KR20180085948A - 근접 센서를 이용한 고주파 자극기 - Google Patents

Abstract

고주파 자극기는 고주파 신호를 발생시키기 위한 RF 제너레이터, 상기 RF 제너레이터로부터 고주파 신호를 공급받아 사용자의 인체 표면에 상기 고주파 신호를 인가하는 전극이 설치된 고주파 핸드피스, 상기 고주파 핸드피스의 전단에 배치되어 상기 전극에 공급되는 전원을 제어하는 근접 센서 및 중성 전극으로서 상기 RF 제너레이터와 전기적으로 연결되며 상기 사용자의 인체 표면에 접촉되는 접지 패드를 포함한다.

Description

근접 센서를 이용한 고주파 자극기 {RADIO-FREQUENCY STIMULATOR USING PROXIMITY SENSOR}

본 발명은 고주파 자극기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 고주파 전류를 인가하여 생체 열(심부 열)을 발생시킴으로써 근골격계의 통증 완화 및 피부 미용 분야의 지방 분해 목적으로 사용되는 고주파 자극기에 관한 것이다.

일반적으로 인체에는 다수의 경혈이 있는데, 이러한 경혈점에 지압 또는 마사지를 하게 되면 세포가 방어를 위해 열을 발산하고, 노폐물을 외부로 배출하며, 이로 인해 경혈점이 뚫리게 된다.

최근 이러한 치료법이 발전하고 있는데, 헬륨램프, 적외선램프와 같은 물리치료기나 환부를 가압하며 찜질하는 온열치료기 및 고주파를 이용한 고주파 자극기 등이 널리 이용되고 있다.

그 중 고주파 자극기는 고주파 자극기는 고주파 핸드피스 내부에 전극을 통하여 고주파 전류를 인체에 통전하면 조직에서 열이 발생한다. 이를 심부열이라고 한다. 이는 고주파수의 전기 에너지가 가해지면 전류의 방향이 바뀔 때마다, 조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되어 회전운동, 뒤틀림, 충돌운동에 의해 생체열을 발생시키기 때문이다. 감각신경 및 운동신경을 자극하지 않는 고주파 전류는 인체 내 불편함이나 근 수 축을 일으키지 않으면서 신체 조직 안의 특정부위를 가열 할 수 있다.

생체 열에너지로 변환된 고주파수의 에너지는 조직의 온도를 상승시켜 세포의 기능을 증진시키고 혈류량을 증가시키는 등의 역할을 한다.

이에 종래에 고주파 자극기는 고주파 핸드피스에 고주파를 발생시켜 치료하였다.

종래의 고주파 자극기에는 고주파 핸드피스에 전원이 공급 또는 차단되는 기능이 개발되지 않은 실정이다. 그리하여, 사용자에게 고주파 자극 시술 시, 시술자에 의해 고주파 핸드피스가 이탈하여 사용자 피부와 고주파 핸드피스가 접촉하는 면적이 감소하면서 화상 또는 스파크가 발생하여 사용자에게 부작용을 초래 하는 문제가 있었다.

