KR102624260B1 - 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 핸드피스의 일측에 구비되는 카트리지 체결부, 카트리지 체결부의 일측에 착탈가능하게 구비되는 카트리지, 카트리지 체결부내의 자석을 이동시켜 카트리지 내의 초음파 트랜스듀서의 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법은 단순한 구성으로 카트리지 내의 환경을 독립적으로 유지하면서 트랜스듀서를 이동시킬 수 있어 운용안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법{SKIN TREATMENT APPARATUS USING HIGH-INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND AND CONTROL METHOD FOR THAT}
본 발명은 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 비칩습적으로 조직을 리모델링하여 치료하는 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
집속 초음파(High intensity focused ultrasound)를 이용한 조직의 치료는 주로 암세포의 치료를 위해 사용되었으나, 최근 피부에 조사하여 조직을 재생시키는 기술이 개발되어 사용되고 있다.
종래의 집속 초음파를 이용한 피부치료장치는 초음파의 특성상 매질을 통하여 전달될 때 전달 효율을 증가시킬 수 있도록 트랜스듀서를 액체환경에 노출시키고 작동시켰다. 이러한 종래의 집속 초음파 치료 장치와 관련하여 대한민국 등록특허 제1246557 호가 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래의 집속 초음파 치료 장치는 액체 환경에서 트랜스듀서의 위치를 이동시키기 위해 방수처리가 필수적으로 구성되어 구성이 복잡해지고 고장의 원인이 많아지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1246557 호
본 발명은 전술한 종래의 집속 초음파 치료 장치의 문제점을 해결하기 위하여 구성을 단순화하고 편리하게 착탈가능한 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 핸드피스의 일측에 구비되는 카트리지 체결부, 카트리지 체결부의 일측에 착탈가능하게 구비되는 카트리지, 카트리지 체결부내의 자석을 이동시켜 카트리지 내의 초음파 트랜스듀서의 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 카트리지 체결부는, 일측이 핸드피스와 연결되며, 타측이 카트리지가 착탈될 수 있도록 구성되는 체결부 하우징, 체결부 하우징 내부에 연장되어 구비되는 제1 샤프트 및 체결부 하우징 내에서 제1 샤프트를 따라 이동가능하게 구성되며, 제1 자석을 포함하는 가이드부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 카트리지는 내측이 밀폐된 공간이 정의되는 카트리지 하우징, 카트리지 하우징 내에서 연장되어 구비되는 제2 샤프트 및 카트리지 하우징 내에서 제2 샤프트를 따라 이동가능하게 구성되며, 제2 자석을 포함하는 트랜스듀서 홀더를 포함하며, 트랜스듀서는 트랜스듀서 홀더의 일측에 고정될 수 있다.
한편, 제1 샤프트와 제2 샤프트는 카트리지가 카트리지 체결부에 장착되었을 때 서로 평행하게 구비될 수 있다.
또한, 제1 자석은 가이드 부 중 카트리지를 향하는 단부에 구비되며, 제2 자석은 트랜스듀서 홀더 중 카트리지 체결부를 향하는 단부에 구비될 수 있다.
한편, 제1 자석과 제2 자석은 서로 대면하는 방향에 다른 극성을 갖도록 구비될 수 있다.
한편, 카트리지 내의 트랜스듀서 홀더 및 가이드부 중 적어도 하나의 위치를 센싱할 수 있도록 구성되는 센서부를 더 포함할 수 있다.
나아가, 센서부는 체결부 하우징 내에 구비될 수 있다.
한편, 핸드피스는, 일측이 카트리지 체결부내로 삽입되어 가이드부와 연관될 수 있도록 구성되는 구동로드, 구동로드에 구동력을 제공하는 구동부 및 카트리지가 카트리지 체결부에 장착된 것으로 판단된 경우 가이드부가 소정거리를 왕복할 수 있도록 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부는 센서부로부터 측정된 값을 근거로 구동부를 제어할 수 있다. 추가로, 카트리지 체결부에 카트리지의 장착여부를 판단하는 단계, 카트리지가 카트리지 체결부에 장착된 경우 카트리지 내의 트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계 및 카트리지 체결부 내에 구비된 가이드부의 위치를 조절하여 비접촉식으로 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법이 제공될 수 있다.
