KR101756618B1 - 초음파 시술 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 초음파 시술 장치에 관한 것으로, 시술자의 손잡이로 제공되는 핸드피스; 및 상기 핸드피스에 탈부착되는 카트리지;를 포함하고, 상기 카트리지는, 내부의 빈 공간에 매질이 충진되는 카트리지 하우징; 상기 카트리지 하우징 내부에 이동 가능하게 구비되어 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서를 포함하는 초음파 치료부; 상기 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 통과시키는 윈도우; 및 상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 초음파 치료부를 이동시키는 구동부;를 포함하되, 상기 초음파 치료부의 이동시 상기 윈도우로부터 상기 트랜스듀서 사이의 이격 거리가 증가되거나 감소될 수 있다.

Description

초음파 시술 장치{ULTRASOUND OPERATING APPARATUS}
본 발명의 일실시예는 초음파 시술 장치에 관련된다.
피부 탄력 개선, 주름완화 등 피부 상태를 개선시키기 위한 시술이나, 피하지방을 감소시키기 위한 다양한 시술들이 개발되고 있다. 이러한 시술들은 크게 침습적 방식과 비침습적 방식으로 구분될 수 있는데, 집속 초음파(Intensity focused ultrasound:IFU)를 피부 내부로 조사하여 소정의 근육이나 지방층 등의 조직에 열적 초점을 형성시켜 조직을 재생시키거나 제거하는 방식으로 시술을 수행할 수 있도록 하는 초음파 의료기기들이 제안되고 있다.
특허문헌1, 2 에는 집속 초음파를 이용하여 다양한 시술을 수행할 수 있는 장비가 개시되어 있다.
대한민국공개특허공보 10-2015-0126933호 대한민국공개특허공보 10-2016-0139516호
본 발명의 일실시예에 따르면 초음파를 이용한 시술의 효율성이나 안정성이 향상된 초음파 시술 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 시술 장치는, 시술자의 손잡이로 제공되는 핸드피스; 및 상기 핸드피스에 탈부착되는 카트리지;를 포함하고, 상기 카트리지는, 내부의 빈 공간에 매질이 충진되는 카트리지 하우징; 상기 카트리지 하우징 내부에 이동 가능하게 구비되어 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서를 포함하는 초음파 치료부; 상기 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 통과시키는 윈도우; 및 상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 초음파 치료부를 이동시키는 구동부;를 포함하되, 상기 초음파 치료부의 이동시 상기 윈도우로부터 상기 트랜스듀서 사이의 이격 거리가 증가되거나 감소될 수 있다.
이때, 상기 트랜스듀서는 상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 카트리지 하우징의 일단으로부터 상기 카트리지 하우징의 타단 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 트랜스듀서는, 상기 카트리지 하우징의 일단에서 상기 카트리지 하우징의 타단으로 이동하면서 상기 윈도우로부터의 이격거리가 증가하는 제1 구간 및 상기 윈도우로부터의 이격거리가 감소되는 제2 구간을 포함하여 이동될 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 카트리지 하우징 내부에서 회동가능하게 결합되는 구동캠; 및 상기 구동캠의 외주면을 따라 구비되는 제1 요홈;을 포함하고, 상기 초음파 치료부는, 상기 트랜스듀서에 고정되는 가이드부; 및 일측이 상기 제1 요홈을 따라 이동가능하게 상기 제1 요홈에 삽입되고, 타측은 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부에 고정되는 삽입핀;을 포함하되, 상기 삽입핀과 상기 제1 요홈의 접촉점들 중에서 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 가장 ?F은 제1 접촉점이 상기 구동캠의 회전에 따라 이동되는 궤적은 상기 구동캠의 회전축에서 상기 제1 접촉점까지의 거리가 증가되거나 감소될 수 있다.
