KR20140090349A - Rf 치료장치 및 rf 치료장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 RF 치료장치는 RF 발진부, 상기 RF 발진부와 연결되어 상기 RF를 환자의 인체에 전달하기 위하여 상기 환자의 인체와 접촉되는 핸드 피스, 상기 RF 발진부에서 측정용 RF와 치료용 RF가 선택적으로 출력되도록 상기 RF 출력부의 출력을 조정하는 RF 출력 조정부, 상기 치료용 RF의 출력 후에 상기 핸드 피스로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 상기 RF 출력 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것으로, 이러한 본 발명에 따른 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법은 미세한 RF를 환자의 인체 인가하여 환자의 인체에 RF 치료장치의 핸드피스가 접촉되었는지 여부를 판단하도록 하고, 또한 이 측정용 RF를 이용하여 환자의 인체 임피던스를 측정하여 해당 환자에게 효과적인 세기의 치료용 RF를 조절하여 인가하도록 하여 RF 치료장치의 치료 효율 및 안정성을 보다 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Description

RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법{Radio frequency therapy apparatus and control method for radio frequency therapy apparatus}

본 발명은 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체 치료용 RF 보다 낮은 출력의 측정용 RF를 이용하여 인체 접촉 여부의 판단 및 RF 출력 세기를 조절할 수 있도록 하는 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

RF 전류가 체내에서 통전되면, 인체조직에는 심부열이 발생된다. 심부열은 RF의 전기에너지에 의해 인체조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되어 회전운동, 뒤틀림, 충돌운동 등에 의해 발생되는 생체열이다.

최근에는 여드름 치료, 모공 축소, 주름 제거, 흉터 제거 등의 피부를 치료하기 위한 방법으로, RF 치료장치가 개발되어 사용되고 있다.

종래의 RF 치료장치는 핸드피스를 인체에 접촉시킨 후 RF를 발진시켜 치료하도록 되어 있는데, 이때 핸드피스가 피부에 접촉하였는지 여부의 판단은 사용자가 육안으로 실시하거나 또는 험 노이즈 센싱(Hum noise sensing) 방식으로 이루어진다. 그런데 육안 확인은 정확한 접촉을 판단할 수 없다.

그리고 험 노이지 센싱의 경우에는 센싱이 전혀 발생하지 않거나 간헐적으로 센싱되는 문제점이 종종 발생한다. 험 노이지 센싱의 이러한 문제는 접지 특성에 영향을 받아서 센싱에 오류를 발생시키거나 또한 핸드피스와 RF 발진부를 연결하는 와이어에서 발생하는 노이즈를 센싱으로 잘못 인식하는 것으로 추정된다.

한편, 인간의 인체의 임피던스는 연령별, 남녀별, 인체의 각 부위별로 다르고, 인체의 피부 수분 함유량에 따라서도 매우 큰 차이를 보인다. 이와 같은 큰 차이로 인하여 낮은 임피던스를 가지는 환자와 높은 임피던스를 가지는 환자에게 동일한 출력(또는 세기)의 RF로 치료를 시행하는 경우 낮은 인체 임피던스를 가지는 환자의 경우에는 화상의 염려가 있고, 높은 인체 임피던스를 가지는 환자의 경우에는 치료효과가 미미한 문제점이 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허 10-2010-0101420 (2010. 09. 17. 공개)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 저출력의 RF를 이용하여 RF 치료장치의 피부 접촉여부를 감지하도록 하는 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적과 관련된 본 발명의 다른 목적은 저출력의 RF를 이용하여 환자의 인체 임피던스 특성에 따라 RF 출력을 자동으로 제어하도록 하는 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 RF 치료장치는 RF 발진부, 상기 RF 발진부와 연결되어 상기 RF를 환자의 인체에 전달하기 위하여 상기 환자의 인체와 접촉되는 핸드 피스, 상기 RF 발진부에서 측정용 RF와 치료용 RF가 선택적으로 출력되도록 상기 RF 출력부의 출력을 조정하는 RF 출력 조정부, 상기 치료용 RF의 출력 후에 상기 핸드 피스로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 상기 RF 출력 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 임피던스를 측정하여 상기 핸드피스가 상기 환자의 인체에 접촉하였는지 여부를 판단하는 접촉 감지 판단부를 구비할 수 있다.

