WO2017026597A1 - 고강도 집속형 초음파 장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a high-intensity focused ultrasound apparatus, and more particularly, to change a structure to detach and attach a disposable removable cartridge, and to adjust the coordinates of the skin tissue of a subject to a scanning unit of an ultrasound transducer.
  • the present invention relates to a high-intensity focused ultrasound apparatus capable of confirming a precise treatment point in real time, so that a precise skin point can be treated without a duplicate procedure.
  • HIFU High Intensity Focused Ultrasonic surgical unit
  • the skin is remodeled overall by strongly transferring the integrated ultrasound energy applied to the skin care from the lower dermis, the dermis to the boundary layer of subcutaneous fat, the fibrous SMAS layer of the fat layer, and the fascia.
  • ultrasonic energy is delivered up to 3 ⁇ 4.5mm deep (SMAS layer) below the surface of the skin to pull the skin, but at the same time it is difficult to regenerate a large amount of collagen, it was difficult to achieve rapid healing.
  • SMAS layer 3 ⁇ 4.5mm deep
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, the present invention is a handpiece body including a removable cartridge in the manner of leaving needle stitches in the stitching in a continuous manner can transfer the ultrasonic heat to the SMAS layer as a target layer trauma and It aims to provide a high intensity focused ultrasound device that minimizes pain and delivers the integrated ultrasound energy to the SMAS layer below the skin surface to regenerate collagen using the laser at the same time as the skin is pulled. .
  • the present invention can obtain the coordinates of the skin tissue of the subject by the doctor as a scanning unit of the transducer for ultrasound conversion, and to determine the exact point of the skin tissue in real time to check the exact procedure point by using the zoom-in function It is an object of the present invention to provide a high-intensity focused ultrasound apparatus that can be performed only at an accurate position without overlapping procedures by setting coordinates.
  • the present invention provides a high-intensity focused ultrasound apparatus comprising a handpiece composed of a handpiece body electrically connected to a moving body freely moveable and a detachable cartridge coupled to the disposable body, wherein the handpiece body A laser generator that fractionally delivers energy to facilitate synthesizing collagen; Ultrasonic transducers that receive the impedance-matched electrical energy through the frequency generation and power amplification process to convert into high-intensity focused ultrasound or to receive the reflected ultrasound; And an XY reflecting mirror that sequentially forms the HIFU focal points in one row, sequentially forms the HIFU focal points in a plurality of rows, or forms the focal points sequentially in a circular row while performing a front and rear motion and a tilting motion in the handpiece body.
  • the moving body includes a frequency generation of the transducer for ultrasound conversion.
  • An ultrasonic transducer module for controlling power amplification and controlling power, frequency, duty cycle, focal size, and pulse repetition frequency;
  • Reflective mirror control module for controlling the X- and Y-axis forward and backward tilting motion of the reflection mirror; Cooling module for lowering the temperature of the cooling device when the re-treatment proceeds;
  • a control module including; a coordinate module configured to receive the converted coordinate information through an ultrasound transducer and determine a treatment area that is currently in progress;
  • a monitor unit including an indicator for displaying the procedure related information of the operator and a touch screen for the operator to operate or control the high intensity focused ultrasound generation device;
  • a power supply unit for high intensity focused ultrasonic power supply.
  • the control unit of the present invention receives the ultrasonic wave reflected through the transducer for ultrasound conversion and the scanning unit to determine the shape and treatment location of the current treatment site and the cooling device when the re-treatment proceeds to the skin of the same location Characterized in that it further comprises a cooling device driving unit for lowering the temperature of.
  • HIFU focal point of the first row, plural rows, circular rows passing through the transparent transmission member further comprising a coordinate sensor coordinates the shape and treatment position of the treatment area received through the scanning unit to the handpiece body of the present invention; Calculate the coordinates for, and when the newly focused HIFU focus coordinates coincide with the previous HIFU focus coordinates, the injection of cooling gas can be increased to prevent the risk of burns.
  • the control unit the temperature value measured by the temperature sensor is received in real time, by determining in real time whether the temperature of the cooling gas is within the appropriate operating temperature range, the cooling device It characterized by controlling the temperature of.
  • the transparent transmission member of the present invention is provided with a pair of ultrasonic windows through which ultrasonic waves pass around the laser window through which the laser transmits, or two pairs of ultrasonic windows around the laser window in a cross shape.
  • the present invention changes the structure so that the disposable removable cartridge is detached, thereby providing a high-intensity focused ultrasound generating apparatus.
  • the present invention minimizes trauma and pain by continuously needle stitching in stitching, and delivers the integrated ultrasonic energy to the depth of 3 ⁇ 4.5mm (SMAS layer) below the surface of the skin and pulls the skin at the same time to regenerate collagen effectively without incision. You can lift.
  • SMAS layer 3 ⁇ 4.5mm
  • the present invention can use a laser at the same time can be a lot of collagen regeneration, and thus can be effectively lifted without incision during skin treatment, it can also shorten the healing period accordingly.
  • the present invention is a skin-adhesion cartridge structure in which a cooling passage is located at a portion in close contact with the skin, whereby the burn of the skin can be prevented by bringing it closer to the skin of the procedure.
