KR102538149B1 - Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method - Google Patents

Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method Download PDF

Info

Publication number
KR102538149B1
KR102538149B1 KR1020200144041A KR20200144041A KR102538149B1 KR 102538149 B1 KR102538149 B1 KR 102538149B1 KR 1020200144041 A KR1020200144041 A KR 1020200144041A KR 20200144041 A KR20200144041 A KR 20200144041A KR 102538149 B1 KR102538149 B1 KR 102538149B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
gear
pulley
imaging probe
fixed
Prior art date
Application number
KR1020200144041A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210136818A (en
Inventor
손건호
유영복
Original Assignee
(주)아이엠지티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)아이엠지티 filed Critical (주)아이엠지티
Priority to EP21799940.8A priority Critical patent/EP4140540A4/en
Priority to US17/923,510 priority patent/US20230191160A1/en
Priority to CN202180033883.4A priority patent/CN115551591A/en
Priority to PCT/KR2021/005634 priority patent/WO2021225368A1/en
Publication of KR20210136818A publication Critical patent/KR20210136818A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102538149B1 publication Critical patent/KR102538149B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N7/02Localised ultrasound hyperthermia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4461Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0052Ultrasound therapy using the same transducer for therapy and imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N2007/0086Beam steering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • A61N7/02Localised ultrasound hyperthermia
    • A61N2007/025Localised ultrasound hyperthermia interstitial

Abstract

초음파 치료 헤드 및 이를 이용한 초음파 이미징 및 치료 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드는, 치료 트랜스듀서와 치료 트랜스듀서의 중심에 위치하는 이미징 프로브를 포함하며 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브가 물리적으로 정렬되는 구조체와, 구조체 전체의 기계적 운동을 스티어링 하는 제1 기계장치와, 구조체 내의 이미징 프로브 또는 치료 트랜스듀서 단독의 기계적 운동을 스티어링 하는 제2 기계장치를 포함한다.An ultrasonic treatment head and an ultrasonic imaging and treatment method using the same are disclosed. An ultrasonic therapy head according to an embodiment includes a structure including a treatment transducer and an imaging probe positioned at the center of the treatment transducer and physically aligned with the treatment transducer and the imaging probe, and an agent for steering mechanical motion of the entire structure. 1 mechanism and a second mechanism to steer the mechanical movement of the imaging probe or therapeutic transducer alone within the structure.

Description

초음파 치료 헤드 및 이를 이용한 초음파 이미징 및 치료 방법 {Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method}Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method using the same {Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method}

본 발명은 초음파를 이용한 진단 및 치료 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상유도하 치료(Image Guide Therapy)를 위한 집속 초음파(Focused Ultrasound: 이하 FUS라 칭함)를 이용한 이미지 스캐닝 및 치료 기술에 관한 것이다.The present invention relates to diagnosis and treatment technology using ultrasound, and more particularly, to image scanning and treatment technology using Focused Ultrasound (hereinafter referred to as FUS) for Image Guided Therapy. .

암, 종양, 병변 등과 같은 생체조직을 치료하는데 초음파 신호를 이용할 수 있다. 초음파를 이용한 치료는 초음파 신호를 인체의 병변에 조사하여 병변을 치료하는 방식이다. 일반적인 외과수술이나 화학적인 치료(Chemotherapy) 방식 등에 비하여, 초음파 치료는 환자의 외상을 덜 손상시키고 비침습적 치료(Non-invasive treatment)를 실현할 수 있다. 그 적용 예로는 간암(Liver cancer), 뼈 육종(Bone sarcoma), 유방암(Breast cancer), 췌장암(Pancreas cancer), 신장암(Kidney cancer), 연조직의 종양(Soft tissue tumor) 및 골반 종양(Pelvic tumor) 등 다양하다.Ultrasound signals can be used to treat biological tissues such as cancer, tumors, and lesions. Treatment using ultrasound is a method of treating lesions by irradiating ultrasonic signals to lesions in the human body. Compared to a general surgical operation or chemotherapy method, ultrasound treatment may cause less damage to a patient's trauma and realize a non-invasive treatment. Examples of its application include liver cancer, bone sarcoma, breast cancer, pancreas cancer, kidney cancer, soft tissue tumor, and pelvic tumor ) and so on.

한국등록특허 10-1712552 (2017년02월27일 등록)Korean Registered Patent No. 10-1712552 (registered on February 27, 2017)

일 실시 예에 따라, 초음파 에너지를 정확하게 전달할 수 있고, 치료 범위를 넓힐 수 있으며 짧은 시간 내에 안전하게 치료부위를 확인하고 치료할 수 있으며, 소형화가 가능한 초음파 치료 헤드 및 이를 이용한 초음파 이미징 및 치료 방법을 제안한다.According to an embodiment, we propose an ultrasonic treatment head that can accurately transmit ultrasonic energy, expand the treatment range, safely identify and treat a treatment area within a short time, and can be miniaturized, and an ultrasonic imaging and treatment method using the same .

일 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드는, 치료 트랜스듀서와 치료 트랜스듀서의 중심에 위치하는 이미징 프로브를 포함하며 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브가 물리적으로 정렬되는 구조체와, 구조체 전체의 기계적 운동을 스티어링 하는 제1 기계장치와, 구조체 내의 이미징 프로브 또는 치료 트랜스듀서 단독의 기계적 운동을 스티어링 하는 제2 기계장치를 포함한다.An ultrasonic therapy head according to an embodiment includes a structure including a treatment transducer and an imaging probe positioned at the center of the treatment transducer and physically aligned with the treatment transducer and the imaging probe, and an agent for steering mechanical motion of the entire structure. 1 mechanism and a second mechanism to steer the mechanical movement of the imaging probe or therapeutic transducer alone within the structure.

제1 기계장치는, 구조체 전체의 회전을 스티어링 하는 구조체 회전 기계장치와, 구조체 전체의 틸팅 이동을 스티어링 하는 구조체 틸팅 기계장치를 포함할 수 있다.The first mechanism may include a structure rotation mechanism for steering the rotation of the entire structure and a structure tilting mechanism for steering the tilting movement of the entire structure.

구조체 회전 기계장치는, 구조체의 상단에 수평으로 고정된 제1 고정 풀리와, 제1 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제1 모터와, 제1 모터에 고정된 제1 모터 풀리와, 구조체에 고정된 제1 고정 풀리 및 제1 모터에 고정된 제1 모터 풀리를 연결하여 제1 모터의 구동 시 회전을 통해 제1 고정 풀리가 고정된 구조체를 회전시키는 적어도 하나의 제1 연결부를 포함함에 따라, 제1 모터의 구동 시 제1 모터 풀리가 제1 고정 풀리와 제1 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제1 고정 풀리를 회전시켜서, 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 회전 시킬 수 있다.The structure rotation mechanism includes a first fixing pulley fixed horizontally to the upper end of the structure, a first motor spaced apart from the first fixing pulley at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure, and a first By connecting the first motor pulley fixed to the motor, the first fixed pulley fixed to the structure, and the first motor pulley fixed to the first motor, the structure to which the first fixed pulley is fixed through rotation when the first motor is driven As it includes at least one first connection part that rotates, when the first motor is driven, the first motor pulley rotates the first fixing pulley through at least one connection part connecting the first fixed pulley and the first motor pulley, The imaging probe and therapy transducer can be rotated together.

구조체 회전 기계장치는, 구조체의 상단에 수평으로 고정된 제1 기어와, 제1 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제1 모터와, 제1 모터에 결합되어 회전하는 제2 기어를 포함함에 따라, 제1 모터의 구동 시 제2 기어가 제1 기어를 직접 회전을 시키거나, 제1 기어와 제2 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제1 기어를 회전시켜서, 구조체 내의 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 회전 시킬 수 있다.The structure rotation mechanism is formed with a first gear fixed horizontally to the top of the structure, a first gear and a first motor spaced apart at a preset interval to provide power for rotation of the entire structure, and the first motor As it includes a coupled and rotating second gear, when the first motor is driven, the second gear directly rotates the first gear, or through at least one connection connecting the first gear and the second gear to the first gear. By rotating the gears, the imaging probe and therapy transducer within the structure can be rotated together.

구조체 틸팅 기계장치는, 구조체의 일 측면에 수직으로 고정된 제2 고정 풀리와, 제2 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 틸팅을 위한 동력을 제공하는 제2 모터와, 제2 모터에 고정된 제2 모터 풀리와, 구조체에 고정된 제2 고정 풀리 및 제2 모터에 고정된 제2 모터 풀리를 연결하여 제2 모터의 구동 시 회전을 통해 제2 고정 풀리가 고정된 구조체를 틸팅 시키는 적어도 하나 이상의 제2 연결부를 포함함에 따라 제2 모터의 구동 시 제2 모터 풀리가 제2 고정 풀리와 제2 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제2 고정 풀리를 틸팅 시켜서, 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 틸팅 시킬 수 있다.The structure tilting mechanism includes a second fixing pulley fixed vertically to one side of the structure, a second motor spaced apart from the second fixing pulley at a predetermined interval and providing power for tilting the entire structure, and A structure in which the second fixing pulley is fixed through rotation when the second motor is driven by connecting the second motor pulley fixed to the motor, the second fixing pulley fixed to the structure, and the second motor pulley fixed to the second motor When the second motor is driven, the second motor pulley tilts the second fixed pulley through at least one connection portion connecting the second fixed pulley and the second motor pulley, The imaging probe and therapy transducer can be tilted together.