이때, 상기 삽입핀이 상기 제1 요홈을 향하는 방향으로 가압되도록 하는 탄성력을 발생시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 구동캠의 회전축과 평행을 이루게 배치되는 가이드레일을 더 포함하고, 상기 가이드부에는 상기 가이드레일이 삽입되는 가이드홈이 더 구비되되, 상기 가이드레일의 상면과 가이드홈 사이의 간격이 증가되거나 감소될 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 카트리지 하우징 내부에서 회동가능하게 결합되는 구동캠; 및 상기 구동캠의 외주면을 따라 구비되는 제1 돌기부;를 포함하고, 상기 초음파 치료부는, 상기 트랜스듀서에 고정되는 가이드부를 포함하되, 상기 제1 돌기부의 일측이 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부에 접촉되고, 상기 제1 돌기부와 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부의 접촉점들 중에서 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 가장 ?F은 제2 접촉점이 상기 구동캠의 회전에 따라 이동되는 궤적은 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 증가되거나 감소되면서 나선형을 이룰 수 있다.
또한, 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부가 상기 제1 돌기부를 향하는 방향으로 가압되도록 하는 탄성력을 발생시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 트랜스듀서의 위치를 검출하는 위치감지센서;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 시술시간을 단축하고 시술자의 피로도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 열적 초점이 중첩되어 발생되는 위험성이 낮아지면서도 시술시간을 단축하고 시술자의 피로도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 2는 도 1에 예시된 초음파 시술 장치의 변형예를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 주요부를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 4는 도 3에 예시된 주요부의 변형예를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성들의 세부 크기, 형태, 두께, 곡률 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 도식화된 것으로서, 허용 오차 등에 의해 그 형태가 변형될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)를 개략적으로 예시한 도면, 도 2는 도 1에 예시된 초음파 시술 장치(1000)의 변형예를 개략적으로 예시한 도면, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)의 주요부를 개략적으로 예시한 도면, 도 4는 도 3에 예시된 주요부의 변형예를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 5 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)는 집속 초음파(Intensity Focused Ultrasound:IFU)를 이용하여 각종 시술을 수행하는 의료기기일 수 있다. 이때, 집속 초음파의 강도가 상대적으로 높은 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound : 이하에서 ‘HIFU'라 칭할 수 있음)가 활용될 수 있다. 다른 실시예에서, 필요에 따라 집속 초음파의 강도가 상대적으로 낮은 저강도 집속 초음파(Low Intensity Focused Ultrasound : 이하에서 ‘LIFU'라 칭할 수 있음)가 활용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)는, 카트리지(100) 및 핸드피스(200)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 카트리지(100)는 핸드피스(200)에 탈부착 될 수 있다. 이에 따라, 카트리지(100)가 고장이 나거나 수명이 다한 경우 다른 카트리지(100)를 교체 부착하여 시술을 수행할 수 있다.
또한, 목적이 서로 다른 시술을 수행할 용도로 구현된 서로 다른 카트리지(100)들도 핸드피스(200)에 교체 부착될 수 있으며, 따라서 핸드피스(200) 하나로 다양한 시술을 수행할 수 있다.
또한, 동일한 시술 목적을 가지더라도, 열적 초점(10)의 직경, 열적 초점(10)이 피부 표면으로부터 이격된 거리, 열적 초점(10)들 사이의 간격 등 세부적인 특성을 달리하여 설계된 카트리지(100)들을 하나의 핸드피스(200)에 교체 부착함으로써, 시술에 최적화된 특성을 갖는 열적 초점(10)을 이용해서 시술이 수행되도록 할 수도 있다.
일실시예에서, 시술자는 핸드피스(200)의 일부분을 손으로 잡고 카트리지(100)가 시술대상 부위에 접촉되도록 위치를 조정한 상태로 집속 초음파를 조사하는 방식으로 시술을 수행할 수 있다. 이를 위하여 핸드피스(200)에는 손잡이부(211)가 구비될 수 있다. 일실시예에서, 핸드피스(200)의 외부 케이스를 이루는 핸드피스 하우징(210)에서 시술자가 파지할 부분을 인체공학적인 형상으로 만들어서 손잡이부(211)를 구현할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 시술과 관련된 정보를 시술자에게 제공하는 표시장치, 시술자의 명령을 입력받는 입력장치 등이 구비될 수 있다.
일실시예에서, 핸드피스(200) 내부에 전원부(240)가 구비될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 마치 전기면도기 등을 사용하는 경우 처럼 핸드피스(200)를 자유롭게 이동시키며 시술을 수행할 수 있으므로 편의성이 향상될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 핸드피스(200)에 별도의 케이블을 연결하여 핸드피스(200)와 다른 장비 사이에서 전원이나 제어신호 등을 주거나 받을 수 있다.