  • the present invention is another technique for preventing the burn of the procedure skin, the surgeon doctor can be obtained by the scanning unit of the transducer for ultrasound conversion, so that the exact treatment point can be confirmed in real time by using the zoom-in function in the monitor unit By setting the exact point of the skin tissue as a coordinate, it can be performed only at the correct position without overlapping procedures.
  • the present invention can calculate the coordinates for the HIFU focus of one column, multiple columns, circular columns, and determine whether the newly focused HIFU focus coordinates match the previous HIFU focus coordinates, so that the procedure can be performed only at the correct position without overlapping procedures. Skin burns can be prevented, and the entire skin coordinate information of the patient can be stored and informed and used again, allowing for systematic management.
  • FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a high-intensity focused ultrasound apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view showing the detailed configuration of the handpiece of FIG.
  • FIG. 4 is a view for explaining a method of operating the X-Y reflecting mirror according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a plan view of the transparent transparent member of the removable cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is coupled to the handpiece body 100, which is electrically connected to the moving body 200 formed of a large touch screen monitor 220 by a line 102, and is disposed on the front surface thereof.
  • Composed of the removable cartridge 150 when the heat generated by the high-intensity focused ultrasound output at a high temperature or the end of life, there is economical by simply replacing the removable cartridge 150.
  • the handpiece body 100 includes a laser generator 101, an ultrasonic transducer 102, an XY reflecting mirror 103, a cooling device 104, and a zoom-in device.
  • the moving body 200 includes a control unit 250, monitors 210 and 220, a power supply unit 260, and the like, and the removable cartridge 150 is used for the laser generator 101 and the ultrasonic conversion. It consists of a transparent transparent member 151 or the like for transmitting the light generated by the transducer (102).
  • the removable cartridge 150 may include a transparent transmission member 151, a cooling hose 110, and the like, and a part of the mechanical coupling device 145 and the removable cartridge 150 formed on a part of the handpiece body 100.
  • the mechanical coupling shapes formed may be engaged with each other so that mechanical coupling (coupling of male and female shapes) may be performed.
  • the part constituting the case of the removable cartridge 150 is generally made of a thermally conductive plastic resin.
  • the transparent transparent member 151 is preferably formed of a material having excellent thermal conductivity so that the cooling gas cold air of the cooling passage 155 may be prevented from escaping to the outside at the bottom of the case. That is, the transparent transparent member 151 may be made of an alloy of various transparent metals with a material having a higher thermal conductivity than other case surfaces.
  • the laser generator 101 is a device that generates a laser that delivers energy fractionally to facilitate the synthesis of collagen.
  • the transducer 102 for ultrasonic conversion is a device that receives impedance-matched electrical energy through frequency generation and power amplification, converts it into high-intensity focused ultrasound, or receives reflected ultrasound.
  • the transducer 102 for ultrasonic conversion is generated in a concave shape, is focused to a concave center point, and the focal point of the ultrasonic wave is formed at the center point.
  • the XY reflecting mirror 103 sequentially shifts the HIFU focal points in a single row while simultaneously performing the front and rear motion and the tilting motion by the X and Y axis reflecting mirrors 103 in the handpiece body.
  • the present invention minimizes trauma and pain by continuously needle stitching in stitching, and transfers the integrated ultrasonic energy to the depth of 3mm ⁇ 4.5mm (SMAS layer) below the skin surface to pull collagen and regenerate collagen using laser simultaneously. Can be.
  • the laser and the ultrasonic waves are dispersed in a linear form to sequentially move and irradiate the energy, thereby maximizing the injection-lifting effect in the form of a plane.
  • one of the X and Y reflecting mirrors may be a laser reflecting mirror and the other may be an ultrasonic reflecting mirror.
  • the zoom-in device 105 enlarges the image of the skin tissue of the subject obtained by the doctor as the operator by using the zoom-in function to clearly show the exact point of the procedure, thereby enabling a smoother procedure.
  • the cooling device 104 supplies a cooling gas to the columnar cooling passage 155 of the removable cartridge 150 by using the cooling hose 110 to flow on the bottom surface of the removable cartridge so that As a device for lowering the temperature, although not shown in detail in the drawing, one end of the cooling passage 155 is drilled through the surface of the transparent permeable member 151 so that the cooling gas passes, and an outlet hole is formed at the other end.
  • the transparent transparent member 151 supports the cooling passage 155 and is a film that adheres closely to the skin tissue so that the laser and the high intensity focused ultrasound pass through the skin, and the front surface forms a parabolic shape.
  • the wavelength can be focused.
  • a pair of ultrasonic windows 152 are provided around the laser window 153 of FIG. 5 (a), and two pairs of ultrasonic windows 152 are formed crosswise around the laser window 153 (b ) HIFU focus can be easily performed in one row, multiple rows, and circular rows.
  • control unit 250 is composed of an ultrasonic transducer module, a reflection mirror control module, a cooling module, and a coordinate module.
  • the controller 250 uses the above-described modules to lift the skin tissue immediately on the dermal layer and the fibrous fascia layer (SMAS) and pull upwards, and the high-intensity focused ultrasound uses the XY reflection mirror 103.
