KR102398742B1

KR102398742B1 - Apparatus for pulse ultrasound treatment of erectile dysfunction

Info

Publication number: KR102398742B1
Application number: KR1020150048609A
Authority: KR
Inventors: 종쳉 신; 잉루 구오; 수-메이 쿠오; 퀴안유 린; 후아 신; 젠지 티안
Original assignee: 베이징 동방 바이오메드 유한회사; 비제이-더블유비엘 리미티드
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2022-05-16
Also published as: KR20160071998A; CN105726190B; CN105726190A

Abstract

본 발명은 일종의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치를 공개하였으며, 이는 메인 컨트롤 장치, 마이크로 컨트롤 시스템, 치료 프로브를 포함하고, 치료 프로브는 초음파 발생기를 포함한다. 메인 컨트롤 장치가 제어신호를 마이크로 컨트롤 시스템으로 전송하면, 마이크로 컨트롤 시스템이 제어신호를 제어 지령으로 변환하여 초음파 발생기로 전송하며, 초음파 발생기는 제어 지령에 따라 상응하는 초음파를 생성한다. 본 발명의 펄스초음파 치료장치는 치료용도의 초음파를 발생시켜 체외에서 비개입식으로 치료를 구현할 수 있어 수술이 환자에게 가져오는 고통, 및 약물의 인체에 대한 상해와 의존성을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 치료장치가 발생시키는 저강도 펄스 초음파는 신생 혈관의 형성을 촉진하여 해면체 평활근 세포의 증식을 촉진하고, eNOS와 nNOS의 발현을 촉진하여 음경의 혈류를 개선함과 아울러 TGF-β1/Smad/CTGF 신호 통로를 하강 조절하여 음경의 섬유화를 경감시키며, 나아가 발기기관의 병리 변화를 개선하고, 최종적으로 음경 발기기능을 개선할 수 있다.The present invention discloses a kind of pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction, which includes a main control device, a micro control system, and a treatment probe, and the treatment probe includes an ultrasound generator. When the main control device transmits a control signal to the microcontroller system, the microcontroller system converts the control signal into a control command and transmits it to the ultrasonic generator, which generates a corresponding ultrasonic wave according to the control command. The pulsed ultrasound treatment device of the present invention generates ultrasonic waves for therapeutic purposes to implement non-interventional treatment outside the body, thereby avoiding the pain that surgery brings to the patient, and the injury and dependence of drugs on the human body, The low-intensity pulsed ultrasound generated by the treatment device promotes the formation of new blood vessels, promotes the proliferation of cavernous smooth muscle cells, and promotes the expression of eNOS and nNOS to improve blood flow in the penis and TGF-β1/Smad/CTGF It is possible to reduce the fibrosis of the penis by down-regulating the signal pathway, further improve the pathological change of the erectile organ, and finally improve the erectile function of the penis.

Description

남성 발기기능 장애용 펄스초음파 치료장치{Apparatus for pulse ultrasound treatment of erectile dysfunction}Pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction {Apparatus for pulse ultrasound treatment of erectile dysfunction}

본 발명은 의료장치 기술분야에 관한 것으로서, 특히 남성 발기기능 장애용 펄스초음파 치료장치에 관한 것이다.The present invention relates to the field of medical device technology, and more particularly, to a pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction.

남성의 성기능은 신경, 내분비, 혈관계통이 참여하는 복잡한 생리반응으로서, 종족 연속에 대해서뿐만 아니라, 부부간의 성애, 가정화목에 대해서도 중요한 역할을 한다. 성기능 장애는 성욕감퇴, 음경발기장애 및 사정장애를 포함한다. 발기기능장애는 남성의학에 흔히 보이는 질병으로서, 그 발병률은 성인 남성의 50% 정도를 차지하고, 전세계적으로 약 1억 5천만 남성이 발기기능장애를 앓고 있으며, 또한 연령이 높아짐에 따라 증가하는 추세를 보여, 2025년에는 전 세계 발기기능 장애 환자가 3억명에 이를 것으로 추정된다. 발기기능장애는 환자의 생활품질과 가정화목에 심각한 영향을 미치기 때문에, 세계보건기구 WHO는 종양 및 심혈관 질병을 제외하고, 미래에는 생식 건강 문제가 인류 건강을 위협하는 제3의 중대한 연구과제가 될 것이라 예측하고 있다.Male sexual function is a complex physiological response involving the nervous, endocrine, and vascular systems, and plays an important role not only in racial continuity, but also in sexual love and family reconciliation. Sexual dysfunction includes decreased libido, erectile dysfunction and ejaculation disorders. Erectile dysfunction is a common disease in male medicine. The incidence rate is about 50% of adult males, and about 150 million men worldwide suffer from erectile dysfunction, and the trend is increasing with age. By 2025, it is estimated that the number of patients with erectile dysfunction worldwide will reach 300 million. Because erectile dysfunction seriously affects the quality of life of patients and family harmony, the World Health Organization (WHO), with the exception of oncology and cardiovascular diseases, will in the future make reproductive health problems the third major research topic that threatens human health. predicts that

현재, ED를 치료하는 방법은 총체적으로 다음과 같이 귀납된다: 1차 치료방법에 인산디에스테르 가수분해효소 억제제(PDE5is) 약물(예를 들어 실데나필, 타다라필 및 바데나필)의 내복, 진공발기장치(VEDs)의 응용이 있고; 2차 치료방법에 알프로스타딜의 해면체내 주사(ICI) 또는 요도 내 알프로스타딜의 응용이 있으며; 3차치료 방법은 음경 인공 보철 이식 수술 치료가 있다. 중증도 기질성 발기기능장애 환자는 효과가 좋지 않아 흔히 음경 인공 보철 이식 수술치료가 필요하다. 그러나 종래의 기술 요법은 단지 필요 시에만 일회성으로 발기를 유도하여 성생활을 완성할 수 있을 뿐 근본적으로 발기기관의 병리 변화 및 생리 기능을 회복할 수는 없다. 현재, 남성 발기기능장애 질병에 대하여 완전히 효과적으로 환자의 증상을 개선하고 근본적으로 발기기관의 병리 변화 및 생리 기능을 회복할 수 있는 치료방법 및 치료 장치는 아직 없다. Currently, methods of treating ED collectively lead to: oral, vacuum erection devices (VEDs) of phosphate diesterase inhibitors (PDE5is) drugs (eg sildenafil, tadalafil and vardenafil) as first-line treatment. ) has applications; Secondary treatment includes intracavernous injection (ICI) of alprostadil or intraurethral application of alprostadil; The tertiary treatment method is a penile prosthesis implantation surgery. Patients with severe organic erectile dysfunction often require penile prosthetic implantation surgery because the effect is not good. However, the prior art therapy can only complete the sexual life by inducing an erection only when necessary, but fundamentally cannot restore the pathological changes and physiological functions of the erectile organ. At present, there is still no treatment method and treatment device capable of completely effectively improving the symptoms of a patient for male erectile dysfunction disease and fundamentally recovering the pathological change and physiological function of the erectile organ.

이를 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 기술문제는 치료용도의 초음파를 발생시킬 수 있는 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치를 제공하는 것이다. In view of this, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a pulsed ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction capable of generating ultrasound for therapeutic use.

남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치는 메인 컨트롤 장치, 마이크로 컨트롤 시스템, 치료 프로브를 포함하고; 상기 치료 프로브는 초음파 발생기를 포함하며, 상기 메인 컨트롤 장치가 제어신호를 상기 마이크로 제어 시스템으로 전송하면, 상기 마이크로 컨트롤 시스템이 상기 제어신호를 제어지령으로 변환하여 상기 초음파 발생기로 전송하고, 상기 초음파 발생기가 상기 제어지령에 따라 상응하는 초음파를 생성한다. A pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction includes a main control device, a micro control system, and a treatment probe; The treatment probe includes an ultrasonic generator, and when the main control device transmits a control signal to the micro-control system, the micro-control system converts the control signal into a control command and transmits it to the ultrasonic generator, the ultrasonic generator generates a corresponding ultrasonic wave according to the control command.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브는 커플링막, 반사체, 순환수 캐비티 및 물 순환장치를 포함하며; 상기 커플링막은 치료 중 환부와 접촉하기 위한 것이고; 상기 물 순환장치는 상기 순환수 캐비티에 순환 수류를 형성하기 위한 것이며; 상기 반사체는 상기 커플링막 하방에 설치되어, 상기 초음파 발생기가 생성한 초음파를 시준형 초음파로 모으기 위한 것이고; 상기 시준형 초음파는 순차적으로 상기 순환수 캐비티 중의 순환수, 상기 커플링막을 거쳐 출력되어 환부에 작용한다.According to an embodiment of the present invention, further, the therapeutic probe includes a coupling membrane, a reflector, a circulating water cavity and a water circulator; the coupling membrane is for contacting the affected area during treatment; the water circulator is for forming a circulating water flow in the circulating water cavity; the reflector is installed under the coupling film to collect the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator into collimated ultrasonic waves; The collimated ultrasound is outputted sequentially through the circulating water in the circulating water cavity and the coupling membrane to act on the affected area.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 마이크로 컨트롤 시스템은 물 순환 조절모듈, 신호증폭모듈, 데이터 처리모듈을 포함하며; 상기 데이터 처리모듈은 상기 메인 컨트롤 장치가 전송한 제어신호를 처리하여, 생성된 제어지령을 각각 상기 물 순환 조절모듈, 신호증폭모듈로 전송하고; 상기 신호증폭모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 1차 여기신호를 발생시켜 상기 초음파 발생기를 구동하며; 상기 물 순환 조절모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 상기 제어지령에 따라 상기 물 순환 장치의 작동을 제어한다.According to an embodiment of the present invention, further, the microcontroller system includes a water cycle control module, a signal amplification module, and a data processing module; the data processing module processes the control signal transmitted by the main control device, and transmits the generated control command to the water circulation control module and the signal amplification module, respectively; the signal amplifying module generates a primary excitation signal to drive the ultrasonic generator when receiving the control command transmitted by the data processing module; When the water cycle control module receives the control command transmitted by the data processing module, the water cycle control module controls the operation of the water cycle device according to the control command.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 마이크로 제어 시스템은 전원공급모듈, 전력출력 제어모듈 및 전력제어 조절모듈을 포함하며; 상기 데이터 처리모듈은 생성된 제어지령을 각각 상기 전력 공급모듈, 전력출력제어모듈 및 전력제어 조절모듈로 전송하고; 상기 전력출력 제어모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령에 따라 상기 전력 공급모듈의 출력전력을 제어하며; 상기 전력제어 조절모듈은 상기 초음파 발생기가 발생한 초음파 전력을 실시간으로 모니터링하여, 상기 초음파 전력에 이상이 발생했다고 판단한 경우, 상기 데이터 처리 모듈로 이상상태 신호를 전송하고; 상기 데이터 처리모듈이 상기 이상상태 신호를 수신하면, 상기 전력출력 제어모듈로 전력출력 차단신호를 전송하며; 상기 전력출력 제어모듈이 상기 전력출력 차단신호를 수신하면, 상기 전력 공급모듈이 전력공급을 중지하도록 제어한다.According to an embodiment of the present invention, further, the micro control system includes a power supply module, a power output control module and a power control regulation module; the data processing module transmits the generated control commands to the power supply module, power output control module and power control control module, respectively; the power output control module controls the output power of the power supply module according to a control command transmitted by the data processing module; the power control control module monitors the ultrasonic power generated by the ultrasonic generator in real time, and when it is determined that an abnormality has occurred in the ultrasonic power, transmits an abnormal state signal to the data processing module; when the data processing module receives the abnormal state signal, transmits a power output blocking signal to the power output control module; When the power output control module receives the power output blocking signal, the power supply module controls to stop supplying power.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파 빔의 유형은 발산형이다.According to an embodiment of the present invention, the type of ultrasound beam output by the treatment probe is divergent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파 파형은 변조파이다.According to an embodiment of the present invention, the ultrasound waveform output by the treatment probe is a modulated wave.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 고유 주파수 범위는 1.0-3.0MHz이다.According to an embodiment of the present invention, the natural frequency range of the ultrasound output from the treatment probe is 1.0-3.0 MHz.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 유효 음강도 범위는 1W/cm²보다 작거나 같다.According to an embodiment of the present invention, the effective sound intensity range of the ultrasound output from the treatment probe is less than or equal to 1W/cm ² .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 펄스 반복 주파수는 1000Hz이고, 펄스 지속 시간은 200μs이며, 복소주기는 1000μs이고, 듀티 사이클은 0.2이며, 출력 간헐운동비는 200μs/800μs이다.According to an embodiment of the present invention, the pulse repetition frequency of the ultrasound output from the treatment probe is 1000 Hz, the pulse duration is 200 μs, the complex period is 1000 μs, the duty cycle is 0.2, and the output intermittent motion ratio is 200 μs/800 μs.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 최대 출력전력과 출력전력 비율은 5이다.According to an embodiment of the present invention, the ratio of the maximum output power to the output power of the ultrasound output by the treatment probe is 5.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 마이크로 컨트롤 시스템은 치료 정보를 상기 메인 컨트롤 장치로 실시간 전송하고, 상기 메인 컨트롤 장치는 상기 치료 정보를 디스플레이 인터페이스에 디스플레이하며; 상기 치료정보는 초음파의 현재 치료 강도, 기 치료 시간을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, further, the micro-control system transmits treatment information to the main control device in real time, and the main control device displays the treatment information on a display interface; The treatment information includes a current treatment intensity of ultrasound and a previous treatment time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 메인컨트롤 장치는 사용자가 입력한 제어정보를 수신하여, 이 제어신호를 대응하는 작동상태와 치료정보로 식별하고, 상기 작동상태와 치료정보에 따라 상응하는 제어신호를 발생하여, 데이터선을 통해 상기 마이크로 컨트롤 시스템으로 전송한다. According to an embodiment of the present invention, further, the main control device receives the control information input by the user, identifies the control signal as a corresponding operation state and treatment information, and corresponds to the operation state and treatment information according to the operation state and treatment information. A control signal is generated and transmitted to the microcontroller system through a data line.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한, 상기 메인컨트롤 장치는 노트북 컴퓨터, PC를 포함하며; 상기 메인컨트롤 장치는 인간기계 대화창을 제공하여, 상기 인간기계 대화창을 통해 제어정보를 입력할 수 있으며, 상기 제어정보는 출력전력 제어, 치료 단계의 선택, 치료 시간 설정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, further, the main control device includes a notebook computer and a PC; The main control device may provide a human machine dialogue window, so that control information can be input through the human machine dialogue window, and the control information includes output power control, treatment step selection, and treatment time setting.

