KR20120118864A - 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 일단이 개방된 케이스 형태인 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드에 따르면, 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 젤 패드를 케이스 형태로 함으로써, 초음파 프로브의 송수신 면과 젤 패드와의 접촉성을 향상시키고, 인젝션 시 젤에 의해 발생할 수 있는 오염 또는 2차 감염을 예방할 수 있으며, 치료 및 진단 시 젤 패드가 초음파 프로브와 완전히 부착 및 고정되어 초음파 프로브의 이동이 자유로워 편리하다. 또한, 본 발명에 따르면, 신축성 있는 케이스 형태의 젤 패드를 초음파 프로브에 끼워서 사용함으로써, 젤 패드가 탄력적으로 늘어나 젤 패드 내의 물 분자 간 거리가 멀어지면서 젤 패드 내에서의 초음파 전달 속도가 향상되며, 물과 거의 유사한 음향 임피던스를 가질 수 있어 영상 진단 시 인체 표면의 접촉 면에서 발생되는 허상을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

초음파 프로브의 케이스형 젤 패드{CASE SHAPE GEL PAD OF ULTRASOUND PROBE}

본 발명은 초음파 검사 시 사용되는 고체형 젤 패드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 프로브의 케이스 형태로 구성되어 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있는 케이스형 젤 패드에 관한 것이다.

초음파 검사는 초음파로 조직의 이상을 검사하는 방법으로서, 초음파를 특정 부위에 쏘아서 그 반사상을 브라운관에 비추어 이상 조직의 존재를 파악하는 검사 방법이다. 종양 따위의 병변 조직이나 태아의 진단 따위에 주로 사용된다. 초음파 검사를 위해서는 초음파를 발진하는 초음파 프로브(probe)를 이용하여 초음파를 조직 등에 인가하게 된다. 초음파의 경우 초음파 프로브와 접촉 피부면 사이에 공기가 있으면 감쇄 등의 원인에 의해 초음파가 인체 내에 제대로 전달되지 않는다. 공기와 피부 경계면에서는 초음파가 거의 100% 반사가 일어나고 아주 미세한 기포가 있어도 초음파의 전파는 현저하게 감소한다. 따라서 반드시 초음파 프로브와 신체 접촉 면 사이에 젤과 같은 초음파 전파 매개 물질(couplant)이 필요하다. 즉, 초음파를 인체의 내부로 전파하는 데 있어 음파를 골고루 전파시키고 반사되어 오는 음파 신호가 수신기로 완전히 도달할 수 있도록 하기 위해서, 초음파 전달 매질로서 중간층을 필요로 하는 것이다.

이 중간층은 통상 젤 형태의 제품이 사용되고 있으나, 액체형 초음파 젤의 성분 대부분이 수분으로 이루어져 있기 때문에 피부에 도포 후 초음파 프로브를 동작하여 일정시간 경과하면, 증발되거나 필요 없는 부위로 액체 젤이 밀려나가기 때문에 지속적으로 사용하기 불편하다. 또한, 이러한 액체 젤 형태의 제품은 외관상의 굴곡부나 근거리장(Near Field) 내에 있는 장기의 이미지를 시각화(visualization)하는 데에는 적합하지 못하다는 문제점이 있다.

