KR20160002847U - 압력 초음파 헤드 및 사용 방법 - Google Patents

압력 초음파 헤드 및 사용 방법 Download PDF

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임원빈
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Abstract

본 발명은 압력 초음파 헤드 및 사용 방법에 관한 것으로서, 압력 센서 및 디스플레이부를 이용하여 초음파 헤드가 환자의 환부에 가하는 압력값을 제공하여, 보다 효과적으로 초음파 치료를 실시할 수 있게 만드는 압력 초음파 헤드에 관한 것이다.

Description

압력 초음파 헤드 및 사용 방법{ULTRASOUND TRANSDUCER MOUNTED WITH PRESSURE INDICATOR AND METHOD FOR USING THE ULTRASOUND TRANSDUCER}
본 발명은 압력 초음파 헤드 및 사용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파를 발생하는 초음파 헤드에 압력 센서 및 디스플레이부를 구비하는 압력 초음파 헤드 및 사용 방법에 관한 것이다.
일반적으로 초음파 헤드(치료기)는 고주파를 이용하여 열을 발생시켜 열 치료를 실시하는 장치로서, 압축(수축, contraction)과 비압축(팽창, expansion)의 반복으로 발생되는 기계적인 힘(진동)으로 상호 변환되는 기능성 재료를 이용하여 우리 몸의 표층보다는 심부 쪽에 열을 가하여 혈류량을 증가시키고 염증반응을 억제시키고, 관절의 뻣뻣함과 근육 강축을 완화시키는 장치이다.
이러한 종래의 초음파 헤드는 압력을 측정할 수 있는 수단이 존재하지 않아 환부에 따라 최적의 초음파 치료를 실시하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 초음파 헤드는 사용자(치료사)가 간소하게 헤드를 잡을 수 있는 구조를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0037011호에 개시되어 있는 지방 조직의 치료 방법 및 장치는 압력 센서를 구비하지 않아 일정한 압력으로 초음파 치료를 실시할 수 없다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1257022호에 개시되어 있는 고주파 치료기용 압력 감지 타입 전극 유닛은 단순히 압력을 감지하는 기능만을 구비하기 때문에 환부에 따라 최적의 압력으로 초음파 치료를 실시할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압력 초음파 헤드에 압력 센서를 구비함으로써, 초음파 헤드가 어느 정도의 압력을 인가하고 있는지를 측정할 수 있게 만들어 환자의 환부에 따라 적정 압력을 이용한 초음파 치료를 실시할 수 있게 만드는 압력 초음파 헤드를 제공하기 위한 것이다.
또한, 디스플레이부를 구비함으로써, 과도한 압력으로 인하여 발생되는 초음파의 투과성 감소를 미연에 방지할 수 있고, 초음파 헤드의 손상을 방지하며, 과도한 압력으로 인하여 발생되는 환자의 불편함을 줄일 수 있게 만드는 압력 초음파 헤드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른, 압력 초음파 헤드는 초음파 헤드, 상기 초음파 헤드 일단에 구비되어 환자의 치료부위와 접촉하는 압력 센서 및 상기 초음파 헤드 타단에 구비되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 디스플레이부는 상기 압력 센서에서 측정되는 압력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드를 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 양태에 따른, 압력 초음파 헤드 사용 방법은 압력 센서 및 디스플레이부를 구비하는 초음파 헤드를 환자의 환부와 접촉하는 단계 상기 디스플레이부의 압력값을 확인하는 단계 및 상기 디스플레이부의 압력값에 따라 상기 초음파 헤드의 위치를 조절하여 환부에 가해지는 압력을 조절하는 단계를 포함하는 압력 초음파 헤드 사용 방법을 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 압력 센서 및 디스플레이부를 구비하기 때문에 초음파 헤드와 환부의 압력값을 확인할 수 있어 환부에 따라 적정 압력으로 초음파 치료를 실시할 수 있게 만들어 보다 효과적으로 치료를 실시할 수 있게 만드는 장점이 있다.