구조체 틸팅 기계장치는, 구조체의 일 측면에 수직으로 고정된 제3 기어와, 제3 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제2 모터와, 제2 모터에 결합되어 회전하는 제4 기어를 포함함에 따라, 제2 모터의 구동 시 제4 기어가 제3 기어를 직접 회전을 시키거나, 제3 기어와 제4 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 제2 연결부를 통해 제3 기어를 회전 시킴에 따라, 구조체 내의 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 틸팅 시킬 수 있다.The structure tilting mechanism includes a third gear fixed vertically to one side of the structure, a second motor spaced apart from the third gear at a predetermined interval and providing power for rotation of the entire structure, and a second motor As it includes a fourth gear coupled to and rotating, the fourth gear directly rotates the third gear when the second motor is driven, or at least one second connection connecting the third gear and the fourth gear As the third gear is rotated, the imaging probe and the treatment transducer in the structure may be tilted together.

제2 기계장치는, 이미징 프로브의 단독 회전을 스티어링 하는 이미징 프로브 회전 기계장치를 포함할 수 있다.The second mechanism may include an imaging probe rotation mechanism that steers single rotation of the imaging probe.

이미징 프로브 회전 기계장치는, 이미징 프로브에 수평으로 고정된 제3 고정 풀리와, 제3 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 이미징 프로브 단독의 회전을 위한 동력을 제공하는 제3 모터와, 제3 모터에 고정된 제3 모터 풀리와, 이미징 프로브에 고정된 제3 고정 풀리 및 제3 모터에 고정된 제3 모터 풀리를 연결하여 제3 모터의 구동 시 회전을 통해 제3 고정 풀리가 고정된 이미징 프로브를 회전시키는 제3 연결부를 포함함에 따라, 제3 모터의 구동 시 제3 모터 풀리가 제3 고정 풀리와 제3 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제3 고정 풀리를 회전시켜서, 이미징 프로브를 단독으로 회전 시킬 수 있다.The imaging probe rotation mechanism includes a third fixing pulley fixed horizontally to the imaging probe, a third motor spaced apart from the third fixing pulley at a predetermined interval and providing power for rotation of the imaging probe alone; 3 Connect the third motor pulley fixed to the motor, the third fixed pulley fixed to the imaging probe, and the third motor pulley fixed to the third motor so that the third fixed pulley is fixed through rotation when the third motor is driven. As the third connection part for rotating the imaging probe is included, when the third motor is driven, the third motor pulley rotates the third fixing pulley through at least one connection part connecting the third fixing pulley and the third motor pulley, The imaging probe can be rotated independently.

이미징 프로브 회전 기계장치는, 이미징 프로브에 수평으로 고정된 제5 기어와, 제5 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제3 모터와, 제3 모터에 결합되어 회전하는 제6 기어를 포함함에 따라 제3 모터의 구동 시 제6 기어가 제5 기어를 직접 회전을 시키거나, 제5 기어와 제6 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 제3 연결부를 통해 제5 기어를 회전 시킴에 따라, 이미징 프로브를 단독으로 회전 시킬 수 있다.The imaging probe rotation mechanism includes a fifth gear fixed horizontally to the imaging probe, a third motor spaced apart from the fifth gear at a preset interval and providing power for rotation of the entire structure, and a third motor. As it includes a sixth gear that is coupled and rotates, the sixth gear directly rotates the fifth gear when the third motor is driven, or through at least one third connection portion connecting the fifth gear and the sixth gear. 5 By rotating the gear, the imaging probe can be rotated independently.

초음파 치료 헤드는, 포커싱된 초음파들을 방출하도록 치료 트랜스듀서를 구동하기 위해 구성된 전자 신호 생성기와, 포커싱된 초음파의 초점을 스티어링 하도록 전자 신호 생성기 및 각 기계장치를 구동하기 위해 구성된 제어기를 더 포함할 수 있다.The ultrasound treatment head may further include an electronic signal generator configured to drive the treatment transducer to emit focused ultrasound waves, and a controller configured to drive the electronic signal generator and each mechanism to steer a focus of the focused ultrasound waves. there is.

일 실시 예에 따른 치료 트랜스듀서의 집속 초음파 방사면을 막아주는 구조로 구성되고 집속 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용공간을 형성하는 멤브레인을 포함하며, 멤브레인은 미리 설정된 일정 두께를 가지고, 하우징에 탈부착 된다. 멤브레인은 나사 캡 구조, 조임 구조, 클램프 구조, 보아 구조, 버클 구조 중 어느 하나의 구조로 장착 또는 분리될 수 있다.It is composed of a structure that blocks the focused ultrasound radiation surface of the therapeutic transducer according to an embodiment and includes a membrane forming an accommodation space for accommodating an ultrasound transmission medium between the focused ultrasound radiation surface and the membrane, the membrane is a predetermined schedule It has a thickness and is detachable from the housing. The membrane may be attached or detached using any one of a screw cap structure, a fastening structure, a clamp structure, a boa structure, and a buckle structure.

일 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드 및 이를 이용한 초음파 이미징 및 치료 방법에 따르면, 초음파 에너지를 정확하게 전달할 수 있고, 치료 범위를 넓힐 수 있으며 짧은 시간 내에 안전하게 치료부위를 확인하고 치료할 수 있다.According to the ultrasonic treatment head and the ultrasonic imaging and treatment method using the same according to an embodiment, ultrasonic energy can be accurately transmitted, the treatment range can be expanded, and the treatment area can be safely identified and treated within a short time.

예를 들어, 초음파를 이용한 치료 및 영상 획득에 있어 별도의 사용자 조작 없이 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브의 기계적 이동을 스티어링할 수 있다. 이때, 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브를 함께 기계적으로 스티어링할 수 있고, 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브를 각각 기계적으로 스티어링할 수도 있다. 기계적 스티어링은 치료 트랜스듀서 및 이미징 프로브에 대한 회전 운동과 틸팅 운동, 이미징 프로브에 대한 회전 운동이 가능하다.For example, mechanical movement of a treatment transducer and an imaging probe may be steered without a separate user manipulation in treatment using ultrasound and image acquisition. In this case, the treatment transducer and the imaging probe may be mechanically steered together, or the treatment transducer and the imaging probe may be mechanically steered, respectively. The mechanical steering is capable of rotational and tilting motions of the treatment transducers and imaging probes, and rotational motions of the imaging probes.

자동으로 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브의 물리적 위치를 정렬한 구조체에 대한 회전 및 틸트를 포함하는 기계적 조정을 통해 치료 범위를 넓히고, 짧은 시간 내에 치료부위를 확인하고 치료할 수 있다. 나아가, 자동으로 초음파 치료 헤드를 타겟에 정렬할 수 있음에 따라 치료 환경 및 다양한 신체 환경에 따라 매번 그에 맞는 트랜스듀서 변환기를 변경할 필요가 없다.Through mechanical adjustment including rotation and tilt of the structure that automatically aligns the physical positions of the treatment transducer and the imaging probe, the treatment range can be expanded, and the treatment area can be identified and treated within a short time. Furthermore, since the ultrasonic treatment head can be automatically aligned with the target, there is no need to change the transducer according to the treatment environment and various body environments.

기계적 스티어링 제어 시 풀리/벨트 구조 또는 기어 구조 또는 이들의 복합 구조를 이용함에 따라 소음을 줄이고 내구성을 확보하고, 초음파 치료 헤드의 소형화를 달성할 수 있다. 기계적 스티어링과 전자적 스티어링을 함께 구현함에 따라 정밀도를 높일 수 있다.When controlling mechanical steering, by using a pulley/belt structure, a gear structure, or a composite structure thereof, it is possible to reduce noise, secure durability, and achieve miniaturization of the ultrasonic treatment head. Accuracy can be increased by implementing mechanical steering and electronic steering together.

