KR20120089137A - 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고주파 치료 시스템의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어를 받아 고주파 전압을 발생하는 고주파 발생부; 상기 고주파 발생부의 일전극에 연결되는 프로브; 상기 고주파 발생부의 타전극에 연결되는 도전부; 상기 도전부와 접지 간에 설치되는 저항; 및 상기 프로브와 도전부를 통하여 제 1 고주파 전압 인가시, 상기 도전부와 상기 저항 간 제 1 노드의 전압을 검출하여 상기 제어부에 제공하는 검출부를 포함하여 구성되는, 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 에 관한 것이다.

Description

안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법{High Frequency Therapy Sytem with Safety Function and Operating Method thereof}
본 발명은 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고주파 치료시 고주파 전압의 방사 오류에 의한 환자의 불필요한 고통을 억제하고 진료자의 부담을 경감시킬 수 있는 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.
인체의 피부조직은 표피와 그 하부의 피하조직으로 구성되며, 각질층을 가지는 상기 표피층은 환경에 대한 생물학적 장벽으로 작용하고, 기저층에는 피부색을 결정하는 멜라닌 세포가 존재한다. 또한 하부의 피하조직은 세포외 단백질인 콜라겐이 지지체 역할을 함으로써 피부의 구조를 유지한다. 콜라겐은 섬유 아세포에 의해 합성되며, 세 개의 폴리펩티드가 나선구조를 이루고 있는 단백질이다.
상처를 입으면 신체는 복잡한 구제기능을 작동시키게 되는데, 이 중 섬유 아세포(fibroblast)는 피부 아래에 존재하다가 활성화되어 일시적으로 상처부위의 메트릭스(ECM, extra cellular matrix)로 들어가 가능한 빨리 상처를 덮기 위해 콜라겐을 분비한다. 섬유아세포가 메트릭스 주변에서 천천히 이동하면서 섬유를 끌어당겨 재조합하는 과정에서 메트릭스를 점점 단단하게 만들며, 초기에는 부드러운 상태인 메트릭스에 포함된 성장요소 때문에, 섬유아세포가 성장요소에 의해 수축성 단백질을 발현하면서, 어느 시점에 이르면 섬유 아세포는 이동을 멈추고 팝아이(popeye)처럼 강한 수축성 세포로 변하여 메트릭스 내에 정착하여 상처 가장자리를 끌어당기게 되어, 흉터가 생기거나 피부의 표면이 고르지 못하게 된다.
이 때, 콜라겐 섬유 조직이 소정의 에너지원에 의해 가열되며, 특정 온도에서 상기 단백질 메트릭스의 물리적 특성의 변성이 일어나게 되며, 메트릭스의 분자결합이 파괴되게 되어 피부의 상태가 고르게되며, 또한 콜라겐층을 활성화시켜 피부의 탄력이 복귀될 수 있다.
상기의 원리를 이용하여, 종래에는 피부의 주름제거 및 리프팅을 위해 피부표면을 냉각시키고, 여기에 레이져, 광선 또는 고주파 등의 에너지를 하부 피하조직에 이르도록 조사하여, 피하조직의 온도를 상승시킴으로써 조직의 리모델링을 하는 방법이 제시되고 있다.
특히, 고주파 전류는 인체 조직을 통전할 때 진동 폭이 매우 짧기 때문에 이온 운동을 거의 야기하지 않으며, 전기화학적 반응 또는 전기분해현상을 일으키지 않는다. 고주파의 전기 에너지가 조직에 가해지면 전류의 방향이 바뀔 때마다 조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되어 생체열을 발생시키게 된다. 또한 이러한 고주파는 다른 전류 형태와 달리 감각신경 및 운동신경을 자극하지 않고, 인체 내 불편함이나 근수축을 일으키지 않으며, 열에너지를 발생할 수 있는 장점이 있고, 이러한 열 에너지는 또한 세포의 기능을 증진시키고 혈류량을 증가시키는 추가 효과를 유도할 수 있다.
