WO2017200246A1 - 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드 - Google Patents

초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드 Download PDF

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WO2017200246A1
WO2017200246A1 PCT/KR2017/005013 KR2017005013W WO2017200246A1 WO 2017200246 A1 WO2017200246 A1 WO 2017200246A1 KR 2017005013 W KR2017005013 W KR 2017005013W WO 2017200246 A1 WO2017200246 A1 WO 2017200246A1
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housing member
cartridge
lower housing
transmission window
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PCT/KR2017/005013
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정성재
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(주)클래시스
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    • A61B17/2251—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient
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    • A61N2007/0086—Beam steering
    • A61N2007/0091—Beam steering with moving parts, e.g. transducers, lenses, reflectors

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic cartridge and an ultrasonic treatment head using the same, and more particularly, to an obesity treatment apparatus using high-intensity focused ultrasound (HIFU), and an ultrasonic cartridge for adjusting the focal depth of ultrasonic waves and ultrasonic treatment using the same. It's about the head.
  • HIFU high-intensity focused ultrasound
  • HIFU High Intensity Focused Ultrasound
  • the company first developed a device called Liposonix with HIFU.
  • the process of fat destruction using high intensity focused ultrasound (HIFU) is that when the integrated ultrasound is focused at a certain point of the fat cell, the temperature of the tissue rises instantaneously to 65 ° C. to 100 ° C., thereby causing the tissue to be destroyed.
  • HIFU equipment unlike other dermatological instruments such as laser and RF radiofrequency equipment, concentrates HIFU energy in non-invasive selected areas without causing any damage to the surface of the skin to induce fat coagulation necrosis. do. These necrotic fat cells are naturally removed by our body's damage repair mechanism.
  • Known ultrasonic obesity treatment apparatus is 'apparatus and method for destroying adipose tissue' filed in the application No. 10-2007-7027898.
  • No. 10-2007-7027898 comprises a head having at least one ultrasonic transducer, a suspension device for supporting the head, and a controller for controlling the ultrasonic transducer, wherein the subcutaneous fat is tissue-deformed with ultrasonic energy to induce non-invasive obesity. It is supposed to cure.
  • the 'tissue imaging and treatment system' filed under application No. 10-2011-7017983, is a hand wand operated by hand, a removable emitter-receiver module with an ultrasonic transducer, and connected to the hand wand for skin in imaging mode. The image is displayed on the display, and in the treatment mode, 3mm to 4.5mm (SMAS layer) is ultrasonically shot below the surface of the skin to make the skin elastic and improve wrinkles.
  • SMAS layer 3mm to 4.5mm
  • these ultrasound obesity treatment devices are provided with a head or handpiece for generating HIFU under the control of the controller to break down the subcutaneous fat of the patient.
  • Ultrasound therapy head for the treatment of ultrasound obesity has been proposed to move the ultrasound transducer to improve the efficiency of ultrasound therapy and convenience in the treatment, and the prior art for moving the ultrasound transducer have.
  • the ultrasonic treatment head with movable control has an enclosure with a window, a medallin HIFU transducer in the enclosure, and an HIFU transducer energy through the window to the subcutaneous fat. It consists of an actuator that moves in the X-axis and Y-axis directions to provide.
  • a partition separating an enclosure, a lower compartment and an upper compartment to which a window is attached, an opening of the partition, and installed and movable in the opening It consists of a control arm, an actuating assembly located in the upper compartment and controlling the control arm, and a HIFU transducer coupled to the lower end of the control arm.
  • the "Applicant's three-axis control head of non-invasive subcutaneous fat reduction device using high-intensity focused ultrasound" registered in the patent registration No. 10-1177691, the applicant is to move the ultrasonic transducer in three axes under the control of the controller. It is controlled to provide ultrasonic waves to the fat layer of the operator in three dimensions.
  • the conventional ultrasound therapy head has a problem in that the structure is complicated and the manufacturing cost is high because it has to have an actuator for directly moving the ultrasound transducer to adjust the depth in the skin where the focus of the ultrasound is located.
  • an object of the present invention is to adjust the depth of focus of the ultrasonic wave by adjusting the distance between the ultrasonic transducer and the contact surface with the skin while fixing the position of the ultrasonic transducer in the up and down directions.
  • the present invention provides an ultrasonic cartridge which can be easily adjusted and an ultrasonic treatment head using the same.
  • an embodiment of an ultrasonic cartridge includes an ultrasonic transmission window through which ultrasonic waves are transmitted, a cartridge housing in which a liquid is stored therein, and an inside of the cartridge housing. And an ultrasonic transducer unit configured to provide ultrasonic waves to the treatment area through the ultrasonic transmission window and to form a focal point in the treatment area.
  • the cartridge housing includes an upper housing member in which the ultrasonic transducer part is installed, and the ultrasonic transmission window is installed. And a lower housing member to adjust a distance between the ultrasonic transducer unit and the ultrasonic transmission window.
  • the lower housing member is movably coupled to the upper housing member to adjust the distance between the ultrasonic transducer unit and the ultrasonic transmission window.
  • the lower housing member may be movable in a vertical direction with respect to the reference plane when the contact surface contacting the skin to be treated of the lower surface of the cartridge housing or the skin surface of the treatment target site is set as the reference plane of the plane. have.
  • the lower housing member may be screwed to the upper housing member and moved along the rotational direction.
  • the upper housing member includes an upper surface portion on which the ultrasonic transducer portion is installed, a first side portion protruding downwardly around the outer circumference of the upper surface portion, and the lower housing member includes a lower surface portion on which the ultrasonic transmission window is provided. It includes a second side portion protruding upwardly to the outer periphery of the lower surface portion and at least partially overlapped with the first side portion, a sealing O-ring member may be inserted between the first side portion and the second side portion.
  • any one of the first side portion and the second side portion is provided with a locking groove portion
  • the other side of the first side portion and the second side portion is provided with a locking portion that is inserted into the locking groove portion
  • the locking groove portion At least one of the engaging portion and the plurality may be provided to be spaced apart in the moving direction of the lower housing member.
  • either one of the first side portion and the second side portion is provided with a stopper protrusion which is caught at an uppermost position and a lowermost position of the lower housing member, and on the other side of the first side portion and the second side portion, the lower housing.
  • a stopper locking portion for locking the stopper protrusion at the uppermost position and the lowermost position of the member may be provided.
  • the upper housing member may be provided with a pressure control valve to adjust the pressure inside the lower housing member to move.
  • the pressure regulating valve introduces air into the upper housing member when the lower housing member moves in the direction of increasing the distance between the ultrasonic transducer part and the ultrasonic transmission window, and the lower housing member is the ultrasonic wave.
  • the internal air of the upper housing member may be discharged to the outside.
  • One embodiment of the ultrasonic treatment head according to the present invention in order to achieve the above object includes an ultrasonic cartridge according to the present invention and a head body having a shape that can be detachably coupled to the ultrasound cartridge and the operator can grip the lower portion. Characterized in that.
