KR101583630B1 - 볼탄도식 체외 충격파 치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼탄도식 체외 충격파 치료기에 관한 것으로, 본 발명의 치료기는 저장된 압축공기의 토출을 제어하기 위한 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연통되어 상기 압축공기를 토출하는 에어노즐이 구비된 엑츄에이터와, 상기 솔레노이드밸브로부터 토출된 압축공기에 의해 실린더 내부에서 직선 유동 가능하게 수용되는 운동자와, 상기 실린더의 외주면에 설치되며 복수의 에어탱크가 구비되어 작동 연속성을 증대시키고 소음을 완화시키는 소음기와, 상기 운동자의 직선 유동에 따라 발생하는 직접적인 충격력에 의한 충격파를 전달하는 충격전달자와, 상기 실린더의 후단부에 설치되어 상기 압축공기가 중앙의 홀을 통과하도록 하는 자석체와, 상기 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 상기 운동자가 복귀하면 상기 운동자를 잡아주기 위한 고정부재를 포함함으로써, 실린더 내에서 움직이는 운동자의 시작점에서 압축공기를 가하여 강력한 충격파 발생이 가능하며, 실린더의 외부에 에어탱크를 마련하여 일정압력을 유지함으로써 안정적인 충격파를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

볼탄도식 체외 충격파 치료기{A Extracorporeal Radial Shock Wave Medical Device with Ballistic Trajectory}

본 발명은 체외 충격파 치료기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 내에서 움직이는 운동자의 시작점에서 압축공기를 가하여 강력한 충격파 발생이 가능하며, 실린더의 외부에 에어탱크를 마련하여 일정압력을 유지함으로써 안정적인 충격파를 발생시킬 수 있는 볼탄도식 체외 충격파 치료기에 관한 것이다.

일반적으로 체외 충격파 치료 요법은, 근골격계의 퇴행성 병변, 인대의 파열, 관절 주위에 생긴 석회 생성 등과 같은 통증을 느끼는 시술 부위에 충격파 치료기를 접촉시켜 반복적으로 충격파를 체내로 전달함에 따라, 병변부위에 일시적인 미세 손상을 일으켜 신행 혈관의 생성을 유도하고 혈류공급을 증가시킴으로써 병변조직의 치유를 촉진시키는 치료요법이다.

이러한 충격파 치료요법에 사용되는 체외 충격파 치료기는 간략하게 높은 전압을 방전시킬 때 발생되는 충격파를 이용하는 방식과, 압축공기를 이용한 충돌에너지를 이용하는 방식이 있다.

하지만, 높은 전압을 이용하는 방식의 기기는 사용되는 전압이 약 25000V로 회로를 구성하기 위한 부품들이 고가의 수입부품임에 따라 제조비용이 높은 단점이 있다.

또한, 압축공기를 이용하는 방식의 기기는 무겁고 부피가 크고, 압축공기의 생성을 위해 가동되는 컴프레셔의 소음이 심하고, 충격 에너지의 세기를 조절하기 위해 다수의 공기압 조절장치 및 스위치가 필요하여 제조비용이 증가된다.

이에 대해, 충격 에너지를 간단하고도 경제적인 방식으로 작용 영역의 넓은 범위에 걸쳐 균일하게 분배할 수 있는 충격파 발생기가 한국공개특허 제2010-0005766호에 개시되어 있다.

상기 선행문헌은 타격부가 직선 유동하여 전달소자에 충돌되면 충격파가 충격파 배출면을 통해 피부내 통증부위에 전달되어, 간단한 방법으로 생물학적 경조직(hard tissue) 또는 연조직(soft tissue)을 치료할 수 있게 되는 장점이 있지만, 타격부가 실린더 내에 유동할 때 마찰에 의한 에너지 손실이 발생하여 충격파의 충격 에너지가 감소가 이루어지고, 타격부가 실린더 내를 직선 유동할 때 압력을 조절할 수 있는 보조수단이 없으므로 안정적인 충격파를 발생시키기 어려운 단점이 있다.

