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KR102000971B1 - 체외 치료기 - Google Patents

체외 치료기 Download PDF

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KR102000971B1
KR102000971B1 KR1020180008622A KR20180008622A KR102000971B1 KR 102000971 B1 KR102000971 B1 KR 102000971B1 KR 1020180008622 A KR1020180008622 A KR 1020180008622A KR 20180008622 A KR20180008622 A KR 20180008622A KR 102000971 B1 KR102000971 B1 KR 102000971B1
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KR
South Korea
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electromagnetic field
diaphragm
refrigerant
shock wave
field generating
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KR1020180008622A
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주규태
정성태
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주식회사 리메드
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
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    • A61B2017/2253—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves characterised by coupling elements between the apparatus, e.g. shock wave apparatus or locating means, and the patient, e.g. details of bags, pressure control of bag on patient using a coupling gel or liquid

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Abstract

본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따라, 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성하여 초점 영역에 조사하는 오목한 형상의 진동판; 상기 진동판 후면에 인접하게 배치되어 전자기장을 생성하여 진동판을 진동시키는 오목한 형상의 전자기장 발생부; 및 상기 진동판 및 상기 전자기장 발생부를 고정시키는 하우징; 을 포함하는 체외 치료기를 제공할 수 있다.

Description

체외 치료기{DEVICE FOR EXTRACORPOREAL THERAPY}
본 발명은 체외 치료기에 관한 것으로, 구체적으로 체외 충격파 치료(ESWT)에 관한 장치에 대한 것이다.
충격파(shockwave)는 다양한 방법으로 매우 짧은 시간 동안에 강한 압력을 가진 파형을 만들고, 이를 이용해 손상된 조직에 자극을 가해 치료 효과를 유발하게 된다.
체외 충격파 치료(Extracorporeal Shock Wave Therapy, ESWT)는 발생 원리에 따라 크게는 집중형(focus type)과 방사형(radial type)으로 나뉜다.
집중형은 집진판을 통해 충격파를 한 지점으로 모으는 방식이고, 방사형은 진자 등을 이용해 공기를 압축해 충격파를 발생하는 방식으로, 공압형(pneumatic type)이라고도 한다. 집중형은 한 지점으로 충격파를 모아서 자극을 가하기 때문에 강한 충격파를 생성할 수 있고, 방사형은 충격파 발생 부위로부터 방사형으로 퍼져 나가는 형태이므로 거리가 멀어짐에 따라 충격파의 강도가 점차 약해지는 특성이 있다.
집중형은 충격파를 발생시키는 방식에 따라 전기수력식(electrohydraulic), 전기자기식(electromagnetic), 압전식(piezoelectric)으로 구분될 수 있다. 그 중 전기자기식이 가장 안정적으로 일정한 충격파를 발생시킬 수 있어 연구에 많이 사용되며, 임상 효과도 좋은 것으로 알려져 있다.
전기수력식은 전기 스파크를 일으켜 발생시킨 파를 집진판에서 반사시켜 한 지점에 모으는 방식이다. 전기자기식은 자기장에 의해 생성된 충격파를 한 지점으로 모아서 치료하는 방식이다. 그리고, 압전식은 작은 크기의 입전소자에서 발생된 충격파를 한 지점에 모아서 치료하는 방식이다.
집중형은 기기마다 초점거리가 일정하게 고정돼 있기 때문에 병변의 깊이에 따라 패드의 두께를 조절하며 치료해야 하는 불편함이 있다. 또한 충격파의 특성상 날카롭고 강한 자극으로 인해 환자가 통증과 불편함을 느낄 수 있다.
방사형은 진자 등으로 공기를 압축해 충격파를 만들기 때문에 집중형에 비해 충격파의 강도가 낮아 깊은 병변까지 충격파를 보낼 수 없어 치료 부위가 제한되는 단점이 있다. 집중형의 치료 효과는 주로 세포 수준에서 나타나고, 방사형은 조직 수준에서 나타난다.
본 개시 내용은, 체외 치료기를 이용하여 환자의 환부에 충격파를 조사하여 치료 및 시술을 하는 장치에 관한 기술적 특징을 제시하고자 한다.