  • the present invention is a simple housing structure that adjusts the distance between the contact surface and the ultrasonic transducer without the actuator can adjust the depth of focus of the ultrasonic wave within the skin, greatly simplifying the structure of the product, and greatly reduce the manufacturing cost There is.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an ultrasonic cartridge according to the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention.
  • Figure 4 is a schematic diagram showing a head for ultrasound therapy according to the present invention.
  • 5 and 6 is a state diagram using the ultrasonic cartridge and ultrasonic treatment head using the same according to the present invention.
  • head body 10 cartridge housing
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an ultrasonic cartridge according to the present invention with reference to FIG. 1 will be described in detail an embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention.
  • One embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention includes a cartridge housing 10 having a structure in which ultrasonic waves are transmitted through the ultrasonic transmission window 13 directly contacting the skin and a liquid is stored therein.
  • the cartridge housing 10 is filled with a liquid that serves as a medium of ultrasonic waves and minimizes the loss of ultrasonic waves.
  • the liquid is an example of water having a low ultrasonic loss factor, and it is noted that the liquid may be transformed into any liquid that serves as a medium for transmitting waves of ultrasonic waves.
  • the lower portion of the cartridge housing 10 is provided with an ultrasonic transmission window 13 for transmitting ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer unit 20 to be transmitted to the skin.
  • the ultrasonic transmission window 13 is an example of a transparent or translucent synthetic resin film body, is installed to cover the open lower portion of the cartridge housing 10 and transmits the ultrasonic wave to the treatment area, the upper surface is a flat plane Is formed.
  • ultrasonic transmission window 13 can be modified in any form that can transmit ultrasound to the treatment area.
  • the inside of the cartridge housing 10 includes an ultrasonic transducer unit 20 for providing ultrasonic waves to the treatment area through the ultrasonic transmission window 13.
  • the ultrasonic transducer unit 20 includes an ultrasonic transducer having a concave hemispherical groove shape to form a focal point of the ultrasonic wave at the treatment site.
  • the ultrasonic transducer is a well-known shape, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the cartridge housing 10 includes an upper housing member 11 on which the ultrasonic transducer unit 20 is installed and a lower housing member 12 on which the ultrasonic transmission window 13 is installed.
  • the lower housing member 12 is movably coupled to the upper housing member 11 to adjust the distance between the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13.
  • the ultrasound transmission window 13 contacts the skin to be treated, and the lower housing member 12 is movable in the vertical direction with respect to the contact surface in contact with the skin, that is, the upper housing so as to be movable up and down. It is coupled to the member (11).
  • the upper and lower directions are perpendicular to the reference plane when the contact surface in contact with the skin to be treated or the surface of the skin to be treated as the reference plane of the plane among the lower surfaces of the cartridge housing 10 is an absolute phase, It does not mean the downward direction, it is to be understood that the direction can be variously understood based on the contact surface.
  • the cartridge housing 10 moves the lower housing member 12 in the vertical direction with respect to the lower surface of the ultrasonic transmission window 13 in contact with the skin, so that the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 are moved. Adjust the distance between them.
  • the focal depth of the ultrasonic waves formed in the skin is adjusted by adjusting the distance between the oscillating surface on which the ultrasonic wave is oscillated and the ultrasonic transmission window 13.
  • the upper housing member 11 includes an upper surface portion 11a on which the ultrasonic transducer portion 20 is installed, and a first side surface portion 11b protruding downward from the outer circumference of the upper surface portion 11a, and the lower housing member 12 ) Includes a lower surface portion 12a provided with an ultrasonic transmission window 13 and a second side surface portion 12b protruding upward from an outer circumference of the lower surface portion 12a to be at least partially overlapped with the first side surface portion 11b. It is an example.
  • the upper housing member 11 and the lower housing member 12 are arranged such that the first side portion 11b and the second side portion 12b overlap and adhere to each other so that the outer circumferential surface or the inner circumferential surface of the first side portion 11b is the second side portion ( It serves as a guide surface to guide the movement of 12b).
  • first side portion 11b and the second side portion 12b is provided with a stopper protrusion 17 which is caught at the uppermost position and the lowermost position of the lower housing member 12, and the first side portion 11b and the first side portion 11b and the second side portion 12b.
  • the other side of the two side portions 12b is provided with a stopper catching portion 18 which catches the stopper protrusion 17 at the uppermost position and the lowermost position of the lower housing member 12 so that the lower housing member 12 may be excessively raised or lowered. Prevent descent.
  • the stopper protrusion 17 protrudes on the outer circumferential surface of the first side surface portion 11b, and the stopper locking portion 18 is formed in a groove shape in which the stopper protrusion portion 17 is inserted into the inner circumferential surface of the second side surface portion 12b to move. As an example, the stopper protrusion 17 is caught at the upper end and the lower end of the stopper protrusion 17.
  • the stopper protrusion 17 and the stopper locking portion 18 restrict the movement of the lower housing member 12 by the stopper protrusion 17 caught by the stopper locking portion 18 at the uppermost position and the lowermost position of the lower housing member 12. It turns out that the modification can be carried out in various other embodiments.
  • One embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention is an example in which the second side portion 12b is coupled to surround the outer circumferential surface of the first side portion 11b, although not shown, the first side portion 11b is the second side portion ( Note that it may be combined to surround the outer peripheral surface of 12b).
  • sealing O-ring member 14 is preferably inserted between the first side portion 11b and the second side portion 12b.
  • the sealing O-ring member 14 seals between the first side portion 11b and the second side portion 12b to prevent leakage of the liquid, ie, the medium, stored therein.
  • the upper housing member 11 is preferably provided with a pressure control valve 30 to adjust the pressure inside the lower housing member 12 is moved.
  • Pressure regulating valve 30 is an example provided in the upper surface portion (11a).
  • the pressure regulating valve 30 moves air into the upper housing member 11 when the lower housing member 12 moves downward, i.e., increases the distance between the ultrasonic transducer 20 and the ultrasonic transmission window 13. Discharge the inner air of the upper housing member 11 to the outside when the lower housing member 12 moves upward, that is, in a direction of narrowing the distance between the ultrasonic transducer 20 and the ultrasonic transmission window 13. It plays a role.
  • the cartridge housing 10 is filled with liquid inside the uppermost position of the lower housing member 12, that is, the highest upward position, and the lower housing member 12 moves downward, that is, toward the skin, so that the cartridge housing 10
  • the volume inside is increased, air is introduced into the air through the pressure regulating valve, thereby filling the air in the increased space.
  • the pressure control valve 30 is opened by the suction force generated when the lower housing member 12 moves downward to allow air to be sucked into the cartridge housing 10, and occurs when the lower housing member 12 moves upward. It will be appreciated that various modifications can be made to any well-known valve that can be opened by the pressing force to be used to discharge the internal air of the cartridge housing 10.
