KR101862127B1 - 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기 - Google Patents

노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기에 관한 것으로서, 냉각 기체를 생성하는 본체와, 상기 본체에 의해 생성되는 냉각 기체를 피치료자의 환부에 분사하는 핸드 피스를 구비하는 극저온 치료기에 있어서, 상기 본체는, 냉각 기체를 생성하는 냉각 기체 생성부와, 극저온 치료기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 핸드 피스는, 상기 핸드 피스의 단부에 배치되어 피치료자의 환부에 냉각 기체를 분사하는 가변 노즐형 분사구; 및 상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절하여 냉각 기체의 분사 범위를 조절하는 노즐 조절부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 노즐 조절부를 제어하기 위한 노즐 제어 신호를 전송하고, 상기 노즐 조절부는 상기 노즐 제어 신호에 기초하여 상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절함으로써 냉각 기체의 분사 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기를 제공한다.

Description

노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기{CRYOGENIC PIMPLE THERAPEUTIC DEVICE HAVING NOZZLE CONTROL FUNCTION}
본 발명은 극저온 치료기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이산화탄소의 분사 범위를 정밀하게 제어함으로써 정상 조직에 대한 냉각 기체의 분사로 인한 부작용을 최소화할 수 있는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기에 관한 것이다.
극저온 치료기는, 극저온의 냉각 기체를 피치료자의 환부에 분사함으로써 통증의 완화나 부종 경감 등의 물리 치료에 사용되는 장치이다.
도 1은 종래의 극저온 치료기의 외관을 예시적으로 도시한 것이며, 도 2는 종래 극저온 치료기의 구성을 나타낸 도면이다. 종래의 극저온 치료기는, 냉각 기체 생성부와 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함하는 본체와 냉각 기체를 환부에 분사하는 핸드 피스로 구성된다. 핸드 피스는 케이블에 의해 본체의 냉각 기체 생성부와 연결되어 이로부터 전달되는 냉각 기체를 조작자가 손에 쥐고 환부에 분사함으로써 극저온 치료를 수행하게 된다.
이러한 극저온 치료기는 환부를 낮은 온도로 유지하여 통증의 완화, 부종의 경감 등에 주로 사용되며, 최근에는 피부과에서 피부염, 버짐, 종기, 여드름의 치료에도 활용되고 있다. 피부과의 치료에서 특히 여드름이나 사마귀 등의 치료에서는 환부에 집중적으로 냉각 기체를 분사하여 해당 조직을 얼려 버리는 방식으로 치료를 하게 되는데, 기존 방식에서는 시술자의 손으로 밸브를 개폐하면서 이산화탄소(CO2)를 피부 표면에 분사하는데 시술자의 숙련도에 따라 이산화탄소(CO2)가 도포되는 부위가 환부 밖을 벗어나는 경우가 빈번히 발생한다. 이러한 경우 정상 부위까지 냉각되어 동상 등의 부작용이 발생하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이산화탄소의 분사 범위를 정밀하게 제어함으로써 정상 조직에 대한 냉각 기체의 분사로 인한 부작용을 최소화할 수 있는 극저온 치료기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 냉각 기체를 생성하는 본체와, 상기 본체에 의해 생성되는 냉각 기체를 피치료자의 환부에 분사하는 핸드 피스를 구비하는 극저온 치료기에 있어서, 상기 본체는, 냉각 기체를 생성하는 냉각 기체 생성부와, 극저온 치료기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 핸드 피스는, 상기 핸드 피스의 단부에 배치되어 피치료자의 환부에 냉각 기체를 분사하는 가변 노즐형 분사구; 및 상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절하여 냉각 기체의 분사 범위를 조절하는 노즐 조절부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 노즐 조절부를 제어하기 위한 노즐 제어 신호를 전송하고, 상기 노즐 조절부는 상기 노즐 제어 신호에 기초하여 상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절함으로써 냉각 기체의 분사 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기를 제공한다.