본 발명인 남성 발기기능 장애용 펄스초음파 치료장치는 치료용도의 초음파를 발생시켜 체외에서 비개입식으로 치료를 구현할 수 있어 수술이 환자에게 가져오는 고통, 및 약물의 인체에 대한 상해와 의존성을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 치료장치가 발생시키는 저강도 펄스 초음파는 신생 혈관의 형성을 촉진하여 해면체 평활근 세포의 증식을 촉진하고, eNOS와 nNOS의 발현을 촉진하여 음경의 혈류를 개선함과 아울러 TGF-β1/Smad/CTGF 신호 통로를 하강 조절하여 음경의 섬유화를 경감시키며, 나아가 발기기관의 병리 변화를 개선하고, 최종적으로 음경 발기기능을 개선할 수 있다.The present invention's pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction generates therapeutic ultrasound to implement non-interventional treatment outside the body, thereby avoiding the pain that surgery brings to the patient and the injury and dependence of drugs on the human body. In addition, the low-intensity pulsed ultrasound generated by the treatment device promotes the formation of new blood vessels, promotes the proliferation of cavernous smooth muscle cells, and promotes the expression of eNOS and nNOS to improve blood flow in the penis and TGF-β1 It is possible to reduce the fibrosis of the penis by down-regulating the /Smad/CTGF signaling pathway, further improving the pathological changes of the erectile organ, and finally improving the erectile function of the penis.

본 발명의 실시예 또는 종래 기술 중의 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 이하 실시예 또는 종래 기술에 대한 설명에 필요한 도면을 간단히 소개하고자 하며, 이하 설명 중의 도면은 단지 본 발명의 약간의 실시예일뿐, 본 분야의 보통 기술자에게 있어서, 창조적인 노동을 하지 않는다는 전제 하에, 이러한 도면에 따라 기타 도면을 획득할 수도 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 일 실시예의 구조 블록도.
도 2는 본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 일 실시예의 실물 구조도.
도 3은 본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 일 실시예의 마이크로 컨트롤 시스템의 실물 구조도.
도 4는 본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 일 실시예의 치료 프로브 구조도.
도 5는 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기 기능장애 큰쥐의 발기기능 지표(음경 해면체내 압력)에 미치는 영향. A는 SD 큰쥐의 음경 해면체내 압력 측정 지표; B는 음경 해면내 압력(ICP)의 각 그룹간의 막대그래프; C는 도 A 곡선 하부 면적의 각 그룹 간의 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 6은 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 내피 평활근 함량에 미치는 영향. A는 음경 해면체 파라핀 절편의 면역조직화학 aSMA 결과; B는 A 중 각 그룹간의 막대그래프; C는 음경 해면체 파라핀 절편의 Masson 3색 염색으로, 그 중 적색은 내피 평활근 세포, 녹색은 섬유조직; D는 C 중 각 그룹간의 막대그래프; E는 음경 해면체 조직의 aSMA 및 VEGF 단백의 Western Blot 결과; F와 G는 E 중 각 그룹간의 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 7은 저강도 펄스 초음파가 체외 큰쥐의 음경 해면체 평활근 세포 증식 능력에 미치는 영향; A는 큰쥐의 음경 해면체 평활근 세포 면역형광 염색(EdU는 증식세포 세포핵, DAPI는 모든 세포의 세포핵); B는 도 A 중 EdU 양성세포 비율의 각 그룹간 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 8은 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 탄성섬유 수량 및 Ⅰ형 콜라겐과 Ⅲ형 콜라겐의 비율에 미치는 영향. A는 음경 해면체 파라핀 절편의 시리어스레드-포화 피크린산 염색 결과로서, 그 중 적색은 Ⅰ형 콜라겐, 녹색은 Ⅲ형 콜라겐; B는 A 중 각 그룹간의 막대그래프; C는 음경 해면체 파라핀 절편의 탄성 섬유 염색으로, 그 중 검정색은 탄성 섬유; D는 C 중 각 그룹간의 탄성섬유 비율 막대그래프; E는 C 중 각 그룹간의 탄성섬유 길이의 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 9는 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 eNOS와 nNOS 발현 함량에 미치는 영향. A는 음경 해면체 파라핀 절편의 nNOS 면역조직화학 결과; B는 A 중 각 그룹간의 막대그래프; C는 음경 해면체 조직의 eNOS 및 nNOS 단백의 Western Blot 결과; D와 E는 C 중 각 그룹간의 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 10은 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 TGF-β1/Smad/CTGF 신호통로 활성단백의 발현 함량에 미치는 영향. A는 음경 해면체 조직의 TGF-β1과 CTGF 단백의 Western Blot 결과; B는 A 중 각 그룹간의 TGF-β1 단백질 발현의 막대그래프; C는 A 중 각 그룹간의 단백질 발현 막대그래프; D는 음경 해면체 조직 P-Smad2와 Smad2 단백질의 Western Blot 결과; E는 D 중 각 그룹간의 P-Smad2/Smad2 단백질 발현 막대그래프. 주: *는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이가 있음을 나타낸다(p<0.05).
도 11은 저강도 펄스 초음파가 큰쥐의 발기기능 지표(음경 해면체내 압력)에 미치는 영향. A는 SD 큰쥐의 음경 해면체내 압력 측정 지표; B는 음경 해면체내 압력과 평균 동맥압 비율(ICP/MAP) 각 그룹간의 막대그래프; C는 곡선하부 면적의 각 그룹간 막대그래프. 정상 및 각 치료그룹(NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 및 NC+LIPUS 500)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 300mW/cm² 및 500mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 그 발기기능 지표(음경 해면체내 압력, ICP)가 미치료 NC그룹과 비교하여 뚜렷한 차이가 없어 통계학적 차이를 지니지 않는 것을 알 수 있다(p>0.05).
도 12는 저강도 펄스 초음파가 큰쥐의 음경, 방광 및 고환의 병리변화에 미치는 영향. A는 SD 큰쥐의 음경, 방광 및 고환의 HE 병리염색변화 결과. 정상 및 각 치료그룹(NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 및 NC+LIPUS 500)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 300mW/cm² 및 500mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 그 병리형태학에 뚜렷한 차이가 없어 통계학적 차이를 지니지 않는다 (p>0.05).In order to more clearly explain the embodiments of the present invention or the technical solutions in the prior art, it is intended to briefly introduce the drawings necessary for the description of the following embodiments or the prior art, and the drawings in the following description are only some embodiments of the present invention However, it is obvious that other drawings may be obtained according to these drawings on the premise that they do not do creative labor for those skilled in the art.
1 is a structural block diagram of an embodiment of a pulse ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction of the present invention.
Figure 2 is a physical structure diagram of an embodiment of the pulse ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction of the present invention.
3 is a physical structure diagram of a microcontroller system of an embodiment of the pulse ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction of the present invention.
4 is a structural diagram of a treatment probe of an embodiment of the pulse ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction of the present invention.
Figure 5 is the effect of low-intensity pulsed ultrasound on the erectile function index (penis cavernous pressure) of diabetic erectile dysfunction large rats. A is an index for measuring penile cavernous pressure in SD rats; B is a bar graph between each group of penile cavernous pressure (ICP); C is a histogram between each group of the area under the curve of FIG. A. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
Figure 6 is the effect of low-intensity pulsed ultrasound on the content of endothelial smooth muscle in the cavernous body of diabetic erectile dysfunction large rats. A is the immunohistochemical aSMA result of the corpus cavernosum paraffin section; B is a bar graph between each group in A; C is Masson's three-color staining of corpus cavernosum paraffin sections, among which red is endothelial smooth muscle cell, green is fibrous tissue; D is a bar graph between each group in C; E is a Western Blot result of aSMA and VEGF protein in the corpus cavernosum tissue; F and G are bar graphs between each group in E. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
7 is an effect of low-intensity pulsed ultrasound on the proliferative ability of penile cavernous smooth muscle cells in large rats in vitro; A is a large mouse penile cavernous smooth muscle cell immunofluorescence staining (EdU is the proliferating cell nucleus, DAPI is the cell nucleus of all cells); B is a bar graph between each group of the percentage of EdU-positive cells in FIG. A. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
8 is an effect of low-intensity pulsed ultrasound on the number of elastic fibers in the cavernous body of the penis and the ratio of type I collagen to type III collagen in diabetic erectile dysfunction large mice. A is the Serious Thread-saturated picric acid staining result of the corpus cavernosum paraffin section, among which red is type I collagen, green is type III collagen; B is a bar graph between each group in A; C is the elastic fiber staining of the corpus cavernosum paraffin section, of which black is elastic fiber; D is a bar graph of elastic fiber ratio between each group in C; E is a bar graph of elastic fiber length between each group in C. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
Figure 9 is the effect of low-intensity pulsed ultrasound on the eNOS and nNOS expression content in the cavernous body of diabetic erectile dysfunction large rats. A is the result of nNOS immunohistochemistry of corpus cavernosum paraffin sections; B is a bar graph between each group in A; C is Western Blot results of eNOS and nNOS proteins in the corpus cavernosum tissue; D and E are bar graphs between each group in C. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
10 is an effect of low-intensity pulsed ultrasound on the expression content of TGF-β1/Smad/CTGF signaling pathway activation protein in the cavernous body of the penis of diabetic erectile dysfunction large mice. A is a Western Blot result of TGF-β1 and CTGF protein in the corpus cavernosum tissue; B is a histogram of TGF-β1 protein expression between each group in A; C is a histogram of protein expression between each group in A; D: Western Blot results of P-Smad2 and Smad2 proteins in the corpus cavernosum tissue; E is a histogram of P-Smad2/Smad2 protein expression between each group in D. Note: * indicates a statistical difference compared to the untreated diabetic group (DM) (p<0.05).
Figure 11 is the effect of low-intensity pulsed ultrasound on the erectile function index (penis cavernous pressure) of large rats. A is an index for measuring penile cavernous pressure in SD rats; B is a histogram of penile cavernous pressure and mean arterial pressure ratio (ICP/MAP) between each group; C is the bar graph between each group of the area under the curve. For normal and each treatment group (NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 and NC+LIPUS 500), ultrasound natural frequency 1.7 MHz, pulse frequency 1000 Hz, output intermittent motion ratio 200 μs/800 μs, each treatment time 3 min, 3 times After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 300 mW/cm ² and 500 mW/cm ² , respectively, for 1 week and 2 weeks, the erectile function index (penis cavernosum pressure, ICP) was significantly different compared to the untreated NC group. It can be seen that there is no statistical difference (p>0.05).
Figure 12 is the effect of low-intensity pulsed ultrasound on the pathological changes of the penis, bladder and testes of large rats. A is the result of HE pathologic staining of the penis, bladder and testis of SD rats. Normal and each treatment group (NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 and NC+LIPUS 500) had an ultrasound natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, an output intermittent rate of 200 μs/800 μs, each treatment time of 3 min, 3 times. After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 300 mW/cm ² and 500 mW/cm ² , respectively, for 1 week and 2 weeks, there was no significant difference in the pathomorphology, so there was no statistical difference (p>0.05).

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 전면적으로 설명하고자 하며, 그 중 본 발명의 예시성 실시예를 설명한다. 이하 본 발명의 실시예 중의 첨부도면을 결합하여, 본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대해 분명하고 완전하게 설명하며, 물론 묘사되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일뿐, 모든 실시예는 아니다. 본 발명의 실시예에 따라, 본 분야의 보통 기술자가 창조적인 노동을 하지 않는 전제 하에 획득되는 모든 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.Hereinafter, the present invention will be more fully described with reference to the accompanying drawings, among which exemplary embodiments of the present invention will be described. Hereinafter, in combination with the accompanying drawings in the embodiments of the present invention, the technical solutions in the embodiments of the present invention will be clearly and completely described, of course, the described embodiments are only some embodiments of the present invention, not all embodiments. . According to the embodiment of the present invention, all other embodiments obtained under the premise that a person skilled in the art does not do creative work all fall within the protection scope of the present invention.

서술의 편의를 위해, 아래 문장 중의 "좌", "우", "상", "하"는첨부도면 자체의 좌, 우, 상, 하 방향과 일치한다.For convenience of description, “left”, “right”, “top”, and “bottom” in the sentences below correspond to the left, right, top, and bottom directions of the attached drawing itself.