  • the pressure regulating valve 30 is an electronic valve that senses the movement of the lower housing member 12 with a sensor and opens only when the lower housing member 12 moves, that is, when the lower housing member 12 does not move, It may also be configured to close in a stopped state.
  • the pressure regulating valve 30 may be variously modified with any known valve capable of adjusting the internal pressure of the cartridge housing 10 by being closed when the lower housing member 12 is moved and closed.
  • the lower housing member 12 is screwed to the upper housing member 11 and moved along the rotational direction.
  • first side portion 11b and the second side portion 12b are screwed together so that the second side portion 12b moves up and down along the outer or inner circumferential surface of the first side portion 11b according to the rotational direction.
  • the distance between the transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 is adjusted.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention, referring to Figure 2 of the first side portion (11b) and the second side portion (12b) in another embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention
  • One side is provided with a locking groove
  • the other side of the first side portion 11b and the second side portion 12b is provided with a locking portion 16 is inserted into the locking groove 15, the locking groove ( At least one of the 15 and the locking portion 16 may be provided in plurality to be spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12.
  • FIG. 2 Another embodiment of the ultrasonic cartridge according to the present invention shown in Figure 2 is provided with a plurality of engaging groove 15 is spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12 on the outer peripheral surface of the first side portion (11b), As an example, the locking portion 16 is provided on the inner circumferential surface of the side portion 12b.
  • a locking portion 16 may be formed on an outer circumferential surface of the first side surface portion 11b, and the locking groove portion 15 is spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12 on the inner circumferential surface of the first side surface portion 11b. It may be provided in plurality.
  • a plurality of locking portions 16 are provided on the outer circumferential surface of the first side surface portion 11b so as to be spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12, and a locking groove 15 is provided on the inner circumferential surface of the second side surface portion 12b.
  • a plurality of locking portions 16 are provided on the outer circumferential surface of the first side surface portion 11b so as to be spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12, and a locking groove 15 is provided on the inner circumferential surface of the second side surface portion 12b.
  • the locking groove 15 may be formed on the outer circumferential surface of the first side surface portion 11b, and the plurality of locking portions 16 are spaced apart in the moving direction of the lower housing member 12 on the inner circumferential surface of the first side surface portion 11b. It may be provided as.
  • locking groove 15 and the locking portion 16 can be modified in various examples so that the position can be fixed at a plurality of positions when the lower housing member 12 moves.
  • the locking portion 16 is a hemispherical protrusion
  • the locking groove 15 is a hemispherical groove corresponding to the locking portion 16, and the locking portion 16 is inserted into the locking groove 15 so that a predetermined force or more is applied thereto. In this case, it may be separated from the locking groove 15.
  • the lower housing member 12 is held in a fixed position while the locking portion 16 is inserted into the locking groove 15.
  • the lower housing member 12 is moved and fixed at a position where the catching portion 16 is inserted into and caught by the catching groove 15, and according to the position where the catching portion 16 is inserted into the catching groove 15, the ultrasonic transducers are caught.
  • the distance between the western part 20 and the ultrasonic transmission window 13 is adjusted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • a hollow portion 11c is formed at an upper surface portion 11a, and an outer circumference is formed at an upper circumference portion 11a of the hollow portion 11c. It is fixed to the inner circumference is wrapped around the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer unit 20, and can be folded and unfolded freely, the bellows member 11d for sealing the hollow portion 11c may be installed.
  • the bellows member 11d can be folded and unfolded freely so that the ultrasonic transducer unit 20 can move freely by the operation of the transducer actuator unit which will be described later.
  • FIG 4 is a schematic diagram showing the ultrasonic treatment head according to the present invention, the ultrasonic cartridge according to the present invention is detachably mounted on the lower surface of the head body of the ultrasonic treatment head.
  • the head body of the head for ultrasound treatment is manufactured so that the overall shape is held by the operator (for example, a doctor) and is in contact with the skin of the patient for easy treatment.
  • the head body may be provided with a transducer actuator unit (not shown) capable of moving the ultrasonic transducer unit 20 therein, and the transducer actuator unit (not shown) pivots the ultrasonic transducer unit 20.
  • a transducer actuator unit capable of moving the ultrasonic transducer unit 20 therein
  • the transducer actuator unit pivots the ultrasonic transducer unit 20.
  • it can be variously modified by a known technique by moving the ultrasonic transducer unit 20 in the X, Y-axis direction, that is, the direction parallel to the contact surface of the skin to be treated.
  • the skin which is a treatment area, generally has a flat shape such as a thigh and may be a site having a large skin area.
  • the operator lightly presses the treatment area of the subject to the lower part of the head (lower surface of the cartridge 200) and flatten the treatment area.
  • Ultrasonic treatment head is moved to the lower surface of the cartridge housing 10, more specifically the ultrasonic transmission window 13 in close contact with the skin while irradiating the ultrasonic wave to the epidermis, dermis, subcutaneous skin Ultrasound can be irradiated to either side of the fat to locate the focal point of the ultrasound.
  • the ultrasonic therapy head When the ultrasonic therapy head according to the present invention is implemented as a portable stand-alone, a controller capable of controlling the operation of the transducer actuator to move the ultrasonic transducer and the ultrasonic transducer inside the head body when the power is supplied. It can be provided.
  • the ultrasonic therapeutic head can operate independently under the control of a controller.
  • the head body 100 and the external controller may be connected with a wired cable.
  • the head body 100 includes a touch screen (not shown) for providing an interface with a user and a control for controlling the operation of the transducer actuator and the operation of the ultrasonic transducer by executing software programmed according to a predetermined operating algorithm.
  • a board (not shown) is provided.
  • the head body 100 may be provided with a sensor for checking whether the ultrasonic cartridge according to the present invention, that is, the cartridge housing 10 is correctly coupled, the cartridge housing 10 is not properly coupled to the signal received from the sensor In the case of outputting a warning sound, etc. so that the operator can easily check.
  • the transducer actuator portion may contact or treat the ultrasonic transducer portion 20 in contact with the skin to be treated in the direction of movement of the lower housing member 12, that is, the lower surface of the cartridge housing 10. It is preferable not to include a structure for moving the ultrasonic transducer part in the vertical direction with respect to the contact surface when setting the skin surface of the target site as the plane reference plane. This is because the depth in the skin can be adjusted with respect to the ultrasonic focus generated by the ultrasonic transducer unit 20 by the ultrasonic cartridge according to the present invention.
  • 5 and 6 is a state diagram using the ultrasonic cartridge and the ultrasonic treatment head using the same according to the present invention.
  • the ultrasonic treatment head using the ultrasonic cartridge according to the present invention has a lower surface of the lower housing member 12, that is, the lower surface of the ultrasonic transmission window 13 is applied to the skin 2 of the corresponding treatment site.