한편, 트랜스듀서는 자력에 의해 가이드부를 따라 위치가 조절될 수 있다.
한편, 트랜스듀서는 카트리지 내부에 구비된 트랜스듀서 홀더에 의해 일측이 고정되며, 트랜스듀서 홀더 및 가이드부에는 각각 자석이 구비될 수 있다.
한편, 가이드부에 구비되는 제1 자석과 트랜스듀서 홀더에 구비되는 제2 자석은 서로 인력이 작용하도록 배치될 수 있다.
한편, 트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계는, 가이드부를 소정거리로 왕복이동시켜 수행될 수 있다.
또한, 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계는 측정된 트랜스듀서의 위치를 기반으로 피드백제어될 수 있다.
한편, 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계는 카트리지가 밀폐된 상태에서 수행될 수 있다.
또한, 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계 이후 트랜스듀서가 초음파를 발생시킬 수 있도록 에너지를 전달하는 트랜스듀서 제어 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어입력에 따라 트랜스듀서의 초점위치를 조절하는 초점위치 조절단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 카트리지의 장착여부를 판단하는 단계는, 카트리지가 장착되었을 때 수신되는 전기적 회로의 연결신호에 따라 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법은 단순한 구성으로 카트리지 내의 환경을 독립적으로 유지하면서 트랜스듀서를 이동시킬 수 있어 운용안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한 카트리지의 장착시 자동으로 트랜스듀서를 커플링시키고 이동시킬 수 있으므로 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 핸드피스를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 카트리지와 카트리지 체결부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 카트리지 및 카트리지 체결부의 단면도이다.
도 4는 카트리지 및 카트리지 체결부의 분해사시도이다.
도 5는 트랜스듀서의 수평위치를 조절하는 작동상태도이다.
도 6a, 6b, 6c 및 6d는 카트리지 체결시 위치를 초기화하는 작동을 나타낸 작동상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
본 명세서에서 치료라 함은 피부 조직을 가열하여 Wrinkles, Tone and Textural Changes, Scars and Acne Scarring, Sagging mucosa, Overall Rejuvenation, Hyperhidrosis, laxity, lifting, tightening, Fat reduction 등을 개선하는 효과를 발휘하는 것을 뜻함을 전제로 설명하도록 한다.
이하에서는 도 1 내지 도 6d를 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치(1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치(1)의 핸드피스(10)를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치(1)는 사용자가 파지하여 사용할 수 있도록 핸드피스(10)가 구비된다. 핸드피스(10)의 일측은 본체부와 연결되며, 타측에는 카트리지 체결부(100)가 구비될 수 있다. 카트리지 체결부(100)의 일측에는 카트리지(200)가 착탈될 수 있도록 구성될 수 있다. 사용자는 핸드피스(10)를 이동시켜 피부상에서 카트리지(200)가 밀착되는 영역을 조절할 수 있게 된다.
