KR20230168830A - 초음파 발생 장치, 그 상태 판단 및 제어 방법 - Google Patents

초음파 발생 장치, 그 상태 판단 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 초음파 발생부; 초음파 발생부와 결합되어, 초음파 발생부를 기 설정된 패턴으로 이동시키는 이송부; 초음파 발생부가 이동 시에 발생하는 자력을 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 초음파 발생부의 위치를 판단하고, 이송부의 구동 중에, 초음파 발생부의 위치가 변경되지 않으면, 이송부로부터 초음파 발생부가 분리된 것으로 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

초음파 발생 장치, 그 상태 판단 및 제어 방법{ULTRASOUND MEDICAL DEVICE, STATE DETERMINATION AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 개시는 초음파 발생 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시는 고강도 집속형 초음파를 이용하는 초음파 발생 장치, 그 상태 판단 및 제어 방법에 관한 것이다.
초음파는 20KHz 이상의 주파수를 가진 파동을 의미하는 것으로 물을 투과하는 성질을 가지고 있어, 초음파 진단 장치, 초음파 치료기 등 의료분야에 널리 이용되고 있다.
의료 분야에서의 초음파의 활용은 초음파의 투과 및 반사 성질을 이용한 초음파 이미지 장치가 가장 대표적이다. 예를 들면, 초음파가 인체 내를 투과하여 각각의 장기를 투과하면서, 반사되는 시간과 강도를 시각화하여 인체 내의 단면 영상을 얻는 장치가 있다.
또한, 고강도 집속형 초음파(HIFU, High Intensity Focused Ultrasound)에 의해 발생되는 열을 이용하여 피부 내 종양과 같은 특정 피하조직을 태워 제거하거나, 피부조직의 변성 및 재생을 유발시켜 주름개선과 같은 피부미용 또는 피부성형효과를 발생시키는 장치가 있다.
그런데, 종래 초음파 발생 장치는 초음파 발생부를 이동시키는 경우, 초음파 발생부의 실시간 위치를 정확하게 감지하는 것이 어려워, 시술 도중에 의료사고가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 초음파 발생 장치는 핸드피스와 카트리지 하우징을 자력에 의한 결합방식으로 체결하므로, 고속시술 중 자석 이탈에 의한 중복 조사를 수행하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 초음파 발생 장치는 초음파 발생부의 조사 위치가 정확하지 않아 열상을 입을 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래 초음파 발생 장치는 초음파 발생부의 조사 위치가 정확하지 않은 상태에서 구동 장치가 구동할 수 있어, 구동 부품이 손상되면서 추가적인 사고가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 초음파 발생 장치는 높은 열과 높은 초음파 에너지를 피부에 조사할 경우, 화상에 따른 위험이 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-2165046호(2020.10.13.공고)
본 개시에 개시된 실시예는 실시간으로 초음파 발생부의 현재 위치를 감지하여 시술 도중에 발생하는 의료사고를 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는 자력에 의한 결합방식 이외에 물리적인 체결 방식을 보강하여 고속시술 중 발생하는 자석 이탈에 의한 중복 조사를 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는 트랜스듀서의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는 구동 장치의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는 트랜스듀서가 비정상적으로 분리된 상황에서는 트랜스듀서의 초음파 조사를 중지시켜, 무분별한 초음파 조사를 사전에 막음으로써, 화상 발생 또는 피부 트러블 발생을 미연에 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는 높은 열과 높은 초음파 에너지를 조절하여 화상에 따른 위험 발생을 미연에 방지할 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따른 초음파 발생 장치는, 초음파 발생부; 상기 초음파 발생부와 결합되어, 상기 초음파 발생부를 기 설정된 패턴으로 이동시키는 이송부; 상기 초음파 발생부의 이동을 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의한 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하고, 상기 이송부의 구동 중에, 상기 초음파 발생부의 위치가 변경되지 않으면, 상기 이송부로부터 상기 초음파 발생부가 분리된 것으로 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서는, 상기 초음파 발생부의 이동 경로를 따라 등간격으로 둘 이상 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 센서에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기 설정된 패턴은, 상기 초음파 발생부가 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하는 제1 패턴, 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 이동하는 제2 패턴 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자력 감지 결과 정보는, 감지된 복수개의 자력 중 상기 자력의 세기가 가장 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 초음파 발생부가 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 중 어느 하나의 패턴으로 이동 시, 상기 자력 감지 결과 정보가 상기 중자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점이 아니면, 상기 초음파 발생부의 초음파가 출력되지 않도록 상기 초음파 발생부의 구동을 더 중지하는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는 제2패턴 이동시, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점이 아니면, 상기 초음파 발생부의 초음파가 출력되지 않도록 상기 초음파 발생부의 구동을 더 중지할 수 있다. 