KR20230080754A - 플렉서블한 패드전극을 이용한 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기에 있어서, 벨트 밴드를 사용자의 복부에 위치되어, 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하고 플렉서블한 하기의 전극 패드부가 마련되는 자극부; 상기 자극부의 중앙부에 수용되어 하기의 전극 패드부의 자극 파형을 제어하는 제어 기판; 및 상기 자극부의 제1 축상에 수용되어 제1 극성이 인가되는 자극 전극 패드와 상기 자극부의 제2 축상에 수용되어 제2 극성이 인가되는 접지 전극 패드로 구성되는 전극 패드부;를 포함하고, 상기 제1 축상은 사용자의 복부 정중면(median plane)이고, 상기 제2 축상은 사용자의 복부 수평면(transverse plane)이며, 상기 접지 전극 패드는 상기 제2 축상에서 사용자의 복부 중앙으로부터 이격된 복부 측면에 위치되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 지방분해 기기에 관한 것으로서, 플렉서블한 패드전극으로 구성되어 벨트 타입으로 제공되는 고주파 지방분해 기기에 관한 것이다.
연부조직인 지방에 기계적인 자극을 제공하여 유착현상을 제거하고 통증 완화와 구조의 회복 및 세포단위에서의 대사를 활성화시켜 지방세포의 감소를 가져오는 기법을 연부조직가동술(Soft tissue Mobilization Technique)이라 한다.
지방세포는 기계적인 자극을 받을 때, 신체의 칼로리 소모를 향상시켜 체중을 줄이기 쉽게 도와준다. 물리적 자극을 이용한 비만 치료는 세포 및 조직에 자극을 주기 위한 방법으로 연구되고 있으며, 기 연구된 내용으로 지방 조직에 압축력, 인장력 등의 변화를 가할 때 지방세포 내에서 신호전달체계가 활성화되어 지방생성이 억제되는 것이 알려져있다. 같은 원리로 연부조직가동술과 유사하게 조직에 압축력과 인장력을 가할 수 있는 부항이나 부압자극의 경우에도 체지방률이 줄고 혈중 지질이 감소하는 것으로 연구되고 있다.
지방조직은 에너지를 발생시켜 칼로리를 소모함으로써 지방이 연소된다. 이 과정에서 유용한 지방분해 관리 중 하나는 열을 이용한 방법으로, 고주파를 이용하여 발생시킨 심부열로 지방조직을 느슨하게 만드는 것이고, 이는 지방조직 내 산소공급을 쉽게하고 혈액순환을 촉진시킨다. 고주파요법이란 주파수가 10,000Hz 이상의 교류 전류를 인체조직에 적용하여 온열효과를 이용하는 치료방법으로 심부투열치료(diathermy)라고 한다. 이 방식은 인체 내에 전기화학적 반응, 전기분해현상이 일어나지 않아 직류, 전류를 이용한 기기의 단점을 해결하며, 맥동기간이 짧아 감각신경, 운동신경을 자극하지 않기 때문에 근 수축을 일으키지 않아 저주파, 초음파를 이용한 기기의 단점을 해결할 수 있다.
종래에 지방분해기 선행특허로 한국 등록특허 제10-1470377호는 벨트 타입의 ‘고주파 마사지 장치’를 개시한다. 상기의 선행특허는 벨트에 구비되는 전극과 손에 파지되는 전극봉 간의 통전에 의하여 고주파 전류를 제공하는 기술을 개시한다. 하지만 이러한 종래기술은 고주파 전류가 상반신 전체를 통하여 흐르기 때문에 특정 부위만을 집중적으로 자극할 수 없는 문제점이 존재한다.
종래의 고주파 지방분해기기는 모노폴라 방식으로, 도자 또는 금속성의 단일 전극이 자극 단부가 되고, 다른 접지 전극은 환자가 손에 파지하거나 환자의 후면에 배치된다. 모노폴라 방식의 고주파 지방분해기기는 특정 부위에 집중적 자극이 힘들어 전력 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 고주파 지방분해기기는 도자 또는 금속성의 전극 단부가 피부에 접촉되도록 제공되어, 전극 프로브가 불규칙한 피부의 곡면에 충분히 대응되지 못하여 부위 별 다른 형상의 전극으로 프로브가 교체되는 제품 형태로 구현되었다.
종래의 모노폴라 방식의 고주파 지방분해기기는 별도의 접지 전극을 파지하거나 특정 장소에 누워서 접지 플레이트인 대극판에 접촉된 상태로 수행되어야 함에 따라 가정에서 일반인이 사용하기 불편한 한계점이 있다.
