KR102447731B1 - 고강도 집속 초음파 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고강도 집속 초음파 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 장비 본체, 장비 본체에 구비된 시술 핸드피스, 시술 핸드피스에 탈부착 가능하고 시술시 상기 피부 표면으로부터 일정 깊이로 상기 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)의 열적 초점(thermal focal point)을 생성시키는 초음파 치료부를 갖고 내부에 고강도 집속 초음파 전달을 위한 매질이 채워진 카트리지 몸체를 포함하는 초음파 카트리지, 시술 핸드피스 내에 배치되어 초음파 치료부의 구동을 위한 구동력을 제공하는 구동기, 열적 초점이 시술자의 시술 대상 피부 조직에 한정되어 형성되도록 구동기를 제어하는 제어기, 그리고 매질을 기설정된 온도 범위로 유지하여 초음파 치료부의 발열이 냉각되도록 카트리지 몸체에 대해 매질을 순환시키는 매질 순환기를 포함할 수 있다.

Description

고강도 집속 초음파 장치{HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND DEVICE}

본 발명은 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치, 그리고 이를 이용한 미용 시술 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고강도 집속 초음파의 열적 초점(thermal focal point)을 피부 조직에 형성시켜 시술 대상 피부 조직을 제거 또는 감소시키는 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치, 그리고 이를 이용한 미용 시술 방법에 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, 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 희망하는 환자를 위한 다양한 피부 미용 의료기기들이 개발되고 있고, 다른 한편으로는 비만 환자 치료용 의료기기들이 개발되고 있다.

피부 미용 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 경향은 비만 환자 치료용 의료기기 분야에도 동일하게 나타나고 있어, 최근에는 비침습적인 방식의 비만 치료용 의료기기들에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 추세에 발맞추어, 최근 각광받고 있는 비침습적 의료기기로 고강도 집속 초음파(High Intensity focused ultrasound:HIFU)를 이용하는 의료기기가 있다. 예컨대, 고강도 집속 초음파의 열적 초점(thermal focal point)을 상대적으로 얕은 피부 조직 내에 형성시켜 피부 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술을 하는 피부 미용 시술을 위한 초음파 의료기기가 있으며, 고강도 집속 초음파를 피하 지방층에 고강도 집속 초음파(High Intensity focused ultrasound:HIFU)를 조사하여 지방 조직을 태우거나 녹여 분해시키기 위한 초음파 의료기기가 있다. 최근에는 고강도 집속 초음파를 이용하여 종양이나 암 조직을 제거시키는 의료기기, 부인과 질환 치료 의료기기, 임신선의 제거를 위한 의료기기, 그리고 다한증/액취증 치료 의료기기 등이 개발되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0091831호 대한민국 공개특허공보 제2007-0065332호 대한민국 공개특허공보 제2012-0116908호 대한민국 공개특허공보 제2011-0121701호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지방 조직의 제거 또는 감소 시술 효율을 향상시킨 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고강도 집속 초음파의 열적 초점을 형성시키는 초음파 치료부의 발열을 효과적으로 냉각시켜, 초음파 치료부의 수명과 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비침습적 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술과 비침습적 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술을 단일 장치로서 수행할 수 있는 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지방 조직의 제거 또는 감소 시술 효율을 향상시킨 미용 시술 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고강도 집속 초음파의 열적 초점을 형성시키는 초음파 치료부의 발열을 효과적으로 냉각시켜, 초음파 치료부의 수명과 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 미용 시술 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비침습적 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술과 비침습적 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술을 단일 장치로서 수행할 수 있는 미용 시술 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치는 장비 본체, 상기 장비 본체에 구비된 시술 핸드피스, 상기 시술 핸드피스에 탈부착 가능하고, 시술시 상기 피부 표면으로부터 일정 깊이로 상기 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)의 열적 초점(thermal focal point)을 생성시키는 초음파 치료부를 갖는, 그리고 내부에 상기 고강도 집속 초음파 전달을 위한 매질이 채워진 카트리지 몸체를 포함하는 초음파 카트리지, 상기 시술 핸드피스 내에 배치되어 상기 초음파 치료부의 구동을 위한 구동력을 제공하는 구동기, 상기 열적 초점이 시술자의 시술 대상 피부 조직에 한정되어 형성되도록 상기 구동기를 제어하는 제어기, 그리고 상기 매질을 기설정된 온도 범위로 유지하여 상기 초음파 치료부의 발열이 냉각되도록, 상기 카트리지 몸체에 대해 상기 매질을 순환시키는 매질 순환기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 매질 순환기는 상기 매질이 저장된 매질 저장용기, 상기 매질의 온도를 측정하기 위한 온도 측정기, 그리고 상기 매질 저장용기의 매질의 온도를 조절하는 온도 조절기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 온도 측정기가 측정한 온도 데이터를 전송받아 상기 매질이 기설정된 온도 범위를 유지하도록, 상기 온도 조절기를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 매질의 기설정된 온도 범위는 0℃ 내지 30℃일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 매질의 온도를 표시하는 표시기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 매질의 온도가 상기 기설정된 온도 범위를 벗어나면, 사용자가 상기 매질의 온도 이상을 인지할 수 있도록 상기 표시기에 표시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 시술 대상 피부 조직은 피하 지방층을 포함하고, 상기 초음파 카트리지는 피부 표면으로부터 상기 열적 초점의 형성 깊이가 11.0mm 내지 15.0mm로 설정된 제1 카트리지 및 피부 표면으로부터 상기 열적 초점의 형성 깊이가 6.0mm 내지 10.0mm로 설정된 제2 카트리지를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동기는 상기 초음파 치료부를 상기 카트리지 몸체 내에서 20.0mm 내지 100.0mm의 길이 범위에서 직선 왕복 이동시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동기는 상기 초음파 치료부를 상기 카트리지 몸체 내에서 틸팅(tilting), 스윙(swing), 진자(pendular), 상하(up-down) 운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파 카트리지는 서로 열적 초점의 조건 또는 시술 목적이 상이한 제1 및 제2 카트리지들을 포함하되, 상기 고강도 집속 초음파 장치는 상기 시술 핸드피스에 구비되어 상기 제1 및 제2 카트리지들이 조사하는 상기 열적 초점의 형성 영역을 영상화하기 위하여 상기 제1 및 제2 카트리지들에 공용으로 사용되는 이미지 프로브(image probe)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파 카트리지는 서로 열적 초점의 조건 또는 시술 목적이 상이한 제1 및 제2 카트리지들을 포함하되, 상기 시술 핸드피스에 구비되어 상기 제1 및 제2 카트리지들이 조사하는 상기 열적 초점의 형성 영역을 영상화하기 위한 이미지 프로브(image probe)를 더 포함하되, 상기 이미지 프로브는 바(bar) 형상으로 제공되고, 상기 제1 및 제2 카트리지들은 상기 이미지 프로브를 가이드(guide)로 하여 직선 왕복 운동할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파 치료부는 전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시키는 복수의 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer)들을 포함하되, 상기 초음파 트랜스듀서들 중 어느 한 트랜스듀서에서 조사되는 열적 초점과 다른 트랜스듀서에서 조사되는 열적 초점은 상기 시술 대상 피부 조직 내에서 서로 상이한 위치에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파 치료부는 전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시키는 복수의 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer)들을 포함하되, 상기 초음파 트랜스듀서들 중 어느 한 트랜스듀서에서 조사되는 열적 초점과 다른 트랜스듀서에서 조사되는 열적 초점은 상기 시술 대상 피부 조직 내에서 서로 동일한 위치에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치는 고강도 집속 초음파의 열적 초점을 형성시키는 초음파 치료부가 내장된 카트리지 몸체 내부에 초음파의 최소 손실 전달과 상기 초음파 치료부의 냉각 기능을 수행하는 매질을 순환 및 냉각시켜 기설정된 온도 범위를 지속적으로 유지시킴으로써, 상기 초음파 치료부의 발열로 인한 수명 감소 및 장비 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치는 다양한 시술 목적을 갖는 카트리지들을 시술 핸드피스에 호환 가능하게 구비한 후, 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술이나 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술 중 원하는 시술 목적의 카트리지를 시술 핸드피스에 장착하여 시술을 함으로써, 단일 장비로서 두 가지 이상의 고강도 집속 초음파 시술을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 초음파 치료부가 내장된 카트리지 몸체 내부에 초음파의 최소 손실 전달과 상기 초음파 치료부의 냉각 기능을 함께 수행하는 매질을 순환 및 냉각시켜 기설정된 온도 범위를 지속적으로 유지시킴으로써, 상기 초음파 치료부의 발열로 인한 수명 감소 및 장비 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 시술 다양한 시술 조건을 갖는 카트리지들을 시술 핸드피스에 호환 가능하게 준비한 후 시술 대상자의 비만 상태 또는 시술 부위에 맞는 조건을 갖는 카트리지를 시술 핸드피스에 장착하여 피하 지방층의 감소를 위한 시술을 함으로써, 환자별 또는 부위별 맞춤형 시술을 시행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치를 개략적으로 예시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시술 핸드피스와 카트리지의 결합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 시술 핸드피스의 일 예를 개략적으로 예시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 시술 핸드피스의 다른 예를 개략적으로 예시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내의 트랜스듀서 모듈의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 틸팅 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 배치를 간략히 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 카트리지들의 미용 시술 조건을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법을 개략적으로 예시한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성들의 세부 크기, 형태, 두께, 곡률 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 도식화된 것으로서, 허용 오차 등에 의해 그 형태가 변형될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치, 그리고 이를 이용한 미용 시술 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치를 개략적으로 예시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시술 핸드피스와 카트리지의 결합 과정을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 3은 도 1에 도시된 시술 핸드피스의 일 예를 개략적으로 예시한 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 시술 핸드피스의 다른 예를 개략적으로 예시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)를 이용하여 피부 미용 시술을 수행할 수 있다. 일 예로서, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 동일한 시술 목적 범위에서 세부 시술 조건이 상이한 두 가지 이상의 시술을 단일 장비로서 수행할 수 있도록 제공된 의료기기일 수 있다. 예컨대, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 셀룰라이트 또는 피하 지방층 감소 시술을 수행하는 장비로서, 고도 비만 환자를 위한 시술과 이에 비해 고강도 집속 초음파의 열적 초점의 형성 조건이 상이한 초도 비만 환자를 위한 시술을 단일 장비로서 수행할 수 있는 의료 장비일 수 있다. 다른 예로서, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 상이한 시술 목적과 조건의 피부 미용 시술들을 단일 장비로서 수행할 수 있도록 설계된 의료기기일 수 있다. 예컨대, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 비침습적 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술, 비침습적 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술, 다한증/액취증 치료 시술, 그리고 임신선의 제거 시술 중 적어도 두 개 이상의 시술을 단일 장비로서 수행할 수 있도록 설계된 의료기기일 수 있다. 그 밖에도 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 종양 또는 암 조직과 같은 시술 대상 피부 조직이 입체적인 덩어리의 제거 또는 감소를 위한 시술 등을 포함할 수 있다.

상기 고강도 집속 초음파(이하, 'HIFU'라 함)는 초음파가 하나의 초점에 모여지도록 포커싱하여 열적 초점(thermal focal point:12, 20)을 형성시키기 위한 것일 수 있다. 이러한 열적 초점(12, 14)은 대략 60℃ 이상의 고온 상태의 열적 초점일 수 있다. 따라서, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 피부 표면으로부터 대략 1.5mm 내지 4.5mm에 위치하고 있는 진피층 또는 근막층(SMAS층)에 대해 상기 열적 초점(12, 14)을 형성시켜 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 수행하거나, 피부 표면으로부터 대략 6.0mm 내지 15.0mm에 위치하고 있는 피하 지방층에 대해 상기 열적 초점(12, 14)을 형성시켜 지방 감소 또는 제거 시술을 수행할 수 있다.

상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 장비 본체(100), 핸드피스 어셈블리(200), 그리고 카트리지 세트(300) 등을 포함할 수 있다. 상기 장비 본체(100)는 시술자(미도시됨)에게 시술 관련 정보를 제공하고, 시술자가 고강도 집속 초음파 장치(10)를 동작 또는 조작하기 위한 것일 수 있다. 예컨대, 상기 장비 본체(100)에는 시술자의 시술 관련 정보를 표시하기 위한 표시기(110) 및 시술자가 고강도 집속 초음파 장치(10)를 동작 또는 제어하기 위한 제어기(120) 등이 구비될 수 있다. 상기 제어기(120)로는 터치 패널 또는 터치 스크린 등이 사용될 수 있다.

상기 핸드피스 어셈블리(200)는 시술 핸드피스(210) 및 연결 케이블(220)을 포함할 수 있다. 상기 시술 핸드피스(210)는 시술 대상자에게 HIFU를 조사시키기 위한 것으로서, 사용자 조작의 편의성 향상을 위해 핸드-헬드(hand-held) 형태로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 시술 핸드피스(210)는 시술자가 상기 시술 핸드피스(210)를 잡을 수 있도록 손잡이부(212)를 구비할 수 있다. 상기 손잡이부(212)의 상단에는 시술자가 초음파 조사 동작을 제어하기 위한 스위치(212a)가 구비될 수 있다. 상기 연결 케이블(220)은 상기 시술 핸드피스(210)와 상기 장비 본체(100)를 전기적 및 물리적으로 연결시키기 위한 것일 수 있다. 상기 연결 케이블(220)의 일단은 상기 시술 핸드피스(210)와 연결되고, 타단은 상기 장비 본체(100)에 커넥팅(connecting) 방식으로 탈부착 가능하게 연결될 수 있다.

상기 카트리지 세트(300)는 복수의 초음파 카트리지들로 구성된 세트(set)일 수 있다. 상기 초음파 카트리지들 각각은 상기 시술 핸드피스(210)에 탈부착 가능하게 구비되어 있으며, 내부에는 HIFU를 발생시켜 피부로 조사시키기 위한 초음파 트랜스듀서가 구비될 수 있다. 상기 초음파 트랜스듀서는 상기 HIFU의 조사를 반복하게 되면 점차 성능이 저하되고 신뢰성이 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 초음파 카트리지들 각각은 피부 미용 시술을 위한 장치의 소모품으로서, 일정 기간 HIFU 조사의 신뢰성을 담보할 수 있는 정도로서 사용이 가능하도록 설계될 수 있다.

상기 카트리지 세트(300)는 다양한 조합과 구성으로서 초음파 카트리지들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 카트리지 세트(300)는 제1 초음파 카트리지(이하, 제1 카트리지:310) 또는 제2 초음파 카트리지(이하, 제2 카트리지:320) 중에서 하나의 카트리지 종류만으로 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 상기 카트리지 세트(300)는 제1 카트리지(310) 및 제2 카트리지(320)를 모두 구비하여, 시술자가 상기 제1 카트리지(310)과 상기 제2 카트리지(320) 중에서 선택하여 원하는 시술 목적과 조건을 수행할 수 있도록 제공될 수 있다.

여기서, 상기 제1 카트리지(310)와 상기 제2 카트리지(320)는 시술 조건 및/또는 시술 목적이 서로 상이한 초음파 카트리지일 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 카트리지(310)와 상기 제2 카트리지(320)는 피부 리프팅 또는 피하 지방층 감소 중에서 택일된 동일한 시술 목적의 카트리지이되, 각각의 고강도 집속 초음파의 형성 조건이 상이할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 카트리지(310)는 피하 지방층의 제거 또는 감소 시술을 위한 것이고, 상기 제2 카트리지(320)는 비침습적 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 위한 것일 수 있다. 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 각각에 대한 시술 목적, 과정 및 조건 등과 같은 상세한 내용은 후술하겠다.

상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 각각은 상기 시술 핸드피스(210)에 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 손잡이부(212)의 전단에는 상기 카트리지 세트(300)의 카트리지(도2의 310 등)와의 체결을 위한 가이드부(214)가 구비될 수 있다. 일실시예에서, 상기 가이드부(214)는 상기 손잡이부(212)의 전단 방향으로 돌출된 바(bar) 형상으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1 카트리지(310)의 카트리지 몸체(312)의 중앙 영역에는 상기 가이드부(214)의 단면과 상응하는 형상의 관통홀(312a)이 제공될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 관통홀(312a) 내에 상기 가이드부(214)를 삽입함으로써, 상기 제1 카트리지 몸체(312)가 상기 시술 핸드피스(210)에 장착될 수 있다. 이때, 상기 제1 카트리지(310)의 장착 상태가 해제되는 것을 방지하기 위해, 상기 가이드부(214)의 전단에 잠금 장치(214(a))가 구비될 수 있으며, 시술자는 상기 잠금 장치(214(a))를 회전시킴으로써, 상기 제1 카트리지(310)를 잠금시키거나, 잠금 해제시킬 수 있다.

상기 가이드부(214)의 내부에는 시술 대상 피부 조직을 영상화하기 위한 이미지 프로브(216)가 제공될 수 있다. 상기 이미지 프로브(216)는 상기 가이드부(214)를 따라 대체로 바(bar) 형상으로 제공될 수 있다. 상기 이미지 프로브(216)는 시술 대상이 되는 피부 조직, 예컨대, 피하 지방층을 영상화할 수 있도록 영상 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 가이드부(214)는 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320)이 상기 시술 핸드피스(210)에 체결되었을 때, 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 각각에 구비된 초음파 치료부(314)의 상부에 위치되도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 초음파 치료부(314)는 상기 가이드부(214)의 하부에서 전후 운동을 하면서 HIFU를 조사하며, 상기 이미지 프로브(216)는 별도의 영상 초음파를 발생시켜 피하 지방층을 영상화하고 이를 상기 표시부(110)에 표시할 수 있다.

여기서, 상기 초음파 치료부(314)의 전후 운동을 위하여, 상기 시술 핸드피스(210)에는 구동기(218)가 구비될 수 있다. 일실시예에서, 상기 구동기(218)로는 스테핑 모터(stepping motor) 등이 사용될 수 있으며, 상기 구동기(218)와 상기 초음파 치료부(314)는 서포트(316)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 구동기(218)가 상기 서포트(316)를 전후 운동시킴에 따라, 상기 초음파 치료부(314)가 전후 운동될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 구동기(218)로는 상기 초음파 치료부(314)를 상기 카트리지 몸체(312) 내에서 틸팅(tilting), 스윙(swing), 진자(pendular), 상하(up-down) 운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

상기 구동기(218)는 상기 초음파 치료부(314)가 대략 20.0mm 내지 100.0mm의 시술 구간을 갖도록, 전후 방향으로 이동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 구동기(218)는 스테핑 모터로 제공될 수 있으며, 대략 20.0mm 내지 100.0mm 내 범위 내에서 선택된 길이 만큼 상기 초음파 치료부(314)가 전후로 이동되도록 할 수 있다. 이때, 상기 초음파 치료부(314)는, 상기 범위를 이동하는 동안 HIFU를 조사할 수 있다. 상기 초음파 치료부(314)는 상기 열적 초점(12)이 동일 선상을 따라 복수의 도트들(dots)이 형성되도록 일정 간격으로 HIFU를 조사하도록 설정되거나, 상기 열적 초점(12, 14)이 간격 없이 일직선을 이루도록 HIFU를 조사하도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 초음파 치료부(314)의 전후 이동범위가 20.0mm 미만인 경우, 피부 리프팅, 스킨 타이트닝 또는 피하 지방층에 대한 시술 영역이 작아 시술 시간이 매우 길어질 수 있다. 또한, 피하 지방층은 사람의 배꼽을 기준으로 양측 방향으로 굴곡지게 퍼져있으므로, 상기 초음파 치료부(314)의 전후 이동범위가 100.0mm를 초과하는 경우, 상기 초음파 치료부(314)은 일정 깊이로 HIFU를 조사하게 셋팅되어 있으므로, 피하 지방층에 대한 최초 HIFU 조사 깊이와 최종 HIFU 조사 깊이가 달라지게 되어, 피하 지방층을 벗어난 영역에 HIFU가 조사될 위험성이 매우 높아질 수 있다. 이러한 위험성은 피부 리프팅 또는 스킨 타이트닝 관점에서도 유사하게 발생될 수 있다. 따라서, 상기 초음파 치료부(314)이 대략 20.0mm 내지 100.0mm 내 범위 내에서, 보다 더 바람직하게는 40.0mm 내지 80.0mm 내 범위 내에서 전후로 이동될 수 있도록 상기 구동기(218)가 설정되는 것이, 시술 안전성을 확보하면서도 시술 시간을 단축시키는 데 적합할 수 있다. 다만, 상기 초음파 치료부(314)이 암이나 종양, 그리고 땀샘과 같은 입체적 피부 조직 덩어리의 제거 또는 감소를 위해 사용되는 경우라면, 상기 피부 조직 덩어리의 크기나 형태에 맞게 상기 초음파 치료부(314)의 전후 이동 범위를 변화될 수 있다. 즉, 상기 피부 조직 덩어리의 크기가 20.0mm 미만이라면, 이에 맞게 상기 초음파 치료부(314)의 전후 이동 범위 또한 이에 상응하게 20.0mm 미만으로 조절되는 것이 바람직할 수 있다.

여기서, 상기 초음파 치료부(314)는 도 3에 도시된 바와 같이 단일 초음파 트랜스듀서로 구성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 두 개 이상의 초음파 트랜스듀서를 갖는 모듈 구조로 구성될 수도 있다. 또는, 도시되지는 않았으나, 상기 초음파 치료부는 단일 초음파 트랜스듀서 구조를 가지되, 한 번에 두 개 이상의 열적 초점들을 동시 형성시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서 어레이 구조로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 각각에는 상기 초음파 치료부(314)의 효과적인 초음파 전달을 위한 매질(319)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 카트리지 몸체(312) 내부에는 상기 초음파 치료부(314)의 초음파 전달을 위한 매질(319)로서 물이 채워질 수 있다. 이에 더하여, 상기 매질(319)은 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 냉각시키기 위한 냉각 유체로서 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 카트리지(310)는 상기 제2 카트리지(320)에 비해 상기 초음파 치료부(314)는 지방 조직의 분해를 유도하기 위해 상대적으로 높은 에너지 세기를 갖는 열적 초점(12)을 형성시키므로, 상기 초음파 치료부(314)의 발열이 상대적으로 높을 수 있다. 따라서, 적어도 상기 제1 카트리지(310)의 경우, 상기 제1 초음파 치료부(314)의 냉각을 위해, 상기 매질(319)을 기설정된 온도 범위에서 유지시킬 필요가 있다. 상기 매질(319)의 기설정된 온도 범위는 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 효과적으로 냉각시키면서도, 초음파 전달의 매질로서 기능에 문제가 없을 정도의 온도일 수 있다. 일 예로서, 상기 매질(319)의 기설정된 온도 범위는 대략 0℃ 내지 30℃일 수 있다. 상기 매질(319)의 온도가 0℃ 미만이면 상기 매질(319)이 동결되거나 외부 환경 간의 온도차로 인하여 상기 카트리지 몸체(312) 주면에 이슬이 맺히게 되어, 상기 초음파 치료부(314)의 구동과 전기적 안전성이 저하될 수 있다. 이에 반해, 상기 매질(319)의 온도가 30℃를 초과하면, 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 효과적으로 냉각시킬 수 없어 초음파 치료부(314)의 수명과 성능 신뢰성이 저하될 수 있다.

상기와 같은 매질(319)의 온도 조절을 위해, 상기 고강도 집속 초음파 장치(10)는 매질 순환기(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 매질 순환기(130)는 상기 매질(319)을 기설정된 온도 범위로 유지시키면서 상기 시술 핸드피스(210)에 장착된 카트리지 내 매질(319)을 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 상기 매질 순환기(130)는 매질 저장용기(132), 매질 순환라인(134), 매질 온도측정기(136), 그리고 매질 온도조절기(138)를 포함할 수 있다.

상기 매질 저장용기(132)는 상기 매질(319)을 저장할 수 있다. 상기 매질(319)로는 물이 사용될 수 있으며, 상기 매질 저장용기(132)는 일정량의 물을 수용할 수 있다. 상기 매질 저장용기(132)에는 상기 매질(319)의 저장량을 검출하기 위한 레벨링 라인(미도시됨) 또는 각종 센서들(미도시됨)이 구비될 수 있다. 상기 매질 순환라인(134)은 상기 카트리지 몸체(312)에 구비된 매질 순환포트(315)을 통해 상기 카트리지 몸체(312) 내 매질(319)을 순환시킬 수 있다. 상기 매질 순환라인(134)은 상기 매질 저장용기(132)로부터 상기 매질 순환포트(315)의 매질 공급포트(315a)로 상기 매질(319)을 공급하는 매질 공급라인(134a) 및 상기 매질 회수포트(315b)로부터 상기 매질 저장용기(132)로 상기 매질(319)을 회수시키는 매질 회수라인(134b)을 포함할 수 있다. 상기 매질 온도측정기(136)는 상기 매질(319)의 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다. 상기 매질 온도측정기(136)는 상기 매질 순환라인(134)이나 상기 매질 저장용기(132), 또는 상기 레벨링 라인 등에 구비되어, 상기 매질(319)의 온도를 측정하여, 측정된 온도 데이터를 상기 제어기(120)로 전송할 수 있다. 상기 매질 온도조절기(138)는 상기 매질(319)의 온도를 기설정된 온도로 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 매질 온도조절기(138)는 상기 매질 저장용기(132)에 구비되는 냉각기(미도시됨)를 포함할 수 있다. 상기 냉각기로는 펠티어 소자와 같은 냉각 소자, 냉각수가 흐르는 냉각수 라인 등이 사용될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 매질 순환라인(134) 상에는 펌프(pump) 등의 순환수단이 설치될 수 있다. 상기 펌프는 상기 매질(319)의 순환을 위한 매질의 유동압을 제공할 수 있다.

상기와 같은 구조의 매질 순환기(130)는 고강도 집속 초음파 시술시, 상기 제어기(120)는 상기 매질 온도측정기(136)로부터 매질(319)의 온도 데이터를 전송받아 실시간으로 온도를 모니터링하고, 만약 상기 초음파 치료부(314)의 발열에 의해 상기 카트리지 몸체(312) 내 매질(319)이 기설정된 온도 범위를 벗어나면, 상기 제어기(120)는 상기 매질(319)의 온도가 기설정된 온도 범위를 만족할 때까지 상기 매질(319)이 상기 매질 온도조절기(138)에 의해 냉각되도록, 상기 매질 온도조절기(138)를 제어할 수 있다. 이러한 매질 순환기(130)의 매질(319)의 온도 조절에 대한 상세한 과정은 후술하겠다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)는 HIFU의 열적 초점(12, 14)을 발생시키는 초음파 치료부(314)를 갖는 초음파 카트리지(310)를 시술 핸드피스(210)에 장착하여, HIFU를 이용한 셀룰라이트 또는 피하 지방층 감소 시술 등의 피부 미용 시술을 수행하되, 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 초음파 전달과 냉각수 기능을 함께 갖는 매질(319)을 순환 냉각시켜 기설정된 온도 범위로 유지함으로써, 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치는 고강도 집속 초음파의 열적 초점을 형성시키는 초음파 치료부가 내장된 카트리지 몸체 내부에 초음파의 최소 손실 전달과 상기 초음파 치료부의 냉각 기능을 수행하는 매질을 순환 및 냉각시켜 기설정된 온도 범위를 지속적으로 유지시킴으로써, 상기 초음파 치료부의 발열로 인한 수명 감소 및 장비 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)는, 서로 상이한 종류의 시술에 적합한 조건을 갖는 상기 제1 카트리지(310)와 상기 제2 카트리지(320)가 상기 시술 핸드피스(210)에 선택적으로 장착될 수 있으므로, 시술자는 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 중에서 원하는 시술을 수행할 수 있는 카트리지를 선택하고, 상기 시술 핸드피스(210)에 이를 장착하여 시술할 수 있다. 이 경우, 단일 목적의 시술만이 가능한 고강도 집속 초음파 의료기기에 비해, 하나의 장비로서 카트리지의 교체만으로 다양한 시술을 수행할 수 있으므로, 다목적 초음파 의료기기의 구조를 구현할 수 있다.

특히, 페이스 리프팅의 비침습적 초음파 시술과 피하 지방층 감소의 비침습적 초음파 시술의 경우, 고강도 집속 초음파의 깊이와 세기 조건, 그리고 영상화 대상의 피부 조직 등이 전혀 상이하므로, 이러한 두 가지 시술을 하나의 장비로서 구현하는 것은 매우 어려웠다. 그러나, 본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)는 상기 시술 핸드피스(210) 내에 이종의 제1 및 제2 카트리지들(310, 320)에 대해 공용화된 이미지 프로브(216)를 구비시킨 후, 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320)의 교체를 통하여 이종 시술이 가능하도록 함으로써, 이러한 기술적 장벽을 해소하였다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 시술 핸드피스의 초음파 치료부의 배치 및 구조 등에 대해 더욱 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 고강도 집속 초음파 생성 장치(10)와 중복되는 내용들은 생략하거나 간소화할 수 있다. 또한, 이하 실시예에서는 도 4를 참조하여 복수의 독립 트랜스듀서들을 구비하는 시술 핸드피스 구조를 기준으로 하여, 초음파 치료부의 배치, 구조, 열적 초점의 형성 조건 등을 설명하고자 한다. 그러나, 초음파 치료부가 구비하는 트랜스듀서의 갯수는 도 3에 도시된 바와 같이 하나일 수도 있고, 또는 단일 트랜스듀서로서 복수 열적 초점을 동시 형성하는 초음파 어레이일 수 있는 등, 트랜스듀서의 갯수, 모양, 크기, 형상, 구조, 배치 등은 다양하게 변경과 변형이 가능할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내의 트랜스듀서 모듈의 구조를 간략히 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 틸팅 동작을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 구조를 간략히 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치 내에서 트랜스듀서 모듈의 배치를 간략히 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 각각은 서로 상이한 피부 조직에 열적 초점들(20)을 형성시키도록 설계될 수 있다. 일 예로서, 상기 초음파 치료부(314)는 제1 열적 초점(14a)을 형성시키는 제1 트랜스듀서(314a) 및 상기 제1 열적 초점(14a)과는 상이한 위치에 제2 열적 초점(14b)을 형성시키도록 배치된 제2 트랜스듀서(314b)를 구비할 수 있다. 상기 제1 트랜스듀서(314a)와 상기 제2 트랜스듀서(314b)는 상기 이미지 프로브(216)와 분리 배치되면서, 상기 이미지 프로브(216)를 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)은 상기 이미지 프로브(216)의 이미지 획득을 방해하지 않도록 배치됨으로써, 상기 이미지 프로브(216)는 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 사이의 공간을 통해 시술 대상 피부 조직의 이미지를 얻기 위한 이미지 초음파를 획득할 수 있다.

한편, 다른 실시예에서, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)이 서로 이격되지 않고 배치될 수 있다. 이 경우에도, 상기 이미지 프로브(216)는 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)의 이동 전후로 초음파 영상을 획득할 수 있으므로, 상기 이미지 프로브(216)의 기능에는 문제가 없을 수 있다.

상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각은 상기 열적 초점(14)을 향하는 방향으로 오목한 형상의 초음파 발생의 내구면을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각은 일정 거리 이격된 위치에 초음파를 한 점으로 모아서 상기 열적 초점(14)을 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)은 상기 카트리지 몸체(312) 내에서 상기 이미지 프로브(216)를 기준으로 아래 방향으로 갈수록 간격이 벌어지도록 경사지게 배치될 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)이 상기 카트리지 몸체(312)의 아래 방향으로 점차 벌어지는 구조를 이룰 수 있다. 즉, 상기 카트리지 몸체(312)의 좌우폭(W)의 크기는 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각의 폭들(W1, W2)의 합에 비해 작을 수 있다. 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)이 좌우로 수평하게 배치되는 경우에 비해 상기 카트리지 몸체(312)의 좌우폭(W)의 크기를 줄일 수 있다.

그리고, 상기 카트리지 몸체(312)는 전체적으로 밀폐된 구조로 되어 있으며, 내부에 물 등의 매질(319)이 채워질 수 있다. 상기 카트리지 몸체(312)의 하부에는 윈도우 등의 투과부재(318)가 구비될 수 있다. 상기 투과부재(318)를 통해 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)로부터 HIFU가 시술 대상자의 피부 조직을 향해 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 초음파 치료부(314)는 상기 윈도우를 통해 피부 표면으로부터 일정 깊이의 시술 대상 피부 조직에 열적 초점들(14a, 14b)을 비침습적으로 형성시킬 수 있다.

한편, 상기 카트리지 몸체(312)를 통해 적어도 두 개 이상의 트랜스듀서들(314a, 314b)이 구비되고, 각각의 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)로부터 형성되는 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)은 기설정된 간격(G)을 두고 서로 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 단일 카트리지로서 적어도 2열 이상의 HIFU 초점들을 형성시키면서 시술할 수 있게 되므로, 1열 HIFU 초점들을 형성시켜 시술하는 경우에 비해, 시술 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 사이의 간격(G)은 대략 0.8mm 내지 10.0mm 범위 내에서 결정될 수 있다. 상기 간격(G)이 0.8mm 미만인 경우, 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 간에 서로 간섭 등의 영향이 발생되어, 시술 대상 피부 조직에 과도하게 HIFU가 조사되어 피부 괴사 등의 손상이 발생될 수 있다. 이에 반해, 상기 간격(G)이 10.0mm 이상인 경우, 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 간의 거리가 매우 넓어, 시술 효과가 현저히 낮아질 수 있다. 다만, 피부 괴사 및 시술 효과 등을 종합적으로 고려하면, 상기 간격(G)은 대략 0.8mm 내지 3.0mm로 조절되는 것이 더욱 바람직할 수 있다. 상기 간격(G)이 대략 3.0mm를 초과하면, 상기 간격(G) 사이의 피부 조직에 대해서는 다시 고강도 집속 초음파 시술을 진행하여야 될 수 있다. 다만, 상기 초음파 치료부(314)이 상기 암이나 종양, 그리고 땀샘의 제거 또는 감소 시술의 경우, 이들 시술 대상 피부 조직의 크기, 모양 및 위치에 맞게 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 간의 간격과 깊이가 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 상기 암이나 종양, 그리고 땀샘의 제거 또는 감소 시술은, 이들 피부 조직들에 대해 상기 열적 초점들(20)을 집중 조사하여 제거 또는 감소시키는 것이 목적이므로, 상기 간격(G)은 상기 암이나 종양의 형상, 크기, 위치, 조직 상태 등을 종합적으로 확인한 후, 이들 피부 조직 덩어리에 집중적으로 상기 열적 초점들(20)이 조사되도록 조절될 수 있다. 이에 따라, 상기 암이나 종양, 그리고 땀샘의 제거 또는 감소 시술의 경우, 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)의 간격(G)은 선택적으로 0.8mm 이하로 조절될 수도 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서(314a, 314b)에 의해 형성된 상기 제1 열적 초점들(14a, 14b) 각각의 깊이는 상기 카트리지가 피부 리프팅 또는 스킨 타이트닝을 위한 것인 경우에, 대략 1.5mm 내지 4.5mm 범위 내에서 정해질 수 있다. 특히, 모공 치료를 위한 경우, 표피층(demis)를 타겟으로 하여 초점의 깊이를 대략 1.5mm로 하며, HIFU의 조사 강도는 대략 0.4J 이하로 하여 시술을 실시할 수 있다. 만일 이때의 강도가 0.4J을 초과하면 피부 표면층에 손상을 가져올 수 있다. 또한, 콜라겐 리모델링 시술 시에는, 진피층(deep demis)를 타겟으로 하여 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 각각의 조사 깊이를 대략 3.0mm로 하고, 고강도 집속 초음파의 강도를 0.4J 이하로 하여 시술을 실시할 수 있다. 만일 이때의 강도가 0.4J을 초과하면 피부 진피층에 손상을 줄 수 있다. 또한, 피부 리프팅 시술 시에는, 근건막을 타겟으로 하여 초점의 깊이를 4.5mm로 하고, HIFU의 조사 강도를 1.0J 내지 2.0J 범위 이내로 하여 시술을 실시할 수 있다. 더욱 바람직하게는 1.2J 내외의 강도로 시술이 실시되는 것이 더 바람직할 수 있다. 만일, 피부 리프팅 시술을 위해 조사되는 HIFU의 조사 강도가 대략 1.0J미만일 경우 근건막에 조사된 강도자 낮아 주름 개선의 효과가 미미할 수 있다. 이에 반해, 상기 HIFU의 조사 강도가 대략 2.0J을 초과할 경우 피부 근건막에 손상을 유발할 수 있다.

만약, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서(314a, 314b)에 의해 형성된 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b) 각각의 깊이는 상기 카트리지가 셀룰라이트 또는 피하 지방층 감소를 위한 경우라면, 대략 6.0mm 내지 15.0mm 범위 내에서 정해질 수 있다. 특히, 피하 지방층 감소를 위한 경우라면, 대략 13.0mm 내외로 상기 열적 초점들(14a, 14b)이 형성되도록 제공될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 카트리지(310)는 시술 대상이 되는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm 이상인 경우에 사용될 수 있다. 즉, 상기 제1 카트리지(310)는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm이 확보되어야 시술할 수 있는 조건으로 셋팅된 것일 수 있다. 이 경우, 시술 환자는 고도 비만 환자일 가능성이 높을 수 있다. 상기 제1 카트리지(310)는 열적 초점(lesion:30)의 상하 길이(H1)가 대략 8.0mm 내지 12.0mm으로 조절되면서, HIFU의 피부 표면으로부터의 조사 깊이가 대략 11.0mm 내지 15.0mm으로 조절될 수 있다. 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 8.0mm 미만이면, 상기 피하 지방층(20)의 감소 효율이 떨어질 수 있다. 반대로, 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 12.0mm를 초과하면, 상기 피하 지방층(20)을 벗어난 영역에 열적 초점이 형성될 수 있다. 또한, 상기 조사 깊이가 대략 11.0mm 미만이거나, 대략 15.0mm를 초과하면, 시술시 상기 열적 초점(30)이 상기 피하 지방층(20)을 벗어날 수 있다. 따라서, 상기 제1 카트리지(310)의 초음파 치료부(314)는 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 10.0mm±2.0mm로 조절되고, 상기 HIFU의 조사 깊이가 13.0mm±2.0mm로 조절되면, 상기 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm 이상인 경우에 시술하여도, 피하 지방층(20) 이외의 피 부 조직에 시술되는 위험을 완화시킬 수 있다. 상기와 같은 셀룰라이트 또는 피하 지방층 감소를 위한 시술의 경우, 상기 HIFU의 조사 강도는 2.0J 이상으로 조절될 수 있다. 특히, 피하 지방층 감소를 위한 시술의 경우라면, 상기 HIFU의 조사 강도는 10.0J 이상으로 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 HIFU의 조사 강도가 10.0J 미만이면, 피하 지방층의 열적 분해를 위한 충분한 HIFU 에너지가 전달되지 않을 수 있다. 이때, 상기 HIFU의 초음파 주파수는 2MHz 이상이 되는 것이 바람직할 수 있다.

여기서, 상기 초음파 치료부(314)은 상기 구동기(218)에 의해 좌우로 일정 각도 틸팅 운동(tilting, T)이 가능할 수 있다. 예컨대, 상기 구동기(218)가 스테핑 모터를 포함하는 경우, 상기 구동기(218)는 틸팅 운동(T)을 위해, 상기 스테핑 모터의 전후 방향 이동 바(bar) 또는 상기 서포트(316)를 일정 각도로 회전시킬 수 있는 별도의 회전 모터(미도시됨)를 더 구비할 수 있다. 상기 회전 모터에 의해, 상기 초음파 치료부(314)은 상기 전후 방향을 축으로 하여 일정 각도로 좌우 회전되므로, 시술시 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)이 진자 운동(pendular movement) 궤적을 그리면서 형성되도록 할 수 있다. 이러한 틸팅 운동(T)은 상기 초음파 치료부(314)의 전후 운동과 병행해서 진행되거나, 별도로 진행될 수 있으며, 이러한 초음파 치료부(314)의 다양한 동작들은 치료 목적과 대상이 되는 피부 조직의 형상, 크기, 위치 및 상태에 맞게 조절될 수 있다.

상기와 같은 초음파 치료부(314)의 틸팅 운동(T)은 상기 초음파 치료부(314)의 적은 움직임으로도 보다 넓은 피부 조직에 대해 HIFU 병변들(14a, 14b)을 형성시킬 수 있게 하므로, 단시간 내에 넓은 영역에 대해 HIFU 시술을 할 수 있다. 특히, 상대적으로 두꺼운 조직을 치료해야 되는 지방 분해 시술, 종양 치료 시술 및 암 치료 시술의 경우, 덩어리 형태의 피부 조직에 대해 HIFU를 집중 조사해야 되므로, 상기와 같은 초음파 치료부(314)의 틸팅 운동(T)은 단시간에 입체적인 피부 조직에 대해 HIFU 열적 초점들(14a, 14b)을 집중 형성시킬 수 있어, 높은 시술 효과를 발휘할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각의 기울기, HIFU의 조사 각도, 그리고 전후좌우 정렬 등은 다양하게 변형 또는 변경이 가능할 수 있다. 예컨대, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예로서, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각의 HIFU 조사 각도는 상기 시술 핸드피스(310)를 정면과 상부에서 바라보았을 때, 모두 상호 교차되지 않도록 조절될 수 있다. 또는, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각의 HIFU 조사 각도는 상기 시술 핸드피스(310)를 정면과 상부에서 바라보았을 때, 모두 상호 교차되도록 조절될 수 있다. 이러한 구조는 상술한 일 실시예에 비해 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)의 각도가 더욱 기울어진 경우일 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 비해, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각이 더 오므려지는 구조를 이루므로, 상기 카트리지 몸체(312)의 좌우폭(W)의 크기를 더욱 줄일 수 있다.

한편, 상술한 실시예들은 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)이 모두 상기 시술 핸드피스(310)의 길이 방향(즉, 초음파 치료부(314)의 전후 이동 방향)에 수직하는 방향을 따라 서로 마주보게 배치되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)은 상기 시술 핸드피스(310)의 길이 방향을 따라 앞뒤로 배치될 수도 있다. 예컨대, 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)은 앞뒤로 서로 이격되어 배치되어, 시술시 상기 제1 트랜스듀서(314a)가 전진 방향(30)을 따라 이동하면 상기 제2 트랜스듀서(314b)가 상기 제1 트랜스듀서(314a)를 뒤따라가는 형태를 이루도록 배치될 수 있다. 다만, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)은 전진 방향(28)에 평행한 하나의 선상에서 앞뒤로 배치될 수도 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 서로 대각 방향으로 배치될 수도 있다. 다만, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b) 각각의 열적 초점들(14a, 14b)이 좌우로 동일 선상에 형성되기 위하여, 상기 제1 및 제2 트랜스듀서들(314a, 314b)의 HIFU 조사 각도는 상기 제1 카트리지(310)를 상부에서 바라보았을 때, 서로 트위스트되거나 일정 각도로 모이면서도 일부가 포개지도록 하여 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)이 상술한 간격(G)을 두고 생성되도록 할 수 있다. 물론, 상기 제1 및 제2 열적 초점들(14a, 14b)의 형성 위치 등은 시술 목적에 맞게 다양하게 변경될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)는 제1 및 제2 초음파 카트리지들(310, 320) 각각의 카트리지 몸체(312) 내에 복수의 트랜스듀서들(314a, 314b)이 배치되되, 각각의 트랜스듀서들(314a, 314b)은 서로 상이한 위치에 열적 초점들(14a, 14b)이 형성되도록 하여, 동시 또는 순차적으로 복수의 열적 초점들(14a, 14b)을 피부 조직에 형성시킬 수 있다. 이 경우, 시술시 상기 트랜스듀서들(314a, 314b)이 전후 운동을 하게되면, 상기 열적 초점들(14a, 14b)은 복수열을 이루어 HIFU 초점들을 형성시키게 되므로, 단열의 HIFU 초점들을 형성시키는 경우에 비해, 시술 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 생성 장치는 단일 카트리지 몸체 내에 복수의 트랜스듀서들을 구비하되, 각각의 트랜스듀서들이 서로 상이한 위치에 열적 초점들을 형성시키도록 구성되어, 시술시 적어도 2열 이상의 HIFU 초점들이 생성되도록 함으로써, 시술 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 카트리지(310, 320) 각각의 상세한 시술 목적과 조건에 대해 구체적으로 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 고강도 집속 초음파 장치(10)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 카트리지들을 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로, 도 9(a)는 본 발명의 실시예에 따른 제1 카트리지의 시술 조건을 설명하기 위한 도면이고, 도 9(b)는 본 발명의 실시예에 따른 제2 카트리지의 시술 조건을 설명하기 위한 도면이다.

도 9(a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 카트리지(310)는 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술을 위한 것일 수 있다. 일실시예에서, 상기 제1 카트리지(310)는 시술 대상이 되는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm 이상인 경우에 사용될 수 있다. 즉, 상기 제1 카트리지(310)는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm이 확보되어야 시술할 수 있는 조건으로 셋팅된 것일 수 있다. 이 경우, 시술 환자는 고도 비만 환자일 가능성이 높을 수 있다. 상기 제1 카트리지(310)는 열적 초점(lesion:30)의 상하 길이(H1)가 대략 8.0mm 내지 12.0mm으로 조절되면서, HIFU의 피부 표면으로부터의 조사 깊이가 대략 11.0mm 내지 15.0mm으로 조절될 수 있다. 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 8.0mm 미만이면, 상기 피하 지방층(20)의 감소 효율이 떨어질 수 있다. 반대로, 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 12.0mm를 초과하면, 상기 피하 지방층(20)을 벗어난 영역에 열적 초점이 형성될 수 있다. 또한, 상기 조사 깊이가 대략 11.0mm 미만이거나, 대략 15.0mm를 초과하면, 시술시 상기 열적 초점(30)이 상기 피하 지방층(20)을 벗어날 수 있다. 따라서, 상기 제1 카트리지(310)의 초음파 치료부(314)는 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 10.0mm±2.0mm로 조절되고, 상기 HIFU의 조사 깊이가 13.0mm±2.0mm로 조절되면, 상기 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 25.0mm 이상인 경우에 시술하여도, 피하 지방층(20) 이외의 피 부 조직에 시술되는 위험을 완화시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 제1 카트리지(310)는 시술 대상이 되는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 7.0mm 이상 25.0mm 미만인 경우에 사용될 수 있다. 즉, 상기 제1 카트리지(310)는 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 적어도 7.0mm는 확보되되 25.0mm 보다는 얇은 경우에 시술할 수 있는 조건으로 셋팅된 것일 수 있다. 이 경우, 시술 환자는 초도 비만 환자일 가능성이 높을 수 있다. 이 경우, 상기 제1 카트리지(310)는 열적 초점(lesion:30)의 상하 길이(H1)가 대략 5.0mm 내지 9.0mm으로 조절되면서, HIFU의 피부 표면으로부터의 조사 깊이가 대략 6.0mm 내지 10.0mm으로 조절될 수 있다. 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 5.0mm 미만이면, 상기 피하 지방층(20)의 감소 효율이 떨어질 수 있다. 반대로, 상기 열적 초점들(30) 각각의 상하 길이(H1)가 대략 9.0mm를 초과하면, 상기 피하 지방층(20)을 벗어난 영역에 열적 초점(30)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 조사 깊이가 대략 6.0mm 미만이거나, 대략 10.0mm를 초과하면, 시술시 상기 열적 초점(30)이 상기 피하 지방층(20)을 벗어날 수 있다. 따라서, 상기 제1 카트리지(310)의 초음파 치료부(314)는 상기 열적 초점(30)의 상하 길이(H1)가 대략 7.0mm±2.0mm로 조절되고, 상기 HIFU의 조사 깊이가 8.0mm±2.0mm로 조절되면, 상기 피하 지방층(20)의 두께(T1)가 7.0mm 이상 25.0mm 미만인 경우에 시술하여도, 상기 피하 지방층(20) 이외의 피부 조직에 시술되는 위험을 완화시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1 카트리지(310)의 초음파 치료부(314)는 전진 또는 후진 운동, 즉, 직선 왕복 운동을 하면서 상기 열적 초점(30)이 복수 개가 생성되도록 할 수 있다. 더 나아가 상기 초음파 치료부(314)는 상하 운동, 틸팅(tilting) 운동, 스윙(swing) 운동, 그리고 진자 운동 중 적어도 어느 하나를 추가적으로 수행할 수 있도록 구성되어, 상기 열적 초점(30)을 상기 피하 지방층(20) 내에 한정시켜 상기 열적 초점(30)을 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 열적 초점들(30) 간의 간격은, 없거나 1.0mm 미만이 되도록 하여, 상기 열적 초점들(30)이 결과적으로 중간에 끊김이 없는 직선 또는 기둥 형상을 이루도록 하면서 상기 피하 지방층(20)을 열분해 시킬 수 있다. 다만, 상기 열적 초점들(30)이 서로 중첩되면, 피시술자가 느끼는 고통이 클 수 있으므로, 상기 열적 초점들(30)이 중첩되지 않는 조건에서 최대한 인접하게 HIFU가 조사되는 것이 이상적일 수 있다.

도 9(b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2 카트리지(320)는 앞서 살펴본 제1 카트리지(310)와는 달리, 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술을 위한 것일 수 있다. 일실시예에서, 상기 제2 카트리지(320)의 시술 대상이 되는 피부 조직(40)은 피부 표면으로부터 대략 1.5mm 내지 4.5mm의 깊이에 있는 진피층 또는 근막층(SMAS층)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 카트리지(320)는 열적 초점(lesion:50)이 대략 0.5mm 내지 1.5mm의 직경을 갖는 대체로 구형, 타원형, 또는 물방울형으로 생성되도록 조절될 수 있다. 상기 열적 초점(50)의 직경이 대략 0.5mm 미만이면, HIFU 타겟 조직의 손상이 매우 작아, 의도적인 피부 손상 후 재생을 통한 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝의 효과를 얻기 어려울 수 있다. 반대로, 상기 열적 초점(50)의 직경이 1.5mm를 초과하면, 시술 대상이 되는 피부 조직(40)을 벗어난 영역에 열적 초점(50)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 조사 깊이가 대략 1.5mm 미만이거나, 대략 4.5mm를 초과하면, 시술시 상기 열적 초점(50)이 시술 대상이 되는 피부 조직(40)을 벗어날 수 있다. 따라서, 상기 제2 카트리지(320)의 초음파 치료부(314)는 상기 열적 초점(50)의 직경이 대략 1.0mm±0.5mm로 조절되고, 상기 HIFU의 조사 깊이가 1.5mm 내지 4.5로 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 열적 초점(50)의 조사 깊이는 1.5mm, 3.0mm, 그리고 4.5mm 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 열적 초점(50)의 직경은 대략 1.0mm±0.2mm 내외일 수 있다.

여기서, 상기 제2 카트리지(320)의 초음파 치료부(314)는 전진 운동 또는 후진 운동, 즉, 직선 왕복 운동을 하면서 상기 열적 초점(50)이 복수개가 생성되도록 할 수 있다. 이때, 상기 열적 초점들(50) 간의 간격은 대략 0.5mm 내지 2.0mm 미만이 되도록 하여, 상기 열적 초점들(50)이 결과적으로 서로 일정 간격이 이격되어, 동일 선상을 따라 복수의 도트들(dots)이 형성되도록 조절될 수 있다. 상기 열적 초점들(50) 간의 간격이 0.5mm 미만이면, 상기 열적 초점들(50)이 결과적으로 서로 연결되어 피부 조직에 과다한 열적 상처로서 피부 괴사 등의 문제가 발생될 수 있다. 반대로, 상기 열적 초점들(50) 간의 간격이 2.0mm를 초과하면, 상기 열적 초점들(50) 간의 간격이 매우 커, 결과적으로 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 효과가 현저히 떨어질 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 장치(10)에 대한 설명과 중복되는 내용들은 생략하거나 간소화될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법을 보여주는 순서도이다. 도 1 내지 도 10을 참조하면, 먼저, 시술 대상자에 시술하고자 하는 시술 종류를 선택할 수 있다(S110). 예컨대, 시술자(미도시됨)는 시술 대상자(미도시됨)에 대해 시술하고자 하는 시술 종류를 선택할 수 있다. 이때, 선택될 수 있는 시술 종류로는 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술 및 피하 지방층 감소 또는 제거 시술 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 만약, 상기 시술자가 피하 지방층 감소 또는 제거 시술을 수행하고자 하는 경우, 시술자는 피하 지방층의 두께, 피하 지방층의 깊이, 그 밖의 시술 대상자의 컨디션 등을 고려하여, 앞서 설명한 일실시예 또는 다른 실시예에 따른 제1 카트리지(310)를 선택할 수 있다. 여기서, 피하 지방층의 두께의 확인을 위해, 시술자는 손으로 직접 피하 지방층의 두께를 인지하거나, 시술 핸드피스(210)에 구비된 이미지 프로브(218)를 통해 영상화된 피하 지방층을 확인하여, 정확한 피하 지방층의 두께를 산출할 수 있다.

다음으로, 선택된 시술을 수행할 수 있는 카트리지를 선택하여, 고강도 집속 초음파 장치(10)의 시술 핸드피스(210)에 장착할 수 있다(S120). 예컨대, 시술자는 피하 지방층 감소 또는 제거 시술을 수행하고자 하는 경우, 카트리지 세트(300)에서 상기 제1 카트리지(310)를 선택하여 상기 시술 핸드피스(210)에 장착할 수 있다. 또는, 시술자는 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술을 수행하고자 하는 경우, 상기 카트리지 세트(300)에서 제2 카트리지(320)를 선택하여 상기 시술 핸드피스(210)에 장착할 수 있다.

다음으로, 선택된 카트리지를 이용하여 고강도 집속 초음파 시술을 수행할 수 있다(S130). 예컨대, 시술자는 상기 제1 및 제2 카트리지들(310, 320) 중 어느 하나가 장착된 시술 핸드피스(210)를 이용하여, 시술 대상자에 대해 페이스 리프팅 또는 스킨 타이트닝 시술 및 피하 지방층 감소 또는 제거 시술을 수행할 수 있다.

한편, 상기 고강도 집속 초음파 시술을 수행하는 과정에서, 상기 매질(319)의 온도를 측정할 수 있다(S142). 상기 매질(319)의 온도 측정은 상기 제어기(120)가 상기 매질 온도측정기(136)에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 상기 매질 온도측정기(136)는 상기 매질(319)의 순환되는 경로에 구비되어, 순환 중인 상기 매질(319)의 온도를 실시간 측정하여, 온도 데이터를 제어기(120)로 전송할 수 있다.

상기 매질의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다(S150). 보다 구체적으로, 상기 제어기(120)는 상기 매질 온도측정기(136)로부터 전송받은 온도 데이터를 분석하여, 상기 매질(319)의 실시간 온도가 기설정된 온도 범위인 대략 0℃ 내지 30℃, 바람직하게는 5℃ 내지 20℃를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 상기 매질(319)의 온도가 기설정된 온도 범위를 벗어나면, 상기 제어기(120)는 상기 매질 온도조절기(138)에 의해 상기 매질(319)의 온도를 조절하여 기설정된 온도 범위를 다시 만족하도록, 상기 매질 온도조절기(138)를 제어할 수 있다. 이에 반해, 상기 매질(319)의 온도가 기설정된 온도 범위를 만족하면, 고강도 집속 초음파 시술을 정상 진행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 HIFU의 열적 초점(12, 14)을 발생시키는 초음파 치료부(314)를 갖는 초음파 카트리지(310)를 시술 핸드피스(210)에 장착한 후, HIFU를 이용한 셀룰라이트 또는 피하 지방층 감소 시술을 수행하되, 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 초음파 전달과 냉각수 기능을 함께 갖는 매질(319)을 순환 냉각시켜 기설정된 온도 범위로 유지함으로써, 상기 초음파 치료부(314)의 발열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 시술 다양한 시술 조건을 갖는 카트리지들을 시술 핸드피스에 호환 가능하게 준비한 후 시술 대상자의 비만 상태 또는 시술 부위에 맞는 조건을 갖는 카트리지를 시술 핸드피스에 장착하여 피하 지방층의 감소를 위한 시술을 함으로써, 환자별 또는 부위별 맞춤형 시술을 시행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 시술 대상자에 대한 시술 종류를 선택한 후, 상기 카트리지 세트(300)에서 원하는 시술이 가능한 제1 카트리지(310) 또는 제2 카트리지(320)를 선택하고, 이를 상기 시술 핸드피스(210)에 장착하여 시술할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 고강도 집속 초음파를 이용한 미용 시술 방법은 다양한 시술 조건을 갖는 카트리지들을 시술 핸드피스에 호환 가능하게 준비한 후 시술 종류 및 시술 대상자의 비만 상태나 시술 부위에 맞는 조건을 갖는 카트리지를 시술 핸드피스에 장착하여 시술함으로써, 다양한 종류의 시술을 환자별 또는 부위별로 최적화하여 시행할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 초음파 카트리지 및 이를 구비하는 고강도 집속 초음파 장치, 그리고 이를 이용한 미용 시술 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 고강도 집속 초음파 장치
12, 14 : 열적 초점
20 : 피하 지방층
100 : 장비 본체
110 : 표시기
120 : 제어기
130 : 매질 순환기
132 : 매질 저장용기
134 : 매질 순환라인
136 : 매질 온도측정기
138 : 매질 온도조절기
200 : 핸드피스 어셈블리
210 : 시술 핸드피스
220 : 연결 케이블
300 : 카트리지 세트
310 : 제1 카트리지
320 : 제2 카트리지

Claims (12)

1. 장비 본체;
   상기 장비 본체에 구비된 시술 핸드피스;
   상기 시술 핸드피스에 탈부착 가능하고, 시술시 피부 표면으로부터 일정 깊이로 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU)의 열적 초점(thermal focal point)을 생성시키는 초음파 치료부를 갖는, 그리고 내부에 상기 고강도 집속 초음파 전달을 위한 매질이 채워진 카트리지 몸체를 포함하는 초음파 카트리지;
   상기 시술 핸드피스 내에 배치되어 상기 초음파 치료부의 구동을 위한 구동력을 제공하는 구동기;
   상기 열적 초점이 시술자의 시술 대상 피부 조직에 한정되어 형성되도록 상기 구동기를 제어하는 제어기; 및
   상기 매질을 기설정된 온도 범위로 유지하여 상기 초음파 치료부의 발열이 냉각되도록, 상기 카트리지 몸체에 대해 상기 매질을 순환시키는 매질 순환기를 포함하고,
   상기 카트리지 몸체는:
   상기 카트리지 몸체 일단에 구비되어 상기 매질을 상기 카트리지 몸체 내부로 공급시키기 위한 매질 공급포트; 및
   상기 카트리지 몸체 타단에 구비되어 상기 매질을 상기 카트리지 몸체 외부로 배출시키기 위한 매질 회수포트를 구비하고,
   상기 매질 순환기는:
   상기 매질이 저장된 매질 저장용기;
   상기 시술 핸드피스를 경유하여, 상기 매질 저장용기로부터 상기 매질 공급포트로 상기 매질을 공급하는 매질 공급라인; 및
   상기 매질 회수포트로부터 상기 매질 저장용기로 상기 매질을 회수시키는 매질 회수라인을 포함하고,
   상기 매질 공급포트 및 상기 매질 회수포트 각각은 상기 초음파 카트리지가 상기 시술 핸드피스에 결합됨에 따라 상기 매질 공급라인 및 상기 매질 회수라인과 연결되고,
   상기 매질 순환기는,
   상기 매질 저장용기, 상기 매질 공급라인, 및 상기 매질 회수라인 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 매질의 온도를 측정하는 온도 측정기; 및
   상기 매질 저장용기의 상기 매질의 온도를 조절하는 온도 조절기를 더 포함하고,
   상기 온도 측정기는 측정된 온도 데이터를 상기 제어기로 실시간으로 전송하고,
   상기 제어기는,
   상기 온도 데이터에 따른 상기 매질의 실시간 온도가 상기 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 상기 매질이 상기 기설정된 온도 범위를 유지하도록 상기 온도 조절기를 제어하고,
   상기 제어기는,
   상기 매질의 실시간 온도가 상기 기설정된 온도 범위 이내인 경우, 시술이 진행 가능하도록 하고,
   상기 초음파 카트리지는 상이한 상기 열적 초점의 조건 또는 시술 목적에 따라 복수로 마련되고,
   상기 초음파 치료부는,
   전기적 에너지를 초음파 에너지로 변환시키는 적어도 하나 이상의 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer)를 포함하고,
   상기 매질 순환기는,
   상기 초음파 카트리지의 교체에 따라 변화되는 상기 초음파 카트리지의 상기 열적 초점의 조건 또는 시술 목적이나 상기 초음파 트랜스듀서의 개수에 따른 상기 매질의 온도 변화 정도에 모두 대응 가능한, 고강도 집속 초음파 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 매질의 기설정된 온도 범위는 0℃ 내지 30℃인 고강도 집속 초음파 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 매질의 온도를 표시하는 표시기를 더 포함하고,
   상기 제어기는 상기 매질의 온도가 상기 기설정된 온도 범위를 벗어나면, 사용자가 상기 매질의 온도 이상을 인지할 수 있도록 상기 표시기에 표시하는 고강도 집속 초음파 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 시술 대상 피부 조직은 피하 지방층을 포함하고,
   상기 초음파 카트리지는:
   피부 표면으로부터 상기 열적 초점의 형성 깊이가 11.0mm 내지 15.0mm로 설정된 제1 카트리지; 및
   피부 표면으로부터 상기 열적 초점의 형성 깊이가 6.0mm 내지 10.0mm로 설정된 제2 카트리지를 포함하는 고강도 집속 초음파 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동기는 상기 초음파 치료부를 상기 카트리지 몸체 내에서 20.0mm 내지 100.0mm의 길이 범위에서 직선 왕복 이동시키는 고강도 집속 초음파 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동기는 상기 초음파 치료부를 상기 카트리지 몸체 내에서 틸팅(tilting), 스윙(swing), 진자(pendular), 상하(up-down) 운동 중 적어도 어느 하나의 운동을 시키기 위한 구동력을 제공하는 고강도 집속 초음파 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 초음파 카트리지는 서로 상기 열적 초점의 조건 또는 시술 목적이 상이한 제1 및 제2 카트리지들을 포함하되,
   상기 고강도 집속 초음파 장치는 상기 시술 핸드피스에 구비되어 상기 제1 및 제2 카트리지들이 조사하는 상기 열적 초점의 형성 영역을 영상화하기 위하여 상기 제1 및 제2 카트리지들에 공용으로 사용되는 이미지 프로브(image probe)를 더 포함하는 고강도 집속 초음파 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 카트리지는 서로 상기 열적 초점의 조건 또는 시술 목적이 상이한 제1 및 제2 카트리지들을 포함하되,
    상기 시술 핸드피스에 구비되어 상기 제1 및 제2 카트리지들이 조사하는 상기 열적 초점의 형성 영역을 영상화하기 위한 이미지 프로브(image probe)를 더 포함하되,
    상기 이미지 프로브는 바(bar) 형상으로 제공되고,
    상기 제1 및 제2 카트리지들은 상기 이미지 프로브를 가이드(guide)로 하여 직선 왕복 운동할 수 있도록 구성된 고강도 집속 초음파 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 치료부가 복수의 상기 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer)들을 포함하는 경우,
    상기 초음파 트랜스듀서들 중 어느 하나에서 조사되는 상기 열적 초점과 다른 하나에서 조사되는 상기 열적 초점은 상기 시술 대상 피부 조직 내에서 서로 상이한 위치에 형성되는 고강도 집속 초음파 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 치료부가 복수의 상기 초음파 트랜스듀서(ultrasound transducer)들을 포함하는 경우,
    상기 초음파 트랜스듀서들 중 어느 하나에서 조사되는 상기 열적 초점과 다른 하나에서 조사되는 상기 열적 초점은 상기 시술 대상 피부 조직 내에서 서로 동일한 위치에 형성되는 고강도 집속 초음파 장치.

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