제2 패턴 이동은 이송부가 초음파발생부를 당기는 방향이므로 초음파발생부의 이탈이 빈번할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 초음파 발생부를 수용하고, 핸드피스의 일측에 결합되는 카트리지 하우징을 더 포함하며, 상기 핸드피스는 내면에 형성된 걸림 돌기를 포함하고, 상기 카트리지 하우징과 결합하기 위한 자성을 갖는 메인 구동축을 포함하며, 상기 카트리지 하우징은 외면에 형성된 삽입 홈, 및 상기 메인 구동축과 대향되도록 마련된 자성체를 포함하고, 상기 카트리지 하우징은, 상기 핸드피스와 결합 시, 상기 삽입 홈이 상기 걸림 돌기에 걸리면서 상기 자성체에 의해 상기 자성을 갖는 메인 구동축과 자력으로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 초음파 의료 장치의 상태 판단 및 제어 방법은, 초음파 발생 장치의 상태 판단 및 제어 방법에 있어서, 초음파 발생부를 기 설정된 패턴으로 이동시키는 단계; 상기 초음파 발생부의 이동을 감지하는 단계; 및 센서에 의한 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하고, 이송부의 구동 중에, 상기 초음파 발생부의 위치가 변경되지 않으면, 상기 이송부로부터 상기 초음파 발생부가 분리된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 센서에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기 설정된 패턴은, 상기 초음파 발생부가 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하는 제1 패턴, 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 이동하는 제2 패턴 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자력 감지 결과 정보는, 감지된 복수개의 자력 중 상기 자력의 세기가 가장 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 초음파 발생부가 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이동 시, 상기 자력 감지 결과 정보가 상기 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점이 아니면, 상기 초음파 발생부의 초음파가 출력되지 않도록 상기 초음파 발생부의 구동을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 실시간으로 초음파 발생부의 현재 위치를 감지함으로써 시술 도중에 발생하는 의료사고를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 자력에 의한 결합방식 이외에 물리적인 체결 방식을 보강하여 고속시술 중 발생하는 자석 이탈에 의한 중복 조사를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 트랜스듀서의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 구동 장치의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 트랜스듀서가 비정상적으로 분리된 상황에서는 트랜스듀서의 초음파 조사를 중지시켜, 무분별한 초음파 조사를 사전에 막음으로써, 화상 발생 또는 피부 트러블 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 높은 열과 높은 초음파 에너지를 조절하여 화상에 따른 위험 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 초음파 발생 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 초음파 발생용 카트리지를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 초음파 발생용 카트리지를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 카트리지 하우징과 핸드피스가 결합되는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 초음파 발생부가 이동되는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 초음파 발생부가 이동하는 패턴을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 상태 판단 및 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9 내지 도 11은 도 6의 둘 이상 설치된 센서들에 의해 트랜스듀서가 이동 시에 발생하는 마그넷의 자력을 각각 감지하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 12는 도 8의 초음파 발생부의 상태 판단을 기반으로, 초음파 발생부 및 구동 장치의 구동 여부를 결정하여 초음파 에너지를 조사하는 방법을 일 예로 나타낸 순서도이다.
도 13은 도 7의 초음파 발생부가 제1 패턴으로 전진 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 14는 도 7의 초음파 발생부가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 15는 도 7의 초음파 발생부가 제1 패턴과 제2 패턴으로으로 왕복 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
먼저, 고강도 집속형 초음파(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU) 기술은 높은 강도의 초음파를 피부 내 한 점에 집중시킬 때 발생하는 열을 이용해 피부 내 종양과 같은 특정 피하조직을 태우는 최신 열소작 치료술이다. 이는, 마치 따뜻한 햇볕을 돋보기로 모아 불을 지피는 것과 비슷한 원리이다. 초음파는 신체 조직을 쉽게 통과하기 때문에 HIFU 치료는 칼 혹은 심지어 바늘조차 없이 완벽한 비침습적 방식으로 시행된다. 즉, 초음파 발생면에 환자의 치료부위 피부를 밀착만 시키면, 종양과 같은 특정 피하조직을 태워 치료하는 방식이다. 이뿐만 아니라, 현재 HIFU 치료는 자궁근종, 골전이암, 전립선암, 유방암, 췌장암, 간암, 신장암등의 치료까지 이용되고 있다.
이러한, 고강도 집속형 초음파 기술은 초음파 발생용 카트리지를 통해 구현될 수 있다. 초음파 발생용 카트리지는 환자의 피부 표면에 초음파 에너지를 조사할 수 있다.
본 명세서에서 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 제어부는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 제어부는, 컴퓨터, 서버 장치 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.
서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.
휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 초음파 발생 장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 초음파 발생용 카트리지를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 초음파 발생용 카트리지를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 발생 장치는 핸드피스(100), 구동 장치(200), 카트리지 하우징(300)을 포함할 수 있다.
핸드피스(100)는 기본 몸체로서, 사용자의 파지를 위한 손잡이로 활용될 수 있으며, 핸드피스(100)의 일측에는 초음파 발생부(400)가 수용되는 카트리지 하우징(300)이 분리 가능하게 결합될 수 있다.
사용자는 핸드피스(100)를 파지하고 카트리지 하우징(300)이 피부 표면과 밀착되도록 핸드피스(100)를 이동시킨 상태에서, 초음파 발생부(400)에서 발생하는 고강도 집속 초음파를 피부 심부의 특정 깊이로 조사시키는 방식으로, 초음파 의료 시술을 수행할 수 있다.
