KR102337201B1 - 의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법 - Google Patents

의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법 Download PDF

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Abstract

의료용 고주파 온열기 패드는 제1 케이블, 상기 제1 케이블을 통해 본체에 연결되는 어플리케이터, 및 상기 어플리케이터의 패드 수명을 비휘발성 메모리에 저장하고, 상기 패드 수명에서 사용 시간만큼 차감하여 상기 패드 수명을 갱신하는 자가 진단 회로부를 포함한다.

Description

의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법{MEDICAL HIGH-FREQUENCY HEATER PAD AND OPERATING METHOD OF MEDICAL HIGH-FREQUENCY HEATER USING THE SAME}
본 발명은 의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법에 관한 것으로, 수명을 자가 진단할 수 있는 의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법에 관한 것이다.
최근에는 고주파 에너지를 이용하여 각종 분자 운동으로 인체 내에 42℃ 이상의 온열을 만들고 이를 통해 질병을 치료하는 것을 목적으로 의료용 고주파 온열기가 개발되고 있다.
의료용 고주파 온열기는 인체의 조직에 전기에너지 또는 전자에너지를 가하여 조직을 구성하는 분자들이 이리저리 진동하면서 서로 마찰되어 열에너지로 전환되도록 한다. 전기에너지 또는 전자에너지가 열에너지로 전환되므로, 전환열이라고도 하고, 조직의 특정 부위에 에너지를 전달하여 열을 발생시키므로 체적가열이라고도 한다. 고주파 전류가 어플리케이터(applicator)와 플레이트(plate)를 통해 몸에 통전되면 인체 조직 내에 열이 발생하는데, 이는 분자 운동 때문이다. 조직을 구성하는 분자는 이온 분자(ionic particle), 분극 분자(polar molecule), 비분극 분자(nonpolar molecule)의 세 가지 운동 형태로 구분될 수 있다.
사람의 조직에는 수많은 이온들이 있다. 한 방향으로 전류가 통전되면 이온 운동이 한 방향으로 계속되어 전기화학적 반응이 일어나는데, 매우 짧은 진동을 반복하는 고주파 전류를 통전시키면 한 방향으로 이온 이동이 일어났다가 곧바로 반대 방향으로 이온 이동이 일어난다. 이온들이 순간적으로 앞뒤로 이리저리 운동할 때 인접한 다른 분자들과 충돌하여 열이 발생된다.
인체 조직은 대부분이 물로 구성되어 있다. 물과 같은 분극 분자 전체는 전기적으로 중성이지만 한쪽은 양전하를 다른 한쪽은 음전하를 띠고 있다. 이와 같이 서로 반대의 전하를 띠는 이온으로 구분할 수 있는 분자를 쌍극자라 부른다. 이러한 분자에 전장이 작용하면 양전하는 음극 쪽으로, 음전하는 양극 쪽으로 끌려가는 분극 현상이 일어나고, 전류의 방향이 바뀔 때마다 이리저리로 회전 운동을 한다. 분극 분자들이 회전 운동을 하면서 분자끼리 또는 인접한 분자들과 마찰되어 열이 발생된다. 일예로 460kHz의 고주파를 통전시켰을 때 전류의 방향전환이 1초에 920,000번 이루어지므로 분자이온들도 1초에 920,000번씩 운동 방향을 바꾸게 되어 진동이 일어난다. 분자의 진동은 특히 물을 많이 함유한 조직에서 전형적으로 일어난다.
지방 등과 같이 전하를 띠지 않고 있는 원자나 분자도 빠르게 진동하는 전장에 영향을 받아 궤도를 돌던 전자가 뒤틀리게 된다. 전장의 방향 변화에 따라 한쪽은 더 음전하를 띠고 다른 한쪽은 더 양전하를 띠게 되며, 양극에서는 전자를 끌어당기고 음극에서는 밀어내기 때문에 전자구름(electron cloud)이 이동하게 된다. 이때, 원자나 분자가 직접 열을 발생시키지는 않지만 바로 옆에 있는 분자들과 상호작용을 일으켜서 분자들은 더욱 우왕좌왕 뒤틀리면서 운동이 일어나 열이 발생한다.
