. The movement direction of the guide protrusion 415 at this time is the first straight line Is opposite to the direction of movement along the trajectory 11 and can be achieved by an opposite rotation of the motor 300. At this time the guide projection 415 is located at the end of the first shift trajectory 12 The motor 300 is no longer operated in the same direction and a load is generated. By driving the motor 300 in the opposite direction using a sensor for sensing the movement, the motor 300 moves in the opposite direction along the second linear locus 13 After the guide protrusion 415 reaches the end of the second linear locus 13, the guide protrusion 415 is moved along the second shift locus 14 and the motor 300 and its The output shaft 301 is moved to the position of the first linear locus 11 together with the drive block 413 When this process is repeated, the guide protrusion 415 can be circulated along the direction of the arrow in Fig. 5, so that the ultrasonic transducer 200 is moved along the movement trajectory including the two linear trajectories 11 and 13 The trajectory of the ultrasonic transducer 200 and the trajectory of the guide protrusion 415 are assumed to be the same. However, it is easy to understand that the two are the same in size and direction but different in actual position have.

이때, 모터(300)의 작동 방향을 제어하기 위해 복수의 센서(810, 820)를 이용할 수 있다. 예를 들어, 센서(810, 820)는 가이드 돌기(415)가 정해진 지점에 위치하는지를 검출할 수 있는 임의의 센서일 수 있으며, 예를 들어 접촉에 의해 가이드 돌기(415)가 정해진 위치에 있는지를 검출할 수 있는 접촉 센서일 수도 있고 적외선이나 레이더 등을 이용하여 비접촉 방식으로 가이드 돌기(415)가 정해진 위치에 있는지를 검출할 수 있는 비접촉식 센서일 수도 있다.At this time, a plurality of sensors 810 and 820 can be used to control the operation direction of the motor 300. For example, the sensors 810 and 820 may be any sensor capable of detecting whether the guide protrusion 415 is located at a predetermined position, for example, whether or not the guide protrusion 415 is in a predetermined position Contact sensor that can detect whether the guide protrusion 415 is in a predetermined position in a non-contact manner by using infrared rays, a radar, or the like.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 센서(820)는 가이드 돌기(415)가 정해진 제1 위치(P1)에 위치하는지를 검출할 수 있도록 설치되며, 제2 센서(810)는 가이드 돌기(415)가 정해진 제2 위치(P2)에 위치하는지를 검출할 수 있도록 설치될 수 있다. 이때, 컨트롤러(900)는 제1 및 제2 센서(820, 810)의 신호를 기초로 모터(300)의 작동을 제어할 수 있다.5, the first sensor 820 is installed to detect whether the guide protrusion 415 is positioned at the first predetermined position P1, and the second sensor 810 is installed to detect whether the guide protrusion 415 is positioned at the predetermined first position P1. It can be installed so as to detect whether the projection 415 is located at the predetermined second position P2. At this time, the controller 900 may control the operation of the motor 300 based on the signals of the first and second sensors 820 and 810.