여기에서, 상기 노즐 조절부는, 제어부로부터의 노즐 제어 신호인 모터 제어 신호에 의해 회전하는 구동 모터; 상기 구동 모터와 결합하여 회전하는 제1 기어; 상기 가변 노즐형 분사구의 외주부에 상기 제1 기어와 맞물리도록 형성되어 제1 기어의 회전에 의해 함께 회전하는 제2 기어를 포함하고, 상기 제2 기어는 가변 노즐형 분사구의 외주부에 형성된 나사산과 결합하고, 상기 제2 기어의 회전에 의해 가변 노즐형 분사구의 외주부가 회전함에 따라 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기가 변동될 수 있다.
또한, 상기 핸드 피스는, 상기 핸드 피스의 단부에 배치되어 피치료자의 환부 및 환부 주변 영역에 대한 환부 영상을 획득하는 카메라 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 카메라 모듈에서 획득된 환부 영상에 기초하여 노즐 제어 신호를 전송할 수 있다.
또한, 상기 핸드 피스는, 상기 본체의 냉각 기체 생성부와 가변 노즐형 분사구 사이에 형성된 냉각 기체 통로에 배치되어 냉각 기체 생성부로부터 전송되는 냉각 기체를 상기 제어부로부터의 밸브 제어 신호에 의해 가변 노즐형 분사구로 통과시키거나 차단하는 솔레노이드 밸브; 및 핸드 피스의 외면에 형성되며 사용자의 조작에 의해 동작 제어 신호를 본체의 제어부로 전송하는 동작 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 동작 스위치로부터의 동작 제어 신호에 의해 솔레노이드 밸브를 개방하기 위한 밸브 제어 신호를 전송하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개방에 의해 냉각 기체가 가변 노즐형 분사구로 전달되어 환부로 분사되면서, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 환부 영상에 의해 환부 크기를 결정하고 결정된 환부 크기에 따라 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 결정하는 모터 제어 신호를 전송하여 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 변동시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 이산화탄소의 분사 범위를 정밀하게 제어함으로써 정상 조직에 대한 냉각 기체의 분사로 인한 부작용을 최소화할 수 있는 극저온 치료기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 극저온 치료기는, 카메라 모듈에 의한 환부 영상에 의해 환부 크기를 결정하고 결정된 환부 크기에 상응하도록 냉각 기체의 분사구의 구멍 크기를 조절함으로써 극저온 치료기 시술시 발생할 수 있는 부작용을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 극저온 치료기의 외관을 예시적으로 도시한 것이다.
도 2는 종래 극저온 치료기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기(100)의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 핸드 피스(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 가변 노즐형 분사구(23)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 극저온 치료기(100)의 전체적인 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기(100, 이하 간단히 "극저온 치료기(100)"라 한다)의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 극저온 치료기(100)는, 본체(10)와 핸드 피스(20)를 구비한다.
본체(10)는 냉각 기체 생성부(11) 및 제어부(12)를 포함한다.
냉각 기체 생성부(11)는, 냉각된 이산화탄소(CO2) 기체(이하, "냉각 기체"라 함)를 생성하여 핸드 피스(20)를 통해 피치료자의 환부에 냉각 기체를 분사하도록 하는 수단이다. 냉각 기체 생성부(11)는 종래 기술에 의해 알려진 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 이는 본 발명의 직접적인 목적은 아니므로 여기서는 상세 설명은 생략한다.
제어부(12)는, 극저온 치료기(100)의 전체적인 동작을 제어하는 수단으로서, 본 발명과 관련하여서는 특히, 후술하는 바와 같이 핸드 피스(20)의 가변 노즐형 분사구(23, 도 4 참조)의 구멍 크기를 조절하기 위한 노즐 제어 신호를 전송함으로써 환부에 따른 냉각 기체의 분사 범위를 조절할 수 있도록 하는 것을 주요 특징으로 한다.
핸드 피스(20)는, 본체(10)에 의해 생성되는 냉각 기체를 피치료자의 환부에 분사하기 위한 수단으로서, 조작자가 손에 쥐고 환부 주변을 움직이면서 냉각 기체를 환부에 분사함으로써 극저온 치료를 수행하게 된다. 핸드 피스(20)의 일반적인 구성은 종래 기술에 의해 알려져 있는 것이므로 이에 대해서는 상세 설명은 생략하고, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명과 관련된 핸드 피스(20)의 구성을 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 핸드 피스(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 가변 노즐형 분사구(23)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 핸드 피스(20)는, 동작 스위치(21), 솔레노이드 밸브(22), 가변 노즐형 분사구(23), 노즐 조절부(24) 및 카메라 모듈(25)을 구비한다.
