KR20180117765A - 초점 조절이 용이한 체외 치료기 - Google Patents

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Abstract

본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따라, 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간과, 상기 매질 충진 공간에 접하여 충격파를 외부로 전달하도록 형성되는 멤브레인면을 포함하는 하우징; 상기 충격파를 생성하여 초점 영역에 집속시키는 오목한 형태의 충격파 발생부-매질 충진 공간 내부에 형성되어 상기 생성된 충격파가 상기 멤브레인면을 통과하도록 배치됨-; 및 상기 초점 영역을 조절하기 위해서 상기 충격파 발생부를 상기 매질 충진 공간 내에서 사전 결정된 방향으로 이동시키는 이동부;를 포함하는 체외 치료기를 제공할 수 있다.

Description

초점 조절이 용이한 체외 치료기{EXTRACORPOREAL THERAPY DEVICE WITH EASY ADJUSTING FOCUS}
본 발명은 체외 치료기에 관한 것으로, 구체적으로 초점 조절이 용이한 체외 충격파 치료에 이용되는 장치에 관한 것이다.
충격파(shockwave)는 다양한 방법으로 매우 짧은 시간 동안에 강한 압력을 가진 파형을 만들고, 이를 이용해 손상된 조직에 자극을 가해 치료 효과를 유발하게 된다.
체외 충격파 치료(Extracorporeal Shock Wave Therapy, ESWT)는 발생 원리에 따라 크게는 집중형(focus type)과 방사형(radial type)으로 나뉜다.
집중형은 집진판을 통해 충격파를 한 지점으로 모으는 방식이고, 방사형은 진자 등을 이용해 공기를 압축해 충격파를 발생하는 방식으로, 공압형(pneumatic type)이라고도 한다. 집중형은 한 지점으로 충격파를 모아서 자극을 가하기 때문에 강한 충격파를 생성할 수 있고, 방사형은 충격파 발생 부위로부터 방사형으로 퍼져 나가는 형태이므로 거리가 멀어짐에 따라 충격파의 강도가 점차 약해지는 특성이 있다.
집중형은 충격파를 발생시키는 방식에 따라 전기수력식(electrohydraulic), 전기자기식(electromagnetic), 압전식(piezoelectric)으로 구분되는데, 그 중 전기자기식이 가장 안정적으로 일정한 충격파를 발생시킬 수 있어 연구에 많이 사용되며, 임상 효과도 좋은 것으로 알려져 있다.
전기수력식은 전기 스파크를 일으켜 발생시킨 파를 집진판에서 반사시켜 한 지점에 모으는 방식이고, 전기자기식은 자기장에 의해 생성된 충격파를 한 지점으로 모아서 치료하는 방식이다.
압전식은 작은 크기의 입전소자에서 발생된 충격파를 한 지점에 모아서 치료하는 방식이다. 집중형은 기기마다 초점거리가 일정하게 고정돼 있기 때문에 병변의 깊이에 따라 패드의 두께를 조절하며 치료해야 하는 불편함이 있다. 또한 충격파의 특성상 날카롭고 강한 자극으로 인해 환자가 통증과 불편함을 느낄 수 있다.
방사형은 진자 등으로 공기를 압축해 충격파를 만들기 때문에 집중형에 비해 충격파의 강도가 낮아 깊은 병변까지 충격파를 보낼 수 없어 치료 부위가 제한되는 단점이 있다. 집중형의 치료 효과는 주로 세포 수준에서 나타나고, 방사형은 조직 수준에서 나타난다.
본 개시 내용은, 환자의 환부에 충격파를 조사하여 치료 및 시술을 하는 장치에 관한 기술적 특징을 제시하고자 한다.
본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따라, 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간과, 상기 매질 충진 공간에 접하여 충격파를 외부로 전달하도록 형성되는 멤브레인면을 포함하는 하우징; 상기 충격파를 생성하여 초점 영역에 집속시키는 오목한 형태의 충격파 발생부-매질 충진 공간 내부에 형성되어 상기 생성된 충격파가 상기 멤브레인면을 통과하도록 배치됨-; 및 상기 초점 영역을 조절하기 위해서 상기 충격파 발생부를 상기 매질 충진 공간 내에서 사전 결정된 방향으로 이동시키는 이동부;
를 포함하는 체외 치료기를 제공할 수 있다.
본 개시 내용은, 체외 충격파 치료에 이용할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 일부 절개 사시도이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 “체외 치료기”는 충격기(1000), 연결부(1100), 외부기(1200)를 포함하여 지칭될 수 있으나, 편의에 따라 충격기(1000)만을 지칭하는 용어로도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기(2000)의 사시도이다.
