KR102118019B1 - 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지 - Google Patents

고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 다양한 문제점들을 해소하기 위한 발명으로서, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 핸드피스의 사이즈를 대폭 축소시켜 소형화가 가능하도록 할 수 있는 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지를 제공하기 위한 것이다.

Description

고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지{HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND(HIFU) DEVICE AND STAND ALONE TYPE CARTRIDGE DETACHABLY COMBINED WITH HIFU HANPIECE USED TO THE SAME}
본 발명은 고강도의 초음파 에너지를 트랜스듀서를 통해 피부 내 특정 영역의 한곳에 집중시켜 그 초점에서 발생하는 고열을 이용해 조직을 응고시키고 그 응고된 조직에 새로운 피부 조직이 재생되도록 함으로써 피부 미용, 노화 방지 등의 효과를 얻도록 하는 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지에 관한 것이다.
일반적으로 피부의 진피층에 응고 영역을 형성시키고 그 응고 영역에 콜라겐이 생성되어 채워지면서 주름 제거 등의 피부 미용 효과를 얻을 수 있는 시술이 크게 각광을 받고 있는데, 이러한 시술 방식에는 마이크로니들(microneedle) 등을 이용한 침습적인 방식과 초음파 등을 이용한 비침습적인 방식이 대표적이다.
이와 같이 비침습적인 시술을 위하여 초음파가 폭넓게 활용되고 있는데, 통상 HIFU 장비라고 일컬어지는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)를 이용하는 의료기기가 최근 각광받고 있다. 예컨대, 고강도 집속 초음파를 피부 조직 내부에 조사하여 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 등 피부 미용을 위한 시술을 비침습적으로 수행할 수 있다.
일반적으로 널리 쓰이는 피부 미용을 위한 HIFU 장치의 개략적인 구성은 대부분의 경우 공통되는데, 도 1에서는 종래의 HIFU 장치의 구성에 관하여 나타내고 있다.
도 1에 도시된 종래의 HIFU 장치는 본체(50) 및 이와 유선 연결되는 핸드피스로 구성되는데, 상기 본체(50)에는 디스플레이(51), 제어부(52) 및 초음파발생기(53) 등을 포함하고 있다.
상기 핸드피스는 핸드피스 본체(10)와, 상기 핸드피스 본체(10)에 탈착 가능하게 결합하는 소모품인 카트리지(20)를 포함하여 구성된다.
상기 카트리지(20)에는 초음파 에너지를 전달받아 초점 거리에 집속시키는 트랜스듀서(25)가 구비되며, 카트리지(20)가 피부에 접촉한 상태에서 그 접촉된 피부 부위 전체에 고르게 집속 초음파의 조사에 의한 열응고 지점을 형성할 수 있도록 상기 트랜스듀서(25)를 직선 방향으로 이동시키도록 하는 구동장치(11 등)가 별도로 구비되어야 한다.
상기 구동장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 리니어모터(11)와 모터구동축(12)을 핸드피스 본체(10)에 구비하고 카트리지(20)에는 상기 모터구동축(12)과 자석(13) 등에 의해 연결되는 연결구동축(21), 상기 연결구동축에 고정되는 고정부(23) 및 트랜스듀서(25)를 상기 고정부(23)에 고정시키는 트랜스듀서 고정부(24)를 포함하도록 구성될 수 있다.
카트리지(20)는 한 번 결합시켜서 영구적으로 사용하는 것이 아니라 트랜스듀서(25)의 시술 횟수 등에 따라 소모되어 새로운 카트리지로 교체할 수 있어야 하므로(또한 카트리지에 구비되는 트랜스듀서의 초점거리가 정해져 있어서 초점거리에 따라 다양한 종류의 카트리지를 교체할 수 있어야 하므로), 카트리지를 교체할 때마다 핸드피스 본체(10)의 모터구동축(12)과 카트리지(20)의 연결구동축(21)은 자석(13)이나 별도의 연결수단에 의해 연결되어야 비로소 리니어모터(11)의 구동력을 연결구동축(21)이 전달받아서 트랜스듀서(25)를 이동시킬 수 있게 되는 것이다.
그런데, 카트리지(20) 내부에는 트랜스듀서(25)의 초음파 조사가 이루어질 수 있도록 하기 위하여 소정의 액체가 충진되어 있어야 하므로, 카트리지(20) 내부의 연결구동축(21) 등의 동력전달수단이 그 내부의 액체와 차단되어 구비될 수 있도록 벨로즈(22)를 별도로 구비하여야 한다.
이와 같이, 종래의 HIFU 장치는 카트리지 내부의 트랜스듀서를 모터가 직접 구동하는 방식이 아니라 핸드피스 본체에 구비된 모터가 카트리지 내부의 트랜스듀서를 간접적으로 구동하는 방식을 채용하는데, 이는 트랜스듀서의 정밀한 제어를 위하여 리니어모터로서 대부분 DC모터나 스텝모터를 사용하기 때문에 그와 같은 모터의 크기가 커서 카트리지 내부에 수용될 경우 카트리지 자체의 크기가 매우 커지고 카트리지의 폐기와 함께 모터 역시 폐기되어야 하므로 현실적으로 카트리지 내부에 모터를 장착하여 직접 구동 방식으로 구성하는 것이 불가능하기 때문이다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 HIFU 장치의 구성은, 우선 핸드피스 본체에 구비된 모터가 카트리지의 연결구동축을 간접적으로 구동하는 방식이기 때문에 직접적인 구동에 비해 제어의 정밀도가 떨어지고 안정성이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 리니어모터의 특성 상 모터구동축을 전후 방향으로 이동시키기 때문에 리니어모터의 앞쪽 및 뒷쪽에 모터구동축의 이동 공간이 확보되어야 하므로 핸드피스 본체 역시 길이를 길게 하거나 크기를 크게 할 수밖에 없으므로 소형화에 큰 한계가 있는 문제점이 있었다.