다만, 도시되지는 않았으나 전원부, 디스플레이와 같이 현재의 상태를 모니터링하고 초음파 에너지를 발생시키기 위한 요소들이 구비된 본체부가 별도로 구비될 수 있다. 다만 이러한 전원부 및 디스플레이부의 구성은 널리 사용되는 구성이 적용될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 사용자에 의한 입력 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 트랜스듀서(240)의 위치 및 에너지를 제어하기 위한 제어부가 구비될 수 있다. 제어부는 통합제어로서 본체에 구비될 수 있으며 또는 일부가 하위 제어 요소로서 핸드피스(10) 내부에 구비될 수 있다. 이러한 제어부의 배치위치는 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치(1)의 카트리지(200)와 카트리지 체결부(100)를 확대하여 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 실시예에서 카트리지(200)는 카트리지 체결부(100)의 일측에 착탈가능하게 구성될 수 있다. 사용자는 카트리지(200)를 카트리지 체결부(100)에 결합하여 사용을 준비할 수 있게 된다. 이때 카트리지(200) 내부에는 트랜스듀서(240)에 의한 초음파의 전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 액체 매체(m)가 수용될 수 있다. 카트리지(200)는 내부에 트랜스듀서(240)와 액체 매체(m)가 수용된 상태에서 밀폐되어 액체 매체의 유출을 방지할 수 있도록 구성된다.
도 3은 카트리지(200) 및 카트리지 체결부(100)의 단면도이며, 도 4는 카트리지(200) 및 카트리지 체결부(100)의 분해사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 카트리지 체결부(100)는 체결부 하우징(110), 제1 샤프트(120), 가이드부(130), 제1 자석(131) 및 고정자석(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
체결부 하우징(110)은 카트리지(200)가 핸드피스(10)에 고정될 수 있는 기반이 된다. 체결부 하우징(110)은 내측에 공간이 마련되며, 일측이 핸드피스(10)에 고정되어 설치될 수 있다. 체결부 하우징(110)은 내측에서 구동로드(12)에 의해 후술할 가이드부(130)가 이동될 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 체결부 하우징(110)은 가이드부(130)의 이동방향을 따라 다소 긴 형태의 직육면체의 형상으로 구성될 수 있다. 체결부 하우징(110)은 타측이 핸드피스(10)에 구비된 구동로드(12)가 삽입될 수 있도록 일부가 절삭될 수 있다. 일 예로서 체결부 하우징(110)의 측면에는 삽입구멍이 구비되어 구동로드(12)가 삽입될 수 있다.
제1 샤프트(120)는 체결부 하우징(110) 내에서 장변을 따라 연장되어 구비될 수 있다. 제1 샤프트(120)는 체결부 하우징(110)의 단부로부터 소정거리 이격된 지점에 구비될 수 있으며, 양 단이 체결부 하우징(110)의 내면에 각각 연결되어 고정될 수 있다. 제1 샤프트(120)의 단면은 제1 샤프트(120) 상에서 이동되는 가이드부(130)가 회전하는 것을 방지할 수 있도록 회전 방지 구조를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 샤프트(120)는 일 예로서 단면이 사각형상으로 구성되어 가이드부(130)의 회전을 방지할 수 있다. 다만, 도시되지는 않았으나, 다른 예로서 회전 방지 구조는 가이드부(130)와 돌기/홈의 형태로 서로 대응되는 형상으로 구성될 수 있다.
가이드부(130)는 자력을 이용하여 카트리지(200) 내의 트랜스듀서(240)의 홀더의 이동을 가이드할 수 있도록 구성된다. 가이드부(130)는 제1 샤프트(120) 상에 일 방향으로 왕복이동이 가능하도록 구성된다. 가이드부(130)에는 고정자석(132) 및 제2 자석(231)이 구비될 수 있다. 가이드부(130)는 제1 샤프트(120)가 삽입될 수 있도록 수평방향으로 구멍이 형성되며, 구멍을 기준으로 상하 방향으로 소정길이로 연장되어 형성될 수 있다. 도 3을 기준으로, 가이드부(130)의 상측에는 고정자석(132)이 구비되며, 측 방향으로 자력이 집중될 수 있도록 극이 측면을 향하여 구비된다. 가이드부(130)의 하측에는 제1 자석(131)이 구비되며, 하측을 향하여 자력이 집중되도록 하측 방향에 극이 구비될 수 있다.
결국 카트리지 체결부(100) 내에서 가이드부(130)의 위치를 조절하는 경우 제1 자석(131)의 위치가 조절되어 후술할 트랜스듀서 홀더(230)의 위치를 조절할 수 있게 된다.