상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 임피던스를 측정하여 상기 환자에게 적용될 상기 치료용 RF의 출력값을 산출하는 출력값 산출부를 구비할 수 있다.

상기 임피던스 측정은 상기 RF 발진부에서 제공하는 전류와 상기 수신부에서 수신하는 신호의 전류를 비교하여 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 RF 치료장치의 제어방법은 RF 발진부에서 측정용 RF를 핸드피스로 출력하는 측정용 RF 출력단계, 상기 핸드 피스로부터 신호를 수신하여 임피던스를 측정한 후 환자의 인체에 상기 핸드피스가 접촉되었는지 여부를 판단하는 판단단계, 상기 핸드피스가 상기 환자의 인체에 접촉되었다고 판단되면 상기 RF 발진부에서 상기 측정용 RF 보다 큰 세기의 전류로 치료용 RF를 상기 핸드피스로 출력하는 치료용 RF 출력단계를 구비한다.

상기 판단단계 이후에 상기 임피던스를 측정한 후 상기 치료용 RF의 출력값을 산출하는 출력값 산출단계와, 상기 출력값 산출단계에서 산출된 출력값으로 상기 치료용 RF 출력단계에서 상기 치료용 RF를 출력하도록 할 수 있다.

상기 임피던스 측정은 상기 RF 발진부에서 제공하는 전류와 상기 수신부에서 수신하는 신호의 전류를 비교하여 측정할 수 있다.

상기 측정용 RF의 전류의 세기는 0.1 ~ 5 mA(milliampere)일 수 있다. 상기 치료용 RF의 전류의 세기는 50 ~ 500 mA(milliampere)일 수 있다.

본 발명에 따른 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법은 미세한 RF를 환자의 인체 인가하여 환자의 인체에 RF 치료장치의 핸드피스가 접촉되었는지 여부를 판단하도록 하고, 또한 이 측정용 RF를 이용하여 환자의 인체 임피던스를 측정하여 해당 환자에게 효과적인 세기의 치료용 RF를 조절하여 인가하도록 하여 RF 치료장치의 치료 효율 및 안정성을 보다 향상시키도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 RF 출력 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a와 b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치를 이용하여 치료한 환자의 피부 열 변화를 촬영한 사진이다.

이하에서는 본 발명에 따른 RF 치료장치 및 RF 치료장치의 제어방법에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 본 발명의 RF 치료장치에서의 RF는 "Radio frequency"를 말한다. RF는 "고주파", "전자기파", "초음파", "적외선", "레이저" 등과 같은 주파수 형태를 갖는 에너지가 될 수 있으며, 보다 명확하게 본 발명에 이용되는 RF는 의료용으로 사용될 수 있는 주파수 범위를 가지는 에너지로 이해할 수 있다. 그리고 RF 치료장치는 인체에 접촉하여 "RF"를 조사하는 의료용 및 진단용 치료 장치로 이해할 수 있다. 여기서의 인체는 대표적으로 환자의 피부일 수 있고, 인체 내부 장기일 수 있지만. 본 발명의 실시예에서는 인체 피부를 실시예로 하여 설명한다.

따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치는 본체(100)와 핸드피스(110)를 구비한다. 본체(100)와 핸드피스(110)는 본체(100)에서 발진한 RF를 핸드피스(110)를 통하여 환자의 치료부위에 인가하고, 또한 핸드피스(110)에서 감지한 신호를 본체(100)로 전달하기 위하여 전선(120) 등으로 연결되어 있다.

본체(100)에는 RF 발진부(101), RF 출력 조정부(102), 수신부(103), 접촉 감지 판단부(104), 출력값 산출부(105), 데이터 저장부(106), 오디어 출력부(107), 비디오 출력부(108) 그리고 제어부(109)가 구비된다.