이에 따라, 최근 일본의 H사는 핸드피스의 자극부 상에 (+)극과 (-)의 전극을 모두 구성한 바이폴라식 고주파 다이어트기를 개시하고 있다. 바이폴라식 고주파 자극기는 전극 간의 최단거리를 흘러가게 하여 별도의 접지수단인 대극판이 필요하지 않고, 셀룰라이트가 뭉쳐진 타겟된 영역에 포커싱하여 고주파 자극을 수행한다. 다만, 이러한 핸드피스 형태의 바이폴라 고주파 자극기는 자극 전극간 거리가 좁아 고주파가 피하지방층을 충분히 경유하지 못하는 한계점이 있다.
따라서, 복부 지방과 같이 대면적의 지방분해를 일반 가정에서 편하게 자극 분해할 수 있는 형태로 구현하기 위해서는, 벨트 타입으로 바이폴라 전극을 구성시키는게 바람직할 것이다. 벨트 타입으로 고주파 지방분해 기기를 구현할 경우, 바이폴라 전극의 배치가 복부 피하지방을 통과되도록 설계됨이 보다 바람직할 것이며, 특히 종래의 금속 또는 도자 식의 전극이 대체되는 것을 고려해야 한다. 그 이유로는, 현재 고주파 자극기에 사용되고 있는 도자 타입 또는 금속 전극 타입은 자극 면적이 작아 고주파의 출력을 같은 자리에 지속하면 사용자가 화상을 입게 될 우려가 있다. 화상을 피하기 위하여, 시술자는 고주파 자극 전극을 사용자의 피부상에서 지속적으로 움직여주어야 하므로, 일반인이 고주파 지방분해 기기를 안전하게 사용하기 어려운 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 전극을 대면적으로 구성할 경우, 복수개의 전극이 수용되어야 하는데 벨트로 구현하려는 제품 타입 특성상 무게가 무거워져 보급형 사용이 어려운 문제점이 생긴다.
정리하면, 벨트 타입의 고주파 지방분해기기는 일반인이 착용한 상태로 다른 활동이 가능하도록 편의적인 장점이 특징이다. 이러한 장점을 살리기 위해서는 1) 고주파가 특정 위치에 지속적으로 출력되므로 화상 문제가 해결될 수 있어야 하며, 2) 자극 전극과 접지 전극이 벨트상에 모두 구현되되 환자의 피부에 접촉이 보장되어야 하고, 3) 무게가 무겁지 않고 가볍게 설계되어야 하는 기술적 이슈가 있다.
상기의 세가지 기술이슈를 고려하여, 벨트 타입의 고주파 지방분해기기의 사용 전극으로는 플렉서블한 패드형 전극이 고려될 수 있다. 다만, 현재 고주파용 플렉서블한 패드 전극은 상용화에 어려움이 있는 실정이다. 본 출원인은 저주파 또는 중주파에 사용되는 전극 패드-하이드로 겔을 이용하여 고주파의 출력을 선행적으로 테스트해본 결과, 사용자에게 화상이 발생되거나 패드 부착 부위에서 스파크가 발생되는 문제점을 확인하였다.
하이드로 겔은 전도성이 있는 겔 형태의 점착성 물질로, 전기 전도성 접착제로 이해될 수 있으며, 다양한 화학 물질을 기반으로 제작되어 실리콘, 2액형 에폭시, 1액형 에폭시, 폴리우레탄 등 다양한 종류가 있다. 하이드로 겔은 함유 필러, 유분, 수분 등의 물성에 따라 전기 전도도와 점착성, 겔 경화의 정도가 결정된다.
이상의 배경으로, 본 출원인은 고주파 지방분해기기의 벨트 타입 구현시, 플렉서블한 패드 타입의 전극으로 전극 표면적을 넓히고, 사용자의 피부에 부착 가능하며, 같은 위치에 부착하여 고주파를 자극하여도 화상의 위험이 없도록, 전극 패드와 점착성 겔의 소재와 물성이 고주파 출력에 특화될 수 있도록 본 발명을 고안하게 되었다.
본 발명은 고주파의 전극이 도자 또는 금속형이 아닌 플렉서블한 패드의 형태로 구성하여 인체의 굴곡면에 접촉이 용이하고, 벨트 형상으로 제공이 가능한 고주파 지방분해 기기를 제공하고자 한다.