특히, 핸드피스 본체(10) 내에 리니어모터(11) 등의 부피가 큰 구성요소들이 구비되어야 하기 때문에 트랜스듀서(25)를 통해 조사되는 초음파 에너지를 제공하는 초음파 발생기와 제어부 등의 구성요소를 핸드피스 본체(10) 내부에 구비시키는 것이 어려우므로, 종래의 HIFU 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(50) 내에 초음파 발생기(53)와 제어부(52) 등의 구성요소를 구비시키는 구성이며 이는 본체(50)와 핸드피스를 연결하는 케이블을 통한 신호의 전달이 이루어질 수밖에 없는 구조로서 케이블을 통한 신호의 전달 과정에서 신호의 손실 등의 문제를 야기할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 카트리지의 경우 내부에 액체가 충진된 상태에서 수분 증발을 최대한 억제할 필요가 있는데, 상기한 바와 같은 종래의 HIFU 장치의 카트리지의 경우 핸드피스 본체의 모터구동축과 연결되어야 하는 연결구동축 등의 동력전달수단이 구비되어야 하기 때문에 벨로즈 등을 통한 수분 손실이 상당히 많이 발생하므로 별도의 밀봉을 위한 구조나 수단이 추가되어야 하는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 HIFU 장치에 관한 선행기술문헌으로는, 출원번호 제10-2015-0026533호, 출원번호 제10-2017-0013457호 및 출원번호 제10-2016-0003984호 등이 공개되어 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 다양한 문제점들을 해소하기 위한 발명으로서, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 핸드피스의 사이즈를 대폭 축소시켜 소형화가 가능하도록 할 수 있는 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체; 상기 카트리지 몸체의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체 내부를 밀폐시키는 밀폐커버; 및 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하여, 상기 핸드피스에 결합되어 전기적 연결이 이루어짐에 따라 상기 카트리지 몸체의 밀폐된 내부에 구비된 상기 압전구동모듈에 의해 상기 트랜스듀서가 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 카트리지 몸체 또는 상기 밀폐커버에 결합하는 보호커버와, 상기 보호커버 내에 구비되어 상기 핸드피스에 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부가 돌출되어 구비하며 실링된 전기선에 의해 상기 압전구동모듈과 전기적으로 연결되어 상기 핸드피스 내에 구비되는 고주파 발생기로부터 전달되는 고주파 신호를 상기 압전구동모듈에 전달하는 PCB부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 압전구동모듈은, 상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되는 구동프레임과, 상기 구동프레임에 결합되어 고주파 신호에 따라 발생되는 압전 초음파에 의하여 구동력을 발생시키는 압전구동부와, 상기 트랜스듀서가 결합되며 상기 압전구동부에서 발생되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 트랜스듀서가 이동할 수 있도록 하는 압전작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 압전구동모듈은, 상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되며 가이드홈을 형성하는 구동프레임과, 상기 구동프레임에 결합되며, 고주파 신호에 따라 초음파를 발생시키는 압전모터와, 상기 압전모터에 일단이 연결되어 상기 압전모터의 초음파에 의해 진동을 발생시키며 타단이 상기 구동프레임의 일측에 고정되는 압전구동축을 구비하는 압전구동부와, 작동몸체부와, 상기 작동몸체부의 일측에 상기 트랜스듀서가 결합되도록 구비되는 트랜스듀서 결합부와, 상기 작동몸체부에 형성되는 코어안착부에 구비되며 상기 압전구동축을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부를 구비하는 압전작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 압전작동부는, 상기 작동몸체부의 타측에 구비되어 상기 작동몸체부의 이동에 따라 상기 구동프레임의 가이드홈을 따라 이동하는 돌출부와, 상기 돌출부의 단부에 구비되는 마그네트를 포함하며, 상기 PCB부는, 상기 압전작동부가 이동함에 따른 마그네트의 이동을 감지하도록 그와 대응되는 위치에 소정 간격으로 구비되는 복수개의 홀센서를 포함하여, 상기 압전작동부의 이동을 상기 복수개의 홀센서를 통해 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되고 그 내부를 밀폐시키며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체; 상기 카트리지 몸체에 결합하는 보호커버; 상기 보호커버 내에 구비되어 상기 핸드피스 결합시 전기적 연결이 이루어지며 고주파 신호를 전달하는 PCB부; 및 상기 카트리지 몸체에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 상기 PCB부에 의해 전달되는 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 관리를 위한 고강도 집속 초음파 장치는, 내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체와, 상기 카트리지 몸체의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체 내부를 밀폐시키는 밀폐커버와, 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하는 독립형 카트리지; 및 일측에 상기 독립형 카트리지가 착탈 가능하도록 결합되도록 하는 카트리지 결합부와, 상기 카트리지 결합부에 상기 독립형 카트리지가 결합됨에 따라 전기적 연결을 제공하는 접속부와, 상기 압전구동모듈에 대한 초음파 발생을 위한 고주파 신호를 발생시키는 고주파 발생기와, 상기 고주파 발생기의 고주파 신호 발생을 제어하는 제어부를 구비하는 핸드피스를 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 압전구동모듈은, 상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되며 가이드홈을 형성하는 구동프레임과, 상기 구동프레임에 결합되며, 고주파 신호에 따라 초음파를 발생시키는 압전모터와, 상기 압전모터에 일단이 연결되어 상기 압전모터의 초음파에 의해 진동을 발생시키며 타단이 상기 구동프레임의 일측에 고정되는 압전구동축을 구비하는 압전구동부와, 작동몸체부와, 상기 작동몸체부의 일측에 상기 트랜스듀서가 결합되도록 구비되는 트랜스듀서 결합부와, 상기 작동몸체부에 형성되는 코어안착부에 구비되며 상기 압전구동축을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부를 구비하는 압전작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 핸드피스는, 내부에 배터리를 수용하는 배터리 수용부를 더 포함하여, 상기 배터리에 의해 전원 공급되어 상기 제어부의 제어에 따른 상기 고주파 발생기의 고주파 신호 발생 및 상기 발생된 