KR102412736B1 - 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치 - Google Patents

Abstract

집속 초음파의 초점을 피부의 표면에서 원하는 깊이까지 제공할 수 있는 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치에 관한 것이다. 집속 초음파 장치용 카트리지는 내부에 매질을 수용할 수 있는 수용 공간이 형성된 카트리지 본체; 상기 수용 공간에서 일방향으로 이동 가능하게 제공되고, 집속 초음파를 발생시키는 초음파 제공부; 상기 초음파 제공부의 일측에 연결되고, 상기 초음파 제공부에 동력을 전달하는 동력 전달부; 및 상기 동력 전달부에 연결되고, 기 설정된 각도로 회전하여 상기 동력 전달부를 상부 또는 하부로 이동시키는 액추에이터;를 포함할 수 있다.

Description

집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치{Cartridge for focused ultrasound device and focused ultrasound device comprising same}

본 발명은 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지 본체 내에서 초음파 제공부가 상하 방향으로 이동 가능하도록 형성함으로써 집속 초음파의 열적 초점을 피부의 표면에서 원하는 깊이까지 제공할 수 있는 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치에 관한 것이다.

최근 피부 미용과 비만 치료에 대한 관심이 날로 증가하는 추세에 있으며, 이에 따라 피부 미용과 비만 치료를 위한 다양한 의료기기들이 개발되고 있다. 예컨대, 스킨 리프팅(skin lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 희망하는 환자를 위한 다양한 피부 미용 의료기기들이 개발되고 있고, 다른 한편으로는 비만 환자 치료용 의료기기들이 개발되고 있다.

이러한 의료기기로써, 피부 조직을 절개하는 침습적인 방식의 의료기기들이 있으나, 시술 안전성 문제와 환자의 거부감 등이 부각되면서 점차 피부 조직의 절개가 없이도 시술 가능한 비침습적인 방식의 의료기기들이 주목받고 있다.

이러한 추세에 발맞추어, 집속 초음파(IFU: Intensity Focused Ultrasound)를 이용한 비침습적 의료기기(이하 "집속 초음파 장치"라 한다.)의 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있다.

예컨대, 집속 초음파의 열적 초점(thermal focal point)을 상대적으로 얕은 피부 조직 내에 형성시켜 스킨 리프팅(skin lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 하는 피부 미용 집속 초음파 장치가 있으며, 집속 초음파를 피하 지방층에 조사하여 지방 조직을 태우거나 녹여 분해시키기 위한 비만 치료용 집속 초음파 장치가 있다. 이 밖에도 집속 초음파 장치는 암 조직을 제거하거나, 임신선의 제거, 다한증이나 액취증 등의 치료 등과 같이 다양한 분야에 적용될 수 있다.

한편, 집속 초음파 장치에서 실제 초음파를 발생시키는 구성은 "탐촉자"로 지칭될 수 있고, 이 탐촉자를 치료 부위에 밀착시킨 상태에서 초음파를 조사하는 경우 소정의 근육이나 지방층 등의 조직에 열적 초점을 형성시켜 조직을 재생시키거나 제거할 수 있다.

그러나 개개인 마다 피하지방이 분포된 위치(깊이)가 다르기 때문에 종래 기술과 같이 피부표면에 탐촉자를 단순히 밀착시킨 상태에서 동작시키는 경우, 피하지방이 아닌 불필요한 신경이나 근육까지 자극하여 시술에 따른 부작용이 발생하는 문제가 있다.

등록특허공보 10-1756618(2017.07.04 등록)

본 발명의 과제는 카트리지 본체 내에서 초음파 제공부가 상하 방향으로 이동 가능하도록 형성함으로써 집속 초음파를 피부 조직의 원하는 깊이로 조사하여 스킨 리프팅 또는 스킨 타이트닝 등의 시술이 가능한 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치를 제공함에 있다.