고주파의 작용원리를 이용하여 고주파 전극(어플리케이터)과 전극 패드(플레이트) 사이의 인체에 고주파 전류를 적용하면, 양쪽의 극성의 변화가 1초에 수만에서 수십만 회 발생되어 인체의 각종 운동(이온의 전후 운동, 분극 분자의 쌍극자 회전 운동, 비분극 분자의 뒤틀림 운동)을 유도하게 되고 이를 통해 각종 열(이온 분자 운동을 통한 충돌에 의한 열 발생, 분극 분자의 회전 운동을 통한 분자끼리 또는 인접한 분자들과의 마찰을 통한 열 발생, 비분극 분자의 뒤틀림 운동에 의한 열 발생)을 발생시킬 수 있다. 이러한 원리를 통해 인체의 심부에 열을 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생되는 심부의 열은 열에 약한 암세포를 파괴하는 등 의료적 목적으로 사용될 수 있다.
의료용 고주파 온열기의 어플리케이터와 플레이트는 인체의 다양한 부위에 부착될 수 있도록 유연한(flexible) 패드 형태로 제작되고 있다. 유연한 패드의 특성상 접히는 부분에서 단선이 발생되어 시술 도중에 스파크 또는 버닝 현상이 발생할 수 있다. 또한, 패드의 전도성 면의 산화로 인하여 출력 저하가 발생할 수 있다. 패드는 일정 시간 사용되면 교체 및 폐기되어야 하지만, 패드의 수명을 정확하게 알 수 있는 방법이 없다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점들을 개선하기 위한 것으로, 의료용 고주파 온열기의 패드에 발생하는 단선을 감지하고 수명을 자가 진단할 수 있는 의료용 고주파 온열기 패드 및 이를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드는 제1 케이블, 상기 제1 케이블을 통해 본체에 연결되는 어플리케이터, 및 상기 어플리케이터의 패드 수명을 비휘발성 메모리에 저장하고, 상기 패드 수명에서 사용 시간만큼 차감하여 상기 패드 수명을 갱신하는 자가 진단 회로부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드는 제1 케이블, 상기 제1 케이블을 통해 본체에 연결되는 어플리케이터, 및 상기 어플리케이터의 전도성 면의 일단에 측정 전압을 인가하고, 상기 전도성 면의 패드 저항에 따라 변동되는 통과 전류량에 기초하여 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화를 판단하는 자가 진단 회로부를 포함하고, 상기 본체는 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지한다.
상기 자가 진단 회로부는 상기 패드 수명이 모두 소진되면 패드 수명 소진 정보를 상기 본체에 전달하고, 상기 본체는 상기 패드 수명 소진 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
상기 자가 진단 회로부는 상기 어플리케이터의 전도성 면의 일단에 측정 전압을 인가하고, 상기 전도성 면의 패드 저항에 따라 변동되는 통과 전류량에 기초하여 상기 어플리케이터의 메모리에 저장된 단선 및 산화 판단 데이터를 참고하여 단선 또는 산화를 판단하고, 상기 본체는 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
상기 자가 진단 회로부는, 상기 전원 전압을 생성하는 전원부, 상기 전도성 면의 일단에 연결되어 있는 측정 저항, 상기 측정 저항과 상기 패드 저항 사이의 노드 전압이 입력되는 제1 입력단, 기준 전압이 입력되는 제2 입력단 및 상기 노드 전압과 상기 기준 전압의 크기 차이에 해당하는 감지 전압이 출력되는 출력단을 포함하는 비교기, 및 상기 감지 전압으로부터 상기 패드 저항의 저항값을 산출하여 상기 단선 또는 산화 정보를 상기 본체에 전달하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 의료용 고주파 온열기 패드는 상기 어플리케이터에 설치되는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 자가 진단 회로부는 상기 온도 센서를 이용하여 측정되는 인체의 피부 온도인 감지 온도를 상기 본체에 전달하고, 상기 본체는 상기 감지 온도가 설정 온도 이상이면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
상기 어플리케이터는, 제1 절연 패드부, 상기 제1 절연 패드부 위에 배치되는 제1 전극부, 상기 제1 전극부 위에 배치되고, 상기 제1 전극부보다 큰 넓이를 가지는 제2 전극부, 및 상기 제2 전극부 위에 배치되고, 상기 제2 전극부보다 큰 넓이를 가지며 상기 제1 절연 패드부와 가장자리가 서로 접촉하여 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 밀봉하는 제2 절연 패드부를 포함할 수 있다.