피부과 치료에 있어서, 고주파는 여드름 치료, 주름 리프팅(lifting), 여드름에 의한 흉터 치료, 피부 보충제(filler)의 주입 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
그런데, 종래의 피부 치료용 고주파 치료시스템에서는 의사가 환자에게 고주파 치료를 시행함에 있어 프로브가 환자의 환부에 올바르게 삽입되었는지의 여부는 의사의 경험과 주관적인 판단에만 달려 있었다. 이에 따라 경우에 따라서는 프로브가 환자의 환부에 정상적으로 삽입이 되지도 않은 경우임에도 프로브를 통하여 고주파 전압이 인가됨으로 인해, 환자에게 고주파 방사 오류에 따른 고통을 야기시키고 나아가서는 진료자에게도 불필요한 추가 부담을 안기는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고주파 치료시 고주파 전압의 방사 오류에 의한 환자의 불필요한 고통을 억제하고 진료자의 부담을 경감시킬 수 있는 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 고주파 치료 시스템의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어를 받아 고주파 전압을 발생하는 고주파 발생부; 상기 고주파 발생부의 일전극에 연결되는 프로브; 상기 고주파 발생부의 타전극에 연결되는 도전부; 상기 도전부와 접지 간에 설치되는 저항; 및 상기 프로브와 도전부를 통하여 제 1 고주파 전압 인가시, 상기 도전부와 상기 저항 간 제 1 노드의 전압을 검출하여 상기 제어부에 제공하는 검출부를 포함하여 구성되는, 고주파 치료 시스템이 제공된다.
본 발명에서, 상기 제어부는 상기 검출부가 검출한 상기 제 1 노드의 전압이 미리 설정된 기준전압 이상인 경우에만, 상기 고주파 발생부가 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)에 진입하도록 제어하는 것이 바람직하다. 상기 고주파 치료 시스템은 상기 제 1 노드와 상기 제어부 간 경로 상에 설치되는 스위칭부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 제어부는 상기 검출부가 검출한 상기 제 1 노드의 전압이 상기 기준전압 이상이 되면 상기 스위칭부를 개방하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 제어부는 상기 고주파 샷모드가 완료되면 상기 스위칭부를 턴온하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 고주파 샷모드는 메인 샷과 적어도 하나의 보조 샷을 포함하고, 상기 메인샷은 상기 고주파 샷모드 동안 첫번째로 고주파 전압을 인가하는 샷이고, 상기 메인샷의 제 2 고주파 전압의 출력은 상기 보조 샷의 제 3 고주파 전압의 출력보다 10 ~ 40V 더 높은 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 프로브는 상기 고주파 샷모드를 설정하기 위한 설정 버튼을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 제 1 고주파 전압으로는 5~10V, 0.8~1.2MHz의 고주파 전압이 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템의 동작 방법에 있어서, 상기 고주파 치료시스템은 제어부, 상기 제어부의 제어를 받아 프로브와 도전부를 통하여 고주파 전압을 공급하는 고주파 발생부, 상기 도전부와 접지 간에 설치되는 저항, 및 상기 도전부와 상기 저항 간 제 1 노드의 전압을 검출하는 검출부를 포함하고, 상기 동작 방법은 상기 고주파 발생부가 상기 프로브와 도전부를 통하여 제 1 고주파 전압을 인가하는 단계; 상기 검출부가 상기 제 1 노드의 전압을 검출하는 단계; 상기 제 1 노드의 전압이 미리 설정된 기준전압 이상인 경우, 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)에 진입하는 단계를 포함하는, 고주파 치료 시스템의 동작방법이 제공된다. 