KR20130010965A

KR20130010965A - 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치

Info

Publication number: KR20130010965A
Application number: KR1020110071800A
Authority: KR
Inventors: 김민식
Original assignee: 김민식
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-01-30

Abstract

본 발명은 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료 장치에 관한 것으로, 특히 고주파 인가 상부 패드의 전극을 동심원상의 폐 루프 밴드 형태로 하되, 하부 패드의 전극과의 상호관계에 의해 단극성(monopolar) 모드 또는 양극성(bipolar) 모드로 작동하게 하여 환자의 치료부위의 깊이 및 범위에 따라 심부열의 발생 깊이 또는 심부열의 온도를 자유롭게 제어할 수 있는 고주파 치료 장치에 관한 것이다.

Description

단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치{the hight frequency medical cure unit for monopolar type and bipolar type}

알려진 바와 같이, 고주파(RF) 전류는 생체조직에 통전할 때 진동폭이 매우 짧기 때문에 이온 운동이 거의 발생되지 않아 전기화학적 반응 또는 전기 분해 현상이 없고, 고주파 전류가 인체에 통전되면 생체조직에서 심부열이 발생한다.

이러한 기술을 바탕으로 제품화된 고주파 치료 장치는 고주파 전원을 인체에 통전시켜 통전된 고주파 전원을 생체에너지로 전환하고, 이러한 생체에너지를 이용하여 발생된 심부열을 통하여 지방대사와 근육운동을 촉진시킴으로써 비만치료나 근육강화, 피부관리, 모발촉진 또는 통증완화 등에 사용되는 의료용 기기로 알려져 있다.

이와 같이 심부열이 발생하는 이유는, 고주파의 전기 에너지가 인체에 가해지면 전류의 방향이 바뀔 때마다, 조직을 구성하는 분자들이 진동하면서, 서로 마찰하게 되어 회전운동, 뒤틀림, 충돌운동에 의해 생체열을 발생시키기 때문이다.

이러한 고주파 전류에 의해 발생된 심부열은 생체조직의 온도를 상승시켜 세포의 기능을 증진시키고 혈류량을 증가시키는 등의 역할을 하므로써 인체의 신진 대사 및 근육 운동이 촉진되어, 비만치료나 근육강화, 피부관리, 모발촉진 또는 얻을 수 있다.

종래 기술(대한민국 공개특허공보 2010-0090486호)에 따른 고주파 치료 장치를 살펴보면, 다수의 인가전극과 다수의 통전전극을 구비하여 인체의 넓은 영역에서 심부열을 분산시키는 구성으로 이루어져 있다.

상기, 종래 기술은 고주파 치료장치로서 인체내부에 심부열을 발생시켜 비만치료나 근육강화, 피부관리, 모발촉진 또는 통증완화의 효과를 얻을 수 있다.

그러나, 이 종래 기술은 단극성(monopolar) 타입으로서, 양극성(bipolar) 타입으로 사용할 수 없고, 특히 깊은 가열 및 강한 치료를 필요로 하는 환자에게만 적용되는 장치이므로 높은 고주파와 높은 전원을 필요로 하기 때문에 전극에 표피효과(skin effect)가 발생되어 전극의 중심 단면적 내부가 자속 쇄교수가 커져 인덕턴스가 증가 되므로 전극의 중심부에는 전류가 잘 흐르지 못하고 전극면의 바같측으로 몰려들어 전극의 단면적을 유효하게 사용하지 못하게 된다.

이러한 모노폴라에 따른 고주파 치료 장치에서 치료 전극판과 대향 전극판의 면적은 서로 동일하기 때문에, 치료 전극과 대향 전극 사이에 위치한 인체에서는 동일한 크기의 심부열이 발생한다. 따라서 종래 고주파 치료 장치는 치료 전극과 대향 전극 사이의 인체 내부에서 다양한 온도의 심부열을 발생시키지 못하고, 단일 온도의 심부열만이 발생하게 되었다. 이로 인해 원치 않는 영역에도 높은 온도의 심부열이 제공되며 특정 환부 부위에 심부열을 집중하기 곤란하다는 문제점을 가진다.