카트리지(200)는 카트리지 하우징(210), 제2 샤프트(220), 트랜스듀서 홀더(230), 트랜스듀서(240) 및 제2 자석(231)을 포함하여 구성될 수 있다.
카트리지 하우징(210)은 내측에 공간이 형성되며, 제2 샤프트(220), 트랜스듀서 홀더(230) 및 트랜스듀서(240)가 수용될 수 있는 기반이 된다. 카트리지 하우징(210)은 단면의 형상이 일 방향으로 긴 직사각형 형태로 구성될 수 있다. 카트리지 하우징은 상부 하우징(211)과 하부 하우징(212)를 포함할 수 있다. 상부 하우징(211)은 중심부분에 중공이 형성되며, 중공을 폐쇄하는 분리막(250)을 포함할 수 있다. 분리막(250)은 유체의 유동을 방지하면서 얇은 두께로 구성될 수 있다. 분리막은 카트리지를 카트리지 체결부에 체결하였을 때 제1 자석(131)과 제2 자석(231) 사이에 배치된다. 따라서 제1 자석(131)의 단부와 제2 자석(231)의 단부 사이의 거리를 극단적으로 작게하여 자력에 의한 인력을 확보할 수 있게 된다.
카트리지 하우징(210)은 일측이 피부와 밀착될 수 있도록 밀착부가 구비될 수 있다. 밀착부는 평평하게 구성되어 피부에 밀착시 피부의 굴곡을 최소화시켜 초음파 에너지의 전달을 일정한 수준으로 유지할 수 있게 된다.
제2 샤프트(220)는 카트리지 하우징(210) 내에서 장변과 평행을 이루어 구비될 수 있다. 제2 샤프트(220)는 카트리지(200)가 카트리지 체결부(100)에 장착되었을 때 제1 샤프트(120)와 평행을 이루는 각도로 배치될 수 있다. 제2 샤프트(220)는 제1 샤프트(120)와 유사하게 회전 방지 구조를 포함할 수 있다. 제2 샤프트(220)의 회전 방지 구조로서 사각 단면을 갖는 형상으로 구성될 수 있다.
트랜스듀서 홀더(230)는 일측이 트랜스듀서(240)가 고정될 수 있도록 구성되며, 제2 샤프트(220)상에서 샤프트의 연장방향을 따라 이동될 수 있도록 구성된다. 트랜스듀서 홀더(230)는 제2 샤프트(220)가 삽입될 수 있도록 구멍이 형성될 수 있다. 구멍의 형상은 제2 샤프트(220)의 단면의 형상에 대응하여 직사각형태로 구성될 수 있다. 트랜스듀서 홀더(230)의 일측은 샤프트의 연결위치에서 카트리지 체결부(100)를 향하여 소정길이로 연장될 수 있다. 도 3을 기준으로 상측으로 연장된 부분에는 제2 자석(231)이 구비될 수 있다. 제2 자석(231)은 카트리지 체결부(100)의 제1 자석(131)을 향하는 방향으로 자력밀도가 높아질 수 있도록 극이 상측을 향하여 배치될 수 있다.
트랜스듀서(240)는 초음파 에너지를 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 트랜스듀서(240)는 초음파 에너지를 카트리지 하우징(210)의 밀착부 외부, 즉 밀착부가 피부에 밀착되었을 때 피부 조직 내에서 집속시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 피부 표면 내부에서 심부열을 발생시키고 조직을 치료할 수 있게 된다. 한편, 이러한 트랜스듀서(240)의 구성은 널리 사용되는 구성이 적용될 수 있다.