본 발명은 환부에 충격파 에너지를 전달하여 환부 치료에 효과적으로 이용되는 체외 치료기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자에게 충격파를 조사하는 부위인 초점 영역을 용이하게 조절할 수 있는 집중형 충격파 치료기(focused shockwave therapy, FSWT)에 관한 것이다.
체외 충격파 치료 방법은 초기에는 충격파의 효과가 단순한 기계적 자극에 의한 것으로 생각되어 주로 쇄석술(lithotripsy)에 사용되었다. 그러나 여러 연구를 통해 체외 충격파 치료 방법은 세포 수준에서 cytokine의 발현 증가 및 줄기 세포 주입 효과와 항박테리아 효과가 보고되어, 다양한 영역으로 그 사용이 확장되고 있다.
일반적으로 체외 충격파 치료법은, 근골격계의 퇴행성 병변, 인대의 파열, 관절 주위에 생긴 석회 생성 등과 같은 통증을 느끼는 시술 부위에 체외 치료기를 접촉시켜 반복적으로 충격파를 체내로 전달함에 따라, 병변 부위에 일시적인 미세 손상을 일으켜 신행 혈관의 생성을 유도하고 혈류공급을 증가시킴으로써 병변 조직의 치유를 촉진시키는 치료법이다.
체외 충격파 치료(Extracorporeal Shock Wave Therapy, ESWT)는 발생 원리에 따라 크게는 집중형(FSWT)과 방사형(RSWT)으로 나뉜다.
집중형은 집진판을 통해 충격파를 한 지점으로 모으는 방식이다. 방사형은 진자 등을 이용해 공기를 압축해 충격파를 발생하는 방식으로, 공압형(pneumatic type)이라고도 한다. 집중형은 한 지점으로 충격파를 모아서 자극을 가하기 때문에 강한 충격파를 생성할 수 있다. 방사형은 충격파가 발생 부위로부터 방사형으로 퍼져 나가는 형태이므로, 충격파의 강도가 거리가 멀어짐에 따라 점차 약해지는 특성이 있다.
충격파가 전도율이 낮은 공기를 통과하여 감쇠되는 것을 방지하기 위해, 치료기는 환자의 환부에 접하여 사용된다. 이때, 충격파가 집속되는 초점 영역을 조정하기 위해서 겔 패드(Gel pad)가 사용된다. 겔 패드는 내부에 충격파를 전달할 수 있는 매질을 포함하고, 생성된 충격파를 원하는 방향으로 굴절시킬 수 있도록 일정한 형상을 가진다. 겔 패드의 일정한 형상은 오직 하나의 초점 영역으로만 충격파를 집속할 수 있다. 따라서 초점 영역을 조정하기 위해서 사용자는 다른 형태의 겔 패드를 일일이 교체해야하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 충격기(1000)와 외부기(1200), 그리고 충격기(1000)와 외부기(1200) 간에 신호 및 전력, 냉매 등이 공급되도록 하는 연결부(1100)를 포함할 수 있다. 다만 이러한 구성은 사용방법 및 제조방식 등에 따라 일부 변경될 수 있으며, 일부 구성요소는 다른 구성요소와 치환되거나 생략될 수도 있다. 예를 들어, 외부기(1200)는 충격기(1000)에 포함될 수도 있고, 이경우에 연결부는 생략될 수도 있다.
본 발명은 종래의 FSWT의 초점 조절이 불편한 문제점을 해결하면서 효율적인 충격파 치료 방법을 제공하기 위한 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로 충격기(1000)는 충격파 발생기를 이동시키면서 초점 영역을 조정할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 또한 충격기(1000)는 매질이 충진된 내부 공간에 충격파 발생기가 배치되는 구성을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 충격파 발생기가 초점 영역을 조절하기 위해 이동될 때 매질이 쉽게 다른 공간으로 이동하도록 하여, 체외 치료기(2000)의 구조를 단순화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기(2000)를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간(211)과, 상기 매질 충진 공간에 접하여 충격파를 외부로 전달하도록 형성되는 멤브레인면(212)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 충격파를 생성하여 초점 영역에 집속시키는 오목한 형태의 충격파 발생부(220, 매질 충진 공간 내부에 형성되어 생성된 충격파가 상기 멤브레인면을 통과하도록 배치됨) 및 초점 영역을 조절하기 위해서 충격파 발생부(220)를 매질 충진 공간 내에서 사전 결정된 방향으로 이동시키는 이동부(230)를 포함할 수 있다.