  • the frequency generation and power amplification process to the energy intensity to a certain J or less
  • the power, frequency, duty cycle, focal size It is possible to control the pulse repetition frequency, the front and rear motion and tilting motion of the X and Y axes of the reflection mirror 103, and control the temperature of the cooling device.
  • the moving body 200 includes monitors 210 and 220 including an indicator for displaying the operator's treatment-related information and a touch screen for the operator to operate or control the high-intensity focused ultrasound generation device, and the high-intensity focused ultrasound. It is composed of a power supply unit 260 for power supply.
  • the present invention further includes a coordinate sensor (not shown) in the handpiece body 100 to calculate coordinates for HIFU focus of one row, a plurality of rows, and a circular row that have passed through the transparent transparent member, and focus the newly focused HIFU. If the coordinates coincide with the previous HIFU focal coordinates, the injection of cooling gas can be increased to prevent the risk of burns.
  • the coordinate sensor may coordinate the shape and treatment position of the treatment area received through the scanning unit to the handpiece body.
  • the control unit 250 receives the ultrasonic waves reflected through the transducer for ultrasound conversion to determine the shape and location of the current treatment site, the temperature of the cooling device when the re-treatment proceeds to the skin of the same location It may further include a cooling device driver for lowering.
  • the present invention can obtain the coordinates of the skin tissue of the subject by the doctor as a scanning unit of the transducer for ultrasound conversion, by using the zoom-in function under the control of the zoom-in module of the control unit in the monitor (210, 220) By setting the exact point of the skin tissue as a coordinate so that the correct point of treatment can be confirmed in real time, it can be performed only at the correct position without overlapping procedures.
  • the entire skin coordinate information transmitted from the scanning unit can be stored and informed and used again, so that the coordinates of the HIFU focus of the first row, multiple rows, and circular rows and the newly focused HIFU focal point even after a long period of time have passed. It is possible to determine whether the coordinates coincide with the previous HIFU focal coordinates, allowing for systematic management of the entire skin procedure.
  • the temperature value measured by the temperature sensor added according to an embodiment of the present invention is transmitted to the control unit 250 in real time, the control unit 250 determines in real time whether the temperature of the cooling gas is within the appropriate operating temperature range.
  • the temperature sensor may be installed in a removable cartridge.
  • the detachable cartridge may further be attached to an RF plate (not shown) which generates RF high frequency to decompose fat.
  • the ions of the cell molecules constituting the skin tissue are attracted to the anode by the positive alternating current to the anode by the RF alternating current Fine polarization occurs, and Joule heat is generated in the skin tissue.
  • the present invention is a one-time use including the cooling passage 155, etc. of the cartridge 150 even if the heat generated by the high-intensity focused ultrasonic output is generated at a high temperature to deform or fail the handpiece body 100
  • the structure to detachable detachable cartridge 150 by increasing the maintenance cost and use time of the high-intensity focused ultrasound generating device, the number of procedures that medical consumers want cheap medical treatment can be lowered to a reasonable level.
  • the present invention minimizes trauma and pain by continuously needle stitching in stitching, and transfers the integrated ultrasonic energy to the depth of 3mm ⁇ 4.5mm (SMAS layer) below the skin surface, so that the collagen is easily regenerated at the same time, It can effectively lift skin without making an incision like a conventional procedure.
  • SMAS layer 3mm ⁇ 4.5mm
  • the present invention can use a laser generated through the laser generator 101 at the same time can be a lot of collagen regeneration, and thus can be effectively lifted without incision during skin treatment as well as shorten the healing period accordingly .
  • the present invention is a skin close cartridge structure in which the cooling passage 155 of the removable cartridge 150 is supplied to the cooling gas 110 using the cooling hose 110 in close contact with the skin, so as to be located closer to the treatment skin. This can prevent skin burns.
  • the present invention can be obtained by the doctor doctor as a scanning unit of the transducer for ultrasound conversion, by setting the coordinates of the exact skin tissue coordinates so that the correct treatment point in real time on the monitor using the zoom-in function, overlapping The procedure can be performed only at the correct position without the procedure.
  • the present invention can calculate the coordinates for the HIFU focus of one column, multiple columns, circular columns, and determine whether the newly focused HIFU focus coordinates match the previous HIFU focus coordinates, so that the procedure can be performed only at the correct position without overlapping procedures. Skin burns can be prevented, and through the scanning unit, the entire skin coordinate information of the patient can be stored and informed and used again, thus systematic management is possible.