본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따라, 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성하여 초점 영역에 조사하는 오목한 형상의 진동판; 상기 진동판 후면에 인접하게 배치되어 전자기장을 생성하여 진동판을 진동시키는 오목한 형상의 전자기장 발생부; 및 상기 진동판 및 상기 전자기장 발생부를 고정시키는 하우징; 을 포함하는 체외 치료기를 제공할 수 있다.
본 개시 내용은, 체외 충격파 치료에 이용할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 진동판, 전자기장 발생부, 기둥부, 냉각부가 결합된 상태의 일부 절개 사시도이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 “체외 치료기”는 충격기(1000), 연결부(1100), 외부기(1200)를 포함하여 지칭될 수 있으나, 편의에 따라 충격기(1000)만을 지칭하는 용어로도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기(2000)의 사시도이다.
본 발명은 환부에 충격파 에너지를 전달하여 환부 치료에 효과적으로 이용될 수 있는 체외 치료기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 파장을 가지는 안정적인 충격파 에너지를 발생시킬 수 있는 체외 충격파 치료(Extracorporeal Shock Wave Therapy, ESWT)에 사용되는 장치에 관한 것이다.
체외 충격파 치료 방법은 초기에는 충격파의 효과가 단순한 기계적 자극에 의한 것으로 생각되어 주로 쇄석술(lithotripsy)에 사용되었다. 그러나 시간이 경과함에 따라 여러 연구를 통해 세포 수준에서 cytokine의 발현 증가 및 줄기 세포 주입 효과와 항박테리아 효과가 보고되었고, 이에 다양한 영역으로 그 사용이 확장되고 있다.
일반적으로 체외 충격파 치료법은, 근골격계의 퇴행성 병변, 인대의 파열, 관절 주위에 생긴 석회 생성 등과 같은 통증을 느끼는 시술 부위에 체외 치료기를 접촉시켜 반복적으로 충격파를 체내로 전달함에 따라, 병변 부위에 일시적인 미세 손상을 일으켜 신행 혈관의 생성을 유도하고 혈류공급을 증가시킴으로써 병변 조직의 치유를 촉진시키는 치료법이다.
현재 세계적으로 사용되는 체외 충격파 치료기는 에너지 출력 방식에 따라 전기 수력식(electro hydraulic), 전자기식(electromagnetic), 압전소자식(piezoelectric) 으로 나뉘어 진다.
전기 수력식은 고 에너지 타입으로 분류되며, 물이 채워진 용기 내에서 전극의 방전에 의해 에너지를 얻는 방식이다. 전자기식은 오디오의 스피커 같이 코일을 통해 에너지를 얻는 방식이다. 압전소자식은 압전소자들을 전기적으로 자극하여 압전소자의 진동으로 에너지를 얻는 방식이다. 압전소자식과 전자기식은 저 에너지 방식으로 시술시 환자가 느끼는 통증이 비교적 적은 방식으로 알려져 있다.
전기수력식 체외 충격기는 일반적으로 반구형의 반사판를 구비하며, 그 반사판에는 실제로 파장을 발생시키기 위한 전극이 설치된다. 이 전극에는 전기를 공급하기 위한 전원공급장치가 연결된다. 이와 같은 구성에 따라, 물속에 배치되는 전극의 양단은 전압이 인가되면 스파크 방전을 일으킨다. 스파크 방전이 발생되면, 물 속에 압력파가 발생되어 구형의 파원이 형성된다. 이와 같은 파원은 구형으로 퍼져 나가면서 그 일부가 반사판에서 반사되거나 또는 직접 초점 영역으로 집중되어 충격파를 생성한다. 생성된 충격파는 치료기를 환자가 원하는 환부로 향하게 하여 초점 영역에 조사됨으로써 치료 또는 시술에 이용될 수 있다.
다른 하나의 방식인 전자기식 체외 충격파 치료기는 일반적으로 원형의 강한 세라믹으로 형성되며 전기코일을 구비한 원형의 지지체, 절연포일, 금속 멤브레인, 집속 렌즈 등으로 구성된다. 전기코일은 전력을 공급하는 장치에 연결된다. 이 같은 구성에 따라, 전력을 공급하는 장치에 의해 약 10 내지 20kA의 전류가 인가되면 렌쯔의 법칙에 의해 전기코일과 금속 멤브레인 사이에 전자기력, 즉 반발력이 발생되어 금속 멤브레인이 진동하게 된다. 금속 멤브레인의 진동은 주변의 유체에 금속 멤브레인 형태에 따른 충격파를 생성한다. 생성된 충격파는 집속렌즈에 의해 초점 영역에 집중되어 치료 및 시술에 사용될 수 있다.