자세히 설명하면, 하우징(210)은 내부에 발생된 충격파를 외부에 전달하기 위해 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간(211)을 포함할 수 있다. 매질 충진 공간(211)의 내부에는 충격파 발생부(220)가 존재할 수 있다. 따라서 충격파 발생부(220)는 매질 충진 공간(211) 내부에서 충격파 전달 매질에 잠긴 상태가 될 수 있다.
충격파 전달 매질은 충격파 발생부(220)에서 생성된 충격파를 전파시킬 수 있는 임의의 매질로서, 증류수, 오일 등의 충격파의 전달에 용이한 액체일 수 있다. 매질로 증류수나 오일 등을 사용하는 경우에 감쇠계수가 매우 낮아 충격파의 감쇠가 거의 발생되지 않고 초점 영역까지 잘 집속될 수 있는 이점이 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
충격파 발생부(220)는 매질 충진 공간(211) 내부에서 충격파 매질에 잠긴 상태로 이동부에 의해 이동될 수 있다. 초점 영역은 충격파가 집속되는 지점을 지칭할 수 있다. 충격파 발생부(220)는 충격파를 집속시키도록 오목한 형태로 형성될 수 있고, 충격파는 충격파 발생부(220)의 오목한 형태에 의해 기하학적으로 초점 영역에 집속될 수 있다. 충격파 발생부(220)의 오목한 형태는 고정될 수 있으므로, 초점 영역은 일정할 수 있다. 초점 영역을 이동시키기 위해서 체외 치료기(2000)를 환자의 환부에서 멀리 위치시키는 경우에, 충격파는 전도율이 낮은 공기를 통과하게 되고, 많이 감쇠되게 된다. 따라서 종래의 집중형 체외 충격파 치료기는 일정한 형태를 가지는 여러 겔 패드를 교체하면서 사용된다. 본 발명의 체외 치료기(2000)는 매질 충진 공간 내부에 배치된 충격파 발생부를 일정한 방향으로 이동시켜 초점 영역을 쉽게 조절할 수 있다.
충격파 발생부(220)가 매질 충진 공간(211) 내부에서 이동되는 경우에, 충격파 전달 매질은 충격파 발생부(220)가 이동하면서 생긴 빈 공간으로 이동할 수 있다. 매질 충진 공간(211)은 충격파 발생부(220)가 충격파 전달 매질에 의해 잠기 상태가 되도록 충분한 공간으로 형성될 수 있다. 따라서 본 발명은 체외 치료기(2000)는 충격파 발생부(220)가 이동하면서 압력을 받는 충격파 전달 매질이 쉽게 빈 공간으로 이동할 수 있는 간단한 구조로 제조될 수 있다. 따라서 본 발명은 별도의 충격파 전달 물질이 이동할 수 있는 통로를 형성하기위해 제조 과정이 복잡해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 초점 영역을 조절하기 위해서 충격파 발생부를 매질 충진 공간 내에서 사전 결정된 방향으로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다. 여기서 사전 결정된 방향은 초점 영역과 오목한 형태의 출격파 발생부의 중심을 통과하는 종축일 수 있다. 충격파 발생부(220)는 상기 종축을 따라 이동부(230)에 의해 전후로 움직이면서 초점영역을 종축 상에서 이동시킬 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 사전 결정된 방향은 다양하게 정해질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 이동부(230)는 동력을 제공하는 구동부(231), 충격파 발생부를 사전 결정된 방향으로 이동하도록 하는 유도부(232), 충격파 발생부에 연결되어 지지하는 지지부(233)를 포함할 수 있다.
자세히 설명하면, 구동부(231)는 전원부(1220)로부터 전력을 공급받아 전기에너지를 운동에너지로 변환할 수 있다. 구동부(231)는 모터, 펌프 등 다양한 동력원을 포함할 수 있다. 구동부(231)는 변환된 운동에너지를 이용하여 충격파 발생부(220)를 이동시킬 수 있다.