본 발명에서, 상기 고주파 치료시스템은 상기 제 1 노드와 상기 제어부 간 경로 상에 설치되는 스위칭부를 더 포함하고, 상기 제 1 노드의 전압이 상기 기준전압 이상인 경우, 상기 고주파 샷모드 진입 전 상기 제어부가 상기 스위칭부를 개방하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 제 1 고주파 전압으로는 5~10V, 0.8~1.2MHz의 고주파 전압이 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법은 고주파 치료 시스템에서 프로브가 환자의 환부에 올바르게 삽입된 경우에만 고주파 전압이 인가되도록 함으로써, 고주파 치료시 고주파 전압의 방사 오류에 의한 환자의 불필요한 고통을 억제하고 진료자의 부담을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 고주파 치료시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 실시예에 따른 고주파 치료 시스템을 환자에 적용하였을 때의 등가 회로를 나타낸 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 고주파 치료 시스템의 동작방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 고주파 치료시스템의 구성을 도시한 것이고, 도 2는 본 실시예에 따른 고주파 치료 시스템을 환자에 적용하였을 때의 등가 회로를 나타낸 것이며, 도 3은 본 실시예에 따른 고주파 치료 시스템의 동작방법을 나타낸 흐름도이다. 이를 참조하여 본 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고주파 치료 시스템은 고주파 치료 시스템의 동작을 제어하는 제어부(110); 제어부(110)의 제어를 받아 고주파 전압을 발생하는 고주파 발생부(120); 고주파 발생부(120)의 일전극에 연결되는 프로브(130); 고주파 발생부(120)의 타전극에 연결되는 도전판(140); 상기 도전판(140)과 접지 간에 설치되는 저항(R10); 프로브(130)와 도전판(140)를 통하여 상기 고주파 전압 인가시, 상기 도전판(140)과 저항(R10) 간 노드(A10)의 전압을 검출하여 제어부(110)에 제공하는 검출부(150); 및 노드(A10)와 제어부(110) 간 경로 상에 설치되는 스위칭부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용 및 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
일반적으로 인체는 전류가 흐를 수 있고 일정한 임피던스 성분을 가지고 있는 도전체라고 할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 고주파 치료 시스템의 도전판(140)을 환자의 등 부위에 접촉을 시킨 상태에서 프로브(130)를 환자의 피부, 특히 환부에 삽입한 후 고주파 전압을 인가하게 되면, 환자의 인체는 임피던스 성분으로서 역할을 하게 되어 고주파 전류가 인체를 통하여 흐르게 된다. 도 2는 환자의 인체에 고주파 인가시의 고주파 치료시스템과 인체 간의 등가회로도를 나타낸 것이다. 통상적으로, 5~10V, 1MHz의 고주파 전압의 인가시 인체는 대략 50Ω 정도의 임피던스 역할을 하게 되며, 본 실시예에서는 이러한 성질을 이용하며 이는 이하에서 설명된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제어부(110)의 제어를 받는 고주파 발생부(120)가 프로브(130)와 도전판(140)을 통하여 인체(200)에 제 1 고주파 전압을 인가한다(S301). 제 1 고주파 전압으로는 상술한 5~10V, 0.8~1.2MHz(바람직하게는 1MHz)의 고주파 전압이 사용된다. 이 때, 만약 프로브(130)가 환자의 환부에 정확하게 또는 올바르게 삽입이 된 경우에는, 환자의 인체는 상술한 바와 같이 약 50Ω 정도의 임피던스(Z10) 역할을 하게 되어 도 2의 등가회로가 형성된다.
이어서, 검출부(150)는 노드(A10)의 전압을 검출한다(S302). 이 때 스위칭부(160)는 턴온되어 있기 때문에, 검출부(150)가 노드(A10)의 전압을 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 프로브(130)가 환부에 정확하게 삽입되어 있다면 인체(200)는 약 50Ω 정도의 임피던스(Z10)가 되므로, 노드(A10)의 전압은 대략 상기 임피던스(Z10)와 저항(R10)에 의해 전압 분배된 전압이 형성된다.