이에, 본 발명에서는 실린더 내를 왕복이동하는 운동자의 에너지 손실을 최소화하면서도 일정압력을 유지하여, 안정적인 충격파를 발생시킬 수 있는 볼탄도식 체외 충격파 치료기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 저장된 압축공기의 토출을 제어하기 위한 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연통되어 상기 압축공기를 토출하는 에어노즐이 구비된 엑츄에이터와, 상기 솔레노이드밸브로부터 토출된 압축공기에 의해 실린더 내부에서 직선 유동 가능하게 수용되는 운동자와, 상기 실린더의 외주면에 설치되며 복수의 에어탱크가 구비되어 작동 연속성을 증대시키고 소음을 완화시키는 소음기와, 상기 운동자의 직선 유동에 따라 발생하는 직접적인 충격력에 의한 충격파를 전달하는 충격전달자와, 상기 실린더의 후단부에 설치되어 상기 압축공기가 중앙의 홀을 통과하도록 하는 자석체와, 상기 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 상기 운동자가 복귀하면 상기 운동자를 잡아주기 위한 고정부재를 포함하는 볼탄도식 체외 충격파 치료기가 제공된다.

본 발명에서, 상기 운동자는 상기 실린더와의 마찰을 줄이기 위해 외주면에 다수의 요철이 형성되고, 선단부는 상기 고정부재에 걸림이 용이하도록 경사면이 구비되며, 후단부는 상기 압축공기에 의해 충격을 잘 받도록 오목한 형상의 오목홈이 형성될 수 있다.

상기 자석체와 실린더 사이에는 상기 운동자와 상기 자석체의 접촉에 따른 소음 및 충격을 완화시키기 위한 완충부재가 설치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 완충부재는 상기 압축공기가 통과할 수 있는 홀이 형성되고, 상기 운동자 측 일면에는 경사홈이 형성되어 상기 완충부재와 상기 운동자의 오목홈 사이에는 공기가 수용되는 공간이 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 완충부재는 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정부재는 상기 실린더의 내주면 상에 상기 운동자를 고정하기 위한 볼플런저로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 소음기는 상기 실린더의 외주면에 접촉하여 실린더를 고정시키는 원통형 형상으로 이루어지며, 상기 에어탱크는 상기 소음기의 외주면에 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 소음기의 외주면에는 외관을 이루는 하우징이 설치되고, 상기 하우징의 선단부에는 상기 충격전달자를 고정시키기 위한 충격전달자 캡이 구비될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 실린더 내를 왕복이동하는 운동자에 요철을 형성하여 실린더와의 접촉면적을 최소화함으로써, 운동자의 에너지 손실을 방지하고, 실린더의 외주면에 에어탱크가 구비된 소음기를 설치하여 운동자의 직선 유동 시 일정압력을 유지하여 안정적인 충격파를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 볼탄도식 체외 충격파 치료기를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 볼탄도식 체외 충격파 치료기를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 볼탄도식 체외 충격파 치료기를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 볼탄도식 체외 충격파 치료기를 도시한 단면도이다.

본 발명의 볼탄도식 체외 충격파 치료기는 압축공기를 이용한 충돌에너지를 이용하는 방식으로, 건(Gun)형상으로 형성된 외부케이스(도시안함)을 갖는다.

이러한 외부케이스 내부에 체외 충격파 치료기의 구성요소가 설치되는 것으로, 본 발명의 볼탄도식 체외 충격파 치료기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 저장된 압축공기의 토출을 제어하기 위한 솔레노이드밸브(10)와, 상기 솔레노이드밸브(10)와 연통되는 에어노즐(22)이 구비된 엑츄에이터(20)와, 상기 솔레노이드밸브(10)로부터 토출된 압축공기가 이동하는 실린더(30)를 내부에 수용하고 있는 하우징(70)과, 상기 실린더(30) 내부에서 직선 유동 가능하게 수용되는 운동자(40)와, 상기 실린더(30)의 외주면에 설치되는 소음기(50)와, 상기 운동자(40)의 직선 유동에 따라 발생하는 직접적인 충격력에 의한 충격파를 전달하는 충격전달자(60)를 포함한다.