유도부(232)는 몸체부(213) 내부에 형성된 공간에 맞물리게 형성되어 일정한 방향으로 이동할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 유도부(232)는 원통형으로 형성될 수 있고, 몸체부(213)에 형성된 원통형 구멍에 끼워져 충격파 발생부(220)를 전후로만 이동하게 할 수 있다. 유도부(232)와 몸체부(213)가 접하는 부분은 마찰을 줄이기위해 이격되는 공간을 형성할 수 있고, 이격되는 공간은 이동을 원할하게 하는 윤활유가 채워질 수 있다. 유도부(232)의 내부는 관통되게 형성될 수 있고, 외부기(1200)로부터 전력이나 냉매를 공급받을 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
지지부(233)는 충격파 발생부(220)에 연결될 수 있다. 지지부(233)는 구동부에서 생성된 동력을 전달하여 충격파 발생부(220)를 이동시킬 수 있다. 지지부(233)는 내부에 냉매나 전력이 전달될 수 있는 공간을 형성할 수 있고, 형성된 공간은 충격파 발생부(220)에 냉매나 전력을 전달하는데 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 지지부(233)는 충격파 발생부(220)의 형태에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 하우징(210)은 몸체부(213)를 포함할 수 있다. 몸체부(213)는 체외 치료기(2000)에 포함되는 컴포넌트들을 수용하도록 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 몸체부(213)는 사용자의 용이한 사용을 돕기 위한 손잡이부를 포함할 수 있으며, 몸체부(213)와 맞물려 매질 충진 공간(211)을 형성하는 멤브레인면(212)을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
멤브레인면(212)은 충격파 발생부(220)에서 생성된 충격파를 외부에 전달할 수 있다. 멤브레인면(212)은 충격파를 잘 전달할 수 있는 얇은 금속판으로 구성될 수 있다. 멤브레인면(212)은 얇은 금속판을 지지하고, 몸체부(213)와 연결될 수 있는 테두리부를 포함할 수 있다. 테두리부는 플라스틱, 강철, 알루미늄, 유리섬유, 카본, 섬유 강화플라스틱(FRP) 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
몸체부(213)는 충격기(1000)를 구성하는 컴포넌트들을 수용할 수 있도록 일정한 수용 공간이 형성될 수 있다. 또한, 상기 수용 공간에는 컴포넌트들의 동작이 가능하도록 하는 이동 공간 또한 포함될 수 있다. 예를 들어, 몸체부(213)는 충격파 발생부(220) 및 이동부(230)가 이동될 수 있도록 형성된 통로를 포함할 수 있다. 또한 몸체부(213)는 냉매나 전원선이 통과할 수 있도록 내부가 관통되는 구성을 포함할 수 있다.
몸체부(213)는 예를 들어, 플라스틱, 강철, 알루미늄, 유리섬유, 카본, 섬유 강화플라스틱(FRP) 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 몸체부(213)는 절연성 물질로 코팅될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(210)은 포함된 컴포넌트들이 일체로 구성될 수 있다. 또한 하우징(210)은 내부에 수용된 컴포넌트들의 교체나 수리의 용이함을 위해 쉽게 분리될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은 적어도 하나 이상의 하우징 컴포넌트(212 및213)로 나누어져 결합 및/또는 분리될 수 있다.
추가적으로, 체외 치료기(2000)는 하우징 컴포넌트(212, 213)들의 결합 및/또는 분리를 용이하게 하기 위한 체결부(미도시)를 가질 수 있다. 상기 체결부는, 원터치 체결 방식, 원푸시 체결 방식, 끼움 체결 방식, 회전 체결 방식, 스냅 체결 방식, 슬라이드 체결 방식 및 나사 체결 방식 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.
도시되지 않았지만, 하우징(210)은 일측면을 중심으로 피봇(pivot)형식으로 개폐될 수도 있다. 이를 통해 체외 치료기(2000)의 컴포넌트들을 용이하게 교체 및/또는 수리할 수 있다. 예를 들어, 멤브레인면(212)은 몸체부(213)에 돌려서 끼워지거나 분리될 수 있다.
하우징(210)은 일측면에 탄성부재가 부착될 수 있다. 이러한 탄성부재는 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 고무 및/또는 실리콘을 포함할 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하우징(210)의 몸체부(213)에 포함되는 손잡이부는 실리콘 부재 등을 더 포함할 수 있다. 손잡이부는 체외 치료기(2000)를 사용할 때의 그립감을 향상시키고 사용자의 손에서 미끄러짐을 방지할 수도 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라 하우징(210)의 외면은 하우징(210)의 내면과 동일한 부재로 이루어질 수 있다. 또는 하우징(210)의 외면은 하우징(210)의 내면과 상이한 부재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)의 내면을 구성하는 소재는 탄성부재로, 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘 등과 같은 탄성을 가진 합성수지 등이 선택될 수 있다. 나아가, 하우징(210)의 외면을 구성하는 소재는 플라스틱 재질과 같은 경화성 부재 또는 가소성 부재로 이루어질 수 있다. 전술한 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시일 뿐이며, 하우징(210)의 외면 및/또는 내면은 다양한 소재들로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 충격파 발생부(220)는 충격파를 생성하여 초점 영역에 집속시키는 오목한 형태일 수 있다. 충격파 발생부(220)는 매질 충진 공간 내부에 형성될 수 있다. 충격파 발생부(220)는 생성된 충격파가 상기 멤브레인면을 통과하도록 배치될 수 있다.