도 1은 본 발명에 따른 남성 발기기능장애용 펄스 초음파 치료장치의 일 실시예의 구조 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 남성발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치를 제공하며, 이는 메인 컨트롤 장치(1), 마이크로 컨트롤 시스템(2), 치료 프로브(3)를 포함하고, 치료 프로브(3)는 초음파 발생기(31)를 포함한다. 메인 컨트롤 장치(1)가 제어신호를 마이크로 컨트롤 시스템(2)으로 전송하면, 마이크로 컨트롤 시스템(2)이 제어신호를 제어지령으로 변환하여 초음파 발생기(31)로 전송하며, 초음파 발생기(31)는 제어지령에 따라 상응하는 초음파를 생성한다.1 is a structural block diagram of an embodiment of a pulse ultrasound treatment apparatus for male erectile dysfunction according to the present invention. As shown in Fig. 1, the present invention provides a pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction, which includes a main control device (1), a micro-control system (2), a treatment probe (3), and a treatment probe (3) includes an ultrasonic generator (31). When the main control device 1 transmits a control signal to the micro-control system 2, the micro-control system 2 converts the control signal into a control command and transmits it to the ultrasonic generator 31, and the ultrasonic generator 31 A corresponding ultrasonic wave is generated according to the control command.

상기 실시예 중의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 실현 방식은 여러 종류가 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 치료장치는 메인 컨트롤 장치(1), 마이크로 컨트롤 시스템(2) 및 치료 프로브(3)를 포함할 수 있고, 메인 컨트롤 장치(1)는 노트북 컴퓨터, 주 전원모듈 등을 포함할 수 있으며, 마이크로 컨트롤 시스템(2)은 다수의 실현모듈 및 전원모듈 등을 포함할 수 있다.There are several types of realization methods of the pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction in the above embodiment. For example, as shown in FIG. 2 , the treatment device includes a main control device 1 and a micro control system 2 and a treatment probe 3 , the main control device 1 may include a notebook computer, a main power module, etc., and the microcontroller system 2 may include a plurality of realization modules and power modules, etc. can

초음파는 주파수가 20kHz 이상인 음파로서, 이는 기계 진동의 에너지 전달형식이며, 통상적으로 종파 방식으로 탄성매질 내에서 전파되는데, 전파 과정에서 동일하게 반사, 굴절, 산란, 연사, 감쇄가 존재하나, 단 색 분산은 존재하지 않는다. 초음파 의학은 초음파학과 의학의 결합, 또는 초음파 기술을 의학의 각 부문에 응용하여 형성된 학과로서, 초음파 진단과 초음파 치료를 포함한다. 치료 초음파는 또한 고강도 집속 초음파(HIFU)와 저강도 펄스 초음파(LIPUS)로 분류될 수 있다.Ultrasound is a sound wave with a frequency of 20 kHz or higher, which is an energy transfer form of mechanical vibration, and is usually propagated in an elastic medium in a longitudinal wave method. Dispersion does not exist. Ultrasound medicine is a department formed by combining ultrasound and medicine or applying ultrasound technology to each field of medicine, and includes ultrasound diagnosis and ultrasound treatment. Therapeutic ultrasound can also be classified into high-intensity focused ultrasound (HIFU) and low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS).

고강도 집속 초음파는 일종의 신규한 비개입성 종양치료기술로서, 임상 응용이 갈수록 광범위해지고 있으며, 현재 이미 전립선암, 췌장암, 간암, 자궁근종 등의 치료에 응용되고 있다. 저강도 펄스 초음파는 주로 초음파의 온열효과, 공동효과 및 기계효과를 이용하여, 초음파 자극을 통해 조직 내에 유익한, 통상적으로 가역적인 변화를 발생시킴으로써 조직의 상처 유합을 촉진하거나 또는 모종의 세포가 정상 기능을 회복하도록 격발시킨다. 대량의 동물 및 인체 실험에서 증명되었듯, 저강도 펄스 초음파는 인체의 각기 다른 조직에 대해 상처 유합, 인대 수복, 골관절손상 수복, 신경 수복과 재생을 포함하는 치료효과를 가지며, 또한 유기체의 병변조직의 국부 혈액순환을 촉진하여 신진대사를 강화시킬 수 있다.High-intensity focused ultrasound is a novel non-interventional tumor treatment technology, and its clinical application is becoming more and more widespread, and it is already being applied to the treatment of prostate cancer, pancreatic cancer, liver cancer, uterine fibroids, and the like. Low-intensity pulsed ultrasound mainly uses the thermal effect, co-effect, and mechanical effect of ultrasound to generate beneficial, usually reversible changes in the tissue through ultrasound stimulation, thereby promoting tissue wound unity or causing cells to function normally. provoke to recover. As demonstrated in a large number of animal and human experiments, low-intensity pulsed ultrasound has therapeutic effects on different tissues of the human body, including wound union, ligament repair, osteoarticular injury repair, nerve repair and regeneration, and also the lesion tissue of the organism. It can enhance the metabolism by promoting the local blood circulation of

상기 실시예 중의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치는 남성 발기기능 장애를 치료하는데 응용되는 저강도 펄스 초음파 치료장치를 제공하여, 체외에서 비개입식으로 치료를 구현할 수 있어 수술이 환자에게 가져오는 고통, 및 약물의 인체에 대한 상해와 의존성을 피할 수 있다. 또한 발명인은 연구를 통해 저강도 펄스 초음파는 신생 혈관의 형성을 촉진하여 해면체 평활근 세포의 증식을 촉진하고, eNOS와 nNOS의 발현을 촉진하여 음경의 혈류를 개선함과 아울러 TGF-β1/Smad/CTGF 신호 통로를 하강 조절하여 음경의 섬유화를 경감시키며, 나아가 발기기관의 병리 변화를 개선하고, 최종적으로 음경 발기기능을 개선할 수 있음을 발견하였다.The pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction in the above embodiment provides a low-intensity pulsed ultrasound treatment device that is applied to treat male erectile dysfunction, so that non-interventional treatment can be implemented outside the body, so that surgery brings to the patient Pain, and injury and dependence on the human body of the drug can be avoided. In addition, the inventor conducted research through his research that low-intensity pulsed ultrasound promotes the formation of new blood vessels, promotes the proliferation of cavernous smooth muscle cells, and promotes the expression of eNOS and nNOS to improve blood flow in the penis and TGF-β1/Smad/CTGF It was found that it was possible to reduce the fibrosis of the penis by down-regulating the signal pathway, further improve the pathological change of the erectile organ, and finally improve the erectile function of the penis.

마이크로 컨트롤 시스템은 다양한 구현 방식이 있으며, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로 컨트롤 시스템은 프로브 전력선 조인트(21), 물 순환 조절모듈(22), 데이터 전송선 조인트(23), 전력 공급모듈(24), 데이터처리모듈(25), 신호증폭모듈(26), 전력출력 제어모듈(27), 전력제어 조절장치(28)를 포함한다. The micro control system has various implementation methods, for example, as shown in FIG. 3 , the micro control system includes a probe power line joint 21 , a water circulation control module 22 , a data transmission line joint 23 , and a power supply module. 24 , a data processing module 25 , a signal amplification module 26 , a power output control module 27 , and a power control regulating device 28 .

데이터 처리모듈(25)은 메인 컨트롤 장치가 전송한 제어신호를 처리하여, 생성된 제어지령을 각각 물 순환 조절모듈(22), 신호 증폭모듈(26)로 전송한다. 신호 증폭모듈(26)은 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 1차 여기신호를 발생시켜 초음파 발생기를 구동시킨다. 물 순환 조절모듈(22)은 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 이 제어지령에 따라 물 순환 장치(49)의 작동을 제어한다.The data processing module 25 processes the control signal transmitted from the main control device, and transmits the generated control command to the water circulation control module 22 and the signal amplification module 26 , respectively. When the signal amplification module 26 receives the control command transmitted by the data processing module, it generates a primary excitation signal to drive the ultrasonic generator. When the water cycle control module 22 receives the control command transmitted by the data processing module, it controls the operation of the water cycle device 49 according to the control command.

데이터 처리모듈(25)은 생성된 제어지령을 각각 전력 공급모듈(24), 전력출력 제어모듈(27) 및 전력제어 조절모듈(28)로 전송한다. 전력출력 제어모듈(27)은 데이터 처리모듈(25)이 전송한 제어지령에 따라 전력 공급모듈(24)의 출력전력을 제어한다. 전력제어 조절모듈(28)은 초음파 발생기가 발생시킨 초음파 전력을 실시간으로 모니터링하여, 초음파 전력에 이상이 발생하였다고 판단한 경우, 데이터 처리모듈(25)로 이상 상태 신호를 전송한다. 데이터 처리모듈(25)이 이상 상태 신호를 수신하면, 전력출력 제어모듈(27)로 전력출력 차단신호를 전송하고, 전력출력 제어모듈(27)이 전력출력 차단신호를 수신하면, 전력 공급모듈(24)이 전력 공급을 중지하도록 제어한다. The data processing module 25 transmits the generated control commands to the power supply module 24 , the power output control module 27 , and the power control control module 28 , respectively. The power output control module 27 controls the output power of the power supply module 24 according to the control command transmitted from the data processing module 25 . The power control control module 28 monitors the ultrasonic power generated by the ultrasonic generator in real time, and when it is determined that an abnormality has occurred in the ultrasonic power, it transmits an abnormal state signal to the data processing module 25 . When the data processing module 25 receives the abnormal state signal, it transmits a power output blocking signal to the power output control module 27, and when the power output control module 27 receives the power output blocking signal, the power supply module ( 24) control to stop the power supply.

치료 프로브 역시 다양한 구현 방식이 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 치료 프로브는 커플링막(41), 커플링막 고정부(42), 반사체(43), 초음파 변환기 즉 발생기(44), 초음파 변환기 고정부(45), 노즐(46) 및 외부고정 보호슬리브(47)를 포함한다. The treatment probe also has various implementation methods, and as shown in FIG. 4 , the treatment probe includes a coupling film 41 , a coupling film fixing part 42 , a reflector 43 , an ultrasonic transducer that is a generator 44 , and an ultrasonic transducer high It includes a top 45 , a nozzle 46 , and an externally fixed protective sleeve 47 .

치료 프로브는 또한, 순환수 캐비티(48)와 물 순환 장치(49)를 더 포함한다. 커플링막(41)은 치료 중 환부와 접촉하기 위한 것이고, 물 순환 장치(49)는 순환수 캐비티(48) 중 순환 수류를 형성하기 위한 것으로서, 예를 들어 노즐(46)을 통해 물을 유입하고, 후부로부터 유출시켜 순환수를 형성할 수 있다. 반사체(43)는 커플링막의 하방에 설치되어 초음파 발생기(44)가 생성한 초음파를 한군데로 모아 시준형 초음파를 형성하기 위한 것이다. 시준형 초음파는 순차적으로 순환수 캐비티(48) 중의 순환수, 커플링막을 통해 출력되어 환부에 작용한다.The treatment probe also includes a circulating water cavity 48 and a water circulating device 49 . The coupling film 41 is for contacting the affected part during treatment, and the water circulation device 49 is for forming a circulating water flow in the circulating water cavity 48, for example, introducing water through the nozzle 46 and , can flow out from the rear to form circulating water. The reflector 43 is installed below the coupling film to collect the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 44 in one place to form collimated ultrasonic waves. The collimated ultrasound is sequentially output through the circulating water in the circulating water cavity 48 and the coupling membrane and acts on the affected part.

치료 프로브는 다양한 초음파를 출력할 수 있다. 예를 들어 치료 프로브가 출력하는 초음파 빔의 유형은 발산형이고; 치료 프로브가 출력하는 초음파 파형은 변조파이며; 치료 프로브가 출력하는 초음파의 고유 주파수 범위는 1.0-3.0MHz이고; 치료 프로브가 출력하는 초음파의 유효 음 강도 범위는 1W/cm²보다 작거나 같으며; 치료 프로브가 출력하는 초음파의 펄스 반복 주파수는 1000Hz이고, 펄스 지속 시간은 200μs이며, 복소주기는 1000μs이고, 듀티사이클은 0.2이며, 출력 간헐운동비는 200μs/800μs이고; 치료 프로브가 출력하는 초음파의 최대 출력전력과 출력전력 비율은 5 등등이다. 치료 프로브가 출력하는 초음파는 상기한 하나 이상의 특징을 지닌 초음파일 수 있다. The treatment probe may output various ultrasonic waves. For example, the type of ultrasound beam output by the treatment probe is divergent; The ultrasound waveform output by the treatment probe is a modulated wave; The natural frequency range of ultrasound output by the treatment probe is 1.0-3.0 MHz; The effective sound intensity range of the ultrasound output from the treatment probe is less than or equal to 1W/cm ² ; The pulse repetition frequency of the ultrasound output from the treatment probe is 1000 Hz, the pulse duration is 200 μs, the complex period is 1000 μs, the duty cycle is 0.2, and the output intermittent rate is 200 μs/800 μs; The ratio of the maximum output power to the output power of the ultrasound output by the treatment probe is 5 and so on. The ultrasound output from the treatment probe may be ultrasound having one or more characteristics described above.