또 다른 하나의 방식으로 압전소자식 체외 충격파 치료기는 일반적으로 구형 집속판과 펄스 전원 공급장치로 구성된다. 집속판의 곡면에는 다수의 압전소자가 부착되며 펄스 전원 공급장치를 통해 다수의 압전소자에 순간적으로 전원을 공급하면 각각의 압전소자에서 짧은 펄스 압력파가 발생하게 되며, 이를 이용해 치료하거나 시술할 수 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 체외 충격파 치료기는 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 전기 수력식의 경우 체외 충격파 치료기에서 충격파원으로 사용하는 스파크 발생이 본질적으로 불안정하여 동일한 설정범위에서도 충격파의 특성이 50% 이상 변화된다. 전자기식 체외 충격파 치료기와 압전소자식 체외 충격파 치료기의 경우에도, 생성된 충격파의 특성이 약 5% 범위에서 변하게 되어 균일한 충격파를 제공할 수 없다는 점에서 안정성 및 신뢰성이 문제될 수 있다.
그리고, 전기수력식 체외 충격파 치료기는 펄스 전원 에너지가 매우 좁은 범위에서 충격파원으로 이용가능한 스파크가 발생하여 그 사용이 제한적이다. 전자기식 체외 충격파 치료기는 금속 멤브레인의 특성 및 고정 방법에 따라 크게 달라질 수 있으며, 압전소자식 충격파 치료기는 펄스 전원 에너지의 변화의 폭이 크지만 고출력에서는 포화현상 및 압전소자가 손상되는 문제점이 있다.
또한, 전기수력식 체외 충격파 치료기는 약 100데시벨 이상의 소음을 발생시켜 시술시 귀마개와 같은 별도의 장비를 착용해야 하는 불편함이 있고, 압전소자식 체외 충격파 치료기는 소음은 적지만 상대적으로 단위 크기당 충격파 발생 출력이 낮아 대형으로 제조되어야만 하는 문제점이 있다.
더욱이, 전기수력식 체외 충격파 치료기는 약 2,000회 정도 충격파를 발생하면 전극이 마모되어 교체해야 한다. 전자기식 체외 충격파 치료기는 약 수만 번 정도의 충격파를 발생시키는 경우에 금속 멤브레인이 손상되거나 파열될 수 있다. 압전소자식 체외 충격파 치료기는 높은 에너지 펄스 파워에 의해 압전소자가 손상되거나 파열되는 문제점이 있다.
종래의 전자기식 체외 충격파 치료기는 전자기장(electromagnetic)을 발생시키는 원통형 멤브레인(membrane)이 내부 중앙부에 형성되어 펄스 파워에 의해 생성된 전자기장에 의해 진동하여 충격파를 생성하는 구성을 가진다. 생성된 충격파는 원통형 멤브레인을 둘러싸는 파라볼릭 리플렉터(parabolic reflector)에 반사되어 초점 부위에 집속하거나 집속 렌즈를 투과하면서 집속되는 방식으로 환부에 조사되어 치료 또는 시술에 사용된다. 종래의 방식에 따르면, 충격파가 반사되거나 여러 매질을 통과하면서 점점 감쇠되어 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 따라서 종래의 전자기식 충격파 치료기는 효율이 매우 낮은 시스템으로, 공급되는 에너지에 비해 충격파로 전환되는 에너지가 극히 낮다. 또한 여러 번 굴절되면서 초점 영역이 정확하지 않아 신뢰성이 적었다. 최근에 테이퍼 형상을 가지는 원통형 충격파 치료기도 연구 되었으나, 종래의 방식에 크게 벗어나지는 못하고 있다.