상기 제2 절연 패드부는 투명한 절연 물질인 TPU로 이루어질 수 있다.
상기 자가 진단 회로부는 상기 제1 케이블에 설치될 수 있다.
상기 의료용 고주파 온열기 패드는 제2 케이블, 및 상기 제2 케이블을 통해 상기 본체에 연결되는 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기의 운용 방법은 어플리케이터를 통해 소정의 주파수를 갖는 고주파를 출력하는 단계, 비휘발성 메모리에 저장되어 있는 상기 어플리케이터의 패드 수명이 남아 있는지 확인하는 단계, 상기 패드 수명이 남아 있지 않은 경우 상기 고주파의 출력을 정지하는 단계, 및 상기 패드 수명에서 사용 시간만큼 차감하여 상기 패드 수명을 갱신하는 단계를 포함한다.
상기 의료용 고주파 온열기의 운용 방법은 상기 어플리케이터의 전도성 면의 일단에 측정 전압을 인가하고, 상기 전도성 면의 패드 저항에 따라 변동되는 감지 전압을 입력받아 상기 전도성 면의 패드 저항을 산출하고, 상기 패드 저항이 설정 저항보다 작은지 확인하는 단계, 및 상기 패드 저항이 상기 설정 저항 이상인 경우 상기 고주파의 출력을 정지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
의료용 고주파 온열기의 운용 방법은 상기 어플리케이터에 설치되어 있는 온도 센서를 이용하여 인체의 피부 온도인 감지 온도를 측정하고, 상기 감지 온도가 설정 온도보다 작은지 확인하는 단계, 및 상기 감지 온도가 상기 설정 온도 이상인 경우 상기 고주파 출력을 정지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드는 패드에 발생하는 단선 및 수명을 자가 진단할 수 있고, 이에 따라 의료용 고주파 온열기의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드를 간략히 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드의 어플리케이터의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기와 의료용 고주파 온열기 패드에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드를 간략히 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 의료용 고주파 온열기 패드는 어플리케이터(110), 플레이트(120), 자가 진단 회로부(130) 및 케이블(141, 142)을 포함한다.
어플리케이터(110)는 제1 케이블(141)을 통해 본체(100)에 연결되고, 플레이트(120)는 제2 케이블(142)을 통해 본체(100)에 연결될 수 있다. 어플리케이터(110)와 플레이트(120)는 인체에 부착될 수 있는 유연한 패드 형태일 수 있다.
본체(100)는 소정의 주파수 및 강도를 갖는 고주파(고주파 전류)를 생성하여 어플리케이터(110)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 본체(100)는 460kHz 대역의 고주파를 출력할 수 있다. 고주파는 어플리케이터(110)로부터 인체를 통과하여 플레이트(120)로 흐르고, 인체의 심부에 열을 발생시킬 수 있다. 인체를 통과한 전류는 플레이트(120)를 통해 본체(100)로 피드백된다.
자가 진단 회로부(130)는 어플리케이터(110)에 연결되는 제1 케이블(141)의 중간에 설치될 수 있다. 다만, 실시예에 따라서 자가 진단 회로부(130)는 어플리케이터(110) 내부에 설치되거나, 또는 본체(100) 내부에 설치될 수도 있다.
