KR102537399B1 - 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드는, 사용자의 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착되도록 유연한 소재로 이루어지는 밴드 본체; 상기 밴드 본체의 전방부로서 한 쌍의 레일과 결합되는 전방끈상에서 슬라이드 이동되는 캡 본체가 구비된 캡; 상기 캡 본체가 한 쌍의 레일과 결합되기 전에 상기 캡 본체에 결속되어 상기 캡 본체가 슬라이드 이동될 때 함께 슬라이드 이동되며, 상기 슬라이드 이동을 통해 배향되는 상기 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 캡 및 초음파 트랜스듀서는, 복수의 영역으로 초음파가 조사되도록 복수개로 마련될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 복수개의 초음파 트랜스듀서를 한 쌍의 레일로 슬라이드 이동시켜 초음파 치료가 요구되는 복수의 신체 영역과 용이하게 배향되도록 할 뿐만 아니라, 이를 통해 밴드의 착용이 가능한 사용자의 신체 영역에 다양하게 초음파 자극을 가할 수 있다.

Description

이동형 초음파 트랜스듀서 밴드{Movable ultrasonic transducer band}
본 발명은 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 트랜스듀서를 밴드 본체에 결합시킨 후 초음파 치료가 요구되는 사용자의 신체 영역을 향해 초음파가 조사되도록 초음파 트랜스듀서를 이동시킬 수 있는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드에 관한 것이다.
고강도 집속 초음파(High-Intensity focused ultrasound; HIFU) 치료는 비침습적(non-invasive)이고 또한, 비손상(non-traumatic)적으로 접근하는 치료법이다. 이것은 특히 종양(tumor)을 가진 환자에게 적용된다. 종래의 외과적 처리 또는 화학적 요법과 비교하여 HIFU 치료는 환자에게 외상을 덜 주고, 따라서 이것의 적용은 빠르게 증가하고 있다. 이러한 징후는 간암(liver cancer), 골 육종(bone sarcoma), 유방암(breast cancer), 췌장암(pancreas cancer), 신장암(kidney cancer), 연조직의 종양(soft tissue tumor) 및 골반 종양(pelvic tumor)을 포함한다. 또한, 저강도 집속 초음파(Low-Intensity focused ultrasound; LIFU)를 이용한 치료법도 최근 새로운 신경조절 기술 및 비침습적인 다양한 부위에 자극을 주는 능력으로 새로은 치료법 대안으로 보여지고 있다. 신경조절이란 특정 부위의 신경활동을 자극하여 여러 가지 신경 활동을 흥분시키거나 억제할수 있으며 이러한 자극 방법을 통해 비침습적인 치료방법으로 활용되고 있다.
종래의 집속 초음파 치료는 장기의 모션(Motion), 거리(Distance) 및 위치(Position)를 정확히 계산한 후에 장기에 발생된 종양 등의 치료대상을 향해 초음파를 발생시킬 필요가 있는데, 장기의 운동에 의해 실시간으로 변화되는 장기의 모션, 거리 및 위치를 정확히 계산하기 어려움에 따라 치료의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 종래의 집속 초음파 치료의 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로 대한민국 등록특허 제10-1957220호가 있다.
상기 종래기술에서는 사용자의 신체 부위에 고정 가능한 본체의 내부에 수용되어 전후방향 축을 따라 직선 이동하는 집속 초음파 모듈로 저강도 초음파를 이용해 신경을 자극하여 본체가 고정된 사용자의 신체 부위를 치료할 수 있다.