이러한 고주파 자극기와 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0065395호에서는 고주파와 피부 조직과의 접촉면적을 확인하는 기술을 개시하고 있으나, 보다 정밀한 접촉 면적 제어를 위해 고주파 핸드피스의 전원 공급/차단 제어에 대한 개발의 필요성은 여전한 상황이다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0065395호 대한민국 등록특허 제10-1607299호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 고주파 핸드피스에 근접 센서를 장착하여 고주파 핸드피스가 인체 피부 표면에 센서 범위 내에 인접할 때만 고주파 자극을 인가하는 고주파 자극기에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 고주파 자극기는 고주파 신호를 발생시키기 위한 RF 제너레이터, 상기 RF 제너레이터로부터 고주파 신호를 공급받아 사용자의 인체 표면에 상기 고주파 신호를 인가하는 전극이 설치된 고주파 핸드피스, 상기 고주파 핸드피스의 전단에 배치되어 상기 전극에 공급되는 전원을 제어하는 근접 센서 및 중성 전극으로서 상기 RF 제너레이터와 전기적으로 연결되며 상기 사용자의 인체 표면에 접촉되는 접지 패드를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 전극에 인가되는 전압의 범위는 ?? 1kV 내지 +1kV일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전극에 인가되는 전압의 파형은 정현파(sinusoidal wave)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 근접 센서는 복수개로 형성되며, 상기 근접 센서들은 일정 간격 이격되거나, 각각 소정의 각도를 형성하며 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 근접 센서들을 통해 상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체의 접촉 상태를 센싱할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고주파 신호의 범위는 0 내지 10 MHz일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체 의 거리가 상기 근접 센서의 측정 거리 범위 내에 있는 경우, 상기 전극에 전원이 공급되며, 상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체의 거리가 상기 근접 센서의 측정 거리 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 전극에 전원이 차단될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 근접 센서의 측정 거리 범위는 0 내지 10mm일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 고주파 자극기 시술 시, 인체 피부 표면에 인접할 때만 고주파 자극을 인가함으로써, 스파크에 의해 발생할 수 있는 사용자의 화상 및 전기적 충격을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고주파 자극기를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 고주파 자극기의 고주파 핸드피스를 도시한 모식도이다.
도 3a는 도 2의 고주파 핸드피스가 근접 센서 범위 내에 있어 출력 전극이 작동 되는 상태를 도시한 모식도이다.
도 3b는 도 2의 고주파 핸드피스가 근접 센서 범위 외에 있어 출력 전극이 작동 되지 않는 상태를 도시한 모식도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 도 2의 고주파 핸드피스가 복부, 다리 관절용 및 팔 관절용으로 용도에 따라 사용되는 것을 도시한 모식도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 고주파 자극기를 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1의 고주파 자극기의 고주파 핸드피스를 도시한 모식도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 고주파 자극기(10)는 RF 제너레이터(100), 고주파 핸드피스(200), 접지 전극(300) 및 근접 센서(400)를 포함한다.

본 실시예에 따른 상기 고주파 자극기(10)는 고주파를 발생시켜 수술 후 부종 완화와 무리한 운동이나 노동으로 인한 근육 타박상으로 사용자의 신체에 발생하는 통증을 완화시키고, 열을 발생시켜 사용자의 신체에 냉증으로 발생하는 혈관수축과 교감신경의 작동으로 혈액순환이 원활하지 못하여 발생하는 면역기능의 이상 현상을 방지한다.

그리고, 다양한 요인들로 발생할 수 있는 상처들의 회복의 촉진이 가능하다.

인체에 고주파 전류가 인가되면 조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되어 회전운동, 뒤틀림, 출동에 의해 생체 열을 발생한다. 이를 심부 열이라 한다.

따라서, 상기 고주파 자극기(10)는 고주파를 통한 심부 열의 발생 작용으로 사용자 인체의 혈액순환을 증진시켜 면역력을 높여주고, 신체에 발생하는 각종 통증들을 완화시켜며, 사용자의 신체에 발생한 상처들의 회복을 촉진하게 된다. 특히, 근골격계의 통증 완화 및 피부 미용 분야의 지방 윤해 목적으로 사용될 수 있다.

상기 RF 제너레이터(100)는 고주파 RF 신호(고주파 신호)를 생성하여 고주파 핸드피스(200)에 제공하는 기능을 한다. 일반적인 RF 신호 출력원(미도시)은 미약한 신호를 발생시키므로 상기 RF 제너레이터(100)는 상기 RF 신호 출력원의 신호를 증폭하여 RF 전송 케이블(150)에 제공하게 구성된다.

한편 이때, 상기 고주파 신호의 범위는 0 내지 10 MHz일 수 있다.

상기 RF 전송 케이블(150)은 RF 제너레이터(100)에서 제공되는 고주파 RF 신호를 후술하는 고주파 핸드피스(200)에 설치된 전극(250)에 제공하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 RF 전송 케이블(150)은 전송선 역할을 하는 일반적인 케이블이 사용될 수 있으며, 동축 케이블이 사용될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고주파 자극기(10)는 고주파 핸드피스(200)를 자유롭게 이동시켜야 하므로, 플렉서블(Flexible) 동축 케이블을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 여기서, 상기 RF 전송 케이블(150)의 특성 임피던스는 50ohm 내지 75ohm의 범위를 가지는 케이블이 사용될 수 있다.

