KR20030033318A - 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지방 흡입 및 지방층 측정 장치에 관한 것으로, 전기 에너지를 초음파 진동으로 만드는 초음파 진동부, 상기 초음파 진동부에 연결되어 있는 원통형 팁, 상기 원통형 팁으로부터 지방을 흡입하기 위한 진공펌프, 및 지방층에 생리 식염수를 공급하기 위한 식염수 투여관을 포함하는 있는 지방 흡입 장치; 하기 탐촉자에 전기 에너지를 보내는 송신부, 상기 송신부로부터 전기 에너지를 초음파로 바꾸어 지방층으로 보내고 돌아온 에코를 받아 전기 에너지로 바꾸어 하기 수신부로 보내는 초음파 탐촉자, 상기 탐촉자로부터 전달된 전기 에너지를 영상으로 전시할 수 있도록 증폭하고 조작하는 수신부, 초음파 영상과 자료를 보여주는 영상 재현부, 및 초음파 영상을 기록하고 저장하는 영상 저장부를 포함하는 지방층 측정 장치; 및, 상기 지방 흡입 장치와 상기 지방층 측정 장치의 작동을 제어하는 작동 제어 장치를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

본 발명의 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템을 사용하면, 지방 흡입 장치에 의해 초음파 지방 흡입술을 시행하면서 지방층 측정 장치에 의해 지방이 제거되는 지방층의 두께를 그 자리에서 손쉽게 확인할 수 있으므로, 시술의 정밀성을 높일 수 있고 동시에 이러한 시술 자료를 저장함으로써 추후 발생할 수도 있는 의료 분쟁을 미연에 방지하는 효과를 가진다.

Description

지방 흡입 및 지방층 측정 시스템 {System for liposuction and fat layer measurement}

본 발명은 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 지방 흡입 장치를 사용하여 초음파 지방 흡입술을 시행하면서 시술을 행하는 지방층의 두께를 지방층 측정 장치를 사용하여 측정함으로써 정확한 시술이 이루어질 수 있도록 하는 시스템을 제공한다.

지방 흡입술(liposuction)은 인체에 과도하게 축적된 지방층을 제거하는 성형술로서 매우 빠르게 성장하고 있는 분야이다. 특히, 지방 흡입술은 운동, 식이요법 등으로는 제거되기 어려운 부위의 지방을 필요에 따라 손쉽게 제거할 수 있다. 운동, 식이용법 등의 방법은 지방세포의 크기만을 줄이기 때문에 추후에 다시 지방층이 두터워지는 것을 억제하기 어려운데 반하여, 지방 흡입술은 지방세포의 수를 줄이기 때문에 그러한 문제점이 훨씬 줄어드는 장점이 있다.

이러한 지방 흡입술은 크게 기계식 성형술과 전자식 성형술로 나뉘고, 기계식 성형술은 다시 건식 성형술과 습식 성형술로 나뉜다. 우선 기계식 성형술은 1980년대초에 개발된 방식으로서, 거친 표면을 가진 캐뉼라(cannula)를 지방층에 삽입한 후 이를 전후방향으로 움직임으로써 지방세포를 분리 및 파괴하여 지방을 흡입 제거하는 방식이다. 그러나, 환자의 고통이 크고 출혈이 많으며, 시술자 역시 많은 노동을 요구받게 되고 정확한 시술이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 습식 성형술이 나타나게 되었다.

습식 성형술은 제거를 원하는 지방층에 국소마취제, 혈관수축제 등을 함유한생리 식염수를 주입하여 지방층의 두께를 본래 두께의 수배까지 부풀린 뒤, 상기 캐뉼라를 사용하여 건식 성형술과 동일한 방식으로 지방을 제거하는 방식이다. 습식 성형술은, 시술을 원하는 지방층의 두께가 본래 두께의 수배까지 부풀려지기 때문에 시술의 정밀성을 높일 수 있고, 혈관수축제에 의해 모세혈관이 줄어들어서 수술시 출혈의 량이 줄어드는 등 건식 성형술에 비해 많은 잇점을 가지고 있다. 그러나, 습식 성형술 역시 건식 성형술처럼 거친 표면의 캐뉼라를 전후로 움직여 지방세포를 분리 및 파괴시켜야 하므로, 환자의 고통, 시술자의 과도한 노동 등의 문제점을 해결할 수는 없다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 1980년대에 초음파를 이용한 전자식 지방 흡입술이 개발되었다.