본 발명은, 접지 전극이 벨트의 자극부 상에 통합 구성된 바이폴라식 고주파 지방분해 기기를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 고주파와 중주파가 조합되어 지나친 심부열에 따른 부작용을 최소화하고, 고주파의 자극에도 전극이 파손되거나 스파크 또는 열화상의 기능장애가 발생되지 않는 전극 패드를 구성한 고주파 지방분해 기기를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기에 있어서, 벨트 밴드를 사용자의 복부에 위치되어, 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하고 플렉서블한 하기의 전극 패드부가 마련되는 자극부; 상기 자극부의 중앙부에 수용되어 하기의 전극 패드부의 자극 파형을 제어하는 제어 기판; 및 상기 자극부의 제1 축상에 수용되어 제1 극성이 인가되는 자극 전극 패드와 상기 자극부의 제2 축상에 수용되어 제2 극성이 인가되는 접지 전극 패드로 구성되는 전극 패드부;를 포함하고, 상기 제1 축상은 사용자의 복부 정중면(median plane)이고, 상기 제2 축상은 사용자의 복부 수평면(transverse plane)이며, 상기 접지 전극 패드는 상기 제2 축상에서 사용자의 복부 중앙으로부터 이격된 복부 측면에 위치되는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어 기판은, 자극 파형으로 고주파 또는 중주파를 교번적으로 출력하되, 고주파를 소정의 시간동안 출력한 후, 중주파를 소정의 시간동안 출력하여 고주파가 설정된 시간을 초과하여 연속적으로 출력되지 않도록 한다.
바람직하게, 상기 자극 전극 패드와 상기 접지 전극 패드는, 상기 제어 기판으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가되는 카본 패드; 및 상기 카본 패드 하면에 코팅된 점착성의 전도성 겔;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 카본 패드는, 카본과 금속 분말을 혼합한 도전성 폴리머 또는 실리콘, 게르마늄, 알루미늄, 티타늄 및 지르코늄 중 적어도 하나를 배합한 전도성 고무의 소재로 제공될 수 있다.
바람직하게, 상기 전도성 겔은, 아크릴산 3-설포프로필 염 형태의 음이온을 포함한 단량체; 폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함한 가교제; 및 염화 칼륨을 포함한 전해질;로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 카본 패드는, 은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 전극일 수 있다.
바람직하게, 상기 전도성 겔은, 전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm 일 수 있다.
바람직하게, 상기 자극부는, 상기 전극 패드부가 마련되는 영역에 상기 제어 기판으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가되는 전달 수단으로 스냅 버튼이 구비되고, 상기 자극 전극 패드와 상기 접지 전극 패드는, 상기 스냅 버튼이 카본 패드에 부설되어 상기 카본 패드로 고주파 및/또는 중주파를 출력하고, 상기 스냅 버튼을 통해 상기 자극부에 탈착되어 교체 가능할 수 있다.
또한, 본 발명은, 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기에 있어서, 벨트 밴드를 사용자의 복부에 위치되어, 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하고 플렉서블한 하기의 전극 패드부가 마련되는 자극부; 상기 자극부의 중앙부에 수용되어 하기의 전극 패드부의 자극 파형을 제어하는 제어 기판; 및 상기 자극부에 마련되어 사용자의 복부에 점착되는 하나 이상의 전극 패드;를 포함하고, 상기 전극 패드는, 은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 카본 패드와, 전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm로 형성된 전도성 겔로 구성되어, 플렉서블한 패드형 전극으로 고주파의 심부열을 발생시키는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자극부가 벨트 밴드를 통해 사용자의 복부에 착용되고, 자극부 상에 자극 전극과 접지 전극이 모두 구비되되, 자극 전극과 접지 전극의 배치가 복부 정면을 통해 측복부로 고주파가 통과하여 피하지방의 영역에 효과적으로 심부열을 발생시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 전극 패드부가 금속 또는 도자 소재가 아닌 카본 패드의 도전성 고무로 제공되어 무게가 가볍고 사용자의 복부에 에둘러 착용시 플렉서블한 전극이 사용자의 피부 표면에 효과적으로 접촉될 수 있다.
또한, 본 발명은 전극 패드의 구성으로 카본 소재에 은/염화은 파우더를 첨가하여 접촉 임피던스를 저감시켰으며, 카본 패드와 겔의 전도도가 피부의 전도도와 높은 일치도를 보이도록 설정하여, 고주파 출력 지점에 균일한 전기장이 구성됨에 따라, 겔 영역에 화상 및 스파크의 기능장애가 발생되지 않는 고주파 맞춤형 전도성 겔을 구성하였다.