핸드피스(100)의 내부에는 구동 장치(200)와 초음파 발생부(400)로 RF 전류를 인가하기 위한 RF보드와 연결되는 케이블이 마련될 수 있다. RF보드는 카트리지 하우징(300)에 수용될 수 있고, 구동 장치(200)와 초음파 발생부(400)로 RF 전류를 간헐적 또는 연속적으로 인가할 수 있다.
구동 장치(200)는 초음파 발생부(400)를 이동시키기 위한 동력을 제공하는 역할을 한다. 이러한 구동 장치(200)는 초음파 발생부(400)의 마운터(450)에 관통 결합된 메인 구동축(210)을 통해 초음파 발생부(400)를 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 구동 장치(200)는 메인 구동축(210)을 왕복 이동시키는 엑츄에이터나 모터 등이 사용될 수 있다. 또한, 구동 장치(200)가 메인 구동축(210)을 이동시키는 방향은 핸드피스(100)의 길이방향이나 카트리지 하우징(300)의 길이방향일 수 있다. 또한, 구동 장치(200)는 핸드피스(100)나 카트리지 하우징(300)에 설치될 수 있다.
카트리지 하우징(300)은 초음파 발생부(400)를 수용하는 일종의 케이스로서, 핸드피스(100)의 일측에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 카트리지 하우징(300)의 내부에는 초음파 발생부(400)에서 발생하는 고강도 집속 초음파의 매질이 수용될 수 있다. 예를 들면, 매질은 증류수, 탈기액, 실리콘등일 수 있으나, 본 발명은 특별히 한정되지 아니한다.
초음파 발생부(400)는 카트리지 하우징(300)에 왕복이동 가능하게 마련되고 고강도 집속 초음파를 발생시킨다. 이러한 초음파 발생부(400)는 프레임(410), 마그넷(420), 트랜스듀서(430), 슬라이더(440), 마운터(450), 부싱(460)등을 포함할 수 있다.
여기서, 초음파 발생부(400)의 프레임(410), 마그넷(420), 트랜스듀서(430), 슬라이더(440), 마운터(450), 부싱(460)은 일체로 결합되어 함께 이동할 수 있다.
또한, 초음파 발생부(400)의 이동은 초음파 발생부(400)의 마운터(450)에 결합된 메인 구동축(210)을 이동시키는 구동 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
프레임(410)은 기본 몸체로서, 마그넷(420), 슬라이더(440), 마운터(450)와 일체로 연결될 수 있다. 프레임(410)의 상측에는 마그넷(420)이 연결될 수 있으며, 프레임(410)의 하측에는 트랜스듀서(430)가 분리 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 프레임(410)에서 마그넷(420) 및 트랜스듀서(430) 사이에는 마운터(450)와 슬라이더(440)가 관통되어 결합될 수 있으며, 프레임(410)에서 마그넷(420)과 슬라이더(440) 사이에는 마운터(450)가 배치될 수 있다. 또한, 마그넷(420)의 중심축선과 트랜스듀서(430)의 중심축선은 프레임(410)의 중심축선과 정렬되도록 배치될 수 있다.
감지부(500)는 마그넷(420)과 대향되도록 마련되고, 초음파 발생부(400)의 이동 경로를 따라 등간격으로 둘 이상 설치된 센서들(521a 내지 521f)을 포함할 수 있다. 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 초음파 발생부(400)가 이동 시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 각각 감지할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 마그네틱 홀센서들일 수 있다. 마그네틱 홀센서들은 마그넷(420)과의 위치 관계에 따라 측정된 자력의 세기를 기반으로 현재 트랜스듀서(430)의 위치를 선형적으로 감지할 수 있다. 이러한 마그네틱 홀센서들은 자력의 세기에 대한 변화량의 모든 수치를 실시간으로 감지할 수 있어, 센서와 센서 사이의 자력의 세기가 중첩되는 부분까지도 감지가 가능하므로, 시술 도중에 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 또는 탈거 현상을 감지할 수 있다.
가이드 플레이트(310)는 카트리지 하우징(300)의 상부를 커버하는 것으로, 가이드 플레이트(310)의 중앙에는 마그넷(420)의 이동을 가이드하기 위한 슬롯(311)이 형성될 수 있다. 여기서, 슬롯(311)은 마그넷(420)의 이동방향을 따라 형성될 수 있다.
트랜스듀서(430)는 핸드피스(100)의 RF보드로부터 RF전류를 인가받아서 고강도 집속 초음파를 발생시킬 수 있다.
마운터(450)는 마그넷(420)과 트랜스듀서(430) 사이에 마련되는 것으로, 앞서 설명한 메인 구동축(210)의 말단과 분리 가능하게 결합되거나, 또는 일체로 결합될 수 있다. 따라서, 구동 장치(200)가 메인 구동축(210)을 이동시키는 경우, 마운터(450)도 함께 이동될 수 있다.