그리고, 사용자(물리치료사)가 과도한 압력으로 초음파 헤드를 사용하는 것을 방지할 수 있어 환자의 불편함을 최소화할 수 있고, 초음파의 투과성을 일정하게 제공할 수 있으며, 초음파 헤드의 손상을 방지할 수 있게 만드는 효과가 있다.
또한, 사용자가 보다 간소하게 제품을 사용할 수 있도록 타원형모양(계란형)의 초음파 헤드를 제공함으로써, 사용자가 보다 간소하게 제품을 이용할 수 있게 만든다.
한편, 초음파 헤드 정보를 외부로 전송하여 데이터를 피드백할 수 있어 환자에게 맞는 최적의 초음파 헤드의 압력 값을 제공하여 치료의 질을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드를 다른 각도로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드, 본체부 및 외부단말기를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드를 나타낸 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드의 사용 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드 사용 방법을 나타낸 플로어 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드 사용 방법을 나타내 플로어 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 초음파 헤드를 나타낸 사시도이다. 이하 도 1을 기준으로 설명하고 도 1에 도시되지 않는 구성은 별도로 참조도면을 표시하였다.
본 발명의 일 양태에 따른 압력 초음파 헤드는 초음파 헤드(10), 압력 센서(20) 및 디스플레이부(30)로 구성된다.
본 발명의 일 양태에서, 초음파 헤드(10)는 고주파를 이용하여 열을 발생시켜 열 치료를 실시하는 장치로서, 압축(수축, contraction)과 비압축(팽창, expansion)의 반복으로 발생되는 기계적인 힘(진동)으로 상호 변환되는 기능성 재료를 이용하여 우리 몸의 표층보다는 심부 쪽에 열을 가하여 혈류량을 증가시키고 염증반응을 억제시키고, 관절의 뻣뻣함과 근육 강축을 완화시키는 장치이다. 즉 역압전효과를 이용하여 초음파 치료를 실시할 수 있다. 구체적으로 도 4를 참고하면, 초음파 헤드(10)는 타원형 모양으로 구비될 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 초음파 헤드(10)의 지름은 30 mm 내지 100 mm로 마련될 수 있다. 이는 사용자(물리치료사)가 편안하게 초음파 헤드(10)를 쥘 수 있도록 타원형(계란형)으로 마련하여 사용자가 보다 간소하게 초음파 헤드(10)를 사용할 수 있게 만든다. 또한, 지름이 30 mm 내지 100 mm 마련됨으로써, 사용자가 간소하게 한손으로 움켜잡을 수 있게 만들어 보다 효과적으로 초음파 헤드(10)를 이용하여 초음파 치료를 실시할 수 있게 만든다. 초음파 헤드(10)의 높이는 50 mm 내지 100 mm로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 65 mm로 구비되는 것이 바람직하다.
초음파 헤드(10)는 전원공급부(미도시), 진동부(미도시), 변환부(미도시) 및 압전재(미도시)로 구비되어 초음파 치료를 실시할 수 있으며, 전원공급부 및 진동부는 후술할 본체부(50)에 구비되고, 변환부 및 압전재는 초음파 헤드(10)에 마련될 수 있다. 전원공급부는 초음파 헤드(10)에 전원을 공급하기 위한 장치로서, 안정적으로 진동부로 전원을 공급할 수 있게 만든다. 전원공급부는 220V 콘센트로 전원을 인가할 수 있도록 마련될 수 있다. 진동부는 50 내지 60 Hz(반드시 이에 한정되는 것은 아니다)의 교류전류를 고주파전류로 바꾸고 500V 또는 그 이상의 고전압전류로 만들어 변환부의 금속전극에 전류를 전달한다. 변환부는 초음파를 발생하는 부분으로 금속전극과 금속판 상이에 두께 2 내지 3 mm, 직경 10 내지 30 mm로 잘게 쪼갠 압전재를 두고 금속덮개로 싸서 형성하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 변환부의 압전재에 고주파 교류전류가 전달되면 압전재가 변형되면서 압축과 비압축이 반복적으로 일어나 전극판의 두께가 변화되어 진동을 발생시킨다. 압전재는 압전성질을 가진 물질로서, 압전재는 천연 결정과 합성 결정으로 구비될 수 있다. 천연 압전재로 수정, 토말린 등이 있고, 수정을 가장 많이 사용하며, 인공 압전재(합성 결정)로는 티탄산바륨, 지르콘산염을 많이 사용하며 이외에도 주석산칼륨나트륨, 황산리튬, 페라이트(ferrite)를 소결하여 만든 산화아연산화철 등을 사용한다.
