KR102054002B1 - 집속초음파를 이용한 관절염 치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무릎 부위의 관절염 치료를 위해 초음파를 투과시키는 과정에서 복수의 집속초음파 도자를 이용하여 초음파가 투과되지 못하는 무릎뼈를 피해서 무릎관절사이의 연골부위에 집속형태의 초음파를 조사함으로써, 마사지효과를 통한 통증완화와 연골세포증식을 유도하여 무릎 관절염을 효과적으로 치료할 수 있으며, 사용자의 체형 등의 신체 조건에 따라 복수의 집속초음파 도자의 간격이 신축적으로 가변되도록 함으로써, 사용자의 신체 조건에 관계없이 적용 가능하고, 복수의 집속초음파 도자들의 집속초음파 조사 중에 초음파 충돌현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 집속초음파를 이용한 관절염 치료기에 관한 것이다.

Description

집속초음파를 이용한 관절염 치료기{Medical treatment apparatus for arthritis using focused-ultrasound}

본 발명은 집속초음파를 이용한 관절염 치료기에 관한 것으로, 특히 무릎

부위의 관절염 치료를 위해 초음파를 투과시키는 과정에서 복수의 집속초음파 도자를 이용하여 초음파가 투과되지 못하는 무릎뼈를 피해서 무릎관절사이의 연골부위에 집속형태의 초음파를 조사함으로써, 마사지효과를 통한 통증완화와 연골세포증식을 유도하여 무릎 관절염을 효과적으로 치료할 수 있으며, 사용자의 체형 등의 신체 조건에 따라 복수의 집속초음파 도자의 간격이 신축적으로 가변되도록 함으로써, 사용자의 신체 조건에 관계없이 적용 가능하고, 복수의 집속초음파 도자들의 집속초음파 조사 중에 초음파 충돌현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 집속초음파를 이용한 관절염 치료기에 관한 것이다.

일반적으로, 초음파는 인간이 들을 수 있는 가청 최대 한계 범위를 넘어서는 주파수를 갖는 주기적인 음압(Sound Pressure)을 의미하며 이러한 한계값이 사람마다 다르지만, 일반인의 경우 약 25㎑이다 초음파는 일반적으로 매개체(혹은 매질)를 관통시키거나, 반향파의 측정 또는 집중된 에너지를 공급하는 등 여러 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.

주지된 바와 같이, 1952년 미국 물리의학협의회(America Council of Physical Medicine and Rehabilitation)에서 초음파 치료를 공식 물리치료 도구로서 채택한 이후, 초음파는 근골격계 장애를 지닌 환자의 치료적 목적을 위한 도구로써 다양하게 사용되고 있는데, 이러한 치료용 초음파는 일반적으로 고에너지 고강도 초음파와 저강도 초음파로 나눌 수 있다

여기서, 상기 저강도 초음파는 인접한 세포의 세포막 투과성을 변화시켜 세포안으로 Ca2+ 이온을 유임시킴으로써 세포 내의 Ca2+ 농도를 증가시키고 이러한 세포 내의 변화는 세포의 움직임이나 성장요소 합성을 증가시켜 상처치유에 이로운 영향을 주는 것으로 알려져 있다.

초음파 에너지를 이용한 물리치료기는 미용기기나 일반 물리치료기기가 있으며 이러한 치료기는 시술자가 대상 부위에 초음파 혼을 직접 접촉시켜 시술 또는 마사지하는 방법으로 사용되었다.

종래의 초음파 에너지를 이용한 물리치료기는 LCD 디스플레이부, 키 조작부, 제어부, 초음파 발생부, 온도제어부, 인터페이스부, 전원공급부로 구성된 물리치료기 본체와 상기 인터페이스부에 각각 연결되는 수동 초음파 헤드, 온열패드로 구성되어 있으며, 시술방법은 시술자가 물리치료기 본체에 연결된 수동 초음파 헤드를 대상 부위에 직접 접촉시켜 초음파 물리치료가 끝날 때까지 직접 시술하였다.