도 5를 참조하면, 제1 센서(820)에 의해 가이드 돌기(415)가 제1 위치(P1)에 있는 것으로 검출되면, 컨트롤러(900)는 가이드 돌기(415)가 제1 직선 궤적(11)을 따라 이동하도록 모터(300)를 작동시킨다. 이러한 상태로 모터(300)가 계속 작동하여 가이드 돌기(415)가 제1 직선 궤적(11)의 끝단에 도달하고 그리고 나서 모터(300)가 계속 작동하면서 가이드 돌기(415)가 제1 시프트 궤적(12)을 따라 이동하며, 이때 모터(300) 및 그 구동축(301)이 함께 시프트된다. 그리고 나서, 제2 센서(810)에 의해 가이드 돌기(415)가 정해진 제2 위치(P2)에 도달한 것으로 검출되면, 컨트롤러(900)는 모터(300)가 반대 방향으로 작동하도록 제어하여 가이드 돌기(415)가 제2 직선 궤적(13)을 따라 이동하도록 한다. 이러한 상태로 모터(300)가 계속 작동하면서 가이드 돌기(415)가 제2 직선 궤적(13)의 끝단에 도달하고 그리고 나서 모터(300)가 계속 작동하면서 가이드 돌기(415)가 제2 시프트 궤적(14)을 따라 이동하며, 이때 모터(300) 및 그 구동축(301)도 함께 시프트된다. 그리고 나서, 제1 센서(820)에 의해 가이드 돌기(415)가 정해진 제1 위치(P1)에 도달한 것으로 것으로 검출되면, 컨트롤러(900)가 모터(300)가 다시 반대 방향으로 작동하도록 제어하여 가이드 돌기(415)가 제1 직선 궤적(11)을 따라 이동하도록 한다. 이러한 과정을 반복함으로써 가이드 돌기(415)가 두 개의 직선 궤적(11, 13)을 포함하는 이동 궤적으로 따라 순환하게 된다.5, when the controller 900 detects that the guide projection 415 is in the first position P1 by the first sensor 820, the guide projection 415 moves in the first linear locus 11, The motor 300 is driven to move along the axis of the motor. The motor 300 continues to operate so that the guide projection 415 reaches the end of the first rectilinear trajectory 11 and then the motor 300 continues to operate so that the guide projection 415 moves to the first shift trajectory 12, at which time the motor 300 and its drive shaft 301 are shifted together. Then, when it is detected that the guide projection 415 reaches the predetermined second position P2 by the second sensor 810, the controller 900 controls the motor 300 to operate in the opposite direction, (415) to move along the second linear locus (13). The guide protrusion 415 reaches the end of the second rectilinear trajectory 13 and then the motor 300 continues to operate so that the guide protrusion 415 moves to the second shift trajectory 14, at which time the motor 300 and its drive shaft 301 are also shifted. Then, when it is detected by the first sensor 820 that the guide projection 415 reaches the first predetermined position P1, the controller 900 controls the motor 300 to operate in the opposite direction again So that the guide protrusion 415 moves along the first rectilinear trajectory 11. By repeating this process, the guide protrusion 415 is circulated along the movement locus including the two linear loci 11 and 13.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

100: 하우징
200: 초음파 트랜스듀서
101: 초음파 전달 공간
300: 액추에이터
400: 동력 전달 어셈블리
410: 구동 유닛
430: 가이드 유닛
450: 피구동 유닛
900: 컨트롤러100: Housing
200: Ultrasonic transducer
101: Ultrasonic transmission space
300: Actuator
400: Power transmission assembly
410: drive unit
430: Guide unit
450: driven unit
900: controller

Claims (9)