일예로, 마운터(450)의 양측은 한 쌍의 벨로우즈(320)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 한 쌍의 벨로우즈(320)는 마운터(450)를 사이에 두고 배치될 수 있다. 예를 들면, 벨로우즈(320)의 일단은 마운터(450)의 이동방향 일면에 분리 가능하게 결합될 수 있고 벨로우즈(320)의 타단은 카트리지 하우징(300)의 내면에 접촉될 수 있다.
따라서, 마운터(450)의 이동시, 한 쌍의 벨로우즈(320) 중 어느 하나는 압축되고 다른 하나는 팽창됨으로써, 한 쌍의 벨로우즈(320)가 마운터(450)를 지지할 수 있다.
한편, 벨로우즈(320) 및 마운터(450) 중 어느 하나에는 돌출된 삽입돌기(321)가 형성되고, 벨로우즈(320) 및 마운터(450) 중 다른 하나에는 삽입돌기(321)가 분리 가능하게 결합되는 함몰홈(451)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 벨로우즈(320)의 일단에는 삽입돌기(321)가 형성되고, 마운터(450)의 외주면에는 함몰홈(451)이 형성됨에 따라, 벨로우즈(320)의 삽입돌기(321)가 마운터(450)의 함몰홈(451)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 더욱 상세하게는, 벨로우즈(320)의 삽입돌기(321)와 마운터(450)의 함몰홈(451)은 링 형태로 형성될 수 있다.
슬라이더(440)는 마그넷(420)과 트랜스듀서(430) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 슬라이더(440)는 카트리지 하우징(300)에 마그넷(420)의 이동방향과 평행하게 배치되는 가이드축(330)을 따라 슬라이딩될 수 있다. 여기서, 가이드축(330)의 양단은 카트리지 하우징(300)의 양면에 고정되고, 가이드축(330)은 슬라이더(440)에 관통되어 슬라이더(440)의 슬라이딩을 안내할 수 있다.
부싱(460)은 슬라이더(440)의 내주면에 마련되며, 슬라이더(440)가 가이드축(330)을 따라 슬라이딩될 때, 슬라이더(440)의 마모를 저감하는 역할을 할 수 있다. 부싱(460)은 슬라이더(440)의 양측으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다.
본 개시에 따른 초음파 발생 장치는 카트리지 하우징(300)이 핸드피스(100)에 결합될 때, 트랜스듀서(430)의 이탈을 방지하고, 자력에 의한 결합과 함께 체결력을 더욱 향상시키도록 제공될 수 있다.
도 4는 도 1의 카트리지 하우징과 핸드피스가 결합되는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 카트리지 하우징(300)은 핸드피스(100)의 일측에 결합될 수 있다. 핸드피스(100)는 내면에 형성된 걸림 돌기(101a)를 포함하고, 카트리지 하우징(300)과 결합하기 위한 자성을 갖는 메인 구동축(210)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 걸림 돌기(101a)는 외팔보 형태의 후크일 수 있다.
카트리지 하우징(300)은 외면에 형성된 삽입 홈(301a), 및 메인 구동축(210)과 대향되도록 마련된 자성체(302)를 포함할 수 있다. 이러한 카트리지 하우징(300)은 핸드피스(100)와 결합 시, 삽입 홈(301a)이 걸림 돌기(101a)에 걸리면서 자성체(302)에 의해 자성을 갖는 메인 구동축(210)과 자력으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 자성체(302)는 카트리지 하우징(300)의 선단에 마련되고, 자성을 갖는 메인 구동축(210)의 말단에 자력으로 결합될 수 있다.
본 개시에 따른 초음파 발생 장치는 초음파 발생부(400)가 이동 시에, 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 초음파 발생부(400)의 실시간 위치 및 이송부로부터 초음파 발생부(400)의 이탈 여부 중 적어도 하나를 판단하도록 제공될 수 있다.
이하에서는, 초음파 발생 장치의 상태를 판단하고 초음파 발생 장치의 동작을 제어하기 위한 과정을 자세하게 살펴보기로 한다.
도 5는 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 초음파 발생부가 이동되는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 초음파 발생 장치(600)는 구동 장치(200), 이송부(610), 초음파 발생부(400), 센서(521), 제어부(620)를 포함할 수 있다.
이송부(610)는 초음파 발생부(400)를 좌측 또는 우측으로 이동시키기 위한 것으로, 초음파 발생부(400)를 지지하도록 마련될 수 있다. 여기에서, 이송부(610)는 설명의 편의상 메인 구동축으로 도시하여 설명하기로 한다. 이송부(610)는 구동 장치(200)의 구동에 따라 초음파 발생부(400)를 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있다. 트랜스듀서(430)를 갖는 초음파 발생부(400)는 이송부(610)의 이동에 의해 초음파 집속깊이를 유지한 상태로 수평방향을 따라 좌측 또는 우측으로 이동될 수 있다. 이송부(610)는 초음파 발생부(400)와 결합되어, 초음파 발생부(400)를 기 설정된 패턴으로 이동시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 초음파 발생부가 이동하는 패턴을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 이송부(610)는 초음파 발생부(400)를 기 설정된 패턴으로 이동시킬 수 있다. 기 설정된 패턴은 도 7의 (a)와 같이 초음파 발생부(400)가 제1 지점(A)에서 제2 지점(B)으로 이동하는 제1 패턴을 포함할 수 있다. 기 설정된 패턴은 도 7의 (b)와 같이 초음파 발생부(400)가 제2 지점(B)에서 제1 지점(A)으로 이동하는 제2 패턴을 포함할 수 있다. 기 설정된 패턴은 도 7의 (c)와 같이 제1 지점(A) 및 제2 지점(B) 간을 왕복 이동하는 제1 패턴 및 제2 패턴을 포함할 수 있다. 제1 패턴에 대한 정보와 제2 패턴에 대한 정보는 메모리(621)에 저장될 수 있다.