다음으로, 제어부(110)는 노드(A10)의 전압이 미리 설정된 기준전압 이상인지 여부를 판단하여(S303), 만약 그렇다면 단계(S304)를 거쳐 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)로 진행하되, 만약 그렇지 않다면 동작을 완료한다. 즉, 만약 상기에서 프로브(130)가 환자의 환부에 정확하게 삽입이 되어 있지 않은 상태라면 도 2의 임피던스(Z10)를 통한 회로 경로는 생성되지 않을 것이기 때문에, 노드(A10)의 전압은 거의 접지단의 전압과 같아질 것이다. 하지만, 만약 프로브(130)가 환자의 환부에 정확하게 삽입이 되어 있는 상태라면 도 2의 임피던스(Z10)를 통한 회로 경로가 생성될 것이기 때문에, 노드(A10)의 전압은 대략 상기 임피던스(Z10)와 저항(R10)에 의해 전압 분배된 전압이 될 것이다. 따라서, 제어부(110)는 검출부(150)가 검출한 노드(A10)의 전압의 크기가 미리 설정된 기준전압 이상이 되는지 여부를 확인함으로써, 프로브(130)가 환부에 정확하게 삽입이 되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기에서 저항(R10)의 저항값은 시스템에 따라 사용자가 자유롭게 선택할 수 있으며, 그에 따라 상기 기준전압도 시스템에 따라 변경될 수 있다.
다음으로, 노드(A10)의 전압이 상기 기준전압 이상인 경우, 고주파 샷모드 진입하기 전에 제어부(110)는 스위칭부(160)를 개방한다(S304). 그 이유는, 고주파 치료용으로 인가되는 고주파 전압은 통상적으로 40~100V 정도의 전압으로서 상기 제 1 고주파 전압보다는 훨씬 더 높으며 더 이상 노드(A10)의 전압을 검출할 필요가 없기 때문에 해당 경로를 개방하기 위한 것이다.
이어서, 제어부(110)는 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)에 진입한다(S305). 이 고주파 샷모드는 치료용 고주파 전압을 인가하는 모드를 의미하며, 이 모드에서 진료자가 고주파 인가를 위한 풋스위치 등을 조작하면 치료용 고주파가 인가된다. 이 때, 고주파 샷모드는 메인 샷(main shot)과 적어도 하나의 보조 샷(sub-shot 또는 side shot)을 포함한다. 메인 샷은 상기 고주파 샷모드 동안 첫번째로 고주파 전압을 인가하는 샷으로서, 피부 환부 등의 염증을 치료하는 주된 역할을 담당하는 샷이다. 그리고, 보조 샷은 메인 샷 이후에 적어도 한 번 이상 고주파 전압을 인가하는 샷으로서 메인 샷에 의해 치료된 환부를 안정시키는 역할을 수행하는 샷이다. 보조 샷으로는 통상적으로 40V ~100V의 고주파 전압이 인가되며, 메인샷의 고주파 전압의 출력은 상기 보조 샷의 고주파 전압의 출력보다 10 ~ 40V 더 높은 것을 특징으로 한다.
다음으로, 고주파 샷모드가 완료(S306)되면 제어부(110)가 상기 스위칭부(160)를 턴온시킨다(S307). 즉 고주파 샷모드가 완료되어 프로브(130)가 환부에서 이탈되면 다시 스위칭부(160)를 턴온시킴으로써 상기 단계(S301)을 재개할 수 있도록 시스템을 다시 준비시킨다.
한편, 본 실시예에서 프로브(130)는 상기 고주파 샷모드를 설정하기 위한 설정 버튼(미도시)을 포함하며, 이는 사용자의 편의성을 높이기 위한 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템 및 그 동작방법은 고주파 치료 시스템에서 프로브가 환자의 환부에 올바르게 삽입된 경우에만 고주파 전압이 인가되도록 함으로써, 고주파 치료시 고주파 전압의 방사 오류에 의한 환자의 불필요한 고통을 억제하고 진료자의 부담을 경감시킬 수 있다.