초음파 전달매질을 수용하기 위한 멤브레인을 결합하거나 분리할 수 있어서, 사용하기 편리하며 모듈의 일체감을 높일 수 있다.Since the membrane for accommodating the ultrasonic transmission medium can be combined or separated, it is convenient to use and can increase the unity of the module.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드의 단면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이스를 제거한 구조체의 구조를 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 전체 회전 동작을 보여주기 위한 구조체의 상면을 도시한 도면,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 전체 틸팅 동작을 보여주기 위한 구조체의 구조를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이미징 프로브의 회전 동작을 보여주기 위한 초음파 치료 헤드의 내부 구조를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 구조를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이스를 제거한 구조체의 구조를 도시한 도면,
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 전체 회전 동작을 보여주기 위한 구조체의 상면을 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 전체 틸팅 동작을 보여주기 위한 구조체의 구조와, 이미징 프로브의 회전 동작을 보여주기 위한 초음파 치료 헤드의 내부 구조를 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동 상태에서 본 초음파 치료 헤드의 구성을 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 이미징 및 치료 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
1 and 2 are cross-sectional views of an ultrasonic treatment head according to a first embodiment of the present invention;
3 is a view showing the structure of a structure according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view showing the structure of a structure from which a case is removed according to a first embodiment of the present invention;
5 and 6 are views showing the upper surface of the structure for showing the entire rotation operation of the structure according to the first embodiment of the present invention;
7 to 9 are diagrams showing the structure of a structure for showing the entire tilting operation of the structure according to the first embodiment of the present invention;
10 is a diagram showing the internal structure of an ultrasonic treatment head for showing a rotational motion of an imaging probe according to a first embodiment of the present invention;
11 is a view showing the structure of a structure according to a second embodiment of the present invention;
12 is a view showing the structure of a structure from which a case is removed according to a second embodiment of the present invention;
13 and 14 are views showing the upper surface of a structure for showing the entire rotational operation of the structure according to the second embodiment of the present invention;
15 is a view showing the structure of the structure for showing the entire tilting operation of the structure and the internal structure of the ultrasonic treatment head for showing the rotational operation of the imaging probe according to the second embodiment of the present invention;
16 is a view showing the configuration of an ultrasonic treatment head seen in an operating state according to an embodiment of the present invention;
17 is a diagram illustrating a flow of an ultrasound imaging and treatment method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted, and the terms described later will be used in the embodiments of the present invention. These terms are defined in consideration of the functions of and may vary depending on the user's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Combinations of each block of the accompanying block diagram and each step of the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), and these computer program instructions are executed by a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. Since it can be mounted, the instructions executed through the processor of a computer or other programmable data processing device create means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing device to implement functionality in a particular way, such that the computer usable or computer readable memory The instructions stored in are also capable of producing an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.And since the computer program instructions can also be loaded on a computer or other programmable data processing device, a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing device to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing device. It is also possible that the instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments may refer to blocks or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may be performed in the reverse order of their corresponding functions, if necessary.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드의 단면을 도시한 도면이다.1 and 2 are cross-sectional views of an ultrasonic treatment head according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 초음파 치료 헤드(1)는 이미징 프로브(3), 치료 트랜스듀서(4), 제1 기계장치, 제2 기계장치, 멤브레인(8) 및 하우징(12)을 포함한다. 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)의 위치를 물리적으로 정렬한 후 이를 조립하여 구조체(2)를 제공할 수 있다. 제1 기계장치는 구조체 회전 기계장치(5) 및 구조체 틸팅 기계장치(6)를 포함하며, 제2 기계장치는 이미징 프로브 회전 기계장치(7)를 포함할 수 있다.1 and 2, the ultrasonic treatment head 1 includes an imaging probe 3, a treatment transducer 4, a first mechanism, a second mechanism, a membrane 8 and a housing 12. do. After physically aligning the positions of the imaging probe 3 and the treatment transducer 4 , the structure 2 may be provided by assembling them. The first mechanism may include a structure rotation mechanism 5 and a structure tilting mechanism 6, and the second mechanism may include an imaging probe rotation mechanism 7.

치료 트랜스듀서(4)는 환자 치료를 위한 집속 초음파를 방사하도록 구성된다. 치료 트랜스듀서(4)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부에 중앙을 정점으로 오목한 곡면 형태로 이루어진 집속 초음파 방사면을 가지는 형태일 수 있다. 이때, 집속 초음파 방사면은 일정 두께를 갖고 대략 반구 형상으로 이루어질 수 있다. 치료 트랜스듀서(4)는 집속 초음파 신호(Focused Ultra Sound: FUS)를 발생시켜 치료영역에 포커싱(Focusing) 한다. 치료 트랜스듀서(4)는 다수 개로 구성된 어레이 구조일 수 있으며, 어레이를 구성하는 다수 개의 치료 트랜스듀서가 랜덤한 형태로 배치될 수 있다.The treatment transducer 4 is configured to emit focused ultrasound waves for patient treatment. As shown in FIG. 1 , the treatment transducer 4 may have a focused ultrasound radiating surface formed in a concave curved shape with a central point at the bottom thereof. At this time, the focused ultrasound radiation surface may have a predetermined thickness and be formed in a substantially hemispherical shape. The treatment transducer 4 generates a focused ultrasound signal (FUS) and focuses it on a treatment area. The treatment transducer 4 may have an array structure composed of a plurality of pieces, and the plurality of treatment transducers constituting the array may be arranged in a random form.

치료 트랜스듀서(4)는 초음파 영상 유도하 치료(Image Guided Therapy)라는 초음파 영상의학을 이용한 치료법인 조직 파괴(tissue destruction), 약물 전달(drug delivery) 등에 치료를 목적으로 사용될 수 있다. 초음파 영상 유도하 치료 중 하나로서, 치료제로 특정 치료영역(예를 들어, 암 세포)을 좀 더 정확하게 타격하는 치료법이 있다. 예를 들어, 나노 입자에 치료제를 함유하게 하고 이를 정맥주사 등에 의하여 혈관을 통해 치료영역으로 보낸 다음, 치료 트랜스듀서(4)를 통해 인체에 무해한 정도의 초음파 에너지를 치료제 함유 나노 입자에 노출시키면 나노 입자의 기포가 터지면서 그 안에 있던 치료제가 특정 치료영역에 전달된다. 해당 방식은 치료제의 농도를 특정 치료영역에서 집중적으로 높이는 치료 방식으로서, 기존 치료제의 효능을 몇 배나 상승시킬 수 있다. 그러나 본 발명은 약물 전달에 한정되는 것은 아니고, 초음파 치료가 가능한 모든 초음파 기술에 활용될 수 있다. 약물 전달 분야에서도 열적 치료, 신경 자극술 등 다양한 치료 방법에도 활용될 수 있음은 물론이다.The treatment transducer 4 may be used for treatment purposes, such as tissue destruction, drug delivery, and the like, which is a treatment using ultrasound imaging called Image Guided Therapy. As one of the ultrasound image-guided treatments, there is a treatment method that more accurately hits a specific treatment area (eg, cancer cells) with a treatment agent. For example, when nanoparticles contain a therapeutic agent and are sent to the treatment area through blood vessels by intravenous injection, etc., and then, through the treatment transducer 4, ultrasonic energy harmless to the human body is exposed to the nanoparticles containing the therapeutic agent. As the bubbles of the particles burst, the therapeutic agent contained in them is delivered to a specific treatment area. This method is a treatment method that intensively increases the concentration of a therapeutic agent in a specific treatment area, and can increase the efficacy of existing therapeutic agents several times. However, the present invention is not limited to drug delivery, and can be used in all ultrasound technologies capable of ultrasound treatment. Of course, it can also be used in various treatment methods such as thermal treatment and nerve stimulation in the field of drug delivery.

이미징 프로브(3)는 피검사체에 대한 진단 영상을 획득하기 위한 것이다. 시술자는 이미징 프로브(3)에 의해 획득되는 진단 영상을 확인하면서 집속 초음파 치료를 시술할 수 있다. 이미징 프로브(3)는 초음파 신호를 피검사체로 송신하고 피검사체로부터 반사된 초음파 신호를 수신할 수 있게 구성될 수 있다. 예컨대, 이미징 프로브(3)는 원통 형상의 케이싱에 압전소자 등이 내장되어 구성될 수 있다. 이미징 프로브(3)의 하면을 통해 초음파가 송수신될 수 있다. 이미징 프로브(3)는 치료 트랜스듀서(4)의 집속 초음파 방사면의 중앙을 관통해서 삽입될 수 있다. 이를 위해 치료 트랜스듀서(4)의 집속 초음파 방사면의 중앙에는 이미징 프로브(3)의 삽입을 위한 삽입 홀이 형성될 수 있다.The imaging probe 3 is for obtaining a diagnostic image of a subject to be inspected. The operator may perform the focused ultrasound treatment while checking the diagnostic image obtained by the imaging probe 3 . The imaging probe 3 may be configured to transmit an ultrasonic signal to an object to be inspected and receive an ultrasonic signal reflected from the object to be inspected. For example, the imaging probe 3 may include a piezoelectric element or the like embedded in a cylindrical casing. Ultrasonic waves may be transmitted and received through the lower surface of the imaging probe 3 . Imaging probe 3 may be inserted through the center of the focused ultrasound radiation surface of therapy transducer 4 . To this end, an insertion hole for inserting the imaging probe 3 may be formed in the center of the focused ultrasound radiation surface of the treatment transducer 4 .

하우징(12)은 초음파 치료 헤드(1)의 구성요소들을 수용한다. 일 실시 예에 따른 하우징(12)은 하측이 개구되어 치료 트랜스듀서(4)의 집속 초음파 방사면을 노출시킬 수 있다. 집속 초음파 방사면은 테두리가 하우징(12)의 하측 개구 부위에 결합되어 하우징(12)의 하측 개구를 막도록 형성될 수 있다.The housing 12 accommodates the components of the ultrasonic treatment head 1 . The lower side of the housing 12 according to an embodiment may be opened to expose the focused ultrasound radiation surface of the treatment transducer 4 . The focused ultrasound radiation surface may be formed such that an edge is coupled to the lower opening of the housing 12 to block the lower opening of the housing 12 .