전자식 성형술인 초음파 지방 흡입술은 초음파 전자 에너지를 진동이라는 기계 에너지로 바꾸는 장치를 사용한다. 우선, 교류 전류를 제공하면 진동하게 되는 압전 결정(piezoelectric crystals)을 이용하여 초음파 진동을 만들어내는 탐침(probe)을 지방층에 삽입하여 진동시킨다. 탐침의 초음파 진동에 의해 지방층에는 버블이 생성되고, 그러한 버블의 생성에 의한 공동화(cavitation), 기계적 파괴(micromechanical destruction), 열 효과(thermal effect) 등에 의해 지방이 분리되며, 이러한 지방을 흡입함으로써 제거되게 된다. 이때, 열 효과는 지방을 용융시키는 역할을 하지만 더불어 화상을 초래할 수도 있으므로, 습식 성형술에서와 같이 혼합 생리 식염수를 주입하여 부작용을 줄이게 된다.

그러나, 기계적 성형술인 상기 습식 성형술과 가장 진보적인 것으로 평가되는 초음파 지방 흡입술은 하기와 같은 문제점을 안고 있다.

첫째, 제거된 지방층의 두께를 정확하게 확인할 수가 없다. 지방 흡입술의 근본적인 목적중의 하나는 바람직하지 않은 과도한 지방으로 인한 신체 외관의 손상을 해결하는 것이므로, 어느 특정 부위의 지방층이 너무 많이 제거되었다거나 또는 상대적으로 덜 제거됨으로써 발생하는 피부 외관의 불균일성(irregularity)은 지방 흡입술의 부작용으로 지적되고 있다. 상기 기계적 습식 성형술과 초음파 지방 흡입술은 지방층에 다량의 생리 식염수를 주입하여 지방층의 두께를 부풀린 상태로 시술하게 되므로, 시술자가 특정 부위의 지방층이 어느 정도 제거되었는지를 판단하기 대단히 어려운 문제점이 있는 것이다.

둘째, 수술에 앞서, 시술자와 환자간에 수술 내용에 대해 정확한 설정을 이루기 어렵다. 통상적으로 지방 흡입술을 요청하는 환자는 제거를 원하는 지방의 량을 특정하지 않고 시술자에게 일방적으로 맡기는 경향이 있다. 또한, 시술자 역시 시술시 제거된 지방의 량(구체적으로는 지방층의 두께)을 정확히 측정하지 못하므로, 시술 후 상호간에 이견이 생겨 법적인 문제로 비화되는 일이 종종 발생한다. 따라서, 정확한 시술과 더불어 추후 법적인 문제를 미연에 방지할 수 있는 자료를 확보하는 일도 필요하다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일거에 해결하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 첫 번째 목적은 지방 흡입술의 시술시 지방을 제거한 지방층의 두께를 그 자리에서 확인할 수 있도록 하여 정확한 시술이 가능하도록 하는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 시술 과정에서 지방층의 변화에 관한 정보를 기록하여 추후 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템의 하나의 실시예적 구성의 외관 모식도이고;

도 2는 본 발명의 시스템에 사용되는 초음파 흡입기의 하나의 실시예적 구성도이고;

도 3은 본 발명에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템의 하나의 실시예적 구성의 블록도이고;

도 4는 본 발명의 시스템에 사용되는 탐촉자의 하나의 실시예적 구성도이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명

100: 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템

200: 지방 흡입 장치

210: 초음파 흡입기

300: 지방층 측정 장치

310: 탐촉자

400: 작동 제어 장치

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템은,

전기 에너지를 초음파 진동으로 만드는 초음파 진동부(ultrasonic oscillator), 상기 초음파 진동부에 연결되어 있고 내부가 비어있으며 전단부 측면에 흡입구가 천공되어 있는 원통형 팁, 상기 원통형 팁으로부터 지방을 흡입하기 위한 진공펌프, 및 지방 제거를 원하는 지방층에 생리 식염수를 공급하기 위한 식염수 투여관을 포함하는 있는 지방 흡입 장치(fat suction apparatus);