일실시예에서, 카트리지(100)는 카트리지(100) 하우징, 초음파 치료부(120), 윈도우(115) 및 구동부(140)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 카트리지 하우징(110)은 카트리지(100)의 외벽을 이루는 일종의 케이스일 수 있다. 이 카트리지 하우징(110) 내부의 공간에는 각종 부품이 구비될 수 있고, 그 외의 빈 공간에는 매질(L)이 충진될 수 있다. 이 매질(L)은 트랜스듀서(121)에서 발사되는 집속 초음파가 카트리지 하우징(110) 외부로 원활하게 전달되도록 하는 일종에 전달매체 역할을 할 수 있다. 또한, 매질(L)은 트랜스듀서(121)가 집속 초음파를 생성하면서 발생되는 열을 냉각시키는 역할을 수행할 수 있다.
일실시예에서 초음파 치료부(120)는 카트리지 하우징(110) 내부에 구비되어 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서(121)를 포함할 수 있다. 더 나아가, 초음파 치료부(120)는 트랜스듀서(121)에 결합되는 가이드부(122)를 포함할 수 있다. 또한, 초음파 치료부(120)는 삽입핀(123), 가이드홈(124), 탄성부재(125), 접촉판(126) 등을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 트랜스듀서(121)가 발생시킨 집속 초음파는 윈도우(115)를 통과해서 카트리지(100) 외부로 전달된다. 따라서, 집속 초음파가 통과되면서 가급적 영향을 적게 받을 수 있는 재질과 두께로 윈도우(115)를 구현하는 것이 바람직하다. 즉, 윈도우(115)를 통과하는 집속 초음파의 강도, 특성, 방향 등의 변화 정도가 작도록 하는 것이 바람직하다는 것이다.
일실시예에서, 구동부(140)는 초음파 치료부(120)를 이동시키는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 초음파 치료부(120)는 카트리지 하우징(110) 내부에서 전진하거나 후진할 수 있다. 도 1을 참조하면, 카트리지 하우징(110)에서 모터(220)에 가까운 부분을 카트리지 하우징(110)의 일단으로 볼 수 있고, 그 반대편을 카트리지 하우징(110)의 타단으로 볼 수 있다. 이 경우, 카트리지 하우징(110)의 일단에서 타단을 향하는 방향으로 이동될 경우 전진으로 보고, 그 반대 방향일 경우 후진으로 볼 수 있다.
일실시예에서, 초음파 치료부(120)는 전진하면서 그 높이가 변화될 수 있다. 예컨대, 초음파 치료부(120)에서 집속 초음파가 발사되는 방향을 하방향이라고 가정하면, 카트리지 하우징(110) 내부에서 초음파 치료부(120)의 상대적인 높이가 증가되거나 감소될 수 있다는 것이다. 또한, 초음파 치료부(120)는 전진하면서 높이가 상승하는 구간(제1 구간; 도 7의 S1) 및 전진하면서 높이가 하강하는 구간(제2 구간; 도 7의 S2)을 적어도 한 구간 이상 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 초음파 치료부(120)가 후진하면서 그 높이가 변화될 수 있다. 또한, 초음파 치료부(120)가 후진하면서 높이가 상승하는 구간 및 후진하면서 높이가 하강하는 구간도 구현될 수 있다.
일실시예에서, 초음파 치료부(120)의 높이가 상승할 경우 트랜스듀서(121)와 윈도우(115) 사이의 이격거리가 증가될 수 있다. 또한, 초음파 치료부(120)의 높이가 하강할 경우 트랜스듀서(121)와 윈도우(115) 사이의 이격거리가 감소될 수 있다.
일실시예에서, 구동부(140)는 구동캠(141)을 포함할 수 있다. 이 구동캠(141)은 카트리지 하우징(110) 내부에서 소정의 회전축을 중심으로 회전되도록 구비될 수 있다. 일실시예에서, 카트리지 하우징(110) 내측에 구동캠(141)의 고정을 위한 고정수단이 구비될 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이 카트리지(100)의 타측에 제1 프레임(111)이 구비되어 구동캠(141)의 타단이 회동 가능하게 제1 프레임(111)에 결합되고, 카트리지(100)의 일측에 제2 프레임(112)이 구비되어 구동캠(141)의 일단이 회동 가능하게 제2 프레임(112)에 결합될 수 있다.