충격파 발생부(220)는 에너지 출력 방식으로 압전소자식 (piezoelectric), 전기 수력식(electro hydraulic), 전자기식(electromagnetic)을 사용할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시 예에서, 충격파 발생부(220)는 충격파를 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 집속판, 집속판에 부착되고 펄스 압력파를 이용하여 충격파를 생성하는 복수의 압전소자를 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 충격파 발생부(220)는 반구형의 집속판과 복수의 압전소자를 포함할 수 있다. 집속판의 곡면에는 복수의 압전소자가 부착될 수 있다. 충격파 발생부(220)가 전원부(1220)를 통해 다수의 압전소자에 순간적으로 전원을 공급하면, 각각의 압전소자는 짧은 펄스 압력파를 발생시킬 수 있다. 발생된 압력파는 집속판을 통해 초점 영역에 집속되어 치료나 시술에 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 충격파 발생부(220)는 충격파를 반사하여 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 반사판, 충격파 발생부의 내부 중앙에 형성되어 전자기장에 의한 진동을 이용하여 충격파를 생성하는 충격파원을 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 충격파원은 원형의 강한 세라믹으로 형성될 수 있는 전기코일을 구비한 원형의 지지체, 절연포일 및 금속 멤브레인을 포함할 수 있다. 전기코일은 전원부(1220)에 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 충격파원은 전원부(1220)에 의해 약 10 내지 20kA의 전류가 인가되면 렌쯔의 법칙에 의해 전기코일과 금속 멤브레인 사이에 전자기력, 즉 반발력을 발생시킬 수 있다. 발생된 반발력은 금속 멤브레인을 진동시킬 수 있다. 금속 멤브레인의 진동은 주변의 유체에 금속 멤브레인 형태에 따른 충격파를 생성한다. 생성된 충격파는 오목한 형태의 반사판에 의해 초점 영역에 집중되어 치료 및 시술에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 충격파 발생부(220)는 충격파를 반사하여 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 반사판, 충격파 발생부의 내부 중앙에 형성되어 스파크 발생을 이용하여 충격파를 생성하는 충격파원을 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 충격파 발생부(220)는 반구형의 반사판를 포함할 수 있고, 반사판에는 실제로 파장을 발생시키기 위한 전극이 설치될 수 있다. 이 전극은 전력을 공급받기 위해 전원부(1220)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 물속에 배치되는 전극의 양단은 전압이 인가되면 스파크 방전을 일으킬 수 있다. 스파크 방전이 발생되면, 물 속에 압력파가 스파크 방전에 의해 발생되며, 구형의 파원이 형성된다. 구형의 파원은 퍼져나가면서 반사판에서 반사되거나 또는 직접 초점 영역으로 집중되어 충격파를 생성할 수 있다. 생성된 충격파는 치료기를 환자가 원하는 환부로 향하게 하여 초점 영역에 조사됨으로써 치료 또는 시술에 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 체외 치료기(2000)의 동작을 제어하는 제어부(1210), 충격파 발생부에 전력을 공급하는 전원부(1220), 체외 치료기가 과열되는 것을 방지하는 냉각부(1230)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(1210)는 외부기(1200)에 포함될 수 있다. 사용자의 입력을 받아 충격파의 강도 등을 조절하거나, 도시하지 않았지만 각종 정보를 수집하여 디스플레이부에 제공할 수 있다. 또한 체외 치료기가 오류에 의해 과열되는 경우에, 제어부(1210)는 전원을 차단하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 전원부(1220)는 외부기(1200)에 포함될 수 있고, 연결부(1100)를 통해 충격기(1000)에 연결될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 전원부(1220)는 충격기(1000) 내부에 포함될 수도 있으며, 이 경우에 연결부(1100)는 생략될 수 있다.