자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 수명을 측정할 수 있다. 구체적으로, 자기 진단 회로부(130)는 비휘발성 메모리에 어플리케이터(110)의 미리 설정된 초기의 패드 수명을 저장하고 있으며, 저장된 패드 수명에서 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 시간만큼 차감하여 패드 수명을 갱신할 수 있다. 자가 진단 회로부(130)는 어플리케이터(110)를 통해 고주파가 출력되는 시간을 측정하여 의료용 고주파 온열기 패드(어플리케이터(110))의 사용 시간을 확인할 수 있다.
예를 들어, 초기의 패드 수명은 150시간으로 저장되고, 자가 진단 회로부(130)는 150시간에서 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 시간만큼 차감하여 패드 수명을 갱신할 수 있다.
자가 진단 회로부(130)는 저장된 패드 수명을 본체(100)에 전달하여 본체(100)에 마련된 표시패널(미도시)에 패드 수명이 표시되도록 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 의료용 고주파 온열기 패드를 사용하기 전에 패드 수명을 파악할 수 있고, 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 여부를 판단할 수 있다.
또는, 자가 진단 회로부(130) 자체에 별도의 표시부(미도시)가 마련될 수 있고, 표시부를 통해 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명이 표시될 수 있으며, 사용자는 표시부에 표시되는 패드 수명을 확인하여 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 여부를 판단할 수 있다.
자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명이 모두 소진되면 패드 수명 소진 정보를 본체(100)에 전달하고, 본체(100)는 패드 수명 소진 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 패드에 흐르는 전류를 측정하여 패드 저항 값을 계산하여 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화를 측정할 수 있다. 구체적으로, 자가 진단 회로부(130)는 어플리케이터(110)의 전도성 면의 일단에 전원 전압을 인가하고 패드 저항에 따라 변동되는 감지 전압을 입력받아 전도성 면의 저항, 즉 패드 저항을 산출할 수 있다. 자가 진단 회로부(130)는 패드 저항이 단선 및 산화의 기준이 되는 설정 저항 이상이 되는지 확인하여 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화를 판단할 수 있다. 자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화가 확인되면, 단선 또는 산화 정보를 본체(100)에 전달할 수 있다. 본체(100)는 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지하여 환자를 보호할 수 있다.
또한, 자가 진단 회로부(130)는 인체 부위에 작용하는 심부 열에 의한 인체의 피부 온도를 감지할 수 있다. 자가 진단 회로부(130)는 감지 온도를 본체(100)에 전달할 수 있다. 본체(100)는 감지 온도가 설정 온도 이상이 되면 고주파 출력을 정지할 수 있다. 설정 온도는 고주파에 의해 인체에 발생하는 최대 온도를 제한하기 위한 것이다. 설정 온도는 환자의 안전을 위해 미리 정해지거나 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 설정 온도는 대략 45℃일 수 있다.
이하, 도 1의 II-II 선을 따라 자른 어플리케이터(110)의 단면을 나타내는 도 2를 참조하여 어플리케이터(110) 및 플레이트(120)의 적층 구조에 대하여 설명한다. 플레이트(120)의 적층 구조는 어플리케이터(110)의 적층 구조와 동일하므로, 어플리케이터(110)에 대해서만 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드의 어플리케이터의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 어플리케이터(110)는 제1 절연 패드부(111), 제1 전극부(112), 제2 전극부(113) 및 제2 절연 패드부(114)를 포함한다.
제1 절연 패드부(111) 위에 제1 전극부(112)가 배치되고, 제1 전극부(112) 위에 제2 전극부(113)가 배치되고, 제2 전극부(113) 위에 제2 절연 패드부(114)가 배치된다. 평면상에서 제2 전극부(113)의 넓이는 제1 전극부(112)의 넓이보다 크며, 제2 전극부(113)는 제1 전극부(112)의 전체를 덮고 제1 절연 패드부(111)의 일부를 덮을 수 있다. 제1 절연 패드부(111)와 제2 절연 패드부(114)는 동일한 넓이를 가지고, 제2 전극부(113)보다 큰 넓이를 가지며, 제1 절연 패드부(111)와 제2 절연 패드부(114)는 가장자리가 서로 접촉하여 제1 전극부(112)와 제2 전극부(113)를 밀봉할 수 있다.