한편, 카트리지 하우징(110) 외부로 적어도 일부가 돌출되는 제2 회전부(145)가 구동캠(141)의 일단과 물리적으로 연결되어 제2 회전부(145)의 회전에 따라 구동캠(141)이 회전되도록 할 수 있다. 여기서, 구동캠(141)의 일단 중에서 카트리지 하우징(110)을 통과하는 부분 또는 제2 회전부(145) 중에서 카트리지 하우징(110)을 통과하는 부분과 카트리지 하우징(110) 사이의 틈을 통해 매질(L)이 유출되지 않도록 기밀성을 확보하기 위한 실링부재(미도시됨)가 더 구비될 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 핸드피스(200)에 모터(220)가 구비되고, 모터구동축(221)과 연결되는 제1 회전부(222)가 전술한 제2 회전부(145)에 회전력을 제공할 수 있다. 일실시예에서, 도 1에 예시된 바와 같이 구동캠(141)의 회전축이 모터구동축(221)과 평행을 이룰 수 있다. 다른 실시예에서, 도 2에 예시된 바와 같이 구동캠(141)의 회전축이 모터(220)구동축과 수직을 이룰 수 있다. 도 1에 예시된 구조를 이른바 건 타입(Gun type)이라 칭할 수 있고, 도 2에 예시된 구조를 이른바 바 타입(Bar type)이라고 칭할 수 있다.
일실시예에서, 도 1에 예시된 제3 프레임(113)에는 전원 또는 신호선 연결을 위한 회로기판이 구비될 수 있다. 이 회로기판에 단자부(114)를 구비하고 카트리지 하우징(110) 외부로 단자부(114)가 노출되도록 하여 핸드피스(200)와 단자부(114)가 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 일실시예에서, 단자부(114)는 핸드피스(200)의 제어부(230)에 연결될 수 있다.
일실시예에서, 구동캠(141)에 초음파 치료부(120)가 이동 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 구동캠(141)이 회전됨에 따라 초음파 치료부(120)가 전진하면서 상승하거나, 전진하면서 하강하거나, 후진하면서 상승하거나, 후진하면서 하강할 수 있다.
일실시예에서, 구동캠(141)은 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 구동캠(141)은 사각기둥 등 다각기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 구동캠(141)은 원기둥 형상으로 이루어질 수도 있다. 도 3에는 구동캠(141)이 사각기둥 형상으로 이루어진 실시예가 예시되고, 도 4에는 구동캠(141-1)이 원기둥 형상으로 이루어진 실시예가 예시된다.
일실시예에서, 구동캠(141)의 외주면에는 제1 요홈(141h)이 구비될 수 있다. 제1 요홈(141h)은 구동캠(141)의 회전축을 중심으로 회전하면서 구동캠(141)의 일측부터 구동캠(141)의 타측까지 끊김 없이 이어질 수 있다. 이에 따라, 제1 요홈(141h)은 나선형에 가까운 궤적을 가질 수 있다.
일실시예에서, 가이드부(122)에 삽입핀(123)이 구비되고, 이 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h)에 삽입될 수 있다. 도 5에는 제1 요홈(141h)에 삽입핀(123)이 삽입되어 접촉되는 일 예가 예시된다. 이렇게 삽입핀(123)과 제1 요홈(141h)이 접촉하는 점들 중에서 구동캠(141)의 회전축에 가장 가까운 점이 제1 접촉점(CP1)이라고 정의될 수 있다. 도면에서는 삽입핀(123)의 최저점이 제1 요홈(141h)의 최저점에 접촉되는 것으로 도시되지만, 삽입핀(123) 및 제1 요홈(141h)의 형상에 따라서는 삽입핀(123)의 최저점이 아닌 점이나 제1 요홈(141h)의 최저점이 아닌 점이 제1 접촉점이 될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따라 제1 접촉점(CP1)이 되는 위치를 연결하면 도 6에 예시된 바와 같이 표현 될 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이, 제1 접촉점(CP1)부터 구동캠(141)의 회전축까지의 거리가 증가되거나 감소될 수 있다. 또한, 제1 접촉점(CP1)은 구동캠 회전축(X1)의 일측에서 시작되어 구동캠 회전축(X1)의 타측으로 진행되면서 구동캠 회전축(X1)을 중심으로 회전되어 나선형상을 이룰 수 있다. 이 경우에도 구동캠 회전축(X1)과 제1 접촉점(CP1) 사이의 거리는 증가되거나 감소될 수 있다.