따라서, 이를 해결하기 위하여 종래 기술은 표면이 일정한 면적을 가지는 치료 전극 및 인가 전극을 다수개 설치하여 심부열을 높이는 것이다.

이와 같은 종래 기술은 신체 접촉 본체에 뚫은 다수의 구멍에 통전 전극 및 인가 전극 다수를 인접하게 끼워 맞추게 되므로, 통전전극 및 인가 전극 각각의 제조에 드는 비용이 과하고, 통전 전극 및 인가 전극을 각각 신체 접촉 본체에 끼워 맞추는 번거러움이 지적된다.

[특허문헌]

대한민국 공개특허공보 2010-0090486호

본 발명이 이루고자 하는 목적은 위에서 언급한 종래 기술 1에 따른 고주파 치료 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 고주파 치료 장치는 고주파 인가 상부 패드의 RF 전극의 유효면적을 유용하게 하여 심부열 발생의 효과를 증대시키고자 하는 것이다.

또 다른 목적은 상기 고주파 인가 상부 패드의 전극 접속에 따라 단극성 타입 또는 양극성 타입 겸용으로 사용하게 하여 범용 고주파 치료기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위한 고주파 치료 장치는 고주파 인가 상부 패드의 RF 전극을 동심원상의 폐 루프 밴드 형태로 하되, 하부 패드의 대향 전극과의 상호관계에 의해 단극성 모드 또는 양극성 모드로 작동하게 하여 환자의 치료부위의 깊이 및 범위에 따라 심부열의 발생 깊이 또는 심부열의 온도를 자유롭게 제어할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 RF 전극과 대향 전극의 선택을 통해 단극성 모드 또는 양극성 모드로 작동하게 하여 환자의 치료부위의 깊이 및 범위에 따라 심부열의 발생 깊이 또는 심부열의 온도를 자유롭게 제어할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 RF 전극의 폐 루프 밴드 각각이 상호 일정거리로 이격되어 있어, 높은 주파수와 높은 전원을 인가하더라도 전극의 가장자리로 전류가 몰려서 흐르지 않고 전극 전체 면적 골고루 전극의 단면적을 유효하게 사용할 수 있어 고주파 손실 없이 심부열을 환자 신체 조직에 인가할 수 있어 치료효과를 증대시킨다.

도 1은 본 발명의 연결 구성 예시도
도 2는 본 발명의 RF 전극 작용 상태도
도 3은 본 발명의 RF 전극 단면도
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 구성 예시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성 예시도
도 6은 본 발명의 심부열 크기를 보여주기 위한 예시도

본 발명에 따른 고주파 치료 장치는 고주파 전류와 기준 전압을 발생시키는 고주파 전원 발생부(100)( 이 고주파 전원 발생부는 마이크로 프로세서에 의한 프로그램과 전원부와 제어부 및 릴레이, 스위치부를 포함한다)와, 고주파 전원 발생부에 접속된 RF 인가 스위치부(10) 및 이에 대응하는 릴레이(RY1)와, 상기 RF 인가 스위치부(10)와 접속되는 상부 패드(30)에 적층된 RF 전극(40)과, 상기 RF 전극(40)과 대향되게 설치되고, 고주파 전원 발생부(100)로부터 기준전원을 공급받는 대향전극(50)으로 구성되는 것에 있어서,

상기, 고주파 인가 상부 패드(30)의 RF 전극(40)을 동심원상의 폐 루프 밴드 형태로 하되, 하부 패드(60)의 대향 전극(50)과의 상호관계에 의해 단극성 모드 또는 양극성 모드로 작동하게 구성하는 것이다. 도면에서 20은 기준전원 공급 스위치부로서 릴레이(RY2) 동작에 의해 대향 전극(50)에 전원을 공급하는 스위치이다.