또한, 카트리지를 모듈형 구조로 형성하여 필요에 따라 핸드피스와 일체형으로 제공하거나 핸드피스로부터 착탈 가능하게 제공함으로써 카트리지가 고장나거나 파손된 경우 교체가 용이한 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지는 내부에 매질을 수용할 수 있는 수용 공간이 형성된 카트리지 본체; 상기 수용 공간에서 일방향으로 이동 가능하게 제공되고, 집속 초음파를 발생시키는 초음파 제공부; 상기 초음파 제공부의 일측에 연결되고, 상기 초음파 제공부에 동력을 전달하는 동력 전달부; 및 상기 동력 전달부에 연결되고, 기 설정된 각도로 회전하여 상기 동력 전달부를 상부 또는 하부로 이동시키는 액추에이터;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 액추에이터는 상기 카트리지 본체에 고정되는 모터와, 내주면이 상기 모터의 축에 고정되고, 외주면이 상기 동력 전달부에 나사 결합되는 연결부재를 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 초음파 제공부는 전원을 공급받아 전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시키는 트랜스듀서(transducer)와, 상기 동력 전달부의 일측에 연결되고, 상기 트랜스듀서를 지지 및 커버하는 커버부를 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체는 상기 초음파 제공부와 마주하는 부위가 돌출되어 일측에 상기 초음파 제공부의 이동 공간이 형성된 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체의 일측에는 상기 초음파 제공부와 이격 배치되어 상기 집속 초음파를 통과시키는 윈도우가 설치되는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체는 상기 카트리지 본체의 외관을 형성하는 외벽과, 상기 외벽의 내측에 이격 배치되고, 내부에 상기 초음파 제공부가 배치되는 내벽을 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체의 상부는 개방되어 개구부를 형성하고, 상기 개구부에는 상기 액추에이터를 지지하고, 노출된 일면에 상기 동력 전달부의 이동 공간이 형성된 덮개부가 제공되는 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 덮개부의 내주면에는 상기 동력 전달부의 이동을 안내하기 위한 가이드부가 돌출 형성된 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체의 내벽에는 상기 외벽과 내벽 사이에 충진되는 매질이 상기 초음파 제공부 측으로 이동할 수 있도록 적어도 하나의 연통홀이 형성된 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체는 상기 액추에이터와 마주하는 면의 일부가 함몰 형성되어 단턱을 형성하고, 상기 액추에이터는 상기 단턱에 의하여 이동시 상기 초음파 제공부 측으로의 이탈이 방지되는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

또한, 상기 카트리지 본체를 보호하기 위한 카트리지 케이스를 더 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 집속 초음파 장치는 상기 집속 초음파 장치용 카트리지와 탈착 가능하게 제공되는 핸드피스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸드피스는 상기 핸드피스의 외관을 형성하는 핸드피스 본체와, 상기 핸드피스 본체에 제공되고, 상기 카트리지로 전기를 제공하는 전원 공급부와, 상기 초음파 제공부의 위치 변화를 감지하여 상기 액추에이터의 회전량을 제어하는 제어부를 포함하는 집속 초음파 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 전원 공급부는 상기 핸드피스 본체 외부로 일부가 노출되게 배치되는 무선 충전 단자와, 상기 무선 충전 단자와 접속되어, 상기 무선 충전 단자로 공급되는 전원을 저장하는 배터리를 포함하는 집속 초음파 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 핸드피스 본체가 거치되는 트레이를 더 포함하고, 상기 트레이의 일면에는 상기 무선 충전 단자와 접속되는 접속 단자가 제공되는 집속 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 카트리지 본체 내에서 초음파 제공부가 윈도우 측으로 이동하거나 액추에이터 측으로 이동 가능하게 형성됨에 따라, 집속 초음파의 초점을 개개인의 피부 상태에 따라 원하는 깊이로 제공할 수 있다.

또한, 집속 초음파의 초점 위치가 조절되므로, 정확히 원하는 위치에 분포된 표피, 진피, 피하지방, SMAS(근섬유층) 등을 열화시키거나 분해할 수 있어 시술의 정확도가 향상되고, 종래와 같이 불필요한 신경이나 근육까지 자극하지 않아 시술에 따른 부작용을 줄이는 동시에 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 집속 초음파 장치용 카트리지를 모듈형 구조로 형성하여 필요에 따라 핸드피스와 일체형으로 제공하거나 핸드피스로부터 착탈 가능하게 제공함으로써 조립성이 향상되고, 카트리지가 고장나거나 파손된 경우 교체가 용이해지는 효과가 있다.