제어부(620)는 본 장치 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(621), 및 메모리(621)에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(622)로 구현될 수 있다. 여기에서, 메모리(621)와 프로세서(622)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 메모리(621)와 프로세서(622)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(621)는 본 장치의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 제어부의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 있고, 본 장치에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 본 장치의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
이러한, 메모리(621)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(621)는 본 장치와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 감지부(500)는 초음파 발생부(400)가 이동 시에 발생하는 자력을 감지할 수 있다. 감지부(500)는 초음파 발생부(400)의 이동 경로를 따라 적어도 하나가 설치된 센서(521)를 포함할 수 있다. 일예로, 감지부(500)는 초음파 발생부(400)의 이동 경로를 따라 등간격으로 둘 이상 설치된 센서들(521a 내지 521f)을 포함할 수 있다. 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 초음파 발생부(400)의 트랜스듀서(430)가 이동 시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 각각 감지할 수 있다.
프로세서(622)는 센서(521)에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 초음파 발생부의 위치를 판단할 수 있다.
프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보를 기반으로 트랜스듀서(430)의 현재 위치와 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상, 및 이송부(610)로부터 튜랜스듀서(430)의 이탈 여부 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)를 구동시키는 구동 장치(200)의 구동 중에, 초음파 발생부(400)의 위치가 변경되지 않으면, 이송부(610)로부터 초음파 발생부(400)가 분리된 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(622)는 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 현재 트랜스듀서(430)의 위치를 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 이송부(610)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치가 정상적으로 변경되면, 트랜스듀서(430)를 구동하여 트랜스듀서(430)를 통해 이송부(610)의 이동 경로 상의 피부(S)에 초음파를 조사할 수 있다.
반면에, 프로세서(622)는 이송부(610)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)가 이동 멈춤된 것으로 판단하거나, 트랜스듀서(430)가 이송부(610)로부터 비정상적으로 분리된 것(탈거 현상)으로 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프로세서(622)는 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지함과 동시에 구동 장치(200)의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있다. 이때, 프로세서(622)는 트랜스듀서(430)가 분리된 동안, 초음파가 조사되지 않도록, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지할 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 초음파 발생 장치의 상태 판단 및 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 초음파 발생 장치의 상태 판단 및 제어 방법은, 초음파 발생부 이동 단계(S810), 자력 감지 단계(S820), 초음파 발생부의 상태 판단 단계(S830)를 포함할 수 있다.
초음파 발생부 이동 단계는, 이송부(610)를 통해 초음파 발생부(400)를 기 설정된 패턴으로 이동시킬 수 있다(S810). 기 설정된 패턴은 도 7의 (a)와 같이 초음파 발생부(400)가 제1 지점(A)에서 제2 지점(B)으로 이동하는 제1 패턴을 포함할 수 있다. 기 설정된 패턴은 도 7의 (b)와 같이 초음파 발생부(400)가 제2 지점(B)에서 제1 지점(A)으로 이동하는 제2 패턴을 포함할 수 있다. 기 설정된 패턴은 도 7의 (c)와 같이 제1 지점(A) 및 제2 지점(B) 간을 왕복 이동하는 제1 패턴 및 제2 패턴을 포함할 수 있다. 제1 패턴에 대한 정보와 제2 패턴에 대한 정보는 메모리(621)에 저장될 수 있다.
자력 감지 단계는 감지부(500)를 통해 초음파 발생부(400)가 이동 시에 발생하는 자력을 감지할 수 있다(S820). 감지부(500)는 초음파 발생부(400)의 이동 경로를 따라 적어도 하나가 설치된 센서(521)를 포함할 수 있다. 일예로, 자력 감지 단계는 초음파 발생부(400)의 이동 경로를 따라 등간격으로 둘 이상 설치된 센서들(521a 내지 521f)에 의해 초음파 발생부(400)가 이동 시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 각각 감지할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 마그네틱 홀센서들일 수 있다.
도 9 내지 도 11은 도 6의 둘 이상 설치된 센서들에 의해 트랜스듀서가 이동 시에 발생하는 마그넷의 자력을 각각 감지하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
먼저, 본 개시에 따른 트랜스듀서(430)는 도 7의 (a)와 같이 제1 지점(A)에서 제2 지점(B)으로 이동하는 제1 패턴으로 이동할 수 있고, 도 7의 (b)와 같이 제2 지점(B)에서 제1 지점(A)으로 이동하는 제2 패턴으로 이동할 수 있으며, 도 7의 (c)와 같이 제1 지점(A) 및 제2 지점(B) 간을 왕복 이동하는 제1 패턴 및 제2 패턴으로 이동할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의상, 트랜스듀서(430)가 제1 지점(A)에서 제2 지점(B)으로 이동하는 제1 패턴으로 도시하여 설명하기로 한다.