일실시예에서, 구동캠(141)이 회전되면 삽입핀(123)을 포함하는 초음파 치료부(120)는 전진하면서 상승하거나 전진하면서 하강할 수 있다.
일실시예에서, 도 7에 예시된 바와 같이, 구동캠(141)의 회전에 따라 구동캠(141)의 일측에 위치하던 초음파 치료부(120)가 전진하면서 상승할 수 있다. 이 구간이 제1 구간(S1)으로 도시된다. 또한, 구동캠(141)의 회전에 따라 초음파 치료부(120)가 전진하면서 하강할 수 있으며, 이 구간이 제2 구간(S2)으로 도시된다.
일실시예에서, 구동캠(141)의 1회전 당 전진하면서 상승하는 정도, 구동캠(141)의 1회전 당 후진하면서 하강하는 정도는, 초음파 치료부(120)에 의하여 생성되는 열적 초점(10)의 직경, 시술 목적 달성 및 안전성 확보를 위해 필요한 열적 초점(10)들 사이의 이격 거리 및 시술대상범위의 두께(열적 초점(10) 형성이 필요한 조직의 두께) 중 적어도 하나의 값을 고려하여 결정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 열적 초점(10)이 최대한 조밀하게 형성되야 하는 경우에는, 전진하면서 상승한 직선거리가 열적 초점(10) 사이의 허용 최소 거리가 되고, 제1 구간과 제2 구간이 번갈아가면서 반복되도록 설계된 구동캠(141)이 장착된 카트리지(100)를 이용하여 시술을 수행할 수 있다. 여기서, 초음파 트랜스듀서(121)가 열적 초점(10)을 형성하는 과정을 샷(shot) 이라고 칭할 수 있으며, “제1 샷 → 제1 구간 이동 후 제2 샷 → 제2 구간 이동 후 제3 샷 → 제1 구간 이동 후 제4 샷 → 제2 구간 이동 후 제5 샷” 과 같은 방식으로 시술이 수행되도록 함으로써 단위 거리 내에서 샷 수를 최대화 하여 열적 초점(10)이 최대한 조밀하게 형성되도록 할 수 있다.
도 9에 예시된 바와 같이, 동일한 높이 및 너비를 갖는 시술대상부위에 대하여 안전성을 확보하면서 최대한 조밀하게 샷을 수행해야 하는 시술에서, 종래처럼 샷이 일직선 상을 따라 한 높이에서만 이루어지는 경우에 비하여, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)를 이용할 경우가 더 많은 샷을 수행할 수 있어, 시술의 안전성을 확보하면서도 시술의 효율성 및 시술 효과가 개선될 수 있다는 점이 이해될 수 있을 것이다.
한편, 도시 되지는 않았지만, 제1 구간을 지나는 동안 2회 이상의 샷이 수행되고, 제2 구간을 지나는 동안 2회 이상의 샷이 수행되도록 할 수도 있다.