아울러, 집속 초음파 장치용 카트리지가 모듈형 구조로 형성되므로, 목적이 다른 시술을 수행할 용도로 구비된 서로 다른 카트리지들을 하나의 핸드피스에 설치하여 하나의 핸드피스로 다양한 시술을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 초음파 제공부가 이동하였을 때의 초점 변화를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지를 포함하는 집속 초음파 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 집속 초음파 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 집속 초음파 장치가 트레이에 거치된 상태를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지 및 이를 포함하는 집속 초음파 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지의 초음파 제공부가 이동하였을 때의 초점 변화를 도시한 도면이다.

본 발명에서의 집속 초음파 장치(1)는 집속 초음파(IFU: Intensity Focused Ultrasound)를 이용하여 각종 시술을 수행하는 의료기기일 수 있다. 이러한 집속 초음파의 강도는 다양하게 구성 가능하다. 예를 들어, 집속 초음파 장치(1)는 집속 초음파의 강도가 상대적으로 높은 고강도 집속 초음파(HIFU: High Intensity Focused Ultrasound)를 제공하거나 강도가 상대적으로 낮은 저강도 집속 초음파(LIFU: Low Intensity Focused Ultrasound)를 제공할 수 있다.

이하 실시예에서는 집속 초음파 장치(1)를 스킨 리프팅(skin lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 위한 피부 미용 집속 초음파 장치로 설명하나, 이에 한정되지는 않으며 지방 조직을 태우거나 녹여 분해시키기 위한 비만 치료용 집속 초음파 장치, 암 조직의 제거, 임신선의 제거, 다한증이나 액취증 등의 치료를 위한 치료용 집속 초음파 장치 등과 같이 다양한 분야에 적용 가능하다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 카트리지 본체(110)와, 초음파 제공부(120)와, 동력 전달부(130), 및 액추에이터(140)를 포함할 수 있다.

카트리지 본체(110)는 내부에 매질을 수용할 수 있는 수용 공간(110a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지 본체(110)는 내부에 수용 공간(110a)이 형성된 원기둥 형상으로 제공될 수 있고, 이 수용 공간(110a)에는 각종 부품 및 초음파 전달 특성이 양호한 매질이 채워질 수 있다.

이와 같이, 카트리지 본체(110) 내에 매질이 채워짐에 따라 후술되는 초음파 제공부(120)에서 출력되는 집속 초음파를 카트리지 본체(110) 외부로 원활하게 전달할 수 있다. 또한, 매질은 초음파 제공부(120)가 집속 초음파를 생성할 때 발생되는 열을 냉각할 수도 있다. 일례로, 매질은 물로 형성될 수 있다.

카트리지 본체(110)는 외벽(111)과, 내벽(112), 및 덮개부(113)를 포함할 수 있다.

외벽(111)은 카트리지 본체(110)의 외관을 형성하는 것으로서, 상부가 개방되어 카트리지 본체(110)의 상부에 개구부(110b)를 형성할 수 있다.

내벽(112)의 내부에는 후술되는 초음파 제공부(120)가 배치되는 것으로서, 외벽(111)의 내측에 이격 배치될 수 있다. 즉, 카트리지 본체(110)는 외벽(111)과 내벽(112)에 의하여 이중 벽 구조로 제공될 수 있다. 그리고, 내벽(112)의 일측은 외벽(111)으로부터 돌출되도록 형성되어, 카트리지 본체(110)의 하부에 돌출부(12)를 형성할 수 있다. 이러한 돌출부(12)를 통해 카트리지 본체(110) 내에는 후술되는 초음파 제공부(120)가 이동할 수 있는 이동 공간(S1)을 제공할 수 있다.