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Abstract

본 발명은 고강도 집속형 초음파 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1회용 분리형 카트리지를 탈부착하도록 구조를 변경하고, 시술대상자의 피부조직의 좌표를 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있기 때문에 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있어서 정확한 피부조직의 지점을, 중복 시술 없이 시술할 수 있는 고강도 집속형 초음파 장치에 관한 것이다. 본 발명은 이동이 자유로운 이동 바디에 선으로 전기적 연결된 핸드피스 몸체와 이에 1회용으로 결합되는 분리형 카트리지로 구성된 핸드피스를 포함하는 고강도 집속형 초음파 장치에 있어서, 상기 핸드피스 몸체는, 콜라겐을 합성시키는 것을 촉진시키도록 프락셔널(fractional)하게 에너지를 전달하는 레이저 발생기; 주파수 생성과 전력증폭과정을 거쳐 임피던스 매칭된 전기적에너지를 전달받아 고강도 집속형 초음파로 변환하여 조사하거나, 반사되는 초음파를 수신하는 초음파 변환용 트랜스듀서; 및 상기 핸드피스 몸체 내에서 전후 운동 및 틸팅 운동을 병행하면서, 1열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 복수열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 원형으로 초점을 순차적으로 형성시키는 X-Y 반사거울; 냉각 가스를 분리형 카트리지에 공급하는 냉각 장치; 및 반사되는 초음파가 형성하는 이미지를 줌인하는 줌인 장치;로 구성되고, 상기 분리형 카트리지는, 냉각 가스를 주입하여 상기 분리형 카트리지 저면에 흐르게 하여 온도를 하강시키는 냉각 통로; 및 상기 냉각 통로를 지탱하고, 상기 레이저와 고강도 집속형 초음파가 통과하여 피부에 닿을 수 있도록 피부 조직에 밀착되는 투명 투과 부재;로 구성되며, 상기 이동 바디는, 초음파 변환용 트랜스듀서의 주파수 생성과 전력증폭과정을 제어하고, 파워, 주파수, 듀티사이클(Duty Cycle), 초점 크기 및 펄스 반복 빈도를 제어하는 초음파 변환용 트랜스듀서 모듈; 반사거울의 X축과 Y 축 전후 운동과 틸팅 운동을 제어하는 반사거울 제어모듈; 재(再)치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각모듈; 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 변환된 좌표 정보를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위를 파악하는 좌표 모듈;을 포함하는 제어부; 시술자의 시술 관련 정보를 표시하기 위한 표시기 및 시술자가 고강도 집속형 초음파 생성 장치를 동작 또는 제어하기 위한 터치 스크린을 포함하는 모니터부; 및 고강도 집속형 초음파 전원 공급을 위한 전원부;를 포함한다.

Description

고강도 집속형 초음파 장치
본 발명은 고강도 집속형 초음파 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1회용 분리형 카트리지를 탈ㆍ부착하도록 구조를 변경하고, 시술대상자의 피부조직의 좌표를 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있기 때문에 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있어서 정확한 피부조직의 지점을, 중복 시술 없이 시술할 수 있는 고강도 집속형 초음파 장치에 관한 것이다.
일반적으로 HIFU(High Intensity Focused Ultrasonic surgical unit)는 트랜스듀서에서 발생한 초음파를 조직 내에 조사해 집속접(초점)에서 발생한 열에너지를 이용해서 치료를 하는 방식으로, 이전까지는 주로 간암, 유방암, 자궁암 등의 치료에 활용되어 왔다. 이 원리를 피부미용에 적용한 집적된 초음파 에너지를 하부 진피, 진피에서 피하지방의 경계층, 지방층의 섬유조직 SMAS층, 근막 등에까지 강하게 전달함으로써 피부가 전반적으로 리모델링된다.
일반적으로 1회 시술만으로도 페이스 리프팅(Face Lifting)과 타이트닝(Tightening) 효과를 볼 수 있고, 3~6개월간 콜라겐과 엘라스틴이 지속적으로 생성되는 것으로 알려져 있다.
그러나 고강도 집속형 초음파 생성 장치의 사용 시간이 한정되어 있어, 미용목적의 치료를 원하는 의료소비자들이 부담하는 시술수가가 올라가는 문제점이 있었다.
또한, 초음파에너지를 피부 표면 아래 3~4.5mm깊이(SMAS층)까지 전달해 피부 당김이 가능하지만 동시에 많은 양의 콜라겐을 재생시키기 어려워 빠른 치유가 이루어지기 어려웠다.
그러나 초음파 출력량 등에 따라 사용수명이 한정되어 있어 분리형 카트리지를 주기적으로 교체하여 초음파 시술 장치를 사용해야만 한다.
이때 상기 분리형 카트리지의 트랜스듀서와 카트리지 피씨비 및 상기 프로브 본체의 메인 피씨비 등에서 고강도 집속형 초음파 출력에 의한 열이 고온으로 발생되는데, 사용 수명이 본래의 한계보다 더 줄어드는 문제점이 있었고, 이에 따라 핸드 피스의 잦은 교체는 사용자에게 소비재로써의 비용 부담이 매우 크기 때문에 몸체에서 발생하는 발열을 효과적으로 냉각시켜 카트리지의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 냉각 수단의 도입이 필요하다.