상기에서, 상부 패드(30)는 플레시블한 패드이며, 이 상부 패드(30) 상부면에 도전 전극인 RF 전극(40)이 적층 또는 접착 또는 기상 증착된다.

상기 RF 전극(40)은 플렉시블한 도전 물질로 형성함이 바람직하다. 예컨대, 코팅되지 않은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 또는 구리판 등을 사용한다.

따라서, 플렉시블한 상부 패드(30)에는 플렉시블한 도전 전극인 RF 전극(40)들의 어레이가 적층된 구조이다.

특히, 플렉시블한 도전 전극인 RF 전극(40)은 동심원상의 폐 루프 밴드 형태로 형성하게 되는데, 원형 또는 사각형상의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)는 각각 상호 이격 거리를 두고 배치되며, 폐 루프 밴드의 개수는 RF 전극(40)의 크기 면적에 따라 달라 질 수 있고, 전극(40)의 외형은 모양과 크기는 동일하지만 디자인은 다를 수 있다.

그리고, RF 전극(40)의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44) 중앙부 상부 패드(30)에 온도센서(70)를 설치하여 환자 피부의 온도를 체킹 하여 후술하는 바와 같이 원하는 목표 온도 값에 맞추어 심부열 발생을 수행하도록 프로그래밍 처리한다.

그리고, 상기 하부 패드(60) 및 대향 전극(50)도 플렉시블한 도전성 재질로 형성하되, 대향 전극(50)은 코팅되지 않은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 또는 구리판 등을 사용한다.

또한, 상기 RF 전극(40) 및 대향 전극(50)들과 환자 피부 사이의 친밀한 접촉을 위해 폼 패드 배킹(foam pad backing)을 이용하여 환자의 척추에 사용가능하게 설계할 수 있으며, 연속진공으로 환자의 복부 패드용으로 설계할 수 있다.

도면 중 70은 콘넥터, 80은 하니스이고, 90은 후술하는 온도 센서이다.

본 발명의 실시예에서 설명되는 상기, RF 전극(40)을 구성하는 4개의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)들이 서로 전기적으로 공통 접속한 상태에서 RF 전극(40)에 고주파 전류를 인가하면서 환자의 피부 일측면에 면접시켜 바이폴라 모드로 작동시킨다. 이 경우에 RF 전극(40)인 A 와 B 및 C 와 D 각각에 RF 인가 스위치부(10)의 해당 스위치를 온 시켜 해당 릴레이를 시간적으로 동작시키면, 도 2 a)와 같이 고주파 에너지가 환자의 피부 내부(S)에 전달되어 심부열을 발생시켜 통증완화 등 치료부위가 적은 범위의 시술이나 치료에 이용되게 된다. 그러나, 이 경우에는 RF 전극(40)의 중심 단면적 내부가 자속 쇄교수가 커져 인덕턴스가 증가 되므로 전극의 중심부에는 전류가 잘 흐르지 못하고 전극면의 바같측으로 몰려들어 전극의 단면적을 유효하게 사용하지 못하는 경우가 발생될 수 있어 본 발명에서는 RF 전극(40) 구성하는 A ~ L 각각의 전극에 각각 4개의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)를 형성시켜 예컨대 도 3과 같이 전기적으로 접속하여 고주파 전류를 공급하면 각각의 전극(40)만으로도 전극의 유효면적으로 효율적으로 이용하면서 바이폴라 기능을 수행할 수 있고, 더더욱 각 전극의 유효면적으로 효율적으로 가지면서도 다른 전극과의 전계가 형성되어 더욱 효율적으로 고주파 에너지를 환자의 피부 내부에 전달할 수 있게 된다.