멤브레인(8)은 하우징(12)에 장착되어 초음파 방사면을 막아주는 구조로 되어 있다. 멤브레인(8)은 집속 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용공간을 형성한다. 초음파 전달매질은 탈기된 물 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(8)은 하우징(12)의 하측 개구와 측면 일부를 함께 감싸는 형태로 이루어지며, 하우징(12)의 측면에 실링된 상태로 결합될 수 있다. 멤브레인(8)은 치료 트랜스듀서(4)의 초음파 방사면의 테두리에 실링된 상태로 결합되는 것도 가능하므로, 예시된 바에 한정되지 않는다.The membrane 8 is mounted on the housing 12 and has a structure to block the ultrasonic radiation surface. The membrane 8 forms an accommodation space for accommodating an ultrasound transmission medium between the focused ultrasound radiation surface and the surface. The ultrasonic transmission medium may be made of degassed water or the like. For example, the membrane 8 is formed in a form surrounding a lower opening of the housing 12 and a portion of the side surface, and may be coupled to the side surface of the housing 12 in a sealed state. Since the membrane 8 is also possible to be coupled to the edge of the ultrasound radiation surface of the treatment transducer 4 in a sealed state, it is not limited to the illustrated bar.

일 실시 예에 따른 멤브레인(8)은 미리 설정된 일정 두께를 가지며, 하우징(12)에 탈부착 된다. 탈부착을 위해 멤브레인(8)은 나사 캡 구조, 조임 구조, 클램프 구조, 보아 구조, 버클 구조 중 어느 하나의 구조로 장착 또는 분리 가능하다. 나사 캡 구조는 병 뚜껑과 유사한 방식이다. 멤브레인(8)의 탈부착이 용이한 구조에 의해 교체가 쉬워지며, 간단한 방수 밀폐 구조를 가질 수 있다.The membrane 8 according to an embodiment has a predetermined thickness and is detachable from the housing 12 . For attachment and detachment, the membrane 8 can be attached or detached in any one of a screw cap structure, a fastening structure, a clamp structure, a boa structure, and a buckle structure. The structure of the screw cap is similar to that of a bottle cap. The easy-to-detach structure of the membrane 8 makes it easy to replace, and can have a simple waterproof sealing structure.

멤브레인(8)은 초음파 전달매질과 유사한 음향 임피던스를 갖고 초음파 전달손실이 적으며 우수한 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 멤브레인(8)은 에틸렌프로필렌(EPDM, Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 라텍스(latex) 고무, 실리콘 고무 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 멤브레인(8)은 수용공간에 초음파 전달매질이 수용되지 않은 상태에서 도 1에 도시된 바와 같은 형태를 지닌다. 이 상태에서, 수용공간에 초음파 전달매질이 설정 양으로 채워지면, 멤브레인(8)은 대략 반구 형상으로 변형될 수 있다.The membrane 8 may be made of a material having an acoustic impedance similar to that of the ultrasonic transmission medium, a low ultrasonic transmission loss, and excellent elasticity. For example, the membrane 8 may be made of a material such as ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber, latex rubber, or silicone rubber. The membrane 8 has a shape as shown in FIG. 1 in a state in which the ultrasonic transmission medium is not accommodated in the accommodation space. In this state, when the receiving space is filled with the ultrasonic transmission medium in a set amount, the membrane 8 can be deformed into a substantially hemispherical shape.

초음파 치료 헤드(1)를 환자 상부로 위치시키고 멤브레인(8)을 환자 피부에 접촉시킨 상태에서, 치료 트랜스듀서(4)에 의해 집속 초음파를 방사할 수 있다. 그러면, 집속 초음파는 집속 초음파 방사면과 멤브레인(8) 사이의 초음파 전달매질을 거쳐 환자의 병변 부위로 조사될 수 있다.With the ultrasound treatment head 1 positioned above the patient and the membrane 8 in contact with the patient's skin, focused ultrasound may be emitted by the treatment transducer 4. Then, the focused ultrasound may be irradiated to the patient's lesion through the ultrasound transmission medium between the focused ultrasound radiation surface and the membrane 8 .

일 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드(1)는 이미징 프로브(3)와 치료 트랜스듀서(4)를 물리적으로 정렬한 구조체를 대상으로 제1 기계장치를 통해 구조체 전체의 기계적 운동을 스티어링 하고, 제2 기계장치를 통해 구조체 내의 이미징 프로브 또는 치료 트랜스듀서의 단독적인 기계적 운동을 스티어링 할 수 있다.The ultrasonic treatment head 1 according to an embodiment steering the mechanical motion of the entire structure through a first mechanism for a structure in which the imaging probe 3 and the treatment transducer 4 are physically aligned, and the second The mechanical device can steer the singular mechanical movement of the imaging probe or therapeutic transducer within the structure.

제1 기계장치는 구조체 전체의 회전을 스티어링 하는 구조체 회전 기계장치(5)와, 구조체 전체의 틸팅 이동을 스티어링 하는 구조체 틸팅 기계장치(6)를 포함할 수 있다. 제2 기계장치는 이미징 프로브(3)의 단독 회전을 스티어링 하는 이미징 프로브 회전 기계장치(7)를 포함할 수 있다.The first mechanism may include a structure rotation mechanism 5 for steering the rotation of the entire structure and a structure tilting mechanism 6 for steering the tilting movement of the entire structure. The second mechanism may include an imaging probe rotation mechanism 7 that steers single rotation of the imaging probe 3 .

구조체 회전 기계장치(5), 구조체 틸팅 기계장치(6) 및 이미징 프로브 회전 기계장치(7)는 풀리/벨트 구조, 기어 구조, 복합 구조 등을 이용하여 기계적 스티어링을 할 수 있다. 복합 구조는 풀리/벨트 구조와, 기어 구조가 혼합된 형태로, 예를 들어, 구조체 회전 기계장치(5)는 풀리 및 연결부 구조이고, 구조체 틸팅 기계장치(6)는 기어 구조인 경우이다.The structure rotation mechanism 5, the structure tilting mechanism 6, and the imaging probe rotation mechanism 7 can perform mechanical steering using a pulley/belt structure, a gear structure, a composite structure, and the like. The composite structure is a combination of a pulley/belt structure and a gear structure, for example, the structure rotation mechanism 5 is a pulley and connection structure, and the structure tilting mechanism 6 is a gear structure.

이하, 도 2를 참조로 하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 풀리/벨트 구조를 이용한 초음파 치료 헤드의 기계적 스티어링 동작을 설명한다.Hereinafter, a mechanical steering operation of an ultrasonic treatment head using a pulley/belt structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 .

도 2를 참조하면, 초음파 치료 헤드(1)는 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)를 포함하는 구조체 전체에 대한 기계적 이동(Mechanical Move) 기능을 제공하고, 이미징 프로브(3) 또는 치료 트랜스듀서(4) 단독에 대한 기계적 이동 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)를 포함하는 구조체 전체에 대해 기계적 회전(Pan) 및 기계적 틸팅(Tilt) 기능을 제공하며, 이미징 프로브(3) 또는 치료 트랜스듀서(4) 단독에 대한 기계적 회전(Pan) 기능을 제공한다. 전술한 기계적 이동을 위해 연결부를 이용할 수 있다. 예를 들어, 초음파 치료 헤드(1)는 구조체 전체에 대해 기계적 회전(Pan) 기능을 제공하기 위해 제1 모터(50)와 제1 연결부(51) 구조를 가지고, 구조체의 전체 틸팅(Tilt) 기능을 제공하기 위해 제2 모터(60)와 제2 연결부(61) 구조를 가지며, 이미징 프로브(3)의 단독 회전(Pan) 기능을 제공하기 위해 제3 모터(70)와 제3 연결부(71) 구조를 가진다. 이때, 각 연결부(51, 61, 71)는 벨트일 수 있다.Referring to FIG. 2, the ultrasonic treatment head 1 provides a mechanical move function for the entire structure including the imaging probe 3 and the treatment transducer 4, and the imaging probe 3 or treatment transducer 4 It is possible to provide a mechanical movement function for the transducer 4 alone. For example, mechanical rotation (Pan) and mechanical tilting (Tilt) functions are provided for the entire structure including the imaging probe 3 and the therapeutic transducer 4, and the imaging probe 3 or the therapeutic transducer 4 ) Provides a mechanical rotation (Pan) function for the sole. A connection may be used for the aforementioned mechanical movement. For example, the ultrasonic treatment head 1 has a structure of a first motor 50 and a first connection part 51 to provide a mechanical rotation (Pan) function for the entire structure, and the entire structure tilts (Tilt) function It has a structure of the second motor 60 and the second connection part 61 to provide, and the third motor 70 and the third connection part 71 to provide the independent rotation (Pan) function of the imaging probe 3 have a structure At this time, each connection part (51, 61, 71) may be a belt.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이스를 제거한 구조체의 구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing the structure of a structure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the structure of a structure in which the case is removed according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)는 구조체(2) 안에서 정렬되어 구속되어 있다. 이를 위해, 구조체(2)는 구조체(2) 안에서 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)를 물리적으로 정렬하기 위한 정렬기를 포함한다. 정렬기는 예를 들어, 구조체(2) 중 적어도 일부를 수용하기 위한 케이스(9)와, 케이스(9) 및 구조체(2)를 고정하기 위해 수직으로 세워진 고정장치(90-1, 90-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 고정장치(90-1)는 케이스(9) 및 구조체(2)를 결합하여 고정시킨다. 제2 고정장치(90-2)는 케이스(9) 하고만 결합하여 고정시키고, 제2 고정장치(90-2)에 장착된 제2 모터(60)가 구조체(2)와는 제2 연결부(61)를 통해 연결되는 구조를 가짐에 따라 제2 모터(60)의 구동 시 제2 연결부(61)의 회전에 의해 구조체(2)가 좌우로 틸팅 가능하다. 제2 연결부(61)는 벨트일 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the imaging probe 3 and the therapeutic transducer 4 are aligned and restrained within the structure 2 . To this end, the structure 2 includes an aligner for physically aligning the imaging probe 3 and the therapeutic transducer 4 within the structure 2 . The aligner includes, for example, a case 9 for accommodating at least a part of the structure 2, and a vertically erected fixing device 90-1, 90-2 for fixing the case 9 and the structure 2. can include At this time, the first fixing device 90-1 couples and fixes the case 9 and the structure 2. The second fixing device 90-2 is coupled and fixed only to the case 9, and the second motor 60 mounted on the second fixing device 90-2 is separated from the structure 2 by the second connection part 61 ), the structure 2 can be tilted left and right by the rotation of the second connection part 61 when the second motor 60 is driven. The second connection part 61 may be a belt.