그러나 상기 종래기술에서는 집속 초음파 모듈이 사용자의 신체 일부와 근접해지거나 이격되도록 하는 직선 이동만 가능함으로써, 집속 초음파 모듈로 신경을 자극하던 사용자의 신체 부위와 다른 부위의 신경을 자극하기 위해서는 본체를 사용자의 신체 부위로부터 고정 해제시켜 신경을 자극할 사용자의 신체 부위로 이동시킨 후 고정하고, 그 후에 집속 초음파 모듈의 직선 이동을 통해 초점을 조절해야하므로, 다양한 신체 부위의 신경 자극하는 과정이 복잡하고 불편한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1957220호(2019.03.06 등록)
본 발명은 사용자의 다양한 체형에 맞춰 사용자의 복부 또는 허리에 밀착되지 못하는 종래의 초음파 벨트의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 초음파자극기를 밴드 본체에 결합시킨 후 상기 밴드 본체를 사용자의 체형에 맞춰 복부 또는 허리와 밀착시켜 사용자의 복부 또는 허리를 통해 초음파가 사용자의 신체 내부에 투입되도록 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 초음파가 다양한 사용자의 신체 영역에 동시에 조사되도록 복수개의 초음파자극기를 서로 다른 위치로 슬라이드 이동시킬 수 있는 수단이 구비된 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드를 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드는, 사용자의 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착되도록 유연한 소재로 이루어지는 밴드 본체; 상기 밴드 본체의 전방부로서 한 쌍의 레일과 결합되는 전방끈상에서 슬라이드 이동되는 캡 본체가 구비된 캡; 상기 캡 본체가 한 쌍의 레일과 결합되기 전에 상기 캡 본체에 결속되어 상기 캡 본체가 슬라이드 이동될 때 함께 슬라이드 이동되며, 상기 슬라이드 이동을 통해 배향되는 상기 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 캡 및 초음파 트랜스듀서는, 복수의 영역으로 초음파가 조사되도록 복수개로 마련될 수 있다.
본 발명은 복수개의 초음파 트랜스듀서를 한 쌍의 레일로 슬라이드 이동시켜 초음파 치료가 요구되는 복수의 신체 영역과 용이하게 배향되도록 할 뿐만 아니라, 이를 통해 밴드의 착용이 가능한 사용자의 신체 영역에 다양하게 초음파 자극을 가할 수 있다.
또한, 본 발명은 초음파 트랜스듀서로 초음파 치료가 요구되는 사용자의 신체 영역에 초음파를 조사하는 것으로 사용자의 신체 자극을 선행함으로써, 치료에 대한 약물 효과를 높일 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡의 사용상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 한 쌍의 레일의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 제1 접착수단의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 제2 접착수단의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 동작시키기 위한 시스템의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서에서 사용하는 초음파의 파형 변조와 파라미터 설정의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1, 2 초음파 트랜스듀서가 교호적으로 동작할 때의 파형도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드(100)는 초음파 치료가 요구되는 사용자의 신체 영역을 향해 초음파(10)가 조사되도록 초음파 트랜스듀서(130)를 이동시킬 수 있는 장치이며, 상기 사용자의 신체 영역에 초음파를 조사하는 것으로 상기 사용자의 신체 자극을 선행함으로써, 치료에 대한 약물 효과를 높일 수 있다.
또한, 상기 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드(100)는 사용자의 복부 또는 허리에 착용 가능하나 이를 한정하는 것은 아니며, 사용자의 복부 또는 허리 뿐만 아니라 관절이 있는 부위(예: 무릎, 어깨, 팔꿈치, 목 등)에도 착용될 수 있다.
이러한 상기 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드(100)는 초음파(10)를 조사하기 위한 장치가 구비되며, 상기 초음파 트랜스듀서 밴드(100)의 장치는 도 1에 도시된 바와 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드(100)는 밴드 본체(110), 캡(120) 및 초음파 트랜스듀서(130)가 구비된다.
상기 밴드 본체(110)는 사용자의 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착되도록 유연한 소재(예: 실리콘)의 전방끈(111), 제1 스트랩(112) 및 제2 스트랩(113)이 구비된다.
상기 전방끈(111)은 밴드 본체(110)의 전방부로서 초음파 트랜스듀서(130)의 슬라이드 이동 및 슬라이드 이동 거리를 제한하기 위해 슬라이드 이동경로(1110), 이동제한부(1111) 및 한 쌍의 레일(1112)이 구비된다.
상기 슬라이드 이동경로(1110)는 캡(120)의 외형을 이루는 캡 본체(121)의 슬라이드 이동을 위한 이동경로이며, 이동제한부(1111)에 의해 전방끈(111)상에서 구획되어 제1 슬라이드 이동경로(1110a)와 제2 슬라이드 이동경로(1110b)로 나누어진다.
상기 이동제한부(1111)는 캡 본체(121)의 슬라이드 이동 거리를 제한함과 동시에 슬라이드 이동경로(1110)를 제1 슬라이드 이동경로(1110a)와 제2 슬라이드 이동경로(1110b)로 구획하기 위해 한 쌍의 레일(1112)과 결합되는 형태로 전방끈(111)에 구비된다.