고주파 신호의 전달에 따른 상기 독립형 카트리지의 압전구동모듈의 동작이 이루어짐으로써 무선 방식으로 고강도 집속 초음파의 발생 및 상기 고강도 집속 초음파를 조사하는 상기 트랜스듀서의 구동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 핸드피스는, 시술자가 장치의 구동에 대한 조작을 할 수 있도록 구비되는 조작부와, 상기 장치의 구동 상태 관한 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지는, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 트랜스듀서를 구동시키기 위한 구동부의 구성을 카트리지 내부에 밀봉해 버리기 때문에 핸드피스에 구동부를 구비시키지 않아도 되므로 핸드피스의 사이즈를 대폭 축소시켜 소형화가 가능하도록 할 수 있을 뿐만 아니라 소음이 적고 속도가 빠르며 저전압 설계가 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 HIFU 장치의 구성에 대해 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 사시도이고, (b)는 (a)에 도시된 핸드피스에서 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지가 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스로서 무선 방식일 때의 구성에 대해 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 핸드피스 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 독립형 카트리지에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스의 독립형 카트리지에 대한 분해사시도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 독립형 카트리지의 내부 구성을 좀 더 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지에 내장되는 압전구동모듈의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 압전구동모듈의 분해사시도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지를 구비하는 고강도 집속 초음파 핸드피스의 동작에 관하여 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치 및 이에 이용되는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지에 대한 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 관하여 설명한다. 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 핸드피스로서 무선 방식일 때의 구성에 대해 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 핸드피스의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 종래의 HIFU 장치와 같이 핸드피스와 본체를 포함하여 구성될 수 있는데, 본 발명은 종래의 HIFU 장치와 달리 본체에 초음파 발생기와 제어부와 같은 구성을 포함하지 않고 그러한 구성요소들이 핸드피스 내에 구비될 수 있으면서도 핸드피스의 크기를 소형화할 수 있는 특징이 있으며, 심지어 본체에서 전원을 공급받는 것이 아니라 핸드피스 자체로 전원을 위한 배터리를 포함하여 무선 형태로 구현될 수도 있는 특징이 있다. 본 발명에서 본체는 유선의 경우 핸드피스에 전원을 공급하는 역할을 하고 무선의 경우 핸드피스의 충전을 위한 장치로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 핸드피스에 실질적인 핵심 구성요소들이 모두 포함되어 있다고 볼 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치라 함은 핸드피스(독립형 카트리지 포함)의 구성을 중점적으로 하여 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스는 핸드피스 본체(100), 독립형 카트리지(200) 및 상기 카트리지(200) 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)을 포함하여 구성된다.
도 2의 (a)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에서 핸드피스 본체(100)에 독립형 카트리지(200)가 결합된 상태를 나타내고, 도 2의 (b)에서는 상기 핸드피스 본체(100)와 독립형 카트리지(200)가 분리된 상태를 나타낸다.
상기 핸드피스는 별도의 본체(미도시)와 유선으로 연결되도록 구성될 수도 있고 별도의 본체 없이 무선으로 동작하도록 구성될 수도 있다.
도 2에서 도면번호 212는 카트리지(200)의 피시술자의 피부에 접촉되는 부분인 밀착헤드를 나타내고, 도면번호 210은 카트리지 몸체를, 도면번호 211은 핸드피스 결합부를, 그리고 도면번호 102는 카트리지 결합부를 각각 나타낸다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 독립형 카트리지(200)의 카트리지 몸체(210)에 구비되는 핸드피스 결합부(211)가 핸드피스 본체(100)의 전방에 구비되는 카트리지 결합부(102)에 결합됨으로써 독립형 카트리지(200)에 구비되는 PCB와 핸드피스 본체(100)에 구비되는 제어부가 전기적으로 연결되어 핸드피스 본체(100)에 구비되는 상기 제어부의 제어에 따라 카트리지(200) 내부의 트랜스듀서가 이동하고 초음파를 조사할 수 있게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 아래쪽 면이 보이도록 사시도로 나타낸 것인데, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스는 시술자가 장치의 구동에 대한 조작을 할 수 있도록 구비되는 조작부(140)와, 상기 장치의 구동 상태 관한 정보를 표시하는 디스플레이부(130)와, 내부에 배터리를 수용하는 배터리 수용부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
종래의 HIFU 장치의 핸드피스에는 리니어 모터와 같은 구동모터가 상당한 공간을 차지하기 때문에 상기한 바와 같은 조작부와 디스플레이부, 배터리 수용부 등의 구성을 핸드피스에 구현하면서도 소형화를 이루는 것이 불가능하였으나, 본 발명은 리니어 모터 등을 없애고 대신 독립형 카트리지 내부에 압전구동모듈을 구비하도록 함으로써 핸드피스에 고주파 발생기, 제어부, 조작부, 디스플레이부, 배터리 수용부와 같은 구성요소를 구비하면서도 핸드피스 자체의 크기를 소형화하는 것이 가능하다는 특징이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 카트리지(200)와 핸드피스 본체(100)가 전기적인 접속이 이루어지는 것 외에는 서로 연결되는 부분이 없다. 즉 종래의 HIFU 장치와 같이 구동장치의 축이 서로 연결되는 등의 동력 연결 구성이 존재하지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 핸드피스 본체(100)는 그 내부에 고주파 발생기(120)와 상기 고주파 발생기(120)의 고주파 신호 발생을 제어하는 제어부(110)를 구비한다. 그리고 디스플레이(130)와 배터리(154)도 더 포함할 수 있다.