내벽(112)에는 외벽(111)과 내벽(112) 사이에 충진되는 매질이 초음파 제공부(120) 측으로 이동할 수 있도록 적어도 하나의 연통홀(112a)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 내벽(112)에 연통홀(112a)이 형성되는 경우, 집속 초음파 장치(1)의 사용시 카트리지 본체(110)가 뒤집어 지더라도 매질 내에 기포가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 카트리지 본체(110)가 뒤집어질 때 매질보다 공기가 먼저 연통홀(112a)을 통해 빠져나가게 되므로 매질 내에 기포가 형성되지 않는 것이다.

이처럼 카트리지 본체(110) 내에 기포가 형성되지 않는 경우, 기포에 의하여 의도하지 않는 방향으로 초음파 에너지가 전달되거나 흡수되어 초음파 에어지가 감쇄되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

덮개부(113)는 카트리지 본체(110)의 상부에 형성된 개구부(110b)에 제공되어, 개구부(110b)를 차폐할 수 있다. 이러한 덮개부(113)의 노출된 일면에는 후술되는 동력 전달부(130)의 이동 공간(S2)이 길이 방향으로 형성될 수 있다. 그리고, 덮개부(113)의 내주면에는 동력 전달부(130)의 이동을 안내하기 위한 가이드부(113a)가 돌출 형성될 수 있다.

카트리지 본체(110)는 일체로 형성되거나 여러 개의 구조물로 이루어져 서로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 외벽(111)과, 내벽(112), 및 덮개부(113)가 하나의 몸체를 이루도록 제공될 수도 있고, 외벽(111)과, 내벽(112), 및 덮개부(113)가 상호 분리되도록 형성될 수도 있다.

초음파 제공부(120)는 수용 공간(110a)에서 일방향으로 이동 가능하게 제공되고, 집속 초음파를 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 초음파 제공부(120)가 카트리지 본체(110) 내에서 일방향으로 이동 가능하게 제공됨에 따라, 원하는 지점에 집속 초음파를 제공할 수 있다. 즉, 초음파 제공부(120)를 원하는 위치로 이동시킴으로써 집속 초음파의 초점의 위치를 조정하여, 피부의 표면에서 원하는 깊이까지 집속 초음파를 제공할 수 있다.

초음파 제공부(120)는 트랜스듀서(transducer, 121)와, 커버부(122)를 포함할 수 있다.

트랜스듀서(121)는 전원을 공급받아 전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 트랜스듀서(121)는 원형의 초음파 세라믹으로 형성될 수 있으며, 펄스 형태의 전원을 공급받아 초음파를 발생시키면 초음파는 집속되어 특정 위치에 고강도의 에너지를 갖는 초점을 형성할 수 있다. 이에 따라, 시술 대상자의 피부에 집속 초음파를 조사하면 초첨에서는 초음파의 열 효과에 의해 열이 발생하고, 이러한 초음파가 시술 대상자의 피부에 제공되는 경우 스킨 리프팅 또는 스킨 타이트닝 등의 시술이 가능해지게 된다.

커버부(122)는 동력 전달부(130)의 일측에 연결되고, 트랜스듀서(121)를 지지 및 커버할 수 있다. 예를 들어, 커버부(122)는 일측이 개방된 중공의 원기둥 형상으로 형성될 수 있고, 내주면에 트랜스듀서(121)를 지지할 수 있는 단턱이 형성될 수 있다.

동력 전달부(130)는 초음파 제공부(120)의 일측에 연결되고, 초음파 제공부(120)에 동력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 동력 전달부(130)는 후술되는 액추에이터(140)에 나사 결합되어 도면 상에서 상부 또는 하부로 이동하여 초음파 제공부(120)로 동력을 전달할 수 있다. 이때, 동력 전달부(130)에는 홀센서, 적외선 센서, 포토센서 등으로 이루어진 위치 감지 센서(160)가 설치되어 있어 초음파 제공부(120)의 위치 변화를 감지할 수 있다.

동력 전달부(130)는 바디부(131)와, 동력 전달 바(132)로 형성될 수 있다.

바디부(131)는 일면에 후술되는 액추에이터(140)의 회전축이 나사 결합 수 있도록 결합 홈부가 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 결합 홈부가 형성된 바디부(131)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.