또한, 이러한 냉각 수단을 도입하였더라도 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 없어 중복 시술에 따른 피부 손상 및 열 화상의 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 분리형 카트리지를 포함하는 핸드피스 몸체로 바느질에서 연속적으로 바늘땀을 남기는 식으로 SMAS층을 타깃층으로 하여 초음파열을 전달할 수 있어 외상 및 통증을 최소화하였으며 집적된 초음파에너지를 피부 표면 아래 SMAS층까지 전달해 피부 당김과 동시에 레이져를 사용하여 콜라겐을 재생시킬 수 있으며, 추가적으로 RF 고주파도 사용할 수 있는 고강도 집속형 초음파 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시술대상자의 피부조직의 좌표를 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있으며, 줌인 기능을 활용하여 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있도록 정확한 피부조직의 지점을 좌표로 설정하여, 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있는 고강도 집속형 초음파 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이동이 자유로운 이동 바디에 선으로 전기적 연결된 핸드피스 몸체와 이에 1회용으로 결합되는 분리형 카트리지로 구성된 핸드피스를 포함하는 고강도 집속형 초음파 장치에 있어서, 상기 핸드피스 몸체는, 콜라겐을 합성시키는 것을 촉진시키도록 프락셔널(fractional)하게 에너지를 전달하는 레이저 발생기; 주파수 생성과 전력증폭과정을 거쳐 임피던스 매칭된 전기적에너지를 전달받아 고강도 집속형 초음파로 변환하여 조사하거나, 반사되는 초음파를 수신하는 초음파 변환용 트랜스듀서; 및 상기 핸드피스 몸체 내에서 전후 운동 및 틸팅 운동을 병행하면서, 1열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 복수열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 원형으로 초점을 순차적으로 형성시키는 X-Y 반사거울; 냉각 가스를 분리형 카트리지에 공급하는 냉각 장치; 및 반사되는 초음파가 형성하는 이미지를 줌인하는 줌인 장치;로 구성되고, 상기 분리형 카트리지는, 냉각 가스를 주입하여 상기 분리형 카트리지 저면에 흐르게 하여 온도를 하강시키는 냉각 통로; 및 상기 냉각 통로를 지탱하고, 상기 레이저와 고강도 집속형 초음파가 통과하여 피부에 닿을 수 있도록 피부 조직에 밀착되는 투명 투과 부재;로 구성되며, 상기 이동 바디는, 초음파 변환용 트랜스듀서의 주파수 생성과 전력증폭과정을 제어하고, 파워, 주파수, 듀티사이클(Duty Cycle), 초점 크기 및 펄스 반복 빈도를 제어하는 초음파 변환용 트랜스듀서 모듈; 반사거울의 X축과 Y 축 전후 운동과 틸팅 운동을 제어하는 반사거울 제어모듈; 재(再)치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각모듈; 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 변환된 좌표 정보를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위를 파악하는 좌표 모듈;을 포함하는 제어부; 시술자의 시술 관련 정보를 표시하기 위한 표시기 및 시술자가 고강도 집속형 초음파 생성 장치를 동작 또는 제어하기 위한 터치 스크린을 포함하는 모니터부; 및 고강도 집속형 초음파 전원 공급을 위한 전원부;를 포함한다.
본 발명의 상기 제어부가 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 반사되는 초음파를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 파악하는 스캐닝부 및 같은 위치의 피부에 재(再) 치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각장치구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 핸드피스 몸체에 상기 스캐닝부를 통해 전달받은 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 좌표화한 좌표 센서;를 더 포함하여, 상기 투명 투과 부재를 통과한 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표를 계산하고, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치될 경우, 냉각 가스의 주입을 늘려 화상의 위험을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 핸드피스 몸체에 온도 센서;를 더 포함하며, 제어부는, 온도 센서에서 측정된 온도값은 실시간으로 전송받아, 냉각 가스의 온도가 적절한 작동온도 범위 내에 있는지 실시간으로 판단하여, 냉각 장치의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 투명 투과 부재에는 레이저가 투과하는 레이저창을 중심으로 초음파가 투과하는 초음파창이 한쌍 마련되거나, 상기 레이저창을 중심으로 상기 초음파창이 십자 형상으로 2쌍 마련된다.
상기와 같이 본 발명은 고강도 집속형 초음파 출력에 의한 열이 고온으로 발생하여 핸드피스 몸체가 변형되거나 고장나더라도 본 발명은 1회용 분리형 카트리지를 탈부착하도록 구조를 변경하여, 고강도 집속형 초음파 생성 장치의 유지비와 사용 시간을 늘려, 저렴한 미용목적의 치료를 원하는 의료소비자들이 부담하는 시술수가도 합리적인 수준으로 낮출 수 있다.
또한 본 발명은 바느질에서 연속적으로 바늘땀을 남기는 식으로 외상 및 통증을 최소화하였으며 집적된 초음파에너지를 피부 표면 아래 3~4.5mm깊이(SMAS층)까지 전달해 피부당김과 동시에 콜라겐을 재생시켜 절개하지 않고 효과적으로 리프팅을 할 수 있다.
또한 본 발명은 레이저도 동시에 사용하여 많은 콜라겐 재생이 가능하고, 이에 따라 피부시술시 절개하지 않고 효과적으로 리프팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 치유기간도 단축할 수 있다.
또한 본 발명은 피부와 밀착되는 부분에 냉각 통로를 위치시킨 피부 밀착 카트리지 구조로서, 시술 피부에 더 가까이 위치되게 함으로써 피부의 화상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 시술 피부의 화상을 방지하기 위한 다른 기술로서, 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있으며, 모니터부에서 줌인 기능을 활용하여 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있도록 정확한 피부조직의 지점을 좌표로 설정하여, 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있다.