상기 하우징(70)의 선단부에는 상기 충격전달자(60)를 고정시키기 위한 충격전달자 캡(80)이 구비된다. 상기 충격전달자 캡(80)은 나사체결되어 해체가능하게 설치될 수 있다.

상기 솔레노이드밸브(10)는 다수의 코일이 감긴 구조를 갖으며, 전원의 온/오프에 따라 밸브가 열리거나 닫히게 되어 저장된 압축공기의 토출을 제어한다. 상기 솔레노이드밸브(10)에는 구동수단(도시안함)이 연결되는데, 상기 구동수단은 유압펌프, 공압펌프 또는 전자식 펌프 등이 사용될 수 있다.

상기 엑츄에이터(20)의 내부에는 상기 솔레노이드밸브(10)에서 토출되는 압축공기가 통과되는 유로(21)가 형성된다. 상기 유로(21)는 도 2에서 보는 바와 같이, 건(Gun)형상으로 형성된 외부케이스(도시안함)에 맞게 직각의 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 엑츄에이터(20)에는 상기 솔레노이드밸브(10)와 엑츄에이터(20)를 연통시켜주는 에어노즐(22)이 구비될 수 있다.

한편, 상기 압축공기가 통과하는 실린더(30) 내부에는 예컨대, 금속 재질의 운동자(40)가 직선 운동 가능하게 수용되어 있는데, 본 발명에서의 운동자(40)는 상기 실린더(30)와의 마찰을 줄일 수 있는 구조로 형성됨에 그 특징이 있다.

즉, 본 발명의 상기 운동자(40)는 상기 실린더(30)와의 마찰을 줄이기 위해 외주면에 다수의 요철(42)이 형성된다.

상기 요철(42)은 예를 들어, 나선형으로 형성될 수도 있고, 링형의 돌출부가 연속해서 일렬로 형성됨으로써 이루어질 수도 있다. 이러한 요철(42)은 실린더(30) 내주면과의 접촉면적을 크게 줄임으로써, 실린더(30)와의 마찰을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 운동자(40)가 실린더(30) 내에 유동할 때 마찰에 의한 에너지 손실을 줄여 충격파의 충격 에너지가 감소되는 것을 방지할 수 있다.

상기 운동자(40)는 금속 재질 이외에도 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 선단부에는 경사면(44)이 구비되며, 후단부에는 오목한 형상의 오목홈(46)이 형성되는 것을 형태상의 특징으로 한다.

한편, 실린더(30)의 후단부에는 상기 운동자(40)를 자력으로 당기기 위한 자석체(24)가 구비된다. 상기 자석체(24)는 상기 실린더(30)의 후단부에 설치되어 상기 압축공기가 통과가능한 홀이 중앙에 형성된 링(ring) 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 자석체(24)와 실린더(30) 사이에는 상기 운동자(40)와 상기 자석체(24)의 접촉에 따른 소음 및 충격을 완화시키기 위한 완충부재(26)가 설치된다.

이러한 완충부재(26)는 상기 압축공기가 통과할 수 있는 홀이 형성되고, 상기 운동자(40) 측 일면에는 경사홈(26a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 운동자(40)의 후단부는 상기 압축공기에 의해 충격을 잘 받도록 오목한 형상의 오목홈(46)이 형성된다. 따라서, 상기 완충부재(26)와 상기 운동자(40)의 오목홈(46) 사이에는 공기가 수용되는 공간(32)이 형성된다.

이와 같이, 상기 운동자(40)의 후방에 공기가 수용되는 공간(32)이 형성됨으로써, 본 발명의 볼탄도식 체외 충격파 치료기는 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 운동자(40)가 후방으로 이동하게 될 때, 운동자(40)의 충격을 완화시키는 작용을 극대화할 수 있으며, 항상 운동자(40)의 후방에 공기가 차있음으로 인해 상기 압축공기가 토출될 때 운동자(40)의 전진 이동이 보다 안정적인 효과를 갖는다.