한편, 최근에는 영상 진단기를 진단에 국한하여 사용하지 않고, 치료 분야에까지 적용하는 시술 방법이 점차 늘어나고 있다. 대표적으로 초음파 영상을 확인하면서 중요 부위에 인젝션(injection) 등을 하여 치료를 할 수 있는데, 이때 액체형 초음파 젤을 듬뿍 묻힌 상태에서 그 위에 직접 주사 바늘을 삽입하게 된다. 초음파 젤 등은 개봉 후 장기간 보존하는 경우가 많은데, 보존 중 공기를 통해 오염 가능성이 있는 젤 성분이 주사 바늘의 삽입에 의해 인체 내로 들어갈 수 있기 때문에 감염의 우려가 있다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고분자 가교에 의한 초음파 젤 패드가 개발되어 사용되고 있다. 하지만 종래 젤 패드는 주성분이 물과 고분자 혼합물인 관계로 표면이 미끄러워, 인체의 굴곡진 부분에 젤 패드 부착과 초음파 프로브 동작을 동시에 하기 위하여 손으로 젤 패드를 잡고 다른 한 손으로 초음파 프로브를 동작하여야 하므로 치료 및 진단을 위한 젤 패드의 고정 및 이동에 불편한 문제점이 있다. 또한, 기존의 젤 패드는 주로 물 분자로 이루어져 있지만 고분자 화합물의 첨가로 인하여 물과 똑같은 음향 임피던스는 가질 수가 없는 한계가 있다.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 젤 패드를 케이스 형태로 함으로써, 초음파 프로브의 송수신 면과 젤 패드와의 접촉성을 향상시키고, 인젝션 시 젤에 의해 발생할 수 있는 오염 또는 2차 감염을 예방할 수 있으며, 치료 및 진단 시 젤 패드가 초음파 프로브와 완전히 부착 및 고정되어 초음파 프로브의 이동이 자유로운, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 신축성 있는 케이스 형태의 젤 패드를 초음파 프로브에 끼워서 사용함으로써, 젤 패드가 탄력적으로 늘어나 젤 패드 내의 물 분자 간 거리가 멀어지면서 젤 패드 내에서의 초음파 전달 속도가 향상되며, 물과 거의 유사한 음향 임피던스를 가질 수 있어 영상 진단 시 인체 표면의 접촉 면에서 발생되는 허상을 효과적으로 제거할 수 있는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드는,

초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 일단이 개방된 케이스 형태인 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

바람직하게는,

신축성이 있어 상기 초음파 프로브에 장착 시 밀착 결합될 수 있다.

바람직하게는,

두께가 2~5㎜일 수 있다.

바람직하게는,

윗면이 개방된 기둥 형태일 수 있다.

바람직하게는,

상기 초음파 프로브에 장착 시 젤 조성 분자 간의 거리가 넓어져 투과율이 향상될 수 있다.

바람직하게는,

상기 초음파 프로브가 삽입 및 장착되는 안착부; 및

상기 초음파 프로브로부터 발진된 초음파 에너지의 투과 매개 역할을 하는 초음파 투과부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 제안하고 있는 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드에 따르면, 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 젤 패드를 케이스 형태로 함으로써, 초음파 프로브의 송수신 면과 젤 패드와의 접촉성을 향상시키고, 인젝션 시 젤에 의해 발생할 수 있는 오염 또는 2차 감염을 예방할 수 있으며, 치료 및 진단 시 젤 패드가 초음파 프로브와 완전히 부착 및 고정되어 초음파 프로브의 이동이 자유로워 편리하다.

또한, 본 발명에 따르면, 신축성 있는 케이스 형태의 젤 패드를 초음파 프로브에 끼워서 사용함으로써, 젤 패드가 탄력적으로 늘어나 젤 패드 내의 물 분자 간 거리가 멀어지면서 젤 패드 내에서의 초음파 전달 속도가 향상되며, 물과 거의 유사한 음향 임피던스를 가질 수 있어 영상 진단 시 인체 표면의 접촉 면에서 발생되는 허상을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 초음파 프로브에 끼우는 과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 끼운 초음파 프로브를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드를 끼운 초음파 프로브의 단면을 도시한 도면.
도 5는 고무의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면.
도 6은 아크릴의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면.
도 7은 우레탄의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드(100)를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드(100)는, 초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 일단이 개방된 케이스 형태일 수 있으며, 보다 구체적으로는 윗면이 개방된 기둥 형태일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 높이가 낮고 단면이 타원인 바구니 형태일 수 있으나, 실시예에 따라서는 윗면이 개방된 직육면체 형태 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

