KR20200083838A - Rf 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 치료장치, RF 치료장치 및 이들의 제어방법에 관한 것으로, RF 에너지를 발생시키는 RF 발생부, 상기 RF 발생부와 RF 회로를 통해 연결되며 체내 조직에 선택적으로 삽입되어 상기 체내 조직에 상기 RF 에너지를 전달하는 복수의 RF 전극 및 상기 체내 조직의 임피던스 특성에 기인한 상기 체내 조직으로 전달되는 RF 에너지의 손실을 감지하는 센싱부를 포함하는 RF 치료장치, RF 치료장치 및 이들의 제어방법을 제공한다.

Description

RF 치료장치 및 이의 제어방법 {A RF TREATMENT APPARATUS AND A METHOD FOR CONTROLLING THAT}

본 발명은 RF 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 RF 전극을 체내에 삽입하여 치료를 수행하는 RF 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

RF 에너지를 이용하여 조직을 치료하는 방식은 조직의 외부 표면에 RF 에너지를 전달하여 조직을 치료하는 접촉 치료 방식과, RF 전극의 일부 또는 전부를 조직 내부에 삽입하여 RF 에너지를 전달하는 침습 치료 방식으로 구분될 수 있다. 이 중 침습 치료 방식은 주로 니들 또는 카테터 등과 세경의 삽입부를 갖는 치료장치를 이용하며, 조직 내부의 타겟 위치까지 삽입한 후 조직 내부에 RF 에너지를 전달하는 방식으로 치료를 진행한다.

이러한 RF 치료 방식은 체내 기관의 병변을 절개하거나 지혈하는 등의 수술적 치료에 주로 이용되어 있다. 최근에는 피부에 니들 형태의 전극을 삽입하여 RF 에너지를 전달함으로써 주름 제거, 흉터 제거, 여드름 치료와 같은 피부 병변 치료의 용도로 사용되고 있으며, 이러한 기술은 공개특허공보 10-2011-0000790호에도 개시되어 있다.

최근 들어, 환자의 통증 경감을 위해 니들의 사이즈가 점차 작아지면서, 니들 단부의 RF 전극을 균일하게 가공하는 공정의 난이도가 매우 높아졌다. 따라서, 생산된 RF 전극의 품질에 다소 편차가 발생할 우려가 있으나, 다만 이러한 편차는 전량에 대해 개별 테스트를 수행하지 않고서는 육안으로 확인하기 어렵다. 이러한 RF 전극의 품질 편차가 발생하면, 동일한 출력의 RF 에너지를 전달하는 경우에도 조직으로 전달되는 에너지가 상이하게 되어 충분한 치료가 이루어지지 않거나 또는 예기치 못한 조직 손상이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은, RF 에너지를 치료함에 있어, 가공 상태가 불량한 RF 전극을 사용하거나, 원하는 스펙과 상이한 RF 전극을 사용하는 경우에도, 이를 감지하고 적합한 RF 에너지를 전달함으로써 정상적인 치료 효과를 볼 수 있는 RF 치료장치 및 이의 제어방뻐을 제공하기 위함이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, RF 에너지를 발생시키는 RF 발생부, 단부에 RF 전극이 형성되고, 체내 조직에 선택적으로 삽입되어 상기 체내 조직에 RF 에너지를 전달하는 삽입부, 상기 체내 조직으로 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 센싱부 및, 상기 센싱부에서 센싱된 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 조정하는 제어부를 포함하는 RF 치료장치를 제공한다.

제어부는 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스와 상기 측정된 임피던스를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 조절한다. 구체적으로, 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 큰 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지가 감소하도록 제어하고, 상기 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 작은 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지가 증가하도록 제어한다.

또는, 제어부는 상기 측정된 임피던스가 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스 구간을 벗어나는 경우, 상기 삽입부가 불량임을 사용자에게 알리도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 RF 전극으로 상기 RF 에너지가 전달되지 않도록 제어할 수 있다.

나아가, 상기 센싱부에서 측정된 임피던스에 근거하여, 상기 RF 전극의 길이 정보를 판단하는 판단부를 더 포함할 수 있다.

RF 발생부는 상기 RF 전극에 대한 정보를 획득하는데 이용되는 테스트 RF 에너지 및 체내 조직을 치료하는데 이용되는 치료용 RF 에너지를 선택적으로 발생할 수 있다. 상기 테스트 RF 에너지는 상기 치료용 RF 에너지 대비 낮은 출력을 갖을 수 있다.

제어부는 최초 삽입 위치에서 테스트 RF 에너지를 조사하여 센싱된 임피던스 정보에 근거하여 치료용 RF 에너지의 파라미터를 결정하고, 이후 삽입 위치에서는 결정된 파라미터를 갖는 치료용 RF 에너지를 전달하도록 RF 발생부를 제어할 수 있다.

한편, 삽입부는 교체 가능하게 구비되며, 상기 제어부는 상기 센싱부에서 센싱되 결과에 근거하여 상기 삽입부가 설정된 모델에 상응하는지 여부를 판단하는 것도 가능하다.

삽입부는 복수의 마이크로 니들을 포함하여 구성되며, 상기 각 마이크로 니들은 표면이 절연 물질로 형성된 몸체로 구성되며, 상기 RF 전극은 상기 몸체의 단부에 형성되는 전도성 물질로 구성될 수 있다. 여기서, 마이크로 니들은 단면 직경이 100 내지 500㎛이고, 상기 전극부의 길이는 0.1 내지 1mm일 수 있다.

한편, 상기한 본 발명의 목적은, 핸드피스를 제 1위치에 위치하는 단계, 상기 제1 위치에 삽입부를 삽입하여 RF 에너지를 전달하는 단계, 상기 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 단계, 상기 획득된 정보에 근거하여 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계, 상기 핸드피스를 제2 위치에 위치하는 단계 및, 상기 결정된 파라미터를 갖는 RF 에너지를 전달하는 단계를 포함하는 RF 치료장치의 제어방법에 의해 달성되는 것도 가능하다.

여기서, RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 측정된 임피던스와 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 결정할 수 있다.

그리고, 제1 위치에 전달되는 RF 에너지는 테스트 RF 에너지이고, 제2 위치로 전달되는 RF 에너지는 치료용 RF 에너지이며, 상기 테스트 RF 에너지는 상기 치료용 RF 에너지보다 출력이 낮을 수 있다.

RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 단계는 상기 RF 전극의 길이 정보를 판단하고, 상기 RF 전극의 길이 정보에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 결정할 수 있다.

본 발명에 의할 경우, RF 전극의 가공 오차가 있는 경우에도 전달되는 RF 에너지를 조절하여 치료를 진행함으로써, 예상치 못한 조직 손상을 방지하고 균일한 품질의 치료를 수행하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 치료장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 RF 치료장치의 핸드피스를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 마이크로 니들을 도시한 도면,
도 4는 도 1의 RF 치료장치의 주요 제어 계통을 도시한 블록도,
도 5는 치료 중 RF 치료 장치와 조직에 형성되는 RF 회로를 개략적으로 도시한 회로도,
도 6은 RF 전극의 길이와 임피던스의 상관 관계를 도시한 그래프,
도 7은 도 1의 RF 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이고,
도 8은 도 7에서 RF 전극을 테스트하는 단계를 상세하게 도시한 순서도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 RF 치료장치 및 이의 제어방법에 대해 구체적으로 설명한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치 관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 그리고, 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장하여 표시될 수 있다. 따라서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.

이하에서, 'RF 치료장치'라 함은 사람을 포함하여 포유류를 치료하기 위한 모든 장치를 포함한다. 치료장치는 병변 또는 조직의 상태를 개선하기 위한 목적으로 RF 에너지를 전달하여 치료하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 아래 실시예에서는 피부 병변을 치료하기 위한 장치를 중심으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 체내 기관 병변을 수술적으로 치료하는 장치를 비롯하여, 다양한 환부에 RF 에너지를 전달하여 사용되는 다양한 장치에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

이하에서, '조직'이라 함은 인간을 포함하는 동물의 다양한 신체 기관을 구성하는 세포의 집합을 의미하며, 피부 조직을 비롯하여, 체내의 다양한 기관을 구성하는 다양한 조직을 포함한다.

이하에서, '삽입부'라 함은 치료장치 중 조직의 내부로 삽입되는 구성을 의미한다. 니들, 마이크로 니들, 카테터와 같이 단부가 뾰족하고 가늘고 긴 구조로 구성되어 조직의 표면을 관통하여 조직 내부까지 삽입되는 다양한 구성을 포함한다.

나아가, 이하에서 RF 회로는 주요한 구성 및 주요한 영향인자를 중심으로 단순화하여 도시하고 설명한다. 따라서, 도시된 내용 또는 언급된 구성 이외에도 다양한 회로 소자가 RF 회로 상에 더 포함될 수 있다. 다만, 상대적으로 영향이 미미하거나 대조군 사이에서 유사한 영향을 미치는 요소들은 설명을 생략하거나, 이에 의한 영향은 없는 것으로 가정하고 설명한다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 치료장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 치료장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 RF 치료장치의 핸드피스를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 RF 치료장치는 본체(100), 사용자가 쥐고 치료를 진행할 수 있는 핸드피스(200)를 포함한다.

본체(100)의 내부에는 RF 발생부(RF generator)(110)가 구비된다. RF 발생부(110)는 치료에 사용되는 RF 에너지를 발생시킨다. RF 발생부(110)는 환자의 체질, 치료 목적, 치료 부위 등에 따라 다양한 파라미터(예를 들어, 출력, 펄스 지속시간, 펄스 간격, 주파수 등)를 갖는 RF 에너지를 발생시킬 수 있다. 본 실시예의 RF 발생부에서 발생되는 RF 에너지는 주로 조직을 치료하기 위한 목적으로 이용된다. 다만, 조직 치료 목적 이외에도 후술할 RF 전극 또는 조직의 특성을 감지하기 위한 용도로 이용될 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 구체적으로 설명한다.

본체(100)의 외면에는 각종 스위치(101) 및 표시부(102)가 구비된다. 스위치(101)는 전원의 온/오프를 비롯하여 치료장치의 동작을 조절하기 위한 구성이며, 표시부(102)는 디스플레이 장치로 구성되어 치료장치의 동작 내용을 비롯한 각종 정보를 표시한다. 이러한 표시부(102)는 터치 스크린으로 구성되어 각종 정보를 디스플레이 함과 동시에 사용자가 표시부(102)를 통해 직접 치료 내용을 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.

핸드피스(200)는 연결부(300)에 의해 본체에 연결된다. 연결부(300)는 핸드피스(200)의 각종 장치가 동작하는데 필요한 전원, 제어신호 등을 본체(100)로부터 전달할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 연결부(300)는 본체(100)의 RF 발생부(110) 및 핸드피스의 전극부와 함께 RF 회로를 구성하며, RF 발생부에서 발생되는 RF 에너지가 핸드피스(200) 측으로 전달되는 경로를 형성한다. 또한, 본체와 핸드피스 중 일측을 통해 사용자가 설정한 정보, 치료 중 센싱된 정보 등도 상기 연결부를 통해 타측으로 전달된다. 이러한 연결부(300)는 각종 신호선, 전원선 등을 포함하는 케이블로 구성되거나, 사용자의 조작에 의해 용이하게 절곡될 수 있는 절곡 구조로 구성될 수 있다.

한편, 핸드피스(200)는 치료 위치에 배치되어 치료를 수행하는 구성으로, 사용자가 손에 쥐고 사용할 수 있는 형태로 구성된다. 핸드피스(200)는 침습 치료를 수행하기 위해 조직 내부에 선택적으로 삽입되는 삽입부(250), 상기 삽입부를 이동시키기 위한 구동부(210), 그리고 삽입부 및 구동부의 동작 내용을 조작하는 위한 핸드피스의 조작부(230)를 포함한다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 핸드피스(200)의 하우징(201) 외면에는 핸드피스 조작부(230) 및 핸드피스 표시부(220)가 구비된다. 핸드피스 조작부(230)는 핸드피스의 온/오프를 조작하거나, 삽입부(250)의 삽입 깊이를 조절하거나, 삽입부(250)를 통해 전달되는 에너지의 크기 등을 조절할 수 있도록 구성된다. 핸드피스의 표시부(220)는 치료 중 필요한 각종 정보를 사용자에게 표시한다. 따라서, 사용자는 핸드피스(200)를 손에 쥔 상태에서 조작부(230)를 조작하여 치료를 진행함과 동시에, 표시부(220)를 통해 치료 내용을 확인할 수 있다.

핸드피스(200)의 내부에는 구동부(210)가 구비된다. 구동부(210)는 삽입부(250)가 조직 내측으로 선택적으로 삽입되고 조직으로부터 인출되도록 상기 삽입부를 이동시키는 구성이다. 이러한 구동부(210)는 솔레노이드, 유/공압 실린더 등의 다양한 리니어 액추에이터, 리니어 모터 등을 이용하여 구성할 수 있다. 일 예로서, 본 실시예의 구동부는 일단에 구비된 출력단(211)을 길이 방향으로 선형 이동시킨다. 출력단(211)의 단부에는 삽입부(250)에 해당하는 복수개의 니들이 배치되며, 출력단이 선형 이동함에 따라 삽입부가 핸드피스의 일단(치료 위치와 접하는 일단)으로 출몰할 수 있다.

삽입부(250)는, 전술한 바와 같이, 조직 표면을 관통하여 조직 내부까지 삽입되는 구성이다. 본 실시예의 삽입부(250)는 조직 삽입이 용이한 복수의 마이크로 니들로 구성되나, 이 이외에도 단수의 니들 구조, 카테터 등과 같은 다양한 구조로 구성될 수 있다. 본 실시예의 마이크로 니들은 각각의 직경이 1000㎛ 이내로 구성된다. 구체적으로, 본 실시예에서는 삽입시 사용자가 느끼는 통증을 감소시키면서도, 삽입 중 니들의 파손 또는 벤딩을 최소화할 수 있도록 마이크로 니들의 직경은 100㎛ 내지 500㎛의 범위에서 결정될 수 있다.

도 3은 도 2의 마이크로 니들을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입부(200)는 몸체(252) 및 상기 몸체의 단부에 형성되는 RF 전극(251)을 포함하여 구성된다. RF 전극은 전술한 RF 회로에 의해 RF 발생부와 연결되며, RF 발생부에서 생성된 RF 에너지는 RF 회로를 따라 RF 전극(251)으로 제공된다. 따라서, RF 전극(251)은 조직에 삽입된 상태에서 조직 내측으로 RF 에너지를 전달한다. 이때, 몸체(252)의 외면은 절연성 물질로 구성되며, RF 전극은 소정 길이(d)만큼 몸체의 단부에서 연장 형성되는 도전성 물질로 구성된다. 여기서, RF 전극의 길이는 0.1mm 내지 1mm 범위로 형성될 수 있으며, 피부를 치료하는 경우 피부 조직층의 두께를 고려하여 0.2 내지 0.7mm 범위로 형성될 수 있다. 몸체(252)는 내측에 길이 방향을 따라 RF 에너지를 전달하는 전도성 경로가 형성된다. 따라서, 삽입부(250)로 전달되는 RF 에너지는 단부에 구비되는 RF 전극(251)을 통해서만 조직으로 전달될 수 있다.

본 실시예의 삽입부는 핸드피스 단부에 착탈 가능한 팁 모듈(202)로 구성되며, 치료 후 팁 모듈을 교체하여 사용할 수 있도록 구성된다. 팁 모듈(202)은 체내에 삽입되는 복수의 마이크로 니들 및 이를 지지하는 베이스를 포함하여 구성되며, 핸드피스 몸체 일단의 리세스부(240)에 착탈 가능하게 설치된다. 팁 모듈(202)의 후면에는 전술한 출력단(211)이 위치하며, 출력단(211)이 전진/후퇴에 따라 팁 모듈에 수용된 복수의 마이크로 니들이 전진/후퇴한다. 또한, 팁 모듈이 리세스부(240)에 설치되면, 팁 모듈의 마이크로 니들은 핸드피스 내의 RF 회로와 전기적으로 연결되어, 마이크로 니들의 RF 전극(251)을 통해 조직 내측으로 RF 에너지를 전달할 수 있다.

이러한 핸드피스 및 팁 모듈의 세부적인 구성은 한국 등록특허공보 제10-1300123호 등 개시된 구성을 참조하여 다양하게 실시할 수 있다. 이처럼 삽입부를 착탈 가능하게 구성함으로서, 환자간 감염을 방지할 수 있다. 또한, 치료 내용에 따라 직경 또는 길이가 상이한 다양한 종류의 삽입부를 선택적으로 체결하여 사용하는 것도 가능하다.

도 4는 도 1의 RF 치료장치의 주요 제어 계통을 도시한 블록도이다. 이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 RF 치료장치의 제어 구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

제어부(140)는 본체(100) 및 핸드피스(200)의 각종 구성요소의 동작을 제어하는 구성이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 구동부(210)의 동작을 제어하여, 삽입부(250)를 조직 내부로 삽입시키거나, 조직으로부터 인출하거나, 삽입부(250)의 삽입 깊이를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 RF 발생부(110)를 제어하여, RF 펄스의 온/오프 동작 및 RF 펄스의 파라미터를 조절할 수 있다. 이에 의해, RF 치료장치(1)는 조직 내측으로 마이크로 니들을 삽입한 후, 적절한 파라미터를 갖는 RF 펄스를 제공할 수 있다.

설정부(120)는 사용자가 치료 모드 및 치료 내용을 설정하기 위한 구성이다. 이에 의해, 조직으로 전달되는 RF 에너지의 크기, 삽입부가 조직 내측으로 삽입되는 깊이, 사용되는 마이크로 니들의 종류 등 다양한 내용이 설정될 수 있다. 제어부(140)는, 설정부(120)를 통해 설정된 내용에 근거하여, 치료 동작을 수행하도록 각종 구성요소를 제어한다. 설정부(120)는 전술한 표시부 및/또는 스위치로 구성될 수 있다. 따라서, 표시부(102)를 통해 다양한 설정 옵션이 표시되면, 사용자는 표시부를 터치하거나 스위치를 조작하여 옵션을 선택함으로서 설정이 이루어진다.

또한, RF 치료장치(1)는 각종 데이터들이 저장된 메모리부(130)를 더 포함한다. 제어부(140)는 RF 치료장치를 제어함에 있어 필요한 정보를 메모리부에 저장하거나, 메모리부(130)에 저장된 데이터를 불러와서 제어에 활용할 수 있다.

나아가, RF 치료장치(1)는 센싱부(260) 및 판단부(150)를 더 포함한다. 여기서, 센싱부(260)는 RF 에너지가 체내 조직으로 전달되는 동안, RF 회로의 다양한 파라미터를 측정한다. 예를 들어, RF 발생부(110)를 통해 발생되는 RF 에너지의 크기(p), 두 전극 사이에 형성되는 전압값(v), 전류값(i), RF 전극 사이에 형성되는 임피던스의 크기(Z), 위치별 체내 조직의 임피던스 변화 등 다양한 RF 파라미터를 측정한다. 그리고, 판단부(150)는 센싱부(260)에서 측정된 RF 파라미터에 근거하여 RF 전극에 대한 특성 정보를 판단한다. 이하에서는 도면을 참조하여 전술한 센싱부(260)와 판단부(150)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.

도 5는 치료 중 RF 치료 장치와 조직에 형성되는 RF 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, RF 발생부(110)에서 발생되는 RF 에너지는 RF 회로를 따라 RF 전극(251)으로 제공되며, 조직을 매개로 RF 전류가 흐르면서 체내 조직으로 RF 에너지가 전달된다. 이때, RF 전극(251) 사이에는 임피던스(Z)가 형성되며, RF 에너지는 이러한 임피던스(Z)가 형성된 경로를 통과하면서 열 에너지로 변환되어 조직으로 전달된다.

여기서, RF 전극(251) 사이의 임피던스(Z)는 RF 전극 자체의 특성 및 조직의 특성에 의해 결정된다. 임피던스는 전류가 통과하는 특성이므로, RF 전극의 형상 및 재질에 따라 영향을 받고, 조직의 성분 및 상태에 따라 영향을 받을 수 있기 때문이다. 다만, 종래에는 규격화된 RF 전극을 사용하기 때문에 RF 전극에 의한 영향 보다는 조직의 특성에 의한 영향이 주된 고려 대상이었다. 그러나, 최근 들어 환자의 통증을 경감하고 조직 삽입이 용이하도록 마이크로 니들을 가늘게 구성함에 따라, RF 전극을 균일하게 가공하는 공정의 난이도가 매우 높아졌다. 이로 인해, RF 전극의 길이(마이크로 니들 단부에서 도전성 부분의 길이, d)가 설계 길이와 차이가 나는 등의 가공 오차가 빈번하게 발생하였고, 이로 인해 예상치 못한 임피던스의 변화를 야기하게 된다.

이러한 RF 전극에 의한 임피던스 영향은 조직의 특성에 의한 영향에 비해 결정적(critical)이며, 동일한 조건으로 RF 에너지를 제공하더라도 RF 전극의 상태에 따라 조직으로 전달되는 에너지는 큰 차이를 나타내다. 따라서, 본 발명에 따른 치료장치는 센싱부(260)를 이용하여 RF 전극의 정보를 획득하고, 제어부(140)는 이에 근거하여 RF 에너지의 파라미터를 조절함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다.

다시, 도 4를 참조하면, 센싱부(260)는 체내 조직으로 RF 에너지가 전달되는 동안 RF 전극 사이에 형성되는 임피던스(Z)를 측정한다. 이는, RF 전극 사이에 형성되는 전압값(v)과 RF 전극을 통과하는 전류값(i)을 측정한 후, 이를 연산하여 임피던스 값을 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 임피던스 값(Z)은 RF 전극에 대한 정보를 포함하며, 판단부(150)는 이를 이용하여 RF 전극의 특성을 판단한다(측정된 임피던스값은 조직에 의한 임피던스 값을 포함하나, 조직 특성에 의한 임피던스 차이는 미소하기 때문에, 측정 결과가 기 설정된 범위 이상으로 차이가 발생하는 경우 RF 전극 특성에 의한 차이로 판단할 수 있다).

도 6은 RF 전극의 길이와 임피던스의 상관 관계를 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, RF 전극의 길이(d)와 RF 전극 사이의 임피던스(Z)는 반비례 관계를 나타낸다. 즉, RF 전극의 길이가 길면 임피던스가 감소하고, RF 전극의 길이가 짧으면 임피던스가 증가한다. 이는, RF 전극과 조직이 접촉하는 표면적이 증가할수록 임피던스가 감소하기 때문이다.

메모리부(130)는 RF 전극의 기준 임피던스 정보를 저장하고, 판단부(150)는 메모리부에 저장된 기준 임피던스와 측정된 임피던스 정보를 비교하여 RF 전극의 특성을 판단한다. 즉, 측정된 임피던스가 기준 임피던스보다 크면, RF 전극이 설정된 길이보다 짧은 것으로 판단하고, 반대로 기준 임피던스보다 작으면 RF 전극이 설정된 길이보다 긴 것으로 판단할 수 있다.

다만, 위에서는 기준 임피던스와 측정 임피던스의 차이가 RF 전극의 길이에 의한 것으로 설명하고 있으나, RF 전극의 길이 이외에도 RF 전극의 직경, 이물질의 포함 여부 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 다만, 삽입부 가공 중 발생하는 오차의 대부분이 RF 전극의 길이 오차에 해당하기 때문에 판단부가 RF 전극의 길이 특성을 판단하는 것으로 설명한 것으로, RF 전극의 표면적 특성 또는 표면 특성으로 이해하는 것도 가능하다.

또한, RF 치료장치가 다양한 종류의 삽입부를 선택하여 사용할 수 있도록 구성되는 경우, 메모리부는 각 삽입부의 종류에 따른 기준 임피던스 정보를 각각 저장할 수 있다. 이 경우 판단부는 사용자가 설정한 치료 모드에 부합하는 기준 임피던스와 비교하는 방식으로 RF 전극의 특성을 판단할 수 있다.

그리고, 도 2에서는 판단부(150)가 센싱부(260) 및 제어부(140)와 구분되는 블록을 이용하여 도시하고 있으나, 이는 판단부에서 수행하는 기능을 구분하여 설명하기 위한 것으로, 판단부는 센싱부의 하부 구성으로 구비되는 것도 가능하고, 제어부의 하부 구성으로 구비되는 것도 가능하다.

한편, RF 전극의 특성이 판단되면, 제어부(140)는 이에 근거하여 RF 에너지의 파라미터를 조절한다. RF 발생부(110)에서 동일한 RF 에너지를 제공하더라도, RF 전극에 형성되는 임피던스의 크기가 클수록 조직으로 전달되는 에너지가 크다. 따라서, 제어부(140)는 측정된 임피던스(Z)가 기준 임피던스보다 크면 상기 RF 전극(251)으로 전달되는 RF 에너지의 크기가 감소하도록 제어하고, 측정된 임피던스(Z)가 기준 임피던스보다 작으면 RF 전극으로 전달되는 RF 에너지의 크기가 증가하도록 제어한다. 여기서, RF 전극(251)으로 전달되는 RF 에너지의 크기는, RF 발생부(110)에서 발생되는 RF 에너지의 출력(p)을 조절하여 제어하는 것도 가능하고, RF 회로상에 구비되는 가변 소자(미도시)를 조절하여 제어하는 것도 가능하다. 또한, 에너지의 증감 폭은 측정 임피던스와 기준 임피던스의 차이를 고려하여 제어될 수 있다. 이와 같은 제어에 의해, RF 전극의 가공 오차 등으로 인해 특성이 상이하더라도, 제어부의 목표한 크기의 에너지를 전달하도록 제어함으로써, 균일한 치료를 수행할 수 있다.

나아가, 메모리부(130)는 설정된 RF 전극에 상응하는 기준 임피던스 뿐 아니라 기준 임피던스 구간에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 기준 임피던스 구간은 전술한 RF 파라미터 제어를 통해 보상 가능한 수준의 임피던스 구간을 의미하며, 해당 구간을 벗어나는 경우에는 실질적으로 치료 효과가 없거나 목표한 치료를 수행할 수 없는 것으로 판단할 수 있다(예를 들어, 전극의 길이가 지나치게 짧아 실질적으로 치료 효과를 기대할 수 없거나, 전극의 길이가 지나치게 길어 타겟 조직층을 벗어나는 경우 등). 따라서, 제어부(140)는 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스 구간을 벗어나는 경우, 사용자에게 이를 표시하여 삽입부의 상태가 불량임을 알릴 수 있다. 이 경우, 제어부는 RF 전극으로 RF 에너지가 전달되지 않도록 제어할 수 있다. 이때, 메모리부에 저장된 기준 임피던스 구간은 설정된 삽입부의 종류에 따라 상이할 수 있으며, 나아가 설정된 치료 부위 및 치료 내용에 따라 상이할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 RF 치료 장치는 센싱부(260)에 의해 RF 전극에 대한 정보가 획득되면, 제어부(140)는 이를 고려하여 RF 전극으로 전달되는 에너지 파라미터를 조정하고, 조정된 파라미터를 이용하여 치료를 수행할 수 있다.

이때, RF 발생부(110)는 RF 전극 정보를 획득하기 위한 테스트 RF 에너지 및 체내 조직 치료를 위한 치료용 RF 에너지를 선택적으로 발생하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 치료를 진행함에 있어 초기 위치(테스트 위치)에서는 테스트 RF 에너지를 발생하도록 RF 발생부(110)를 제어하고, 이에 의해 RF 전극의 특성이 판단되면 치료용 RF 에너지의 파라미터를 조정하고, 조정된 파라미터를 이용하여 이후 치료 위치에 에너지를 전달하여 치료를 수행할 수 있다.

이때, 테스트 RF 에너지는 치료용 RF 에너지에 비해 낮은 출력을 갖도록 제어될 수 있다. RF 전극 특성에 따라 조직에 에너지가 예상보다 높게 전달될 수 있으므로, RF 전극 특성을 확인하는 단계에서는 적은 출력의 에너지를 이용하는 것이 안전할 수 있기 때문이다. 다만, 이처럼 테스트 RF 에너지와 치료용 RF 에너지를 구분하지 않고, 최초 치료 위치에 전달되는 치료용 RF 에너지를 이용하여 RF 전극의 특성을 판단하는 것도 가능하다.

도 7은 도 1의 RF 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 8은 도 7에서 RF 전극을 테스트하는 단계를 상세하게 도시한 순서도이다. 이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 실시예에 따른 RF 치료장치의 제어방법 및 이를 이용한 치료 방법을 구체적으로 설명한다.

치료를 진행하기에 앞서, 사용자는 설정부(120)를 통해 치료 내용을 설정하는 단계를 진행한다(S10). 본 단계에서 사용자는 치료 위치, 치료 병변 및 환자의 상태를 고려하여, 치료 모드 및 각종 파라미터를 설정한다. 본 단계에서, 사용되는 삽입부의 종류 또한 설정될 수 있다.

이후, 핸드피스를 제1 위치에 위치시킨다(S20). 제1 위치는 별도의 테스트 위치일 수 있으며, 또는 첫 번째 치료 위치일 수 있다. 그리고, 제1 위치에서 RF 전극 정보를 확인하기 위한 테스트 단계를 수행한다(S30).

테스트 단계의 초기 동작으로서, 제어부(140)는 사용자의 조작에 따라 구동부(210)를 동작시켜 삽입부(250)를 제1 위치의 조직 내측으로 삽입한다(S31). 그리고, 제어부(140)는 RF 발생부(110)를 구동하여 테스트 RF 에너지를 발생시키고, RF 전극(251)을 통해 체내 조직으로 RF 에너지를 전달한다(S32). 이때, 테스트 RF 에너지는 사용자가 설정에 따라 결정될 수 있으며, 일 예로 제1 출력으로 제공될 수 있다.

테스트 RF 에너지가 전달되는 동안, 센싱부(260)는 RF 전극을 사이에 형성되는 임피던스(Z)를 측정한다(S33). 이러한 임피던스는 RF 전극 사이에 인가되는 전압값(v)과, RF 전극을 통해 흐르는 전류값(i)을 측정한 후, 이를 연산한 결과로 획득될 수 있다.

센싱부(260)에서 임피던스가 측정되면, 판단부(150)는 기준 임피던스와 측정된 임피던스를 비교하는 단계를 수행한다(S34). 여기서, 기준 임피던스는 설정 단계에서 설정된 내용에 따라 결정될 수 있다. 그리고, 비교 결과에 따라 RF 전극의 특성을 판단한다(S35). 예를 들어, 측정된 임피던스와 기준 임피던스의 차이가 기 설정된 수준 이상으로 발생하면, 가공 오차가 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 측정된 임피던스가 기준 임피던스보다 크면 RF 전극의 길이가 설계된 길이보다 짧은 것으로 판단하고, 기준 임피던스보다 작으면 RF 전극의 길이가 설계된 길이보다 긴 것으로 판단할 수 있다.

상기 단계를 통해, RF 전극(251)의 특성이 판단되면, 제어부(140)는 이를 이용하여 RF 에너지의 파라미터를 결정한다(S36). 이때, 조정되는 RF 에너지의 파라미터는 치료용 RF 에너지의 파라미터일 수 있다. 예를 들어, 설정 단계에서 설정된 치료모드에 따른 기본 치료용 RF 에너지의 출력이 제2 출력인 경우, 제어부(140)는 센싱부(260)에서 센싱된 결과에 따라 치료용 RF 에너지의 출력을 제3 출력으로 조정할 수 있다. 구체적으로, 측정된 임피던스가 기준 임피던스보다 크면 제3 출력이 기 설정된 제2 출력보다 작게 조정할 수 있으며, 반대로 기준 임피던스보다 작으면 제3 출력이 제2 출력보다 크게 조정할 수 있다. 다만, 여기서는 RF 발생부에서 발생되는 치료용 RF의 출력을 조절하는 예를 설명하고 있으나, 치료용 RF 에너지 전달시 전극을 통해 조직으로 전달되는 에너지의 크기를 조절할 수 있도록 RF 회로상의 가변 소자의 파라미터를 결정하는 것도 가능하다.

다만, 전술한 단계를 통해, 측정된 임피던스가 기준 임피던스와 동일하거나 허용 범위 내의 오차를 갖는 경우, 제어부(140)는 치료용 RF 에너지의 파라미터를 조정하지 않고, 설정된 상태(제2 출력)를 유지하도록 결정할 수 있다.

전술한 단계를 통해 RF 전극 테스트 단계가 완료되면, 핸드피스를 제2 위치로 위치시킨다(S40). 제2 위치는 치료 영역에 해당하는 위치로서, 해당 위치에서 치료 단계를 수행한다(S50). 치료 단계는 S31과 같이 삽입부(250)를 제2 위치에 삽입하고, 해당 위치로 치료용 RF 에너지를 전달한다. 이때, 전달되는 치료용 RF 에너지의 파라미터는 테스트 단계를 통해 결정된 파라미터이다.

상기 단계를 통해, 제2 위치에 대한 치료 단계가 완료되면, 사용자는 핸드피스를 이동시키면서, S40 및 S50과 마찬가지로 S30단계에서 결정된 파라미터를 이용하여 나머지 치료 위치에 대한 치료를 수행한다.

부가적인 실시예로, 제2 위치를 비롯한 나머지 치료 위치에 대한 치료를 진행하면서, 각 위치의 조직 특성에 따른 임피던스를 고려하여 RF 에너지를 조절하는 제어를 수행할 수 있다. 다만, 이 경우, S30 단계에서 결정된 파라미터를 이용하여 치료용 RF 에너지를 전달하되, 실시간으로 측정되는 조직 임피던스의 결과를 반영하여 파라미터(예를 들어, RF 펄스의 폭)를 해당 위치에서 미소하게 변경하여 제어하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 치료 장치에 의할 경우, RF 전극의 특성을 판단하여 치료 에너지의 파라미터를 조정하는 단계를 수행함으로써, RF 전극의 가공 오차 등이 존재하는 경우에도 안정적인 치료를 진행할 수 있는 장점이 있다.

이러한 본 발명의 특징은, RF 전극의 가공 오차가 발생하는 경우 뿐 아니라, 다양한 종류의 삽입부를 선택적으로 체결하여 치료를 수행함에 있어서, 사용자가 실수로 설정된 삽입부와 다른 종류의 삽입부를 체결한 경우에도, 체결된 RF 전극 특성을 판단하여 이를 인지하고, 제어부가 이를 고려하여 RF 파라미터를 조절도록 제어하는 것도 가능하다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 사람이면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 특징의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 밝혀둔다.

Claims (20)

1. RF 에너지를 발생시키는 RF 발생부;
   단부에 RF 전극이 형성되고, 체내 조직에 선택적으로 삽입되어 상기 체내 조직에 RF 에너지를 전달하는 삽입부;
   상기 체내 조직으로 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 센싱부; 및,
   상기 센싱부에서 센싱된 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 조정하는 제어부;를 포함하는 RF 치료장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스와 상기 측정된 임피던스를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 조절하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 큰 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지가 감소하도록 제어하고, 상기 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 작은 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지가 증가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 측정된 임피던스가 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스 구간을 벗어나는 경우, 상기 삽입부가 불량임을 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 측정된 임피던스가 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스 구간을 벗어하는 경우, 상기 RF 전극으로 상기 RF 에너지가 전달되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부에서 측정된 임피던스에 근거하여, 상기 RF 전극의 길이 정보를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 RF 발생부는 상기 RF 전극에 대한 정보를 획득하는데 이용되는 테스트 RF 에너지 및 체내 조직을 치료하는데 이용되는 치료용 RF 에너지를 선택적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 최초 삽입 위치에서 테스트 RF 에너지를 조사하여 센싱된 임피던스 정보에 근거하여 치료용 RF 에너지의 파라미터를 결정하고, 이후 삽입 위치에서는 결정된 파라미터를 갖는 치료용 RF 에너지를 전달하도록 RF 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 테스트 RF 에너지는 상기 치료용 RF 에너지 대비 낮은 출력을 갖는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 교체 가능하게 구비되며, 상기 제어부는 상기 센싱부에서 센싱되 결과에 근거하여 상기 삽입부가 설정된 모델에 상응하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 복수의 마이크로 니들을 포함하여 구성되며, 상기 각 마이크로 니들은 표면이 절연 물질로 형성된 몸체로 구성되며, 상기 RF 전극은 상기 몸체의 단부에 형성되는 전도성 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로 니들은 단면 직경이 100 내지 500㎛이고, 상기 전극부의 길이는 0.1 내지 1mm 인 것을 특징으로 하는 RF 치료장치.
13. 핸드피스를 제 1위치에 위치하는 단계;
    상기 제1 위치에 삽입부를 삽입하여 RF 에너지를 전달하는 단계;
    상기 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 정보에 근거하여 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 핸드피스를 제2 위치에 위치하는 단계; 및
    상기 결정된 파라미터를 갖는 RF 에너지를 전달하는 단계;를 포함하는 RF 치료장치의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 측정된 임피던스와 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치의 제어방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 큰 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지의 출력 파라미터를 낮추어 결정하고, 상기 측정된 임피던스가 상기 기준 임피던스보다 작은 경우 상기 RF 전극으로 전달되는 상기 RF 에너지의 출력 파라미터를 증가시켜 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치의 제어방법.
16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 위치에 전달되는 RF 에너지는 테스트 RF 에너지이고, 상기 제2 위치로 전달되는 RF 에너지는 치료용 RF 에너지이며,
    상기 테스트 RF 에너지는 상기 치료용 RF 에너지보다 출력이 낮은 것을 특징으로 하는 RF 치료장치의 제어방법.
17. 제13항에 있어서,
    상기 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 단계는 상기 RF 전극의 길이 정보를 판단하고,
    상기 RF 전극의 길이 정보에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치의 제어방법.
18. 핸드피스를 제 1위치에 위치하는 단계;
    상기 제1 위치에서 삽입부를 체내 조직에 삽입하여 RF 에너지를 인가하는 단계;
    상기 RF 에너지가 전달되는 동안 임피던스를 측정하여 RF 전극에 대한 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 정보에 근거하여 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 핸드피스를 제2 위치에 위치하는 단계; 및
    상기 제2 위치에 삽입부를 삽입하여, 상기 결정된 파라미터를 갖는 RF 에너지를 인가하여 치료하는 단계;를 포함하는 RF 치료장치를 이용한 치료방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 측정된 임피던스와 상기 RF 전극에 대한 기준 임피던스를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 RF 에너지의 파라미터를 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 치료장치를 이용한 치료방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 위치에 전달되는 RF 에너지는 테스트 RF 에너지이고, 상기 제2 위치로 전달되는 RF 에너지는 치료용 RF 에너지이며,
    상기 테스트 RF 에너지는 상기 치료용 RF 에너지보다 출력이 낮은 것을 특징으로 하는 RF 치료장치를 이용한 치료방법.

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