종래의 HIFU 장치의 경우 핸드피스 본체에 리니어모터와 모터구동축이 구비되고 상기 리니어모터를 제어하기 위한 제어보드가 구비되면서 핸드피스 본체에 더 이상의 구성요소를 포함시킬 수가 없었다(도 1 참조). 그만큼 리니어모터 및 모터구동축 등이 핸드피스 내부에서 차지하는 공간이 대부분이기 때문에, 예컨대 트랜스듀서에 전달하는 초음파 발생을 위한 신호를 생성하는 초음파 발생기와 제어부의 구성요소는 핸드피스 본체에 구비될 수 없었고 상기 핸드피스와 연결되는 본체에 구비될 수밖에 없었다.
그러나, 본 발명에 따른 핸드피스 장치에서는 핸드피스 본체(100) 내부에 리니어모터나 모터구동축과 같은 구성요소를 구비하지 않으므로 핸드피스 본체(100)의 내부에 상당한 공간적 여유를 확보할 수 있으므로, 종래의 HIFU 장치의 핸드피스에는 구비되기 어려웠던(그래서 본체에 구비될 수밖에 없었던) 고주파 발생기(120)와 그 고주파 발생기를 제어하기 위한 제어부(110) 등을 핸드피스 본체(100) 내부에 설치할 수 있다는 점에서 본체의 크기를 대폭 축소시키거나 아예 없앨 수도 있고, 그렇게 하면서도 핸드피스의 크기를 오히려 더욱 소형화할 수 있다는 점에서 큰 특장점이 있다.
도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합하는 독립형 카트리지(200)는 내부에 초음파 발생을 위한 유체(W)가 충진되는 카트리지 몸체(210)와, 상기 카트리지 몸체(210)의 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드(212)를 구비하며, 상기 카트리지 몸체(210) 외부에 PCB부(220)를 구비하도록 구성될 수 있다.
상기 카트리지 몸체(210)의 내부에는 트랜스듀서(380) 및 상기 트랜스듀서(380)가 이동하도록 구동시키는 구동수단으로서 압전구동장치(300)가 구비되며, 상기 압전구동장치(300) 및 트랜스듀서(380)는 카트리지 몸체(210) 내부에 충진되는 유체(W) 속에 구비된다.
상기한 독립형 카트리지의 구성에 관한 좀 더 구체적인 내용은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지의 전체 구성을 나타내고, 도 6은 도 5에 도시된 독립형 카트리지의 구성을 분해사시도로써 나타내고 있으며, 도 7은 도 5에 도시된 독립형 카트리지의 내부 구성을 나타내고 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지(200)는, 카트리지 몸체(210), 밀폐커버(230) 및 보호커버(240)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 카트리지 몸체(210) 내부에는 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈(300)을 구비하도록 구성된다.
상기 카트리지 몸체(210)는 내부에 초음파 발생을 위한 유체(W)가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드(212)를 구비하며 상부에 개구부를 형성한다.
상기 밀폐커버(230)는 상기 카트리지 몸체(210)의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체(210) 내부를 밀폐시키도록 구성된다.
상기 압전구동모듈(300)은 상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 밀착헤드(212)를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서(380)를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시킨다.
상기 보호커버(240)는 카트리지 몸체(210)의 일측에 결합되도록 구성될 수도 있고 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 밀폐커버(230)의 상단에 결합되도록 구성될 수 있다.
상기 보호커버(240) 내에는, 핸드피스에 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부(224)가 돌출되어 구비되며 실링된 전기선에 의해 압전구동모듈(300)과 전기적으로 연결되어 핸드피스 몸체(100) 내에 구비되는 고주파 발생기로부터 전달되는 고주파 신호를 상기 압전구동모듈(300)에 전달하는 PCB부(220)를 구비하도록 안착홈부(R)를 구비할 수 있다.
즉, 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)에 의해 유체가 충진되는 내부 공간은 밀폐가 되고 그 외부에 상기한 보호커버(240)가 PCB부(220)를 보호하도록 구비됨으로써 본 발명에 따른 독립형 카트리지가 구현될 수 있다.
밀폐커버(230)에는 윈도우부(232)가 구비되어, 카트리지 몸체(210) 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)과 보호커버(240)에 구비되는 PCB부(220)가 상기 윈도우부(232)를 사이에 두고 서로 마주하도록 구성될 수 있다.
이때 상기 압전구동모듈(300)의 압전작동부(350)일측에는 마그네트(355)가 구비되고 상기 PCB부(220)의 일측에는 상기 마그네트(355)와 마주하도록 홀센서(222)가 구비되어, 상기 압전구동모듈(300)의 동작에 따른 트랜스듀서(380)의 움직임을 상기 마그네트(355)를 통해 상기 홀센서(222)가 센싱을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 대한 좀 더 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
한편, 상기 카트리지 몸체(210)와 상기 밀폐커버(230)에 의해 내부가 완전히 밀폐되도록 하는 구성이지만 예컨대 밀착헤드의 필름이 접착된 부분 등을 통해 내부의 유체가 미세하게 유출되는 경우가 생길 수 있고 그것이 쌓이면 초음파 조사의 신뢰성을 해칠 정도로 유체가 유실될 수도 있다.