제1 절연 패드부(111)는 실리콘과 같은 유연성 및 탄성을 가진 절연 물질로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 제1 절연 패드부(111)는 고무, 우레탄 등으로 이루어질 수 있다.
제2 절연 패드부(114)는 TPU와 같은 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. TPU는 PVC에 비해 내구성, 유연성, 충격 흡수력 등이 뛰어나다. PVC 재질은 성형 시 첨가제를 사용하여 환경 저해요소가 있으나 TPU는 약품을 첨가하지 않아 환경에 영향을 주지 않는 장점이 있다. 제2 절연 패드부(114)가 인체의 시술 부위에 부착된다.
제1 전극부(112)는 구리와 같은 도전 물질로 이루어지고, 제2 전극부(113)는 니켈과 같은 도전 물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극부(112)가 제1 케이블(141)과 전기적으로 연결되고, 제1 케이블(141)을 통해 전달되는 고주파가 제1 전극부(112)를 통해 제2 전극부(113)로 전달되며, 전도성 면을 형성하는 제2 전극부(113)를 통해 고주파가 인체로 인가될 수 있다.
어플리케이터(110)와 플레이트(120)는 인체의 다양한 부위에 부착될 수 있도록 유연하게 제작될 수 있다. 어플리케이터(110)와 플레이트(120)가 고주파 출력에 영향을 미치지 않으면서 유연성을 갖도록 제1 절연 패드부(111), 제1 전극부(112), 제2 전극부(113) 및 제2 절연 패드부(114)의 넓이와 두께가 설계될 수 있다. 일 실시예로, 제1 절연 패드부(111)와 제2 절연 패드부(114)의 넓이는 200 mm×200mm 이고 두께는 0.15mm 일 수 있다. 제1 전극부(112)의 넓이는 100 mm×100mm 이고 두께는 0.03mm 일 수 있다. 제2 전극부(113)의 넓이는 180mm×180mm 이고 두께는 0.12mm 일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기 패드의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 자가 진단 회로부(130)는 제어부(131), 전원부(132), 비교기(133), 측정 저항(R1) 및 온도 센서(135)를 포함한다. 서미스터(thermistor)와 같은 온도 센서(135)는 어플리케이터(110)에 설치된다.
전원부(132)는 본체(100)로부터 전원을 입력받아 전원 전압을 생성할 수 있다. 전원부(132)는 입력 전압을 전원 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 전원부(132)는 3.3V 내지 5V의 전원 전압을 제어부(131)의 동작을 위한 전압으로써 제어부(131)에 제공할 수 있다. 여기서는 전원부(132)가 자가 진단 회로부(130)에 포함되는 것으로 예시하였으나, 실시예에 따라서 전원부(132)는 본체(100)에 설치되어 있을 수 있다.
어플리케이터(110)의 전도성 면의 일단은 스위칭부(SW)를 통해 제어부(131)에 연결되고, 어플리케이터(110)의 전도성 면의 타단은 스위칭부(SW)를 통해 측정 저항(R1)에 연결될 수 있다. 스위칭부(SW)는 제어부(131)의 제어에 따라 어플리케이티(110)에 고주파의 입출력 단자(RF_in, RF_out)를 연결하거나 자가 진단 회로부(130)를 연결할 수 있다.
제어부(131)는 전원 전압을 이용한 측정 전압을 어플리케이터(110)의 전도성 면의 일단에 인가할 수 있다. 어플리케이터(110)의 전도성 면의 일단과 타단 사이에는 패드 저항(Rp)이 형성되며, 전도성 면의 타단은 측정 저항(R1)에 연결되어 있다.