본 발명은 종래의 ESWT의 문제점을 해결하면서 효율적인 충격파 치료 방법을 제공하기 위한 체외 치료기(2000)이다. 본 발명의 체외 치료기(2000)는 충격기(1000)와 외부기(1200), 그리고 충격기(1000)와 외부기(1200) 간에 신호 및 전력, 냉매 등이 공급되도록 하는 연결부(1100)를 포함할 수 있다. 구체적으로 체외 충격기는(1000)는 진동판(210) 및 전자기장 발생부(220)를 포함할 수 있다. 상기 진동판(210) 및 전자기장 발생부(220)는 서로 유사한 오목한 형태로 형성될 수 있고, 또 포개지듯 배치될 수 있다. 이러한 기술적 특징은 체외 치료기(2000)의 구조를 단순하게 할 수 있어 제조를 용이하게 하고, 에너지 효율의 향상도 가져올 수 있다.
다만 이러한 구성은 사용방법 및 제조방식 등에 따라 일부 변경될 수 있으며, 일부 구성요소는 다른 구성요소와 치환되거나 생략될 수도 있다. 예를 들어, 외부기(1200)는 충격기(1000)에 포함될 수 있고, 이 경우에 연결부(1100)는 생략될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 진동판(210), 전자기장 발생부(220), 하우징(230), 냉각부(240), 겔 패드(250), 전원부(310), 냉매 공급부(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성하여 초점 영역에 조사하는 오목한 형상의 진동판(210)을 포함할 수 있다. 또한 체외 치료기(2000)는 진동판(210) 후면에 인접하게 배치되어 전자기장을 생성하여 진동판을 진동시키는 전자기장 발생부(220)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 진동판(210)은 얇은 오목한 판형일 수 있다. 진동판(210)은 예를 들어 수지나 종이, 금속 등의 탄성 재료로 이루어질 수 있다. 진동판(210)은 열에 대한 내구성이 강하고 지속적으로 가해지는 충격을 견딜 수 있는 금속으로 이루어질 수 있다. 진동판(210)은 반구형으로 형성되어 진동판의 테두리가 하우징(230)에 접하여 지지되도록 고정될 수 있다. 도시되지 않았으나, 진동판(210)이 하우징(230)에 의해 지지되는 경우에, 진동판(210)의 진동이 하우징(230)에 전달되는 것을 방지하기 위해서, 진동판의 테두리에 실리콘이나 고무 등 탄성력이 높은 부재가 고정을 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 진동판(210)은 내부 중앙부에 홀을 포함할 수 있고, 임의의 지지대(예를 들어, 기둥부)가 상기 홀을 관통하여 진동판을 하우징(230)에 고정하도록 사용될 수 있다.
진동판(210)의 오목한 형태는 구체적으로 안테나와 같은 포물선 형태일 수 있다. 종래의 전자기식 체외 충격파 치료기가 진동판에 생성된 충격파를 집속하기 위해서 반사판이나 렌즈를 사용하던 것과 달리, 본 발명의 진동판은 직접 생성한 충격파를 기하학적으로 일정한 지점(이하, 초점 영역)으로 집속할 수 있다. 따라서 충격파가 여러 매질을 거침으로써 변형 또는 손실되는 것이 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전자기장 발생부(220)는 진동판(210)의 후면에 인접하게 배치될 수 있다. 또한 전자기장 발생부(220)는 진동판(210)과 유사하게 오목한 형태로 형성될 수 있다. 전자기장 발생부(22)의 오목한 형태는 구체적으로 안테나와 같은 포물선 형태일 수 있다. 전자기장 발생부(220)는 진동판(210)을 감싸면서 포개지는 형태로 배치될 수 있고, 이와 같이 전자기장 발생부(220)와 진동판이 유사한 형태로 인접하게 배치되는 구성은 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 과정에서 에너지가 감쇠되는 것을 감소할 수 있다. 또한 진동판(210)과 전자기장 발생부(220)의 형태가 유사함은 산란되거나 굴절되는 에너지를 최대한 줄여 에너지 효율을 높힐 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전자기장 발생부(220)는 적어도 하나의 전자석을 포함할 수 있다. 전자석은 구체적으로 전기 코일, 절연체, 전원부(310)로부터 전력을 공급받을 수 있는 전극들을 포함할 수 있다. 또한 전자석은 전자기장 발생부(220)의 내부로 유입되는 냉매에 의해 고장이 발생하는 것을 방지 위해 방수 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전자기장 발생부(220)는 전원부(310)로부터 전력을 공급받아 전기 코일에 임펄스 전류가 흐르도록 할 수 있다. 전기 코일에 의해 야기되는 전자기장은 전자기장 발생부(220)에 인접한 진동판(210)을 미세하게 진동시킬 수 있다. 