이러한 경우에 사용자가 유체를 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)의 밀폐된 내부로 충진시킬 수 있도록(예컨대, 주사기 등을 이용하여 유체를 충진시킬 수 있도록) 유체보충홀(233)을 구비할 수 있고 이때 카트리지 몸체(210) 내부의 공기가 배출될 수 있도록 하는 공기배출홀(234)도 함께 구비할 수 있다.
상기 유체보충홀(233)과 공기배출홀(234)은 하나의 돌출부에 나란히 형성되도록 구성되어 그 부분을 별도의 필름 등으로 밀봉시킴으로써 카트리지 내부를 완전히 밀폐시킬 수 있다.
도 5 내지 도 7에서는 독립형 카트리지가 카트리지 몸체(210)와 밀폐커버(230)가 서로 결합하여 하나의 내부 밀폐형 몸체를 구성하는 것으로 설명하였는데, 이에 한정되지 않고 본 발명에 따른 독립형 카트리지는 카트리지 몸체와 밀폐커버가 하나의 몸체로 형성되는 경우도 포함할 수 있다.
한편, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지 내부에 구비되는 압전구동모듈(300)에 대한 구체적인 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지의 압전구동모듈은, 도 7에 도시된 바와 같이 카트리지 몸체(210) 내부에서 유체(W) 속에 잠긴 상태에서 동작할 수 있도록 압전모터(Piezo-Electric Motor)를 구동부로써 이용한다.
압전모터는 초음파모터라고도 하는데, 크기를 초소형으로 제작할 수 있으면서도 구동전력이 종래의 리니어모터나 DC모터에 비해 훨씬 낮은 장점이 있다.
이러한 압전모터 자체는 종래에도 이용되고 있는 장치인데, 본 출원인은 상기한 바와 같은 압전모터를 HIFU 장치에 적용하여 HIFU 장치에 적합한 성능을 발휘할 수 있도록 압전모터를 이용한 압전구동장치를 개발하였으며, 본 발명은 카트리지의 몸체 내부의 유체 속에 구비되도록 하면서도 압전모터의 구동력에 따른 동작으로 트랜스듀서의 이동을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 압전구동장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따른 독립형 카트리지는, 카트리지 자체에서 트랜스듀서를 직접 구동 방식으로 이동시키면서 매우 정밀하고 안정적인 제어가 가능하도록 하고 트랜스듀서를 구동시키기 위한 구동부의 구성을 카트리지 내부에 밀봉해 버리기 때문에 핸드피스에 구동부를 구비시키지 않아도 될 뿐만 아니라 압전모터를 구비하므로 소음이 적고 속도가 빠르며 저전압 설계가 가능하다는 특장점이 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 압전구동모듈(300)은, 카트리지 몸체(210) 내의 일측에 고정되는 구동프레임(310)과, 상기 구동프레임(310)에 결합되어 상기 고주파 발생기(120)의 고주파 신호에 따라 발생되는 압전 초음파에 의하여 구동력을 발생시키는 압전구동부(330)와, 트랜스듀서(380)가 결합되며 상기 압전구동부(330)에서 발생되는 구동력에 의하여 이동함으로써 상기 트랜스듀서(380)가 이동할 수 있도록 하는 압전작동부(350)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 압전작동부(350)는 트랜스듀서(380)를 결합한 상태로 압전구동부(330)의 압전구동축(341)의 진동에 의하여 상기 압전구동축(341)을 따라서 이동하도록 구성된다.
상기 구동프레임(310)은 프레임 본체(311)와, 상기 프레임 본체(311)의 일측에 구비되는 구동부 결합지지부(313)와, 상기 프레임 본체(311)의 타측에 구비되는 동작지지부(314)를 구비하며, 일단이 상기 구동부 결합지지부(313)에 고정되고 타단이 상기 동작지지부(314)에 고정되는 제1 가이드축(321) 및 제2 가이드축(322)이 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 구비됨이 바람직하다.
상기 구동부 결합지지부(313)에는 몸체결합홈(313a)과 고정홈(313b)이 각각 도 9에 도시된 바와 같이 구비됨이 바람직하며, 상기 몸체결합홈(313a)에 압전구동부(330)가 1차적으로 결합이 되면서 상기 고정홈(313b)에 대해서도 2차적으로 결합이 이루어져서 압전구동부(330)가 상기 구동부 결합지지부(313)에 견고하게 결합이 되도록 할 수 있다.
상기 압전구동부(330)는 핸드피스 본체에 구비되는 고주파 발생기(120, 도 4 참조)의 고주파 신호에 따라 압전 초음파를 발생시키는 압전모터(미도시)와, 상기 압전모터를 내장하며 상기 구동부 결합지지부(313)에 결합하도록 구성되는 구동부결합몸체(331)를 구비하는데, 도 8 및 도 9에서는 상기 구동부결합몸체(331) 내부에 압전모터가 구비되어 있어서 이에 대해서는 도시되지는 않았다.
압전구동부(330)가 구동부 결합지지부(313)에 결합된 상태에서 상기 압전구동부(330)의 압전모터가 초음파 진동을 발생시킴에 따라 구동프레임(310) 전체로 진동이 전달되는데, 이때 상기 구동부 결합지지부(313)의 일측에 도 9에 도시된 바와 같이 사이공간부(A)를 형성함으로써 구동프레임(310) 전체의 진동을 어느 정도 감쇠시키도록 할 수 있으며, 상기 사이공간부(A)에 진동흡수 재질의 부재를 구비시킴으로써 구동프레임(310)에 전달되는 진동이 어느 정도 흡수되도록 하는 것도 가능하다.