즉, RF 전극(40)의 폐 루프 밴드(41)와, 밴드(42), 밴드(43), 밴드(44)각각이 상호 일정거리로 이격되어 있어, 높은 주파수와 높은 전원을 인가하더라도 전극(40)의 가장자리로 전류가 몰려서 흐르지 않고 전극(40) 전체 면적 골고루 전극(40)의 단면적을 유효하게 사용할 수 있게 되는 것이다.(도면 도 2 b)참조)

그리고, 모노폴라 기능으로 수행할 경우에는 RF 전극(40)에 고주파 전류를 인가하면서 환자의 피부 일측면에 면접시키고, 기준전압이 인가되는 대향전극(50)을 환자의 피부 타측면에 면접시키게 하면 각각 하나의 상/하부 전극 또는 환자의 통증 부위에 따라 선택된 상/하부 전극을 갖고 모노폴라 모드로 작동되게 된다.

이를 구체적으로 설명하면, 도 4와 같이 모노폴라 모드로 작동 시킬 경우에는 RF 저극(40)과 대향전극(50) 각각의 전극(A ~ L 및 A' ~ L')을 상호 대응하거나 선택된 전극에 각각 고주파 전류 및 기준전압을 공급하여 도 4와 같이 피부내부(S)에서 심부열이 발생되게 하여 피부의 넓은 부위 깊숙이 고주파 에너지가 전달되어 통증완화, 비만치료나 근육강화 등 치료에 사용된다.

이 경우에는 주로 RF전극(40) 및 대향전극(50)은 폐루프 밴드가 아닌 평편한 전극을 사용하는 것이 원칙이며, 필요에 따라 RF전극(40)은 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)를 가진 전극을 사용하고, 대향전극(50)은 평편한 전극을 사용하여 모노폴라 기능을 수행할 수 있고, 바이폴라 기능도 수행할 수 있다. 즉, RF전극(40)의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)에는 해당 스위치 및 릴레이에 의해 전부 고주파 전류를 공급하고, 대향전극(50)에는 기준전압을 스위치 및 릴레이에 의해 공급하면 모노폴라 기능을 수행하고, 대향전극(50)에 기준전안을 공급하지 않고 RF전극(40)에만 고주파 저류를 공급하면 바이폴라 기능을 수행할 수 있다.

한편, 도 4와 같이 RF전극(40) 및 대향전극(50)각각의 전극크기를 동일하게 하여 모노폴라 기능을 수행하게 되면 지방을 녹이는데 필요한 섭씨 41도 이상의 심부열 발생 시간이 지연되거나 심부열이 정중앙에 몰리는 현상이 발생되어(도 4의 피부내부(S)에 도시된 사각 점선 참조) 이를 해소하기 위해서는 RF전극(40)과 대향전극(50)의 크기를 서로 달리 할 필요가 있다.

즉, RF전극(40)각각의 크기가 작을 수록 피부 표면측 가까이 고주파 에너지가 집중되고, 그 크기가 클수록 고주파 에너지가 피부 깊숙이 전달되게 된다. 이는 도 5에 도시된 바와 같이, RF전극(40)의 하나인 S와 대향전극(50) 각각에 고주파 전류 및 기준전압을 공급하면 고주파 에너지지가 피부내부(S)에 도시된 사각 점선과 같이 넓고 크기가 크며 피부 내부 깊숙이 전달되게 된다.

따라서, RF전극(40)각각의 크기는 대향전극(50)보다는 작은 크기로 하되, 도 6 a), b)와 같이 예컨대, RF전극(40)각각의 크기를 달리하여 심부열 발생 시간을 단축함과 동시에 넓은 부위 피부 깊숙이 고주파 에너지를 전달할 수 있게 된다.

즉, 도 6a)에서의 RF전극(40)의 크기보다 도 6b)에서의 RF전극(40)의 크기가 클 경우 도 6a)의 RF전극(40) 및 대향전극(50) 상호관계 보다 도 6b)의 RF전극(40) 및 대향전극(50) 상호관계에 의한 고주파 에너지에 의한 심부열 발생 시간을 단축함과 동시에 넓은 부위 피부 깊숙이 고주파 에너지를 전달할 수 있게 된다.