비교기(133)의 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 측정 저항(R1)이 연결되어 있고, 비교기(133)의 제1 입력단에는 측정 저항(R1)과 패드 저항(Rp) 사이의 노드 전압(Vsense)이 입력되고, 비교기(133)의 제2 입력단에는 기준 전압(GND)이 입력된다. 기준 전압(GND)는 접지 전압일 수 있다. 비교기(133)의 제1 및 제2 입력단에는 측정 저항(R1) 양단의 전압이 입력된다. 비교기(133)는 측정 저항(R1) 양단의 전압 차이에 해당하는 감지 전압을 출력하여 제어부(131)에 전달한다. 노드 전압(Vsense)은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112021024574201-pat00001
Figure 112021024574201-pat00002
패드 저항(Rp)에 흐르는 전류가 증가하게 되면 측정 저항(R1)에 대응한 전압 VR1이 증가하게 되고, 제어부(131)로 전달되는 감지 전압도 증가하게 된다. 제어부(131)는 입력되는 감지 전압으로부터 패드 저항(Rp)의 저항값을 산출할 수 있다. 제어부(131)는 패드 저항(Rp)이 단선 및 산화의 기준이 되는 설정 저항 이상이 되는지 확인하여 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화를 판단할 수 있다. 자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화가 확인되면, 단선 또는 산화 정보를 본체(100)에 전달할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(131)는 입력되는 감지 전압을 본체(100)에 전달하고, 본체(100)에서 패드 저항(Rp)의 저항값을 산출할 수도 있다.
제어부(131)는 비휘발성 메모리에 패드 수명을 저장하고 있다. 제어부(131)는 제2 전극부(113)를 통해 전류가 흐르는 시간을 측정하여 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 시간을 산출할 수 있으며, 저장된 패드 수명에서 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 시간을 차감하여 패드 수명을 갱신할 수 있다. 제어부(131)는 패드 수명을 본체(100)에 전달할 수 있으며, 본체(100)에 마련된 표시패널에 패드 수명이 표시될 수 있다. 또는, 제어부(131)는 자가 진단 회로부(130)에 별도로 마련된 표시부에 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명을 표시할 수 있다. 제어부(131)는 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명이 모두 소진되면 패드 수명 소진 정보를 본체(100)에 전달하고, 본체(100)는 패드 수명 소진 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
제어부(131)는 온도 센서(135)로부터 감지 온도를 전달받는다. 감지 온도는 인체 부위에 작용하는 심부 열에 의한 인체의 피부 온도이다. 제어부(131)는 감지 온도를 본체(100)에 전달할 수 있다. 본체(100)는 감지 온도가 설정 온도 이상이 되면 고주파 출력을 정지할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 상술한 의료용 고주파 온열기 패드를 이용한 의료용 고주파 온열기의 운용 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 고주파 온열기의 운용 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본체(100)는 소정의 주파수 및 강도를 갖는 고주파를 출력한다(S110). 고주파 전류가 어플리케이터(110)로부터 인체를 통과하여 플레이트(120)로 흐르게 된다.
자가 진단 회로부(130)는 비휘발성 메모리에 저장되어 있는 패드 수명(L)이 0보다 큰지 확인한다(S120). 즉, 자가 진단 회로부(130)는 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명(L)이 남아 있는지 확인한다. 자가 진단 회로부(130)는 패드 수명(L)을 본체(100)에 전달한다.
본체(100)는 패드 수명(L)이 남아 있지 않는 경우 고주파 출력을 정지한다(S160). 의료용 고주파 온열기 패드를 패드 수명(L) 이상으로 사용하게 되면 전도성 면의 산화로 인하여 출력 저하가 발생하게 된다. 본체(100)는 피드백되는 전압 또는 전류로 인체의 임피던스를 연산하고 이를 기반으로 고주파 출력을 제어하는데, 전도성 면의 산화로 인한 출력 저하로 임피던스가 증가하게 되면 증가된 임피던스에 대응하여 본체(100)에서 출력되는 고주파 출력이 비정상적으로 높아질 수 있다. 패드 수명(L)을 확인하여 고주파 출력을 정지함으로써, 본체(100)에서 고주파 출력이 비정상적으로 높아지지 않도록 할 수 있다.