기존 초음파를 이용한 물리치료기와 관련된 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-1396285호 "저강도 초음파 관절염 치료기"(등록일자 : 2014.05.12)에 개시된 바와 같이, 저강도의 초음파 트랜스듀서인 프로브를 인체를 밀착시켜 치료목적으로 사용하는 저강도 초음파 관절염 치료기로서, 상기 프로브에 내설되어 온도를 검출하는 온도센서; 상기 프로브에 내설되며 상기 저강도 초음파 관절염 치료기 본체로부터 인가되는 전원에 의해 발열되는 발열부재; 상기 프로브의 양단에 고정되는 탄력부재로 이루어져 상기 인체와 상기 프로브의 밀착상태를 유지시키는 고정밴드; 상기 온도센서 및 상기 발열부재와 전기적으로 연결되며, 전기신호를 통해 상기 프로브를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 초음파의 주파수 대역은 1 ~ 3㎒이며, 상기 인체의 연골에 투사되는 초음파는 0.1 ~ 3.0W/㎠ 인 것이다.

기존 초음파를 이용한 관절염 치료기와 관련된 다른 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2004-0049580호 "관절염 치료를 위한 초음파 물리치료패드"(공개일자 : 2004.06.12)에 개시된 바와 같이, LCD 디스플레이부, 키 조작부, 제어부, 초음파 발생부, 온도제어부, 인터페이스부, 전원공급부로 구성된 물리치료기 본체에 접속되어 환자의 신체 부위를 시술하는 온열 또는 초음파 물리치료 장치로서, 상기 본체의 인터페이스부에 연결되어 전압을 인가받는 온열커넥터(+)와 전압을 인가받는 초음파 발생 커넥터(+)를 구비한 본체연결수단; 상기 본체연결수단내 온열커넥터에 접속되고 중심에 열선을 설치/고정한 열선패드와, 상기 열선패드의 외부를 감싸고 외부 압력이 발생하면 이완되는 탄성패드와, 상기 탄성패드의 외부를 감싸고 습기를 차단하는 방수패드와 상기 방수패드의 일측에 형성되어 접착가능한 벨크로를 구비하여 온열을 발생시키거나 인체의 특정 부위에 고정하는 온열패드; 및 상기 온열패드의 탄성패드 일측 중앙에 일측 윗면이 결합/고정된 티('T')자형 결합부재의 타측을 하부가 개방된 원통형상의 혼 고정부의 윗면 중앙에 형성된 고정홀에 관통/결합시키고, 상기 본체연결수단의 초음파 발생 커넥터(+)와 초음파 압전소자가 연결시키는 연결선을 상기 혼 고정부의 윗면 일측에 형성된 연결홀에 고정시키는 한편, 하부 내주면을 따라 형성된 나사산(-)을 외주면을 따라 나사산(+)이 형성되고 상부가 개방된 원통형상의 초음파 혼에 결합시키며 상기 초음파 혼 내부에는 상기 초음파 압전소자를 안착시켜 초음파를 전달하는 초음파 공급수단으로 구성된 것이다.

그런데, 기존 초음파를 이용한 관절염 치료기는 초음파를 조사하는 중에 초음파가 관절 뼈에 부딪혀 연절 부위에 제대로 조사되지 못할 우려가 있을 뿐만 아니라, 서로 상반된 각도에서 복수의 초음파가 조사될 경우 초음파 충돌 및 상쇄로 인해 제대로 된 치료 효과를 얻기 어려운 단점이 있다.

한국 등록특허공보 제 10-1396285호 "저강도 초음파 관절염 치료기"(등록일자 : 2014.05.12) 한국 공개특허공보 제10-2004-0049580호 "관절염 치료를 위한 초음파 물리치료패드"(공개일자 : 2004.06.12)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 제1목적은 무릎 부위의 관절염 치료를 위해 초음파를 투과시키는 과정에서 복수의 집속초음파 도자(Applicator)를 이용하여 초음파가 투과되지 못하는 무릎뼈를 피해서 무릎관절사이의 연골부위에 집속형태의 초음파를 조사함으로써, 마사지효과를 통한 통증완화와 연골세포증식을 유도하여 무릎 관절염을 효과적으로 치료할 수 있도록 그 구조가 개선된 집속초음파를 이용한 관절염 치료기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 제2목적은 환자의 치료 목적에 따라 복수 단계로 구분하여 환부에 전달하는 집속초음파의 세기 및 조사시간을 임의 설정할 수 있도록 그 구조가 개선된 집속초음파를 이용한 관절염 치료기를 제공하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 제3목적은 복수의 집속초음파 도자들의 집속초음파 조사 중에 초음파 충돌현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 집속초음파를 이용한 관절염 치료기를 제공하는 데 있다.