동작 스위치(21)는 사용자가 냉각 기체의 분사 여부(온/오프)를 선택할 수 있도록 하기 위한 스위치로서, 핸드 피스(20)의 외면에 형성되며 사용자의 조작에 의해 동작 제어 신호(온/오프)가 본체(10)의 제어부(12)로 전송되고 이에 의해 극저온 치료기(100)의 동작이 시작되거나 중지된다.
솔레노이드 밸브(22)는 본체(10)의 냉각 기체 생성부(11)와 가변 노즐형 분사구(24) 사이에 형성된 냉각 기체 통로에 배치되어 냉각 기체 생성부(11)로부터 전송되는 냉각 기체를 가변 노즐형 분사구(24)로 통과시키거나 차단하는 기능을 수행한다. 솔레노이드 밸브(22)는 제어부(12)로부터의 밸브 제어 신호에 의해 냉각 기체 통로를 개방하거나 폐쇄함으로써 냉각 기체의 통과 또는 차단을 제어한다. 솔레노이드 밸브(22)의 밸브 제어 신호는 동작 스위치(21)가 온으로 된 경우, 제어부(12)에 의해 생성되어 전송된다.
가변 노즐형 분사구(23)는, 핸드 피스(20)의 단부에 배치되어 피치료자의 환부에 냉각 기체를 분사하는 수단이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 가변 노즐형 분사구(23)는, 냉각 기체가 분사되는 구멍의 크기의 변동에 의해 냉각 기체의 분사 범위를 조절할 수 있는 가변 노즐형으로 형성된다. 가변 노즐형 분사구(24)의 구멍 크기는 후술하는 노즐 조절부(24)에 의해 조절된다.
노즐 조절부(24)는, 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절하여 냉각 기체의 분사 범위를 조절하기 위한 수단으로서, 제어부(12)로부터 전송되는 노즐 제어 신호에 의해 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절한다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 노즐 조절부(24)는 구동 모터(241), 제1 기어(242) 및 제2 기어(243)를 구비하며, 노즐지지부재(245a,245b)를 구비한다.
구동 모터(241)는 본체(10)의 제어부(12)로부터의 모터 제어 신호에 기초하여 동작하며, 회전력에 의해 제1 기어(242)를 회전시키는 기능을 수행한다. 모터 제어 신호는 전술한 노즐 제어 신호에 해당하며, 이에 의해 구동 모터(241)가 회전하여 가변 노즐형 분사구(23)의 냉각 기체가 분사되는 구멍의 크기를 조절하게 된다.
제1 기어(242)는 구동 모터(241)와 결합하여 구동 모터(241)와 함께 회전한다. 또한, 제1 기어(242)는 제2 기어(243)와 맞물리도록 형성되어 구동 모터(241)의 회전에 의해 회전함으로써 맞물려 있는 제2 기어(243)도 함께 회전시킨다.
가변 노즐형 분사구(23)는, 냉각 기체가 통과할 수 있는 공급관(244)이 내부에 형성되어 있는데, 공급관(244)의 외주에는 제2 기어(243)의 기어와 맞물리도록 나사산이 형성되어 있다.
이에 의해 제1 기어(242)가 회전하면 제2 기어(243)가 회전하게 되고, 제2 기어(243)가 회전하면 맞물려 있는 나사산과의 작용에 의해 공급관(244)은 전후 방향(도 6에서는 좌우 방향)으로 이동할 수 있다.
공급관(244)이 전후 방향으로 움직이면, 의 왕복에 의해 가변 노즐형 분사구(23)의 크기가 변경될 수 있는데, 이것은 노즐 경사부(23a,23b)와 노즐 지지부재(245a,245b)의 작동에 의한다.