본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치는 저강도 초음파 에 대한 응용 용량이 다양한 요소, 예를 들어 예방 또는 치료하고자 하는 질병의 성질과 위중 정도, 환자 또는 동물의 성별, 연령, 체중 및 개체 반응, 응용 경로 및 응용 횟수 등등에 의해 결정된다. 용량의 수준은 구체적인 응용 경로, 치료한 병세의 중증 정도 및 치료받을 환자의 병세와 기왕의 병력 등에 따라 선택한다. 그러나 본 분야의 방법은 응용 용량을 필요한 치료효과를 얻기 위해 요구되는 수준보다 낮게 시작하여 필요한 효과를 얻을 때까지 점차 용량을 증가시키는 방식이다. 그 중, 용어 "유효량"이란 피실험자 중 본 발명의 질병 또는 병증의 치료, 예방, 경감 및/또는 완화를 구현할 수 있는 용량을 말한다.The pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction of the present invention has various factors such as the applied capacity for low-intensity ultrasound, for example, the nature and severity of the disease to be prevented or treated, the sex, age, weight and individual of the patient or animal. It is determined by the reaction, the application route and the number of applications, etc. The dose level is selected according to the specific application route, the severity of the treated condition, and the condition and previous medical history of the patient to be treated. However, the method in the art is a method of starting the applied dose lower than the level required to obtain the required therapeutic effect and gradually increasing the dose until the required effect is obtained. Among them, the term "effective amount" refers to a dose capable of implementing the treatment, prevention, alleviation and/or alleviation of the disease or condition of the present invention among subjects.

그러나 반드시 알아야 할 점은, 본 발명의 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치의 치료주기와 치료과정은 반드시 주치의가 신뢰할만한 의학적 판단 범위 내에서 결정되어야 한다는 것이다. 임의의 구체적인 환자에 대하여, 구체적인 치료 유효량 수준은 반드시 다양한 요소를 근거로 결정되어야 하며, 요소는 치료하는 장애와 상기 장애의 중증 정도; 환자의 연령, 체중, 일반적인 건강 상황과 음식물; 결합 사용하거나 또는 동시에 사용하는 약물 등 기타 치료 수단; 및 의료 분야의 공지의 유사한 요소를 포함한다.However, it should be noted that the treatment cycle and treatment process of the pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction of the present invention must be determined within the medical judgment range trusted by the attending physician. For any particular patient, the specific therapeutically effective amount level must be determined based on a variety of factors, including the disorder being treated and the severity of the disorder; the patient's age, weight, general health situation and diet; other therapeutic means, such as drugs used in combination or concurrently; and similar elements well known in the medical art.

마이크로 컨트롤 시스템은 메인 컨트롤 장치로 치료정보를 실시간으로 전송하며, 메인 컨트롤 장치는 치료 정보를 디스플레이 인터페이스에 디스플레이한다. 치료 정보는 초음파의 현재 치료 강도, 기 치료 시간 등등을 포함한다.The micro-control system transmits treatment information to the main control unit in real time, and the main control unit displays the treatment information on the display interface. The treatment information includes a current treatment intensity of ultrasound, a previous treatment time, and the like.

메인 컨트롤 장치는 사용자가 입력한 제어정보를 수신하여, 이 제어정보를 대응하는 작동 상태와 치료 정보로 식별하고, 작동 상태와 치료정보에 따라 상응하는 제어 신호를 발생시켜 데이터선을 통해 마이크로 컨트롤 시스템으로 전송한다. 메인 컨트롤 장치는 노트북 컴퓨터, PC 등등을 포함한다. 메인 컨트롤 장치는 인간기계 대화창을 제공하며, 인간기계 대화창을 통해 제어정보를 입력할 수 있다. 제어정보는 출력전력 제어, 치료레벨 선택, 치료시간의 설정 등을 포함한다.The main control device receives the control information input by the user, identifies the control information as the corresponding operating state and treatment information, and generates a corresponding control signal according to the operating state and treatment information through the data line to the microcontrol system send to The main control unit includes a notebook computer, a PC, and the like. The main control device provides a human machine dialog window, and control information can be input through the human machine dialog window. The control information includes output power control, treatment level selection, treatment time setting, and the like.

상기 실시예 중의 남성발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치는 체외에서 비개입식 치료를 구현할 수 있어 수술이 환자에게 가져오는 고통 및 약물의 인체에 대한 상해를 피할 수 있다. 예를 들어, 치료 과정에서, 치료장치의 파라미터는 이하 표 1에 도시된 바와 같다:The pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction in the above embodiment can implement non-interventional treatment outside the body, thereby avoiding the pain that surgery brings to the patient and injury to the human body of the drug. For example, in the course of treatment, the parameters of the treatment device are as shown in Table 1 below:

남성 발기기능 장애 치료용 펄스 초음파 치료장치 파라미터 표Pulse Ultrasound Therapy Device Parameter Table for Male Erectile Dysfunction Treatment 1One 정격전력rated power 0단 0.05W, Ⅰ단 0.25W, Ⅱ단 0.5W, Ⅲ단 1W, Ⅳ단1.5W, Ⅴ단1.8W　(오차±20%)Stage 0 0.05W, stage I 0.25W, stage Ⅱ 0.5W, stage Ⅲ 1W, stage IV 1.5W, stage V 1.8W　 (error ±20%) 22 유효방사면적effective radiation area 4.7cm² 4.7cm ² 33 음 강도sound intensity 10 mW/cm², 50 mW/cm², 100 mW/cm², 200 mW/cm², 300 mW/cm², 360 mW/cm²(오차±20%)10 mW/cm ² , 50 mW/cm ² , 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² , 300 mW/cm ² , 360 mW/cm ² (Error ±20%) 44 최대 유효 음 강도Maximum Effective Loudness 1.8/4.7=0.383 W/cm² 1.8/4.7=0.383 W/cm ² 55 소나 동작주파수Sonar operating frequency 1.70±10%MHz1.70±10%MHz 66 절대최대 빔 불균일성 계수Absolute maximum beam non-uniformity coefficient <8<8 77 빔 최대 음 강도Beam maximum sound intensity 0.77W/cm² 0.77 W/cm ² 88 빔 유형Beam type 발산형divergent 99 파형waveform 변조파modulating wave 1010 시간당 최대 출력전력Maximum output power per hour 9W9W 1111 시간당 최대 출력 음 강도Maximum output sound intensity per hour 1.91W/cm² 1.91 W/cm ² 1212 시간당 최대 출력전력과 출력전력 비율Ratio of maximum output power to output power per hour 55 1313 펄스 지속시간pulse duration 200us, 복소주기: 1000us, 듀티사이클：0.2，펄스반복 주파수：1KHz200us, complex period: 1000us, duty cycle:0.2, pulse repetition frequency: 1KHz

치료 과정 중, 치료 장치는 이하 사용 단계를 포함할 수 있다:During the course of treatment, the treatment device may comprise the following steps of use:

1. 사용자가 메인 컨트롤 장치에서 상응하는 치료 강도를 선택하고, 치료시간을 입력하면, 메인 컨트롤 장치는 사용자가 선택한 강도신호와 입력된 치료시간정보에 따라 상응하는 신호를 발생시킨다.1. When the user selects a corresponding treatment intensity in the main control device and inputs a treatment time, the main control device generates a corresponding signal according to the intensity signal selected by the user and the input treatment time information.

2. 마이크로 컨트롤 시스템 중 데이터 처리 칩은 메인 컨트롤 장치가 전송한 상응하는 신호에 따라, 로직 연산을 실시하여, 획득된 결과를 각각 물 순환 시스템, 신호 증폭 시스템으로 전송한다.2. In the microcontroller system, the data processing chip performs logic operation according to the corresponding signal transmitted by the main control device, and transmits the obtained result to the water circulation system and the signal amplification system, respectively.

3. 치료 프로브 중 초음파 발생기는 신호증폭시스템이 전송한 신호에 따라 상응하는 초음파를 발생시키며, 초음파는 물과 커플링막을 통해 출력되어 인체에 작용한다.3. Among the treatment probes, the ultrasonic generator generates a corresponding ultrasonic wave according to the signal transmitted by the signal amplification system, and the ultrasonic wave is output through water and a coupling membrane and acts on the human body.

치료 과정에서, 피실험자는 치료 자세를 갖추고, 커플링막에 커플링제를 도포한다. 메인 컨트롤 장치는 사용자가 선택한 치료강도와 입력된 치료시간을 수신한 후, 사용자가 선택한 치료강도와 입력된 치료시간에 따라 마이크로 컨트롤 시스템이 식별 가능한 신호를 발생시킨다.In the course of treatment, the subject prepares a treatment posture, and a coupling agent is applied to the coupling film. After the main control unit receives the treatment intensity and the input treatment time selected by the user, the microcontroller system generates a identifiable signal according to the treatment intensity selected by the user and the input treatment time.

마이크로 컨트롤 시스템이 신호를 수신하면, 마이크로 컨트롤 시스템 중의 데이터 처리 칩이 신호에 대해 로직 연산을 수행하여 획득된 결과를 각각 물 순환 모듈과 신호 증폭모듈로 전송한다. 치료 프로브 중 초음파 발생기는 신호 증폭모듈이 전송한 신호에 따라 상응하는 초음파를 발생시킨다.When the microcontroller system receives the signal, the data processing chip in the microcontroller system performs a logic operation on the signal and transmits the obtained result to the water circulation module and the signal amplification module, respectively. Among the treatment probes, the ultrasonic generator generates a corresponding ultrasonic wave according to the signal transmitted by the signal amplification module.

초음파는 치료 프로브 중의 반사체를 통해 초음파를 한군데로 모아 시준형의 초음파를 형성하고, 시준형 초음파는 물과 커플링막을 통해 출력되어 피실험자에게 균일하게 작용한다. 이때, 마이크로 컨트롤 시스템은 프로브가 출력한 데이터를 실시간으로 검출함과 아울러 메인 컨트롤 장치의 디스플레이 인터페이스는 현재 치료 강도와 기 치료 시간을 실시간으로 디스플레이한다. 치료강도, 시간 등에 이상이 발생한 경우, 마이크로 컨트로 시스템 중의 전력출력 제어시스템이 전력 출력을 차단할 수 있다.The ultrasonic waves collect ultrasonic waves through a reflector in the treatment probe to form a collimated ultrasonic wave, and the collimated ultrasonic waves are output through water and a coupling film and act uniformly on the subject. At this time, the microcontrol system detects the data output by the probe in real time, and the display interface of the main control device displays the current treatment intensity and the previous treatment time in real time. When an abnormality occurs in treatment intensity, time, etc., the power output control system in the microcontroller system may cut off the power output.

치료 개시 후, 프로브가 피실험자의 음경체 표면에서 왕복 운동을 하도록 함과 아울러, 프로브 전방의 커플링막이 피실험자의 음경 부분에 충분히 접촉되도록 한다.After initiation of treatment, the probe is made to reciprocate on the surface of the subject's penis, and the coupling film in front of the probe is made to sufficiently contact the subject's penis.

실험을 진행하면서 도 5 내지 10을 결합하여 상기 실시예 중의 치료장치가 달성할 수 있는 치료효과를 설명하겠다.The treatment effect that can be achieved by the treatment device in the above embodiment will be described by combining FIGS. 5 to 10 while conducting the experiment.

1. 펄스 초음파 치료장치가 당뇨병성 발기기능장애 동물 모델에 미치는 효과 및 기전 연구1. Effect and Mechanism Study of Pulsed Ultrasound Therapy Device on Animal Model of Diabetic Erectile Dysfunction

최근 당뇨병은 점차 발기기능장애를 일으키는 중요 원인이 되었고, 또한 당뇨병성 발기기능장애 큰쥐 모델은 가장 자주 이용되면서 합리적인 모델 중의 하나이다.Recently, diabetes has gradually become an important cause of erectile dysfunction, and the diabetic erectile dysfunction rat model is one of the most frequently used and rational models.

1) 당뇨병성 발기기능장애 큰쥐 모델 구축1) Establishment of a diabetic erectile dysfunction rat model

8주령의 수컷 SD 큰쥐 75마리를 이용하여, 각각 정상그룹(N, 15마리)과 당뇨병그룹(DM, 60마리)로 분류하였다. DM 그룹의 큰쥐는 16시간 동안 금식시킨 후, 스트렙토조토신(60mg/Kg)을 복강 주사하여 Ⅰ형 당뇨병 모델을 성공적으로 구축하였다. 큰쥐의 Ⅰ형 당뇨병 유도 성공 후, 4주면 발기기능장애가 나타날 수 있다.Using 75 8-week-old male SD rats, they were classified into a normal group (N, 15 mice) and a diabetic group (DM, 60 mice), respectively. After fasting for 16 hours, large mice in the DM group were injected intraperitoneally with streptozotocin (60 mg/Kg) to successfully construct a type I diabetes model. Erectile dysfunction may appear 4 weeks after successful induction of type I diabetes in large rats.