이 진동은 진동판(210)의 오목한 형태에 따라 방사되는 충격파원이 되며, 따라서 생성된 충격파는 진동판의 오목한 형태에 의해 기하학적으로 일정한 영역(즉, 초점 영역)에 집속되게 된다. 이렇게 집속된 충격파는 환자의 환부에 조사되어 치료 또는 시술에 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 진동판(210)은 오목한 형상으로 제조되어 렌즈와 진동막의 역할을 동시에 할 수 있다. 이러한 구성은 에너지가 여러 매질을 통과하면서 감쇠되는 것을 방지하는 효과를 가져올 수 있다. 또한 오목한 형상의 진동판(210)은 제조가 용이하여 단가를 줄일 수 있어 경제적으로도 이점이 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명의 체외 치료기(2000)는 에너지 효율이 높아 비교적 저전압을 이용하여 충격파를 생성할 수 있고, 따라서 소모품이 없고 항상 재사용이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전자기장 발생부(220)는 진동판 후면에 인접하는 오목한 형상의 하나의 전자석을 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 전자기장 발생부(220)는 진동판 후면에 인접하여 사전 결정된 패턴으로 배치되는 복수의 전자석을 포함할 수 있다. 여기서 사전 결정된 패턴은 방사형일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
자세히 설명하면, 전자기장 발생부(220)는 오목한 형상의 하나의 전자석을 포함할 수 있으며, 하나의 전자석은 진동판과 유사한 오목한 형상으로 제조될 수 있다. 체외 치료기(2000)가 하나의 전자석을 포함하는 전자기장 발생부(220)를 사용하는 경우에, 체외 치료기의 구조가 단순해져 전선의 배치와 전자기장 발생부(220)의 고정에 유리할 수 있다. 또 다른 실시예로, 전자기장 발생부(220)는 사전 결정된 패턴으로 배치되는 복수의 전자석을 포함할 수 있다. 체외 치료기(2000)가 복수의 전자석을 포함하는 전자기장 발생부(220)를 사용하는 경우에는 여러 개의 전자석을 이용하여 충격파의 강도를 보다 높게 하거나 초점 영역의 세밀한 세팅을 할 수 있다. 복수의 전자석이 사용되는 경우에도, 본 발명의 기술적 특징인 진동판이 렌즈의 역할과 진동막의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 사전 결정된 패턴이 방사형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 진동판(210) 및 전자기장 발생부(220)를 고정시키는 하우징(230)을 포함할 수 있다.
자세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 하우징(230)은 몸체부(233)를 포함할 수 있다. 몸체부(233)는 체외 치료기(2000)에 포함되는 컴포넌트들을 수용하기 위한 넓은 면적을 가질 수 있고, 사용자의 용이한 사용을 돕기 위한 손잡이를 포함할 수 있다. 하우징(23)은 커버부(231)를 포함할 수 있고, 커버부(232)는 몸체부와 맞물려 겔 패드(250)를 진동판(210)의 전면(즉 몸체부(233)의 내부)에 고정시킬 수 있다. 또한 하우징(230)은 기둥부(232)를 포함할 수 있다. 기둥부(232)는 볼트 형상을 가지며, 전자기장 발생부(220)와 냉각부(240)의 중앙을 관통하여 상기 전자기장 발생부(220) 및 냉각부(240)를 하우징(230) 내부에 고정시킬 수 있다. 또한 기둥부(232)는 내부가 뚫려있어 냉매, 전력, 전기신호 등을 전달하는 통로를 제공할 수 있다. 다만 하우징(230)의 형상은 다양한 실시예에 따라 얼마든지 변형 가능할 수 있다.
하우징(110)은 충격기(1000)를 구성하는 컴포넌트들을 수용할 수 있도록 일정 수용 공간이 형성될 수 있다. 또한, 상기 수용 공간에는 컴포넌트들의 동작이 가능하도록 하는 이동 공간 또한 포함될 수 있다. 예를 들어, 기둥부(232)는 내부에 공간을 형성하여 냉매나 전원선을 통과시킬 수 있다. 또한 기둥부(232)는 냉매가 순환하도록 하는 주입부(243) 및 배출부(242)가 냉매 공급관 및 냉매 회수관에 각각 연결될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(230)은 일체로 구성될 수도 있다. 또한 하우징(230)은 내부에 수용된 컴포넌트들의 파손에 의한 교체나 수리의 용이함을 위해 쉽게 분리될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(230)은 적어도 하나 이상의 하우징 컴포넌트(231, 232 및 233)로 나누어져 결합 및/또는 분리될 수 있다.