이러한 상기 이동제한부(1111)는 캡 본체(121)가 제1 슬라이드 이동경로(1110a)상에서 최대로 슬라이드 이동될 수 있는 거리와 제2 슬라이드 이동경로(1110b)상에서 최대로 슬라이드 이동될 수 있는 거리가 동일해지도록 슬라이드 이동경로(1110)를 균등하게 구획할 수 있다.
한 쌍의 레일(1112)은 제1 슬라이드 이동경로(1110a)와 제2 슬라이드 이동경로(1110b)상에 각각 구비되는 제1 레일(1112a)와 제2 레일(1112b)로 이루어지며, 캡 본체(121)가 끼움구(127)를 통해 끼움결합되면 상기 캡 본체(121)의 슬라이드 이동이 가능해지도록 한다.
상기 제1 스트랩(112)과 제2 스트랩(113)은 밴드 본체(110)의 후방부로서 전방끈(111)과 일체 형성되며, 사용자의 다양한 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착될 수 있도록 벨크로가 각각 구비된 3중 스트랩으로 이루어진다.
한편, 상기 밴드 본체(110)는 전방끈(111)이 전방부이면서 제1, 2 스트랩(112, 113)이 후방부인 것으로 설명하였으나, 초음파가 조사되어야 할 부위의 위치 및 방향에 따라 제1, 2 스트랩(112, 113)이 전방부이면서 전방끈(111)이 후방부일 수 있다.
상기 캡(120)은 한 쌍의 레일(1112)과 결합되어 전방끈(111)의 슬라이드 이동경로(1110)상에서 슬라이드 이동되는 캡 본체(121)가 구비되며, 제1 슬라이드 이동경로(1110a)와 제2 슬라이드 이동경로(1110b)상에서 각각 슬라이드 이동되도록 제1 캡(120a)과 제2 캡(120b)으로 마련될 수 있다.
상기 캡 본체(121)는 한 쌍의 레일(1112)과 결합되기 전에 초음파 트랜스듀서(130)를 결속시키며, 이를 통해 상기 초음파 트랜스듀서(130)가 함께 슬라이드 이동되도록 한다.
이러한 상기 캡 본체(121)는 초음파 트랜스듀서(130)의 결속을 위해 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 힌지결합되어 개폐가능한 제1 하우징(121a)과 제2 하우징(121b)으로 이루어지며, 상기 제1 하우징(121a) 및 제2 하우징(121b)에는 결속부(122), 개구부(123), 복수개의 지지부(124), 끼움구(127) 및 돌출부재(128)가 각각 구비된다.
또한, 상기 제1 하우징(121a)에는 초음파 트랜스듀서(130)의 결속을 위한 제1 결속부(125a) 및 제2 결속부(125b)가 외주면에 형성되고, 상기 제2 하우징(121b)에는 상기 제1, 2 결속부(125a, 125b)에 의해 결속될 제1 피결속부(126a) 및 제2 피결속부(126b)가 외주면에 형성됨으로써, 캡 본체(121)는 상기 제1, 2 피결속부(126a, 126b)의 결속을 통해 폐쇄되며, 이때 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 초음파 트랜스듀서(130)를 결속시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡의 사용상태도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 한 쌍의 레일의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 상기 결속부(122)는 캡 본체(121)에 인입된 초음파자극부(131)의 외주면과 접촉되며, 상기 초음파자극부(131)의 외주면과 교합되어 상기 초음파 트랜스듀서를 결속시킨다.
이러한 상기 결속부(122)와 초음파자극부(131)의 교합 방식은 한정하지 아니하나, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 초음파자극부(131)의 외주면에 교합면이 형성되고, 상기 초음파자극부(131)의 외주면과 접촉되는 상기 결속부(122)의 내면에 피교합면이 형성되어 상기 결속부(122)와 초음파자극부(131)이 교합될 수 있다.
상기 개구부(123)는 캡 본체(121)에 인입된 커버(132)의 외주면과 접촉되며, 상기 커버(132)의 타단 및 케이블 연결부(133)가 외부에 노출되도록 개구를 형성한다.
이러한 상기 개구부(123)는 캡 본체(121)가 폐쇄된 상태를 기준으로, 결속부(122)보다 직경이 상대적으로 작은 것이 바람직하다. 이는, 초음파자극부(131)가 커버(132)보다 외주면의 직경이 상대적으로 크기 때문이다.