이에 따라, 본 발명은 사용자가 복부에 지방분해 기기를 착용한 상태로 추가적인 활동이 가능하며, 고정된 영역의 고주파 자극에도 부작용의 위험이 없어 일반 가정에서 활용될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파 지방분해 기기를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고주파 지방분해 기기의 바이폴라 전극의 부착 단면과 바이폴라 전극의 전류통전방식(RET)이 작용된 심부열 발생 위치를 복부에 표현한 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극 패드를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자극부의 분해 단면을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고주파 지방분해 기기의 바이폴라 전극의 부착 단면과 바이폴라 전극의 전류통전방식(RET)이 작용된 심부열 발생 위치를 복부에 표현한 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극 패드를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자극부의 분해 단면을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파 지방분해 기기(1)를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 고주파 지방분해 기기(1)는 자극부(10), 벨트 밴드(30), 파워 서플라이(50), 제어 기판(70), 전극 패드부(21)를 포함할 수 있다.
자극부(10)는 벨트 밴드(30)를 사용자의 복부에 위치되어, 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하고 피부에 점착되는 전극 패드부(21)가 마련된다. 본 실시예로, 자극부(10)에는 제어 기판(70), 전극 패드부(21)가 마련되어 지방분해를 위한 고주파 자극이 수행될 영역에 위치한다. 도 1은 복부에 착용되는 실시예를 예시하였으나 이에 한정되지 않으며, 자극부(10)는 허벅지나 팔 등의 신체부위로 밴드를 통해 스트랩 고정될 수 있는 영역의 지방을 분해할 수 있다.
자극부(10)는 중앙에는 제어 기판(70)이 배치될 수 있다. 제어 기판(70)은 벨트 밴드(30)에 고정될 수 있는 파워 서플라이(50)에 통합 구성되어도 무방하다. 다만, 본 실시예로, 자극부(10)는 외부로 고주파 출력 등의 표시 출력을 위한 LED 수단이 더 구비될 수 있고, LED 등의 표시 수단은 제어 기판(70)에 부설되어 자극부(10)를 통해 외부로 노출될 수 있다.
자극부(10)는 중앙을 기준으로 상하좌우에 전극 패드(210, 213)가 수용되는 패드 홈이 형성될 수 있다. 자극부(10)는 전극 패드부(21)가 마련되는 영역에 제어 기판(70)으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가되는 전달 수단으로 스냅 버튼(215(b))이 구비될 수 있다. 스냅 버튼(215(b))은 패드 홈 상에 고정 배치될 수 있다. 전극 패드부(21)는 스냅 버튼(215(b))을 전력 전달 수단으로 하며, 스냅 버튼(215(b))에 탈착되어 소모 교체될 수 있다.
벨트 밴드(30)는 자극부(10)의 양 단에 부착되어 사용자의 고주파 지방 분해가 요구되는 신체 부위를 감아 자극부(10)를 고정시킬 수 있다. 파워 서플라이(50)는 벨트 밴드(30) 상에 마련될 수 있으며, 벨트 밴드(30)가 아닌 외부의 기기로 제공되어도 무방하다.
제어 기판(70)은 자극부(10)의 중앙부에 수용되어 전극 패드부(21)의 자극 파형을 제어할 수 있다. 제어 기판(70)은 자극 파형으로 고주파 또는 중주파를 교번적으로 출력하되, 고주파를 소정의 시간동안 출력한 후, 중주파를 소정의 시간동안 출력하여 고주파가 설정된 시간을 초과하여 연속적으로 출력되지 않도록 할 수 있다.
본 실시예로, 제어 기판(70)은 고주파를 5분 내지 10분의 제1구간 동안 출력한 후, 다시 5분 내지 10분의 제2구간 동안 중주파를 출력할 수 있다. 제어 기판(70)은 고주파와 중주파를 교번하여 출력하지만, 이는 소정의 출력이 지속된 구간(제1구간, 제2구간)으로 상호 교번하여 출력 제어하는 것으로 이해될 수 있다. 제어 기판(70)은 이와 같은 출력 제어로, 고주파의 출력이 20분을 초과하여 연속적으로 출력되지 않도록 할 수 있다. 이는, 본 실시예에 따른 플렉서블한 전극 패드(210, 213)가 고주파 출력에 적합하게 설계되었을지라도, 고주파로 인한 심부열이 오랜시간 지속되면, 전극에 의한 표피 화상이 아닌 체내 화상이 발생할 우려가 있기 때문이다. 제어 기판(70)은 고주파의 출력 뒤, 심부열을 다소 진정시키는 구간을 중주파의 출력으로 대체하며, 중주파의 출력으로 복부에는 기계적인 마사지 효과로 지방 분해 효율을 유지하면서 심부열에 의한 화상이 방지될 수 있다.