또한 본 발명은 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표를 계산하고, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치되는 지를 판단할 수 있어 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있고 피부 화상을 방지할 수 있으며, 시술 환자의 전체 피부 좌표 정보를 저장하여 정보화하고 이를 다시 사용할 수 있어 체계적인 관리가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따라 고강도 집속형 초음파 장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 세부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 핸드피스 세부 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 X-Y 반사거울의 작동 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 분리형 카트리지의 투명 투과 부재의 평면도를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 앞면이 대형 터치스크린 모니터(220)로 이루어진 이동 바디(200)에 선(102)으로 전기적 연결된 핸드피스 몸체(100)와 이에 1회용으로 결합되는 분리형 카트리지(150)로 구성되어, 고강도 집속형 초음파 출력에 의한 열이 고온으로 발생하거나 수명이 다할 경우 간단히 분리형 카트리지(150)를 교환하는 방식으로 경제성이 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드피스 몸체(100)는 레이저 발생기(101), 초음파 변환용 트랜스듀서(102), X-Y 반사거울(103), 냉각 장치(104), 및 줌인장치(105)를 포함하고, 이동 바디(200)는 제어부(250), 모니터부(210, 220), 전원부(260) 등을 포함하며, 분리형 카트리지(150)는 레이저 발생기(101)와 초음파 변환용 트랜스듀서(102)에서 생성된 빛이 투과되도록 하는 투명 투과 부재(151) 등으로 구성된다.
일예로 상기 분리형 카트리지(150)는 투명 투과 부재(151)와, 냉각호스(110) 등으로 구성되어 핸드피스 몸체(100)의 일부에 형성된 기계적 결합 장치(145)와 분리형 카트리지(150)의 일부분에 이에 대응하여 형성된 기계적 결합 형상이 서로 맞물려 기계적 결합(암수 형상의 결합)될 수 있다.
또한 분리형 카트리지(150)의 케이스를 이루는 부분은 열전도 플라스틱 수지로 제작되는 것이 일반적이다. 투명 투과 부재(151)는 케이스의 저면에 위치하여 냉각 통로(155)의 냉각 가스 냉기가 외부로 빠져 나갈 수 없도록, 열전도성이 우수한 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 투명 투과 부재(151)는 다른 케이스 면보다 열전도도가 큰 재질로 여러 투명 금속의 합금으로 제조될 수 있다.
레이저 발생기(101)는 콜라겐을 합성시키는 것을 촉진시키도록 프락셔널(fractional)하게 에너지를 전달하는 레이저를 발생하는 장치이다.
초음파 변환용 트랜스듀서(102)는 주파수 생성과 전력증폭과정을 거쳐 임피던스 매칭된 전기적에너지를 전달받아 고강도 집속형 초음파로 변환하여 조사하거나, 반사되는 초음파를 수신하는 장치이다.
또한 초음파 변환용 트랜스듀서(102)는 오목한(Concave) 형상에서 발생되고, 오목한 중심점으로 집속되며 중심점에서는 초음파의 집속점이 형성되도록 한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 X-Y 반사거울(103)은 상기 핸드피스 몸체 내에서 X, Y 축 반사거울(103)에 의해 전후 운동 및 틸팅 운동을 병행하면서, 1열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 복수열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 원형으로 초점을 순차적으로 분리형 카트리지(150)의 투명 투과 부재(151)를 관통하여 형성시켜 피부속으로 3mm~4.5mm깊이(SMAS층; d)로 침투시킨다.
따라서 본 발명은 바느질에서 연속적으로 바늘땀을 남기는 식으로 외상 및 통증을 최소화하였으며 집적된 초음파에너지를 피부 표면 아래 3mm~4.5mm깊이(SMAS층)까지 전달해 피부당김과 동시에 레이저를 사용하여 콜라겐을 재생시킬 수 있다.
도 3의 X-Y 반사거울(103)을 통해 레이저와 초음파를 선형태로 분산하여 순차적으로 이동하면서 조사함으로써 면 형태로 에너지를 주입-리프팅 효과를 극대화할 수 있다. 다른 예로서, X, Y 반사거울 중 하나는 레이저 반사용 거울, 다른 하나는 초음파 반사용 거울일 수도 있다.
도 3에서 줌인장치(105)는 시술자인 의사가 스캐닝부로 획득한 시술대상자의 피부조직의 영상을 줌인 기능을 활용하여 확대하면 정확한 시술 지점이 명확하게 보여 보다 원활한 시술이 가능하게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이 냉각 장치(104)는 냉각 호스(110)를 이용하여 분리형 카트리지(150)의 원주형의 냉각 통로(155)에 냉각 가스를 공급하여 상기 분리형 카트리지 저면에 흐르게 하여 피부의 온도를 하강시키는 장치로서, 도면에 자세히 표시되지 않았지만 투명 투과 부재(151)의 표면에는 냉각 가스가 통과하도록 냉각 통로(155)의 일단이 뚫려 유입공이 되고, 타단에 유출공이 형성된다.
투명 투과 부재(151)는 상기 냉각 통로(155)를 지탱하고, 상기 레이저와 고강도 집속형 초음파가 통과하여 피부에 닿을 수 있도록 피부 조직에 밀착되는 필름으로서, 정면이 내주면을 형성하는 파라볼릭 형상이어 파장을 집속할 수 있다.