일실시예에서, 구동캠(141)이 회전되면 삽입핀(123)을 포함하는 초음파 치료부(120)는 후진하면서 상승하거나 후진하면서 하강할 수 있으며, 세부적인 사항은 전술한 바와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 일실시예에서 가이드부(122)의 하부에 트랜스듀서(121)가 결합되고, 가이드부(122)의 상부는 구동캠(141) 상방에 위치될 수 있다. 그리고 가이드부(122)의 상부에 삽입핀(123)이 구비되어 구동캠(141)의 제1 요홈(141h) 방향을 향하도록 할 수 있다. 이와 같은 구조에서는 트랜스듀서(121) 및 가이드부(122)의 무게에 의하여 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h)으로 가압될 수 있다. 이에 따라, 제1 요홈(141h)의 깊이가 깊어질수록 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h)으로 깊이 삽입되면서 초음파 치료부(120)가 하강할 수 있다. 다만, 삽입핀(123) 및 제1 요홈(141h)의 형상이나 마찰력의 세기에 따라 초음파 치료부(120)의 무게 만으로는 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h)을 향하는 방향으로 충분히 가압되지 못할 수 있다. 또한, 시술대상면이 지면에 평행하지 않고 경사진 경우에는 윈도우(115)를 비롯하여 카트리지(100) 전체가 경사를 이루게 되며, 이에 따라 집속 초음파의 조사 방향이 중력 방향과 수평을 이루지 못하고 경사지게 될 수도 있다. 이러한 경우에도 초음파 치료부(120)의 무게 만으로는 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h)을 향하는 방향으로 충분히 가압 되지 못할 수 있다.
이와 같이 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h) 방향으로 충분히 가압 되지 못할 경우 제1 요홈(141h) 내에서 제1 접촉점(CP1)의 위치가 달라질 수 있으며, 설계된 수치에 따른 초음파 치료부(120)의 상승 또는 하강 동작이 원활하게 수행되지 못할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)는 이러한 문제를 해결하기 위하여 탄성부재(125)를 구비할 수 있다. 탄성부재(125)는 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h) 방향으로 가압 되도록 하는 탄성력을 제공하는 기능을 수행한다. 여기서 도 1 및 도 8 등에 예시된 바와 같이 탄성부재(125)의 상단이 구동캠(141)의 하단에 접촉되고, 탄성부재(125)의 하단이 가이드부(122)에 결합되도록 할 수 있다. 이에 따라, 가이드부(122)가 구동캠(141)의 하방을 향해 가압될 수 있으며, 그 결과 가이드부(122)에 구비된 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h) 방향으로 가압 될 수 있다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 구동캠(141)은 회전되는 바, 구동캠(141)의 회전에 의하여 탄성부재(125)가 분리되거나 변형되는 현상이 발생될 수 있다. 이러한 문제를 예방하기 위하여 탄성부재(125)의 상단에 접촉판(126)을 구비하고, 접촉판(126)이 구동캠(141)에 접촉되도록 할 수 있다.
도시 되지는 않았지만, 삽입핀(123)이 구동캠(141)의 하방에 위치되는 경우에는 구동캠(141)의 상단에 탄성부재(125)의 하단이 접촉되고, 탄성부재(125)의 상단은 가이드부(122)에 결합되어 가이드부(122)를 상방향으로 밀어내는 탄성력을 제공하도록 할 수도 있다.
일실시예에서, 카트리지 하우징(110) 내부에 가이드레일(130)이 구비될 수 있다. 이 가이드레일(130)은 가이드부(122)와 접촉되면서 가이드부(122)의 전진 또는 후진 이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