도 9의 (a) 및 (b)를 참조하면, 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a)의 위치로 변경되면, 제1 센서(521a)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 및 제2 센서(521b)의 사이 위치로 변경되면, 제1 센서(521a) 및 제2 센서(521b)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다.
도 9의 (c) 및 (d)를 참조하면, 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제2 센서(521b)의 위치로 변경되면, 제2 센서(521b)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제2 센서(521b) 및 제3 센서(521c)의 사이 위치로 변경되면, 제2 센서(521b) 및 제3 센서(521c)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다.
도 10의 (e) 및 (f)를 참조하면, 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제3 센서(521c)의 위치로 변경되면, 제3 센서(521c)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제3 센서(521c) 및 제4 센서(521d)의 사이 위치로 변경되면, 제3 센서(521c) 및 제4 센서(521d)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다.
도 10의 (g) 및 (h)를 참조하면, 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제4 센서(521d)의 위치로 변경되면, 제4 센서(521d)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제4 센서(521d) 및 제5 센서(521e)의 사이 위치로 변경되면, 제4 센서(521d) 및 제5 센서(521e)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다.
도 11의 (i)와 (j) 및 (k)를 참조하면, 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제5 센서(521e)의 위치로 변경되면, 제5 센서(521e)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제5 센서(521e) 및 제6 센서(521f)의 사이 위치로 변경되면, 제5 센서(521e) 및 제6 센서(521f)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다. 자력 감지 단계는 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f)의 위치로 변경되면, 제6 센서(521f)를 통해 트랜스듀서(430)가 이동시에 발생하는 마그넷(420)의 자력을 감지할 수 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 마그넷(420)과의 위치 관계에 따라 측정된 자력의 세기를 기반으로 현재 트랜스듀서(430)의 위치를 선형적으로 감지할 수 있다. 이러한 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)은 자력의 세기에 대한 변화량의 모든 수치를 실시간으로 감지할 수 있어, 센서와 센서 사이의 자력의 세기가 중첩되는 부분까지도 감지가 가능하므로, 시술 도중에 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 또는 탈거 현상을 감지할 수 있다. 여기에서, 설명의 편의상, 둘 이상의 센서들(521f)이 6개로 마련된 것으로 도시되었으나, 시술 조건과 내부 공간등에 따라 6개 미만 또는 6개 초과로 마련될 수 있다.
초음파 발생부의 상태 판단 단계는, 프로세서(622)를 통해 센서(521)에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 초음파 발생부(400)의 위치를 판단할 수 있다. 일예로, 프로세서(622)는 둘 이상의 센서들(521a 내지 521f)에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 초음파 발생부(400)의 위치를 판단할 수 있다.
초음파 발생부의 상태 판단 단계는, 프로세서(622)를 통해 이송부(610)의 구동 중에, 초음파 발생부(400)의 위치가 변경되지 않으면, 이송부(610)로부터 초음파 발생부(400)가 분리된 것으로 판단할 수 있다(S830). 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보를 기반으로 트랜스듀서(430)의 실시간 위치와 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상, 및 이송부(610)로부터 트랜스듀서(430)의 이탈 여부 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
도 12는 도 8의 초음파 발생부의 상태 판단을 기반으로, 초음파 발생부 및 구동 장치의 구동 여부를 결정하여 초음파 에너지를 조사하는 방법을 일 예로 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 초음파 발생부의 상태 판단 단계는, 이송부(610)를 통해 초음파 발생부(400)가 도 7의 (a)와 같은 제1 패턴과 도 7의 (b)와 같은 제2 패턴 및 도 7의 (c)와 같은 제1 패턴 및 제2 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이동 시, 프로세서(622)를 통해 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 위치로 변경되거나, 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 사이 위치로 변경된 것인지를 판단할 수 있다(S831).
도 13은 도 7의 초음파 발생부가 제1 패턴으로 전진 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 위치로 변경되면, 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S1, S3, S5, S7, S9, S11은 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 사이 위치로 변경되면, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S2, S4, S6, S8, S10은 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 사이 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, S1 -> S11의 순서대로 복수개의 센싱 지점(S1 내지 S11)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다.
도 12를 참조하면, 초음파 발생부의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되지 않도록 초음파 발생부(400)의 구동을 중지할 수 있다(S832). 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니고, 이송부(200)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상이 발생하거나, 이송부(610)로부터 트랜스듀서(430)가 분리된 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있다.
도 12를 참조하면, 구동 장치의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 구동 장치(200)의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있다(S833).
도 12를 참조하면, 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되도록 초음파 발생부(400)를 구동할 수 있다(S834). 트랜스듀서(430)는 이송부(610)의 이동 경로 상의 피부(S)에 초음파를 조사할 수 있다. 트랜스듀서(430)는 제1 패턴으로 전진 이동시 초음파를 조사하고 복귀 이동시 초음파를 조사하지 않았으므로, 전진 이동시의 선형 그래프(G1 내지 G6)를 나타내는 자기장의 폭이 복귀 이동시의 선형 그래프를 나타내는 자기장의 폭보다 넓게 나타남을 알 수 있다.