추가적으로, 체외 치료기(2000)는 하우징 컴포넌트(231, 232 및 233)들의 결합 및/또는 분리를 용이하게 하기 위한 체결부(미도시)를 가질 수 있다. 상기 체결부는, 원터치 체결 방식, 원푸시 체결 방식, 끼움 체결 방식, 회전 체결 방식, 스냅 체결 방식, 슬라이드 체결 방식 및 나사 체결 방식 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.
도시되지 않았지만, 하우징(230)은 일측면을 중심으로 피봇(pivot)형식으로 개폐될 수도 있다. 이를 통해 체외 치료기(2000)의 컴포넌트들을 용이하게 교체 및/또는 수리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(230)은 예를 들어, 플라스틱, 강철, 알루미늄, 유리섬유, 카본, 섬유 강화플라스틱(FRP) 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하우징(230)은 절연성 물질로 코팅될 수도 있다.
하우징(230)의 일측면에는 탄성부재가 부착될 수 있다. 이러한 탄성부재는 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 고무 및/또는 실리콘을 포함할 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하우징(230)의 몸체부(233)에 포함되는 손잡이부는 실리콘 부재 등을 더 포함할 수 있다. 이로써 체외 치료기(2000)는 사용할 때 그립감을 향상시키고 사용자의 손에서 미끄러짐을 방지할 수도 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따라 하우징(230)의 외면은 하우징(230)의 내면과 동일한 부재로 이루어질 수 있다. 또는 하우징(230)의 외면은 하우징(230)의 내면과 상이한 부재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하우징(230)의 내면을 구성하는 소재는 탄성부재로, 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 고무 또는 실리콘 등과 같은 탄성을 가진 합성수지 등이 선택될 수 있다. 나아가, 하우징(230)의 외면을 구성하는 소재는 플라스틱 재질과 같은 경화성 부재 또는 가소성 부재로 이루어질 수 있다. 전술한 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시일 뿐이며, 다양한 소재들로 하우징(230)의 외면 및/또는 내면이 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 냉매를 주입하여 전자기장 발생부 주위를 순환하도록 하는 냉각부(240)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 체외 치료기(2000)는 지속적인 전자기장의 생성과 진동판의 진동에 의한 열의 발생을 효율적으로 해결하기위해 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동판(210)과 냉각부(240)는 서로 맞물려 전자기장 발생부(220)가 내부에 위치하는 냉매 충진 공간(241)을 형성하며, 냉각부(240)는 냉매 충진 공간(241)에 냉매 공급부(320)에 의해 공급되는 냉매 물질을 주입하여 전자기장 발생부 주위를 순환하게 할 수 있다. 이 경우에 같이 전자기장 발생부(220)와 맞닿아 있는 진동판(210) 또한 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 진동판(210)과 냉각부를 맞물려 냉매 충진 공간을 형성하기 위해 다양한 체결부를 사용할 수 있으며, 수지나 실리콘 등 방수 처리에 용이한 부재들이 사용될 수도 있다.
자세히 설명하면, 냉각부(240)는 냉매가 상기 전자기장 발생부(220)에 포함되는 적어도 하나의 전자석 주변으로 공급되었다가 회수되도록 물의 흐름을 안내하는 주입부(243)와 배출부(242)를 포함할 수 있다. 또한 냉각부(240)는 냉매를 펌핑하도록 마련되는 펌핑수단(미도시)을 포함할 수 있다.