일실시예에서, 가이드레일(130)은 구동캠(141)의 회전축과 평행이 되도록 카트리지 하우징(110) 내부에 고정될 수 있다. 예컨대, 제1 프레임(111)에 가이드레일(130)의 일단이 결합되고, 제2 프레임(112)에 가이드레일(130)의 타단이 결합되도록 할 수 있다. 한편, 가이드레일(130)이 삽입되는 가이드홈(124)이 가이드부(122)에 구비될 수 있다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)의 초음파 치료부(120)는 전진 또는 후진하면서 상승 또는 하강할 수 있다. 그리고 가이드레일(130)이 구동캠(141)에 평행한 직선형상으로 이루질 수 있다. 이 경우, 가이드레일(130)의 상면과 가이드레일(130)의 하면이 가이드홈(124)에 동시에 접촉되면서 가이드레일(130)과 가이드홈(124)이 결합된다면 가이드부(122)가 상승하거나 하강하기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 시술 장치(1000)에서는, 가이드레일(130)의 상면과 가이드홈(124) 사이의 간격이 증가되거나 감소될 수 있도록 구현하는 것이 바람직하며, 이러한 예가 도 8에 예시된다. 도시되지는 않았지만, 가이드레일(130)의 상면과 가이드홈(124) 사이에 베어링이 구비되고, 이 베어링을 가이드레일(130) 방향으로 가압하는 스프링 등을 구비할 수도 있으며, 이 스프링 등에 의하여 삽입핀(123)이 제1 요홈(141h) 방향으로 가압될 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 일실시예에서, 구동캠(141) 표면에서 구동캠(141)의 회전축 방향으로 요입된 제1 요홈(141h) 대신 구동캠(141)의 표면에서 외부로 돌출된 제1 돌기부를 구비할 수도 있다. 이 경우, 제1 돌기부가 가이드부(122) 또는 트랜스듀서(121)에 접촉될 수 있으며, 이렇게 제1 돌기부가 가이드부(122) 또는 트랜스듀서(121)에 접촉된 접촉점들 중에서 구동캠(141)의 회전축에 가장 가까운 점을 제2 접촉점이라 칭할 수 있다. 이 제2 접촉점 역시 전술한 제1 접촉점(CP1)과 마찬가지의 특성을 가지도록 구현될 수 있다. 또한, 본 실시예에서도 탄성부재(125)가 구비될 수 있으며, 이 탄성부재(125)는 트랜스듀서(121) 또는 가이드부(122)가 제1 돌기부를 향하는 방향으로 가압할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 초음파 치료부(120)의 위치를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 적외선 센서, 홀센서, 포토센서 등 다양한 센서가 적용될 수 있다. 예컨대, 도면에 예시된 바와 같이 가이드부(122)에 제1 센서(SE1)를 구비할 수 있다. 여기서, 제1 센서(SE1)는 적외선 센서로 구현될 수 있다. 이때, 제1 센서(SE1)가 적외선을 발사하는 방향에는 적외선을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어진 반사부가 구비될 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같은 구조에서, 반사부(미도시됨)는 제1 프레임(111)에 구비될 수 있다.
일실시예에서, 적어도 하나 이상의 홀센서나 포토센서로 구현되는 제2 센서(SE2)를 카트리지(100)의 상방에 구비할 수 있다. 여기서, 제2 센서(SE2)는 핸드피스(200)에 구비될 수 있다. 이 경우, 제2 센서(SE2)가 초음파 치료부(120)의 위치를 검출하는데 방해되지 않는 재질로 카트리지 하우징(110) 등을 구현할 필요가 있다. 예컨대, 제2 센서(SE2)가 포토센서로 구현되는 경우, 위치검출의 기준이 되는 영역과 제2 센서(SE2) 사이에 위치되는 카트리지 하우징(110) 등의 구성요소들은 광투과율이 높은 재질로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 핸드피스(200)에 구비된 제2 센서(SE2)를 다수의 카트리지(100)가 공용할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 센서(SE2)가 카트리지 하우징(110) 내부에 구비될 수도 있지만, 이 경우 카트리지(100)의 제조원가가 상승한다는 단점이 있다.
일실시예에서, 카트리지 하우징(110) 내부에 구비되는 센서는 단자부(114)를 거쳐 제어부(230)와 전기적으로 연결될 수 있고, 핸드피스(200)에 구비되는 센서는 핸드피스(200) 내부의 배선을 통해서 제어부(230)와 연결될 수 있다.