자가 진단 회로부(130)는 감지 전압을 입력받아 패드 저항(Rp)의 저항값을 산출하고, 패드 저항(Rp)이 설정 저항보다 작은지 확인한다(S130). 설정 저항은 전도성 면의 단선 및 산화의 기준이 되는 저항이다. 자가 진단 회로부(130)는 패드 저항(Rp)이 설정 저항 이상이면 전도성 면이 단선 또는 산화된 것으로 판단하고, 단선 또는 산화 정보를 본체(100)에 전달한다. 또는, 자가 진단 회로부(130)는 입력되는 감지 전압을 본체(100)에 전달하고, 본체(100)에서 패드 저항(Rp)의 저항값을 산출할 수도 있다.
본체(100)는 단선 또는 산화 정보가 수신되거나 또는 패드 저항(Rp)이 설정 저항 이상인 것이 확인되면 고주파 출력을 정지한다(S160). 의료용 고주파 온열기 패드에 단선이 발생하게 되면 시술 도중에 스파크 또는 버닝 현상이 발생할 수 있으므로, 환자를 보호하기 위해 고주파 출력을 정지하여야 한다.
자가 진단 회로부(130)는 온도 센서(135)를 이용하여 인체의 피부 온도를 나타내는 감지 온도를 감지하고, 감지 온도를 본체(100)에 전달한다. 본체(100)는 감지 온도가 설정 온도보다 작은지 확인한다(S140). 설정 온도는 고주파에 의해 인체에 발생하는 최대 온도를 제한하기 위한 것이다.
본체(100)는 감지 온도가 설정 온도 이상이면 고주파 출력을 정지한다(S160). 환자마다 임피던스가 서로 다르고, 고주파가 입사되는 인체 부위에 따라 임피던스가 다르기 때문에 동일한 고주파에 대해서 발생하는 심부 열이 서로 다를 수 있다. 심부 열에 의한 인체의 피부 온도를 감지하여 시술 부위에 화상이 발생하지 않도록 할 필요가 있다. 감지 온도가 설정 온도 이상으로 커지면 고주파 출력을 정지함으로써 환자를 보호할 수 있다. 본체(100)는 감지 온도가 설정 온도 이상이면 고주파 출력을 완전히 정지하거나, 또는 고주파의 출력 강도를 낮추어 출력할 수도 있다. 또는 본체(100)는 고주파 출력을 일시적으로 정지하고 감지 온도가 설정 온도보다 낮아지면 다시 고주파를 출력할 수 있다.
자가 진단 회로부(130)는 제2 전극부(113)를 통해 전류가 흐르는 시간을 측정하여 의료용 고주파 온열기 패드의 사용 시간(T)을 산출하고, 저장된 패드 수명(L)에서 사용 시간(T)을 차감하여 패드 수명(L)을 갱신한다(S150).