제어부(109)는 본체(100) 내부에 설치된 각각의 구성들에 대한 전체 제어를 수행하는 마이크로 프로세서이다. RF 발진부(101)는 치료에 필요한 주파수 대역 및 세기의 RF를 발생시킨다. RF 발진부(101)는 측정용 RF와 치료용 RF를 구분하여 발진시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서 RF 발진부(101)는 0.3 ~ 0.5 Mhz의 RF를 발진시킬 수 있다. 그리고 측정용 RF와 치료용 RF를 발진시킬 때에는 전류의 세기를 조절하여 발진시킨다. 본 발명의 실시예에서 측정용 RF의 전류 세기는 0.1 ~ 5 mA(milliampere) 일 수 있고, 치료용 RF의 전류의 세기는 50 ~ 500 mA(milliampere) 일 수 있다.

따라서 RF 출력 조정부(102)는 치료용 RF 또는 측정용 RF를 출력할 것인지를 선택하는 스위칭 역할을 한다. RF 출력 조정부(102)는 치료 명령이 없는 상태에서는 항상 측정용 RF가 출력되도록 RF 발진부(101)에 동작 명령을 전달한다. 그리고 치료용 RF가 설정된 주기 동안 출력되면 다시 측정용 RF가 RF 발진부(101)에서 출력되도록 할 수 있다. 즉 RF 출력 조정부(102)는 치료용 RF 출력 명령을 디폴트값(Default value)으로 RF 발진부(101)에 동작을 명령한다.

또한 RF 출력 조정부(102)는 측정용 RF와 치료용 RF들이 펄스 형태로 RF 발진부(101)에서 발진되도록 한다. 측정용 RF를 펄스 형태로 발진하는 이유는 비록 미세한 전류세기로 측정용 RF를 발진하더라도 피부에 접촉한 상태이면 인체에 발열이 발생하여 환자는 열감을 느낄 수 있기 때문이다.

또한 측정용 RF로 인하여 열이 발생한 후 치료용 RF를 인체에 인가하게 되면 이전에 축적된 열에 의하여 지나친 열감이나 화상의 문제가 있기 때문에 펄스 형태의 RF를 발진시키는 것이 보다 안정적이고 효율적인 방법이 될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서 측정용 RF의 발진 주기는 10 ~ 100ms(microsecond), 그리고 보다 바람직하게는 40 ~ 60ms(microsecond) 주기로 측정용 RF를 발진시킬 수 있다.

한편, 수신부(103)는 측정용 RF를 발진 한 후 핸드피스(110)로부터 전송되는 신호, 즉 전류를 수신하기 위한 구성이다. 그리고 접촉 감지 판단부(104)는 수신부(103)에서 수신한 전류를 확인하여 임피던스를 측정한 후 핸드피스(110)가 환자의 피부에 접촉하였는지 여부를 판단하기 위한 것이다.

다음으로 출력값 산출부(105)는 접촉 감지 판단부(104)에서 산출된 임피던스를 이용하여 환자에게 적용 가능한 치료용 RF의 출력값을 산출하기 위한 것이다. 그리고 이 출력값 산출부(105)는 산출된 출력값을 제어부(109)로 전송하고, 제어부(109)는 이 출력값에 따라 RF 출력 조정부(102)에서 조정된 세기의 치료용 RF가 출력되도록 명령한다.

즉, 출력값 산출부(105)는 환자의 임피던스가 기준치 보다 높게 나타난 경우에는 치료의 효율성을 위하여 높은 출력 전류값의 치료용 RF를 출력하도록 하고, 환자의 임피던스가 기준치 보다 낮게 나타난 경우에는 낮은 출력 전류값의 치료용 RF를 출력하도록 한다. 이와 같은 출력값의 산출은 임피던스에 따라 출력값이 규정된 룩업 테이블(Lookup table)을 이용할 수 있고, 또는 별도의 산출 방정식을 회로로 설계하여 실시할 수 있다.

한편, 데이터 저장부(106)는 상술한 룩업 테이블에 대한 데이터가 저장될 수 있고, 특정 환자에 대한 치료용 RF 및 기타의 치료장치의 사용상태 등에 대한 각종 데이터를 저정하는 기능을 한다. 또한 오디어 출력부(107)와 비디오 출력부(108)는 치료시에 발생하는 다양한 이벤트들을 음성 또는 영상으로 표시하는 기능을 한다.