동력 전달 바(132)는 바디부(131)의 일측으로 돌출 형성될 수 있으며, 돌출된 단부에는 초음파 제공부(120)의 커버부(122)가 연결될 수 있다.

액추에이터(140)는 동력 전달부(130)에 연결되고, 기 설정된 각도로 회전하여 동력 전달부(130)를 상부 또는 하부로 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서는 액추에이터(140)를 회전 가능한 모터로 도시 및 설명하였으나, 동력 전달부(130)를 상부 또는 하부로 이동시킬 수 있는 것이라면 어느 것이나 적용 가능하다. 예를 들어, 액추에이터(140)는 솔레노이드, 전자석, 슬라이드 모터 등으로 형성될 수 있다.

액추에이터(140)는 초음파 제공부(120) 측으로의 이탈이 방지될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(140)와 마주하는 카트리지 본체(110)의 일면 일부가 함몰 형성되어 단턱(113b)을 형성할 수 있고, 액추에이터(140)는 이 단턱(113b)에 의하여 이동시 초음파 제공부(120) 측으로 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 동력 전달부(130)의 일측은 카트리지 본체(110)의 함몰된 부분으로 삽입되고, 동력 전달부(130)의 타측은 상기 연결부재(142)에 결합될 수 있다. 그리고, 동력 전달부(130)의 하강 과정에서 동력 전달부(130)의 타측이 단턱(113b)에 접촉되면서 이동이 제한되어 동력 전달부(130)의 초음파 제공부(120) 측으로의 이탈이 방지될 수 있다.

액추에이터(140)는 모터(141)와, 연결부재(142)로 형성될 수 있다.

모터(141)는 카트리지 본체(110)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 모터(141)는 정역 회전 가능한 스텝모터로 형성될 수 있다. 여기서, 모터(141)는 전기에 의해 동작하기 때문에 모터(141) 측으로는 매질이 유입되지 않도록 해야 한다. 이를 위해 덮개부(113)와 동력 전달부(130) 사이에 실링부재(170)가 설치될 수 있다. 이러한 실링부재(170)는 하나로 구비될 수 있으나, 실링 효율을 향상시키기 위하여 복수로 구비될 수도 있다.

연결부재(142)는 내주면이 모터(141)의 축(141a)에 고정되고, 외주면이 동력 전달부(130)에 나사 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결부재(142)는 외주면에 나사산이 형성된 파이프 형상으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 모터(141)가 일방향으로 회전하는 경우 연결부재(142)와 나사 결합된 동력 전달부(130)는 도면상에서 하측으로 이동하고, 타방향으로 회전하는 경우 동력 전달부(130)는 상측으로 이동할 수 있다. 그러면, 동력 전달부(130)에 연결된 초음파 제공부(120) 또한 도 4에 도시된 최대값(D1)과 최소값(D2) 사이에서 원하는 거리만큼 상부 또는 하부로 이동할 수 있게 된다. 다시 말하면, 집속 초음파의 초점은 D1에서 D2를 뺀 길이만큼 이동이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 카트리지 본체(110)의 일측에는 이격 배치되어 집속 초음파를 통과시키는 윈도우(150)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 초음파 제공부(120)로부터 발생된 집속 초음파는 윈도우(150)를 통과해서 카트리지 본체(110) 외부로 전달된다. 예를 들어, 윈도우(150)는 집속 초음파가 통과되면서 가급적 영향을 적게 받을 수 있는 재질과 두께로 형성될 수 있다. 즉, 윈도우(150)는 윈도우(150)를 통과하는 초음파 제공부(120)와 집속 초음파의 강도, 특성, 방향 등의 변화 정도가 작은 재질로 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 카트리지 본체(110)를 보호하기 위한 카트리지 케이스(180)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지 케이스(180)는 한 쌍으로 구비되어 상호 분리 및 결합 가능하게 제공될 수 있다. 이러한 카트리지 케이스(180)를 통해 초음파 장치용 카트리지(100)는 후술되는 핸드피스 본체(210)에 결합될 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 R, G, B의 발광다이오드(LED)의 빛을 조사하여 온열과 적외선을 동시 또는 개벽적으로 제공하는 한편, 적외선(IR; Infra-red) 발광다이오드에서 발생하는 근적외선을 인체의 피부 깊숙이까지 침투시켜 표피층은 물론 진피층까지 온도를 상승시켜 미세혈관의 확장과 혈액 순환을 촉진시킴으로써 혈액량과 산소량을 충분히 공급시켜 주도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 레드 계열의 LED는 홍조/홍반 완화, 피부 변색 완화, 콜라겐 생성, 노안흑점, 자외선 저항성, 아토피 질환, 피부 염증 완화, 여드름, 흉터 재생, 피부 주름 개선, 세포재생, 상처회복 및 통증 유발 감소 효과를 제공할 수 있다. 그리고, 그린 계열의 LED는 피부 진정 및 피부 향균의 효과를 제공할 수 있고, 블루 계열의 LED는 전염성 바이러스의 살균 효과, 피지억제, 피부 감염 예방, 흉터 재생 효과 및 사마귀 균 제거 등의 효과를 공할 수 있다.