전극 패드부(21)는 플렉서블하고, 자극부(10)의 제1 축상에 수용되어 제1 극성이 인가되는 자극 전극 패드(210)와 자극부(10)의 제2 축상에 수용되어 제2 극성이 인가되는 접지 전극 패드(213)로 구성될 수 있다.
본 실시예로, 제1 축상은 사용자의 복부 정중면(median plane)이고, 제2 축상은 사용자의 복부 수평면(transverse plane)이며, 접지 전극 패드(213)는 제2 축상에서 사용자의 복부 중앙으로부터 이격된 복부 측면에 위치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 자극 전극 패드(210)와 접지 전극 패드(213)가 한 쌍으로 자극 영역 A1과 자극 영역 A2를 형성한다. 자극 전극 패드(210(a))는 접지 전극 패드 (210(b))와 한 쌍의 전극을 형성하여 저항성 전류 통전이 발생된다. 자극 전극 패드(210(a))는 제1 축상으로 사용자의 복부 정중면에서 위 또는 아래에 배치됨이 바람직하다. 접지 전극 패드(210(b))는 제2 축상으로 복부 수평면에서 자극 전극 패드(210(a))의 우측 또는 좌측의 측복부 면에 배치됨이 바람직하다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 전극 패드부(21)는 바이 폴라 타입으로, 저항성 전류 통전이 복부 내측 피하지방층을 효과적으로 통과하여 심부열의 자극 위치가 지방 분해에 유리하도록 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고주파 지방분해 기기의 바이폴라 전극의 부착 단면과 바이폴라 전극의 전류통전방식(RET)이 작용된 심부열 발생 위치를 복부에 표현한 모습이다.
도 2는 바이폴라 타입으로 한 쌍의 전극이 형성한 A1의 자극 영역을 예시한다. 피하지방은 피부 아래쪽에 위치한 지방층이고, 피하지방 보다 깊은 위치에 내장지방이 존재한다. 피하지방은 체표 바로 밑에 발달한 지방층으로, 표피와 3mm 내지 5mm의 두께로 형성된 진피층 밑으로 형성된다.
본 실시예에 따른 자극 전극(210, 213)은 30kHz 내지 500kHz의 주파수에서 RET 통전의 침투깊이가 0.5cm 내지 10cm로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 자극 전극(210, 213)은 원형 또는 직사각형의 패드로 구성될 수 있다. 본 실시예로, 자극 전극(210, 213)은 원형의 패드일 경우 최소 8cm 이상의 직경으로 형성됨이 바람직하고, 직사각형의 패드일 경우, 대각선의 길이가 최소 10cm 이상으로 형성됨이 바람직하다.
본 실시예에 따른 전극 패드(210, 213)는 자극 전극 패드(210)와 접지 전극 패드(213)를 총칭한다.
실험례1. 전극 직경 및 침투 깊이에 따른 온도 변화
RET 통전의 경우, 전극의 직경에 따라 침투깊이와 발열이 강하게 형성된다. 본 실험례로, 돼지고기(두께 15cm)에 주파수 500kHz의 고주파를 5분간 출력하여 침투깊이에 따른 온도변화를 조사하였다. 실험당시의 온도는 20℃였으며, 2분의 고주파 자극 후 침투 깊이의 위치에서 측정된 온도로 변화온도를 상정하였다. 본 실험은 별도의 전도성 겔을 포함하지 않은 전극으로 수행하였으며, 이는 침투깊이를 확인하여 화상을 피할 수 있는 패드형 전극의 크기를 설계하기 위함이다.
| 전극 직경 | 침투깊이 | 초기온도 | 변화온도 | 온도상승폭 |
| 30mm | 0.5cm | 20℃ | 32℃ | 12 |
| 30mm | 3cm | 20℃ | 28℃ | 8 |
| 80mm | 0.5cm | 20℃ | 22℃ | 2 |
| 80mm | 3cm | 20℃ | 24℃ | 4 |
| 80mm | 10cm | 20℃ | 34℃ | 14 |
| 100mm | 3cm | 20℃ | 22℃ | 2 |
| 100mm | 10cm | 20℃ | 29℃ | 9 |
현재, 일반적인 고주파 전극의 도자 직경인 30mm에서는 3cm의 침투깊이에서 약 8℃의 온도 상승폭을 나타냈다. 전극의 직경이 80mm인 경우, 3cm의 침투깊이에서 약 4℃의 온도 상승폭을 나타냈으며, 10cm의 침투깊이에서는 14℃의 온도 상승폭을 나타냈다. 전극의 직경이 100mm인 경우, 3cm의 침투깊이에서는 2℃의 온도 상승폭을 나타냈으며, 10cm의 침투깊이에서 9℃의 온도 상승폭을 나타냈다.