  • FIG. 5 illustrates an example in which the lower housing member 12 is positioned at the top so that the distance d 1 between the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 is closest.
  • the ultrasonic transducer unit 20 may be generated.
  • the focal point C of the ultrasound is located at the deepest depth h 1 with respect to the surface of the skin 2.
  • FIG. 6 illustrates an example in which the lower housing member 12 is located at the lowermost end so that the distance d 2 between the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 is farthest.
  • the ultrasonic transducer unit 20 may be generated.
  • the focal point C of the ultrasound is located at the shallowest depth h 2 with respect to the surface of the skin 2.
  • the ultrasonic cartridge and the ultrasonic treatment head using the same move the lower housing member 12 upward so that the distance between the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 is achieved.
  • the focus C of the ultrasound can be moved to a deeper position h 1 in the skin 2, and the lower housing member 12 is moved downward to move the ultrasound transducer unit 20 and the ultrasound transmission window. If the distance between (13) is far, the focus (C) of the ultrasound is moved to a shallower position (h 2 ) in the skin (2).
  • the ultrasonic cartridge according to the present invention and the ultrasonic treatment head using the same adjust the distance between the ultrasonic transducer unit 20 and the ultrasonic transmission window 13 by adjusting the overall length of the cartridge housing 10 and thereby the skin 2 It is possible to adjust the depth of focus (C) of the ultrasonic wave within).
  • the present invention can adjust the depth of focus of the ultrasonic wave within the skin with a simple housing structure that adjusts the distance between the contact surface with the skin and the ultrasonic transducer without an actuator, greatly simplifying the structure of the product, and can greatly reduce the manufacturing cost.

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Abstract

본 발명은 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드에 관한 것으로 내부에 초음파 트랜스듀서부가 구비되며 액체가 저장되며 하부면에 초음파 투과 윈도우를 구비한 카트리지 하우징을 상기 초음파 트랜스듀서부가 설치되는 상부 하우징부재, 상기 초음파 투과 윈도우가 설치되는 하부 하우징부재으로 분리하고 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 조절함으로써 피부 내에서의 초음파의 초점 깊이를 조절할 수 있어 제품의 구조를 크게 단순화하며, 제조원가를 크게 절감할 수 있다.

Description

초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드
본 발명은 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드에 관한 것으로 더 상세하게는 고강도 집속형 초음파(HIFU)를 이용한 비만 치료장치에 사용되며 초음파의 초점 깊이를 조절할 수 있는 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드에 관한 것이다.
최근들어, 식생활이 서구화되면서 비만이 급속하게 증가하여 국민건강과 미용을 해치는 가장 큰 원인이 되었고, 이를 치료하기 위한 다양한 다이어트 프로그램과 초음파 비만 치료장치들이 개발되어 널리 사용되고 있다.
고강도 집속형 초음파(HIFU; High Intensity Focused Ultrasound) 비만치료 기술은 본래 비침습적으로 내부 장기 종양을 선택적으로 고온 응고시켜 암세포를 파괴하는 항암치료 목적으로 사용되었으나 미국의 솔타 메디컬이 인체의 복부비만 치료 목적으로 HIFU가 장착된 리포소닉(Liposonix)이라는 장비를 최초로 개발하였다. HIFU(high intensity focused ultrasound)를 이용한 지방파괴의 과정은 집적 초음파가 지방세포의 어느 일정 지점에 포커싱되면 조직의 온도가 65℃ ~100℃까지 순간적으로 올라가며, 이로 인해 조직이 파괴되도록 하는 것이다. HIFU 장비는 다른 피부과 장비들 예컨대, 레이저 및 RF 고주파 장비와는 달리 피부표면에 아무런 손상을 발생시키지 않으면서도 비침습적으로 선택된 부분에 HIFU 에너지를 집중시켜 지방을 응고괴사(coagulation necrosis)가 일어나도록 유도한다. 이렇게 괴사된 지방세포는 우리 몸의 손상부분 복구 메커니즘에 의해 자연스럽게 제거된다.
알려진 초음파 비만 치료장치로는 출원번호 제10-2007-7027898호로 출원된 '지방조직을 파괴하기 위한 장치 및 방법'이 있다. 제10-2007-7027898호는 적어도 하나의 초음파 변환기를 갖는 헤드와, 헤드를 지지하기 위한 현수장치와, 초음파 변환기를 제어하기 위한 제어기로 구성되어 초음파 에너지로 피하 지방을 조직 변형시켜 비침습적으로 비만을 치료하도록 되어 있다. 또한 출원번호 제10-2011-7017983호로 출원된 '조직 이미징 및 치료 시스템'은 손으로 작동하는 핸드 완드와, 초음파 트랜스듀서가 있는 착탈식 에미터-리시버 모듈과, 핸드 완드와 연결되어 이미징 모드에서 피부 영상을 디스플레이에 표시하고 치료 모드에서 피부 표면 아래 3mm~4.5mm(SMAS층)를 초음파로 쏘아 피부에 탄력을 갖게 하고 주름을 개선하는 것이다.
한편, 이러한 초음파 비만치료장치들은 컨트롤러의 제어에 따라 HIFU를 발생하여 환자의 피하 지방을 분해하기 위한 헤드 혹은 핸드피스를 구비하고 있다.
초음파 비만치료를 위한 초음파 치료용 헤드는 초음파 치료의 효율성을 향상시키고 치료 시 편의성을 향상시키기 위해 초음파 트랜스듀서를 이동시키는 기술들이 제안되고 있고, 초음파 트랜스듀서를 이동시키는 선행기술로는 아래와 같은 특허들이 있다.
출원번호 제10-2006-7013272호로 출원된 '가동제어가 있는 초음파 치료헤드'는 창을 구비하는 엔클로져와, 엔클로져 내에 메달린 HIFU 트랜스듀서와, HIFU 트랜스듀서가 창을 통해 HIFU로 피하지방에 에너지를 제공하도록 X축과 Y축 방향으로 이동시키는 액츄에이터로 구성되어 있다. 그리고 출원번호 제10-2010-7019552호로 출원된 '초음파 시스템을 이용한 치료 헤드'는 엔클로저와, 윈도우가 부착된 하부 격실과 상부 격실을 분리시키는 파티션과, 파티션의 개구부와, 개구부에 설치되고 이동 가능한 컨트롤 아암과, 상부 격실내에 위치되고 컨트롤 아암을 제어하는 작동 조립체와, 컨트롤 아암의 하단부에 결합되는 HIFU 트랜스듀서로 구성된다.
또한 본 출원인이 선출원하여 특허 등록번호 제10-1177691호로 등록 받은 "고강도 집속형 초음파를 이용한 비침습성 피하지방 감소 장치의 3축 제어 헤드"는 컨트롤러의 제어에 따라 3축으로 초음파 트랜스듀서의 이동을 제어하여 시술자의 지방층에 초음파를 3차원으로 제공하도록 되어 있다.