다만 전술한 예에서는 제1 자석(131) 및 제2 자석(231)이 각각 하나씩 구비된 예가 도시되어 있으나, 서로 극의 방향이 반대인 복수의 자석이 조합되어 제1 자석(131) 및 제2 자석(231) 각각을 구성할 수 있다. 이러한 경우 제1 자석(131)와 제2 자석(231)간의 커플링이 보다 정확하게 이루어질 수 있어 수평방향으로의 위치오차를 최소화할 수 있게 된다.
한편 트랜스듀서(240)에 에너지를 공급할 수 있도록 배선이 구비될 수 있다. 배선의 일측은 트랜스듀서(240)와 연결되며, 타측은 카트리지 하우징(210)의 일측의 단자와와 연결될 수 있다. 단자는 카트리지 하우징(210)을 관통하여 구비되어 하우징의 외측에서 전기적으로 연결될 수 있도록 구성될 수 있다. 단자는 카트리지(200)를 카트리지 체결부(100)에 장착한 경우 카트리지 체결부(100)의 일측 또는 핸드피스(10)의 일측과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 카트리지 하우징(210)은 단자가 관통하여 설치된 영역이 실링되어 구비되어 완벽하게 액체 매체의 유출을 방지할 수 있도록 구성된다. 따라서 사용자가 핸드피스(10)를 역 방향으로 파지하거나 기울이더라도 카트리지(200) 내의 액체 매체는 유출이 방지된다.
한편 도시되지는 않았으나, 카트리지 체결부(100)에는 센서부가 구비되어 가이드부(130) 및/또는 트랜스듀서 홀더(230)의 위치를 판단할 수 있도록 구성된다. 센서부는 일 예로서 위치센서로 구비되어 가이드부(130) 및/또는 트랜스듀서 홀더(230)의 위치를 측정할 수 있다. 또한 센서부는 모터의 회전각도를 측정하는 엔코더의 형태로 구비되어 모터 구동량에 따른 트랜스듀서(240)의 위치를 파악할 수 있도록 구성될 수 있다. 다만 이러한 센서부의 구성은 널리사용되는 구성으로 적용될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 트랜스듀서(240)의 수평위치를 조절하는 작동상태도이다.
도 5를 참조하면, 제1 자석(131)과 제2 자석(231)은 서로 커플링되어 도 5상에서 수평방향의 위치가 동기화된 상태에서 위치가 조절된다. 이때 가이드부(130)는 카트리지 체결부(100)의 외측으로부터 삽입된 구동로드(12)가 고정자석(132)과 밀착된 상태에서 위치 조절이 이루어질 수 있다. 제어입력에 의해 핸드피스(10)에 구비된 구동부가 구동하여 구동로드(12)가 카트리지 체결부(100) 내로 삽입되는 길이를 조절할 수 있게 된다.
가이드부(130)는 피동적으로 구동로드(12)에 의해 제1 샤프트(120) 상에서의 위치가 조절될 수 있다. 이때 가이드부(130)의 이동에 따라 제1 자석(131)에 커플링된 제2 자석(231)이 인력에 의해 위치조절이 되고, 최종적으로 트랜스듀서 홀더(230)의 위치가 피동적으로 조절될 수 있다. 한편, 구동로드(12)가 삽입됨에 따라 가이드부(130) 및 트랜스듀서 홀더(230)는 도 5 상에서 좌측으로 이동하게 된다. 반대로 구동로드(12)가 카트리지 체결부(100)로부터 빠져나감에 따라 구동로드(12)의 단부와 접촉되어 밀착된 고정자석(132)이 도 5 상에서 우측으로 이동하게 되며, 최종적으로 트랜스듀서 홀더(230)의 위치가 우측으로 이동하게 된다.
이와 같이 구성된 경우 비접촉식으로 자력을 이동하여 트랜스듀서(240)의 위치를 이동시킬 수 있으므로 카트리지(200) 내의 액체 매체가 수용된 상태를 완벽하게 유지하면서 집속 초음파를 이용한 치료 장치(1)를 운용할 수 있게 된다.또한 카트리지(200)의 체결과 분해시에도 액체의 유출이 미연에 방지될 수 있다.