여기서 주입부(243)는 냉매를 전자기장 발생부(220) 주변으로 안내하였다가 다시 회수하도록 냉매의 흐름을 안내할 수 있다. 주입부(243)는 냉매를 펌핑 수단에 의해 하우징(230)의 기둥부(232)를 통과하여 전자기장 발생부(220) 주변에 주입되도록 할 수 있다. 냉매 공급관은 냉매 공급부로부터 냉매를 공급받아 주입부(243)에 공급할 수 있다. 냉매 공급관은 하우징(230)의 몸체부(233)와 기둥부(232)의 내부를 경유하여 주입부(243)에 연결될 수 있다. 이에 따라 하우징(230) 내부에는 전원부(310)로부터 전자기장 발생부에 전원을 공급하는 전원선과 냉매 공급관이 함께 배선될 수 있다.
그리고 냉매를 이용하여 전자기장 발생부(220) 주변을 냉각시키는 경우에, 몸체부를 포함하는 하우징(230) 전체를 냉각시킬 필요없이, 몸체부(233) 전면에 위치하는 전자기장 발생부(220)와 진동판(210)을 집중적으로 냉각시키는게 경제적이다. 따라서 주입부(243)는 펌핑수단과 함께 냉매 물질을 진동판과 전자기장 발생부(220) 주변을 순환하도록 할 수 있다. 주입부(243)를 통해 진동판(210)과 전자기장 발생부(220) 사이에 주입된 냉매물질은 전자기장 발생부를 따라 바깥쪽으로 돌아 전자기장 발생부(220) 후면에 배치된 배출부(242)로 배출될 수 있다. 배출된 냉매물질은 배출부(242)에 연결된 냉매 회수관을 통해 다시 냉매 공급부(320)로 회수될 수 있다. 배출부(242)는 복수일 수 있으며, 상대적으로 주입부(243)보다 바깥 쪽에 위치될 수 있다.
전원선, 냉매 공급관, 냉매 회수관 등이 통과되는 부위는 냉매가 공급된 상태에서 누수되지 않도록 실링처리되며, 냉매를 통과하여 전자기장 발생부(220) 내부로 연장되는 전원선 외면이나 하우징 내벽은 물의 침투를 방지하도록 방수 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 전자석 주위에 배치되어 냉매를 통과시키는 복수의 냉매 유도관을 포함하는 냉각부(240)를 더 포함할 수 있다.
자세히 설명하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의하면, 체외 치료기(200)는 냉매 물질이 주입되는 공간을 따로 형성하지 않고, 냉매가 통과되면서 열을 흡수하도록 하는 복수의 냉매 유도관을 전자석 주위에 배치되도록 구성될 수 있다. 냉매 유도관은 다양한 굵기와 형태로 형성될 수 있고, 냉각부(240)의 주입부(243) 및 배출부(242)를 통해 냉매 공급부에 연결될 수 있다. 냉매 유도관이 각 엘리멘트에 연결 또는 통과하는 부위는 누수를 막기위해 실링 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 상기 진동판 전면에 탈착가능하게 부착되어 충격파를 일정한 지점으로 모으는 겔 패드(Gel-pad), 전자기장 발생부에 전력을 공급하는 전원부(310), 냉각부에 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 더 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 겔 패드(250)는 진동파에 의해 생성된 충격파를 전파하는 매질을 포함할 수 있고, 충격기(1000) 내부에 고정되어 그 형태에 따라 충격파가 집속되는 초점 영역을 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 겔 패드의 후면부는 진동판에 밀착되게 맞물릴 수 있는 오목한 형태일 수 있으며, 전면부는 초점 영역의 조절이 가능하도록 다양한 형태를 가질 수 있다. 겔 패드는 하우징(230)의 커버부(231)에 의해 진동판(210)에 밀착되게 고정될 수 있으며, 따라서 진동판에 의해 생성된 충격파의 감쇠를 감소시킬 수 있다.
겔 패드(250)의 내부에 포함되는 충격파 전달 매질은 진동판(210)의 진동에 의해 발생되는 충격파를 전파시킬 수 있는 임의의 매질로서, 증류수, 오일 등의 충격파의 전달에 용이한 액체일 수 있다. 증류수나 오일 등을 포함하는 전달 매질은 감쇠계수가 매우 낮아 충격파의 감쇠가 거의 발생되지 않고 초점 영역까지 잘 집속될 수 있는 이점이 있다. 충격파 전달 매질로 고형체인 실리콘이나 콜라겐을 사용할 수도 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 겔 패드는 탈부착 가능한 형태가 아닌 진동판(210)과 커버부(231) 사이에 형성되는 공간에 충격파 전달 매질이 충진되는 구성으로 치환될 수 있다. 이 경우에 커버부는 중앙이 관통되지 않고, 충격파를 전달하면서 충진된 매질이 흘러 나오지 않게 하는 멤브레인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전원부(310)는 외부기(1200)에 포함될 수 있고, 전원선을 통해 냉매 공급관, 냉매 회수관 등과 같이 연결부(1100)를 통해 충격기에 연결될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 충격기(1000) 내부에 포함될 수도 있으며, 이 경우에 연결부(1100)는 생략될 수 있다.