도 14는 도 7의 초음파 발생부가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 위치로 변경되면, 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S11, S9, S7, S5, S3, S1은 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 사이 위치로 변경되면, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S10, S8, S6, S4, S2는 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 사이 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, S11 -> S1의 순서대로 복수개의 센싱 지점(S11 내지 S1)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다.
도 12를 참조하면, 초음파 발생부의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되지 않도록 초음파 발생부(400)의 구동을 중지할 수 있다(S832). 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니고, 이송부(610)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상이 발생하거나, 이송부(610)로부터 트랜스듀서(430)가 분리된 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있다.
도 12를 참조하면, 구동 장치의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 구동 장치(200)의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있다(S833).
도 12를 참조하면, 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되도록 초음파 발생부(400)를 구동할 수 있다(S834). 트랜스듀서(430)는 이송부(610)의 이동 경로 상의 피부(S)에 초음파를 조사할 수 있다. 트랜스듀서(430)는 전진 이동시 초음파 에너지를 조사하지 않고 제2 패턴으로 복귀 이동시 초음파를 조사하였으므로, 복귀 이동시의 선형 그래프(G6 내지 G1)를 나타내는 자기장의 폭이 전진 이동시의 선형 그래프를 나타내는 자기장의 폭보다 넓게 나타남을 알 수 있다.
도 15는 도 7의 초음파 발생부가 제1 패턴 및 제2 패턴으로 왕복 이동시, 프로세서를 통해 자력 감지 결과 정보를 출력하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 위치로 변경되면, 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S1, S3, S5, S7, S9, S11은 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 사이 위치로 변경되면, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S2, S4, S6, S8, S10은 트랜스듀서(430)가 제1 센서(521a) 내지 제6 센서(521f)의 사이 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 전진 이동시, S1 -> S11의 순서대로 복수개의 센싱 지점(S1 내지 S11)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G1 내지 G6)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 위치로 변경되면, 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S11, S9, S7, S5, S3, S1은 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 사이 위치로 변경되면, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. S10, S8, S6, S4, S2는 트랜스듀서(430)가 제6 센서(521f) 내지 제1 센서(521a)의 사이 위치로 순차적으로 변경될 때를 나타낸다.
프로세서(622)는 초음파 발생부(400)가 제2 패턴으로 복귀 이동시, S11 -> S1의 순서대로 복수개의 센싱 지점(S11 내지 S1)을 포함하는 각각의 선형 그래프(G6 내지 G1)에 대한 자력 감지 결과 정보를 출력할 수 있다.
도 12를 참조하면, 초음파 발생부의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되지 않도록 초음파 발생부(400)의 구동을 중지할 수 있다(S832). 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이고, 이송부(610)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상이 발생하거나, 이송부(610)로부터 트랜스듀서(430)가 분리된 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있다.
또한, 초음파 발생부의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되지 않도록 초음파 발생부(400)의 구동을 중지할 수 있다(S832). 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니고, 이송부(610)의 구동 중에, 트랜스듀서(430)의 위치 변경이 없는 경우, 트랜스듀서(430)의 이동 멈춤 현상이 발생하거나, 이송부(610)로부터 트랜스듀서(430)가 분리된 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(622)는 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 트랜스듀서(430)의 구동을 중지하여 열상을 입는 것을 방지할 수 있다.
도 12를 참조하면, 구동 장치의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이 아니면, 구동 장치(200)의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있다(S833).
또한, 구동 장치의 구동 중지 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이 아니면, 구동 장치(200)의 구동을 중지하여 구동 부품의 손상을 방지하면서 추가적인 사고를 방지할 수 있다(S833).
도 12를 참조하면, 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S1, S3, S5, S7, S9, S11)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S2, S4, S6, S8, S10)이면, 초음파 발생부(400)의 초음파가 출력되도록 초음파 발생부(400)를 구동할 수 있다(S834). 트랜스듀서(430)는 이송부(610)의 이동 경로 상의 피부(S)에 초음파를 조사할 수 있다.