일예로, 도 5의 레이저창(153)을 중심으로 초음파창(152)이 한쌍 마련된 것(a), 레이저창(153)을 중심으로 초음파창(152)이 십자 형상으로 2쌍 마련된 것(b)으로 나뉘어 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점을 용이하게 시술할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 제어부(250)는 초음파 변환용 트랜스듀서 모듈과, 반사거울 제어모듈과, 냉각모듈과, 좌표 모듈로 구성된다.
일예로 제어부(250)는 상술한 모듈들을 이용하여 피부진피층과 섬유근막층(SMAS)에 피부조직이 즉시 응고되고 위쪽으로 당김현상이 나타나는 리프팅이 이루어지고, 고강도 집속 초음파를 X-Y 반사거울(103)을 통해 초점에 집중시켜, 에너지 강도를 일정 J 이하로 하여 시술하기 위해, 상기 주파수 생성과 전력증폭과정을 제어하고, 초음파 변환용 트랜스듀서의 파워, 주파수, 듀티사이클(Duty Cycle), 초점 크기 및 펄스 반복 빈도, 반사거울(103)의 X축과 Y 축 전후 운동과 틸팅 운동을 제어하며, 냉각 장치의 온도를 제어할 수 있다.
초음파 변환용 트랜스듀서(102)를 통해 변환된 좌표 정보를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위를 파악하고, 재(再) 치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시킨다.
이 외에 이동 바디(200)는 시술자의 시술 관련 정보를 표시하기 위한 표시기 및 시술자가 고강도 집속형 초음파 생성 장치를 동작 또는 제어하기 위한 터치 스크린을 포함하는 모니터부(210, 220), 고강도 집속형 초음파 전원 공급을 위한 전원부(260)로 구성된다. 본 발명은 핸드피스 몸체(100)에 좌표 센서(미도시)를 더 포함하여, 상기 투명 투과 부재를 통과한 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표를 계산하고, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치될 경우, 냉각 가스의 주입을 늘려 화상의 위험을 방지할 수 있다.
즉 상기 좌표 센서는 상기 핸드피스 몸체에 상기 스캐닝부를 통해 전달받은 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 좌표화할 수 있다.
상기 제어부(250)가 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 반사되는 초음파를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 파악하는 스캐닝부, 같은 위치의 피부에 재 치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각장치구동부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 시술대상자의 피부조직의 좌표를 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있으며, 모니터부(210, 220)에서 제어부의 줌인 모듈의 제어를 받아 줌인 기능을 활용하여 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있도록 정확한 피부조직의 지점을 좌표로 설정하여, 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있다.
일 예로, 스캐닝부에서 전송 받은 전체 피부 좌표 정보를 저장하여 정보화하고 이를 다시 사용할 수 있어 오랜 기간이 흐른 후에도 전에 시술했던1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표와, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치되는 지를 판단할 수 있어 전체 피부 시술의 체계적인 관리가 가능하다.
이와 같이 본 발명에 의한 구성에 의하면 초음파에 의한 피부조직 내부의 정밀한 응고를 유도할 수 있기 때문에 주름을 펴는 피부과적 시술시 안정성을 증대시킨다.
또한 본 발명의 일실시예에 따라 추가되는 온도 센서에서 측정된 온도값은 실시간으로 제어부(250)로 전송되며, 제어부(250)는 냉각 가스의 온도가 적절한 작동온도 범위 내에 있는지 실시간으로 판단한다. 일 예로 온도 센서는 분리형 카트리지에 설치될 수 있다.
상기 분리형 카트리지에는 RF 고주파를 발생시켜 지방을 분해하는 RF 플레이트(미도시)를 더 추가하여 부착할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따라 추가되는 RF 플레이트에 RF 고주파가 인가되면, 피부 조직을 구성하는 세포 분자들의 이온들은 RF 교류 전류에 의하여 양(+) 전하는 음극으로 음(-) 전하는 양극으로 끌려가는 분극 현상이 발생하게 되고, 이 때 피부 조직 내에서는 주울(Joul) 열이 발생된다.
상술한 구성에 의하여, 본 발명은 고강도 집속형 초음파 출력에 의한 열이 고온으로 발생하여 핸드피스 몸체(100)가 변형되거나 고장나더라도 카트리지(150)의 냉각 통로(155) 등을 포함하는 1회용 분리형 카트리지(150)를 탈부착하도록 구조를 변경하여, 고강도 집속형 초음파 생성 장치의 유지비와 사용 시간을 늘려, 저렴한 미용목적의 치료를 원하는 의료소비자들이 부담하는 시술수가도 합리적인 수준으로 낮출 수 있다.
또한 본 발명은 바느질에서 연속적으로 바늘땀을 남기는 식으로 외상 및 통증을 최소화하였으며 집적된 초음파에너지를 피부 표면 아래 3mm~4.5mm깊이(SMAS층)까지 전달해 피부당김과 동시에 콜라겐이 용이하게 재생되도록 하여, 기존 시술처럼 절개하지 않고 효과적으로 피부 리프팅을 할 수 있다.
또한 본 발명은 레이저 발생기(101)를 통해 생성되는 레이저도 동시에 사용하여 많은 콜라겐 재생이 가능하고, 이에 따라 피부시술시 절개하지 않고 효과적으로 리프팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 치유기간도 단축할 수 있다.