전술한 바와 같이 카트리지(200) 내에서 트랜스듀서(240)의 위치를 이동하는 경우 사용자는 핸드피스(10)의 위치를 이동시키지 않고도 치료영역을 확대할 수 있다. 즉 사용자는 카트리지(200)의 단부를 피부에 밀착시킨 상태에서 동작을 조절하면 모터의 동작에 의해 최종적으로 트랜스듀서(240)가 카트리지(200) 내에서 위치가 이동하게 된다. 이때 위치가 조절되면서 초음파 에너지를 전달하여 넓은 영역을 치료할 수 있게 된다. 즉 트랜스듀서(240)를 트랜스듀서(240) 내에서 이동시키는 경우 치료위치의 변경을 위해 반복적으로 수행되는 핸드피스(10)의 이동 빈도를 낮출 수 있으므로 사용 편의성을 극대화할 수 있다.
이하에서는 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 카트리지(200)를 카트리지 체결부(100)에 체결함에 따라 트랜스듀서 홀더(230)의 위치를 초기화하는 동작에 대하여 설명하도록 한다.
도 6a, 6b, 6c 및 6d는 카트리지(200) 체결시 위치를 초기화하는 작동을 나타낸 작동상태도이다.
도 6a를 참조하면, 카트리지(200)를 정렬하여 카트리지 체결부(100)의 하측에 배치시킨다.
이후 도 6b를 참조하면, 카트리지(200)를 카트리지 체결부(100)에 장착한다. 이때 가이드부(130)와 카트리지(200) 홀더의 수평방향의 위치는 다소 이격되어 있어 자력에 의한 이동이 이루어지지 않는 상태가 된다.
이후 도 6c를 참조하면, 제어부(20)에 의해 구동부를 구동하면, 구동로드(12)에 의해 가이드부(130)가 가동범위 내에서 좌측 끝단으로 이동하게 된다.
이후 도 6d를 참조하면, 도 6c와 반대로 제어부(20)에 의해 구동부를 구동하면, 구동로드(12)에 의해 가이드부(130)가 가동범위 내에서 우측 끝단으로 이동하게 된다.
도 6c 및 도 6d에서 이루어진 구동부(11)의 구동에 의해 가이드부(130)는 소정거리를 왕복하게 되며, 트랜스듀서 홀더(230)가 위치한 수평상의 위치를 경유하게 된다. 따라서 가이드부(130)를 1회 최대 행정거리로 왕복이동시킴에 따라 제1 자석(131)과 제2 자석(231)을 커플링시키고 가이드부(130)와 트랜스듀서 홀더(230)의 위치를 동기화시킬 수 있게 된다.
다만 도 6c 및 도 6d에서 설명한 순서는 일 예일 뿐 가이드부(130)를 최대 행정거리로 이동시키는 어떠한 순서로도 변형이 가능하다.
한편, 가이드부(130)와 트랜스듀서 홀더(230)의 위치가 동기화된 경우 도 5에서 설명한 바와 같이 구동로드(12)의 위치를 조절하여 최종적으로 트랜스듀서(240)의 위치를 조절할 수 있게 된다.
이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 다른 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법의 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예인 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법은 카트리지 장착여부를 판단하는 단계(S100), 트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계(S200), 비접촉식으로 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계(S300) 및 트랜스듀서 제어 단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.
카트리지 장착여부를 판단하는 단계(S100)는 트랜스듀서를 포함하는 카트리지가 카트리지 체결부에 장착이 되었는지 여부를 판단하는 단계에 해당한다. 카트리지는 일측에 전기적 단자가 구비되며, 카트리지 체결부에는 전기적 단자와 접촉될 수 있는 다른 단자가 구비될 수 있다. 따라서 카트리지가 카트리지 체결부에 장착된 경우 전기적인 신호를 감지하여 장착여부를 판단할 수 있게 된다. 한편 카트리지 장착 여부는 전술한 방법 이외에 종래에 사용되는 다양한 방식으로 적용될 수 있다. 본 단계가 수행될 수 있는 일 예로서, 카트리지 체결부 또는 핸드피스의 일측에 버튼이 구비되며, 카트리지가 장착되는 경우 버튼을 눌러 전기적인 신호를 발생시키는 구성으로 적용될 수도 있다.