상기 복수개의 지지부(124)는 캡 본체(121)에 인입된 초음파자극부(131)의 타단과 접촉되는 단턱을 통해 상기 초음파자극부(131)의 타단을 지지하게 된다.
이러한 상기 복수개의 지지부(124)는 초음파자극부(131)의 타단을 안전하게 지지하기 위해 제1 하우징(121a)과 제2 하우징(121b)에 각각 2개씩 마련될 수 있다.
상기 끼움구(127)는 캡 본체(121)가 한 쌍의 레일(1112)과 끼움결합되도록 상기 캡 본체(121)를 이루는 제1 하우징(121a)과 제2 하우징(121b)의 외주면에 각각 형성되며, 돌출부재(128)가 일체 형성된다.
이러한 상기 제1 하우징(121a)에 형성된 끼움구(127)와 상기 제2 하우징(121b)에 형성된 끼움구(127)는 상기 캡 본체(121)가 폐쇄될 때를 기준으로 연통되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 상기 돌출부재(128)는 끼움구(127)로부터 돌출되는 형태로 상기 끼움구(127)와 일체 형성되어 상기 끼움구(127)에 끼움결합되는 한 쌍의 레일(1112)의 끝단과 교합될 수 있다.
상기 초음파 트랜스듀서(130)는 캡 본체(121)가 끼움구(127) 및 돌출부재(128)를 통해 한 쌍의 레일(1112)과 결합되기 전에, 상기 캡 본체(121)에 결속되어 상기 캡 본체(121)가 슬라이드 이동될 때 함께 슬라이드 이동되며, 상기 슬라이드 이동을 통해 배향되는 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하게 된다.
또한, 상기 초음파 트랜스듀서(130)는 제1 캡(120a)과 제2 캡(120b)의 각 캡 본체(121)에 결속될 수 있도록, 제1 초음파 트랜스듀서(130a)와 제2 초음파 트랜스듀서(130b)로 마련되며, 이를 통해 상기 캡 본체(121)를 따라 슬라이드 이동되는동안 또는 슬라이드 이동된 후에 복수의 영역으로 초음파를 조사할 수 있다.
이러한 상기 초음파 트랜스듀서(130)는 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 포함한 상기 사용자의 신체 영역을 향해 초음파를 조사하기 위해 초음파자극부(131), 커버(132) 및 케이블연결부(133)가 구비된다.
상기 초음파자극부(131)는 일단과 근접 또는 인접하게 되는 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하기 위한 압전체 및 정합층이 내장된다.
또한, 상기 초음파자극부(131)에 내장된 압전체는 전극으로부터 제공받은 전기 에너지를 기계적 진동으로 변환하여 초음파를 조사하며, 정합층은 상기 압전체로부터 초음파가 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 유효하게 조사(또는 방사)되도록 한다.
이러한 상기 초음파자극부(131)는 커버(132)보다 외주면의 직경이 상대적으로 커서 복수개의 지지부(124)에 구비된 각각의 단턱과 접촉되는 영역이 상기 커버(132)와 연결되는 타단에 확보될 수 있고, 상기 단턱과의 접촉을 통해 타단이 지지됨으로써 캡 본체(121)에 결속될 수 있다.
상기 커버(132)는 일단이 초음파자극부(131)의 타단과 결합되며, 상기 초음파자극부(131)에 내장된 압전체와 전기적으로 연결될 전극이 내장된다.
이러한 상기 커버(132)에 내장된 전극은 압전체로 전달할 전기 에너지를 케이블연결부(133)와 연결된 케이블을 통해 전달받게 된다.
상기 케이블연결부(133)는 일단이 커버(132)의 타단과 결합되며, 압전체가 기계적 진동으로 변환할 전기 에너지를 상기 커버(132)에 내장된 전극으로 전달하기 위해 전원공급장치(미도시)와 연결된 케이블이 삽입될 커넥터가 타단에 구비된다.
한편, 상기 초음파 트랜스듀서(130)는 케이블로부터 공급되는 전기 에너지를 통해 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역에 초음파를 조사하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 커버(132)에 전기 에너지가 충전된 배터리가 전극과 함께 내장되어 상기 배터리의 전기 에너지를 통해 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역에 초음파를 조사할 수도 있다.