케이스(9)의 상단에는 고정 축(54)과, 고정 축(54)에 고정된 제1 고정 풀리(52)를 포함하며, 제1 고정 풀리(52)는 제1 연결부(51)에 의해 제1 모터(50)의 모터 풀리와 함께 감겨 있는 구조를 가진다. 제1 모터(50)가 회전하면, 제1 연결부(51)의 회전에 의해 제1 연결부(51)와 연결된 제1 고정 풀리(52)가 회전을 하게 되어 치료 트랜스듀서(4)와 이미징 프로브(3)를 포함한 구조체(2)가 동시에 회전하게 된다. 제1 연결부(51)는 벨트일 수 있다. 구조체의 회전 실시 예는 도 5 및 도 6을 참조로 하여 후술한다.The upper end of the case 9 includes a fixed shaft 54 and a first fixed pulley 52 fixed to the fixed shaft 54, and the first fixed pulley 52 is controlled by a first connection part 51. It has a structure wound together with the motor pulley of one motor (50). When the first motor 50 rotates, the first fixing pulley 52 connected to the first connection portion 51 rotates due to the rotation of the first connection portion 51, so that the treatment transducer 4 and the imaging probe ( The structure 2 including 3) rotates at the same time. The first connection part 51 may be a belt. An embodiment of rotation of the structure will be described later with reference to FIGS. 5 and 6 .

구조체(2)는 수직 방향으로 형성된 제2 고정장치(90-2)에 제2 모터(60)가 장착된다. 제2 모터(60)의 구동 시 제2 연결부(61)의 회전에 의해 제2 고정 풀리(62)에 고정된 구조체(2)가 좌우로 틸팅 되게 된다. 제2 연결부(61)는 벨트일 수 있다. 구조체의 틸팅 실시 예는 도 7 내지 도 9를 참조로 하여 후술한다.In the structure 2, the second motor 60 is mounted on the second fixing device 90-2 formed in the vertical direction. When the second motor 60 is driven, the structure 2 fixed to the second fixing pulley 62 is tilted left and right by the rotation of the second connection part 61 . The second connection part 61 may be a belt. An embodiment of tilting the structure will be described later with reference to FIGS. 7 to 9 .

한편, 이미징 프로브(3)는 일단(예를 들어, 하단)에 제3 고정 풀리(72)가 고정되어 있고, 제3 고정 풀리(72)가 제3 연결부(71)에 의해 제3 모터(70)의 모터 풀리와 함께 감겨 있는 구조를 가진다. 제3 모터(70)가 회전하면, 제3 연결부(71)의 회전에 의해 제3 연결부(71)와 연결된 제3 고정 풀리(72)가 회전하게 되어 이미징 프로브(3)를 단독으로 회전시킬 수 있다. 제3 연결부(71)는 벨트일 수 있다. 이미징 프로브(3)의 단독 회전 실시 예는 도 10을 참조로 하여 후술한다.On the other hand, the imaging probe 3 has a third fixing pulley 72 fixed to one end (eg, lower end), and the third fixing pulley 72 is connected to the third motor 70 by the third connection part 71. ) has a structure that is wound with a motor pulley. When the third motor 70 rotates, the third fixing pulley 72 connected to the third connection portion 71 rotates due to the rotation of the third connection portion 71, so that the imaging probe 3 can be rotated independently. there is. The third connection part 71 may be a belt. An embodiment of single rotation of the imaging probe 3 will be described later with reference to FIG. 10 .

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 전체 회전 동작을 보여주기 위한 구조체의 상면을 도시한 도면이다.5 and 6 are views showing the upper surface of the structure for showing the entire rotation operation of the structure according to the first embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 구조체(2) 전체는 시계 방향(CW)으로 180도, 반 시계 방향(CCW)으로 180도 총 360도 자유회전이 가능하다. 예를 들어, 도 5의 구조체(2)에서 제1 모터(50)가 시계 방향으로 90도 회전하면, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 연결부(51)의 회전에 의해 제1 연결부(51)와 연결된 제1 고정 풀리(52)가 시계 방향으로 90도 회전을 하게 되어 제1 고정 풀리(52)가 장착된 구조체(2)가 시계 방향으로 90도 회전하게 된다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the entire structure 2 can freely rotate 180 degrees in a clockwise direction (CW) and 180 degrees in a counterclockwise direction (CCW), a total of 360 degrees. For example, in the structure 2 of FIG. 5, when the first motor 50 rotates 90 degrees clockwise, as shown in FIG. The first fixing pulley 52 connected to rotates 90 degrees clockwise so that the structure 2 to which the first fixing pulley 52 is mounted rotates 90 degrees clockwise.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구조체의 전체 틸팅 동작을 보여주기 위한 구조체의 구조를 도시한 도면이다.7 to 9 are diagrams showing the structure of a structure for showing the entire tilting operation of the structure according to the first embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 수직 방향으로 형성된 제2 고정장치(90-2)에 제2 모터(60)가 장착된다. 이때, 제2 모터(60)의 구동 시 제2 연결부(61)의 회전에 제2 고정 풀리(62)에 고정된 구조체(2)가 좌우로 틸팅 되게 된다. 이때, 틸팅 각도는 좌우 10도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.7 to 9, the second motor 60 is mounted on the second fixing device 90-2 formed in the vertical direction. At this time, when the second motor 60 is driven, the structure 2 fixed to the second fixing pulley 62 is tilted left and right due to the rotation of the second connection part 61 . At this time, the tilting angle may be 10 degrees left and right, but is not limited thereto.

도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이미징 프로브의 회전 동작을 보여주기 위한 초음파 치료 헤드의 내부 구조를 도시한 도면이다.10 is a diagram showing the internal structure of an ultrasonic treatment head for showing rotational motion of an imaging probe according to a first embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 이미징 프로브(3)는 일단(예를 들어, 하단)에 제3 고정 풀리(72)가 고정되어 있고, 제3 고정 풀리(72)가 제3 연결부(71)에 의해 제3 모터(70)의 모터 풀리와 함께 감겨 있는 구조를 가진다. 제3 모터(70)가 회전하면, 제3 연결부(71)의 회전에 의해 제3 연결부(71)와 연결된 제3 고정 풀리(72)가 회전하게 되어 이미징 프로브(3)를 단독으로 회전시킬 수 있다.Referring to FIG. 10 , the imaging probe 3 has a third fixing pulley 72 fixed to one end (eg, lower end), and the third fixing pulley 72 is controlled by a third connection part 71. It has a structure wound together with the motor pulley of the three motors (70). When the third motor 70 rotates, the third fixing pulley 72 connected to the third connection portion 71 rotates due to the rotation of the third connection portion 71, so that the imaging probe 3 can be rotated independently. there is.

도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 구조를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이스를 제거한 구조체의 구조를 도시한 도면이다.11 is a view showing the structure of a structure according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view showing the structure of a structure from which a case is removed according to a second embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하여, 도 3 및 도 4의 제1 실시 예와 상이한 내용을 위주로 설명한다.With reference to FIGS. 11 and 12 , description will be given mainly on contents different from those of the first embodiment of FIGS. 3 and 4 .