또한, 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 자력 감지 결과 정보가 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점(S11, S9, S7, S5, S3, S1)과, 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점(S10, S8, S6, S4, S2)이면, 초음파 발생부(400)의 초음파 에너지가 출력되도록 초음파 발생부(400)를 구동할 수 있다(S834). 트랜스듀서(430)는 이송부(610)의 이동 경로 상의 피부(S)에 초음파를 조사할 수 있다. 트랜스듀서(430)는 제1 패턴으로 전진 이동시 초음파를 조사하고 제2 패턴으로 복귀 이동시 초음파를 조사하였으므로, 전진 이동시의 선형 그래프(G1 내지 G6)를 나타내는 자기장의 폭이 복귀 이동시의 선형 그래프(G6 내지 G1)를 나타내는 자기장의 폭과 동일하게 나타남을 알 수 있다. 프로세서(622)는 전진 이동에서 복귀 이동으로 변경시, 알림부를 통해 복귀 상태를 알릴 수 있다. 예를 들어, 알림부는 시각적으로 알리는 디스플레이 모듈등을 포함할 수 있고, 청각적으로 알리는 스피커등을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 동일한 조건의 초음파 또는 상이한 조건의 초음파가 출력되도록 더 제어할 수 있다(S834). 이때, 조건은, 초음파 에너지의 조사가 유지되는 시간과 초음파 에너지의 세기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 초음파 발생부 구동 단계는 높은 열과 높은 초음파 에너지를 조절하여 화상에 따른 위험 발생을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 이동 시의 초음파 에너지의 조사가 유지되는 제1 시간(t1)과, 제2 패턴으로 이동 시의 초음파 에너지의 조사가 유지되는 제2 시간(t2)이 달리 출력되도록 더 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 패턴으로 전진 이동 시의 초음파 에너지의 조사가 유지되는 제1 시간(t1)이, 제2 패턴으로 복귀 이동 시의 초음파 에너지의 조사가 유지되는 제2 시간(t2)보다 빠르거나 늦을 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 초음파 발생부 구동 단계는, 프로세서(622)를 통해 초음파 발생부(400)가 제1 패턴으로 이동 시의 초음파 에너지의 제1 세기(E1)와, 제2 패턴으로 이동 시의 초음파 에너지의 제2 세기(E2)가 달리 출력되도록 더 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 패턴으로 전진 이동 시의 초음파 에너지의 제1 세기(E1)가 제2 패턴으로 복귀 이동 시의 초음파 에너지의 제2 세기(E2)보다 크거나 작을 수 있다. 도 5에 도시된 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 8 및 도 12는 복수의 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8 및 도 12에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 복수의 단계 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8 및 도 12는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 핸드피스 200: 구동 장치
300: 카트리지 하우징 400: 초음파 발생부
521: 센서 600: 초음파 발생 장치
620: 제어부 621: 메모리
622: 프로세서

Claims (10)

  1. 초음파 발생부;
    상기 초음파 발생부와 결합되어, 상기 초음파 발생부를 기 설정된 패턴으로 이동시키는 이송부;
    상기 초음파 발생부의 이동을 감지하는 센서; 및
    상기 센서에 의한 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하고,
    상기 이송부의 구동 중에, 상기 초음파 발생부의 위치가 변경되지 않으면, 상기 이송부로부터 상기 초음파 발생부가 분리된 것으로 판단하는 제어부를 포함하는, 초음파 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 초음파 발생부의 이동 경로를 따라 등간격으로 둘 이상 설치된 것을 특징으로 하는, 초음파 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는, 초음파 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기 설정된 패턴은, 상기 초음파 발생부가 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하는 제1 패턴, 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 이동하는 제2 패턴 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자력 감지 결과 정보는, 감지된 복수개의 자력 중 상기 자력의 세기가 가장 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점을 포함하는, 초음파 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초음파 발생부가 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이동 시,
    상기 자력 감지 결과 정보가 상기 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점이 아니면, 상기 초음파 발생부의 초음파가 출력되지 않도록 상기 초음파 발생부의 구동을 더 중지하는 것을 특징으로 하는, 초음파 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생부를 수용하고, 핸드피스의 일측에 결합되는 카트리지 하우징을 더 포함하며,
    상기 핸드피스는 내면에 형성된 걸림 돌기를 포함하고, 상기 카트리지 하우징과 결합하기 위한 자성을 갖는 메인 구동축을 포함하며,
    상기 카트리지 하우징은 외면에 형성된 삽입 홈, 및 상기 메인 구동축과 대향되도록 마련된 자성체를 포함하고,
    상기 카트리지 하우징은,
    상기 핸드피스와 결합 시, 상기 삽입 홈이 상기 걸림 돌기에 걸리면서 상기 자성체에 의해 상기 자성을 갖는 메인 구동축과 자력으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 초음파 발생 장치.
  7. 초음파 발생 장치의 상태 판단 및 제어 방법에 있어서,
    초음파 발생부를 기 설정된 패턴으로 이동시키는 단계;
    상기 초음파 발생부의 이동을 감지하는 단계; 및센서에 의한 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하고,
    이송부의 구동 중에, 상기 초음파 발생부의 위치가 변경되지 않으면, 상기 이송부로부터 상기 초음파 발생부가 분리된 것으로 판단하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서에 의한 자력 감지 결과 정보를 기반으로 상기 초음파 발생부의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기 설정된 패턴은, 상기 초음파 발생부가 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하는 제1 패턴, 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점으로 이동하는 제2 패턴 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자력 감지 결과 정보는, 감지된 복수개의 자력 중 상기 자력의 세기가 가장 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점을 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 초음파 발생부가 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이동 시,
    상기 자력 감지 결과 정보가 상기 자력의 세기가 높은 복수개의 센싱 지점과, 상기 복수개의 자력이 서로 교차하는 복수개의 센싱 지점이 아니면, 상기 초음파 발생부의 초음파가 출력되지 않도록 상기 초음파 발생부의 구동을 중지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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