이 밖에도 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 미세전류의 측정이 가능한 고주파 단자를 더 구비하여 피부의 수분이나 탄력도를 측정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 카트리지 본체(110) 내에서 초음파 제공부(120)가 윈도우(150) 측으로 이동하거나 액추에이터(140) 측으로 이동 가능하게 형성됨에 따라, 집속 초음파의 초점을 개개인의 피부 상태에 따라 원하는 깊이로 제공할 수 있다.

또한, 집속 초음파의 초점 위치가 조절되므로, 정확히 원하는 위치에 분포된 표피, 진피, 피하지방, SMAS(근섬유층) 등을 열화시키거나 분해할 수 있어 시술의 정확도가 향상되고, 종래와 같이 불필요한 신경이나 근육까지 자극하지 자극하지 않아 시술에 따른 부작용을 줄이는 동시에 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 집속 초음파 장치용 카트리지(100)를 모듈형 구조로 형성하여 필요에 따라 핸드피스(200)와 일체형으로 제공하거나 핸드피스로(200)부터 착탈 가능하게 제공함으로써 조립성이 향상되고, 카트리지(100)가 고장나거나 파손된 경우 교체가 용이해지는 효과가 있다.

도 5는 도 1에 도시된 집속 초음파 장치용 카트리지를 포함하는 집속 초음파 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 집속 초음파 장치의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 집속 초음파 장치가 트레이에 거치된 상태를 도시한 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 집속 초음파 장치(1)는 카트리지(100), 및 카트리지(100)와 탈착 가능하게 제공되는 핸드피스(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 집속 초음파 장치용 카트리지(100)의 구조 및 구동 방법은 앞서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

핸드피스(200)는 핸드피스 본체(210)와, 전원 공급부(220), 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.

핸드피스 본체(210)는 핸드피스(200)의 외관을 형성하는 것으로서, 사용자에 의해 파지 가능하게 제공될 수 있다. 즉, 핸드피스(200)를 잡고 핸드피스(200)에 장착된 카트리지(100)를 시술 부위에 밀착시킨 후, 집속 초음파를 조사하는 방식으로 집속 초음파 장치(1)를 사용할 수 있다. 여기서, 핸드피스(200)에는 시술과 관련된 정보를 시술자에게 제공하는 표시장치(미도시)와, 시술자의 명령을 입력받는 입력장치(미도시) 등이 구비될 수 있다.

전원 공급부(220)는 핸드피스 본체(210)에 제공되고, 카트리지(100)로 전기를 제공할 수 있다. 이에 따라, 카트리지(100)는 전기를 공급받아 초음파 제공부(120) 및 액추에이터(140)를 구동시킬 수 있다.