도 11 및 도 12를 참조하면, 구조체 회전 기계장치(5)는 제1 기어(101), 제1 모터(50) 및 제2 기어(102)를 포함하며, 적어도 하나 이상의 제1 연결부(51)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(51)는 기어일 수 있다.11 and 12, the structure rotating mechanism 5 includes a first gear 101, a first motor 50 and a second gear 102, and at least one first connection part 51 can include The first connection part 51 may be a gear.

제1 기어(101)는 구조체(2)의 상단에 수평으로 고정 형성된다. 제1 모터(50)는 제1 기어(101)와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공한다. 제2 기어(102)는 제1 모터(50)에 결합되어 회전한다. 이때, 제1 모터(50)의 구동 시 제2 기어(102)가 제1 기어(101)를 직접 회전을 시키거나, 제1 기어(101)와 제2 기어(102)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제1 연결부(51)를 통해 제1 기어(101)를 회전시켜서, 구조체(2) 내의 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)를 함께 회전 시킬 수 있다.The first gear 101 is horizontally fixed to the top of the structure 2 . The first motor 50 is spaced apart from the first gear 101 at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure. The second gear 102 is coupled to the first motor 50 to rotate. At this time, when the first motor 50 is driven, the second gear 102 directly rotates the first gear 101, or at least one or more connecting the first gear 101 and the second gear 102 By rotating the first gear 101 through the first connection part 51, the imaging probe 3 and the treatment transducer 4 in the structure 2 may be rotated together.

구조체 틸팅 기계장치(6)는 제3 기어(103), 제2 모터(60) 및 제4 기어(미도시)를 포함하며, 적어도 하나 이상의 제2 연결부(61)를 포함할 수 있다. 제2 연결부(61)는 기어일 수 있다.The structure tilting mechanism 6 includes a third gear 103, a second motor 60, and a fourth gear (not shown), and may include at least one second connection part 61. The second connection part 61 may be a gear.

제3 기어(103)는 구조체(2)의 일 측면에 수직으로 고정 형성된다. 제2 모터(60)는 제3 기어(103)와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공한다. 제4 기어(미도시)는 제2 모터(60)에 결합되어 회전한다. 이때, 제2 모터(60)의 구동 시 제4 기어(미도시)가 제3 기어(103)를 직접 회전을 시키거나, 제3 기어(103)와 제4 기어(미도시)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제2 연결부(61)를 통해 제3 기어(103)를 회전 시킴에 따라, 구조체(2) 내의 이미징 프로브(3) 및 치료 트랜스듀서(4)를 함께 틸팅 시킬 수 있다.The third gear 103 is vertically fixed to one side of the structure 2 . The second motor 60 is spaced apart from the third gear 103 at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure. A fourth gear (not shown) is coupled to the second motor 60 to rotate. At this time, when the second motor 60 is driven, the fourth gear (not shown) directly rotates the third gear 103, or at least connects the third gear 103 and the fourth gear (not shown). As the third gear 103 is rotated through one or more second connection parts 61, the imaging probe 3 and the treatment transducer 4 in the structure 2 may be tilted together.

이미징 프로브 회전 기계장치(7)는 제5 기어(105), 제3 모터(70) 및 제6 기어(106)를 포함하며, 적어도 하나 이상의 제3 연결부(미도시)를 포함할 수 있다. 제3 연결부(미도시)는 기어일 수 있다.The imaging probe rotation mechanism 7 includes a fifth gear 105, a third motor 70, and a sixth gear 106, and may include at least one third connection part (not shown). The third connecting portion (not shown) may be a gear.

제5 기어(105)는 이미징 프로브(3)에 수평으로 고정 형성된다. 제3 모터(70)는 제5 기어(105)와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공한다. 제6 기어(106)는 제3 모터(70)에 결합되어 회전한다. 이때, 제3 모터(70)의 구동 시 제6 기어(106)가 제5 기어(105)를 직접 회전을 시키거나, 제5 기어(105)와 제6 기어(106)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제3 연결부(미도시)를 통해 제5 기어(105)를 회전 시킴에 따라, 이미징 프로브(3)를 단독으로 회전 시킬 수 있다.The fifth gear 105 is fixed to the imaging probe 3 horizontally. The third motor 70 is spaced apart from the fifth gear 105 at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure. The sixth gear 106 is coupled to the third motor 70 to rotate. At this time, when the third motor 70 is driven, the sixth gear 106 directly rotates the fifth gear 105, or at least one or more connecting the fifth gear 105 and the sixth gear 106 As the fifth gear 105 is rotated through the third connection portion (not shown), the imaging probe 3 can be rotated independently.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 전체 회전 동작을 보여주기 위한 구조체의 상면을 도시한 도면이다.13 and 14 are views showing the upper surface of the structure for showing the entire rotation operation of the structure according to the second embodiment of the present invention.

도 13 및 도 14를 참조하여, 도 5 및 도 6의 제1 실시 예와 상이한 내용을 위주로 설명한다.With reference to FIGS. 13 and 14 , description will be given mainly on contents different from those of the first embodiment of FIGS. 5 and 6 .

도 13 및 도 14을 참조하면, 구조체(2) 전체는 시계 방향(CW)으로 180도, 반 시계 방향(CCW)으로 180도 총 360도 자유회전이 가능하다. 예를 들어, 도 13의 구조체(2)에서 제1 모터(50)가 시계 방향으로 90도 회전하면, 도 14에 도시된 바와 같이 제1 모터(50)의 구동 시 제2 기어(102)가 제1 기어(101) 및 제2 기어(102)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제1 연결부(51)를 통해 제1 기어(101)를 시계 방향으로 90도 회전시켜서, 구조체(2)가 시계 방향으로 90도 회전하게 된다.Referring to FIGS. 13 and 14 , the entire structure 2 can freely rotate 180 degrees in a clockwise direction (CW) and 180 degrees in a counterclockwise direction (CCW), a total of 360 degrees. For example, in the structure 2 of FIG. 13, when the first motor 50 rotates 90 degrees clockwise, as shown in FIG. 14, the second gear 102 operates when the first motor 50 is driven. By rotating the first gear 101 clockwise by 90 degrees through at least one first connecting portion 51 connecting the first gear 101 and the second gear 102, the structure 2 rotates clockwise. will rotate 90 degrees.

도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구조체의 전체 틸팅 동작을 보여주기 위한 구조체의 구조와, 이미징 프로브의 회전 동작을 보여주기 위한 초음파 치료 헤드의 내부 구조를 도시한 도면이다.15 is a view showing the structure of the structure for showing the entire tilting motion of the structure and the internal structure of the ultrasound treatment head for showing the rotational motion of the imaging probe according to the second embodiment of the present invention.

도 15 내지 도 16을 참조하여, 도 7 내지 도 10의 제1 실시 예와 상이한 내용을 위주로 설명한다.With reference to FIGS. 15 and 16 , description will be given mainly of contents different from those of the first embodiment of FIGS. 7 to 10 .

도 15 내지 도 16을 참조하면, 수직 방향으로 형성된 제2 고정장치(90-2)에 제2 모터(60)가 장착된다. 이때, 제2 모터(60)의 구동 시 제4 기어(미도시)가 제3 기어(103)를 직접 회전을 시키거나, 제3 기어(103)와 제4 기어(미도시)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제2 연결부(61)를 통해 제3 기어(103)를 회전시킴에 따라, 구조체(2)가 좌우로 틸팅 되게 된다. 이때, 틸팅 각도는 좌우 10도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 15 and 16 , the second motor 60 is mounted on the second fixing device 90-2 formed in the vertical direction. At this time, when the second motor 60 is driven, the fourth gear (not shown) directly rotates the third gear 103, or at least connects the third gear 103 and the fourth gear (not shown). As the third gear 103 is rotated through one or more second connection parts 61, the structure 2 is tilted left and right. At this time, the tilting angle may be 10 degrees left and right, but is not limited thereto.

이미징 프로브(3)는 제3 모터(70)의 구동 시 제6 기어(106)가 제5 기어(105)를 직접 회전을 시키거나, 제5 기어(105)와 제6 기어(106)를 연결하는 적어도 하나 이상의 제3 연결부(미도시)를 통해 제5 기어(105)를 회전 시킴에 따라, 이미징 프로브(3)를 단독으로 회전 시킬 수 있다.In the imaging probe 3, when the third motor 70 is driven, the sixth gear 106 directly rotates the fifth gear 105, or connects the fifth gear 105 and the sixth gear 106 As the fifth gear 105 is rotated through at least one third connection portion (not shown), the imaging probe 3 may be rotated independently.

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동 상태에서 본 초음파 치료 헤드의 구성을 도시한 도면이다.16 is a view showing the configuration of the ultrasonic treatment head seen in an operating state according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 초음파 치료 헤드는 도 1 및 도 2의 구성에서 전자 신호 생성기(13)와 제어기(14)를 더 포함한다.Referring to FIG. 16 , the ultrasonic treatment head further includes an electronic signal generator 13 and a controller 14 in the configuration of FIGS. 1 and 2 .