또, 본 발명의 제4목적은 사용자의 체형 등의 신체 조건에 따라 복수의 집속초음파 도자의 간격이 신축적으로 가변되도록 함으로써, 사용자의 신체 조건에 관계없이 적용 가능한 집속초음파를 이용한 관절염 치료기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 무릎부위를 결속하고 외부 전원이 인가됨에 따라 초음파를 발생시키는 초음파 도자들이 상기 무릎부위의 결속시 무릎뼈를 피해서 양측의 오목한 부위에 위치하도록 상기 초음파 도자들을 서로 이격되게 연결하는 연결띠와; 상기 초음파 도자들에 순차적으로 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 연결띠의 양단부를 신체 부위에 결속시키기 위한 결속수단; 및 상기 초음파 도자들 간의 간격을 신축 및 복원 가능하게 연결시키는 연결수단;을 구비하고, 상기 연결수단은 상기 초음파 도자들을 연결하는 연결띠 부위가 각각 외경차를 갖는 대경부와 소경부로 분할된 구조로 형성되고, 상기 소경부가 상기 대경부 내로 삽입 가능한 구조를 가지며, 상기 각 분할된 대경부와 소경부의 경계 부위를 연결하는 스프링부재가 각각 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 초음파 도자들은 원형구조로서, 집속초음파 형태로 초음파를 조사하기 위해 상측이 오목한 형태로 구성된 집속초음파 소자부와, 상기 집속초음파 소자부의 외측에 마련되고 평평한 평면 형태의 투광창으로 구성된다.

상기 결속수단은 사용자의 허벅지부위를 감싸도록 결속되며 연결띠의 양단부에 마련된 플레시블한 소재의 연결끈을 구속하도록 감싸는 결속밴드를 구비한다.

상기 전원 공급부는 각각의 초음파 도자에 전원을 공급하는 과정에서 초음파의 충돌 현상이 예방되도록 상기 초음파 도자들에 릴레이방식으로 전원을 순차적으로 공급하는 것이다.

상기 초음파 도자의 초음파 출력주파수는 0.2~1.0Mhz인 것이다.

상기 연결띠의 중간부위에는 스페이스블록이 더 구비된 것이다.

상기 초음파 도자는 0.2~0.8W/㎠의 출력 세기를 갖는 것이다.

본 발명은 집속초음파를 발진 조사하는 초음파 도자들이 무릎뼈를 피해서 무릎 좌,우 양측 오목한 부위에 위치하도록 배치시키고 결속수단을 이용하여 신체 부위에 견고하게 지지할 수 있으므로, 무릎뼈를 피해서 연골부위에 집속초음파를 조사하여 관절연골을 효과적으로 자극하여 퇴행성관절염을 치료할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 초음파 도자들에 전원을 릴레이방식으로 순차적으로 공급함으로써, 초음파들의 충돌을 회피할 수 있는 이점을 갖는다.

그리고, 본 발명은 연결수단을 이용하여 사용자의 체형 등의 신체 조건에 따라 복수의 집속초음파 도자의 간격이 신축적으로 가변되도록 함으로써, 사용자의 신체 조건에 관계없이 적용이 가능해지는 이점을 갖는다.

또, 본 발명은 초음파 주파수의 세기와 치료 시간을 임의로 조절할 수 있으므로, 환자의 치료 목적에 따라 효율적으로 치료할 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 집속초음파를 이용한 관절염 치료기의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 연결띠와 초음파 도자의 사시도.
도 3은 본 발명 초음파 도자의 개략적 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 사용상태도.
도 5는 본 발명 연결수단의 다른 변형예를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 스프링부재의 신장상태를 보인 도면.