한편, 고체형 젤 패드는 두께가 2~5㎜일 수 있다. 두께가 2㎜ 미만이면 초음파에 끼울 수 있는 정도의 강도를 유지할 수 없고 내구성이 떨어지게 되며, 두께가 5㎜를 초과하면 초음파 투과율이 저하되어 정확하고 선명한 초음파 촬영 영상을 얻을 수 없고 각종 허상들이 나타나게 된다. 다만, 본 발명에서 제안하고 있는 고체형 젤 패드는 편평한 형태가 아니라 초음파 프로브에 끼울 수 있는 케이스 형태인 것을 특징으로 하기 때문에, 초음파 프로브에 끼워졌을 때 신축되는 정도를 고려하여 케이스형 젤 패드(100)의 각 부분의 두께를 상이하게 할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드(100)는, 안착부(110) 및 초음파 투과부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 안착부(110)는, 초음파 프로브가 삽입 및 장착되는 구성으로서, 케이스형 젤 패드(100)의 내면일 수 있다. 초음파 투과부(120)는, 초음파 프로브로부터 발진된 초음파 에너지의 투과 매개 역할을 하는 구성으로서, 도 1에 도시된 케이스형 젤 패드(100)의 밑면일 수 있다. 초음파 투과부(120)는 초음파 프로브의 송수신부에 밀착되어 공기층 등을 형성하지 않음으로써, 초음파 매개 물질로서의 역할을 효과적으로 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 초음파 프로브(200)에 끼우는 과정을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 끼운 초음파 프로브(200)를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)는 초음파 프로브(200)에 끼워서 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)는 신축성 및 탄력이 있어서, 초음파 프로브(200)와 안착부(110)의 구체적인 형태 및 크기가 다소 상이하더라도 얼마든지 사용이 가능하다. 초음파 프로브(200)는 제조사 및 용도에 따라 초음파 프로브(200)의 구체적인 형태 및 크기가 서로 상이하다. 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)는, 탄성 및 신축성이 있으므로, 이와 같이 다양한 초음파 프로브(200)마다 맞춤형으로 제작할 필요 없이 범용적으로 사용할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)는, 초음파 프로브(200)에 장착 시 젤 조성 분자 간의 거리가 넓어져 투과율이 향상될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 초음파 프로브(200)에 끼워서 장착하게 되면, 신축성 있는 케이스형 젤 패드(100)가 늘어나면서 물 분자 간의 거리가 강제로 멀어지면서 장력이 발생하게 되고, 케이스형 젤 패드(100)의 초음파 투과부(120) 내에서의 초음파 전달 속도가 빨라지게 되어, 물과 거의 유사한 음향 임피던스를 가질 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 끼운 초음파 프로브(200)의 단면을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)는 신축성이 있어 초음파 프로브(200)에 장착 시 밀착 결합될 수 있다. 즉, 케이스형 젤 패드(100)는 주로 물 분자로 이루어져 있고 신축성이 있고 우수한 탄력을 갖고 있으므로, 초음파 프로브(200)에 끼웠을 때 케이스형 젤 패드(100)와 초음파 프로브(200) 사이에 공기층 등을 형성하지 않고 압박성 있게 밀착 결합할 수 있다.

도 5는 고무의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면이고, 도 6은 아크릴의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면이고, 도 7은 우레탄의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)의 초음파 감쇠 계수의 변화를 도시한 도면이다. 감쇠 계수(attenuation coefficient)란 초음파가 매질을 통과하면서 흡수, 산란, 반사되어 강도와 진폭이 점점 약해지는 현상의 정도를 나타내는 계수로서, ㏈/㎝를 단위로 한다. 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같은 각 매개 물질의 초음파 감쇠 계수를 비교함으로써, 각 매개 물질의 초음파 매개체로서의 성능을 판단할 수 있다.