그리고 핸드 피스는 도면에 도시되지 않았지만, 복수개의 마이크로 니들을 구비한다. 이 마이크로 니들은 RF 발진부(101) 및 수신부(103)에 구분되어 연결되어 있다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 고주파 치료장치의 제어방법에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치의 RF 출력 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 RF 발진부(101)에서 측정용 RF를 핸드피스(110)로 출력하는 측정용 RF 출력단계를 진행하고(S10), 핸드 피스로부터 신호를 수신하여 임피던스를 측정9S11)한 후 환자의 피부에 상기 핸드피스(110)가 접촉되었는지 여부를 판단하는 판단단계를 진행한다.

이때 측정용 RF가 출력될 때 핸드피스(110)가 인체의 접촉하지 않은 상태라면 임피던스 측정되지 않는 측정 불가 상태, 즉 환자의 인체에 핸드피스(110)가 접촉하지 않은 상태를 나타내게 된다.

반면에 임피던스가 측정되는 경우에도 환자의 피부 외의 다른 곳에 접촉되는 경우에 임피던스 측정이 이루어지게 되는데, 이때 측정되는 임피던스가 설정범위 이내인지를 판단한다(S12). 예를 들어 인체의 임피던스는 인체 부위마다 다른 임피던스를 가진다.

예를 들어 근육의 경우 100오옴(Ohm) 내외, 심장의 경우 130오옴 내외, 피부의 경우 300 오옴 내외, 지방이 경우 2000 오옴 내외 등과 같이 다른 임피던스 특성을 보이고, 또한 성별, 나이, 체형 등에 따라서도 다른 임피던스 특성을 보인다. 이 때문에 치료하고자 하는 부위가 어디이고, 또한 환자의 성별, 나이 그리고 체형에 따라 임피던스의 설정범위를 사전에 설정하는 것이 필요할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에서 피부 치료를 위하여 사용되는 경우 이 설정범위는 200 ~ 400 오옴과 같이 특정 범위의 임피던스 영역을 설정 범위로 사전에 설정할 수 있다.

한편, 임피던스가 설정 범위에 포함되었다고 판단되면 핸드피스(110)가 피부에 접촉하였다고 판단한다(S13). 반면에 만약 임피던스가 설정 범위에 포함되지 않았다고 판단되면 다시 측정용 RF를 출력하는 단계로 진행할 수 있고, 또한 설정 범위의 조정이 필요하다면 도시되지 않는 조작부를 통하여 설정 범위의 재조정이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 피부에 핸드피스(110)가 접촉되었다고 판단되면 치료용 RF 출력값 조정이 이루어진다(S14). 치료용 RF 출력값의 조정은 특정 임피던스에 대한 출력값을 룩업 테이블에서 확인하여 출력값을 조정한다. 예를 들어 이 치료용 RF 출력값은 50 ~ 500mA 범위 이내에서 정해질 수 있다. 그리고 치료용 RF 출력값이 정해지면 도 4a에 도시된 바와 같이 소정 시간 동안의 치료용 RF가 RF 발진부(101)에서 발진되어 핸드피스(110)를 통하여 피부에 인가된다(S15).

그리고 소정 시간 동안 치료용 RF가 인가된 후 제어부(109)는 치료 계속을 판단하고(S16), 만약 치료가 종료이면 동작을 종료한다. 반면에 치료가 계속 이루어진다고 판단되면 다시 측정용 RF를 출력하는 단계로 진행한다. 그리고 필요한 경우 치료용 RF를 반복하여 출력하도록 할 수 있다. 또한 필요에 따라 도 4b에 도시된 바와 같이 측정용 RF를 출력한 후 피부 접촉이 판단되면 치료용 RF가 연속적으로 출력되도록 할 수 있다. 이때에는 피부 접촉만을 판단하여 사전 설정된 치료용 RF 출력값이 임피던스 감지에 따른 출력값 조정없이 출력되도록 할 수 있다.

한편, 이와 같이 치료용 RF를 환자의 임피던스에 따라 조정하여 출력하게 되면 치료를 위한 심부열의 온도 균일성이 확보될 수 있다. 도 5a와 b는 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치를 이용하여 치료한 환자의 피부 열 변화를 촬영한 사진이다.