하기 탐촉자에 전기 에너지를 보내는 송신부(transmitter), 상기 송신부로부터 전달된 전기 에너지를 초음파로 바꾸어 지방층으로 보내고 지방층으로부터 돌아온 초음파(에코)를 받아 전기 에너지로 바꾸어 하기 수신부로 보내는 초음파 탐촉자(transducer), 상기 탐촉자로부터 전달된 전기 에너지를 영상으로 전시할 수 있도록 증폭하고 조작하는 수신부(receiver 또는 processor), 초음파 영상과 자료를 분석하고 해석하기에 적합한 형태로 보여주는 영상 재현부(image display), 및 초음파 영상을 기록하고 저장하는 영상 저장부(image storage)를 포함하는 지방층 측정 장치(fat layer measuring apparatus); 및,

상기 지방 흡입 장치와 상기 지방층 측정 장치의 작동을 제어하는 작동 제어장치를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

본 발명의 특징 중의 하나는 상기 지방 흡입 장치를 사용하여 환자의 특정 부위 지방층을 제거하면서 필요에 따라 상기 지방층 측정 장치를 사용하여 시술 과정의 지방층 두께를 정밀하게 측정할 수 있다는 것이다. 따라서, 시술자는 지방층 측정 장치에 의해 본래 소망하는 두께로 지방층이 제거되고 있는지를 실시간으로 확인할 수 있으므로 매우 편리하다.

초음파는 통상 20㎑ 이상의 주파수를 가진 종파를 말하며, 상기 지방 흡입 장치에서 사용되는 초음파의 범위는 대략 20 내지 30㎑ 이고, 상기 지방층 측정 장치에서 사용되는 초음파의 범위는 대략 7 내지 10㎒ 이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템의 외관 모식도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템(100)은 지방 흡입 장치(200), 지방층 측정 장치(300) 및 그것의 작동 제어 장치(400)가 하나의 시스템으로 구성되어 있다.

지방 흡입 장치(200)에는, 피하 지방층에 삽입하여 특정 부위의 지방세포를 분리 및 파괴하여 지방을 흡입하는 초음파 흡입기(210), 흡입된 지방의 유동관과 식염수의 공급관 및 전류를 전선 등이 포함되어 있는 연결관(220), 흡입된 지방을 저장하는 지방 저장용기(230), 및 지방 흡입의 진행상황을 모니터링하는 표시부(240)가 장착되어 있다.

지방층 측정 장치(300)에는 지방층의 두께를 측정하기 위해 초음파를 송수신하는 탐촉자(310)와 이를 모니터링하는 영상 재현부(320)가 장착되어 있다.

지방 흡입 장치(200)와 지방층 측정 장치(300)는 작동 제어 장치(400)에 의해 제어되는데, 작동 제어장치(400)에는 이러한 장치들(200, 300)을 제어하기 위한 다수의 스위치들(410)이 그것의 외부에 설치되어 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템(100)의 지방 흡입 장치(200)에 장착되어 있는 초음파 흡입기(210)의 하나의 실시예적인 구성의 개략적 블록도가 도시되어 있다.

초음파 흡입기(210)는, 전단부가 둥근 형태로 밀폐되어 있는 긴 원통형의 팁(211), 원통형 팁(210)의 후반부에 장착되어 있는 압전 결정(212), 압전 결정(212)을 안정하게 결합시키는 본체부(213), 압전 결정(212)에 전류를 공급하는 전선(214), 이들을 감싸안고 있는 하우징(215), 하우징(215)과 원통형 팁(210)에 연속되어있고 원통형 팁(210)의 전단부에서 개봉되어 있는 식염수 공급관(216), 전류의 공급을 제어하는 스위치(217) 등을 포함하는 것으로 구성되어 있다. 원통형 팁(211)의 전단부 측면에는 흡입구(218)가 천공되어 있고, 도시되어있지는 않지만, 원통형 팁(210)의 후단부는 진공펌프에 연결되어 있다.