또한 본 발명은 피부와 밀착되는 부분에 냉각 호스(110)를 이용하여 냉각 가스가 공급되는 분리형 카트리지(150)의 냉각 통로(155)를 위치시킨 피부 밀착 카트리지 구조로서, 시술 피부에 더 가까이 위치되게 함으로써 피부의 화상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 시술자인 의사가 초음파 변환용 트랜스듀서의 스캐닝부로 획득할 수 있으며, 줌인 기능을 활용하여 모니터부에서 정확한 시술 지점을 실시간으로 확인할 수 있도록 정확한 피부조직의 지점을 좌표로 설정하여, 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있다.
또한 본 발명은 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표를 계산하고, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치되는 지를 판단할 수 있어 중복 시술 없이 정확한 위치에만 시술할 수 있고 피부 화상을 방지할 수 있으며, 스캐닝부를 통해 시술 환자의 전체 피부 좌표 정보를 저장하여 정보화하고 이를 다시 사용할 수 있어 체계적인 관리가 가능하다.

Claims (5)

  1. 이동이 자유로운 이동 바디에 선으로 전기적 연결된 핸드피스 몸체와 이에 1회용으로 결합되는 분리형 카트리지로 구성된 핸드피스를 포함하는 고강도 집속형 초음파 장치에 있어서,
    상기 핸드피스 몸체는,
    콜라겐을 합성시키는 것을 촉진시키도록 프락셔널(fractional)하게 에너지를 전달하는 레이저 발생기;
    주파수 생성과 전력증폭과정을 거쳐 임피던스 매칭된 전기적에너지를 전달받아 고강도 집속형 초음파로 변환하여 조사하거나, 반사되는 초음파를 수신하는 초음파 변환용 트랜스듀서; 및
    상기 핸드피스 몸체 내에서 전후 운동 및 틸팅 운동을 병행하면서, 1열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 복수열로 HIFU 초점들을 순차적으로 형성시키거나, 원형으로 초점을 순차적으로 형성시키는 X-Y 반사거울; 냉각 가스를 분리형 카트리지에 공급하는 냉각 장치; 및 반사되는 초음파가 형성하는 이미지를 줌인하는 줌인 장치;로 구성되고,
    상기 분리형 카트리지는,
    냉각 가스를 주입하여 상기 분리형 카트리지 저면에 흐르게 하여 온도를 하강시키는 냉각 통로; 및
    상기 냉각 통로를 지탱하고, 상기 레이저와 고강도 집속형 초음파가 통과하여 피부에 닿을 수 있도록 피부 조직에 밀착되는 투명 투과 부재;로 구성되며,
    상기 이동 바디는,
    초음파 변환용 트랜스듀서의 주파수 생성과 전력증폭과정을 제어하고, 파워, 주파수, 듀티사이클(Duty Cycle), 초점 크기 및 펄스 반복 빈도를 제어하는 초음파 변환용 트랜스듀서 모듈; 반사거울의 X 축과 Y 축 전후 운동과 틸팅 운동을 제어하는 반사거울 제어모듈; 재(再)치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각모듈; 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 변환된 좌표 정보를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위를 파악하는 좌표 모듈; 반사되는 초음파가 형성하는 이미지를 줌인하도록 제어하는 줌인 모듈;을 포함하는 제어부;
    시술자의 시술 관련 정보를 표시하기 위한 표시기 및 시술자가 고강도 집속형 초음파 생성 장치를 동작 또는 제어하기 위한 터치 스크린을 포함하는 모니터부; 및
    고강도 집속형 초음파 전원 공급을 위한 전원부;를 포함하는 고강도 집속형 초음파 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가 초음파 변환용 트랜스듀서를 통해 반사되는 초음파를 전달받아 현재 진행되는 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 파악하는 스캐닝부; 및 같은 위치의 피부에 재(再) 치료가 진행될 경우 냉각 장치의 온도를 하강시키는 냉각장치구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속형 초음파 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 핸드피스 몸체에 상기 스캐닝부를 통해 전달받은 치료 부위의 형태 및 치료 위치를 좌표화한 좌표 센서;를 더 포함하여, 상기 투명 투과 부재를 통과한 1열, 복수열, 원형열의 HIFU 초점에 대한 좌표를 계산하고, 새로 집속되는 HIFU 초점 좌표가 이전 HIFU 초점 좌표와 일치될 경우, 냉각 가스의 주입을 늘려 화상의 위험을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 고강도 집속형 초음파 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸드피스 몸체에 온도 센서;를 더 포함하며, 제어부는, 온도 센서에서 측정된 온도값은 실시간으로 전송받아, 냉각 가스의 온도가 적절한 작동온도 범위 내에 있는지 실시간으로 판단하여, 냉각 장치의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속형 초음파 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명 투과 부재에는 레이저가 투과하는 레이저창을 중심으로 초음파가 투과하는 초음파창이 한쌍 마련되거나, 상기 레이저창을 중심으로 상기 초음파창이 십자 형상으로 2쌍 마련된 것을 특징으로 하는 고강도 집속형 초음파 장치.
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