A. 실험그룹:A. Experimental group:

a. 정상 대조그룹(NC, 15마리): 치료 시 초음파 프로브를 에너지 출력 없이 음경과 접촉시키기만 하였다.a. Normal control group (NC, 15 rats): During treatment, the ultrasound probe was only brought into contact with the penis without energy output.

b. DM그룹(15마리): 치료 시 초음파 프로브를 에너지 출력 없이 음경과 접촉시키기만 하였다.b. DM group (15 animals): During treatment, the ultrasound probe was only brought into contact with the penis without energy output.

c. DM+LIPUS 100그룹(15마리): 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력간헐운동비가 200μs/800μs이고, 강도가 100mW/cm²인 초음파를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/주로 2주간 치료하였다.c. DM+LIPUS 100 group (15 animals): using ultrasound with natural frequency of 1.7 MHz, pulse frequency of 1000 Hz, output intermittent motion ratio of 200 μs/800 μs, and intensity of 100 mW/cm ² , each treatment time 3 min, 3 times/mainly It was treated for 2 weeks.

d. DM+LIPUS 200그룹(15마리): 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력간헐운동비가 200μs/800μs이고, 강도가 200mW/cm²인 초음파를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/주로 2주간 치료하였다.d. DM+LIPUS 200 group (15 animals): using ultrasound with a natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, an output intermittent motion ratio of 200 μs/800 μs, and an intensity of 200 mW/cm ² , each treatment time 3 min, 3 times/mainly It was treated for 2 weeks.

e. DM+LIPUS 300그룹(15마리): 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력간헐운동비가 200μs/800μs이고, 강도가 300mW/cm²인 초음파를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/주로 2주간 치료하였다.e. DM+LIPUS 300 group (15 animals): Ultrasound with a natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, an output intermittent motion ratio of 200 μs/800 μs, and an intensity of 300 mW/cm ² , each treatment time 3 min, 3 times/mainly It was treated for 2 weeks.

치료가 종료되어, 2주간의 washout period를 거친 후 기능 실험 및 조직병리학 실험을 실시하였다.After the treatment was finished, a washout period of 2 weeks was performed, and then functional tests and histopathology tests were performed.

B. 발기기능 검출B. Erectile function detection

치료가 종료된 지 2주 후 MP 150형 다기능 피지오그래프를 응용하여 큰쥐의 발기 기능을 검출하였다. 검출지표는 ICP(음경 해면체내 압력), MAP(평균동맥압) 및 ICP/MAP를 포함한다. 구체적인 검출방법은 다음과 같다: 큰쥐에게 펜토바르비탈 나트륨(35mg/kg)을 복강 주사하여 마취시킨 후, 누운 자세로 정중절개술을 취하여 복부의 모발을 제거하고, 요오드포름으로 통상적인 소독을 실시한 다음, 방광과 전립선을 노출시키고, 골반신경총, 골반신경과 해면체 신경(전립선 후부 외측에 위치)을 분리한다. 음경피부를 절개하여 큰쥐의 음경을 분리 및 노출시키고, 정맥유치침을 취하여 내부에 100U/ml의 헤파린을 가득 채운 다음, 큰쥐의 음경 우측 해면체에 자입하여 7-0의 실로 고정시키고, 타단은 경성 플라스틱 도관에 연결한 후, 장력변환기를 연결하고, MP150형 생체신호수집시스템 처리 소프트웨어를 이용하여 컴퓨터로 그 압력신호를 처리하며, 그 압력단위는 mmHg이다. 전기자극기는 보호전극을 통해 골반강 신경절을 자극하여 발기를 유발시키며, 자극 파라미터는 구체적으로 1ms, 15Hz, 5v로, 지속시간은 1min로 설정한다. 좌측 경동맥 삽관은 마찬가지로 피지오그래프의 압력센서와 연결하여 MAP값을 기록한다.Two weeks after the end of treatment, the erectile function of large rats was detected by applying the MP 150 type multifunctional physiograph. The detection index includes ICP (intracavernous pressure), MAP (mean arterial pressure), and ICP/MAP. The specific detection method is as follows: After anesthesia by intraperitoneal injection of pentobarbital sodium (35 mg/kg) to large rats, a midsection was performed in a supine position to remove abdominal hair, followed by routine disinfection with iodine form. , exposing the bladder and prostate, and isolating the pelvic plexus, the pelvic nerve and the cavernous nerve (located posterior to the prostate). The penile skin is incised to separate and expose the penis of the large rat, take an intravenous needle and fill it with 100U/ml heparin, then insert it into the cavernous body of the right mouse penis and fix it with a 7-0 thread, and the other end is hard After connecting to the plastic conduit, a tension transducer is connected, and the pressure signal is processed by a computer using the MP150 type biosignal acquisition system processing software, and the unit of pressure is mmHg. The electrical stimulator stimulates the pelvic ganglion through the protective electrode to induce an erection, and the stimulation parameters are specifically set to 1 ms, 15 Hz, and 5 v, and the duration is set to 1 min. The left carotid intubation is similarly connected to the pressure sensor of the physiograph to record the MAP value.

C. 분자생물학 실험C. Molecular Biology Experiments

발기기능 검출 완료 후 음경조직을 취하여 2부분으로 분류하였다. 일부분은 폴리포름알데히드로 고정시키고, 파라핀 포매로 절편을 제작하여 면역조직화학, Masson 염색, 탄성섬유 염색, 시리어스 레드-포화피크린산 염색을 실시하였다. 주요 관찰지표는 각 그룹간 신경형 일산화질소 합성효소(nNOS), α평활근 액틴(αSMA)의 발현량, 평활근과 섬유의 비율, 탄성섬유 수량, Ⅰ형 콜라겐과 Ⅲ형 콜라겐의 비율 등 지표의 변화를 포함한다. 다른 일부분의 음경조직은 액체질소에 냉동보관하고, 웨스턴 블롯(Western Blot) 등 분자생물학 기술을 이용하여 내피형 일산화질소 합성효소(eNOS), nNOS, αSMA, 혈관내피 생장인자(VEGF), TGF-β1/Smad/CTGF(형질전환생장인자 β1/Smad/결체조직생장인자) 등 신호 통로 상의 각 단백질 함량의 변화를 관찰하였다.After completion of the detection of erectile function, the penile tissue was taken and classified into two parts. A part was fixed with polyformaldehyde, and a section was prepared by embedding in paraffin, and immunohistochemistry, Masson staining, elastic fiber staining, and severe red-saturated picric acid staining were performed. The main observational indicators were the changes in indicators such as the expression level of neuronal nitric oxide synthase (nNOS) and α smooth muscle actin (αSMA), the ratio of smooth muscle and fibers, the number of elastic fibers, and the ratio of type I and type III collagen between each group. include Another part of the penile tissue is stored frozen in liquid nitrogen, and endothelial nitric oxide synthase (eNOS), nNOS, αSMA, vascular endothelial growth factor (VEGF), TGF- Changes in the content of each protein in signaling pathways such as β1/Smad/CTGF (transformation growth factor β1/Smad/connective tissue growth factor) were observed.

면역조직화학실험 단계는 다음과 같다: 절편기를 사용하여 파라핀 절편을 4μm 두께의 절편으로 잘라 실험 번호를 표기한다. 60℃에서 30min 동안 말리고, 탈파라핀한 다음, 0.01M의 시트르산나트륨 완충용액(pH 6.0)에 담아 항원을 가열하여 복구한다. 그런 다음 0.3%의 과산화수소 메탄올 용액에 20min간 인큐베이팅하여 내재성 과산화효소를 블로킹한다. 정상염소혈청(normal goat serum)을 적가하여 블록킹하고, 실온에서 30min간 인큐베이팅한 후, 혈청을 기울여 제거하고, 1차 항체(αSMA ab5694 Abcam, nNOS ab95436 Abcam)를 적가하여 4℃에서 하룻밤을 두었다가, 다음날 1차 항체를 기울여 제거하고, PBS로 세정한 후 2차 항체를 주입한다. DAB로 발색하고, 헤마톡실린으로 핵을 염색한 후 탈수시켜 투명해지면 Neutral balsam으로 봉입한다.The steps of the immunohistochemistry experiment are as follows: Using a sectioning machine, cut the paraffin sections into 4 μm-thick sections and mark the experiment number. After drying at 60°C for 30 min, deparaffinizing, and heating the antigen in 0.01M sodium citrate buffer (pH 6.0) to recover the antigen. Then, the endogenous peroxidase is blocked by incubating for 20 min in 0.3% hydrogen peroxide methanol solution. Normal goat serum was added dropwise to block, and after incubation for 30 min at room temperature, the serum was removed by tilting, and primary antibodies (αSMA ab5694 Abcam, nNOS ab95436 Abcam) were added dropwise and left overnight at 4°C. The next day, the primary antibody is removed by tilting, and the secondary antibody is injected after washing with PBS. After developing color with DAB, staining the nucleus with hematoxylin, dehydrating it and sealing it with Neutral balsam when it becomes transparent.

웨스턴블롯법(Western Blot) 실험단계는 다음과 같다: 적출한 음경조직을 전세포단백 추출시험키트를 통해 단백질을 추출하여 단백질 농도를 검출하고 실험 그룹별로 표기한다. 샘플을 폴리아크릴아미드겔에 담아 전기영동을 실시한 다음 폴리비닐리덴플루오라이드 필름(PVDF 필름)에 전이하여, 5%의 탈지분유를 봉입한 후 1차 항체(αSMA ab5694 Abcam, VEGF ab46154 Abcam, eNOS bd610297 BD Biosciences, nNOS ab5436 Abcam, CTGF ab6992 Abcam, TGF-β1 ab92486 Abcam, P-Smad 2 CST3108 Cell Signaling, Smad2 CST5339 Cell Signaling 및 GAPDH CWO 100 CWB 10)를 첨가하여 4℃에서 하룻동안 인큐베이팅한 후, 다음날 2차 항체를 첨가한 다음 TBST로 세정하고, 화학발광을 통해 ImageJ 이미지분석 소프트웨어로 각 스트립의 정합 밀도를 분석하고, 좀 더 나아간 통계학 분석을 실시한다.The experimental steps of the Western blot method are as follows: Protein concentration is detected by extracting proteins from the extracted penile tissue through a whole cell protein extraction test kit, and the test groups are labeled. The sample was placed in polyacrylamide gel and electrophoresed, then transferred to polyvinylidene fluoride film (PVDF film), 5% skim milk powder was encapsulated, and then primary antibodies (αSMA ab5694 Abcam, VEGF ab46154 Abcam, eNOS bd610297) BD Biosciences, nNOS ab5436 Abcam, CTGF ab6992 Abcam, TGF-β1 ab92486 Abcam, P-Smad 2 CST3108 Cell Signaling, Smad2 CST5339 Cell Signaling and GAPDH CWO 100 CWB 10) were added and incubated at 4°C for one day, followed by incubation the next day 2 After addition of the primary antibody, washing with TBST, and analyzing the matching density of each strip with ImageJ image analysis software via chemiluminescence, further statistical analysis is performed.

D. 통계학 처리D. Statistical processing

본 연구로 획득한 데이터는 모두 x±sd의 형식으로 나타내고, 데이터를 SPSS 11.0 통계 소프트웨어에 입력하여 통계 분석을 실시하였다. 대응표본 student t 검정방법으로 각 그룹간의 상기 각 지표에 차이가 있는지 여부를 검정하고, P<0.05일 때 통계학적 의미가 있는 것으로 판단하였다.All data obtained in this study were expressed in the format of x±sd, and statistical analysis was performed by inputting the data into SPSS 11.0 statistical software. The paired sample student t test method was used to test whether there was a difference in each of the above indicators between each group, and it was determined that there was a statistical significance when P<0.05.

2) 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 체중 및 혈액 생화학지표에 미치는 영향2) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on body weight and blood biochemical parameters in diabetic erectile dysfunction rats

수컷 SD 큰쥐에게 당뇨병성 발기기능장애 모델을 유도하기 전, 각 그룹의 큰쥐 간의 체중 및 혈당지표(표 2 중 시작 체중 및 시작 혈당)에는 통계학적 차이가 없었다. 당뇨병 유도 8주 후, 당뇨병 각 그룹(DM, DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 정상그룹(NC)에 비해 체중이 뚜렷하게 하강하였고, 혈당은 뚜렷하게 상승하였으며(표 2 중 최종 체중 및 최종 혈당), 혈당이 지속적으로 16.7mmol/L 이상이었다. 당뇨병 각 치료그룹(DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs이고, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 그 발기기능 지표(음경 해면체내 압력, ICP)가 미치료 DM 그룹과 비교하여 뚜렷하게 상승하였고, 또한 통계학적 차이(p<0.05)가 있었다. 그 구체적인 데이터는 표 2 및 도 5를 참조한다.Before inducing the diabetic erectile dysfunction model in male SD rats, there were no statistical differences in body weight and glycemic index (starting weight and starting blood glucose in Table 2) between rats in each group. After 8 weeks of diabetes induction, each group (DM, DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200, and DM+LIPUS 300) had a marked drop in body weight and a marked rise in blood sugar compared to the normal group (NC) (Table 2). final body weight and final blood glucose), and the blood glucose was consistently higher than 16.7 mmol/L. Each treatment group for diabetes (DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 and DM+LIPUS 300) had an ultrasound natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, an output intermittent rate of 200 μs/800 μs, and each treatment time was 3 min, 3 times/1 After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² , respectively, for 2 weeks, the erectile function index (penis cavernosum pressure, ICP) significantly increased compared to the untreated DM group, There was also a statistical difference (p<0.05). For specific data thereof, refer to Table 2 and FIG. 5 .