110 : 제어부
120 : 고주파 발생부
130 : 프로브
140 : 도전판
150 : 검출부
160 : 스위칭부
200 : 환자

Claims (13)

  1. 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템에 있어서,
    고주파 치료 시스템의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어를 받아 고주파 전압을 발생하는 고주파 발생부;
    상기 고주파 발생부의 일전극에 연결되는 프로브;
    상기 고주파 발생부의 타전극에 연결되는 도전부;
    상기 도전부와 접지 간에 설치되는 저항; 및
    상기 프로브와 도전부를 통하여 제 1 고주파 전압 인가시, 상기 도전부와 상기 저항 간 제 1 노드의 전압을 검출하여 상기 제어부에 제공하는 검출부를 포함하여 구성되는, 고주파 치료 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 검출부가 검출한 상기 제 1 노드의 전압이 미리 설정된 기준전압 이상인 경우에만, 상기 고주파 발생부가 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)에 진입하도록 제어하는, 고주파 치료 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 노드와 상기 제어부 간 경로 상에 설치되는 스위칭부를 더 포함하는, 고주파 치료 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 검출부가 검출한 상기 제 1 노드의 전압이 상기 기준전압 이상이 되면 상기 스위칭부를 개방하는, 고주파 치료 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고주파 샷모드가 완료되면 상기 스위칭부를 턴온하는, 고주파 치료시스템.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 고주파 샷모드는 메인 샷과 적어도 하나의 보조 샷을 포함하고,
    상기 메인샷은 상기 고주파 샷모드 동안 첫번째로 고주파 전압을 인가하는 샷이고, 상기 메인샷의 제 2 고주파 전압의 출력은 상기 보조 샷의 제 3 고주파 전압의 출력보다 10 ~ 40V 더 높은, 고주파 치료시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프로브는 상기 고주파 샷모드를 설정하기 위한 설정 버튼을 포함하는, 고주파 치료시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 고주파 전압으로는 5~10V, 0.8~1.2MHz의 고주파 전압이 사용되는, 고주파 치료 시스템.
  9. 안전 기능을 구비한 고주파 치료 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 고주파 치료시스템은 제어부, 상기 제어부의 제어를 받아 프로브와 도전부를 통하여 고주파 전압을 공급하는 고주파 발생부, 상기 도전부와 접지 간에 설치되는 저항, 및 상기 도전부와 상기 저항 간 제 1 노드의 전압을 검출하는 검출부를 포함하고,
    상기 동작 방법은
    상기 고주파 발생부가 상기 프로브와 도전부를 통하여 제 1 고주파 전압을 인가하는 단계;
    상기 검출부가 상기 제 1 노드의 전압을 검출하는 단계;
    상기 제 1 노드의 전압이 미리 설정된 기준전압 이상인 경우, 고주파 전압을 발생하기 위한 고주파 샷모드(shot mode)에 진입하는 단계를 포함하는, 고주파 치료 시스템의 동작방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 고주파 치료시스템은 상기 제 1 노드와 상기 제어부 간 경로 상에 설치되는 스위칭부를 더 포함하고,
    상기 제 1 노드의 전압이 상기 기준전압 이상인 경우, 상기 고주파 샷모드 진입 전 상기 제어부가 상기 스위칭부를 개방하는 단계를 더 포함하는, 고주파 치료 시스템의 동작방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고주파 샷모드가 완료되면 상기 제어부가 상기 스위칭부를 턴온시키는 단계를 더 포함하는, 고주파 치료시스템의 동작방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 고주파 샷모드는 메인 샷과 적어도 하나의 보조 샷을 포함하고,
    상기 메인샷은 상기 고주파 샷모드 동안 첫번째로 고주파 전압을 인가하는 샷이고, 상기 메인샷의 제 2 고주파 전압의 출력은 상기 보조 샷의 제 3 고주파 전압의 출력보다 10 ~ 40V 더 높은, 고주파 치료시스템의 동작방법.
  13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 고주파 전압으로는 5~10V, 0.8~1.2MHz의 고주파 전압이 사용되는, 고주파 치료 시스템의 동작방법.

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