또한, 상기 초음파 트랜스듀서(130)는 도면에 미도시되었으나 초음파 자극의 ON/OFF를 위한 전원부와, 커버(132)에 배터리가 내장됨과 동시에 케이블 연결부(133)의 커넥터에 케이블이 연결된 경우에 전극으로의 전기 에너지 공급 수단을 배터리 또는 전원공급장치로 설정하기 위한 제어부가 구비될 수 있다.
더 나아가, 상기 초음파 트랜스듀서(130)는 사용자의 신체 영역에 접착가능한 접착수단이 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 레일(1112)을 대신하여 끼움구(127)에 끼움결합되면 초음파자극부(131)가 상기 사용자의 복부 또는 허리를 포함한 신체 영역에 접촉된 상태로 상기 사용자의 신체 영역에 초음파를 조사할 수 있다.
상기 접착수단은 복부 또는 허리를 제외한 사용자의 신체(예: 어깨, 등)와 접촉되기 위한 접촉부의 형태가 서로 다른 제1 접착수단(140a)과 제2 접착수단(140b)으로 마련된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 제1 접착수단의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡과 제2 접착수단의 결합 방식을 설명하기 위한 도면이다.
상기 제1 접착수단(140a)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 사용자의 신체 영역에 접착될 십자형의 제1 접착부(1400a)가 구비되며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 캡 본체(121)의 끼움구(127)를 통해 상기 캡 본체(121)에 끼움결합된 후 사용자의 신체 영역에 접착될 수 있다.
이러한 상기 제1 접착수단(140a)은 사용자의 신체 영역에 접착되기 위해 상기 사용자의 신체와 접촉되는 제1 접착부(1400a)의 일면에 테이프 등의 접착제가 구비될 수 있다.
상기 제2 접착수단(140b)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 접착부(1400a)와 다른 형태의 제2 접착부(1400b)가 구비되며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 캡 본체(121)의 끼움구(127)를 통해 상기 캡 본체(121)에 끼움결합된 후 사용자의 신체 영역에 접착될 수 있다.
이러한 상기 제2 접착수단(140b)은 사용자의 신체 영역에 접착되기 위해 상기 사용자의 신체와 접촉되는 제2 접착부(1400b)의 일면에 테이프 등의 접착제가 구비될 수 있다.
한편, 상기 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드(100)에는 초음파 트랜스듀서(130)를 동작시키기 위한 구성이 상기 초음파 트랜스듀서(130)의 내부에 구비될 필요가 있는데, 이러한 구성은 도 6에 도시된 바와 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 동작시키기 위한 시스템의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 주파수발생부(150)는 소정의 주파수(예 : 100 KHz ~ 800 KHz 대역의 펄스 파형, 151)를 발생시킨다.
파형변조기(160)는 발생된 주파수(151)의 파형을 펄스포락선(161) 또는 하프사인 포락선(Half Sine Envelope, 163)으로 변조하는데, 이러한 주파수(151)의 변조 과정은 도 7에 도시된 바와 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서에서 사용하는 초음파의 파형 변조와 파라미터 설정의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 7의 (a)에 도시된 파형 변조의 파형도를 참조하면, 주파수(151)는 펄스포락선(161)이나 하프사인 포락선(163)을 통해 파형이 변조되는 과정에서 D는 버스트 지속 시간(Burst duration, BD)이다. 그리고 PRP(Pulse Repetition Period) 역수는 펄스 반복 주파수(Pulse Repetition Frequency, PRF)로, 펄스 길이(Pulse Length, PL) × 펄스 반복 주파수(PRF)가 차지하는 기간(즉, 초음파가 조사되는 시간)이 펄스 길이(PL) 상대 비율을 듀티 사이클(%)로 표현된다(예: PL 1 mS duty 10 %면, 1 mS가 10 %의 비율로 차지함으로 PRF=1/10 mS). 또한, 펄스의 수(N)를 조정하여 총 초음파 조사시간을 결정하고, 초음파의 세기/파워는 파형의 피크-투-피크의 크기(A)로 결정한다.
상기 초음파 트랜스듀서(130)는 다양한 사용자의 신체 영역을 향해 초음파를 조사할 수 있고, 다양한 펄스(Pulse) 조합의 자극을 통한 치료효과를 보기 위해 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 초음파 파형의 조합을 제어부가 다양하게 설정할 수 있다.