실험결과, 침투깊이와 온도 상승의 관계는 적은 것을 확인할 수 있었으며, 침투깊이와 상관없이 온도는 상승하였고, 전극 직경이 작을수록 온도상승폭과 침투깊이가 큰 것을 확인할 수 있었다. 전극 직경이 작을수록 고주파가 실물에서 받는 임피던스 값이 큰 것으로 이해될 수 있다.
본 실험례의 결과로, 본 실시예에 따른 자극 전극(210, 213)은 원형의 패드일 경우 최소 8cm 이상의 직경으로 형성하고, 직사각형의 패드일 경우, 대각선의 길이가 최소 10cm 이상으로 형성하며, 최대직경 및 최대길이는 전도성 겔의 효과적인 표면저항 저감 정도에 따라 변경될 수 있다. 최소 8cm이상의 전극 직경이 형성될 경우, 30℃ 이상의 온도 상승이 발생될 수 있으며, 따라서 이 경우 고주파의 연속적인 출력 구간이 5분을 넘지 않도록 설정한다. 보다 바람직하게, 자극 전극(210, 213)은 직사각형의 패드로, 대각선 길이가 최소 10cm 이상으로 형성될 수 있으며, 이 경우에는 10cm의 침투깊이에도 30℃가 넘어가는 온도상승이 발생되지 않아 5분 이상의 연속적인 고주파 출력이 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극 패드(210, 213)를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 전극 패드(210, 213)는 스냅 버튼(215), 카본 패드(217) 및 전도성 겔(219)을 포함할 수 있다.
카본 패드(217)는 제어 기판(70)으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가된다. 카본 패드(217)는 카본과 금속 분말을 혼합한 도전성 폴리머 또는 실리콘, 게르마늄, 알루미늄, 티타늄 및 지르코늄 중 적어도 하나를 배합한 전도성 고무의 소재로 제공될 수 있다.
카본 패드(217)는 은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 전극으로 제공됨이 바람직하다. 은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 카본 패드(217)는 고주파 전극으로 사용될 경우, 전극-피부 접촉 임피던스를 효과적으로 낮출 수 있다. 또한, 은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 카본 패드(217)는 우수한 전도성으로 인해 높은 정밀도와 은 특성으로 인한 전기적 노이즈가 저감되어 안정된 분극전위를 갖는다.
스냅 버튼(215(a))은 카본 패드(217)에 부설되어 카본 패드(217)로 고주파 및/또는 중주파를 출력한다. 전극 패드(210, 213)는 스냅 버튼(215)을 통해 자극부(10)에 탈착되어 교체 가능하도록 제공된다.
전도성 겔(219)은 카본 패드(217) 하면에 코팅된다.
전도성 겔(219)은 비영구적 접착 특성 및 높은 수분 함량을 가지며, 이온전도성 물질로 처리되어 전도성을 개선시키는 능력이 있어 피부에 전극을 부착시키는데 이용된다. 고성능의 전도성 겔(219)은 전도력 뿐만 아니라, 환자 몸의 흔들림과 미세한 떨림에 의해 발생될 수 있는 노이즈를 감소하고자 소정의 점착력이 있어야 하며, 피부의 부작용을 유발하지 않아야 하고, 건습 피부나 여드름 등의 저항 임피던스를 균일하게 저감시켜야 한다.
전도성 겔(219)은 아크릴산 3-설포프로필 염 형태의 음이온을 포함한 단량체; 폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함한 가교제; 및 염화 칼륨을 포함한 전해질;로 구성된 고주파용 하이드로 겔로 제공될 수 있다.
아크릴산 3-설포프로필 염은 하이드로겔의 구조를 형성하는 주쇄가 될 수 있다. 아크릴산 3-설포프로필 염의 함량은 20 중량% 내지 30 중량%으로 형성될 수 있다. 아크릴산 3-설포프로필 염의 함량 중량이 20 중량% 미만일 경우 습윤제의 함량이 증가되어 하이드로겔이 무르게 될 수 있고, 30 중량% 이상일 경우 부산물인 염화칼륨이 석출될 우려가 있다.
폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함한 가교제는 3차원적 그물 구조형성을 위한 중합체로, 겔화의 진행을 위한 구성이다. 본 실시예로 가교제의 함량은 0.05 중량% 내지 0.1 중량%의 범위로 형성될 수 있다. 전해질은 전도성 겔(219)의 전기적 저항을 감소시키고 전도성을 향상시킬 수 있다.