도 5a는 치료용 RF의 출력을 조정하지 않고, 치료용 RF를 피부에 인가한 후 열상 카메라를 이용하여 RF가 인가된 피부를 촬영한 비교 결과이고, 도 5b는 치료용 RF의 출력을 조정하면서 치료용 RF를 피부에 인가한 후 열상 카메라를 이용하여 RF가 인가된 피부를 촬영한 그림이다.

이 도 5a와 도 5b를 비교하여 보면, 도 5a에서 RF 출력을 조절하지 않은 경우에는 불규칙한 피부 온도 분포를 보였지만, 도 5b에서와 같이 출력을 조절한 경우에는 규칙적인 온도 분포를 보이는 것을 발견할 수 있다.

또한, 도 5a의 경우 환자의 인체 피부 임피던스는 매우 높다는 것을 알 수 있는데, 이와 같은 환자의 경우 동일한 세기로 RF를 출력하여 치료하더라도 치료 효과가 높지 않게 되므로 이때에는 치료용 RF의 출력을 보다 높여서 치료하는 것이 필요하게 된다. 따라서 본 발명의 RF 치료장치는 이러한 환자의 인체 특성에 따라 능동적으로 적응하여 치료를 할 수 있기 때문에 그 치료효과가 종래의 치료장치에 비하여 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

101...RF 발진부
102...RF 출력 조정부
103...수신부
104...접촉 감지 판단부
105...출력값 산출부
106...데이터 저장부
109...제어부
110...핸드피스

Claims (9)

1. RF 발진부;
   상기 RF 발진부와 연결되어 상기 RF를 환자의 인체에 전달하기 위하여 상기 환자의 인체와 접촉되는 핸드 피스;
   상기 RF 발진부에서 측정용 RF와 치료용 RF가 선택적으로 출력되도록 상기 RF 출력부의 출력을 조정하는 RF 출력 조정부;
   상기 치료용 RF의 출력 후에 상기 핸드 피스로부터 전송되는 신호를 수신하는 수신부;
   상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 상기 RF 출력 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 RF 치료장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 임피던스를 측정하여 상기 핸드피스가 상기 환자의 인체에 접촉하였는지 여부를 판단하는 접촉 감지 판단부를 구비하는 RF 치료장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신부에서 수신한 신호에 따라 임피던스를 측정하여 상기 환자의 인체에 적용될 상기 치료용 RF의 출력값을 산출하는 출력값 산출부를 구비하는 RF 치료장치.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 임피던스 측정은 상기 RF 발진부에서 제공하는 전류와 상기 수신부에서 수신하는 신호의 전류를 비교하여 측정하는 RF 치료장치.
   
5. RF 발진부에서 측정용 RF를 핸드피스로 출력하는 측정용 RF 출력단계;
   상기 핸드 피스로부터 신호를 수신하여 임피던스를 측정한 후 환자의 인체에 상기 핸드피스가 접촉되었는지 여부를 판단하는 판단단계;
   상기 핸드피스가 상기 환자의 인체에 접촉되었다고 판단되면 상기 RF 발진부에서 상기 측정용 RF 보다 큰 세기의 전류로 치료용 RF를 상기 핸드피스로 출력하는 치료용 RF 출력단계로 구성되는 RF 치료장치의 제어방법.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 판단단계 이후에 상기 임피던스를 측정한 후 상기 치료용 RF의 출력값을 산출하는 출력값 산출단계와, 상기 출력값 산출단계에서 산출된 출력값으로 상기 치료용 RF 출력단계에서 상기 치료용 RF를 출력하도록 하는 RF 치료장치의 제어방법.
   
7. 제 5항에 있어서, 상기 임피던스 측정은 상기 RF 발진부에서 제공하는 전류와 상기 수신부에서 수신하는 신호의 전류를 비교하여 측정하는 RF 치료장치의 제어방법.
   
8. 제 5항에 있어서, 상기 측정용 RF의 전류의 세기는 0.1 ~ 5 mA(milliampere)인 RF 치료장치의 제어방법.
   
9. 제 5항에 있어서, 상기 치료용 RF의 전류의 세기는 50 ~ 500 mA(milliampere)인 RF 치료장치의 제어방법.

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