구동부결합몸체(331) 내부의 압전모터에는 일단이 연결되어 상기 압전모터의 압전 초음파에 의한 진동을 발생시키며 상기 구동부결합몸체부(331)가 상기 구동부 결합지지부(313)에 결합됨에 따라 타단이 상기 동작지지부(314)에 고정되는 압전구동축(341)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기한 구동부결합몸체(331)의 일측에는 몸체결합부(332) 및 슬라이드핏 결합부(333)가 각각 구비되어, 상기 몸체결합부(332)는 구동부 결합지지부(313)의 몸체결합홈(313a)에 끼워맞춤되어 결합될 수 있고, 이와 동시에 상기 슬라이드핏 결합부(333)는 고정홈(313b)에 슬라이드 핏 방식으로 견고하게 결합될 수 있다.
한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 압전작동부(350)가 압전구동축(341)에 결합되어 상기 압전구동축(341)의 진동에 따라 압전구동축(341)을 따라 이동할 수 있도록 함으로써 상기 압전작동부(350)에 결합된 트랜스듀서(380)가 이동할 수 있도록 구성된다.
상기 압전작동부(350)는, 도 9 도시된 바와 같이 작동몸체부(352)와, 상기 작동몸체부(352)에 구비되어 트랜스듀서(380)가 결합되도록 하는 트랜스듀서 결합부(351)와, 상기 작동몸체부(352)에 형성되는 코어수용부에 구비되며 상기 압전구동축(341)을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축(341)과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축(341)을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부(360)를 포함하도록 구성됨이 바람직하다.
상기 작동몸체부(352)의 일측 단부에는 상기한 트랜스듀서 결합부(351)가 구비되어 상기 트랜스듀서(380)를 수용하도록 하며, 타측 단부에는 칼럼부(354)가 구비되어 앞서 설명한 바 있는 마그네트(355, 도 7 참조)를 수용하도록 구성될 수 있다.
상기 압전작동부(350)의 구동코어부(360)는 그 중심부에 홀(H)을 형성하면서 상기 홀(H)에 상기 압전구동축(341)이 끼워진 상태가 되며 특수한 재질의 금속으로써 제조될 수 있으며 상기 상기 구동코어부(360)의 홀(H)에 압전구동축(341)이 억지끼움으로 끼워진 상태가 아니라 미세하게 간극을 이루도록 상기 압전구동축(341)이 홀(H)을 관통하여 구성되는 것이 바람직하다.
홀(H)과 압전구동축(341) 사이에 미세한 간극이 존재함으로써 상기 압전구동축(341)에서 발생되는 초음파 진동이 구동코어부(360)에 전달되어 상기 압전작동부(350)가 그 진동에 의하여 이동을 할 수 있게 된다.
이때 압전작동부(350)의 이동속도는 제어부(110, 도 3 참조)에 의해서 고주파 발생기(120)에서 발생되는 고주파 신호의 주파수가 제어됨으로써 조절될 수 있다.
주파수가 높을수록 진동이 더 빠르게 일어나므로 압전작동부(350)도 빠르게 이동하게 되고 주파수가 낮을수록 상대적으로 더 느리게 이동하게 된다.
제어부는 시술자의 장치에 대한 조작이나 트랜스듀서의 위치 감지 등에 따라서 주파수를 적절히 제어함으로써 트랜스듀서(380)가 적절한 속도로 이동하도록 할 수 있다.
한편, 압전작동부(350)가 압전구동축(341) 및 구동코어부(360)에 의해서만 이동하도록 하면 진동에 의해 이동하는 특성상 안정적인 이동이 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압전구동장치는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 압전작동부(350)의 작동몸체부(352) 일측에 제1 슬라이드홈(371)과 타측에 제2 슬라이드홈(372)을 구비하여, 상기 제1 슬라이드홈(371)은 제1 가이드축(321)에 끼워지고 제2 슬라이드홈(372)은 제2 가이드축(322)에 끼워지도록 함으로써 상기 압전작동부(350)가 압전구동축(341) 및 구동코어부(360)에 의해 이동할 때 상기 제1 슬라이드홈(371)에 끼워진 제1 가이드축(321)과 상기 제2 슬라이드홈(372)에 끼워진 제2 가이드축(322)에 의해 각각 가이드되어 안정적인 이동이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 제1 슬라이드홈(371) 및 제2 슬라이드홈(372) 대신 상기 제1 가이드축(321)과 제2 가이드축(322)이 각각 구멍에 끼워진 상태로 상기 압전작동부(350)가 이동할 경우, 각 가이드축(321, 322)과 구멍 사이의 마찰로 말미암아 압전작동부(350)의 이동이 효과적으로 이루어지지 않는 문제점이 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전구동장치의 압전작동부(350)의 제1 슬라이드홈(371) 및 제2 슬라이드홈(372)은 각각 일측이 개구되어 실질적으로 "ㄷ" 형상으로 형성되어 그 홈에 각각의 가이드축(321, 322)이 끼워지므로 마찰 없이 부드럽고 안정적으로 압전작동부(350)의 이동을 가이드할 수 있는 특징이 있다.
상기한 바와 같은 압전구동모듈(300)은, 도 7에 도시된 바와 같이 카트리지 몸체(210) 내부의 유체(W) 속에서 구동을 하며 상기 카트리지 몸체(210)는 내부의 유체(W)가 유실되지 않도록 실질적으로 밀폐를 하도록 구성된다.