이와 같은 상기 완충부재(26)는 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 볼탄도식 체외 충격파 치료기는 상기 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 상기 운동자(40)가 복귀하면 상기 운동자(40)를 잡아주기 위한 고정부재(90)를 포함한다. 상기 고정부재(90)는 상기 실린더(30)의 내주면 상에 상기 운동자(40)를 고정하기 위한 볼플런저로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 고정부재(90)가 운동자(40)를 잡아주기 용이하도록 상기 운동자(40)의 선단부는 경사면(44)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 운동자(40)는 대략 원통형의 형상이므로, 상기 경사면(44)은 도 2의 확대도에서 보는 바와 같이, 상기 운동자(40)의 선단부 외주면을 절삭하여 형성될 수 있다. 즉, 운동자(40)의 선단부 모서리가 절삭되어 경사면(44)을 이루도록 한 것이다.

이와 같은 경사면(44)으로 인해 상기 운동자(40)가 후방으로 복귀하였을 때 상기 고정부재(90)에 걸림이 용이하게 된다.

또한, 상기 고정부재(90)는 그 설치위치에 따라 상기 운동자(40)의 요철(42)에 걸림이 가능하게 설치될 수도 있다. 즉, 상기 경사면(44)에 고정부재(90)가 걸리는 것이 아니라, 상기 요철(42)에 상기 고정부재(90)가 걸리는 것이다.

이와 같은 경우에도 상기 고정부재(90)로 인해 상기 운동자(40)가 초기위치로 고정되는 것이 확실하게 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용 및 실린더(30) 외부에 압축된 공기로 인해 상기 운동자(40)가 후방으로 이동하게 되며, 어느 정도의 내부 압력에 이르렀을 때 솔레노이드밸브(10)가 열리며 후방에 압축된 공기가 빠져나가게 되고 초기위치에 마련된 고정부재(90)와 자석체(24)에 의해 운동자(40)가 고정되는 것이다.

한편, 상기 실린더(30)의 외주면에는 복수의 에어탱크(52)(54)가 구비되는 소음기(50)가 설치된다. 상기 소음기(50)는 상기 실린더(30)의 외주면에 접촉하여 실린더(30)를 고정시키는 구성요소이므로, 대략 원통형 형상으로 이루어진다.

한편, 상기 에어탱크(52)(54)는 공기가 수용될 수 있는 공간을 형성하는 것으로, 상기 소음기(50)의 외주면, 즉 상기 소음기(50)와 하우징(70) 사이에 빈 공간으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 에어탱크(52)(54)는 상기 실린더(30)의 길이방향으로 복수, 바람직하게는 상기 실린더(30)의 선단부와 후단부에 각각 1개씩 형성될 수 있다.

이와 같은 에어탱크(52)(54)로 인해 상기 운동자(40)가 실린더(30) 내부를 직선유동할 때 작동 연속성을 증대시키고 소음을 크게 완화시킬 수 있다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명의 체외 충격파 치료기의 사용방법을 살펴보기로 한다.

본 발명의 치료기는 상기 충격전달자(60)를 신체 표면에 접촉시키는 치료 유형에 적합하며, 상기 충격전달자(60)과 피부면 사이에는 생물학적 조직 내부로의 충격파 전달력을 개선하기 위한 임피던스 적응매체를 형성시킬 수 있다. 예를 들면 초음파용 젤이거나 페이스트 재료 또는 바세린 등이 사용될 수 있는 것이다.

해당 부위에 충격전달자(60)를 위치시킨 상태에서 구동수단(도시안함)을 동작시키면, 상기 압축공기가 솔레노이드밸브(10)를 통해 토출되어 상기 실린더(30) 내에서 운동자(40)가 전진 이동하게 되고, 상기 전진 이동된 운동자(40)는 충격전달자(60)의 후면에 충돌하게 되어 충격파가 피부의 생물학적 조직 내부에 전달된다.