노즐 경사부(23a,23b)는 일단이 공급관(244)에 부착되고, 타단은 개방되어 가변 노즐 분사구(23)의 냉각 기체가 분사되는 구멍을 형성한다. 노즐 경사부(23a,23b)는 일단이 공급관에 부착된 상태에서 일정 범위 회동이 가능하게 부착된다. 또한, 노즐 경사부(23a,23b)는, 공급관(244)쪽으로부터 개방 구멍쪽을 향하여 경사지도록 형성된다.
노즐 지지부재(245a,245b)는 노즐 경사부(23a,23b)의 타단 외주부를 지지하게 배치된다. 노즐 경사부(23a,23b)가 공급관(244)의 전후 방향의 왕복 동작에 따라 도 6을 기준으로 볼 때 좌우로 왕복하게 되면 고정되어 배치된 상기 노즐 지지부재(245a,245b)에 의해 노즐 경사부(23a,23b)가 오무러들거나 벌려짐으로써 가변 노즐형 분사구(23)의 냉각 기체 분사 구멍의 직경이 가변하게 된다.
가변 노즐형 분사구(23)의 직경이 가변될 수 있도록 노즐 내부는 신축성 부재(246)로 분할된 복수개의 부재로 이루어질 수 있다.
다시 도 4를 참조하여 카메라 모듈(25)에 대해 설명한다.
카메라 모듈(25)은, 핸드 피스(20)의 단부에 배치되어 피치료자의 환부 및 환부 주변 영역에 대한 환부 영상을 획득하는 기능을 수행한다. 카메라 모듈(25)은 환부 영상을 획득하여 제어부(12)로 전송하고, 제어부(12)는 환부 영상을 디스플레이부에 표시할 수 있다.
조작자는 디스플레이된 환부 영상을 보고 노즐 제어 신호인 모터 제어 신호를 전송하여 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절할 수 있다.
다른 방법으로는, 제어부(12)는 환부 영상을 종래 알려져 있는 영상 분석 기술에 의해 자동으로 분석하여 치료 대상이 되는 환부의 크기를 결정하고, 결정된 환부의 크기에 따라 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절하는 모터 제어 신호를 자동으로 전송하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 극저온 치료기(100)의 전체적인 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 조작자가 동작 스위치(21)를 누르면, 동작 제어 신호(온)가 제어부(12)로 전달되고, 제어부(12)는 이에 의해 극저온 치료기(100)를 동작시킨다(S100).
우선, 제어부(12)는 냉각 기체를 통과시키기 위한 밸브 제어 신호를 솔레노이드 밸브(22)로 전송하여 솔레노이드 밸브(22)를 개방시킨다(S110).
이와 함께, 카메라 모듈(25)로부터 수신되는 환부 영상을 수신하고 이에 대한 영상 처리를 수행함으로써 환부 크기(면적)를 계산한다(S120,S130,S140). 이는 조작자에 의해 이루어질 수도 있으며 전술한 바와 같은 종래의 영상 분석 기술에 의해 자동으로 계산할 수도 있다.
환부 크기가 결정되면, 환부 크기에 상응하여 냉각 기체가 분사될 수 있도록 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절한다(S150).
이는 전술한 바와 같이 다음과 같은 방식으로 이루어진다. 즉, 제어부(12)가 노즐 제어 신호인 모터 제어 신호를 구동 모터(241)로 전달하고, 구동 모터(241)가 이에 의해 회전하면 제1 기어(242)가 함께 회전하고, 제1 기어(242)의 회전에 의해 가변 노즐형 분사구(23)의 외주부에 형성된 제2 기어(243)가 함께 회전한다. 이에 따라 제2 기어(243)와 맞물려 있는 가변 노즐형 분사구(23)의 외주부에 형성된 나사산에 의해 가변 노즐형 분사구(23)의 외경 부분이 회전하면서 좌우 방향으로 이동하고, 이에 의해 노즐 경사부(23a,23b)가 공급관(244)의 전후 방향으로 이동하되 노즐 지지부재(245a,245b)에 의해 노즐 경사부(23a,23b)가 전후 방향으로 이동하면서 오무러들거나 벌려짐으로써 가변 노즐형 분사구(23)의 냉각 기체 분사 구멍의 직경이 변경된다.
이와 같이 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기가 조절되면서 냉각 기체는 이를 통해 환부에 분사되고 따라서 이산화탄소를 이용한 극저온 치료를 수행할 수 있다.