그리고 상기 카트리지 몸체(210)의 외부 상부 쪽에는, 도 7에 도시된 바와 같이 PCB부(220)가 구비되고 상기 PCB부(220)의 노출된 단부에는 핸드피스 본체(100)와의 결합시에 핸드피스 본체(100)에 구비되는 접속부(112)에 결합되어 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부(224)가 구비된다.
압전구동모듈(300)은 카트리지 몸체(210) 내부에 고정되고 상기 카트리지 몸체(210) 외부에 상기 압전구동장치(300)와 인접하여 구비되는 PCB부(220)는 상기 압전구동모듈(300)과 전기선 등에 의해 전기적으로 연결되는데 이때 상기 전기선은 실링 처리되어 카트리지 몸체(210) 내부의 밀폐가 유지될 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 압전구동모듈(300)에는 압전구동부(330)와 트랜스듀서(380)가 각각 PCB부(220)와 실링된 전기선에 의해 전기적으로 연결되어, 카트리지(200)가 핸드피스 본체(100)에 결합되어 연결부(224)가 접속부(112)에 연결됨에 따라 핸드피스 본체(100) 내부의 제어부(110)와 연결되고, 상기 제어부(110)는 고주파 발생기(120)를 제어하여 트랜스듀서(380)에 의해 조사되는 고강도 집속 초음파를 발생시키기 위한 고주파 신호와 압전구동부(330)의 구동력인 초음파 진동을 발생시키기 위한 고주파 신호를 각각 PCB부(220)로 전송하고, PCB부(220)는 각각의 신호를 각각의 전기선을 통해 트랜스듀서(380)와 압전구동부(330)에 전달하도록 구성될 수 있다.
상기한 바와 같이 제어부(110)의 제어에 따라 고주파 발생기(120)에서 각각 발생되는 고주파 신호가 트랜스듀서(380) 및 압전구동부(330)로 전달됨에 따라, 트랜스듀서(380)는 고강도 집속 초음파를 내부의 압전세라믹의 초점거리에 따라 조사하여 피시술자의 피부 내 특정 위치에 초음파 에너지를 전달하게 되고, 그와 함께 압전구동부(330)는 상기 고주파 신호에 따라 초음파 진동을 발생시켜서 상기한 압전작동자(350)를 이동시킴으로써 상기 트랜스듀서(380)를 이동시키게 된다.
이때, 카트리지(200)의 밀착헤드(212)의 하단은 개구되어 있고 그 개구된 부분을 특정 재질의 필름(214)이 밀봉하고 있으며, 피시술자의 피부에 초음파 시술을 할 때 상기 필름(214) 부분은 피부에 밀착시킨 상태에서 트랜스듀서(380)를 통해 조사되는 초음파 에너지는 상기 필름(214)을 관통하여 피부 내 초점거리 상의 조직에 전달이 된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 압전구동모듈(300)의 압전작동부(350)의 단부에는 마그네트(355)가 고정되어 있고, 이와 대향되는 위치에는 PCB부(220) 상에 구비되는 홀센서(222)와 같은 자기장 감지 센서가 소정 간격으로 복수개가 배치되어, 압전구동부(330)의 구동력에 따라 압전작동부(350)가 트랜스듀서(380)를 이동시킴에 따라 마그네트(355)가 이동하고 이때 PCB부(220) 상의 홀센서(222) 각각의 마그네트(355)의 자기장을 감지함으로써 압전작동부(350)의 이동, 즉 트랜스듀서(380)의 이동을 감지 및 추적할 수 있게 된다(각 홀센서(222)가 감지한 신호는 제어부(110)로 전달되고 상기 제어부(110)에 의해 트랜스듀서(380)의 이동 감지 및 추적에 대한 정보를 얻고 이를 토대로 고주파 신호 발생 등의 제어를 할 수 있게 된다).
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립형 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스의 동작에 관하여 도 10을 참조하여 설명한다.
독립형 카트리지(200) 내에 구비되는 압전구동모듈(300)에 결합된 트랜스듀서(380)는 HIFU 장치의 핵심적인 구성요소인데, 트랜스듀서(380)에 내장되는 압전세라믹의 곡률, 설치된 위치 등에 따라 초음파의 초점거리가 달라지고 초음파에 의한 피부 조직 내 치료의 깊이(치료 부위 내지는 위치)도 달라지게 된다.
트랜스듀서(380) 내에 압전세라믹을 설치하면 그 초점거리가 정해지고 그에 따라 치료의 깊이도 정해지므로, 피부 내의 SMAS층을 치료부위로 할지, 근육층을 치료부위로 할지, 진피층을 치료부위로 할지 등에 따라 각각 압전세라믹의 종류(압전세라믹의 곡률의 결정)와 설치 위치를 결정하여 구비되는 각각의 치료부위에 적합한 트랜스듀서를 장착하는 카트리지를 각각 별개로 구비하여, 치료부위에 따라 그에 맞는 카트리지를 핸드피스 본체에 장착하여 사용할 수 있다.
이때, PCB부(220)에 구비되는 메모리부(미도시)에는 트랜스듀서의 초점거리 또는 치료의 깊이에 대한 정보(압전세라믹의 트랜스듀서 내 설치 위치에 따라 이미 정해진 정보)를 저장하며, 트랜스듀서를 통해 조사되는 초음파의 발생을 위한 고주파 신호의 주파수 정보 및 압전모터의 구동을 위한 고주파 신호의 주파수 정보도 상기 메모리부에 미리 저장될 수 있다.