전원부(1220)는 도시되지 않은 일반적인 상업용 전원 공급 장치로부터 공급받은 전력을 충격파 발생에 적합하게 조절하여 충격파 발생부(220)에 공급하는 구성을 포함할 수 있다. 또한 전원부(1220)는 그외에도 체외 치료기(2000)의 다양한 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 냉각부(1230)는 외부기(1200)에 포함될 수 있고, 연결부(1100)를 통해 충격기(1000)에 연결될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 냉각부(1230)는 충격기(1000) 내부에 포함될 수도 있으며, 이 경우에 연결부(1100)는 생략될 수 있다.
체외 치료기(2000)는 지속적인 전력 공급과 진동판의 진동에 의한 열의 발생을 효율적으로 해결하기위해 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 냉각부(1230)는 연결부(1100)를 통하여 충격기(1000)에 냉매를 공급할 수 있다. 충격기에 공급된 냉매는 몸체부(213)와 유도부(232)의 내부의 공간을 통과하여 충격파 발생부 주위에 공급될 수 있다.
냉매는 충격파 전달 매질과 같은 성분을 포함할 수 있다. 구체적으로 냉매는 증류수 및 오일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우에 냉매는 매질 충진 공간(211)에 주입될 수 있다. 주입된 냉매는 충격파 발생부(220) 주위를 순환하여 다시 냉각부(1230)로 배출될 수 있다. 배출된 냉매는 다시 냉각부(1230)에서 열을 외부로 방출한 후 다시 매질 충진 공간(211)에 주입될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예로, 냉각부(1230)는 충격파 발생부(220) 주위에 냉매가 통과할 수 있는 복수의 냉매관을 포함할 수 있다.
자세히 설명하면, 냉매는 매질 충진 공간(211)에 주입되지 않고, 충격파 발생부(220) 주위에 배치된 복수의 냉매관(미도시)에 주입되어 열을 흡수할 수 있다. 주입된 냉매는 복수의 냉매관을 통과하여 다시 냉각부(1230)로 회수될 수 있다. 회수된 냉매는 냉각부(1230)에 의해 흡수한 열을 외부로 방출하고, 냉매관을 통과하도록 다시 주입될 수 있다. 냉매관은 다양한 굵기와 형태로 형성될 수 있다. 냉매관이 각 엘리멘트에 연결 또는 통과하는 부위는 누수를 막기위해 실링 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 충격기(1000)와, 제어부(1220)와 외부기(1200)가 하나로 되어 있는 일체형(도시하지 않음)일 수 있다. 또한, 체외 치료기(2000)는 충격기(1000)와 외부기(1200)가 상호 분리된 상태에서 연결부(1100)를 통해 연결되는 분리형이 있을 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 체외 치료기(2000)는 다양한 형태로 제조될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 도3은 압전소자를 이용하여 충격파를 생성하는 체외 치료기(2000)를 도시하고 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 체외 치료기(2000)는 다양한 방식을 사용하여 충격파를 생성할 수 잇다.
본 발명의 일 실시 예에서, 충격파 발생부(220)는 이동부에 의해 사전 결정된 방향으로 이동하면서 초점 영역을 조절할 수 있다. 도 3에서 도시하듯, 이동부(230)에 포함되는 구동부(231)는 몸체부(213)에 고정되어 충격파 발생부(220)를 체외 치료기 중심을 통과하는 중축 방향으로 움직이게 하는 동력을 제공할 수 있다. 자세히 설명하면 유도부(232)는 몸체부(213) 내부에 형성된 원통형 구멍에 맞도록 끼워질 수 있고, 이 경우에 지지부(223)는 구동부(231)로부터 동력을 제공받아 종축 방향을 따라 움직일 수 있다. 따라서 지지부(233)에 연결된 충격파 발생부(220)는 종축을 따라 전진 또는 후진할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 충격파 발생부(220)는 다양한 방향으로 이동될 수 있다.
충격파가 조사되는 초점 영역은 충격파 발생부(220)의 오목한 형태에 따라 일정하게 고정되어 있으므로, 충격파 발생부(220)가 이동하면 초점 영역도 이동하게 된다. 도3의 (a)와 (b)는 충격파 발생부(220)가 이동되어 초점 영역이 조절되는 것을 도시하고 있다. 본 발명의 체외 치료기(2000)는 충격파 발생부(220)를 이동시켜 초점 영역을 쉽게 조절할 수 있어, 충격파를 다양한 환자의 환부로 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 체외 치료기(2000)는 충격파 발생부(220)를 매질 충진 공간(211) 내부에 배치시켜 충격파 전달 매질에 잠긴 상태로 사용할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 충격파 발생부(220)가 종축을 따라 전후로 움직임에 따라 압축되는 매질이 쉽게 빈 공간으로 이동하도록 할 수 있다. 따라서 체외 치료기(2000)는 압축되는 매질을 이동시키기 위한 복잡한 구성을 포함하지 않아, 체외 치료기(2000)의 구조가 단순하게 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 분해도이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 도 4에서 도시하듯, 매질 충진 공간(211)은 멤브레인면(212)과 몸체부(213)가 결합하여 형성될 수 있다. 형성된 매질 충진 공간(211)의 내부에는 충격파 전달 매질이 충진될 수 있다. 또한 매질 충진 공간(211)의 내부에는 충격파 발생부(220)와 이동부(230)가 존재할 수 있다.