SD 큰쥐의 대사 및 생리지표 변화^a Changes in metabolic and physiological parameters of SD rats ^a
변수
variable 정상그룹（NC）Normal group (NC) 당뇨병그룹（DM）Diabetes group (DM) DMDM DM+ LIPUS 100DM+ LIPUS 100 DM+ LIPUS 200DM+ LIPUS 200 DM+ LIPUS 300DM+ LIPUS 300 시작체중, gstarting weight, g 266.2±9.3266.2±9.3 273.1±35.5273.1±35.5 271.7±24.5271.7±24.5 268.0±12.3268.0±12.3 267.7±16.9267.7±16.9 시작혈당, mMstarting blood glucose, mM 6.14±0.656.14±0.65 5.66±0.765.66±0.76 6.19±0.626.19±0.62 5.80±0.605.80±0.60 5.57±1.035.57±1.03 최종체중, gfinal weight, g 445.7±35.6445.7±35.6 315.7±77.9^b 315.7±77.9 ^b 303.2±55.9^b 303.2±55.9 ^b 333.4±13.8^b 333.4±13.8 ^b 306.1±41.2^b 306.1±41.2 ^b 최종혈당, mMfinal blood glucose, mM 6.26±0.626.26±0.62 27.90±6.33^b 27.90±6.33 ^b 30.81±1.52^b 30.81±1.52 ^b 30.53±2.70^b 30.53±2.70 ^b 31.28±2.38^b 31.28±2.38 ^b 음경해면체내압력, mmHgPenile cavernous pressure, mmHg 101.95±1.12^c 101.95±1.12 ^c 35.91±1.0335.91±1.03 52.18±2.78^c 52.18±2.78 ^c 64.42±1.96^c 64.42±1.96 ^c 79.82±4.21^c 79.82±4.21 ^c

주: a의 각 그룹 변수는 각 그룹의 큰쥐 15마리 지표의 평균값; b는 정상그룹과 비교하여 통계학적 차이(p<0.05)가 있으며; c는 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 통계학적 차이(p<0.05)가 있음을 나타낸다.Note: Each group variable in a is the mean value of the index of 15 rats in each group; b has a statistical difference (p<0.05) compared to the normal group; c indicates that there is a statistical difference (p<0.05) compared to the untreated diabetic group (DM).

3) 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능장애 큰쥐의 음경 해면체 내피 평활근 함량 변화에 미치는 영향3) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on changes in penile corpus cavernosum endothelial smooth muscle content in large rats with diabetic erectile dysfunction

음경 해면체 파라핀 절편 aSMA 면역조직화학, Masson 3색 염색 및 음경 해면체 조직을 이용하여 Western Blot을 실시한 결과, 당뇨병을 유도한지 8주 후, 당뇨병 그룹(DM)이 정상그룹(NC)에 비해 음경 해면체내 αSMA의 발현량, 평활근과 섬유의 비율 및 VEGF가 뚜렷하게 하강하였고, 당뇨병 각 치료그룹(DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 음경 해면체내 αSMA의 발현량, 평활근과 섬유의 비율 및 VEGF 등 지표가 모두 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 뚜렷하게 상승하였으며, 또한 통계학적 차이(p<0.05)를 가지는 것으로 나타났다. 그 구체적인 데이터는 도 6을 참조한다.As a result of Western Blot using aSMA immunohistochemistry, Masson three-color staining, and corpus cavernosum tissue, the diabetic group (DM) was found to be in the corpus cavernosum compared to the normal group (NC) after 8 weeks of inducing diabetes. The expression level of αSMA, the ratio of smooth muscle to fiber, and VEGF were significantly decreased. In each diabetes treatment group (DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200, and DM+LIPUS 300), ultrasound natural frequency 1.7 MHz, pulse frequency 1000 Hz, and output intermittent The expression level of αSMA in the cavernous body of the penis after treatment with LIPUS at an exercise rate of 200 μs/800 μs, each treatment time 3 min, 3 times/week, and LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² for 2 weeks, respectively, The ratio of smooth muscle to fiber and VEGF and other indicators all increased significantly compared to the untreated diabetic group (DM), and also showed a statistical difference (p<0.05). For specific data, refer to FIG. 6 .

4) 저강도 펄스 초음파가 체외 큰쥐 음경 해면체 평활근 세포 증식 능력에 미치는 영향4) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on the ability to proliferate in vitro large rat penile corpus cavernosum smooth muscle cells

큰쥐의 음경 평활근 세포(RCSMC) 초대 단리와 배양: 성년 수컷 SD 큰쥐에게 1%의 펜토바르비탈 나트륨 0.3~0.6mg/100g을 복강 주사하여 마취시킨다. 무균 상태에서 신선한 중간 부분의 음경 조직을 절개하여, 1%의 항생물질을 함유한 PBS 완충액에 담가 세척한 다음, 안과가위로 음경조직을 쇄절한 후, 315U/mL collagenase Type Ⅱ(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 용액을 첨가하여 37℃의 진탕수조에서 1시간 동안 소화시키고, 20분마다 15초간 격렬히 요동시킨다. 실온에서 1000rpm으로 10분간 원심분리하고, 상청액 및 부유 조직 파편을 제거하여 고밀도 세포 침전물을 획득한 다음, 10%의 FBS를 함유한 DMEM 배양액을 첨가하여 세포 현탁액을 형성하고, 100μm의 세포를 체에 걸려 여과한 후, 수집된 세포를 10%의 소태아혈청, 100U/mL의 페니실린과 100μg/mL의 스트렙토마이신을 함유한 DMEM 배양액에 접종하고, 37℃, 포화습도 5%의 CO₂ 배양기에 넣어 배양한다. 48h 후 용액을 바꿔 벽에 붙지 않은 세포를 제거한 다음, 3일마다 1회 용액을 갈아준다. 세포 융합 정도가 80%에 도달하였을 때 냉동 보존액(DMEM, 20% FBS, and 10% DMSO)으로 옮겨 냉동 보존을 실시할 수 있으며, 세포밀도는 5×105세포/ml이다.Primary isolation and culture of penile smooth muscle cells (RCSMC) from large rats: Anesthetized adult male SD rats by intraperitoneal injection of 0.3~0.6mg/100g of 1% sodium pentobarbital. In aseptic conditions, fresh middle part of the penile tissue was incised, soaked in PBS buffer containing 1% antibiotics, washed, and then the penile tissue was crushed with ophthalmic scissors, followed by 315U/mL collagenase Type II (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) solution was added, digested in a shaking water bath at 37° C. for 1 hour, and vigorously shaken for 15 seconds every 20 minutes. Centrifuge at 1000 rpm at room temperature for 10 minutes, remove the supernatant and suspended tissue debris to obtain a high-density cell precipitate, and then add DMEM culture medium containing 10% FBS to form a cell suspension, and sieve 100 μm of cells. After filtration, the collected cells were inoculated into a DMEM culture medium containing 10% fetal bovine serum, 100 U/mL penicillin, and 100 μg/mL streptomycin, and put in a CO ₂ incubator at 37° C. and saturated humidity of 5%. incubate After 48h, change the solution to remove cells that do not adhere to the wall, and then change the solution once every 3 days. When the degree of cell fusion reaches 80%, it can be transferred to cryopreservation solution (DMEM, 20% FBS, and 10% DMSO) for cryopreservation, and the cell density is 5×10 5 cells/ml.

RCSMC 세포의 EdU 표기: 2-5대의 세포를 EdU 표기에 사용하며, 세포는 처리 전 반드시 건강하고 안정적인 상태여야 한다. 세포배지로 EdU를 용해시켜 그 종농도가 저장농도인 10mM이 되도록 하고, EdU 저장액을 준비해 둔 배지에 첨가하여 종농도가 20uM이 되도록 한다. 24h 후, 세포를 PBS로 3회 세척하면 세포에 성공적으로 EdU가 표기되어 후속 실험에 사용할 수 있다.EdU labeling of RCSMC cells: 2-5 cells are used for EdU labeling, and the cells must be healthy and stable before treatment. Dissolve EdU with a cell medium so that the final concentration becomes the stock concentration of 10 mM, and add EdU stock solution to the prepared medium so that the final concentration becomes 20 uM. After 24 h, the cells are washed 3 times with PBS, and the cells are successfully labeled with EdU and can be used for subsequent experiments.

LIPUS가 RCSMC 세포에 작용하는 방식: 상기 큰쥐의 음경 평활근 세포(RCSMC)를 체외 분리시키고 배양하여, 세포융합률이 80%에 도달하였을 때, 파라필름으로 세포배양 페트리접시를 밀봉하고, 세포배양 페트리접시 저부에 초음파 킬레이트제를 도포한 다음, 초음파 치료기의 프로브를 세포배양 페트리접시 저부에 설치하고, RCSMC 세포를 각각 NC, LIPUS 100, LIPUS 200 및 LIPUS 300 그룹으로 나누어 각각 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 치료시간 1min, 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 처리한지 24h 이후에 세포증식능력의 변화를 관찰하였다.How LIPUS Acts on RCSMC Cells: The large mouse penile smooth muscle cells (RCSMC) were isolated and cultured in vitro, and when the cell fusion rate reached 80%, the cell culture Petri dish was sealed with parafilm, and the cell culture Petri After applying the ultrasonic chelating agent to the bottom of the dish, the probe of the ultrasonic treatment device is installed at the bottom of the cell culture Petri dish, and the RCSMC cells are divided into NC, LIPUS 100, LIPUS 200 and LIPUS 300 groups, respectively. The change in cell proliferation ability was observed 24 h after treatment with LIPUS with a frequency of 1000 Hz, an output intermittent motion ratio of 200 μs/800 μs, a treatment time of 1 min, and an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² respectively.

그 결과, 각기 다른 용량의 LIPUS로 세포를 처리한 후, RCSMC 증식능력이 미처리그룹(NC그룹)에 비해 증강 작용이 있었으며, 또한 통계학적 차이(p<0.05)가 있음을 발견하였다. 그 구체적인 데이터는 도 7을 참조한다.As a result, it was found that after cells were treated with different doses of LIPUS, RCSMC proliferative ability was enhanced compared to the untreated group (NC group), and there was also a statistical difference (p<0.05). For specific data, refer to FIG. 7 .

5) 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능장애 큰쥐의 음경 탄성섬유 수량 및 Ⅰ형 콜라겐과 Ⅲ형 콜라겐의 비율에 미치는 영향5) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on the number of elastic fibers in the penis and the ratio of type I collagen to type III collagen in large rats with diabetic erectile dysfunction

음경 해면체 파라핀 절편을 이용하여 탄성섬유 염색, 시리어스 레드-포화피크린산 염색을 실시한 결과, 당뇨병을 유도한지 8주 후, 당뇨병그룹(DM)은 정상그룹(NC)에 비해 음경 해면체내 탄성섬유 수량 및 Ⅰ형 콜라겐과 Ⅲ형 콜라겐의 비율이 뚜렷하게 하강하였고, 당뇨병 각 치료그룹(DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 음경 해면체내 탄성섬유 수량 및 Ⅰ형 콜라겐과 Ⅲ형 콜라겐의 비율이 모두 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 뚜렷하게 상승하였으며, 또한 통계학적 차이(p<0.05)가 있음을 발견하였다. 그 구체적인 데이터는 도 8을 참조한다.As a result of performing elastic fiber staining and severe red-saturated picric acid staining using corpus cavernosum paraffin sections, after 8 weeks of inducing diabetes, the diabetic group (DM) showed the number of elastic fibers in the corpus cavernosum and the Ⅰ The ratio of type collagen to type Ⅲ collagen decreased markedly, and each treatment group for diabetes (DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200, and DM+LIPUS 300) had an ultrasonic natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, and an output intermittent rate of 200 μs/ 800 μs, each treatment time 3 min, 3 times/week for 2 weeks After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² respectively, The proportion of type collagen was significantly increased compared to the untreated diabetic group (DM), and it was also found that there was a statistical difference (p<0.05). For specific data, refer to FIG. 8 .

6) 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 eNOS 및 nNOS 발현 함량에 미치는 영향6) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on eNOS and nNOS expression content in the cavernous body of diabetic erectile dysfunction large rats

음경 해면체 파라핀 절편을 이용하여 nNOS 면역조직화학을 실시하고, 음경 해면체 조직을 이용하여 Western Blot을 실시한 결과, 당뇨병을 유도한지 8주 후, 당뇨병 그룹(DM)이 정상그룹(NC)에 비해 음경 해면체내 nNOS의 발현 함량이 뚜렷하게 하강하였고, 당뇨병 각 치료그룹(DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 음경 해면체내 eNOS 및 nNOS의 발현 함량이 모두 미치료 당뇨병 그룹(DM)에 비해 뚜렷하게 상승하였으며, 또한 통계학적 차이(p<0.05)를 가지는 것으로 나타났다. 그 구체적인 데이터는 도 9를 참조한다.As a result of performing nNOS immunohistochemistry using penile corpus cavernosum paraffin sections and Western Blot using penile corpus cavernosum tissue, after 8 weeks of inducing diabetes, the diabetic group (DM) compared with the normal group (NC). The expression content of nNOS in my nNOS decreased markedly, and in each diabetes treatment group (DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200, and DM+LIPUS 300), ultrasound natural frequency 1.7 MHz, pulse frequency 1000 Hz, output intermittent motion ratio 200 μs/800 μs, each After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² , respectively, for 2 weeks at 3 min, 3 times/week, the expression content of eNOS and nNOS in the cavernous body of the penis was both in the untreated diabetic group (DM) was significantly increased, and it was also found to have a statistical difference (p<0.05). For specific data, refer to FIG. 9 .