따라서, 지방의 제거를 원하는 피부를 조금 절개한 뒤 초음파 흡입기(210)의 원통형 팁(211)을 지방층에 삽입하고 전류를 공급하면, 압전 결정(212)은 초음파 진동을 하게되고, 그에 따라 원통형 팁(211)이 전후로 진동하게 된다. 원통형 팁(211)의 전후 방향 초음파 진동으로 인해, 지방층의 지방 세포는 앞서의 설명과같이 버블 생성으로 인한 공동화, 기계적 파괴, 열 효과 등에 의해 분리 및 파괴되어 지방이 분리되게 된다. 이렇게 분리된 지방은 진공 펌프(도시하지 않음)의 작동으로 흡입구(218)를 통해 원통형 팁(211)의 내부로 유입되고 지방 저장 용기(도 1의 230)에 수집되게 된다. 원통형 팁(211)의 삽입시 또는 삽입후 초음파 진동시, 식염수 공급관(216)을 통해 식염수가 공급됨으로써, 과도한 열 발생으로 인한 화상의 위험성을 방지하게 된다. 경우에 따라서는, 원통형 팁(211)의 삽입전에 국소 마취제, 혈관 수축제 등을 함유한 식염수를 지방층에 주입할 수도 있는데, 이 경우에는 미리 주입된 식염수의 열확산 효과로 인해 상기와 같은 화상의 위험성을 제거하게 된다. 따라서, 본 발명의 다양한 구현예에는 상기 식염수 공급관(216)이 장착되어 있지 않은 초음파 흡입기(210)가 포함된다. 지방 흡입 시술 과정에서 흡입한 지방의 량, 초음파 진동수, 온도, 진행 시간 등과 같은 내용들은 시술자가 확인할 수 있도록 표시부(도 1의 240)에 나타난다.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템의 개략적 구성에 대한 블록도가 도시되어 있다.

지방 흡입 장치(200)와 지방층 측정 장치(300)는 각각 작동 제어 장치(400)에 연결되어 있고, 지방 흡입 장치(200)는 종래의 초음파 지방 흡입 장치를 바탕으로 하고 있으므로 이에 대한 자세한 모듈 구성은 생략한다.

탐촉자(310: 자세한 구성은 도 4에서 별도로 설명함)는 초음파 송수신 회로(311)에 연결되어 있고, 초음파 송수신 회로(311)와 이후의 기타 모듈은 상기 설명된 송신부와 수신부가 포함하는 개념이다. 상기 송신부는 감쇠기(attenuator)를 통해 탐촉자(310)에 가해지는 전기 에너지의 최대 출력을 조절함으로써 탐촉자(310)가 피하 지방층에 보내는 음파 에너지를 허용된 기준 이하로 낮추는 역할을 한다. 또한, 탐촉자(310)로부터 나오는 초음파 펄스의 속도, 즉, 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency: PRF)를 조절한다. PRF는 초음파 펄스간의 시간 간격을 결정함으로써 초음파 검사를 할 수 있는 깊이, 즉, 탐촉자(310)와 검사 대상과의 거리를 결정한다. 한편, 지방층으로부터 되돌아온 에코가 탐촉자(310)를 때리면 탐촉자(310)의 압전 결정에서 미세한 전류가 발생하는데, 상기 수신부는 이러한 약한 신호를 감지하고 증폭하는 역할을 한다. 또한, 수신부는 시간 게인 보상을 조절하여 서로 다른 깊이에서 오기 때문에 달라지는 에코 강도를 보상한다. 수신부의 기타 중요한 기능은 지방층으로부터 되돌아오는 에코가 매우 넓은 진폭 차이를 가지기 때문에 이를 영상의 디스플레이에 적합하도록 일정 범위로 억제하는 역할이다.