상기 고주파 핸드피스(200)는 원뿔 형태로 형성되고, 상기 RF 전송 케이블(150)의 단부에 연결되어, 사용자가 파지한 후 환부에 고주파 시술을 하게 구성될 수 있다.

상기 고주파 핸드피스(200)의 선단부에는 환부의 표피에 접촉되어 상기 RF 제너레이터(100)에서 발생되는 고주파 신호를 환부에 인가하는 전극이 설치된다.

즉, 상기 전극(250)은 피부에 밀착되어 환부에 상기 RF 전송 케이블(150)로부터 전송되는 고주파전력을 조사하는 기능을 한다.

따라서, 환부로 조사되는 고주파를 통해 조직을 구성하는 분자들이 진동하면서 서로 마찰하게 되며 그 결과 해당 신체조직에서 열이 발생한다.

상기 전극(250)은 평면에서 보는 경우 납작한 원형 또는 측면에서 보는 경우 봉의 형상 중에서 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전극(250)은 교체사용이 가능한 것으로, 상기 형상들 외에도 막대의 형상, 오뚝이의 형상 등을 포함하여 여러 형상의 전극을 환부의 특징에 맞게 바꾸어가며 사용하는 것이 가능하다.

나아가, 상기 전극(250)에 인가되는 전압의 범위는 ?? 1kV 내지 +1kV일 수 있다. 상기 전압의 파형은 정현파(sinusoidal wave)이며, 이는 삼각함수로부터 조합되는 파형을 의미한다.

한편, 상기 접지패드(300)는 중성전극으로서 전선(170)을 통해 상기 RF 제너레이터(100)와 연결된다. 상기 접지패드(300)는 상기 전선(170)을 통해 전류가 인가될 수 있다.

본 실시예에 따른 고주파 자극기(10)에 따르면, 상기 고주파 핸드피스(200)에 근접 센서(400)를 구비하여 시술자가 환자의 환부(인체)를 치료하는 과정에서 상기 고주파 핸드피스(200)와 환부 간의 근접 거리를 정확하게 측정할 수 있다.

상기 근접 센서(400)는 상기 고주파 핸드피스(200)의 전단부에 원형 구조로 형성되며 환자의 인체에 초음파 신호를 발생하여 공기 중으로 전파한다.

전파된 상기 초음파 신호는 환자의 인체 표면에서 반사되어 그 중의 일부가 상기 고주파 핸드피스(200) 내에 형성된 수신부(미도시)에서 감지된다.

따라서, 상기 근접센서(400)는 초음파 신호를 발생한 시간과 초음파 신호를 감지한 시간의 차이를 이용하여, 상기 고주파 핸드피스(200)와 환부와의 거리를 계산할 수 있다.

도 3a는 도 2의 고주파 핸드피스가 근접 센서 범위 내에 있어 출력 전극이 작동 되는 상태를 도시한 모식도이다. 도 3b는 도 2의 고주파 핸드피스가 근접 센서 범위 외에 있어 출력 전극이 작동 되지 않는 상태를 도시한 모식도이다.

먼저 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 근접 센서(400)는 상기 고주파 핸드피스의 전단부에 4개로 구성될 수 있으며, 개수를 한정하는 것은 아니다.

이와 같이, 상기 근접 센서(400)는 복수개로 형성될 수 있으며 상기 근접 센서(400)들은 일정 간격 이격되어 설치된다. 또한, 상기 근접 센서(400)들 각각은 소정의 각도를 형성하며 배치될 수 있다.

한편, 고주파 시술 중 고주파 전력을 인체(30)에 인가하기 위해 상기 고주파 핸드피스(200) 및 상기 접지패드(300)를 인체(30)에 접촉한다.