7) 저강도 펄스 초음파가 당뇨병성 발기기능 장애 큰쥐의 음경 해면체내 TGF-β1/Smad/CTGF 신호통로 단백질 발현 함량에 미치는 영향7) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on the expression content of TGF-β1/Smad/CTGF signaling pathway protein in the corpus cavernosum of large mice with diabetic erectile dysfunction

음경 해면체 조직을 이용하여 Western Blot을 실시한 결과, 당뇨병을 유도한지 8주 후, 당뇨병 그룹(DM)이 정상그룹(NC)에 비해 음경 해면체내 TGF-β1/Smad/CTGF 신호통로 활성단백 발현 함량이 뚜렷하게 상승하였고, 당뇨병 각 치료그룹(DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 및 DM+LIPUS 300)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 200mW/cm² 및 300mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 음경 해면체내 TGF-β1/Smad/CTGF 신호통로 단백질 발현 함량이 모두 미치료 당뇨병 그룹(DM)과 비교하여 뚜렷하게 하강하였고, 또한 통계학적 차이(p<0.05)를 가지는 것으로 나타났다. 그 구체적인 데이터는 도 10을 참조한다.As a result of Western Blot using penile cavernous tissue, the expression content of TGF-β1/Smad/CTGF signaling pathway activation protein in the cavernous body of the penis was lower in the diabetic group (DM) than in the normal group (NC) after 8 weeks of diabetes induction. In each treatment group for diabetes (DM+LIPUS 100, DM+LIPUS 200 and DM+LIPUS 300), ultrasound natural frequency 1.7 MHz, pulse frequency 1000 Hz, output intermittent motion ratio 200 μs/800 μs, each treatment time 3 min, 3 After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 200 mW/cm ² and 300 mW/cm ² , respectively, once/week for 2 weeks, the expression content of TGF-β1/Smad/CTGF signaling pathway protein in the cavernous body of the penis was all untreated diabetic group (DM) was significantly lowered compared to, and was also found to have a statistical difference (p<0.05). For specific data, refer to FIG. 10 .

상기 실시예가 제공하는 남성 발기기능 장애용 펄스 초음파 치료장치는 치료용 초음파를 발생시켜 체외로부터 비개입식으로 치료를 구현할 수 있어, 수술이 환자에게 가져오는 고통, 및 약물의 인체에 대한 상해와 의존성을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 치료장치가 발생시키는 저강도 펄스 초음파는 신생 혈관의 형성을 촉진하여 해면체 평활근 세포의 증식을 촉진하고, eNOS와 nNOS의 발현을 촉진하여 음경의 혈류를 개선함과 아울러 TGF-β1/Smad/CTGF 신호 통로를 하강 조절하여 음경의 섬유화를 경감시키며, 나아가 발기기관의 병리 변화를 개선하고, 최종적으로 음경 발기기능을 개선할 수 있다.The pulse ultrasound treatment device for male erectile dysfunction provided in the above embodiment generates therapeutic ultrasound to implement non-interventional treatment from outside the body, so the pain caused by surgery to the patient, and the injury and dependence of the drug on the human body In addition to avoiding the above, the low-intensity pulsed ultrasound generated by the treatment device promotes the formation of new blood vessels, promotes the proliferation of cavernous smooth muscle cells, and promotes the expression of eNOS and nNOS to improve blood flow to the penis. By down-regulating the TGF-β1/Smad/CTGF signaling pathway, it is possible to reduce fibrosis of the penis, further improve the pathological changes in the erectile organ, and finally improve the erectile function of the penis.

2. 저강도 펄스 초음파의 안전성 동물 실험2. Safety of Low-Intensity Pulsed Ultrasound in Animal Testing

1) 실험 설계1) Experimental design

발명자는 8주령 수컷 SD 큰쥐 60마리를 이용하여 각각 정상그룹(N, 15마리)과 저강도 펄스 초음파 처리그룹(LIPUS, 45마리)으로 분류하였다.The inventors used 60 8-week-old male SD rats and classified them into a normal group (N, 15 mice) and a low-intensity pulse sonication group (LIPUS, 45 mice), respectively.

A. 실험 그룹(이하 치료방안은 정지식 응용임)A. Experimental group (hereinafter the treatment method is stationary application)

a. NC 대조그룹(15마리): 치료 시 초음파 프로브를 에너지 출력 없이 음경과 접촉시키기만 하였다.a. NC control group (15 rats): During treatment, the ultrasound probe was only brought into contact with the penis without energy output.

b. NC+LIPUS 100그룹(15마리): 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 강도 100nW/cm²를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주(2-3일 1회, 이하 동일함)로 2주간 치료하였다.b. NC+LIPUS 100 groups (15 animals): natural frequency 1.7 MHz, pulse frequency 1000 Hz, output intermittent rate 200 μs/800 μs, intensity 100 nW/cm ² Once 3 days, the same hereinafter) was treated for 2 weeks.

c. NC+LIPUS 300그룹(15마리): 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 강도 300nW/cm²를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 치료하였다.c. NC+LIPUS 300 group (15 animals): Ultrasound natural frequency of 1.7 MHz, pulse frequency of 1000 Hz, output intermittent rate of 200 μs/800 μs, intensity of 300 nW/cm ² , each treatment time 3min, 3 times/week for 2 weeks treated.

d. NC+LIPUS 500그룹(15마리): 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 강도 500nW/cm²를 사용하여, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 치료하였다.d. NC+LIPUS 500 group (15 animals): Ultrasound natural frequency of 1.7 MHz, pulse frequency of 1000 Hz, output intermittent rate of 200 μs/800 μs, intensity of 500 nW/cm ² , each treatment time 3min, 3 times/week for 2 weeks treated.

B. 발기기능 검출B. Erectile function detection

치료가 종료된 지 2주 후 MP 150형 다기능 피지오그래프를 응용하여 큰쥐의 발기 기능을 검출하였다. 검출지표는 ICP(음경 해면체내 압력), MAP(평균 동맥압) 및 ICP/MAP를 포함한다. 구체적인 검출방법은 다음과 같다: 큰쥐에게 펜토바르비탈 나트륨(35mg/kg)을 복강 주사하여 마취시킨 후, 누운 자세로 정중절개술을 취하여 복부의 모발을 제거하고, 요오드포름으로 통상적인 소독을 실시한 다음, 방광과 전립선을 노출시키고, 골반신경총, 골반신경과 해면체 신경(전립선 후부 외측에 위치)을 분리한다. 음경피부를 절개하여 큰쥐의 음경을 분리 및 노출시키고, 정맥유치침을 취하여 내부에 100U/ml의 헤파린을 가득 채운 다음, 큰쥐의 음경 우측 해면체에 자입하여 7-0의 실로 고정시키고, 타단은 경성 플라스틱 도관에 연결한 후, 장력변환기를 연결하고, MP150형 생체신호수집시스템 처리 소프트웨어를 이용하여 컴퓨터로 그 압력신호를 처리하고, ICP를 검출하며, 그 압력단위는 mmHg를 취한다. 전기 자극기로 보호전극을 통해 골반강 신경절을 자극하여 발기를 유발시키며, 자극 파라미터는 구체적으로 1ms, 15Hz, 5v로, 지속시간은 1min로 설정한다. 좌측 경동맥 삽관은 마찬가지로 피지오그래프의 압력센서와 연결하여 MAP값을 기록한다.Two weeks after the end of treatment, the erectile function of large rats was detected by applying the MP 150 type multifunctional physiograph. The detection parameters include ICP (intracavernous pressure), MAP (mean arterial pressure), and ICP/MAP. The specific detection method is as follows: After anesthesia by intraperitoneal injection of pentobarbital sodium (35 mg/kg) to large rats, a midsection was performed in a supine position to remove abdominal hair, followed by routine disinfection with iodine form. , exposing the bladder and prostate, and isolating the pelvic plexus, the pelvic nerve and the cavernous nerve (located posterior to the prostate). The penile skin was incised to isolate and expose the penis of the large rat, take an intravenous needle and fill it with 100U/ml heparin, then insert it into the cavernous body of the right mouse penis and fix it with a 7-0 thread, and the other end is hard After connecting to the plastic conduit, connect the tension transducer, process the pressure signal with a computer using the MP150 type biosignal acquisition system processing software, and detect the ICP, and the unit of pressure is mmHg. Erection is induced by stimulating the pelvic ganglion through a protective electrode with an electrical stimulator, and the stimulation parameters are specifically set to 1 ms, 15 Hz, and 5 v, and the duration is set to 1 min. The left carotid artery intubation is similarly connected to the pressure sensor of the physiograph to record the MAP value.

C. 병리 HE 염색C. Pathological HE staining

발기기능 검출 완료 후 음경조직을 취하여, 파라포름알데하이드로 고정시키고, 파라핀으로 포매하여 절편을 제작하고 병리 HE 염색을 실시하여, 주로 음경(Penis), 방광(Bladder)과 고환(Testis)의 형태변화를 관찰하였다.After completion of the detection of erectile function, the penile tissue is taken, fixed with paraformaldehyde, embedded in paraffin to make a section, and pathological HE staining is performed to change the shape of the penis, bladder, and testis. was observed.

병리 HE 염색 실험 단계는 다음과 같다: 절편기를 사용하여 파라핀 절편을 4μm 두께의 절편으로 잘라 실험 번호를 표기한다. 60℃에서 30min 동안 말리고, 탈파라핀한 다음, 헤마톡실린으로 5분 동안 염색하고, 염산알코올로 15초간 분화하고, 0.5%의 에오신으로 1분간 염색하여 증류수로 세정한다. 탈수시켜 투명해지면 Neutral balsam으로 봉입한다.The steps of the pathological HE staining experiment are as follows: Using a sectioning machine, cut the paraffin sections into 4 μm-thick sections and mark the experiment number. After drying at 60° C. for 30 minutes, deparaffinizing, staining with hematoxylin for 5 minutes, differentiation with alcohol hydrochloride for 15 seconds, staining with 0.5% eosin for 1 minute, and washing with distilled water. When it is dehydrated and becomes transparent, it is sealed with Neutral balsam.

D. 통계학 처리D. Statistical processing

본 연구로 획득한 데이터는 모두 x±sd의 형식으로 나타내고, 데이터를 SPSS 11.0 통계 소프트웨어에 입력하여 통계 분석을 실시하였다. 대응표본 student t 검정방법으로 각 그룹간의 상기 각 지표에 차이가 있는지 여부를 검정하고, P<0.05일 때 통계학적 의미가 있는 것으로 판단한다.All data obtained in this study were expressed in the format of x±sd, and statistical analysis was performed by inputting the data into SPSS 11.0 statistical software. The paired sample student t test method is used to test whether there is a difference in each of the above indicators between each group, and it is determined that there is a statistical significance when P<0.05.

2) 저강도 펄스 초음파가 큰쥐의 체중 및 혈액 생화학지표에 미치는 영향2) Effect of low-intensity pulsed ultrasound on body weight and blood biochemical parameters of large rats

LIPUS 치료 전후에는, 각 그룹의 큰쥐 간의 체중 및 혈당지표에 통계학적 차이가 없었다. 정상 및 각 치료 그룹(NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 및 NC+LIPUS 500)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 300mW/cm² 및 500mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 그 발기기능 지표(음경 해면체내 압력, ICP)가 미치료 NC 그룹과 비교하여 뚜렷한 차이가 없어, 통계학적 차이(p>0.05)를 지니지 않았다. 그 구체적인 데이터는 표3 및 도 11을 참조한다.Before and after LIPUS treatment, there was no statistical difference in body weight and glycemic index between large rats in each group. Normal and each treatment group (NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 and NC+LIPUS 500) had an ultrasound natural frequency of 1.7 MHz, a pulse frequency of 1000 Hz, an output intermittent rate of 200 μs/800 μs, each treatment time of 3 min, 3 times. After treatment with LIPUS with an intensity of 100 mW/cm ² , 300 mW/cm ² and 500 mW/cm ² , respectively, for 1 week and 2 weeks, the erectile function index (penis cavernous pressure, ICP) was significantly different compared to the untreated NC group. There was no statistical difference (p>0.05). For specific data thereof, refer to Table 3 and FIG. 11 .

SD 큰쥐의 대사 및 생리지표 변화^a Changes in metabolic and physiological parameters of SD rats ^a
변수
variable 정상그룹
（NC）normal group
(NC) 치료그룹（LIPUS）Treatment group (LIPUS) NC+LIPUS 100NC+LIPUS 100 NC+LIPUS 300NC+LIPUS 300 NC+LIPUS 500NC+LIPUS 500 시작체중, gstarting weight, g 397.8±23.7397.8±23.7 382.4±48.7382.4±48.7 403.2±12.5403.2±12.5 395.8±20.6395.8±20.6 최종체중, gfinal weight, g 491.4±50.6491.4±50.6 471.4±36.0471.4±36.0 506.2±17.7506.2±17.7 489.0±32.0489.0±32.0 음경해면체내압력, mmHgPenile cavernous pressure, mmHg 104.4±1.9104.4±1.9 97.8±4.297.8±4.2 99.7±11.499.7±11.4 93.9±12.193.9±12.1 ICP곡선하부면적Area under the ICP curve 6890±2476890±247 6687±3836687±383 6968±2706968±270 6027±1076027±107

주: a 각 그룹의 변수는 각 그룹의 15마리의 SD 큰쥐 지표의 평균값Note: a Variables in each group are the mean values of the index of 15 SD rats in each group.