압력 센서(20)는 초음파 헤드(10) 일단에 구비되어 환자의 치료부위(환부, 患部)와 접촉하도록 구비된다. 압력 센서(20)는 초음파 헤드(10)와 환부의 접촉으로 인하여 발생되는 압력을 측정할 수 있는 센서로서, 압력 센서(20)의 측정값은 후술할 디스플레이부(30)로 전송되어 사용자가 시각적으로 간소하게 수치를 확인할 수 있게 만든다. 압력 센서(20)는 환자의 환부에 가해지는 압력값을 측정할 수 있어 환부에 따라 최적의 압력과 일정한 압력으로 초음파 치료를 실시할 수 있게 만드는 효과가 있다. 즉 종래의 초음파 헤드(10)는 일정한 압력으로 환부를 치료할 수 없기 때문에 초음파 치료를 일정하게 실시할 수 없었고, 또한 사용자(물리치료사)에 따라 서로 다른 압력으로 초음파 치료를 실시하였기 때문에 초음파의 투과성을 감소시켜 정확하게 치료를 실시할 수 없게 만드는 문제점이 있었다(초음파 변환기는 압력마다 음파의 투과성이 달라진다). 압력 센서(20)는 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 초음파 헤드(10)와 환부에서 발생되는 압력을 사용자가 확인할 수 있도록 만들어 일정한 압력으로 초음파 치료를 실시할 수 있게 만들고, 과도한 압력으로 초음파 치료를 실시하는 것을 방지하여 환자와 사용자(물리 치료사) 모두 만족하고 치료를 실시할 수 있게 만든다.
디스플레이부(30)는 초음파 헤드 타단에 구비된다. 디스플레이부(30)는 압력 센서(20)에서 측정되는 압력 값을 출력한다. 즉 디스플레이부(30)는 압력 센서(20)의 압력값을 출력하여 사용자가 압력값에 대한 정보를 시각적으로 획득할 수 있게 만드는 효과가 있다. 종래의 초음파 헤드는 이러한 압력 센서(20) 및 디스플레이부(30)를 구비하지 않아 압력에 대한 정보를 획득하지 못하여 적정 압력으로 초음파 치료를 실시하지 못하는 문제점이 있었다. 구체적으로 디스플레이부(30)는 LED로 구비될 수 있다. LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 저전력으로 보다 밝은 화면을 제공할 수 있는 장점이 있다.
압력 초음파 헤드는 입력부(미도시)를 더 구비하여 초음파 헤드(10)의 전원을 온 또는 오프시킬 수 있다. 입력부는 초음파 헤드(10)에 구비되거나, 후술할 본체부(50)에 구비되어 초음파 헤드(10)의 전원을 온 또는 오프시킬 수 있도록 마련된다. 또한, 입력부는 후술할 인터페이스부(60)에 통합적으로 마련되어 인터페이스부(60)가 입력부의 기능을 수행할 수 있도록 마련될 수 있다. 즉 외부단말기(95)를 통하여 초음파 헤드의(10) 전원을 온 또는 오프시킬 수 있도록 구비될 수 있다.