이와 같이 바이폴라 모드 및 모노폴라 모드로 동작할 경우 본 발명의 RF 전극(40)의 폐 루프 밴드(41)와, 밴드(42), 밴드(43), 밴드(44)각각이 상호 일정거리로 이격되어 있어, 높은 주파수와 높은 전원을 인가하더라도 전극(40)의 가장자리로 전류가 몰려서 흐르지 않고 전극(40) 전체 면적 골고루 전극(40)의 단면적을 유효하게 사용할 수 있게 되는 것이다.(도면 도 2 b)참조)

따라서, 환자의 치료부위의 깊이가 필요할 경우에는 특정 환부 부위에 심부열을 집중하기가 수월하여 치료효과를 증대시킬 수 있으며, 특히 본 발명에서는 온도센서(90)가 환자 피부의 온도를 측정하여 대응되는 주파수 및 전원을 인가하여 적정한 온도의 심부열을 환자 피부에 전달할 수 있고, 각각의 릴레이(RY1)(RY2) 및 스위치부 및 마이크로 프로세서에 의해 전극의 선택 및 작동 시간 등 을 제어하여 적절한 모드로 선택 사용할 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속 하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : RF 인가 스위치 30 : 상부 패드
40 : RF 전극 41, 42, 43, 44 : 폐 루프 밴드
50 : 대향 전극 60 : 하부 패드
90 : 온도센서 100 : 고주파 전원 발생부

Claims

고주파 전류와 기준 전압을 발생시키는 고주파 전원 발생부와, 고주파 전원 발생부에 접속된 RF 인가 스위치(10)와, 상기 RF 인가 스위치(10)와 접속되는 상부 패드(30)에 적층된 RF 전극(40)과, 상기 RF 전극(40)과 대향되게 설치되고, 고주파 전원 발생부로부터 기준전원을 공급받는 대향 전극(50)으로 구성되는 것에 있어서, 상기, 고주파 인가 상부 패드(30)의 RF 전극(40)을 동심원상의 폐 루프 밴드 형태로 하되, 하부 패드(60)의 대향 전극(50)과의 상호선택에 의해 단극성 모드 또는 양극성 모드로 작동하게 구성함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 1항에 있어서, RF 전극(40)은 플렉시블한 도전 물질로 하되, 코팅되지 않은 알루미늄, 또는 스테인레스 스틸 또는 구리판임을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 1항에 있어서, RF 전극(40)의 동심원상 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)는 각각 상호 이격 거리를 두고 배치하도록 구성함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 3항에 있어서, RF 전극(40)의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44) 중앙부 상부 패드(30)에 온도센서(90)를 설치하여 구성함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 1항에 있어서, RF 전극(40)을 구성하는 4개의 폐 루프 밴드(41)(42)(43)(44)들이 서로 전기적으로 공통 접속한 상태에서 RF 전극(40)에 고주파 전류를 인가하면서 환자의 피부 일측면에 면접시키고, 기준전압이 인가되는 대향전극(50)은 환자의 피부 타측면에 면접시키게 하여 각각 하나의 상/하부 전극을 갖고 모노폴라 모드로 수행하게 함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 1항에 있어서, RF 전극(40)의 밴드(41)와 밴드(43)가 전기적으로 연결되고, 리턴회로가 RF 전극(40)의 밴드(42)와 밴드(44)가 전기적으로 연결시켜 바이폴라 모드로 동작하게 함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.
제 1항에 있어서, 상기 RF전극(40)각각의 크기는 대향전극(50)보다는 작은 크기로 하여 구성함을 특징으로 하는 단극성 타입 및 양극성 타입 겸용 고주파 치료장치.