3) 저강도 펄스 초음파가 큰쥐의 음경, 방광 및 고환의 병리변화에 미치는 영향3) Effect of Low-Intensity Pulsed Ultrasound on Pathological Changes of Penis, Bladder and Testicles in Large Rats

음경, 방광 및 고환조직 파라핀 절편을 이용하여 HE 염색을 실시한 결과, 정상 및 각 치료 그룹(NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300 및 NC+LIPUS 500)은 초음파 고유 주파수 1.7MHz, 펄스 주파수 1000Hz, 출력 간헐운동비 200μs/800μs, 매 회 치료시간 3min, 3회/1주로 2주간 강도가 각각 100mW/cm², 300mW/cm² 및 500mW/cm²인 LIPUS로 치료 후, 그 병리형태학에 뚜렷한 차이가 없어 통계학적 차이를 지니지 않는 것으로 나타났다(p>0.05). 이는 상기 강도 범위 내의 LIPUS로 ED를 치료하는데 있어 양호한 안전성을 지닌다는 것을 증명한다. 그 구체적인 결과는 도 12를 참조한다.As a result of HE staining using paraffin sections of penis, bladder, and testicular tissue, normal and each treatment group (NC, NC+LIPUS 100, NC+LIPUS 300, and NC+LIPUS 500) had an ultrasound natural frequency of 1.7 MHz and a pulse frequency of 1000 Hz. , output intermittent exercise ratio 200μs/800μs, each treatment time 3min, 3 times/week for 2 weeks, 100mW/cm ² , 300mW/cm ² and 500mW/cm ² As there was no difference, it was found that there was no statistical difference (p>0.05). This proves that it has good safety in treating ED with LIPUS within the above intensity range. For specific results, refer to FIG. 12 .

3. 펄스 초음파 치료장치의 발기기능 장애 환자에 대한 임상치료 효과 관찰3. Observation of clinical treatment effect of pulsed ultrasound treatment device for erectile dysfunction patients

발기기능 장애 증상을 호소하고 펄스 초음파 치료장치의 임상 관찰에 자원하여 참가한 환자 15사례에 대해 임상 초보효과의 관찰을 실시하였다. 환자의 평균 연령은 45.7세이고, 발기기능 장애 발병 시간은 평균 5.4년이었다. 치료 전 국제 발기기능 평가를 이용한 평점 결과는 평균 12.5±2.8이었다.The clinical rudimentary effect was observed in 15 cases of patients who complained of erectile dysfunction symptoms and volunteered for clinical observation of the pulse ultrasound treatment device. The average age of the patients was 45.7 years, and the average time to onset of erectile dysfunction was 5.4 years. Prior to treatment, the average score was 12.5±2.8 using the International Erectile Function Assessment.

펄스 초음파 치료장치를 이용하여 매주 2회, LIPUS 에너지 강도는 300mW/cm²로 치료하였다. 음경 치료부위는 양측 음경체부 원단 및 근단과 양측 음경 근부이며, 각 스팟의 매 회 치료시간은 3-5분이고, 총 4주간 치료하였다. 치료 종료 1개월 후 치료 전 국제 발기기능 평가를 이용한 평점 결과는 평균 18.3±4.5로, 치료 전(12.5±2.7)과 비교하여 발기기능이 현저히 개선되었고(p<0.05), 15사례의 환자 중 10사례의 환자(66.7%)는 발기 기능이 현저히 개선되었으며, 고통 등의 부작용이 없었다.Twice a week using a pulsed ultrasound treatment device, LIPUS energy intensity was 300mW/cm ² . Penile treatment sites were the distal and proximal ends of the penis body on both sides and the root of the penis on both sides. One month after the end of treatment, the average score using the pre-treatment international erectile function evaluation was 18.3±4.5, and compared to before treatment (12.5±2.7), the erectile function was significantly improved (p<0.05), and 10 out of 15 patients In the case of patients (66.7%), erectile function was significantly improved, and there were no side effects such as pain.

다양한 방식으로 본 발명의 방법과 시스템을 구현할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 중의 임의의 조합을 통해 본 발명의 방법과 시스템을 구현할 수 있다. 방법의 단계에 사용되는 상기 순서는 단지 설명을 하기 위한 것일 뿐으로, 본 발명의 방법 단계는 기타 방식으로 특별히 설명하지 않는 한, 이상의 구체적인 순서에 한정되지 않는다. 이밖에, 약간의 실시예에서, 본 발명을 기록매체에 기록하는 프로그램으로도 실시 가능하며, 이러한 프로그램은 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 기기의 판독 가능한 지령을 포함한다. 따라서, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 기록매체도 포함한다.The methods and systems of the present invention may be implemented in a variety of ways. For example, the methods and systems of the present invention may be implemented through software, hardware, firmware, or any combination of software, hardware, and firmware. The above sequence used in the method steps is for illustrative purposes only, and the method steps of the present invention are not limited to the above specific order unless otherwise specified. In addition, in some embodiments, the present invention may be implemented as a program for recording the present invention on a recording medium, and such a program includes machine-readable instructions for implementing the method according to the present invention. Accordingly, the present invention also includes a recording medium storing a program for performing the method according to the present invention.

본 발명의 묘사는 예시와 묘사를 위해 제공되는 것으로서, 결코 빠짐 없이 또는 본 발명을 공개되는 형식에 한정하기 위한 것이 아니다. 다양한 수정과 변화는 본 분야의 보통 기술자에게 있어서 자명하며, 실시예의 선택과 묘사는 본 발명의 원리와 실제 응용을 더욱 잘 설명하기 위한 것이고, 또한 본 분야의 보통 기술자가 본 발명을 이해하여 특정 용도에 적합한 각종 수정된 각종 실시예를 설계하도록 하기 위한 것이다.The description of the invention is provided for purposes of illustration and description, and is in no way intended to be exhaustive or to limit the invention to the form disclosed. Various modifications and changes will be readily apparent to those skilled in the art, and the selection and description of the embodiments is intended to better explain the principles and practical application of the present invention, and will also enable those skilled in the art to understand the present invention and use it for specific applications. In order to design various modified embodiments suitable for

Claims

일종의 남성 발기기능 장애용 펄스초음파 치료장치에 있어서,
메인 컨트롤 장치, 마이크로 컨트롤 시스템, 치료 프로브를 포함하고; 상기 치료 프로브는 초음파 발생기를 포함하며;
상기 메인 컨트롤 장치가 상기 마이크로 컨트롤 시스템으로 제어신호를 전송하면, 상기 마이크로 컨트롤 시스템이 상기 제어신호를 제어지령으로 변환하여 상기 초음파 발생기로 전송하고, 상기 초음파 발생기가 상기 제어지령에 따라 상응하는 초음파를 생성하되,
상기 치료 프로브는 커플링막, 반사체, 순환수 캐비티 및 물 순환장치를 더 포함하고,
상기 커플링막은 치료 중 환부와 접촉하기 위한 것이고, 상기 물 순환장치는 상기 순환수 캐비티에 순환 수류를 형성하기 위한 것이고, 상기 반사체는 상기 커플링막 하방에 설치되어, 상기 초음파 발생기가 생성한 초음파를 시준형 초음파로 모으기 위한 것이며,
상기 시준형 초음파는 순차적으로 상기 순환수 캐비티 중의 순환수, 상기 커플링막을 거쳐 출력되어 환부에 작용하는 것을 특징으로 하는 남성 발기기능 장애용 펄스초음파 치료장치.
In a pulse ultrasound treatment device for a kind of male erectile dysfunction,
comprising a main control unit, a microcontroller system, and a treatment probe; the treatment probe comprises an ultrasound generator;
When the main control device transmits a control signal to the micro-control system, the micro-control system converts the control signal into a control command and transmits it to the ultrasonic generator, and the ultrasonic generator generates a corresponding ultrasonic wave according to the control command. create, but
The treatment probe further comprises a coupling membrane, a reflector, a circulating water cavity and a water circulator,
The coupling film is for contacting the affected part during treatment, the water circulation device is for forming a circulating water flow in the circulating water cavity, and the reflector is installed under the coupling film, and the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator It is to collect with collimated ultrasound,
The collimated ultrasound is sequentially outputted through the circulating water in the circulating water cavity and the coupling membrane, and pulsed ultrasound treatment device for male erectile dysfunction, characterized in that it acts on the affected part.

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제 1항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤 시스템은 물 순환 조절모듈, 신호증폭모듈, 데이터 처리모듈을 포함하며;
상기 데이터 처리모듈은 상기 메인 컨트롤 장치가 전송한 제어신호를 처리하여, 생성된 제어지령을 각각 상기 물 순환 조절모듈, 신호 증폭모듈로 전송하고;
상기 신호 증폭모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 1차 여기신호를 발생시켜 상기 초음파 발생기를 구동하고; 상기 물 순환 조절모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령을 수신할 때, 상기 제어지령에 따라 상기 물 순환 장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The micro control system includes a water cycle control module, a signal amplification module, and a data processing module;
the data processing module processes the control signal transmitted by the main control device, and transmits the generated control command to the water circulation control module and the signal amplification module, respectively;
the signal amplifying module generates a primary excitation signal to drive the ultrasonic generator when receiving the control command transmitted by the data processing module; When the water circulation control module receives the control command transmitted by the data processing module, the water circulation control module controls the operation of the water circulation device according to the control command.

제 3항에 있어서,
상기 마이크로 제어 시스템은 전력 공급모듈, 전력출력 제어모듈 및 전력제어 조절모듈을 포함하고, 상기 데이터 처리모듈은 생성된 제어지령을 각각 상기 전력 공급모듈, 전력출력 제어모듈 및 전력제어 조절모듈로 전송하며,
상기 전력출력 제어모듈은 상기 데이터 처리모듈이 전송한 제어지령에 따라 상기 전력 공급모듈의 출력전력을 제어하며; 상기 전력제어 조절모듈은 상기 초음파 발생기가 발생한 초음파 전력을 실시간으로 모니터링하여, 상기 초음파 전력에 이상이 발생했다고 판단한 경우, 상기 데이터 처리모듈로 이상 상태 신호를 전송하고, 상기 데이터 처리모듈이 상기 이상 상태 신호를 수신하면, 상기 전력출력 제어모듈로 전력출력 차단신호를 전송하며, 상기 전력출력 제어모듈이 상기 전력출력 차단신호를 수신하면, 상기 전력 공급모듈이 전력 공급을 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. The method of claim 3,
The micro control system includes a power supply module, a power output control module, and a power control control module, and the data processing module transmits the generated control command to the power supply module, the power output control module, and the power control control module, respectively, ,
the power output control module controls the output power of the power supply module according to a control command transmitted by the data processing module; The power control control module monitors the ultrasonic power generated by the ultrasonic generator in real time, and when it is determined that an abnormality has occurred in the ultrasonic power, transmits an abnormal state signal to the data processing module, and the data processing module detects the abnormal state Upon receiving a signal, a power output blocking signal is transmitted to the power output control module, and when the power output control module receives the power output blocking signal, the power supply module controls to stop supplying power. Device.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파 빔 유형은 발산형인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The ultrasound beam type output by the treatment probe is a divergent type.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파 파형은 변조파인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The ultrasound waveform output by the treatment probe is a modulated wave.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 고유 주파수 범위는 1.0-3.0MHz인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The device, characterized in that the natural frequency range of the ultrasound output from the treatment probe is 1.0-3.0 MHz.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 유효 음 강도 범위는 1W/cm²보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The effective sound intensity range of the ultrasound output from the treatment probe is less than or equal to 1W/cm ² Device, characterized in that.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 펄스 반복 주파수는 1000Hz이고, 펄스 지속 시간은 200μs이며, 복소주기는 1000μs이고, 듀티사이클은 0.2이며, 출력 간헐운동비는 200μs/800μs인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The pulse repetition frequency of the ultrasound output from the treatment probe is 1000 Hz, the pulse duration is 200 μs, the complex period is 1000 μs, the duty cycle is 0.2, and the output intermittent ratio is 200 μs/800 μs.

제 1항에 있어서,
상기 치료 프로브가 출력하는 초음파의 최대 출력전력과 출력전력 비율은 5인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The apparatus, characterized in that the ratio of the maximum output power to the output power of the ultrasound output from the treatment probe is 5.

제 1항에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤 시스템은 상기 메인 컨트롤 장치로 치료정보를 실시간으로 전송하고, 상기 메인 컨트롤 장치는 상기 치료정보를 디스플레이 인터페이스에 디스플레이하며;
상기 치료정보는 초음파의 현재 치료 강도, 기 치료 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
the micro control system transmits treatment information to the main control device in real time, and the main control device displays the treatment information on a display interface;
The treatment information device, characterized in that it includes a current treatment intensity of ultrasound and a previous treatment time.

제 1항에 있어서,
상기 메인 컨트롤 장치는 사용자가 입력한 제어정보를 수신하여, 상기 제어정보를 대응되는 작동 상태와 치료 정보로 식별하고, 상기 작동상태와 치료정보에 따라 상응하는 제어신호를 발생시켜, 데이터선을 통해 상기 마이크로 컨트롤 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The main control device receives the control information input by the user, identifies the control information as a corresponding operation state and treatment information, and generates a corresponding control signal according to the operation state and treatment information through a data line. and transmitting to the microcontroller system.

제 1항에 있어서,
상기 메인 컨트롤 장치는
노트북 컴퓨터, PC를 포함하며;
상기 메인 컨트롤 장치는 인간기계 대화창을 제공하여, 상기 인간기계 대화창을 통해 제어정보를 입력할 수 있으며, 상기 제어정보는 출력전력 제어, 치료단계 선택, 치료시간 설정을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 1,
The main control unit is
including notebook computers and personal computers;
The main control device provides a human machine dialog window, so that control information can be input through the human machine dialog window, wherein the control information includes output power control, treatment step selection, and treatment time setting.