또한, 국내특허등록 제1578490호 '깊이조절이 가능한 초음파 핸드피스용 카트리지와 이를 갖춘 초음파 핸드피스'에서초음파 비만치료를 위한 초음파 헤드는 초음파 트랜스듀서를 직선 왕복 이동시킴으로써 초음파의 초점 깊이를 조절하도록 되어 있다.
그러나, 종래의 초음파 치료용 헤드는 초음파의 초점이 위치하는 피부 속 깊이를 조절하기 위해 초음파 트랜스듀서를 직접 이동시키기 위한 액추에이터를 구비해야하므로 구조가 복잡하며, 제조비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 트랜스듀서의 위치를 상, 하 방향에서 고정한 상태에서 피부와의 접촉면과 초음파 트랜스듀서의 거리를 조절하는 것으로 초음파의 초점 깊이를 간단하게 조절할 수 있는 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예는, 하부에 초음파가 투과되는 초음파 투과 윈도우가 구비되고, 내부에 액체가 저장되는 카트리지 하우징과, 상기 카트리지 하우징의 내부에 구비되며, 상기 초음파 투과 윈도우를 통해 초음파를 치료영역으로 제공하고 치료영역에 초점을 형성하는 초음파 트랜스듀서부를 포함하며, 상기 카트리지 하우징은 상기 초음파 트랜스듀서부가 설치되는 상부 하우징부재, 상기 초음파 투과 윈도우가 설치되는 하부 하우징부재를 포함하고, 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 하부 하우징부재는 상기 상부 하우징부재에 이동 가능하게 결합되어 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 조절할 수 있다.
본 발명에서 상기 하부 하우징부재는 상기 카트리지 하우징의 하부면 중 치료 대상이 되는 피부와 접촉되는 접촉면 또는 치료 대상 부위의 피부 표면을 평면의 기준면으로 설정할 때 상기 기준면을 기준으로 한 수직 방향으로 이동 가능할 수 있다.
본 발명에서 상기 하부 하우징부재는 상기 상부 하우징부재에 나사 결합되어 회전 방향에 따라 이동될 수 있다.
본 발명에서 상기 상부 하우징부재는 상기 초음파 트랜스듀서부가 설치되는 상면부, 상기 상면부의 외측둘레로 하향 돌출되는 제1측면부를 포함하고, 상기 하부 하우징부재는 상기 초음파 투과 윈도우가 구비되는 하면부, 상기 하면부의 외측둘레로 상향 돌출되어 상기 제1측면부와 적어도 일부분 겹쳐지게 배치되는 제2측면부를 포함하며, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부의 사이에는 밀폐용 오링부재가 삽입될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 한 측에는 걸림홈부가 구비되고, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 다른 한 측에는 상기 걸림홈부에 삽입되어 걸리는 걸림부가 구비되되, 상기 걸림홈부와 상기 걸림부 중 적어도 어느 하나는 상기 하부 하우징부재의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 한 측에는 상기 하부 하우징부재의 최상단 위치와 최하단 위치에서 걸리는 스토퍼돌기부가 구비되고, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 다른 한 측에는 상기 하부 하우징부재의 최상단 위치와 최하단 위치에서 상기 스토퍼돌기부가 걸리게 되는 스토퍼걸림부가 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 상부 하우징부재에는 상기 하부 하우징부재가 이동할 때 내부의 압력을 조절할 수 있도록 하는 압력 조절밸브가 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 압력 조절밸브는 상기 하부 하우징부재가 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 늘리는 방향으로 이동할 때 상기 상부 하우징부재의 내부로 공기를 유입시키고, 상기 하부 하우징부재가 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 좁히는 방향으로 이동할 때 상기 상부 하우징부재의 내부 공기를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초음파 치료용 헤드의 일 실시 예는 본 발명에 따른 초음파 카트리지 및 하부에 상기 초음파 카트리지가 분리가능하게 결합되며 시술자가 파지 가능한 형상을 가지는 헤드몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 액추에이터없이 피부와의 접촉면과 초음파 트랜스듀서의 거리를 조절하는 간단한 하우징 구조로 피부 내에서의 초음파의 초점 깊이를 조절할 수 있어 제품의 구조를 크게 단순화하며, 제조원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 다른 실시 예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 치료용 헤드를 도시한 개략도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드의 사용 상태도.
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
1 : 헤드몸체 10 : 카트리지 하우징
11 : 상부 하우징부재 11a : 상면부
11b : 제1측면부 11c : 중공부
11d : 자바라부재 12 : 하부 하우징부재
12a : 하면부 12b : 제2측면부
13 : 초음파 투과 윈도우 14 : 밀폐용 오링부재
15 : 걸림홈부 16 : 걸림부
17 : 스토퍼돌기부 18 : 스토퍼걸림부
20 : 초음파 트랜스듀서부 30 : 압력 조절밸브
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예를 도시한 단면도로써 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예를 하기에서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예는 하부에 초음파가 투과되며 피부에 직접 접촉되는 초음파 투과 윈도우(13)가 구비되고, 내부에 액체가 저장되는 구조를 가지는 카트리지 하우징(10)을 포함한다.
카트리지 하우징(10)은 내부에 초음파의 매질 역할을 하며 초음파의 손실이 최소화되는 액체가 채워진다. 본 발명에 따른 초음파 카트리지에서 액체는 초음파 손실계수가 낮은 물인 것을 일 예로 하며, 물 이외에도 초음파의 파동을 전달하는 매질 역할을 하는 어떠한 액체로도 변형실시 가능함을 밝혀둔다.
카트리지 하우징(10)의 하부에는 초음파 트랜스듀서부(20)에서 발생되는 초음파가 투과되어 피부로 전달될 수 있도록 하는 초음파 투과 윈도우(13)가 구비된다.
초음파 투과 윈도우(13)는 투명 또는 반투명의 합성수지 필름체인 것을 일 예로 하며, 카트리지 하우징(10)의 개방된 하부를 커버하도록 설치되고 초음파를 투과시켜 치료영역으로 전달하는 역할을 하며 상면이 평평한 평면으로 형성된다.
초음파 투과 윈도우(13)는 초음파를 투과시켜 치료영역으로 전달할 수 있는 어떠한 형태로도 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
카트리지 하우징(10)의 내부에는 초음파 투과 윈도우(13)를 통해 초음파를 치료영역으로 제공하는 초음파 트랜스듀서부(20)를 포함한다. 초음파 트랜스듀서부(20)는 오목한 반구형의 홈형상을 가져 초음파의 초점을 치료부위에 형성시키는 초음파 트랜스듀서를 포함하는 것으로 초음파 트랜스듀서는 공지의 형상으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
카트리지 하우징(10)은 초음파 트랜스듀서부(20)가 설치되는 상부 하우징부재(11)와 초음파 투과 윈도우(13)가 설치되는 하부 하우징부재(12)를 포함한다.