초음파 송수신 회로(311)에 연결되어 있는 A/D 변환기(312)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키고, 버퍼 메모리(313)는 A/D 변환기(312)로부터 전달된 디지털 신호의 교호적 쓰기 및 읽기를 반복적으로 실행한다. 버퍼 메모리(313)에 연결되어 있는 영상 메모리(314)는 버퍼 메모리(313)로부터 전달된 다수의 시간 분배(time-sharing) 영상을 저장하는 모듈로서, 다수 프레임의 영상을 저장하기에 충분한 저장 용량을 가진 반도체 메모리가 바람직할 수 있다. D/A 변환기(315)는 영상 메모리(314)로부터 전달된 영상 데이터를 아날로그 비디오 신호로 변경하며, 영상 디스플레이(316)는 D/A 변환기(315)로부터 아날로그 비디오 신호를 수신해서 예를 들어 컴퓨터의 모니터와 같은 디스플레이 유형으로 영상을 디스플레이 한다. 메모리 제어기(317)는 다수의 영상 데이터 조각들을, 기준 시간 회로(도시하지 않음)로부터 공급되는 기준 타이밍과 동기화시켜 영상 메모리(314)에 저장하도록 작동된다. 경우에 따라서는, 상기 영상 메모리(314)에 저장된 시간별 측정 결과를 별도의 모듈로 출력하여 시술 과정의 정보를 기록할 수도 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템(100)의 탐촉자(310)의 하나의 실시예에 따른 개략적 구성이 도시되어 있다.

상기 탐촉자(310)는 탐촉자 표면 근처에 압전 결정(321)이 위치하고, 그 전면과 후면에 각각 전극(322, 323)이 붙어있는데, 외측 전극(322)은 전기적 충격으로부터 환자를 보호하기 위한 접지 전극이고 그 외피는 방수 절연체로 되어있다. 내측 전극(323) 뒤에는 압전 결정(321)에서 뒤로 전달될 수 있는 초음파를 흡입하는 후면 흡음층(324: backing block)이 위치한다. 이러한 모듈을 둘러싸는 방음체(325: acoustic insulator)가 탐촉자(320) 밖으로 초음파가 전파되는 것을 막고, 그 바깥쪽은 외부로부터 기계적 충격을 방지하기 위한 플라스틱 용기(326)로 쌓여있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형이 가능할 것이다.

본 발명의 지방 흡입 및 지방층 측정 시스템을 사용하면, 지방 흡입 장치에 의해 초음파 지방 흡입술을 시행하면서 지방층 측정 장치에 의해 지방이 제거되는지방층의 두께를 그 자리에서 손쉽게 확인할 수 있으므로, 시술의 정밀성을 높일 수 있고 동시에 이러한 시술 자료를 저장함으로써 추후 발생할 수도 있는 의료 분쟁을 미연에 방지하는 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 전기 에너지를 초음파 진동으로 만드는 초음파 진동부(ultrasonic oscillator), 상기 초음파 진동부에 연결되어 있고 내부가 비어있으며 전단부 측면에 흡입구가 천공되어 있는 원통형 팁, 상기 원통형 팁으로부터 지방을 흡입하기 위한 진공펌프, 및 지방 제거를 원하는 지방층에 생리 식염수를 공급하기 위한 식염수 투여관을 포함하는 있는 지방 흡입 장치(fat sucking apparatus);

   하기 탐촉자에 전기 에너지를 보내는 송신부(transmitter), 상기 송신부로부터 전달된 전기 에너지를 초음파로 바꾸어 지방층으로 보내고 지방층으로부터 돌아온 초음파(에코)를 받아 전기 에너지로 바꾸어 하기 수신부로 보내는 초음파 탐촉자(transducer), 상기 탐촉자로부터 전달된 전기 에너지를 영상으로 전시할 수 있도록 증폭하고 조작하는 수신부(receiver 또는 processor), 초음파 영상과 자료를 분석하고 해석하기에 적합한 형태로 보여주는 영상 재현부(image display), 및 초음파 영상을 기록하고 저장하는 영상 저장부(image storage)를 포함하는 지방층 측정 장치(fat layer measuring apparatus); 및,

   상기 지방 흡입 장치와 상기 지방층 측정 장치의 작동을 제어하는 작동 제어 장치를 포함하는 것으로 구성된, 지방 흡입 및 지방층 측정 장치.