도 7의 (b)의 파형도에서 T/T는 치료 시간(Treatment Time), PL은 펄스 길이(Pulse Length), BD는 버스트 지속 시간(Burst duration), BI는 버스트 간격(Burst Interval), ISI는 내부 자극 간격(Inter Stimulation Interval), PRP는 펄스 반복 기간(Pulse Repetition Period), PRF는 펄스 반복 주파수(Pulse Repetition Frequency)를 의미한다.
다시 도 6을 참조하면, 증폭기(170)는 변조된 펄스 파형을 소정의 크기로 증폭하며, 공명회로부(180)는 증폭된 파형의 임피던스를 매칭한다.
상기 초음파 트랜스듀서(130)는 케이블 등의 수단을 통해 공명회로부(180)에 연결되어 초음파(10)를 조사하는데, 초음파(10)의 세기는 본 발명의 일 실시예에서 0.1~190Watt/cm2의 공간-피크 펄스-평균강도(Isppa)일 수 있으며, 국제적으로 인체에 가할 수 있는 의료용 초음파 영상기기에서 인가된 최고 세기는 190Watt/cm2이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 초음파(10)의 초점은 10mWatt/cm2~3Watt/cm2의 공간-피크 시간-평균강도(Ispta)일 수 있으며, 국제적으로 인체에 가할 수 있는 의료용 초음파 영상기기에서 인가된 최고 한계는 720 mW/cm2이지만, 치료용은 더 큰 에너지의 인가가 가능하다고 많은 논문에서 보여지고 있다.
상기 제1 슬라이드 이동경로(1110a)상에서 슬라이드 이동되는 제1 초음파 트랜스듀서(130a)와 상기 제2 슬라이드 이동경로(1110b)상에서 슬라이드 이동되는 제2 초음파 트랜스듀서(130b)는 교호적으로 동작할 수 있는데, 이때의 제1 초음파 트랜스듀서(130a)와 제2 초음파 트랜스듀서(130b)의 파형 및 주파수는 도 8에 도시된 바와 같다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1, 2 초음파 트랜스듀서가 교호적으로 동작할 때의 파형도이다.
도 8을 참조하면, 제1 초음파 트랜스듀서(130a)와 제2 초음파 트랜스듀서(130b)는 상호 교호적으로 동작하거나 도 8에 도시된 바와 달리 동시에 동작될 수도 있다. 즉, 제1 초음파 트랜스듀서(130a)가 초음파(10)를 조사하는 사이마다 제2 초음파 트랜스듀서(130b)가 초음파(10)를 조사할 수 있으며, 이때, 제1 초음파 트랜스듀서(130a)의 파형과 주파수 및 제2 초음파 트랜스듀서(130b)의 파형과 주파수는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
또한, 본 발명의 초음파(10)는 사용자의 신체 내부에 열작용이 발생되도록 하는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound; HIFU)일 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10: 초음파, 100: 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드,
110: 밴드 본체, 111: 전방끈,
112: 제1 스트랩, 113: 제2 스트랩,
120: 캡, 120a: 제1 캡,
120b: 제2 캡, 121: 캡 본체,
121a: 제1 하우징, 121b: 제2 하우징,
122: 결속부, 123: 개구부,
124: 지지부, 124a: 단턱,
125a: 제1 피결속부, 125b: 제2 피결속부,
126a: 제1 결속부재, 126b: 제2 결속부재,
127: 끼움구, 128a: 돌출부재,
130: 초음파 트랜스듀서, 130a: 제1 초음파 트랜스듀서,
130b: 제2 초음파 트랜스듀서, 131: 초음파자극부,
132: 커버, 133: 케이블 연결부,
140a: 제1 접착수단, 140b: 제2 접착수단,
150: 주파수발생부, 151: 주파수,
160: 파형변조기, 161: 펄스포락선,
163: 하프사인 포락선, 170: 증폭기,
180: 공명회로부, 1110a: 제1 슬라이드 이동경로,
1110b: 제2 슬라이드 이동경로, 1111: 이동제한부,
1112: 한 쌍의 레일, 1112a: 제1 레일,
1112b: 제2 레일, 1400a: 제1 접착부,
1400b: 제2 접착부.