하부 하우징부재(12)는 상부 하우징부재(11)에 이동 가능하게 결합되어 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 조절할 수 있다.
초음파 치료 시 초음파 투과 윈도우(13)는 치료 대상이 되는 피부에 접촉되고, 하부 하우징부재(12)는 피부와 접촉된 접촉면을 기준으로 수직 방향으로 이동 가능하게 즉, 상, 하 이동 가능하게 상부 하우징부재(11)에 결합된다.
상기한 상, 하 방향은 카트리지 하우징(10)의 하부면 중 치료 대상이 되는 피부와 접촉되는 접촉면 또는 치료 대상 부위의 피부 표면을 평면의 기준면으로 설정할 때 기준면을 기준으로 한 수직 방향이며 절대적인 상, 하 방향을 의미하는 것이 아니며 접촉면을 기준으로 다양하게 이해될 수 있는 방향임을 밝혀둔다.
즉, 카트리지 하우징(10)은 피부와 접촉되는 초음파 투과 윈도우(13)의 하부면을 기준으로 수직 방향으로 하부 하우징부재(12)를 이동시켜 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 조절한다.
더 상세하게는 초음파 트랜스듀서에서 초음파가 발진되는 발진면과 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 조절하여 피부 내에 형성되는 초음파의 초점 깊이를 조절하는 것이다.
상부 하우징부재(11)는 초음파 트랜스듀서부(20)가 설치되는 상면부(11a), 상면부(11a)의 외측둘레로 하향 돌출되는 제1측면부(11b)를 포함하고, 하부 하우징부재(12)는 초음파 투과 윈도우(13)가 구비되는 하면부(12a), 하면부(12a)의 외측둘레로 상향 돌출되어 제1측면부(11b)와 적어도 일부분 겹쳐지게 배치되는 제2측면부(12b)를 포함하는 것을 일 예로 한다.
상부 하우징부재(11)와 하부 하우징부재(12)는 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b)가 서로 겹쳐지고 밀착되게 배치되어 제1측면부(11b)의 외주면 또는 내주면이 제2측면부(12b)의 이동을 안내하는 가이드면 역할을 하도록 한다.
또한, 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b) 중 어느 한 측에는 하부 하우징부재(12)의 최상단 위치와 최하단 위치에서 걸리는 스토퍼돌기부(17)가 구비되고, 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b) 중 다른 한 측에는 하부 하우징부재(12)의 최상단 위치와 최하단 위치에서 스토퍼돌기부(17)가 걸리게 되는 스토퍼걸림부(18)가 구비되어 하부 하우징부재(12)가 과도하게 승강하거나 하강하는 것을 방지한다.
스토퍼돌기부(17)는 제1측면부(11b)의 외주면에 돌출되고, 스토퍼걸림부(18)는 제2측면부(12b)의 내주면에 스토퍼돌기부(17)가 삽입되어 이동하는 홈형태로 형성되어 홈의 상단부와 하단부에서 스토퍼돌기부(17)가 걸리는 것을 일 예로 한다.
스토퍼돌기부(17)와 스토퍼걸림부(18)는 하부 하우징부재(12)의 최상단 위치와 최하단 위치에서 스토퍼돌기부(17)가 스토퍼걸림부(18)에 걸려 하부 하우징부재(12)의 이동을 제한하는 다른 다양한 실시예로 변형실시 가능함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 초음파 카트리지의 일 실시 예는 제2측면부(12b)가 제1측면부(11b)의 외주면을 감싸도록 결합되는 것을 일 예로 하며, 도시하지는 않았지만 제1측면부(11b)가 제2측면부(12b)의 외주면을 감싸도록 결합될 수도 있음을 밝혀둔다.
또한, 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b)의 사이에는 밀폐용 오링부재(14)가 삽입되는 것이 바람직하다.
밀폐용 오링부재(14)는 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b)의 사이를 밀폐시켜 내부에 저장되는 액체 즉, 매질의 누수를 방지한다.
상부 하우징부재(11)에는 하부 하우징부재(12)가 이동할 때 내부의 압력을 조절할 수 있도록 하는 압력 조절밸브(30)가 구비되는 것이 바람직하다.
압력 조절밸브(30)는 상면부(11a)에 구비되는 것을 일 예로 한다.
압력 조절밸브(30)는 하부 하우징부재(12)가 하향 이동 즉, 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 늘리는 방향으로 이동할 때 상부 하우징부재(11)의 내부로 공기를 유입시키고, 하부 하우징부재(12)가 상향 이동 즉, 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 좁히는 방향으로 이동할 때 상부 하우징부재(11)의 내부 공기를 외부로 배출시키는 역할을 한다.
카트리지 하우징(10)는 하부 하우징부재(12)의 최고 위치 즉, 최고 상향 위치에서 내부에 액체가 채워지게 되고, 하부 하우징부재(12)가 하향 이동 즉, 피부를 향해 이동하여 카트리지 하우징(10) 내의 부피가 증대될 때 압력조절밸브를 통해 내부로 공기가 유입되면서 증대된 공간 내에 공기가 채워지게 되는 것이다.
압력 조절밸브(30)는 하부 하우징부재(12)가 하향 이동할 때 발생되는 흡입력에 의해 열려 카트리지 하우징(10)의 내부로 공기를 흡입시킬 수 있도록 하고, 하부 하우징부재(12)가 상향 이동할 때 발생되는 가압력에 의해 열려 카트리지 하우징(10)의 내부 공기를 배출시킬 수 있도록 하는 공지의 어떠한 밸브로도 다양하게 변형실시할 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 압력 조절밸브(30)는 전자식 밸브로 하부 하우징부재(12)의 이동을 센서로 감지하고 하부 하우징부재(12)의 이동 시에만 열리고, 하부 하우징부재(12)가 이동하지 않을 때 즉, 정지된 상태에서 닫히도록 구성될 수도 있다.
압력 조절밸브(30)는 하부 하우징부재(12)가 이동할 때 열리고 정지된 상태에서 닫혀 카트리지 하우징(10)의 내부 압력을 조절할 수 있는 공지의 어떠한 밸브로도 다양하게 변형실시할 수 있다.
하부 하우징부재(12)는 상부 하우징부재(11)에 나사 결합되어 회전 방향에 따라 이동되는 것을 일 예로 한다.
더 상세하게 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b)는 서로 나사결합되어 회전 방향에 따라 제2측면부(12b)가 제1측면부(11b)의 외주면 또는 내주면을 따라 상, 하 이동하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 조절한다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 다른 실시 예를 도시한 단면도로서 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 다른 실시 예에서 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b) 중 어느 한 측에는 걸림홈부(15)가 구비되고, 제1측면부(11b)와 제2측면부(12b) 중 다른 한 측에는 걸림홈부(15)에 삽입되어 걸리는 걸림부(16)가 구비되되, 걸림홈부(15)와 걸림부(16) 중 적어도 어느 하나는 하부 하우징부재(12)의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비될 수 있다.