전원을 공급받아 초음파 진동을 생성하는 초음파 트랜스듀서,
상기 초음파 트랜스듀서를 이동시키기 위한 동력을 생성하는 액추에이터, 그리고
상기 액추에이터의 동력을 상기 초음파 트랜스듀서로 전달하여 상기 초음파 트랜스듀서가 이동하도록 하는 동력 전달 어셈블리를 포함하며,
상기 동력 전달 어셈블리는 상기 초음파 트랜스듀서가 서로 나란한 제1 및 제2 직선 궤적을 포함하는 이동 궤적을 따라 이동하도록 상기 초음파 트랜스듀서를 이동시키도록 형성되고,
상기 동력 전달 어셈블리는
상기 액추에이터의 구동력을 전달받아 상기 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동하는 구동 유닛,
상기 구동 유닛의 이동을 가이드하는 가이드 유닛, 그리고
상기 초음파 트랜스듀서가 장착되며 상기 구동 유닛에 의해 구동되어 상기 이동 궤적과 동일한 궤적으로 이동하는 피구동 유닛을 포함하며,
상기 가이드 유닛은 상기 제1 및 제2 직선 궤적과 각각 나란한 방향으로 연장되는 제1 및 제2 가이드 레일을 포함하고,
상기 구동 유닛은 상기 제1 및 제2 가이드 레일과 각각 체결될 수 있는 제1 및 제2 후크를 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.An ultrasonic transducer which generates ultrasonic vibration by receiving power,
An actuator for generating power for moving the ultrasonic transducer, and
And a power transmission assembly for transmitting the power of the actuator to the ultrasonic transducer to move the ultrasonic transducer,
Wherein the power transmission assembly is configured to move the ultrasonic transducer such that the ultrasonic transducer moves along a moving locus including first and second linear trajectories parallel to each other,
The power transmission assembly
A drive unit that receives the driving force of the actuator and moves in the same locus as the movement locus,
A guide unit guiding movement of the drive unit, and
And a driven unit mounted with the ultrasonic transducer and driven by the drive unit to move in the same locus as the movement locus,
Wherein the guide unit includes first and second guide rails extending in a direction parallel to the first and second straight loci,
Wherein the driving unit includes first and second hooks that can be fastened to the first and second guide rails, respectively. 제1항에서,
상기 제1 및 제2 직선 궤적은 길이방향으로 어긋나도록 배열되며,
상기 이동 궤적은 상기 제1 및 제2 직선 궤적의 끝단을 각각 연결하는 제1 및 제2 시프트 궤적을 더 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.The method of claim 1,
The first and second linear loci are arranged so as to be shifted in the longitudinal direction,
Wherein the movement trajectory further comprises first and second shift traces connecting the ends of the first and second linear trajectories, respectively. 삭제delete 제1항에서,
상기 피구동 유닛은 상기 구동 유닛으로부터 비접촉 방식으로 동력을 전달받는 고강도 집속 초음파 생성 장치.The method of claim 1,
Wherein the driven unit receives power from the drive unit in a non-contact manner. 제4항에서,
상기 구동 유닛은 제1 자석을 포함하고,
상기 피구동 유닛은 상기 제1 자석과 이격되는 상태로 배치되어 상기 제1 자석과의 인력에 의해 상기 제1 자석과 동일한 궤적으로 이동하는 제2 자석을 포함하는 고강도 집속 초음파 생성 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the drive unit includes a first magnet,
Wherein the driven unit includes a second magnet disposed in a state of being spaced apart from the first magnet and moving in the same locus as the first magnet by attraction with the first magnet. 제5항에서,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이에는 분리판이 배치되는 고강도 집속 초음파 생성 장치.The method of claim 5,
And a separation plate is disposed between the first magnet and the second magnet. 제6항에서,
상기 피구동 유닛은 상기 제2 자석의 상부에 체결되는 커버 부재를 포함하고,
상기 커버 부재의 상면에는 상기 분리판의 하면에 접촉하는 접촉 돌기가 형성되는 고강도 집속 초음파 생성 장치.The method of claim 6,
Wherein the driven unit includes a cover member fastened to an upper portion of the second magnet,
And a contact projection is formed on an upper surface of the cover member to contact the lower surface of the separator plate. 삭제delete 제1항에서,
상기 초음파 트랜스듀서가 상기 제1 직선 궤적 상에 있는 경우 상기 제2 후크는 상기 제2 가이드 레일에서 이탈되고 상기 제1 후크가 상기 제1 가이드 레일에 체결되어 가이드되고,
상기 초음파 트랜스듀서가 상기 제2 직선 궤적 상에 있는 경우 상기 제1 후크는 상기 제1 가이드 레일에서 이탈되고 상기 제2 후크가 상기 제2 가이드 레일에 체결되어 가이드되는 고강도 집속 초음파 생성 장치.The method of claim 1,
Wherein when the ultrasonic transducer is on the first linear locus, the second hook is disengaged from the second guide rail and the first hook is guided by being fastened to the first guide rail,
Wherein when the ultrasonic transducer is on the second straight line locus, the first hook is detached from the first guide rail and the second hook is guided by the second guide rail.
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