제어부(230)는 초음파 제공부(120)의 위치 변화를 감지하여 액추에이터(140)의 회전량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는 동력 전달부(130)에 구비된 위치 감지 센서(160)를 이용하여 위치 변화를 감지할 수 있고, 이 변화량을 통해 액추에이터(140)의 회전량을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 핸드피스(200)는 유선으로 전원을 공급받거나 별도의 전선 없이 무선으로 전원을 공급받아 동작하도록 구성될 수 있다. 핸드피스(200)가 무선으로 전원을 공급받는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 전원 공급부(220)는 무선 충전 단자(221)와, 배터리(222)를 포함할 수 있다.

무선 충전 단자(221)는 핸드피스 본체(210) 내에 설치되되, 핸드피스 본체(210) 외부로 끝단 일부가 노출되게 배치될 수 있다.

배터리(222)는 무선 충전 단자(221)와 접속되어, 무선 충전 단자(221)로 공급되는 전원을 저장할 수 있다. 일례로 배터리(222)는 핸드피스 본체(210) 내에 교체 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 초음파 제공부(120) 및 액추에이터(140)는 배터리(222)로부터 전원을 공급받아 구동할 수 있게 된다.

한편, 집속 초음파 장치용 카트리지(100)는 핸드피스 본체(210)가 거치되는 트레이(300)를 더 포함할 수 있다. 이러한 트레이(300)의 일면에는 무선 충전 단자(221)와 접속되는 접속 단자(미도시)가 제공될 수 있다.

이와 같이, 집속 초음파 장치(1)에 트레이(300)가 제공됨에 따라, 트레이(300)에 핸드피스(200)를 거치시키는 경우 핸드피스(200)에 구비된 배터리(222)를 충전할 수 있다. 따라서, 충전된 핸드피스(200)를 트레이(300)로부터 분리하면 무선으로 집속 초음파 장치(1)를 사용할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 집속 초음파 장치(1)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트레이(300)에 거치된 핸드피스(200)를 분리한 후 카트리지(100)의 일면을 피부에 밀착시킨다. 그리고, 원하는 위치에 집속 초음파가 제공될 수 있도록 액추에이터(140)를 일방향으로 회전시킨다. 도시하지는 않았지만, 핸드피스(200)에는 액추에이터(140)의 구동을 제어하기 위한 입력부가 구비될 수 있다.

본 실시예에서는 카트리지(100)를 피부에 먼저 밀착시킨 후 액추에이터(140)를 구동시켰지만, 액추에이터(140)를 먼저 구동시킨 후 카트리지(100)를 피부에 밀착시키는 것도 가능하다.

이와 같이 액추에이터(140)를 일방향으로 회전시키면, 액추에이터(140)에 나사 결합된 동력 전달부(130) 및 동력 전달부(130)에 결합된 초음파 제공부(120)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 윈도우(150) 측으로 이동한다. 이처럼 초음파 제공부(120)가 윈도우(150) 측으로 이동하는 경우 집속 초음파의 초점은 도 4(a)에 도시된 집촉 초음파의 초점보다 더 하부에 위치하게 되므로, 피부의 표면에서 더 깊은 부위에 집촉 초음파를 제공할 수 있다.

이와 반대로 집속 초음파의 위치가 너무 깊은 경우, 동력 전달부(130)를 반대 방향으로 회전시키면 도 4(a)에 도시된 바와 같이 집속 초음파의 초점은 상측에 맺히게 된다. 이러한 집속 초음파의 초점은 동력 전달부(130)에 의하여 도 4의 D1에서 D2를 뺀 거리 사이에서 자유롭게 맺힐 수 있다.

시술이 완료된 이후에는 핸드피스(200)는 다시 트레이(300)에 거치될 수 있고, 트레이(300)에 안착된 집속 초음파 장치(1)의 배터리(222)는 무선으로 충전될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 카트리지
110: 카트리지 본체
120: 초음파 제공부
130: 동력 전달부
140: 액추에이터
150: 윈도우
160: 위치 감지 센서
170: 실링부재
180: 카트리지 케이스
200: 핸드피스
210: 핸드피스 본체
220: 전원 공급부
230: 제어부
300: 트레이

Claims (15)