본 발명은 상기 운동자(40)에 요철(42)을 형성하여 상기 운동자(40)가 실린더(30) 내부를 이동할 때 실린더(30)와의 접촉면적을 최소화함으로써, 운동자(40)의 에너지 손실을 방지할 수 있다.

이후, 상기 운동자(40)는 충격에 의한 반발작용 및 실린더(30) 외부에 압축된 공기로 인해 후방으로 이동하게 되며, 어느 정도의 내부 압력에 이르렀을 때 솔레노이드밸브(10)가 열리어 압축된 공기가 빠져나가게 되고, 상기 자석체(24)의 자력과 고정부재(26)로 인해 상기 운동자(40)가 초기위치에 고정된다.

이와 같은 본 발명은 실린더(30)의 외주면에 에어탱크(52)(54)가 구비된 소음기(50)를 설치하여 운동자(40)의 직선 유동 시 일정압력을 유지하여 안정적인 충격파를 발생시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 솔레노이드밸브 20: 엑츄에이터
22: 에어노즐 24: 자석체
26: 완충부재 30: 실린더
40: 운동자 42: 요철
44: 경사면 46: 오목홈
50: 소음기 60: 충격전달자
70: 하우징 80: 충격전달자 캡
90: 고정부재

Claims (8)

1. 저장된 압축공기의 토출을 제어하기 위한 솔레노이드밸브;
   상기 솔레노이드밸브와 연통되어 상기 압축공기를 토출하는 엑츄에이터;
   상기 솔레노이드밸브와 엑츄에이터를 연통시켜주는 에어노즐;
   상기 솔레노이드밸브로부터 토출된 압축공기에 의해 실린더 내부에서 직선 유동 가능하게 수용되는 운동자;
   상기 실린더의 외주면에 설치되며 복수의 에어탱크가 구비되어 작동 연속성을 증대시키고 소음을 완화시키는 소음기;
   상기 운동자의 직선 유동에 따라 발생하는 직접적인 충격력에 의한 충격파를 전달하는 충격전달자;
   상기 실린더의 후단부에 설치되어 상기 압축공기가 중앙의 홀을 통과하도록 하는 자석체; 및
   상기 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 상기 운동자가 복귀하면 상기 운동자를 잡아주기 위한 고정부재;
   를 포함하며,
   상기 운동자는 상기 실린더와의 마찰을 줄이기 위해 외주면에 다수의 요철이 형성되고, 선단부에는 상기 고정부재에 걸림이 용이하도록 외주면 모서리를 절삭하여 형성되는 경사면이 구비되며, 후단부는 상기 압축공기에 의해 충격을 잘 받도록 오목한 형상의 오목홈이 형성되고,
   상기 자석체와 실린더 사이에는 상기 운동자와 상기 자석체의 접촉에 따른 소음 및 충격을 완화시키기 위한 완충부재가 설치되되, 상기 완충부재는 상기 압축공기가 통과할 수 있는 홀이 형성되고, 상기 운동자 측 일면에는 경사홈이 형성되어 상기 경사홈과 상기 운동자의 오목홈 사이에 공기가 수용되는 공간이 형성됨으로써, 충격파 발생 후 충격에 의한 반발작용으로 운동자가 후방으로 이동하게 될 때 운동자의 충격을 완화시키고, 운동자의 후방에 공기가 차있음으로 인해 상기 압축공기가 토출될 때 운동자의 전진 이동이 안정적인 것을 특징으로 하는 볼탄도식 체외 충격파 치료기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부재는 상기 실린더의 내주면 상에 상기 운동자를 고정하기 위한 볼플런저로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼탄도식 체외 충격파 치료기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 소음기는 상기 실린더의 외주면에 접촉하여 실린더를 고정시키는 원통형 형상으로 이루어지며, 상기 에어탱크는 상기 소음기의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼탄도식 체외 충격파 치료기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 소음기의 외주면에는 외관을 이루는 하우징이 설치되고,
   상기 하우징의 선단부에는 상기 충격전달자를 고정시키기 위한 충격전달자 캡이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼탄도식 체외 충격파 치료기.

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