본 발명에 따른 집속초음파를 이용한 관절염 치료기는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 사용자의 결속하고 외부 전원이 인가됨에 따라 초음파를 발생시키는 초음파 도자(200)들이 상기 무릎부위의 결속시 무릎뼈를 피해서 양측의 오목한 부위에 위치하도록 상기 초음파 도자(200)들을 서로 이격되게 연결하는 연결띠(100)와, 상기 초음파 도자(200)들에 순차적으로 전원을 공급하는 전원 공급부(300)와, 상기 연결띠(100)의 양단부를 신체 부위에 결속시키기 위한 결속수단, 및 상기 초음파 도자(200)들 간의 간격을 신축 및 복원 가능하게 연결시키는 연결수단으로 구성된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 연결띠(100)는 내부에 전원 공급부(300)의 전원이 각 초음파 도자(200)들에 공급되도록 전선(310)이 내장되고, 복수의 초음파 도자(200)가 서로 이격되게 배치된다.

상기 연결띠(100)는 상기 전원 공급부(300)의 전선(310)이 내장되도록 내부에 중공이 형성된 구조를 갖는다.

상기 연결띠(100)의 양단부에는 플렉시블한 소재의 연결끈(110)이 구비된다.

상기 전원 공급부(300)는 각각의 초음파 도자(200)들에 전원을 공급하는 과정에서 초음파의 충돌 현상을 예방하도록 전원이 순차적으로 공급되도록 한다.

예를 들어 도면상의 우측에서 좌측으로 배치되는 초음파 도자(200)들을 제1,2,3,4초음파 도자(210,220,230,240)라 칭할 경우, 전원 공급부(300)는 제1초음파 도자(210)에 먼저 전원이 공급되어 초음파를 조사한 후에 제1초음파 도자(210)에 전원 공급이 차단되면서 제2초음파 도자(220)에 전원이 공급되며, 이어서 제2초음파 도자(220)의 전원 공급이 차단되면서 제3초음파 도자(230)에 전원이 공급되고, 이후에 제4초음파 도자(240)에 전원이 공급되며, 다시 순차적으로 제1초음파 도자(210)에 전원이 공급되어 복수의 초음파 도자(200)들에 릴레이방식으로 전원이 공급된다.

이는, 초음파를 무릎관절 사이의 연골 부위에 조사하는 중에 다른 초음파 도자(200)에서 조사된 초음파와 충돌되는 현상을 예방하기 위해 각각의 초음파 도자(200)에 순차적으로 전원을 공급하도록 한다.

예를 들어 각각의 초음파 도자(200)들에 전원이 공급되는 시간이 0.5초씩 전원이 공급되고, 초음파 조사시간이 10분일 경우, 각 초음파 도자(200)들의 초음파 조사 회수는 각각 300번씩 조사된다.

상기 전원 공급부(300)는 연결띠(100) 내에 내장되고 무선 또는 유선으로 충전 가능한 배터리(305)와, 상기 배터리(305)의 전원을 초음파 도자(200)들에 공급하기 위한 전선(310)으로 구성된다.

또한, 연결띠(100)에는 각 초음파 도자(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)가 내장되고, 외측에는 초음파 도자(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 설정하기 위한 버튼이 마련된다.

사용자는 상기 버튼의 조작을 통해 치료 시간 및 단계를 설정할 수 있으며, 상기 제어부(400)는 전원공급부(300)의 배터리(305)를 통해 공급되는 전원을 전선(310)을 통해 각 초음파 도자(200)들에 전달하고 초음파 출력으로 변환하고 각각의 초음파소자부에 단계적인 초음파를 발진시키는 기능을 수행하게 된다.

또한, 제어부(400; MCU)를 통해 시스템을 제어하되, 버튼을 조작하면, 제어부(400)를 통해 초음파 에너지의 생성을 위해 파형을 발생시키고, 디지털 회로가 발생시킨 파형을 4개의 초음파 도자(200)들에 순차적으로 조사하도록 타이밍 컨트롤을 하고, 아날로그 회로가 생성된 초음파 에너지를 치료용 목적에 적합하도록 전류 증폭하게 된다.