트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계(S200)는 비접촉식으로 카트리지 내의 트랜스듀서의 위치를 동기화시키는 단계에 해당한다. 트랜스듀서는 본 명세서의 도 1 내지 도 6d에서 설명한 카트리지(200)가 사용될 수 있으며, 이때 카트리지는 트랜스듀서가 구비된 상태에서 밀폐될 수 있다. 카트리지의 외측에서 자석을 이동시켜가면서 카트리지 내부의 자석과 인력에 의해 커플링시키고 위치를 초기화 할 수 있게 된다. 이때 카트리지 내부의 자석을 이동가능한 위치 내에서 왕복이동시키면 어느 한 위치에 있던 트랜스듀서 홀더가 자석에 밀착되고, 밀착이 된 이후부터 카트리지 외부의 자석의 이동에 따라 피동적으로 트랜스듀서의 위치가 동기화되어 이동될 수 있다.
비접촉식으로 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계(S300)는 트랜스듀서의 위치를 조절하기 위하여 전술한 카트리지 외부의 자석을 이동시키는 단계에 해당한다. 트랜스듀서의 위치가 초기화된 경우, 즉 카트리지 외부의 자석과 트랜스듀서의 위치가 동기화된 경우 자석의 위치를 조절하게 되면 비접촉식으로 트랜스듀서의 위치를 조절할 수 있게 된다. 이때 별도로 구비된 센서부로부터 측정된 트랜스듀서 및/또는 자석의 위치를 피드백하여 위치 제어에 이용될 수 있다.
트랜스듀서 제어 단계(S400)는 트랜스듀서로부터 발생되는 초음파 에너지를 제어하는 단계에 해당한다. 트랜스듀서로부터 발생된 초음파 에너지는 카트리지 외부에서 집속될 수 있도록 구성된다. 한편 트랜스듀서 제어 단계에서는 트랜스듀서의 초점위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 트랜스듀서의 초점위치를 제어하는 경우 심부열이 발생되는 깊이를 조절할 수 있게 되어 치료위치를 깊이방향으로 조절할 수 있게 된다. 트랜스듀서의 초점거리를 제어하는 단계는 트랜스듀서의 수직방향의 위치를 조절하여 초음파가 집속되는 초점의 위치를 조절할 수 있게 된다.
한편, 트랜스듀서 제어 단계와 비접촉식으로 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계는 교차로 또는 동시에 수행되어 넓은 영역을 적절하고 균일하게 치료할 수 있게 된다.