전자 신호 생성기(13)는 포커싱된 초음파들을 방출하도록 치료 트랜스듀서(4)를 구동하기 위해 구성된다. 제어기(14)는 포커싱된 초음파의 초점을 스티어링하도록 전자 신호 생성기(13) 및 기계장치의 각 모터(50, 60, 70)를 구동하기 위해 구성된다. 제어기(14)는 예를 들어, 프로그래밍된 컴퓨터 또는 마이크로 제어기일 수 있다. 제어기(14)는 스티어링을 자동으로 수행하기 위하여 이미징 프로브(3)로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어기(14)는 초점이 미리 결정된 경로를 뒤따라 타겟 영역을 스캔하는 동시에 타겟의 생리학적 움직임들을 보상하도록 전자 신호 생성기(13)와 기계장치의 각 모터(50, 60, 70)를 구동할 수 있다. 제어기(14)의 전자 신호 생성기(13)를 통한 스티어링은 전자적 스티어링에 해당하고, 기계장치를 통한 스티어링은 기계적 스티어링에 해당한다. 즉, 일 실시 예에 따른 초음파 치료 헤드는 전자적 및 기계적 스티어링의 하이브리드 조합을 사용할 수 있다.The electronic signal generator 13 is configured to drive the therapy transducer 4 to emit focused ultrasound waves. The controller 14 is configured to drive the electronic signal generator 13 and each motor 50, 60, 70 of the mechanism to steer the focus of the focused ultrasound. Controller 14 may be, for example, a programmed computer or microcontroller. The controller 14 may receive image data from the imaging probe 3 to automatically perform steering. For example, the controller 14 may direct the electronic signal generator 13 and each motor 50, 60, 70 of the mechanism to compensate for physiological movements of the target while scanning the target area along a predetermined path in focus. can drive Steering through the electronic signal generator 13 of the controller 14 corresponds to electronic steering, and steering through a mechanism corresponds to mechanical steering. That is, the ultrasonic treatment head according to an embodiment may use a hybrid combination of electronic and mechanical steering.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 이미징 및 치료 방법의 흐름을 도시한 도면이다.17 is a diagram illustrating a flow of an ultrasound imaging and treatment method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 17을 참조하면, 초음파 이미징 및 치료 방법은 초음파 치료 헤드를 이용하여 초음파 이미징 및 치료를 수행하는 단계(1710)와, 초음파 이미징 및 치료 시 초음파 치료 헤드에 대한 스티어링을 수행하는 단계(1720)를 포함한다. 초음파 치료 헤드에 대한 스티어링을 수행하는 단계(1720)에서 초음파 치료 헤드(1) 내 치료 트렌스듀서(4)와 이미징 프로브(3)가 정렬된 구조체를 기계적으로 스티어링 할 수 있다. 예를 들어, 초음파 치료 헤드(1)는 풀리 및 제1 연결부(51) 구조를 이용하거나, 기어 구조를 이용하여 구조체 전체의 기계적 회전을 스티어링 할 수 있고, 풀리 및 제2 연결부(61) 구조를 이용하거나 기어 구조를 이용하여 구조체 전체의 기계적 틸팅 이동을 스티어링 할 수 있다. 나아가, 구조체 내 이미징 프로브(3)나 치료 트랜스듀서(4)의 물리적 회전을 단독으로 스티어링 할 수도 있다. 예를 들어, 이미징 프로브(3)에서 방출되는 초음파를 이용하여 치료 영역의 영상을 획득할 수 있도록 풀리 및 제3 연결부(71) 구조를 이용하거나, 기어 구조를 이용하여 이미징 프로브(3)를 단독으로 기계적으로 스티어링 할 수 있다.1 and 17, the ultrasound imaging and treatment method includes performing ultrasound imaging and treatment using an ultrasonic treatment head (1710), and steering the ultrasonic treatment head during ultrasonic imaging and treatment ( 1720). In step 1720 of steering the ultrasonic treatment head, a structure in which the treatment transducer 4 and the imaging probe 3 are aligned in the ultrasonic treatment head 1 may be mechanically steered. For example, the ultrasound treatment head 1 may use a structure of a pulley and a first connection part 51 or a gear structure to steer the mechanical rotation of the entire structure, and a structure of a pulley and a second connection part 61 It is possible to steer the mechanical tilting movement of the entire structure by using or using a gear structure. Furthermore, the physical rotation of the imaging probe 3 or the treatment transducer 4 within the structure may be independently steered. For example, the imaging probe 3 is operated alone by using a structure of a pulley and a third connection part 71 or by using a structure of a gear so that an image of a treatment area can be acquired using ultrasound emitted from the imaging probe 3. can be mechanically steered.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at mainly by its embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (12)