상기 초음파 도자(200)는 좌,우 양측에 2개씩 총 4개로 마련되며, 무릎 좌,우 양측의 오목한 부위에 밀착될 정도의 크기에 적합한 직경 2.0~2.5cm의 작은 원형 단면 구조로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 집속초음파 형태로 초음파를 조사하기 위해 상측이 오목한 형태로 구성된 집속초음파 소자부(202)와, 상기 집속초음파 소자부(202)의 외측에 마련되고 평평한 평면 형태의 투광창(204)으로 구성된다.

또한, 상기 초음파 도자(200)는 0.2~0.8W/㎠의 출력 세기를 가지며, 0.2~1.0Mhz의 초음파 출력주파수를 발생시키고, 환자의 치료목적(재활, 치료)에 따라 복수 단계로 주파수 출력 세기를 가변되게 공급할 수 있다.

여기서는 출력 세기는 4단계로 구분하도록 설정할 수 있으나, 가정용으로 공급되는 한정된 경우에는 출력세기를 고정시켜 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 초음파 도자(200)는 사용자의 설정에 따라 초음파 조사시간을 5분~ 30분 사이의 범위 내에서 설정할 수 있으나, 바람직하게는 5분미만일 경우에는 사용 효율이 저하되고 20분을 초과할 경우에는 그 효과가 크게 향상되지 못하므로, 5분~ 20분이내 범위내에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 결속수단은 사용자의 허벅지부위를 감싸도록 결속되며 상기 연결띠(100)의 양단부를 구속하도록 감싸는 결속밴드(600)를 구비한다.

상기 결속밴드(600)는 착탈 가능하도록 양측 단부에 벨크로가 구비되어 있으며, 상기 결속밴드(600)를 이용하여 사용자의 허벅지부위를 결속하는 과정에서 상기 연결띠(100)의 연결끈(110)을 감싸도록 결합시켜 연결띠(100)가 무릎부위로부터 흘러내리지 않도록 지지한다.

상기 연결수단은 무릎 두께 등의 사용자의 신체적 조건에 따라 상기 초음파 도자(200)들 간의 간격이 가변되도록 상기 연결띠(100)가 인장력을 갖도록 신축성이 강한 소재(예를 들어 고무소재)로 구성되거나, 상기 초음파 도자(200)들 사이의 연결띠(100) 부분에 복수의 주름으로 구성되어 신축 및 복원 가능한 주름부(510)가 각각 구비된 것이다.

또한, 상기 연결수단의 다른 변형 예로는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 도자(200)들을 연결하는 연결띠(100) 부위가 각각 분할된 구조로 형성되고, 상기 각 분할된 경계 부위를 연결하는 스프링부재(520)가 각각 구비된 것을 채용할 수 있다.

상기 스프링부재(520)는 분할된 연결띠(100)의 경계부위를 연결하며, 분할된 연결띠(100)간의 간격을 신축적으로 연결하여 사용자의 신체 변화에 따라 간격이 가변되게 조절되도록 한다.

이 경우, 상기 연결띠(100)는 분할된 부위가 대경부(532)와 소경부(534)로 구성되어, 도 5에 도시된 바와 같이 평상시(스프링부재(520)의 수축시)에는 소경부(534)의 분할 부위가 대경부(532) 내에 삽입 가능하며, 도 6에서와 같이 무릎부위에 밀착시(스프링부재(520)의 신장시) 소경부(534)와 대경부(532)가 서로 분리 가능한 구조를 갖는다.

이로 인해, 평상시 소경부(534)의 단부가 대경부(532) 내에 삽입됨에 따라 외관상 분리된 부위가 노출되지 않게 된다.

상기한 연결수단은 사람의 무릎 두께 등의 신체 조건이 서로 다르기 때문에, 초음파 도자(200)들 사이의 간격을 사용자의 신체 체형(무릎의 두께)에 적합하게 초음파 도자(200)들 사이의 간격을 가변시킬 수 있게 되어 초음파가 투과되지 못하는 무릎뼈를 피해서 사용자가 의자에 앉은 상태(무릎이 접힌 상태)에서 무릎의 좌,우 양측 오목한 부위에 초음파 도자(200)를 배치시킬 수 있게 한다.

미설명 부호 "120"은 연결띠(100)의 중간부위에 마련되어 우측의 제1,2초음파 도자(210,220)과 좌측의 제3,4초음파 도자(230,240) 사이를 구분하며 간격을 이격되게 구분하여 무릎부위를 감쌀 때 무릎부위의 정 중앙에 위치하도록 식별하기 위한 스페이스블록(120)을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은, 사용자가 무릎 부위가 접히도록 의자에 앉은 상태에서 초음파젤을 무릎 부위에 도포한 후에, 연결띠(100)의 중간부위가 접힌 무릎부위의 전면부를 밀착되게 감싸도록 결합시키고, 연결띠(100)의 양단부에 마련된 각각의 연결끈(110)을 사용자의 허벅지 양측 길이방향으로 길게 배치한 후에, 연결끈(110)을 결속밴드(600)로 감싸도록 허벅지부위를 결속하면, 연결끈(110)이 결속밴드(600) 내에 감겨져 고정되도록 함으로써, 연결띠(100)의 무릎부위 이탈을 방지할 수 있다.

이때, 초음파 도자(200)는 서로 이격된 간격을 갖도록 배치되며 무릎이 접힌 상태에서 좌,우 양측의 오목한 무릎부위에 위치하게 되므로, 전원 공급부(300)의 전원이 전선(310)을 통해 각각의 초음파 도자(200)들에 릴레이방식으로 순차적으로 공급됨에 따라 무릎뼈를 피해서 무릎관절과 관절 사이의 연골 부위에 집속초음파를 조사할 수 있게 된다.

상기한 초음파 도자(200)들은 전원 공급부(300)의 전원이 인가됨에 따라 릴레이방식으로 순차적으로 연골 부위에 집속초음파를 조사하게 되며, 이로 인해 복수의 초음파 도자(200)가 서로 다른 각도에서 초음파를 조사하더라도 초음파의 충돌 및 상쇄 현상을 회피할 수 있으며, 집속초음파의 파형 특성상 기존 평평한 초음파 조사시 발생되는 연골부위의 상,하측으로의 유실을 방지하도록 집속초음파 소자부(202)가 오목하게 형성되어 연골부위를 통과하도록 초음파가 조사됨으로써, 기존 레이디얼 방식의 초음파 조사방식보다 더 효율성을 갖게 된다.

또한, 상기 연결수단은 사용자의 신체 체형 변화시 각각의 초음파 도자(200)들 간의 간격을 가변시킬 수 있도록 한 것으로, 앞서 설명한 바와 같이 초음파 도자(200)들 사이에 마련된 주름부(510)를 이용하여 복수의 주름들이 가지는 신축력과 복원력을 이용하여 초음파 도자(200)들 간의 간격을 가변되게 조절할 수 있으며, 이로 인해 연결띠(100)가 사용자의 무릎 전면부를 감싸는 형태로 결합될 경우 무릎 전면부의 원호 길이에 대응되는 길이를 갖도록 신장되거나 축소된다.

그리고, 사용자는 사용 목적에 따라 초음파의 주파수 세기를 0.2~0.8W/㎠의 출력으로 0.2~1.0Mhz의 초음파 출력주파수 범위 내에서 조절할 수 있으며, 치료 시간도 5~30분 이내 범위 내에서 임의 조절할 수 있다.

상기 초음파 출력이 0.2W/㎠ 미만일 경우 연골부위의 세포 분열 증식 효과가 미비하고, 0.8W/㎠를 초과할 경우에는 오히려 관절 연골부위의 연골세포가 손상될 우려가 있으며 이로 인해 연골부위의 세포 분열 증식을 오히려 억제시키는 단점이 있다.

상기 초음파 출력주파수 범위 0.2~1.0Mhz는 초당 200,000~1,000,000번의 초음파 진동을 수행하게 되며, 연골부위의 세포를 자극하기 적합한 진동수를 갖는다.

상기한 집속초음파가 무릎 연골 부위에 조사됨에 따라 연골세포에 효율적으로 자극을 주어 통증완화와 세포 활성화를 극대화할 수 있게 되어 퇴행성 관절염을 치료하는 이점을 갖는다.

상기한 치료과정이 완료된 후에는 사용자의 허벅지부위를 결속하고 있는 결속밴드(600)의 결속상태를 해제함으로써, 연결끈(110)의 구속상태를 해제시켜 초음파 도자(200)들과 무릎부위의 밀착상태를 해제시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 집속초음파를 발진 조사하는 초음파 도자(200)들이 무릎뼈를 피해서 무릎 좌,우 양측 오목한 부위에 위치하도록 배치시키고 결속수단을 이용하여 신체 부위에 견고하게 지지할 수 있으므로, 무릎뼈를 피해서 연골부위에 집속초음파를 조사하여 관절연골을 효과적으로 자극하여 퇴행성관절염을 치료할 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 초음파 도자(200)들에 전원을 릴레이방식으로 순차적으로 공급함으로써, 초음파들의 충돌을 회피할 수 있는 이점을 갖는다.

그리고, 본 발명은 연결수단을 이용하여 사용자의 체형 등의 신체 조건에 따라 복수의 집속초음파 도자(200)의 간격이 신축적으로 가변되도록 함으로써, 사용자의 신체 조건에 관계없이 적용이 가능해지는 이점을 갖는다.

또, 본 발명은 초음파의 출력 세기와 치료 시간을 임의로 조절할 수 있으므로, 환자의 치료 목적에 따라 효율적으로 치료할 수 있는 이점을 갖는다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 연결띠 110 : 연결끈
120 : 스페이스블록 200 : 초음파 도자
202 : 집속초음파 소자부 204 : 투광창
210,220,230,240 : 제1,2,3,4초음파 도자
300 : 전원 공급부 305 : 배터리
310 : 전선 400 : 제어부
510 : 주름부 520 : 스프링부재
532 : 대경부 534 : 소경부
600 : 결속밴드

Claims (7)

1. 사용자의 무릎부위를 결속하고 외부 전원이 인가됨에 따라 초음파를 발생시키는 초음파 도자(200)들이 상기 무릎부위의 결속시 무릎뼈를 피해서 양측의 오목한 부위에 위치하도록 상기 초음파 도자(200)들을 서로 이격되게 연결하는 연결띠(100)와;
   상기 초음파 도자(200)들에 순차적으로 전원을 공급하는 전원 공급부(300)와;
   상기 연결띠(100)의 양단부를 신체 부위에 결속시키기 위한 결속수단; 및
   상기 초음파 도자(200)들 간의 간격을 신축 및 복원 가능하게 연결시키는 연결수단;을 구비하고,
   상기 연결수단은 상기 초음파 도자(200)들을 연결하는 연결띠(100) 부위가 각각 외경차를 갖는 대경부(532)와 소경부(534)로 분할된 구조로 형성되고, 상기 소경부(534)가 상기 대경부(532) 내로 삽입 가능한 구조를 가지며, 상기 각 분할된 대경부(532)와 소경부(534)의 경계 부위를 연결하는 스프링부재(520)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 초음파 도자(200)들은 원형구조로서,
   집속초음파 형태로 초음파를 조사하기 위해 상측이 오목한 형태로 구성된 집속초음파 소자부(202)와,
   상기 집속초음파 소자부(202)의 외측에 마련되고 평평한 평면 형태의 투광창(204)으로 구성된 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결속수단은 사용자의 허벅지부위를 감싸도록 결속되며 연결띠(100)의 양단부에 마련된 플레시블한 소재의 연결끈(110)을 구속하도록 감싸는 결속밴드(600)를 구비한 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 전원 공급부(300)는 각각의 초음파 도자(200)에 전원을 공급하는 과정에서 초음파의 충돌 현상이 예방되도록 상기 초음파 도자(200)들에 릴레이방식으로 전원을 순차적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 초음파 도자(200)의 초음파 출력주파수는 0.2~1.0Mhz인 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결띠(100)의 중간부위에는 스페이스블록(120)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 초음파 도자(200)는 0.2~0.8W/㎠의 출력 세기를 갖는 것을 특징으로 하는 집속초음파를 이용한 관절염 치료기.

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