체외 치료기(2000)를 구성하는 멤브레인면(212), 충격파 발생부(220), 이동부(230), 몸체부(213)는 하나의 종축을 따라 순서대로 나란하게 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 충격파 발생부(220)는 사전 결정된 방향으로 이동할 수 있고, 따라서 초점영역도 사전 결정된 방향으로 이동할 수 있다. 여기서 사전 결정된 방향은 초점 영역과 오목한 형태의 출격파 발생부의 중심을 통과하는 종축일 수 있다. 충격파 발생부(220)는 상기 종축을 따라 이동부(230)에 의해 전후로 움직이면서 초점영역을 종축 상에서 이동시킬 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 사전 결정된 방향은 다양하게 정해질 수 있다.
구체적으로 설명하면, 지지부(233)에 의해 하나로 연결되는 충격파 발생부(220)와 이동부(230)는 같은 방향으로 움직일 수 있다. 유도부(232)는 실린더 형태로 형성되어, 몸체부(213) 내부에 형성된 원통형 구멍에 끼워질 수 있다. 따라서 충격파 발생부(220)는 주사기와 같이 중심을 통과하는 종축을 따라 전후로 이동할 수 있다. 유도부(232)와 몸체부(213)가 접하는 부분은 마찰을 줄이기위해 이격되는 공간을 형성할 수 있고, 이격되는 공간은 이동을 원할하게 하는 윤활유가 채워질 수 있다. 유도부(232)의 내부는 관통되게 형성될 수 있고, 외부기(1200)로부터 전력이나 냉매를 공급받을 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(210)은 포함된 컴포넌트들이 일체로 구성될 수 있다. 또한 하우징(210)은 내부에 수용된 컴포넌트들의 교체나 수리의 용이함을 위해 쉽게 분리될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은 적어도 하나 이상의 하우징 컴포넌트(212 및213)로 나누어져 결합 및/또는 분리될 수 있다.
추가적으로, 체외 치료기(2000)는 하우징 컴포넌트(212, 213)들의 결합 및/또는 분리를 용이하게 하기 위한 체결부(미도시)를 가질 수 있다. 상기 체결부는, 원터치 체결 방식, 원푸시 체결 방식, 끼움 체결 방식, 회전 체결 방식, 스냅 체결 방식, 슬라이드 체결 방식 및 나사 체결 방식 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.
도시되지 않았지만, 하우징(210)은 일측면을 중심으로 피봇(pivot)형식으로 개폐될 수도 있다. 이를 통해 체외 치료기(2000)의 컴포넌트들을 용이하게 교체 및/또는 수리할 수 있다. 예를 들어, 멤브레인면(212)은 몸체부(213)에 돌려서 끼워지거나 분리될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 일부 절개 사시도이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 도 5에서 도시하듯, 하우징(210)은 내부에 발생된 충격파를 외부에 전달하기 위해 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간(211)을 포함할 수 있다. 매질 충진 공간(211)의 내부에는 충격파 발생부(220)가 존재할 수 있다. 따라서 충격파 발생부(220)는 매질 충진 공간(211) 내부에서 충격파 전달 매질에 잠긴 상태가 될 수 있다.