도 2에서 도시된 본 발명에 따른 초음파 카트리지의 다른 실시 예는 제1측면부(11b)의 외주면에 걸림홈부(15)가 하부 하우징부재(12)의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비되고, 제2측면부(12b)의 내주면에 걸림부(16)가 구비되는 것을 일 예로 하고 있다.
이외에도 도시하지는 않았지만 제1측면부(11b)의 외주면에 걸림부(16)가 형성될 수 있고, 제1측면부(11b)의 내주면에 걸림홈부(15)가 하부 하우징부재(12)의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비될 수도 있다.
또한, 제1측면부(11b)의 외주면에 걸림부(16)가 하부 하우징부재(12)의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비되고, 제2측면부(12b)의 내주면에 걸림홈부(15)가 구비되는 것을 일 예로 하고 있다.
또한, 제1측면부(11b)의 외주면에 걸림홈부(15)가 형성될 수 있고, 제1측면부(11b)의 내주면에 걸림부(16)가 하부 하우징부재(12)의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비될 수도 있다.
걸림홈부(15)와 걸림부(16)는 하부 하우징부재(12)가 이동할 때 복수의 위치에서 위치가 고정될 수 있도록 다양한 예로 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
걸림부(16)는 반구형상의 돌기이고, 걸림홈부(15)는 걸림부(16)에 대응되는 반구형상의 홈으로 걸림부(16)는 걸림홈부(15)에 삽입된 상태에서 일정 이상의 힘이 가해질 경우 걸림홈부(15)에서 이탈될 수 있다.
즉, 하부 하우징부재(12)는 걸림홈부(15) 내에 걸림부(16)가 삽입되어 걸리면서 위치가 고정된 상태로 유지된다.
그리고, 하부 하우징부재(12)를 기설정된 힘 이상 즉, 걸림부(16)가 걸림홈부(15)에서 이탈되는 힘 이상으로 밀면 걸림부(16)가 걸림홈부(15)에서 이탈되면서 하부 하우징부재(12)가 이동하여 걸림부(16)가 다른 걸림홈부(15)에 삽입되면서 또는 걸림홈부(15)가 내에 다른 걸림부(16)가 삽입되면서 하부 하우징부재(12)의 이동된 위치가 다시 고정되는 것이다.
하부 하우징부재(12)는 이동되어 걸림부(16)가 걸림홈부(15)에 삽입되어 걸리는 위치에서 고정되고, 걸림부(16)가 걸림홈부(15)에 삽입되어 걸리는 위치에 따라 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리가 조절된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도로써, 도 3을 참고하면 상면부(11a)에는 중공부(11c)가 형성되고, 중공부(11c)에는 외측 둘레가 상면부(11a)에 고정되고 내측 둘레가 초음파 트랜스듀서부(20)의 외주면을 감싸 고정하며, 자유롭게 접혀지고 펼쳐질 수 있고 중공부(11c)를 밀폐시키는 자바라부재(11d)가 설치될 수 있다.
자바라부재(11d)는 자유롭게 접혀졌다 펼쳐질 수 있어 초음파 트랜스듀서부(20)가 후술될 트랜스듀서 액추에이터부의 작동에 의해 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 치료용 헤드를 도시한 개략도이고, 본 발명에 따른 초음파 카트리지는 초음파 치료용 헤드의 헤드몸체의 하부면에 분리 가능하게 장착되는 것이다.
초음파 치료용 헤드의 헤드몸체는 전체적인 형상이 시술자(예:의사)의 손으로 잡아 환자의 피부에 접촉시켜 치료하기 용이하도록 제작된다.
헤드몸체는 내부에 초음파 트랜스듀서부(20)를 이동시킬 수 있는 트랜스듀서 액추에이터부(미도시)가 구비될 수 있고, 트랜스듀서 액추에이터부(미도시)는 초음파 트랜스듀서부(20)를 피봇운동하거나, X, Y축 방향 즉, 치료 대상이 되는 피부의 접촉면과 나란한 방향으로 초음파 트랜스듀서부(20)를 이동시키는 것으로 공지의 기술로 다양하게 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.
치료 영역인 피부는 대체로 허벅지 등과 같이 평평한 형상을 가지며, 넓은 피부면적을 가진 부위일 수도 있다.
그러나, 복부, 둔부 등과 같이 곡선 형상을 갖는 부위인 경우, 시술자가 헤드의 하부(카트리지(200)의 하면)로 피시술자의 치료 영역을 가볍게 눌러주어 치료 영역이 평평하게 한 후 시술하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 초음파 치료용 헤드는 카트리지 하우징(10)의 하부면, 더 상세하게 초음파 투과 윈도우(13)를 피부에 밀착시킨 상태에서 피부를 따라 이동되면서 초음파를 조사하여 피부 내 표피, 진피, 피하지방 중 어느 한 측으로 초음파를 조사하여 초음파의 초점을 위치시킬 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 치료용 헤드는 휴대 가능한 독립형으로 구현될 경우, 전원이 공급되면 헤드몸체의 내부에 초음파 트랜스듀서의 작동 및 초음파 트랜스듀서를 운동시키는 트랜스듀서 액추에이터부의 작동을 제어할 수 있는 컨트롤러를 구비할 수 있다. 초음파 치료용 헤드는 컨트롤러의 제어에 의해 독립적으로 작동할 수 있다.
안정적인 전원의 공급 및 간편한 조작을 위해 외부에 초음파 트랜스듀서의 작동 및 초음파 트랜스듀서를 운동시키는 트랜스듀서 액추에이터부의 작동을 제어할 수 있는 별도로 컨트롤러를 두는 것이 더 바람직할 것이다.
상기와 같이 외부에 별도로 컨트롤러를 두는 경우에 헤드몸체(100)와 외부의 컨트롤러는 유선 케이블 등으로 연결될 수 있다.
헤드몸체(100)에는 사용자와의 인터페이스를 제공하기 위한 터치스크린(미도시), 기설정된 작동 알고리즘에 따라 프로그밍된 소프트웨어를 실행하여 트랜스듀서 액추에이터부의 작동 및 초음파 트랜스듀서의 작동을 제어하기 위한 컨트롤보드(미도시)가 구비된다.
헤드몸체(100)에는 본 발명에 따른 초음파 카트리지 즉, 카트리지 하우징(10)이 올바르게 결합되어 있는지 확인할 수 있는 센서가 구비될 수 있고, 센서에서 전달받은 신호로 카트리지 하우징(10)이 올바르게 결합되지 않은 경우 경고음 등으로 출력하여 시술자 즉, 의사가 용이하게 확인할 수 있도록 한다.