한편, 본 제어단계에서 이용되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치는 도 1 내지 도 6d를 참조하여 설명한 집속 초음파를 이용한 피부 치료장치가 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치 및 그 제어방법은 단순한 구성으로 카트리지 내의 환경을 독립적으로 유지하면서 트랜스듀서를 이동시킬 수 있어 운용안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한 카트리지의 장착시 자동으로 트랜스듀서를 커플링시키고 이동시킬 수 있으므로 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
10: 핸드피스
12: 구동로드
20: 제어부
100: 카트리지 체결부
110: 체결부 하우징
120: 제1 샤프트 130: 가이드 부
131: 제1 자석 132: 고정자석
200: 카트리지 210: 카트리지 하우징
220: 제2 샤프트 230: 트랜스듀서 홀더
231: 제2 자석 240: 트랜스듀서
250: 분리막
m: 액체 매체

Claims (20)

  1. 핸드피스의 일측에 구비되는 카트리지 체결부;
    상기 카트리지 체결부의 일측에 착탈가능하게 구비되는 카트리지; 및
    상기 카트리지 체결부 내에서 왕복이동가능하게 구비되며, 제1 자석을 포함하여 구성되는 가이드 부를 포함하며,
    상기 가이드 부를 소정거리 이동시켜 상기 제1 자석과 트랜스듀서 홀더를 비접촉식으로 연결하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 카트리지 체결부는,
    일측이 상기 핸드피스와 연결되며, 타측이 상기 카트리지가 착탈될 수 있도록 구성되는 체결부 하우징;
    상기 체결부 하우징 내부에 연장되어 구비되는 제1 샤프트; 및
    상기 가이드 부는 상기 체결부 하우징 내에서 상기 제1 샤프트를 따라 이동가능하게 구성되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    내측이 밀폐된 공간이 정의되는 카트리지 하우징; 및
    상기 카트리지 하우징 내에서 연장되어 구비되는 제2 샤프트;를 포함하며,
    상기 트랜스듀서 홀더는 상기 카트리지 하우징 내에서 상기 제2 샤프트를 따라 이동가능하게 구성되며,
    상기 트랜스듀서는 상기 트랜스듀서 홀더의 일측에 고정되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트는,
    상기 카트리지가 상기 카트리지 체결부에 장착되었을 때 서로 평행하게 구비되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 자석은 상기 가이드 부 중 상기 카트리지를 향하는 단부에 구비되며,
    상기 트랜스듀서 홀더는 상기 카트리지 체결부를 향하는 단부에 구비되는 제2 자석을 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 자석과 상기 제2 자석은 서로 대면하는 방향에 다른 극성을 갖도록 구비되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 카트리지 내의 상기 트랜스듀서 홀더 및 상기 가이드부 중 적어도 하나의 위치를 센싱할 수 있도록 구성되는 센서부를 더 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 체결부 하우징 내에 구비되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 핸드피스는,
    일측이 상기 카트리지 체결부내로 삽입되어 상기 가이드부와 연관될 수 있도록 구성되는 구동로드;
    상기 구동로드에 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 카트리지가 상기 카트리지 체결부에 장착된 것으로 판단된 경우 상기 가이드부가 소정거리를 왕복할 수 있도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부로부터 측정된 값을 근거로 상기 구동부를 제어하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치.
  11. 카트리지 체결부에 카트리지의 장착여부를 판단하는 단계;
    상기 카트리지가 상기 카트리지 체결부에 장착된 경우 상기 카트리지 내의 트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계; 및
    상기 카트리지 체결부 내에 구비된 가이드부의 위치를 조절하여 비접촉식으로 상기 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 자력에 의해 상기 가이드부를 따라 위치가 조절되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 상기 카트리지 내부에 구비된 트랜스듀서 홀더에 의해 일측이 고정되며,
    상기 트랜스듀서 홀더 및 상기 가이드부에는 각각 자석이 구비되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 가이드부에 구비되는 제1 자석과 상기 트랜스듀서 홀더에 구비되는 제2 자석은 서로 인력이 작용하도록 배치되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 위치를 초기화하는 단계는,
    상기 가이드부를 소정거리로 왕복이동시켜 수행되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계는,
    측정된 상기 트랜스듀서의 위치를 기반으로 피드백제어되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계는 상기 카트리지가 밀폐된 상태에서 수행되는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 위치를 조절하는 단계 이후 상기 트랜스듀서가 초음파를 발생시킬 수 있도록 에너지를 전달하는 트랜스듀서 제어 단계를 더 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    제어입력에 따라 상기 트랜스듀서의 초점위치를 조절하는 초점위치 조절단계를 더 포함하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 카트리지의 장착여부를 판단하는 단계는,
    상기 카트리지가 장착되었을 때 수신되는 전기적 회로의 연결신호에 따라 판단하는 집속 초음파를 이용한 피부 치료 장치의 제어방법.
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