Claims (10)

  1. 사용자의 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착되도록 유연한 소재로 이루어지는 밴드 본체;
    상기 밴드 본체의 전방부로서 한 쌍의 레일과 결합되는 전방끈상에서 슬라이드 이동되는 캡 본체가 구비된 캡;
    상기 캡 본체가 한 쌍의 레일과 결합되기 전에 상기 캡 본체에 결속되어 상기 캡 본체가 슬라이드 이동될 때 함께 슬라이드 이동되며, 상기 슬라이드 이동을 통해 배향되는 상기 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고,
    상기 캡 및 초음파 트랜스듀서는,
    복수의 영역으로 초음파가 조사되도록 복수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밴드 본체는,
    상기 한 쌍의 레일과, 상기 한 쌍의 레일과 결합되어 상기 캡 본체의 슬라이드 이동 거리를 제한하면서 상기 캡 본체의 슬라이드 이동경로를 제1 슬라이드 이동경로와 제2 슬라이드 이동경로로 구획하기 위한 이동제한부가 구비되는 상기 전방끈; 및
    상기 밴드 본체의 후방부로서 상기 전방끈과 일체 형성되며, 벨크로의 탈부착을 통해 상기 사용자의 복부 또는 허리 둘레의 크기에 맞춰 상기 사용자의 복부 또는 허리와 밀착되는 제1 스트랩;과 제2 스트랩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는,
    일단과 근접 또는 인접하게 되는 사용자의 복부 또는 허리의 일부 영역을 향해 초음파를 조사하기 위한 압전체 및 정합층이 내장되는 초음파자극부;
    일단이 상기 초음파자극부의 타단과 결합되며, 상기 압전체와 전기적으로 연결될 전극이 내장되는 커버; 및
    일단이 상기 커버의 타단과 결합되며, 상기 압전체가 기계적 진동으로 변환할 전기 에너지를 상기 전극으로 전달하기 위한 케이블이 삽입될 커넥터가 타단에 구비되는 케이블 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캡 본체는,
    상기 캡 본체에 인입된 상기 초음파자극부의 외주면과 접촉되며, 상기 초음파자극부의 외주면과 교합되어 상기 초음파 트랜스듀서를 결속시키는 결속부;
    상기 캡 본체에 인입된 상기 커버의 외주면과 접촉되며, 상기 커버의 타단 및 상기 케이블 연결부가 외부에 노출되도록 개구를 형성하는 개구부;
    상기 캡 본체에 인입된 상기 초음파자극부의 타단과 접촉되는 단턱을 통해 상기 초음파자극부의 타단을 지지하는 복수개의 지지부; 및
    상기 캡 본체가 상기 한 쌍의 레일과 끼움결합되기 위한 끼움구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는,
    상기 초음파자극부가 상기 커버보다 외주면의 직경이 상대적으로 커서 상기 단턱을 통해 상기 초음파자극부의 타단이 지지되는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 캡 본체는,
    상기 초음파 트랜스듀서의 결속을 위하여 힌지결합되어 개폐가능한 제1 하우징;과 제2 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 하우징은,
    상기 결속부, 개구부, 지지부 및 끼움구가 구비되고, 상기 초음파 트랜스듀서의 결속을 위한 제1 결속부 및 제2 결속부가 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 하우징은,
    상기 결속부, 개구부, 지지부 및 끼움구가 구비되고, 상기 제1, 2 결속부에 의해 결속될 제1 피결속부 및 제2 피결속부가 외주면에 형성되어 상기 초음파 트랜스듀서의 결속이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 4 항에 있어서,
    상기 캡 본체는,
    상기 끼움구로부터 돌출되는 형태로 상기 끼움구와 일체 형성되어 상기 끼움구에 끼움결합되는 한 쌍의 레일의 끝단과 교합되는 돌출부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 4 항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는,
    상기 사용자의 신체 영역에 접착가능한 접착수단이 상기 한 쌍의 레일을 대신하여 상기 캡 본체의 끼움구에 끼움결합 가능하고,
    상기 접착수단이 상기 끼움구에 끼움결합된 후 상기 접착수단이 상기 사용자의 신체 영역에 접착되면, 상기 초음파자극부가 상기 접착수단을 통해 상기 사용자의 신체 영역에 접촉된 상태로 상기 사용자의 신체 영역을 향해 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는 이동형 초음파 트랜스듀서 밴드.
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