따라서, 독립형 카트리지(200)를 핸드피스 본체(100)에 결합하면 연결부(224)가 접속부(112)에 결합하면서 전기적으로 연결되어 독립형 카트리지(200)의 PCB부(220)의 메모리부에 저장된 상기한 바와 같은 정보가 핸드피스 본체(100)의 제어부(110)로 전달되어 상기 제어부(110)는 그 전달받은 정보에 따라 고주파 발생기(120)에서 발생되는 신호를 제어함으로써 트랜스듀서(380) 및 압전모터의 초음파 발생을 제어하게 된다.
독립형 카트리지(200)의 밀착헤드를 피부에 밀착시킨 상태에서, 제어부(110)의 제어에 따라 트랜스듀서(380)에 고주파 신호를 전달하여 초음파 에너지가 발생되어 미리 정해진 깊이에 열응고 지점을 형성하면, 제어부(110)는 압전구동부(330)에 전달되는 고주파 신호를 제어하여 압전작동부(350)를 이동시킴으로써 트랜스듀서(380)를 이동시켜 다음 위치에 동일한 방식으로 열응고 지점을 형성한다.
이와 같은 방식으로 소정의 간격으로 피부 조직 내의 치료 부위에 복수개의 열응고 지점(CA)을 생성함으로써 시술은 완료된다. 시술 후 피부 조직의 자가 치유 과정에서 열응고 지점에 콜라겐이 생성되거나 타이트닝이 이루어짐으로써 피부 리프팅 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.
100: 핸드피스 본체, 110: 제어부
102: 카트리지 결합부, 112: 접속부
120: 고주파 발생기, 200: 독립형 카트리지
210: 카트리지 몸체, 212: 밀착헤드
220: PCB부, 224: 연결부
300: 압전구동모듈, 310: 구동프레임
330: 압전구동부, 350: 압전작동부
360: 구동코어부, 380: 트랜스듀서

Claims (10)

  1. 피부 관리를 위한 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지로서,
    내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체;
    상기 카트리지 몸체의 개구부에 결합되어 상기 카트리지 몸체 내부를 밀폐시키는 밀폐커버; 및
    상기 카트리지 몸체와 상기 밀폐커버에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하며,
    상기 압전구동모듈은,
    초음파를 발생시키는 압전모터와, 상기 압전모터에 연결되어 상기 압전모터의 초음파에 의해 진동을 발생시키는 압전구동축을 구비하는 압전구동부와,
    작동몸체부와, 상기 작동몸체부의 일측에 상기 트랜스듀서가 결합되도록 구비되는 트랜스듀서 결합부와, 상기 작동몸체부에 형성되는 코어수용부에 구비되며 상기 압전구동축을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축과의 사이에서 상기 진동에 따라 상기 압전구동축을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부를 구비하는 압전작동부를 포함하는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 몸체 또는 상기 밀폐커버에 결합하는 보호커버와,
    상기 보호커버 내에 구비되어 상기 핸드피스에 결합시 전기적 연결이 이루어지도록 하는 연결부가 돌출되어 구비하며 실링된 전기선에 의해 상기 압전구동모듈과 전기적으로 연결되어 상기 핸드피스 내에 구비되는 고주파 발생기로부터 전달되는 고주파 신호를 상기 압전구동모듈에 전달하는 PCB부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압전구동모듈은,
    상기 밀폐커버의 모듈결합부에 결합되어 고정되는 구동프레임을 더 구비하여,
    상기 압전모터가 상기 구동프레임의 일측에 결합되어 상기 압전구동축의 일단과 연결되고 상기 압전구동축의 타단이 상기 구동프레임의 타측에 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 압전작동부는,
    상기 작동몸체부의 일단부에 구비되는 마그네트를 포함하며,
    상기 PCB부는,
    상기 압전작동부가 이동함에 따른 마그네트의 이동을 감지하도록 그와 대응되는 위치에 소정 간격으로 구비되는 복수개의 홀센서를 포함하여,
    상기 압전작동부의 이동을 상기 복수개의 홀센서를 통해 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지.
  6. 피부 관리를 위한 고강도 집속 초음파 장치의 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지로서,
    내부에 초음파 발생을 위한 유체가 충진되고 그 내부를 밀폐시키며 일측에 피시술자의 피부에 밀착되는 밀착헤드를 구비하는 카트리지 몸체;
    상기 카트리지 몸체에 의해 밀폐되는 내부의 유체 속에 구비되어, 고주파 신호에 따라 고강도 집속 초음파를 상기 밀착헤드를 통해 피부에 조사하는 트랜스듀서를 구비하며 압전 초음파에 의한 구동력으로 상기 트랜스듀서가 이동하도록 구동시키는 압전구동모듈을 포함하며,
    상기 압전구동모듈은,
    고주파 신호에 따라 초음파를 발생시키는 압전모터와, 상기 압전모터에 일단이 연결되어 상기 압전모터의 초음파에 의해 진동을 발생시키는 압전구동축을 구비하는 압전구동부와,
    작동몸체부와, 상기 작동몸체부의 일측에 상기 트랜스듀서가 결합되도록 구비되는 트랜스듀서 결합부와, 상기 작동몸체부에 형성되는 코어안착부에 구비되며 상기 압전구동축을 감싸도록 구성되어 상기 압전구동축과의 사이에서 진동에 따라 상기 압전구동축을 따라 이동하도록 구성되는 구동코어부를 구비하는 압전작동부를 포함하는 고강도 집속 초음파 핸드피스에 착탈 가능하도록 결합되는 독립형 카트리지.
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