전도성 겔(219)은 전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm로 설계됨이 바람직하다. 본 실시예에서, 전도성 겔(219)의 전술한 전도도의 측정 기준은 다음과 같다. 실험 환경으로 6mm의 전극 길이와 전극의 두께가 1mm, 전극간 거리를 4mm로 세팅하였다. 전극 사이에 배치된 전도성 겔은 2mm의 높이를 갖는다. 인가한 전압 범위는 550~600V로 형성하였다.
전도성 겔(219)은 적용되는 전극에 따라 전도도가 상이하게 설정된다. 예를 들어, ECG인 재세동을 위한 전도성 겔은 본 실험환경에서 전도성이 10mS/cm보다 큰 높은 전도도를 갖는다. 반면 초음파 검사를 위한 전도성 겔은 전기 전도도가 높지 않으며 본 실험환경에서 전도율이 5mS/cm보다 낮은 수준이다.
실험례2. 고주파용 전도성 겔의 전도도 설정
본 실시예에 따른 전극 패드(210, 213)에 적합한 고주파용 겔을 선정하기 위해 사용한 상업용 겔의 목록과 전도성의 범위는 다음과 같다.
| 모델 | 공급사 | 전도도(mS/cm) | 이상반응 |
| UltraBio Sterile | Sonotech | 0.002 | 겔 손상 |
| Signal Gel | Parker lab | 43 | 화상 |
| Eko-Gel | Ca.MI,NA | 1.7 | 스파크 |
| Redux Gel | Parker lab | 40 | 화상 |
ECG 또는 초음파에 사용되는 상업용 전도성 겔의 4종으로 주파수 500kHz의 고주파를 5분간 돼지고기에 조사하였으며, 돼지고기 표면에서의 이상반응을 측정하였다. 4종의 겔 중에는 스펙상 고주파의 사용이 가능한 것도 존재하였으나, 실험시 모두 이상반응이 관찰되었다.
그 밖에 상업용 겔의 다양한 전도도 범위로 실험을 수행하고자 하였으나, ECG 젤 제조업체의 대부분은 젤의 전기 전도도에 대한 데이터를 제공하지 않았으며, 초음파용 젤 또한 전도도 관련 공개된 데이터나 문헌이 존재하지 않았다. 이에, 현재 상업용 젤의 전기 전도도 범위로는 고주파 자극 패드로의 전용이 어려운 것을 확인하였다.
| 모델 | 전도도(mS/cm) | 이상반응 |
| 폴리우레탄 접착제 | 4.3 | 젤 손상 |
| 7 | 이상없음 | |
| 13.4 | 젤 손상 | |
| 25.9 | 젤 손상 |
추가적인 실험으로 전기 전도성 접착제 중 폴리우레탄 접착제를 구매하여 은의 충진량을 모두 다르게 설정하였다. 은의 충진량에 따라 접착제의 전도도가 다르게 나타났으며, 그 중 4mS/cm 내지 25.9mS/cm 범위의 전도도를 나타낸 폴리우레탄 접착제를 대상으로 주파수 500kHz의 고주파를 5분간 출력하였다. 실험결과, 공통적으로 돼지고기가 타게 되는 과격한 화상은 표면에 나타나지 않았으나, 젤이 딱딱하게 경화되어 점착력이 떨어지거나, 부분적으로 파손되는 손상이 발생되었다. 그 중, 폴리우레탄 접착제의 전도도 범위로 7mS/cm의 경우 외관상 크게 젤이 손상되지 않아 고주파 전극의 전도성 겔의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 실시예에 따른 전도성 겔(219)은 전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm로 설정되며, 이를 위한 전도성 필러의 종류 및 함량은 제한하지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자극부(10)의 분해 단면을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 자극부(10)는 패드를 수용하기 위한 패드 홈이 상하좌우의 4방향으로 형성될 수 있다. 패드 홈에는 스냅 버튼(215(b))이 고정 부착되고, 스냅 버튼(215(b))으로 제어 기판(70)의 전력이 전달될 수 있다. 제어 기판(70)은 축 방향이 서로 다른 전극 패드(21)를 한 쌍으로 하여 서로 다른 극성을 인가한다.