1000, 1000-1 : 초음파 시술 장치
10 : 열적 초점
100 : 카트리지
110 : 카트리지 하우징
111 : 제1 프레임
112 : 제2 프레임
113 : 제3 프레임
114 : 단자부
115 : 윈도우
120 : 초음파 치료부
121 : 트랜스듀서
122 : 가이드부
123 : 삽입핀
124 : 가이드홈
125 : 탄성부재
126 : 접촉판
130 : 가이드레일
140 : 구동부
141 : 구동캠
141h : 제1 요홈
CP1 : 제1 접촉점
145 : 제2 회전부
200 : 핸드피스
210 : 핸드피스 하우징
211 : 손잡이부
220 : 모터
221 : 모터구동축
222 : 제1 회전부
230 : 제어부
240 : 전원부
SE1 : 제1 센서
SE2 : 제2 센서
X1 : 구동캠 회전축

Claims (9)

  1. 시술자의 손잡이로 제공되는 핸드피스; 및
    상기 핸드피스에 탈부착되는 카트리지;를 포함하고,
    상기 카트리지는,
    내부의 빈 공간에 매질이 충진되는 카트리지 하우징;
    상기 카트리지 하우징 내부에 이동 가능하게 구비되어 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서를 포함하는 초음파 치료부;
    상기 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 통과시키는 윈도우; 및
    상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 초음파 치료부를 이동시키는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 카트리지 하우징 내부에서 회동가능하게 결합되는 구동캠; 및
    상기 구동캠의 외주면을 따라 구비되는 제1 요홈;을 포함하고,
    상기 초음파 치료부는,
    상기 트랜스듀서에 고정되는 가이드부; 및
    일측이 상기 제1 요홈을 따라 이동가능하게 상기 제1 요홈에 삽입되고, 타측은 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부에 고정되는 삽입핀;을 포함하되,
    상기 삽입핀과 상기 제1 요홈의 접촉점들 중에서 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 가장 짧은 제1 접촉점이 상기 구동캠의 회전에 따라 이동되는 궤적은 상기 구동캠의 회전축에서 상기 제1 접촉점까지의 거리가 증가되거나 감소되며,
    상기 트랜스듀서는, 상기 카트리지 하우징의 일단에서 상기 카트리지 하우징의 타단으로 이동하면서 상기 윈도우로부터의 이격거리가 증가하는 제1 구간 및 상기 윈도우로부터의 이격거리가 감소되는 제2 구간을 포함하여 이동되는 것을 특징으로 하는 초음파 시술 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 1항에 있어서,
    상기 삽입핀이 상기 제1 요홈을 향하는 방향으로 가압되도록 하는 탄성력을 발생시키는 탄성부재를 더 포함하는 초음파 시술 장치.
  6. 1항에 있어서,
    상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 구동캠의 회전축과 평행을 이루게 배치되는 가이드레일을 더 포함하고,
    상기 가이드부에는 상기 가이드레일이 삽입되는 가이드홈이 더 구비되되,
    상기 가이드레일의 상면과 상기 가이드홈 사이의 간격이 증가되거나 감소되는 초음파 시술 장치.
  7. 시술자의 손잡이로 제공되는 핸드피스; 및
    상기 핸드피스에 탈부착되는 카트리지;를 포함하고,
    상기 카트리지는,
    내부의 빈 공간에 매질이 충진되는 카트리지 하우징;
    상기 카트리지 하우징 내부에 이동 가능하게 구비되어 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서를 포함하는 초음파 치료부;
    상기 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 통과시키는 윈도우; 및
    상기 카트리지 하우징 내부에서 상기 초음파 치료부를 이동시키는 구동부;를 포함하되,
    상기 초음파 치료부의 이동시 상기 윈도우로부터 상기 트랜스듀서 사이의 이격 거리가 증가되거나 감소되고,
    상기 구동부는,
    상기 카트리지 하우징 내부에서 회동가능하게 결합되는 구동캠; 및
    상기 구동캠의 외주면을 따라 구비되는 제1 돌기부;를 포함하고,
    상기 초음파 치료부는, 상기 트랜스듀서에 고정되는 가이드부를 포함하되,
    상기 제1 돌기부의 일측이 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부에 접촉되고,
    상기 제1 돌기부와 상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부의 접촉점들 중에서 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 가장 ?F은 제2 접촉점이 상기 구동캠의 회전에 따라 이동되는 궤적은 상기 구동캠의 회전축까지의 거리가 증가되거나 감소되면서 나선형을 이루며, 상기 트랜스듀서는, 상기 카트리지 하우징의 일단에서 상기 카트리지 하우징의 타단으로 이동하면서 상기 윈도우로부터의 이격거리가 증가하는 제1 구간 및 상기 윈도우로부터의 이격거리가 감소되는 제2 구간을 포함하여 이동되는 것을 특징으로 하는 초음파 시술 장치.
  8. 7항에 있어서,
    상기 트랜스듀서 또는 상기 가이드부가 상기 제1 돌기부를 향하는 방향으로 가압되도록 하는 탄성력을 발생시키는 탄성부재를 더 포함하는 초음파 시술 장치.
  9. 1항 또는 7항에 있어서,
    상기 트랜스듀서의 위치를 검출하는 위치감지센서;를 더 포함하는 초음파 시술 장치.
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