제어부(미도시)는 초음파 헤드(10) 또는 본체부(50)에 구비될 수 있으며, 제어부는 압력 초음파 헤드의 전반적인 제어를 한다. 즉 제어부는 압력 센서(20)의 센서 값을 디스플레이부(30)로 출력시키는 제어, 전원의 온 또는 오프제어 등과 같은 제어를 수행한다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 2를 참고하면, 접촉부(40)는 크리스탈 재질로 마련되고 압력 센서(20)는 접촉부(40) 내부에 마련된다. 이는 압력 센서(20)를 보호하기 위한 수단으로서, 압력 센서(20)를 보호하여 제품의 수명을 보다 좋게 만들고, 파손을 미연에 방지할 수 있게 만드는 효과가 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 3을 참고하면, 압력 초음파 헤드는 본체부(50), 케이블(90) 및 인터페이스부(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 케이블(90)은 초음파 헤드(10)와 본체부(50)를 연결한다. 본체부(50)는 초음파 헤드(10)에 보다 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 상술한 전원공급부 및 진동부를 구비할 수 있다. 또한, 본체부(50)는 인터페이스부(60)를 구비하여 외부단말기(95)로 초음파 헤드의 정보를 전송할 수 있게 마련된다. 인터페이스부(60)는 다양한 케이블 단자가 마련되어 외부단말기(95)로 초음파 헤드(10)의 정보를 전송할 수 있으며, USB, 마이크로 USB 단자, 통신 포트, 케이블 포트 등과 같은 데이터 입출력 단자로 구비될 수 있으며, 유선 또는 무선 통신부로 구비되어 외부단말기(95)로 데이터를 전송할 수 있도록 마련될 수 있다. 구체적으로 초음파 헤드(10)의 정보는 압력 정보, 압력의 지속 시간 정보, 초음파 진동 정보로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 정보로 구비된다. 외부단말기(95)는 컴퓨터, 노트북, 태블릿PC, 이동단말기, 휴대용단말기 등과 같은 장비로 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 5를 참고하면, 경고부(70)는 초음파 헤드(10)에 마련된다. 경고부(70)는 기 설정된 압력 이상의 압력이 발생하는 경우 사용자에게 알람을 할 수 있게 구비된다. 즉 압력 센서(20)를 통하여 초음파 헤드(10)에서 가하는 압력값을 측정하고 측정된 압력값이 기 설정된 압력(환자에게 불편함을 초래하는 압력)일 경우 이를 사용자(물리치료사)에게 경고하여 치료를 중지할 수 있도록 경고를 할 수 있다. 기 설정된 압력은 200 g(그램) 이상의 압력으로 설정될 수 있으나, 압력의 수치는 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 미끄럼 방지 패드(80)는 초음파 헤드(10)에 마련되고 띠 형상으로 마련될 수 있다. 보다 상세하게는 초음파 헤드(10)의 중앙에 마련되어 사용자가 보다 효과적으로 초음파 헤드(10)를 잡을 수 있도록 마련될 수 있다. 미끄럼 방지 패드(80)는 고무, 금속, 플라스틱, 합성수지 등으로 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따른 압력 초음파 헤드 사용 방법은 환부와 접촉하는 단계(S10), 압력 값을 확인하는 단계(S20) 및 압력을 조절하는 단계(S30)로 구성된다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 6 및 7을 참조하면, 환부와 접촉하는 단계(S10)는 압력 센서(20) 및 디스플레이부(30)를 구비하는 초음파 헤드(10)를 환자의 환부에 접촉하는 단계이다. 즉 초음파 헤드(10)를 환부에 접촉하여 압력을 측정하고 사용자가 압력 값을 획득할 수 있게 만들며 초음파 헤드(10)를 통하여 치료를 실시하는 단계(S10)이다. 초음파 헤드(10)에 대한 내용은 상술한 내용을 참고한다.
압력값을 확인하는 단계(S20)는 상기 접촉하는 단계(S10)에서 발생되는 압력값을 디스플레이부(30)에 출력하고 디스플레이부(30)에 출력된 압력값을 확인하는 단계(S20)이다. 이 단계는 적정 압력으로 초음파 헤드(10)를 사용하고 있는지 여부를 파악할 수 있게 만든다. 사용자(물리치료사)는 디스플레이부(30)에 출력되는 압력값을 확인하여 압력 값에 대한 정보를 획득한다.