자가 진단 회로부(130)는 고주파 출력이 지속되는 동안 패드 수명(L), 패드 저항(R) 및 감지 온도를 확인하고 패드 수명(L)을 갱신하는 과정을 반복적으로 수행한다. 이에 따라, 의료용 고주파 온열기 패드의 패드 수명(L)이 모두 소진된 경우, 의료용 고주파 온열기 패드의 단선 또는 산화된 경우, 인체의 피부 온도가 설정 온도 이상으로 높아지는 경우 등에 의해 발생할 수 있는 문제가 방지될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 본체 110: 어플리케이터
111: 제1 절연 패드부 112: 제1 전극부
113: 제2 전극부 114: 제2 절연 패드부
120: 플레이트 130: 자가 진단 회로부
131: 제어부 132: 전원부
133: 비교기 135: 온도 센서
141: 제1 케이블 142: 제2 케이블

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 제1 케이블;
    상기 제1 케이블을 통해 본체에 연결되고, 전도성 면을 포함하는 어플리케이터; 및
    상기 전도성 면의 일단에 측정 전압을 인가하여 상기 전도성 면 자체의 패드 저항을 측정하고, 상기 패드 저항이 상기 전도성 면의 단선 또는 산화를 판단하기 위한 설정 저항 이상인 경우 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화를 판단하는 자가 진단 회로부를 포함하고,
    상기 본체는 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 자가 진단 회로부는 상기 어플리케이터의 패드 수명을 비휘발성 메모리에 저장하고, 상기 패드 수명에서 사용 시간만큼 차감하여 상기 패드 수명을 갱신하고, 상기 패드 수명이 모두 소진되면 패드 수명 소진 정보를 상기 본체에 전달하고,
    상기 본체는 상기 패드 수명 소진 정보가 수신되면 고주파 출력을 정지하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  4. 삭제
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 자가 진단 회로부는,
    상기 측정 전압의 생성을 위한 전원 전압을 생성하는 전원부;
    상기 전도성 면의 일단에 연결되어 있는 측정 저항;
    상기 측정 저항의 노드 전압이 입력되는 제1 입력단, 기준 전압이 입력되는 제2 입력단 및 상기 노드 전압과 상기 기준 전압의 차이에 해당하는 감지 전압이 출력되는 출력단을 포함하는 비교기; 및
    상기 감지 전압으로부터 상기 패드 저항의 저항값을 산출하여 상기 단선 또는 산화 정보를 상기 본체에 전달하는 제어부를 포함하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 어플리케이터에 설치되는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 자가 진단 회로부는 상기 온도 센서를 이용하여 측정되는 인체의 피부 온도인 감지 온도를 상기 본체에 전달하고,
    상기 본체는 상기 감지 온도가 설정 온도 이상이면 고주파 출력을 정지하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 어플리케이터는,
    제1 절연 패드부;
    상기 제1 절연 패드부 위에 배치되는 제1 전극부;
    상기 제1 전극부 위에 배치되고, 상기 제1 전극부보다 큰 넓이를 가지는 제2 전극부; 및
    상기 제2 전극부 위에 배치되고, 상기 제2 전극부보다 큰 넓이를 가지며 상기 제1 절연 패드부와 가장자리가 서로 접촉하여 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 밀봉하는 제2 절연 패드부를 포함하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 절연 패드부는 투명한 절연 물질인 TPU로 이루어진 의료용 고주파 온열기용 패드.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 자가 진단 회로부는 상기 제1 케이블에 설치되는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  10. 제2 항에 있어서,
    제2 케이블; 및
    상기 제2 케이블을 통해 상기 본체에 연결되는 플레이트를 더 포함하는 의료용 고주파 온열기용 패드.
  11. 어플리케이터를 통해 소정의 주파수를 갖는 고주파를 출력하는 단계;
    상기 어플리케이터의 전도성 면의 일단에 측정 전압을 인가하여 상기 전도성 면 자체의 패드 저항을 측정하고, 상기 패드 저항이 상기 전도성 면의 단선 또는 산화를 판단하기 위한 설정 저항 이상인 경우 상기 어플리케이터의 단선 또는 산화를 판단하는 단계; 및
    상기 패드 저항이 상기 설정 저항 이상인 경우 상기 고주파의 출력을 정지하는 단계를 포함하는 의료용 고주파 온열기의 운용 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    비휘발성 메모리에 저장되어 있는 상기 어플리케이터의 패드 수명이 남아 있는지 확인하는 단계;
    상기 패드 수명이 남아 있지 않은 경우 상기 고주파의 출력을 정지하는 단계; 및
    상기 패드 수명에서 사용 시간만큼 차감하여 상기 패드 수명을 갱신하는 단계를 더 포함하는 의료용 고주파 온열기의 운용 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 어플리케이터에 설치되어 있는 온도 센서를 이용하여 인체의 피부 온도인 감지 온도를 측정하고, 상기 감지 온도가 설정 온도보다 작은지 확인하는 단계; 및
    상기 감지 온도가 상기 설정 온도 이상인 경우 상기 고주파 출력을 정지하는 단계를 더 포함하는 의료용 고주파 온열기의 운용 방법.
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