다만, 트랜스듀서 액추에이터부(미도시)는 초음파 트랜스듀서부(20)를 하부 하우징부재(12)의 이동방향 즉, 카트리지 하우징(10)의 하부면 중 치료 대상이 되는 피부와 접촉되는 접촉면 또는 치료 대상 부위의 피부 표면을 평면의 기준면으로 설정할 때 접촉면을 기준으로 한 수직 방향으로 초음파 트랜스 듀서부를 이동시키는 구조를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이는 상기한 본 발명에 따른 초음파 카트리지에 의해 초음파 트랜스듀서부(20)에서 발생된 초음파 초점에 대해 피부 내 깊이를 조절할 수 있기 때문이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드의 사용 상태도이다. 도 5 및 도 6에서 본 발명에 따른 초음파 카트리지를 이용한 초음파 치료용 헤드는 하부 하우징부재(12)의 하부면, 즉, 초음파 투과 윈도우(13)의 하부면이 해당 치료부위의 피부(2)에 밀착된 상태에서 초음파 트랜스듀서부(20)에서 초음파를 발생시켜 해당 치료부위의 피부(2)를 치료하는 것을 일 예로 한다.
도 5는 하부 하우징부재(12)가 최상단에 위치하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리(d1)가 가장 가깝게 위치한 예를 도시하고 있다.
도 5를 참고하면 하부 하우징부재(12)가 최상단에 위치하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리(d1)가 가장 가깝게 위치한 경우 초음파 트랜스듀서부(20)에서 발생되는 초음파의 초점(C)은 피부(2)의 표면을 기준으로 가장 깊숙한 깊이(h1)에 위치하게 된다.
도 6은 도 5와 반대로 하부 하우징부재(12)가 최하단에 위치하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리(d2)가 가장 멀게 위치한 예를 도시하고 있다.
도 6을 참고하면 하부 하우징부재(12)가 최상단에 위치하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리(d2)가 가장 멀게 위치한 경우 초음파 트랜스듀서부(20)에서 발생되는 초음파의 초점(C)은 피부(2)의 표면을 기준으로 가장 얕은 깊이(h2)에 위치하게 된다.
즉, 도 5 및 도 6을 참고하면 본 발명에 따른 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드는 하부 하우징부재(12)를 상향 이동시켜 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 좁히게 되면 초음파의 초점(C)을 피부(2) 속 더 깊은 위치(h1)로 이동시킬 수 있고, 하부 하우징부재(12)를 하향 이동시켜 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 멀게 하면 초음파의 초점(C)을 피부(2) 속 더 얕은 위치(h2)로 이동시키게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 초음파 카트리지와 이를 이용한 초음파 치료용 헤드는 카트리지 하우징(10)의 전체 길이를 조절하여 초음파 트랜스듀서부(20)와 초음파 투과 윈도우(13) 사이 거리를 조절하며 이로써 피부(2) 내에서의 초음파의 초점(C) 깊이를 조절할 수 있다.
본 발명은 액추에이터없이 피부와의 접촉면과 초음파 트랜스듀서의 거리를 조절하는 간단한 하우징 구조로 피부 내에서의 초음파의 초점 깊이를 조절할 수 있어 제품의 구조를 크게 단순화하며, 제조원가를 크게 절감할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

Claims (13)

  1. 하부에 초음파가 투과되는 초음파 투과 윈도우가 구비되고, 내부에 액체가 저장되는 카트리지 하우징; 및
    상기 카트리지 하우징의 내부에 구비되며, 상기 초음파 투과 윈도우를 통해 초음파를 치료영역으로 제공하고 치료영역에 초점을 형성하는 초음파 트랜스듀서부를 포함하며,
    상기 카트리지 하우징은 상기 초음파 트랜스듀서부가 설치되는 상부 하우징부재, 상기 초음파 투과 윈도우가 설치되는 하부 하우징부재를 포함하고,
    상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 하우징부재는 상기 상부 하우징부재에 이동 가능하게 결합되어 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부 하우징부재는 상기 카트리지 하우징의 하부면 중 치료 대상이 되는 피부와 접촉되는 접촉면 또는 치료 대상 부위의 피부 표면을 평면의 기준면으로 설정할 때 상기 기준면을 기준으로 한 수직 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 하우징부재는 상기 상부 하우징부재에 나사 결합되어 회전 방향에 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 하우징부재는 상기 초음파 트랜스듀서부가 설치되는 상면부, 상기 상면부의 외측둘레로 하향 돌출되는 제1측면부를 포함하고,
    상기 하부 하우징부재는 상기 초음파 투과 윈도우가 구비되는 하면부, 상기 하면부의 외측둘레로 상향 돌출되어 상기 제1측면부와 적어도 일부분 겹쳐지게 배치되는 제2측면부를 포함하며,
    상기 제1측면부와 상기 제2측면부의 사이에는 밀폐용 오링부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 한 측에는 걸림홈부가 구비되고, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 다른 한 측에는 상기 걸림홈부에 삽입되어 걸리는 걸림부가 구비되되, 상기 걸림홈부와 상기 걸림부 중 적어도 어느 하나는 상기 하부 하우징부재의 이동방향으로 이격되게 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 어느 한 측에는 상기 하부 하우징부재의 최상단 위치와 최하단 위치에서 걸리는 스토퍼돌기부가 구비되고, 상기 제1측면부와 상기 제2측면부 중 다른 한 측에는 상기 하부 하우징부재의 최상단 위치와 최하단 위치에서 상기 스토퍼돌기부가 걸리게 되는 스토퍼걸림부가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 하우징부재에는 상기 하부 하우징부재가 이동할 때 내부의 압력을 조절할 수 있도록 하는 압력 조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 압력 조절밸브는 상기 하부 하우징부재가 상기 초음파 트랜스듀서부와 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 늘리는 방향으로 이동할 때 상기 상부 하우징부재의 내부로 공기를 유입시키고, 상기 하부 하우징부재가 상기 초음파 트랜스듀서부 상기 초음파 투과 윈도우 사이 거리를 좁히는 방향으로 이동할 때 상기 상부 하우징부재의 내부 공기를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 초음파 카트리지.
  10. 청구항 1의 초음파 카트리지; 및
    하부에 상기 초음파 카트리지가 분리 가능하게 결합하며 시술자가 파지 가능한 형상을 가지는 헤드몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료용 헤드.
  11. 청구항 2의 초음파 카트리지; 및
    하부에 상기 초음파 카트리지가 분리 가능하게 결합하며 시술자가 파지 가능한 형상을 가지는 헤드몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료용 헤드.
  12. 청구항 4의 초음파 카트리지; 및
    하부에 상기 초음파 카트리지가 분리 가능하게 결합하며 시술자가 파지 가능한 형상을 가지는 헤드몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료용 헤드.
  13. 청구항 5의 초음파 카트리지; 및
    하부에 상기 초음파 카트리지가 분리 가능하게 결합하며 시술자가 파지 가능한 형상을 가지는 헤드몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 치료용 헤드.
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