전극 패드(21)는 스냅 버튼(215(a))을 통해 자극부(10)에 탈착 가능하게 마련된다. 본 실시예에 따른 전극 패드(21)는 소모품으로 교체 가능하게 제공된다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 고주파 지방분해 기기
10: 자극부
21: 전극 패드부
210: 자극 전극 패드
213: 접지 전극 패드
215: 스냅 버튼
217: 카본 패드
219: 전도성 겔
30: 벨트 밴드
50: 파워 서플라이
70: 제어 기판
10: 자극부
21: 전극 패드부
210: 자극 전극 패드
213: 접지 전극 패드
215: 스냅 버튼
217: 카본 패드
219: 전도성 겔
30: 벨트 밴드
50: 파워 서플라이
70: 제어 기판
Claims (9)
- 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기에 있어서,
벨트 밴드를 사용자의 복부에 위치되어, 사용자의 피부에 점착되어 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하는 전극 패드부가 마련되는 자극부;
하기의 전극 패드부의 자극 파형을 제어하는 제어 기판; 및
플렉서블하고, 상기 자극부의 제1 축상에 수용되어 제1 극성이 인가되는 자극 전극 패드와 상기 자극부의 제2 축상에 수용되어 제2 극성이 인가되는 접지 전극 패드로 구성되는 전극 패드부;를 포함하고,
상기 제1 축상은 사용자의 복부 정중면(median plane)이고, 상기 제2 축상은 사용자의 복부 수평면(transverse plane)이며, 상기 접지 전극 패드는 상기 제2 축상에서 사용자의 복부 중앙으로부터 이격된 복부 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어 기판은,
상기 자극부의 중앙에 수용되고, 자극 파형으로 고주파 또는 중주파를 교번적으로 출력하되,
고주파를 소정의 시간동안 출력한 후, 중주파를 소정의 시간동안 출력하여 고주파가 설정된 시간을 초과하여 연속적으로 출력되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 자극 전극 패드와 상기 접지 전극 패드는,
상기 제어 기판으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가되는 카본 패드; 및
상기 카본 패드 하면에 코팅된 점착성의 전도성 겔;을 포함하여,
플렉서블한 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 3 항에 있어서,
상기 카본 패드는,
카본과 금속 분말을 혼합한 도전성 폴리머 또는 실리콘, 게르마늄, 알루미늄, 티타늄 및 지르코늄 중 적어도 하나를 배합한 전도성 고무의 소재로 제공되는 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 3 항에 있어서,
상기 전도성 겔은,
아크릴산 3-설포프로필 염 형태의 음이온을 포함한 단량체;
폴리 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함한 가교제; 및
염화 칼륨을 포함한 전해질;로 구성된 고주파용 하이드로 겔인 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 3 항에 있어서,
상기 카본 패드는,
은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 전극인 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 3 항에 있어서,
상기 전도성 겔은,
전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm 인 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 자극부는,
상기 전극 패드부가 마련되는 영역에 상기 제어 기판으로부터 고주파 및/또는 중주파가 인가되는 전달 수단으로 스냅 버튼이 구비되고,
상기 자극 전극 패드와 상기 접지 전극 패드는,
상기 스냅 버튼이 카본 패드에 부설되어 상기 카본 패드로 고주파 및/또는 중주파를 출력하고,
상기 스냅 버튼을 통해 상기 자극부에 탈착되어 교체 가능한 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
- 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기에 있어서,
벨트 밴드를 사용자의 복부에 위치되어, 사용자의 피부에 점착되어 고주파 및/또는 중주파의 자극을 출력하는 전극 패드가 마련되는 자극부;
하기의 전극 패드부의 자극 파형을 제어하는 제어 기판; 및
플렉서블하고, 상기 자극부에 마련되어 사용자의 복부에 점착되는 하나 이상의 전극 패드;를 포함하고,
상기 전극 패드는,
은/염화은(Ag+/Ag+Cl-) 파우더가 첨가된 카본 패드와, 전도도의 범위가 5mS/cm 내지 10mS/cm로 형성된 전도성 겔로 구성되어,
플렉서블한 패드형 전극으로 고주파의 심부열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 고주파 지방분해 기기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210168202A KR20230080754A (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 플렉서블한 패드전극을 이용한 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210168202A KR20230080754A (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 플렉서블한 패드전극을 이용한 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230080754A true KR20230080754A (ko) | 2023-06-07 |
Family
ID=86761985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210168202A KR20230080754A (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 플렉서블한 패드전극을 이용한 벨트 타입의 고주파 지방분해 기기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230080754A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470377B1 (ko) | 2014-06-02 | 2014-12-08 | 강태석 | 고주파 마사지 장치 |
-
2021
- 2021-11-30 KR KR1020210168202A patent/KR20230080754A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470377B1 (ko) | 2014-06-02 | 2014-12-08 | 강태석 | 고주파 마사지 장치 |
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