제어부(12)는 동작 스위치(21)가 눌려졌는지를 다시 판단하고 눌려진 경우에는 단계(S120)로 돌아가서 상기 설명한 바와 같은 과정을 반복한다. 동작 스위치(21)가 눌려지지 않은 경우 솔레노이드 밸드(22)를 오프로 하는 밸브 제어 신호를 솔레노이드 밸브(22)로 전송하여 냉각 기체 통로를 폐쇄시키고 동작을 중지한다(S160,S170,S180).
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
예컨대, 상기 실시예에서, 기어를 이용하여 가변 노즐형 분사구(23)의 구멍 크기를 조절하는 것으로 설명하였으나, 기어 이외의 기타 구성에 의해 분사구(23)의 구멍의 크기를 조절할 수 있는 다른 구성을 사용할 수도 있다.
100...극저온 치료기
10...본체
11...냉각 기체 생성부
12...제어부
20...핸드 피스
21...동작 스위치
22...솔레노이드 밸브
23...가변 노즐형 분사구
24...노즐 조절부
25...카메라 모듈

Claims (5)

  1. 냉각 기체를 생성하는 본체와, 상기 본체에 의해 생성되는 냉각 기체를 피치료자의 환부에 분사하는 핸드 피스를 구비하는 극저온 치료기에 있어서,
    상기 본체는,
    냉각 기체를 생성하는 냉각 기체 생성부와, 극저온 치료기의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 핸드 피스는,
    상기 핸드 피스의 단부에 배치되어 피치료자의 환부에 냉각 기체를 분사하는 가변 노즐형 분사구;
    상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절하여 냉각 기체의 분사 범위를 조절하는 노즐 조절부; 및
    상기 핸드 피스의 단부에 배치되어 피치료자의 환부 및 환부 주변 영역에 대한 환부 영상을 획득하는 카메라 모듈
    을 포함하고
    상기 핸드 피스는,
    상기 본체의 냉각 기체 생성부와 가변 노즐형 분사구 사이에 형성된 냉각 기체 통로에 배치되어 냉각 기체 생성부로부터 전송되는 냉각 기체를 상기 제어부로부터의 밸브 제어 신호에 의해 가변 노즐형 분사구로 통과시키거나 차단하는 솔레노이드 밸브; 및
    핸드 피스의 외면에 형성되며 사용자의 조작에 의해 동작 제어 신호를 본체의 제어부로 전송하는 동작 스위치
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 노즐 조절부를 제어하기 위한 노즐 제어 신호를 전송하고, 상기 노즐 조절부는 상기 노즐 제어 신호에 기초하여 상기 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 조절함으로써 냉각 기체의 분사 범위를 조절하되, 상기 동작 스위치로부터의 동작 제어 신호에 의해 솔레노이드 밸브를 개방하기 위한 밸브 제어 신호를 전송하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개방에 의해 냉각 기체가 가변 노즐형 분사구로 전달되어 환부로 분사되면서, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 환부 영상에 의해 환부 크기를 결정하고 결정된 환부 크기에 따라 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 결정하는 모터 제어 신호를 전송하여 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기를 변동시키는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 조절부는,
    제어부로부터의 노즐 제어 신호인 모터 제어 신호에 의해 회전하는 구동 모터;
    상기 구동 모터와 결합하여 회전하는 제1 기어;
    상기 가변 노즐형 분사구의 외주부에 상기 제1 기어와 맞물리도록 형성되어 제1 기어의 회전에 의해 함께 회전하는 제2 기어;
    상기 제2 기어에 맞물리고, 제2 기어 회전에 따라 전후 왕복 가능한 공급관;
    상기 공급관에 일단이 회동가능하게 부착되는 노즐 경사부; 및
    상기 노즐 경사부의 타단을 지지하는 노즐 지지부재
    를 포함하고,
    상기 구동 모터의 회전에 따라 가변 노즐형 분사구의 구멍 크기가 변동되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 카메라 모듈에서 획득된 환부 영상에 기초하여 노즐 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 기능을 구비하는 이산화탄소 극저온 여드름 치료기.
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