치료 트랜스듀서; 와 치료 트랜스듀서의 중심에 위치하는 이미징 프로브; 를 포함하며, 치료 트랜스듀서와 이미징 프로브가 물리적으로 정렬되는 구조체;
구조체 전체의 기계적 운동을 스티어링 하는 제1 기계장치; 및
구조체 내의 이미징 프로브 또는 치료 트랜스듀서 단독의 기계적 운동을 스티어링 하는 제2 기계장치; 를 포함하며,
제1 기계장치는
구조체의 상단에 수평으로 형성된 풀리 또는 기어를 통해 구조체 전체의 회전을 스티어링 하는 구조체 회전 기계장치; 및
구조체의 일 측면에 수직으로 형성된 풀리 또는 기어를 통해 구조체 전체의 틸팅 이동을 스티어링 하는 구조체 틸팅 기계장치; 를 포함하고,
제2 기계장치는
구조체 내의 이미징 프로브에 수평으로 형성된 풀리 또는 기어를 통해 이미징 프로브의 단독 회전을 스티어링 하는 이미징 프로브 회전 기계장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
therapeutic transducers; and an imaging probe located at the center of the treatment transducer; A structure in which the treatment transducer and the imaging probe are physically aligned;
A first mechanism for steering the mechanical movement of the entire structure; and
a second mechanism for steering the mechanical movement of the imaging probe or therapeutic transducer alone within the structure; Including,
The first mechanism
A structural rotation mechanism for steering the rotation of the entire structure through a pulley or gear formed horizontally at the top of the structure; and
A structure tilting mechanism for steering the tilting movement of the entire structure through a pulley or gear formed vertically on one side of the structure; including,
The second mechanism
an imaging probe rotation mechanism for steering single rotation of the imaging probe through a pulley or gear formed horizontally to the imaging probe in the structure; Ultrasound treatment head comprising a.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 구조체 회전 기계장치는
구조체의 상단에 수평으로 고정된 제1 고정 풀리;
제1 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제1 모터;
제1 모터에 고정된 제1 모터 풀리; 및
구조체에 고정된 제1 고정 풀리 및 제1 모터에 고정된 제1 모터 풀리를 연결하여 제1 모터의 구동 시 회전을 통해 제1 고정 풀리가 고정된 구조체를 회전시키는 적어도 하나의 제1 연결부;
를 포함함에 따라, 제1 모터의 구동 시 제1 모터 풀리가 제1 고정 풀리와 제1 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제1 고정 풀리를 회전시켜서, 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 회전시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the structure rotation mechanism
A first fixing pulley horizontally fixed to the top of the structure;
A first motor spaced apart from the first fixing pulley at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure;
a first motor pulley fixed to the first motor; and
At least one first connecting portion connecting the first fixed pulley fixed to the structure and the first motor pulley fixed to the first motor to rotate the structure to which the first fixed pulley is fixed through rotation when the first motor is driven;
As including, when the first motor is driven, the first motor pulley rotates the first fixing pulley through at least one connection part connecting the first fixing pulley and the first motor pulley, so that the imaging probe and the treatment transducer are together. Ultrasound treatment head, characterized in that for rotating.
제 1 항에 있어서, 구조체 회전 기계장치는
구조체의 상단에 수평으로 고정된 제1 기어;
제1 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제1 모터; 및
제1 모터에 결합되어 회전하는 제2 기어;
를 포함함에 따라, 제1 모터의 구동 시 제2 기어가 제1 기어를 직접 회전을 시키거나, 제1 기어와 제2 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제1 기어를 회전시켜서, 구조체 내의 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 회전시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the structure rotation mechanism
A first gear horizontally fixed to the top of the structure;
A first motor spaced apart from the first gear at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure; and
a second gear that is coupled to the first motor and rotates;
As it includes, when the first motor is driven, the second gear rotates the first gear directly, or the first gear is rotated through at least one connection connecting the first gear and the second gear, so that in the structure An ultrasonic therapy head characterized by co-rotating an imaging probe and a therapy transducer.
제 1 항에 있어서, 구조체 틸팅 기계장치는
구조체의 일 측면에 수직으로 고정된 제2 고정 풀리;
제2 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 틸팅을 위한 동력을 제공하는 제2 모터;
제2 모터에 고정된 제2 모터 풀리; 및
구조체에 고정된 제2 고정 풀리 및 제2 모터에 고정된 제2 모터 풀리를 연결하여 제2 모터의 구동 시 회전을 통해 제2 고정 풀리가 고정된 구조체를 틸팅 시키는 적어도 하나 이상의 제2 연결부;
를 포함함에 따라 제2 모터의 구동 시 제2 모터 풀리가 제2 고정 풀리와 제2 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제2 고정 풀리를 틸팅 시켜서, 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 틸팅 시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the structure tilting mechanism
A second fixing pulley vertically fixed to one side of the structure;
A second motor spaced apart from the second fixing pulley at a predetermined interval to provide power for tilting the entire structure;
a second motor pulley fixed to the second motor; and
At least one second connection portion connecting the second fixing pulley fixed to the structure and the second motor pulley fixed to the second motor to tilt the structure to which the second fixing pulley is fixed through rotation when the second motor is driven;
When the second motor is driven, the second motor pulley tilts the second fixed pulley through at least one connection portion connecting the second fixed pulley and the second motor pulley, thereby tilting the imaging probe and the treatment transducer together Ultrasound treatment head, characterized in that for making.
제 1 항에 있어서, 구조체 틸팅 기계장치는
구조체의 일 측면에 수직으로 고정된 제3 기어;
제3 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제2 모터; 및
제2 모터에 결합되어 회전하는 제4 기어;
를 포함함에 따라, 제2 모터의 구동 시 제4 기어가 제3 기어를 직접 회전을 시키거나, 제3 기어와 제4 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 제2 연결부를 통해 제3 기어를 회전 시킴에 따라, 구조체 내의 이미징 프로브 및 치료 트랜스듀서를 함께 틸팅 시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the structure tilting mechanism
A third gear vertically fixed to one side of the structure;
A second motor spaced apart from the third gear at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure; and
A fourth gear that is coupled to the second motor and rotates;
As a result, when the second motor is driven, the fourth gear directly rotates the third gear, or the third gear is rotated through at least one second connection portion connecting the third gear and the fourth gear. Accordingly, an ultrasonic treatment head characterized in that the imaging probe and the treatment transducer are tilted together in the structure.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 이미징 프로브 회전 기계장치는
이미징 프로브에 수평으로 고정된 제3 고정 풀리;
제3 고정 풀리와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 이미징 프로브 단독의 회전을 위한 동력을 제공하는 제3 모터;
제3 모터에 고정된 제3 모터 풀리; 및
이미징 프로브에 고정된 제3 고정 풀리 및 제3 모터에 고정된 제3 모터 풀리를 연결하여 제3 모터의 구동 시 회전을 통해 제3 고정 풀리가 고정된 이미징 프로브를 회전시키는 제3 연결부;
를 포함함에 따라, 제3 모터의 구동 시 제3 모터 풀리가 제3 고정 풀리와 제3 모터 풀리를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결부를 통해 제3 고정 풀리를 회전시켜서, 이미징 프로브를 단독으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the imaging probe rotation mechanism
a third fixing pulley horizontally fixed to the imaging probe;
a third motor spaced apart from the third fixing pulley at a predetermined interval to provide power for rotation of the imaging probe alone;
a third motor pulley fixed to the third motor; and
A third connection unit connecting the third motor pulley fixed to the third fixing pulley fixed to the imaging probe and the third motor to rotate the imaging probe to which the third fixing pulley is fixed through rotation when the third motor is driven;
When the third motor is driven, the third motor pulley rotates the third fixing pulley through at least one connection part connecting the third fixing pulley and the third motor pulley to rotate the imaging probe alone. Characterized by an ultrasonic treatment head.
제 1 항에 있어서, 이미징 프로브 회전 기계장치는
이미징 프로브에 수평으로 고정된 제5 기어;
제5 기어와 미리 설정된 간격을 가지고 이격 형성되어 구조체 전체의 회전을 위한 동력을 제공하는 제3 모터; 및
제3 모터에 결합되어 회전하는 제6 기어;
를 포함함에 따라 제3 모터의 구동 시 제6 기어가 제5 기어를 직접 회전을 시키거나, 제5 기어와 제6 기어를 연결하는 적어도 하나 이상의 제3 연결부를 통해 제5 기어를 회전 시킴에 따라, 이미징 프로브를 단독으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the imaging probe rotation mechanism
a fifth gear horizontally fixed to the imaging probe;
A third motor spaced apart from the fifth gear at a predetermined interval to provide power for rotation of the entire structure; and
A sixth gear that is coupled to the third motor and rotates;
As a result, when the third motor is driven, the sixth gear directly rotates the fifth gear, or the fifth gear is rotated through at least one third connection portion connecting the fifth gear and the sixth gear. , Ultrasound therapy head, characterized in that the imaging probe rotates alone.
제 1 항에 있어서, 초음파 치료 헤드는
포커싱된 초음파들을 방출하도록 치료 트랜스듀서를 구동하기 위해 구성된 전자 신호 생성기; 및
포커싱된 초음파의 초점을 스티어링 하도록 전자 신호 생성기 및 각 기계장치를 구동하기 위해 구성된 제어기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료 헤드.
The method of claim 1, wherein the ultrasonic treatment head
an electronic signal generator configured to drive the therapy transducer to emit focused ultrasound waves; and
a controller configured to drive the electronic signal generator and each mechanism to steer the focus of the focused ultrasound;
Ultrasound treatment head further comprising a.
삭제delete 삭제delete
KR1020200144041A 2020-05-08 2020-11-02 Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method KR102538149B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21799940.8A EP4140540A4 (en) 2020-05-08 2021-05-06 Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method using same
US17/923,510 US20230191160A1 (en) 2020-05-08 2021-05-06 Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method using same
CN202180033883.4A CN115551591A (en) 2020-05-08 2021-05-06 Ultrasonic treatment head and ultrasonic imaging and treatment method using same
PCT/KR2021/005634 WO2021225368A1 (en) 2020-05-08 2021-05-06 Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method using same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200055000 2020-05-08
KR1020200055000 2020-05-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210136818A KR20210136818A (en) 2021-11-17
KR102538149B1 true KR102538149B1 (en) 2023-05-31

Family

ID=78703129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200144041A KR102538149B1 (en) 2020-05-08 2020-11-02 Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102538149B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102541586B1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 (주)아이엠지티 Ultrasonic test system and ultrasonic test method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263285B1 (en) * 2011-07-21 2013-05-10 (주) 엠큐브테크놀로지 Ultrasound transducer driving apparatus using a single motor
WO2014081108A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-30 알피니언메디칼시스템 주식회사 Membrane guard used for ultrasound medical equipment, guide ring, and treatment head including same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101093734B1 (en) * 2009-05-08 2011-12-19 알피니언메디칼시스템 주식회사 Head for ultrasonic treatment apparatus, ultrasonic treatment apparatus and operation method of ultrasonic treatment apparatus
US9573000B2 (en) * 2010-08-18 2017-02-21 Mirabilis Medica Inc. HIFU applicator
KR101712552B1 (en) 2015-03-11 2017-03-07 알피니언메디칼시스템 주식회사 High Intensity Focused Ultrasound Treatment Head

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263285B1 (en) * 2011-07-21 2013-05-10 (주) 엠큐브테크놀로지 Ultrasound transducer driving apparatus using a single motor
WO2014081108A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-30 알피니언메디칼시스템 주식회사 Membrane guard used for ultrasound medical equipment, guide ring, and treatment head including same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210136818A (en) 2021-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102427579B1 (en) Ultrasound Imaging and Therapy Devices
US5471988A (en) Ultrasonic diagnosis and therapy system in which focusing point of therapeutic ultrasonic wave is locked at predetermined position within observation ultrasonic scanning range
US5762066A (en) Multifaceted ultrasound transducer probe system and methods for its use
US6599249B1 (en) Intraoperative ultrasound probe with an integrated acoustic standoff
EP0659387A2 (en) Ultrasonic diagnosis and therapy system in which focusing point of therapeutic ultrasonic wave is locked at predetermined position within observation ultrasonic scanning range
US20050038339A1 (en) Ultrasonic treatment of breast cancer
US20110144544A1 (en) Ultrasound transducer assembly and methods of using
WO2008025190A1 (en) A high intensity focused ultrasound therapeutic system guided by an imaging device guided
JPH03503610A (en) Ultrasonic localization and treatment equipment
KR20110074326A (en) High-intensity focused ultrasound treatment system
JP2001046387A (en) Ultrasonic therapeutic applicator
CN111134776A (en) High-intensity focused ultrasound equipment and control method
KR102538149B1 (en) Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method
JPH07231894A (en) Ultrasonic diagnostic and therapeutic system
IL267748A (en) Systems and methods for hand-free continuous ultrasonic monitoring
JPH11192231A (en) Ultrasonic treatment device for woman's breast
EP3254731B1 (en) Multi-purpose robotic system for mri guided focused ultrasound treatment
JPH10248854A (en) Ultrasonic treatment device
JPH07227395A (en) Ultrasonic diagnostic and curing system
EP4140540A1 (en) Ultrasound treatment head and ultrasound imaging and treatment method using same
KR102541586B1 (en) Ultrasonic test system and ultrasonic test method thereof
KR102494475B1 (en) Ultrasound head
JP2000093429A (en) Ultrasonic therapy applicator
US20230404530A1 (en) Pelvic floor diagnostic-therapeutic treatment chair
KR102547896B1 (en) Positioning arm apparatus for ultrasonic head

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant