KR20200122339A

KR20200122339A - 초음파들을 효과적으로 기계적으로 적용하기 위한 초음파 장치

Info

Publication number: KR20200122339A
Application number: KR1020207026528A
Authority: KR
Inventors: 비아체슬라브 카멘코
Original assignee: 손넥스트 리미티드
Priority date: 2018-02-17
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-10-27
Also published as: JP2021514703A; CN111712199A; WO2019159175A1; CA3090861A1; EP3752069A1; IL276085A; RU2020126261A; US11938347B2; ZA202004457B; US20230096237A1; JP7220720B2; EP3752069A4; RU2020126261A3; AU2019221378A1

Abstract

본 발명은 초음파 장치에 관한 것이며, 이 초음파 장치는 초음파 변환기를 ERA(Effective Radiating Area) 보다 더 큰 구역에 걸쳐 기계적으로 이동시킴으로써, 처치되는 구역에 걸쳐 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 것이며, 이 초음파 장치는, (a) 초음파들을 분산시키기 위한, 배선(wiring)에 의해 연결되는 초음파 변환기(ultrasound transducer); (b) 크랭크를 스피닝하기 위한 전기 액추에이터를 포함하며, 샤프트는 상기 변환기를 원들로 회전가능하게 돌리기 위해 상기 크랭크에 편심으로 부착된다.

Description

초음파들을 효과적으로 기계적으로 적용하기 위한 초음파 장치

본 발명은 미용 처치(cosmetic treatment) 장치들에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 다양한 처치 적용들에서 사용되는 초음파 장치에 관한 것이다.

오늘날과 같이, 초음파는 의료, 미용, 바디 쉐이핑(body shaping), 상처 치료(wound treatment), 통증 경감(pain relief), 혈류 자극(blood flow stimulation), 피부 처치들(skin treatments) 및 스파 테라피(spa therapy)에서 널리 사용된다. 초음파들은, 인체의 처치되는(treated) 구역에 직접적으로 접촉하는 휴대용(hand held) 디바이스 또는 정적으로, 고정되게 위치결정된 디바이스를 통해 인체에 적용된다. 요구되는 것은 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한, 편리하고 사용하기에 용이하고 그리고 편안한 수단이다.

US2015297182는 기계적으로 회전하는 혈관 내 초음파 프로브(mechanically rotating intravascular ultrasound probe)를 개시한다. 본 공보는 작은 체적, 높은 이미지 해상도 및 양호한 이미징 안정성을 가지는, 진보적인(forward-looking) 기계적으로 회전하는 혈관 내 초음파 프로브를 개시한다. 혈관 내 초음파 프로브는 카테터(catheter), 카테터의 공동의 전방 단부에 배치되는 초음파 변환기 및 기계적으로 회전하도록 초음파 변환기를 구동시키는 구동 장치를 포함한다. 구동 장치는 카테터의 공동에 배치되고, 회전자 및 고정자를 포함하는 마이크로 모터(micro motor)이다. 초음파 변환기는 회전자의 최상부 상에 설치되고 그리고 회전자에 전기적으로 연결되며, 그리고 회전자는 또한 고정자에 전기적으로 연결된다. 카테터는 자기 금속 튜브이며, 그리고 그의 전방 단부는 구형 팁(spherical tip)을 가지고 그리고 초음파 변환기의 초음파들이 관통하는 것을 허용하는 음향 윈도우(acoustic window)에 의해 에워싸진다. 음향 윈도우는 초음파 결합제(coupling agent)의 기능을 가지는 이온 액체(ionic liquid)로 채워진다. 초음파 프로브는, 카테터가 고등급 협착증(high-grade stenosis)을 갖는 병변 또는 휘어진 혈관 섹션을 관통할 때 이미지의 회전 비틀림의 문제를 해결하고, 그리고 혈관 벽에 대한 전방 스캐닝 이미징 및 측면 스캐닝 이미징을 달성한다. 그러나, 설명된 프로브는 그의 자체 액슬 주위에서의 회전으로 제한된다. 게다가, 제2 전도체의 역할을 하는 이온 액체는 전술된 변환기의 전력 스펙들(power specs) 및 적용의 유형을 제한하고 있다.

치료용 초음파가 진단 초음파(diagnostic ultrasound)의 최대 1000배만큼 더 높은 전력을 요구함에 따라, 따라서 이러한 결점들이 없는 시스템을 제안하는 것이 요구될 것이다.

본 발명의 목적은 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 초음파 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 환자에게 용이하게, 자동적으로 그리고 안전하게 초음파들을 적용하는 비수술식 초음파 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 미용 처치를 위한 자동 초음파 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적들 및 이점들은, 설명이 진행됨에 따라 명백해질 것이다.

본 발명은 초음파 장치에 관한 것이며, 이 초음파 장치는 초음파 변환기를 기계적으로 이동시킴으로써 처치되는 구역에 걸쳐 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 것이며, 이 초음파 장치는, (a) 초음파들을 분산시키기 위한, 배선(wiring)에 의해 연결되는 초음파 변환기(ultrasound transducer); (b) 상기 변환기를 유지하기 위한 샤프트(shaft); (c) 크랭크를 스피닝하기 위한 전기 액추에이터 ─ 상기 샤프트는 상기 변환기를 원들로 회전가능하게 돌리기(whirling) 위해 상기 크랭크에 편심으로 부착됨 ─ ; (d) 상기 초음파 변환기의 상기 배선을 리딩하기(leading) 위한 그리고 상기 액추에이터가 상기 변환기를 돌릴 때, 상기 초음파 변환기의 상기 배선의 비틀림을 감소시키기 위해 소정의 각도로 상기 샤프트를 유지시키기 위한 안정기(stabilizer); (e) 상기 안정기의 저부 부분이 위아래로 미끄러지면서 상기 안정기의 상기 저부 부분을 안내하기 위한 제1 선형 베어링(linear bearing); 및 (f) 사용자로부터 명령들을 수신할 수 있고 그리고 상기 명령들을 수행하기 위해 상기 전기 액추에이터를 제어함으로써 상기 초음파 변환기의 돌림(whirling)을 제어할 수 있는, 상기 전기 액추에이터에 논리적으로 연결되는 제어 유닛(control unit)을 포함한다.

바람직하게는, 장치는, 상기 액추에이터가 상기 변환기를 돌릴 때, 상기 배선을 보호하고 그리고 정류 기구(rectifying mechanism)를 통해 상기 배선을 안내하기 위해 제2 선형 베어링 및 마찰 감소기를 더 포함한다.

바람직하게는, 단일 케이블(cable)은 상기 케이블에 대한 손상을 유발시키지 않고 다수의 턴들(turns)을 만들기 위해 장치의 입력 커넥터로부터 이동하는 초음파 변환기로의 연속적인 전기 연결을 제공한다.

바람직하게는, 전기 액추에이터는, 초음파 변환기를 적어도 하나의 운동 유형, 예컨대, 원형 운동, 선형 운동, 각 운동, 스핀 운동, 진동으로 적어도 하나의 방향 또는 상기 방향들 및 운동 유형 패턴들의 조합으로 돌리기 위해, 전자 회로에 의해 또는 직접적으로 적용되는 전력에 의해 구동된다.

바람직하게는, 장치는 상기 초음파 장치에 연결되기 위한 적어도 하나의 BNC 커넥터를 더 포함하며, 논(non)-BNC 유형의 접촉부들(contacts)을 포함하는 전체 커넥터 조립체는 BNC 잠금 기구를 활용함으로써 제자리에 유지된다.

바람직하게는, 장치는 자립식 디바이스(standalone device)로 구체화될 수 있거나 보다 크고 더 포괄적인 기계장치로 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 장치는 초음파 변환기의 운동의 속도, 패턴, 토크 또는 진폭을 변경하기 위해 구현되는 커플러(coupler)를 더 포함한다.

일 실시예에서, 초음파 변환기는 상기 전기 액추에이터에 직접적으로 부착된다.

일 실시예에서, 장치는 처치되는 구역의 동일한 부위(spot)에 필요한 것보다 더 긴 시간 동안 적용된 고출력 초음파에 의해 유발되는 화상들(burns)을 회피하는 데 사용된다.

일 실시예에서, 전기 구동식 초음파 변환기는 수동으로 수행하기에 불가능한 속도 진폭 및 패턴으로 운동들을 수행하는 능력으로 인해서 처치된 구역에서의 혈류를 증가시키는 데 사용된다.

일 실시예에서, 전기 구동식 초음파 변환기는 그의 자체 저주파들을 생성시키는 특정한 유형의 운동들로 이동하며, 이는 주요 초음파 반송 주파수와의 간섭시에 단일 주파수 소스에 의해 재현가능하지 않은 보다 효율적이고 그리고 보다 많은 관통 펄스들(penetrative pulses)을 발생시킨다.

일 실시예에서, 전기 구동식 초음파 변환기는 처치 프로세스(treatment process) 동안 수동 운동의 어려움을 감소시킨다.

첨부 도면들, 및 이들의 상세들에 대한 특정한 참조들은 본 발명의 실시예들 중 일부를 예시적으로 설명하기 위해, 단지 예로써 본원에서 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 휴대용 초음파 장치의 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치의 내부 부품들 중 일부의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치의 내부 부품들 중 일부의 등축도의 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치를 위한 커넥터의 다이어그램이다.

측면들 또는 방향들에 대한 “전방”, “후방”, “아래”, “위”, “저부”, “상부”, “수평”, “수직”, “우측", “좌측” 또는 임의의 참조의 용어는 단지 간결성을 위해 설명 전체에 걸쳐 사용되고 그리고 단지 상대적인 용어들이고 그리고 특정한 컴포넌트 배향을 요구하도록 의도되지 않는다.

당 분야에서 공지되는 바와 같이, 초음파들은 상처 치료, 위궤양 치료(ulcer treatment), 통증 경감(pain relief), 혈류 자극(blood flow stimulation), 바디 쉐이핑(body shaping), 지방 감소(fat reduction), 셀룰라이트 감소(cellulite reduction), 피부 처치 및 미용 또는 의료 처치를 위한 다른 적용들에서 사용될 수 있다. 초음파들은, 신체의 처치되는(treated) 구역의 피부를 직접적으로 접촉함으로써 휴대용 디바이스 또는 정적, 고정되게 위치결정된 디바이스를 통해 환자에게 적용될 수 있다. 그러나, 초음파 변환기(ultrasound transducer)의 ERA(Effective Radiating Area)는 매우 얇다. 따라서, 초음파 변환기의 ERA보다 더 큰 구역에 동일한 양의 에너지를 적용하기 위해, 변환기는 처치되는 구역 전체에 걸쳐 일정한 속도 내에서 이동되어야 한다. 게다가, 초음파 빔의 원뿔 형상으로 인해, 초음파 빔의 초점 영역은 통상적으로 변환기의 ERA보다 더 좁으며, 이는, 심지어 처치되는 구역이 꽤 작은 경우에도 효과적이기 위해 변환기에 대량의 운동을 요구한다. 고출력 초음파들이 장시간에 걸쳐 동일한 영역에 적용되는 경우는 말할 것도 없이, 파들의 흡수는, 신체 부분이 가열되고 그리고 화상을 입는 것을 유발할 수 있다. 본 발명은, 전기 액추에이터를 구동함으로써 초음파 변환기의 ERA보다 더 큰 구역에 걸쳐 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 초음파 장치를 도입하며, 이 전기 액추에이터는, 초음파 변환기의 ERA보다 더 큰 구역에 걸쳐 초음파들을 분배하여 이에 따라 고객이 해를 입는 것을 보호하기 위해 초음파 변환기를 돌린다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 휴대용 초음파 장치의 다이어그램이다. 장치(100)는 돌려질 수 있는 변환기(40)를 가지는 휴대용 초음파 장치일 수 있다. 변환기(40)는, 예를 들어 도 2에 대해 설명되는 바와 같은 전기 액추에이터에 의해 돌려질 수 있다. 조작자가 핸들(30)을 파지함으로써 초음파 장치를 유지하고 그리고 변환기(40)를 환자의 신체로 겨냥할(aim) 때, 초음파 변환기는, 초음파들을 적용하는 동안 원들로 돌려질 수 있다. 따라서, 변환기(40)는 효과적으로 변환기의 초기 ERA보다 더 큰 구역에 걸쳐 초음파들을 분산시킨다.

설명된 장치의 특징들 중 하나는, 초음파 변환기가 전기 전도체의 과도한 뒤틀림(distortion) 없이 원형 패턴으로 끝없는 수의 턴들(turns)을 만드는 것을 허용하면서, 초음파 변환기(40)에 연속적인 전기 전도도를 제공하는 것이다. 초음파 진동으로 전환되기 전에, 초음파 변환기에 의해, 구동 전기 신호는 일반적으로, 치료 초음파가 최대 수십 와트가 적용되는 것을 요구할 수 있음에 따라, 높은 전력의 RF 신호로서 형성된다. 따라서, 이러한 신호의 전도는 RF 케이블들의 특성에 의해 유발되는 부가의 문제를 나타내며, 이는 그 안에서 전도체들의 방해받지 않는 동축성을 요구한다. 미끄럼 접촉부들의 구현은 비용 및 신뢰도의 관점에서 공학 과제를 제시할 수 있다.

가장 간단하고 그리고 가장 신뢰가능한 방식은, 임의의 부가의 접촉부들 없이 기초 케이블을 활용하는 것일 수 있다. 다음의 기구 설명은, 고정된 입력 단부, 예컨대 도 1의 연결 지점(99)과 이동 단부, 예컨대 변환기(40) 사이에서 단일 케이블 연결성을 가능하게 하며, 여기서 케이블의 뒤틀림의 매개변수들은 요구되는 바와 같이 산출되고 그리고 조절될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치의 내부 부품들 중 일부의 다이어그램이다. 도 1에 대해 설명되는 바와 같이, 초음파 변환기(40)는 사람 처치를 위한 초음파들을 지향할 수 있는 PZT807 압전 결정, 또는 임의의 다른 초음파 변환기를 갖는 스테인레스강 커버를 가질 수 있다. 초음파 변환기(40)는 배선(wiring)에 의해 연결될 수 있다. 배선은, 전기 신호들을 변환기(40)로 전달할 수 있는 RF 케이블 또는 다른 배선일 수 있다. 초음파 변환기(40)는 전기 액추에이터(10)에 의해 돌려질 수 있다. 액추에이터(10)는 변환기를 돌릴 수 있는 전동기(예컨대, 브러시(brush) 또는 브러시리스(brushless)), 스테퍼 모터, 또는 서보 모터(servo motor), 솔레노이드, 각진 액추에이터 또는 선형 액추에이터, 예컨대, Nema 17 스테퍼 모터, 또는 임의의 다른 액추에이터일 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터(10)는 임의의 방향의 원형 패턴으로 또는 임의의 다른 각진 패턴으로 변환기(40)를 돌릴 수 있다. 실시예에서, 액추에이터(10)는 한 방향으로 변환기(40)를 돌릴 수 있고 그리고 그 후 완전한 원을 완성하기 전에 액추에이터(10)의 회전 방향을 전환할 수 있다. 다른 실시예들에서, 액추에이터(10)는 액추에이터들의 회전 방향을 신속하게 변경함으로써 변환기(40)를 진동시킬 수 있다. 진동들 및 회전들의 조합들은 또한, 다른 실시예들에 따라 가능하다.

일 실시예에서, 도 2에서 묘사되는 바와 같이, 액추에이터(10)는 크랭크(60)를 스피닝할(spin) 수 있으며, 여기서 크랭크(60)는 변환기(40)를 회전가능하게 돌리기 위해 선회적으로 그리고 편심으로 부착되는 샤프트(62)를 갖는다. 변환기(40)는 샤프트(62)에 부착될 수 있다. 따라서, 액추에이터(10)가 스피닝할 때, 크랭크(60)는 원 움직임들을 하는 편심으로 배치되는 그의 샤프트(62)와 함께 또한 스피닝할 수 있으며, 이는 변환기(40)를 원으로 돌린다. 액추에이터의 샤프트(62)가 스피닝할 때, 샤프트는 액추에이터(10)의 중심 축 주위에서 원형 운동을 수행할 수 있으며, 이는 동일한 원형 패턴으로 변환기를 돌릴 수 있다. 이는, 변환기(40)가, 완전한 원을 완성하기 전에 액추에이터(10)의 회전 방향을 전환함으로써 임의의 방향의 원형 패턴으로 또는 임의의 다른 각진 패턴으로 돌려질 수 있거나 액추에이터의 회전 방향을 신속하게 변경함으로써 진동하는 것을 허용할 것이다. 일 실시예에서, 진동 및 회전의 조합은 또한 가능하다. 일 실시예에서, 축들, 즉, 샤프트(62)의 축 및 액추에이터(10)의 축의 적합한 배치는 초음파 빔 초점 구역에 중첩하지 않고 원형 패턴으로 변환기를 이동시키는 것을 허용할 것이며, 따라서 처치되는 전체 구역에 적용되는 에너지의 균등성을 증가시킨다.

도 2의 장치(100)는 또한, 액추에이터(10)가 스피닝하고 그리고 변환기(40)를 돌릴 때, 변환기(40)의 각도를 안정화시키는 데 사용될 수 있는 안정기(stabilizer)(50)를 가질 수 있다. 안정기(50)는 초음파 변환기(40)의 배선을 리딩하기(lead) 위해, 금속 또는 임의의 다른 강성 재료로 제조되는 중공형 튜브(hollow tube)일 수 있다. 일 실시예에서, 안정기(50)의 최상부 부분은 샤프트(62) 내로 삽입되고 그리고 샤프트(62) 내에 부착된다. 샤프트(62)가 변환기(40)를 이동시킬 때, 안정기(50)는, 저부에서 안정기(50)를 안내하는 제1 선형 베어링(90)에 대해 수직한 포지션에서 샤프트 및 변환기(40)를 유지할 수 있으며, 따라서 초음파 변환기(40)에 부착되는 배선의 비틀림을 감소시킨다. 제1 선형 베어링(90)은 그의 축(91)에 의해 장치 커버 내에서 유지되며, 따라서 상기 베어링은 상기 축(91) 주위에서 각진 움직임(angular movement)을 수행할 수 있다. 안정기(50)가 그의 최상부 측에서, 샤프트(62)에 의해 수행되는 원형 운동들을 반복하는 동안, 안정기(50)의 저부 측을 유지하는 베어링(91)의 각도 운동은 매우 낮은 진폭의 각진 움직임을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 도 2에서 묘사되는 바와 같이, 마찰 감소기(70)는 배선(80)의 움직임을 보호하기 위해 사용될 수 있다. 마찰 감소기(70), 즉, 선형 안내부는 초음파 변환기(40)의 배선을 리딩하기 위해, 금속 또는 임의의 다른 강성 재료로 제조되는 중공형 튜브일 수 있다. 일 실시예에서, 마찰 감소기(70)는 제2 선형 베어링(73)에 의해 이동가능하게 유지될 수 있다. 따라서, 배선(80)은, 마찰 감소기(70)가 위아래로 미끄러지면서, 제2 선형 베어링(73) 내측에서 변환기(40)의 움직임과 함께, 마찰 감소기(70)에서 보호될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치의 내부 부품들 중 일부의 등축도의 다이어그램이다. 도 2에 대해 설명되는 바와 같이, 변환기 케이블(80)은 안정기(50)를 통해 이어질 수 있고 그리고 변환기가 부착되는 중공형 샤프트(62)를 통해 추가적으로 이어질 수 있다. 안정기(50)는, 제1 선형 베어링(90) 내로 삽입될 수 있으며, 이 베어링은 장치 커버링 내에서 그의 축(91) 주위를 회전할 수 있다. 제1 선형 베어링(90)은, 안정기(50) 뿐만 아니라 케이블 뒤틀림의 제1 스테이지 정류기(stage rectifier)의 목적으로 기능하는 안내부로서 작용할 수 있다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 케이블의 최대 뒤틀림 각도(d)는 방정식 ─ tan (d) = 샤프트(62)의 움직임 반경(MR)/액추에이터의 축과 제1 선형 베어링의 축(91) 사이의 길이(LF) ─ 에 의해 규정될 것이다. MR 및 LF의 조절에 의해, 바람직한 최대 케이블 뒤틀림 각도가 달성될 수 있다. 제1 선형 베어링(90)이 X 및 Y 움직임 경로에 의해 유발되는 X 방향으로의 케이블의 좌측/우측 운동을 감소시키는 동안, 제2 선형 베어링(73)은 케이블의 위/아래 운동을 단지 Y 방향으로 제한한다. 제2 스테이지에서, Y 방향의 케이블 움직임의 정류가 핸들링된다(handled). 마찰 감소기(70)는 제2 선형 베어링(73)과의 접촉 표면 상에서 케이블을 에워싸며, 따라서 마찰을 최소화하고 그리고 케이블을 보호한다. 2개의 선형 베어링들(90 및 73) 사이의 거리는 케이블 뒤틀림 반경(87)에 영향을 줄 수 있으며 ─ 거리를 증가시킴으로써, 반경은 또한 증가할 것이다.

마찰 감소기(70)를 넘어, 케이블(80)은, 도 2에서 묘사되는 바와 같이, 장치 실시예 내의 고정점까지 바람직한 반경으로 180도 호(arc)에서 자유롭게 접힐 수 있다. Y 방향의 케이블 움직임들의 경우, 호는 그의 중심 배치가 케이블의 Y 방향 운동 진폭의 절반(half)과 동일할 수 있으면서, 그의 반경을 유지할 수 있다.

도 1로 되돌아가면, 장치(100)는, 예컨대 사용자 인터페이스(20)에 의해 명령들을 수신할 수 있는 제어 유닛을 가질 수 있다. 사용자 인터페이스(20)는 버튼들, 레버들, 스크린, 터치 스크린 또는 임의의 다른 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 가질 수 있다. 또한 전기 액추에이터에 논리적으로 연결될 수 있는 제어 유닛은, 사용자로부터 수신되는 명령들을 수행하기 위해 전기 액추에이터를 제어함으로써 초음파 변환기의 회전을 제어할 수 있다. 제어 유닛은 또한, 상이한 마사징(massaging) 운동 유형들을 생성하기 위한 상이한 방식들로 변환기(40)의 속도 및 각진 진폭(angular amplitude)을 제어가 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 축들의 적합한 배치를 허용하기 위해, 제어 유닛은 초음파 빔 초점 구역에 중첩하지 않고 원형 패턴으로 이동하도록 변환기를 제어할 수 있으며, 따라서 전체 처치되는 구역에 적용되는 에너지의 균등성을 증가시킨다.

일 실시예에서, 초음파 장치는 또한, 사용자가 변환기의 초음파들의 운동의 속도, 진폭 및/또는 패턴을 제어하는 것을 허용하기 위해, 전자 회로를 포함할 수 있다. 실시예에서, 액추에이터는 전기 액추에이터에 전기를 적용함으로써 직접적으로 구동될 수 있다.

설명되는 초음파 장치는 오늘날 사용되는 처치 프로세스 동안 수동 운동의 어려움을 감소시는 것을 도울 수 있다. 전술된 바와 같이, 초음파 장치의 사용은 오늘날 사용되는 수동 이동식 변환기와 비교하여 전체 처치되는 구역에 더 많은 균일한 에너지 분산을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 초음파 장치는 속도 진폭 및 패턴에서 운동들을 수행하는 능력으로 인해 처치된 구역에서 혈류를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 초음파 장치는 특정한 유형들의 운동들, 예를 들어 진동 등에서 초음파 변환기를 돌릴 수 있으며, 그리고 초음파 장치는 그의 자체 저주파들을 생성할 수 있으며, 이는 주요 초음파 반송 주파수(carrier frequency)와의 간섭시에, 단일 주파수 소스에 의해 재현가능하지 않은 보다 효율적이고 그리고 보다 많은 관통 펄스들(penetrative pulses)을 발생시킬 수 있다.

일 실시예에서, 초음파 장치는, 액추에이터에 의해 돌려지는 초음파 변환기의 운동의 속도, 패턴, 토크 또는 진폭을 변경하기 위해 사용되는 커플러(coupler) 또는 커플러 기구, 예컨대 기어박스, 레버, 캠샤프트 또는 임의의 다른 기구를 가질 수 있다. 대안적으로, 초음파 변환기는 전기 액추에이터에 직접적으로 부착될 수 있다.

일 실시예에서, 초음파 장치의 전기 액추에이터는, 초음파 변환기를 적어도 하나의 운동 유형, 예컨대, 원형 운동, 선형 운동, 각 운동, 스핀 운동, 진동 또는 다른 운동 유형으로 적어도 하나의 방향 또는 상이한 방향들 및 운동 유형들의 조합으로 돌리기 위해, 전자 회로에 의해 또는 직접적으로 적용되는 전력에 의해 구동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 초음파 장치를 위한 커넥터의 다이어그램이다. 일 실시예에서, 2개의 BNC 커넥터들(91 내지 93)을 가지는 커넥터(200)는 초음파 장치에 연결되기 위해 사용될 수 있다. 제1 BNC 커넥터(91)는, 예를 들어, RF 신호 공급 지점(signals feeding point)을 초음파 변환기에 연결하기 위해 사용될 수 있는 반면, 제2 BNC 커넥터(92)는, 예를 들어, 제어기 및 전기 액추에이터에 전기를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 커넥터는 또한, 다른 신호들을 초음파 장치에 전달하기 위한 다른 접촉 지점들(93)을 가질 수 있다. 초음파 장치는 그의 저부에 도 1에서 묘사된 연결 지점(99)과 같은, 커넥터(200)를 수용하기 위한 적합한 커넥터들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 레버, 예컨대 레버(94)는 초음파 장치에 대한 커넥터의 용이한 잠금을 위해 BNC 커넥터들 각각에 부착될 수 있다. 따라서, 커넥터(200)는 초음파 장치(100)의 저부에 부착될 수 있으며, 그리고 레버들은 초음파 장치(100)에 공급되는 케이블들을 잠금하기 위해 회전될 수 있다. 따라서, 전체 커넥터 조립체(200)는, 효과적인 BNC 잠금 기구를 활용하여 신뢰가능하게 부착될 수 있고 그리고 체결될 수 있다.

위의 설명이 본 발명의 많은 실시예들 및 사양들을 개시하지만, 이들은 예시로써 설명되었고 그리고 본 발명의 범주 상의 제한들로서 해석되지 않아야 한다. 설명된 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 많은 수정예들로 실시될 수 있다.

Claims

초음파 장치로서,
상기 초음파 장치는 초음파 변환기(ultrasound transducer)를 기계적으로 이동시킴으로써 처치되는 구역에 걸쳐 초음파들을 효과적으로 적용하기 위한 것이며,
상기 초음파 장치는,
초음파들을 분산시키기 위한, 배선(wiring)에 의해 연결되는 초음파 변환기;
상기 변환기를 유지하기 위한 샤프트(shaft);
크랭크(crank)를 스피닝하기 위한 전기 액추에이터(electric actuator) ─ 상기 샤프트는 상기 변환기를 원들로 회전가능하게 돌리기(whirling) 위한 상기 크랭크에 편심으로 부착됨 ─ ;
상기 초음파 변환기의 상기 배선을 리딩하기(leading) 위한 그리고 상기 액추에이터가 상기 변환기를 돌릴 때, 상기 초음파 변환기의 상기 배선의 비틀림을 감소시키기 위해 소정의 각도로 상기 샤프트를 유지시키기 위한 안정기(stabilizer);
상기 안정기의 저부 부분이 위아래로 미끄러지면서 상기 안정기의 상기 저부 부분을 안내하기 위한 제1 선형 베어링(linear bearing); 및
사용자로부터 명령들을 수신할 수 있고 그리고 상기 명령들을 수행하기 위해 상기 전기 액추에이터를 제어함으로써 상기 초음파 변환기의 돌림(whirling)을 제어할 수 있는, 상기 전기 액추에이터에 논리적으로 연결되는 제어 유닛(control unit)을 포함하는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 액추에이터가 상기 변환기를 돌릴 때, 상기 배선을 보호하고 그리고 정류 기구(rectifying mechanism)를 통해 상기 배선을 안내하기 위해 제2 선형 베어링 및 마찰 감소기를 더 포함하는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
단일 케이블(cable)은 상기 케이블에 대한 손상을 유발시키지 않고 다수의 턴들(turns)을 만들기 위해 상기 장치의 입력 커넥터(input connector)로부터 이동하는 상기 초음파 변환기로의 연속적인 전기 연결을 제공하는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전기 액추에이터는, 초음파 변환기를 적어도 하나의 운동 유형, 예컨대, 원형 운동, 선형 운동, 각(angular) 운동, 스핀 운동, 진동으로 적어도 하나의 방향 또는 상기 방향들 및 운동 유형 패턴들의 조합으로 돌리기 위해, 전자 회로에 의해 또는 직접적으로 적용되는 전력에 의해 구동되는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 초음파 장치로의 연결을 위한 적어도 하나의 BNC 커넥터를 더 포함하며, 논(non)-BNC 유형의 접촉부들(contacts)을 포함하는 전체 커넥터 조립체는 상기 BNC 잠금 기구를 활용함으로써 제자리에 유지되는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 장치는 자립식 디바이스(standalone device)로 구체화될 수 있거나 보다 크고 더 포괄적인 기계장치로 포함될 수 있는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 초음파 변환기의 운동의 속도, 패턴, 토크 또는 진폭을 변경하기 위해 구현되는 커플러(coupler)를 더 포함하는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 초음파 변환기는 상기 전기 액추에이터에 직접적으로 부착되는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 장치는 상기 처치되는 구역의 동일한 부위(spot)에 필요한 것보다 더 긴 시간 동안 적용된 고출력 초음파에 의해 유발되는 화상들(burns)을 회피하는 데 사용되는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
전기 구동식 초음파 변환기는 수동으로 수행하기에 불가능한 속도 진폭 및 패턴으로 운동들을 수행하는 능력으로 인해서 처치된 구역에서의 혈류를 증가시키는 데 사용되는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전기 구동식 초음파 변환기는 그의 자체 저주파들을 생성시키는 특정한 유형의 운동들로 이동하며, 이는 주요 초음파 반송 주파수와의 간섭시에 단일 주파수 소스에 의해 재현가능하지 않은 보다 효율적이고 그리고 보다 많은 관통 펄스들(penetrative pulses)을 발생시키는,
초음파 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전기 구동식 초음파 변환기는 처치 프로세스(treatment process) 동안 수동 운동의 어려움을 감소시키는,
초음파 장치.