압력을 조절하는 단계(S30)는 디스플레이부(30)에 출력되는 압력값에 따라 초음파 헤드(10)의 위치를 조절하여 환부에 가해지는 압력을 조절하는 단계(S30)이다. 즉 사용자(물리치료사)는 디스플레이부(30)의 출력값(압력값)을 확인하여 출력값이 기 설정된 압력값 이상일 경우 사용자는 초음파 헤드(10)가 환부에 가해지는 힘을 줄여 압력값이 적정 압력값으로 될 수 있도록 조정하고, 기 설정된 압력값일 경우 사용자는 초음파 헤드(10)의 압력을 유지하며 치료를 실시하고, 기 설정된 압력값보다 낮은 압력인 경우 초음파 헤드(10)에 힘을 가하여 압력값을 기 설정된 압력값으로 맞추도록 만들어 압력에 따라 최적의 초음파 치료를 실시할 수 있게 만든다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 8을 참고하면, 압력을 조절하는 단계(S30) 이후 외부단말기(95)로 초음파 헤드(10)의 정보를 전송하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다. 외부단말기(95)로 초음파 헤드(10)의 정보를 전송하는 단계(S40)는 초음파 헤드(10)의 정보를 외부단말기(95)로 전송하여 초음파 헤드(10)의 정보를 이용하여 환자의 치료 상태에 대한 관리를 보다 효과적으로 실시할 수 있게 만들고, 환부에 따라 최적의 압력값을 측정하고 관측할 수 있어 근골격계 질환(筋骨格係 疾患) 환자의 치료 시 다양한 데이터를 제공할 수 있게 만든다. 구체적으로 초음파 헤드(10)의 정보는 압력 정보, 압력의 지속 시간 정보, 초음파 진동 정보로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 정보로 마련된다. 외부단말기(95)는 이러한 초음파 헤드(10)의 정보를 다양한 방법으로 가공하여 그래프 형태로 제공할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 마이크로소프트 엑셀값으로 일괄적으로 제공할 수 있게 구비될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 요지와 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
10 : 초음파 헤드, 20 : 압력 센서,
30 : 디스플레이부, 40 : 접촉부,
50 : 본체부, 60 : 인터페이스부,
70 : 경고부, 80 : 미끄럼 방지 패드,
90 : 케이블, 95 : 외부단말기,
S10 : 환부와 접촉하는 단계,
S20 : 압력값을 확인하는 단계,
S30 : 압력을 조절하는 단계,
S40 : 정보를 전송하는 단계.

Claims (9)

  1. 초음파 헤드(10);
    상기 초음파 헤드(10) 일단에 구비되어 환자의 치료부위와 접촉하는 압력 센서(20) 및
    상기 초음파 헤드(10) 타단에 구비되는 디스플레이부(30)를 포함하고,
    상기 디스플레이부(30)는 상기 압력 센서(20)에서 측정되는 압력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 헤드(10)는 타원형 모양인 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초음파 헤드(10)의 지름은 30 mm 내지 100 mm로 마련되는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서(20)는 크리스탈 재질로 마련되는 접촉부(40)의 내부에 마련되는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부(30)는 LED인 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    본체부(50);
    상기 본체부(50)와 상기 초음파 헤드(10)를 연결하는 케이블(90) 및
    상기 본체부(50)에 마련되는 인터페이스부(60)를 더 포함하고,
    상기 인터페이스부(60)는 외부단말기(95)로 초음파 헤드(10)의 정보를 전송하는 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 초음파 헤드(10)의 정보는 압력 정보, 압력의 지속 시간 정보, 초음파 진동 정보로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 정보인 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 헤드(10)에 마련되는 경고부(70)를 더 포함하고,
    상기 경고부(70)는 기 설정된 압력 이상의 압력이 발생하는 경우 사용자에게 알람하는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 헤드(10)에 마련되는 띠 형상의 미끄럼 방지 패드(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 초음파 헤드.
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