이 때, 상기 근접 센서(400)가 상기 인체(30)와의 거리를 계산하여, 상기 고주파 핸드피스(200)와 상기 인체(30) 간 거리가 근접 센서의 측정 거리 범위(500) 내에 있다고 판단되면 상기 고주파 핸드피스(200)의 전극(250)에 전원을 공급하여, 상기 전극(250)에서 상기 인체(30)에 고주파를 인가하도록 한다.

한편 이 경우, 상기 근접 센서의 측정 거리 범위(500)는 0 내지 10mm로, 상기 근접 센서(400)에 기설정될 수 있다.

이와 달리, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 고주파 핸드피스(200)가 시술자의 실수로 인해 상기 근접 센서의 측정 거리 범위(500) 내를 벗어나는 경우, 상기 근접 센서(400)는 상기 고주파 핸드피스(200)의 전극(250)에 공급되는 전원을 차단하여, 상기 전극(150)에서 상기 인체(30)로 고주파 신호가 인가되지 않도록 한다.

한편, 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 도 2의 고주파 핸드피스가 복부용, 다리 관절용 및 팔 관절용으로 용도에 따라 사용되는 것을 도시한 모식도들이다.

본 실시예에 따른 고주파 자극기(10)는 복부, 관절을 포함한 인체의 다양한 부위를 자극하고 치료할 수 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 고주파 핸드피스(200) 및 상기 접지 패드(300)를 환자의 복부(31)에 접촉하여, 상기 환자의 복부(31)에 고주파를 발생시켜 따듯한 열을 제공할 수 있고, 열을 발생시킴으로써 복부(31)의 지방 분해 효과를 나타낼 수 있다.

또한 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 고주파 핸드피스(200)를 환자의 무릎(32) 관절에 접촉하고 상기 접지 패드(300)를 환자의 발에 접촉하고, 환자의 무릎(32) 상처에 고주파를 인가하여 상처를 빠르게 아물게 할 수 있다.

또한 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 고주파 핸드피스(200)를 팔뒤꿈치(33) 관절에 접촉하고 상기 접지 패드(300)를 환자의 팔에 접촉하고, 환자의 팔뒤꿈치(33) 상처에 고주파를 인가하여 통증을 완화시키고 팔뒤꿈치(33) 상처 회복을 촉진시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 고주파 자극기 시술 시, 인체 피부 표면에 인접할 때만 고주파 자극을 인가함으로써, 스파크에 의해 발생할 수 있는 사용자의 화상 및 전기적 충격을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 고주파 자극기 30: 인체
100: RF 제너레이터 150: RF 전송 케이블
170: 전선 200: 고주파 핸드피스
300: 접지 패드 400: 근접 센서

Claims (8)

1. 고주파 신호를 발생시키기 위한 RF 제너레이터;
   상기 RF 제너레이터로부터 고주파 신호를 공급받아 사용자의 인체 표면에 상기 고주파 신호를 인가하는 전극이 설치된 고주파 핸드피스;
   상기 고주파 핸드피스의 전단에 배치되어 상기 전극에 공급되는 전원을 제어하는 근접 센서; 및
   중성 전극으로서 상기 RF 제너레이터와 전기적으로 연결되며 상기 사용자의 인체 표면에 접촉되는 접지 패드를 포함하는 고주파 자극기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극에 인가되는 전압의 범위는 ?? 1kV 내지 +1kV인 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전극에 인가되는 전압의 파형은 정현파(sinusoidal wave)인 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 근접 센서는 복수개로 형성되며,
   상기 근접 센서들은 일정 간격 이격되거나, 각각 소정의 각도를 형성하며 배치되는 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 근접 센서들을 통해 상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체의 접촉 상태를 센싱하는 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 고주파 신호의 범위는 0 내지 10 MHz인 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체의 거리가 상기 근접 센서의 측정 거리 범위 내에 있는 경우, 상기 전극에 전원이 공급되며,
   상기 고주파 핸드피스와 상기 사용자의 인체의 거리가 상기 근접 센서의 측정 거리 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 전극에 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 근접 센서의 측정 거리 범위는 0 내지 10mm인 것을 특징으로 하는 고주파 자극기.

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