충격파 전달 매질은 충격파 발생부(220)에서 생성된 충격파를 전파시킬 수 있는 임의의 매질로서, 증류수, 오일 등의 충격파의 전달에 용이한 액체일 수 있다. 매질로 증류수나 오일 등을 사용하는 경우에 감쇠계수가 매우 낮아 충격파의 감쇠가 거의 발생되지 않고 초점 영역까지 잘 집속될 수 있는 이점이 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
충격파 발생부(220)는 매질 충진 공간(211) 내부에서 충격파 매질에 잠긴 상태로 이동부에 의해 이동될 수 있다. 초점 영역은 충격파가 집속되는 지점을 지칭할 수 있다. 충격파 발생부(220)는 충격파를 집속시키도록 오목한 형태로 형성될 수 있고, 충격파는 충격파 발생부(220)의 오목한 형태에 의해 기하학적으로 초점 영역에 집속될 수 있다. 충격파 발생부(220)의 오목한 형태는 고정될 수 있으므로, 초점 영역은 일정할 수 있다. 초점 영역을 이동시키기 위해서 체외 치료기(2000)를 환자의 환부에서 멀리 위치시키는 경우에, 충격파는 전도율이 낮은 공기를 통과하게 되고, 많이 감쇠되게 된다. 따라서 종래의 집중형 체외 충격파 치료기는 일정한 형태를 가지는 여러 겔 패드를 교체하면서 사용된다. 본 발명의 체외 치료기(2000)는 매질 충진 공간 내부에 배치된 충격파 발생부를 일정한 방향으로 이동시켜 초점 영역을 쉽게 조절할 수 있다.
충격파 발생부(220)가 매질 충진 공간(211) 내부에서 이동되는 경우에, 충격파 전달 매질은 충격파 발생부(220)가 이동하면서 생긴 빈 공간으로 이동할 수 있다. 매질 충진 공간(211)은 충격파 발생부(220)가 충격파 전달 매질에 의해 잠기 상태가 되도록 충분한 공간으로 형성될 수 있다. 따라서 본 발명은 체외 치료기(2000)는 충격파 발생부(220)가 이동하면서 압력을 받는 충격파 전달 매질이 쉽게 빈 공간으로 이동할 수 있는 간단한 구조로 제조될 수 있다. 따라서 본 발명은 별도의 충격파 전달 물질이 이동할 수 있는 통로를 형성하기위해 제조 과정이 복잡해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 체외 치료기(2000)는 충격파 발생부(220)를 매질 충진 공간(211) 내부에 배치시켜 충격파 전달 매질에 잠긴 상태로 사용할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 충격파 발생부(220)가 종축을 따라 전후로 움직임에 따라 압축되는 매질이 쉽게 빈 공간으로 이동하도록 할 수 있다. 따라서 체외 치료기(2000)는 압축되는 매질을 이동시키기 위한 복잡한 구성을 포함하지 않아, 체외 치료기(2000)의 구조가 단순하게 될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 충격파 전달 매질이 충진되는 매질 충진 공간과, 상기 매질 충진 공간에 접하여 충격파를 외부로 전달하도록 형성되는 멤브레인면을 포함하는 하우징;
    상기 충격파를 생성하여 초점 영역에 집속시키는 오목한 형태의 충격파 발생부-상기 충격파 발생부는 매질 충진 공간 내부에 존재하며, 상기 생성된 충격파가 상기 멤브레인면을 통과하도록 배치됨-; 및
    상기 초점 영역을 조절하기 위해서 상기 충격파 발생부를 상기 매질 충진 공간 내에서 사전 결정된 방향으로 이동시키는 이동부;
    을 포함하고,
    체외 치료기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충격파 전달 매질은 충격파 전달에 용이한 매질로 구성되고,
    상기 매질은 증류수 및 오일 중 적어도 하나를 포함하는,
    체외 치료기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사전 결정된 방향은 상기 초점 영역과 상기 충격파 발생부의 중심을 통과하는 종축인,
    체외 치료기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이동부는,
    동력을 제공하는 구동부;
    상기 충격파 발생부를 사전 결정된 방향으로 이동하도록 하는 유도부;
    상기 충격파 발생부에 연결되어 지지하는 지지부;
    를 포함하는,
    체외 치료기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충격파 발생부는,
    상기 충격파를 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 집속판;
    상기 집속판에 부착되고 펄스 압력파를 이용하여 충격파를 생성하는 복수의 압전소자;
    체외 치료기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충격파 발생부는,
    상기 충격파를 반사하여 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 반사판; 및
    상기 충격파 발생부의 내부 중앙에 형성되어 전자기장에 의한 진동을 이용하여 상기 충격파를 생성하는 충격파원;
    를 포함하는,
    체외 치료기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 충격파 발생부는,
    상기 충격파를 반사하여 초점 영역에 집속하는 오목한 형태의 반사판; 및
    상기 충격파 발생부의 내부 중앙에 형성되어 스파크 발생을 이용하여 상기 충격파를 생성하는 충격파원;
    을 포함하는,
    체외 치료기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 체외 치료기는,
    상기 체외 치료기의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 충격파 발생부에 전력을 공급하는 전원부; 및
    상기 체외 치료기에 발생되는 열을 배출시키는 냉각부;
    를 더 포함하는,
    체외 치료기.

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