1. 내부에 매질을 수용할 수 있는 수용 공간이 형성된 카트리지 본체;
   상기 수용 공간에서 일방향으로 이동 가능하게 제공되고, 집속 초음파를 발생시키는 초음파 제공부;
   상기 초음파 제공부의 일측에 연결되고, 상기 초음파 제공부에 동력을 전달하는 동력 전달부;
   상기 동력 전달부에 연결되고, 기 설정된 각도로 회전하여 상기 동력 전달부를 상부 또는 하부로 이동시키는 액추에이터; 및
   상기 카트리지 본체의 일측에 구비되며 상기 초음파 제공부와 이격 배치되어 상기 집속 초음파를 통과시키는 윈도우;를 포함하되,
   상기 카트리지 본체는,
   상기 카트리지 본체의 외관을 형성하는 외벽과,
   상기 외벽의 내측에 이격 배치되고, 내부에 상기 초음파 제공부가 배치되는 내벽을 포함하는 이중 벽 구조로 제공되고,
   상기 내벽의 일측은 상기 외벽으로부터 돌출되어 돌출부를 형성하고, 상기 초음파 제공부가 승강하기 위한 이동 공간이 상기 돌출부에 의하여 제공되고,
   상기 내벽에는 적어도 하나의 연통홀이 구비되어 상기 내벽의 내측과 외측 공간에서 매질 및 공기가 이동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 장치용 카트리지.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는,
   상기 카트리지 본체에 고정되는 모터와,
   내주면이 상기 모터의 축에 고정되고, 외주면이 상기 동력 전달부에 나사 결합되는 연결부재를 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 제공부는,
   전원을 공급받아 전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시키는 트랜스듀서(transducer)와,
   상기 동력 전달부의 일측에 연결되고, 상기 트랜스듀서를 지지 및 커버하는 커버부를 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지 본체는 상기 초음파 제공부와 마주하는 부위가 돌출되어 일측에 상기 초음파 제공부의 이동 공간이 형성된 집속 초음파 장치용 카트리지.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지 본체의 상부는 개방되어 개구부를 형성하고,
   상기 개구부에는 상기 액추에이터를 지지하고, 노출된 일면에 상기 동력 전달부의 이동 공간이 형성된 덮개부가 제공되며,
   상기 덮개부의 내주면에는 상기 동력 전달부의 이동을 안내하기 위한 가이드부가 상기 내벽 내측 공간에서 상기 윈도우 방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 장치용 카트리지.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 본체는 상기 액추에이터와 마주하는 면의 일부가 함몰 형성되어 단턱을 형성하고,
    상기 동력 전달부의 일측은 상기 카트리지 본체의 함몰된 부분으로 삽입되고, 상기 동력 전달부의 타측은 상기 연결부재에 결합되며,
    상기 동력 전달부의 하강 과정에서 상기 동력 전달부의 타측이 상기 단턱에 접촉되면서 이동이 제한되어
    상기 동력 전달부의 상기 초음파 제공부 측으로의 이탈이 방지되는 집속 초음파 장치용 카트리지.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 본체를 보호하기 위한 카트리지 케이스를 더 포함하는 집속 초음파 장치용 카트리지.
    
12. 제1항 내지 제4항, 제7항, 제10항, 제11항 중 어느 한 항에 따른 집속 초음파 장치용 카트리지와 탈착 가능하게 제공되는 핸드피스를 포함하는 집속 초음파 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 핸드피스는,
    상기 핸드피스의 외관을 형성하는 핸드피스 본체와,
    상기 핸드피스 본체에 제공되고, 상기 카트리지로 전기를 제공하는 전원 공급부와,
    상기 초음파 제공부의 위치 변화를 감지하여 상기 액추에이터의 회전량을 제어하는 제어부를 포함하는 집속 초음파 장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 핸드피스 본체 외부로 일부가 노출되게 배치되는 무선 충전 단자와,
    상기 무선 충전 단자와 접속되어, 상기 무선 충전 단자로 공급되는 전원을 저장하는 배터리를 포함하는 집속 초음파 장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 핸드피스 본체가 거치되는 트레이를 더 포함하고,
    상기 트레이의 일면에는 상기 무선 충전 단자와 접속되는 접속 단자가 제공되는 집속 초음파 장치.

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