도 5에 도시된 NRB계 고무, EPDM계 고무는 음파의 진동수(frequency)가 커짐에 따라 감쇠 계수가 수백에 이를 정도로 급격히 커지는 것을 확인할 수 있다. 또한, RTV 고무인 실리콘의 경우에는 다른 종류의 고무에 비해 급격하지는 않으나, 진동수가 20㎒일 때 50㏈/㎝ 이상의 큰 감쇠 계수를 가지고 있다. 한편, 도 6에 도시된 바와 같은, 아크릴 계열을 초음파 감쇠 계수를 살펴보면, 동일한 진동수에서 고무에 비해 감쇠 계수가 현저히 작은 것을 확인할 수 있다. 그러나 진동수가 10㎒일 때 10㏈/㎝ 정도의 감쇠 계수를 가지고 있어서, 초음파의 감쇠 정도가 비교적 크다. 도 7에 도시된 우레탄 고무의 경우에는, 진동수에 커짐에 따라 급격하게 감쇠 계수가 커지고, 수십 ㏈/㎝에 이르는 것을 확인할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같은, 본 발명의 일실시예 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)의 초음파 감쇠 계수의 변화(BMT-01)는, 실선으로 표시된 물의 초음파 감쇠 계수의 변화와 거의 유사한 것을 확인할 수 있으며, 진동수가 커짐에 따라 1㏈/㎝ 정도의 감쇠 계수를 나타내고 있기 때문에, 고무, 아크릴, 우레탄 등 다른 매개 물질에 비하여 초음파 매개체로서 현저히 우수하다는 것을 확인할 수 있다.

인체의 70%를 차지하고 있는 물에서는 1540m/s 정도의 속도로 음파가 전달되게 된다. 따라서 초음파 매개체의 음향 임피던스가 물의 임피던스에 가까울수록 선명한 화질을 제공하고 허상(artifact)을 제거하여 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 제공하고 있는 케이스형 젤 패드(100)는 젤 조성물을 케이스 형태로 굳혀서 제조하게 되는데, 젤 조성물은 주로 물 분자로 이루어져 있지만 물 분자 이외의 고분자 화합물을 더 포함하기 때문에 물과 동일한 음향 임피던스를 가질 수는 없다. 그러나 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 초음파 프로브(200)에 끼워서 장착하게 되면, 신축성 있는 젤 패드가 늘어나면서 물 분자 간의 거리가 강제로 멀어지면서 장력이 발생하게 되고, 젤 패드 내에서의 초음파 전달 속도가 빨라지게 되어, 물과 거의 유사한 음향 임피던스를 가질 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 일실시예 따른 초음파 프로브(200)의 케이스형 젤 패드(100)를 사용하면, 초음파 영상 진단 시 인체 표면의 접촉 면에서 발생되는 허상을 효과적으로 제거할 수 있으며 선명한 화질을 얻을 수 있고, 인체의 어느 부위나 편리하게 사용할 수 있어, 정확한 진단에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라, 초음파 영상 진단기를 이용한 주입(Needle injection) 치료에서 발생할 수 있는 감염을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 케이스형 젤 패드 110: 안착부
120: 초음파 투과부 200: 초음파 프로브

Claims (6)

1. 고체형 젤 패드로서,
   초음파 프로브에 끼워서 사용할 수 있도록 일단이 개방된 케이스 형태인 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.
   
2. 제1항에 있어서,
   신축성이 있어 상기 초음파 프로브에 장착 시 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.
   
3. 제1항에 있어서,
   두께가 2~5㎜인 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.
   
4. 제1항에 있어서,
   윗면이 개방된 기둥 형태인 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 프로브에 장착 시 젤 조성 분자간의 거리가 넓어져 투과율이 향상되는 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 프로브가 삽입 및 장착되는 안착부; 및
   상기 초음파 프로브로부터 발진된 초음파 에너지의 투과 매개 역할을 하는 초음파 투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 초음파 프로브의 케이스형 젤 패드.

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