전원부(310)는 도시되지 않은 일반적인 상업용 전원 공급 장치로부터 공급받은 전력을 충격파 발생에 적합하게 조절하여 전자기장 발생부(220)에 공급하는 구성을 포함할 수 있다. 또한 전원부(310)는 그외에도 체외 치료기(2000)의 다양한 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 냉매 공급부(320)는 외부기(1200)에 포함되어 냉매를 충격기(1000)에 공급하고 다시 회수 받을 수 있다. 따라서 냉매에 포함된 열은 외부로 배출될 수 있고, 전자기장 발생부(220)나 진동판(210) 등이 과열되는 것을 방지할 수 있다. 냉매 공급부(320)는 냉매 공급관 및 냉매 회수관을 통해 냉매가 충격기를 순환하도록 할 수 있다. 다만 이에 한정되지않고, 냉매 공급부(320)는 충격기(1000) 내부에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(330)는 외부기(1200)에 포함될 수 있다. 제어부(330)는 사용자의 입력을 받아 충격파의 강도 등을 조절할 수 있다. 제어부(330)는 도시하지 않았지만 각종 정보를 수집하여 디스플레이부에 제공할 수 있다. 또한 오류가 발생하여 체외 치료기에 과열이 발생하는 경우에 전원을 차단하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 진동판(210)과 전자기장 발생부(220) 등이 포함되는 충격기(1000)와 전원부(310)와 냉매 공급부(320) 등이 포함되는 외부기(1200)가 하나로 구성 되어 휴대할 수도 있는 일체형(도시하지 않음)과, 충격기(1000)와 외부기(1200)가 상호 분리된 상태에서 연결부(1100)를 통해 연결되는 분리형이 있을 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 체외 치료기(2000)는 다양한 형태로 제조될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3의 분해도이다.
본 발명의 일 실시예에서, 체외 치료기(2000)는 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성하여 초점 영역에 조사하는 오목한 형상의 진동판(210), 상기 진동판(210) 후면에 인접하게 포개지듯 배치되어 전자기장을 생성하여 상기 진동판(210)을 진동시키는 전자기장 발생부(220), 상기 진동판(210) 및 상기 전자기장 발생부(220)를 고정시키는 하우징을 포함할 수 있다. 여기서 전자기장 발생부(220)는 진동판(210) 후면에 인접하는 오목한 형상의 하나의 전자석일 수 있다. 또한 체외 치료기(2000)는 냉매를 주입하여 상기 전자기장 발생부(220) 주위를 순환하도록 하는 냉각부(240), 상기 진동판(210) 전면에 탈착가능하게 부착되어 충격파를 일정한 지점으로 모으는 겔 패드(250)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전자기장 발생부(220)는 진동판(210)의 후면에 포개지듯 배치되어 전자기장을 생성시키며, 진동판(210)은 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성한다. 진동판(210)은 오목한 형태로 형성될 수 있고, 오목한 형태는 구체적으로 안테나와 같이 포물선 형태일 수 있다. 따라서, 진동판에 의해 생성된 충격파는 바로 겔 패드(250)를 통해 전면으로 전달되어 초점 영역에 집속될 수 있다. 이러한 구성은 구조가 단순하면서 제조가 용이하고, 에너지가 반사나 여러 매질을 통과하면서 감쇠되지 않아 에너지 효율을 향상시키는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 냉각부(240)는 전자기장 발생부(220)의 후면에 배치될 수 있고, 진동판과 맞물려 냉매 충진 공간(241)을 형성할 수 있다. 냉각부(240)는 냉매 충진 공간에 냉매를 주입하여 진동판(210) 및 전자기장 발생부(220)에서 발생하는 열을 외부로 전달하는 구성을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 체외 치료기(2000)의 진동판(210), 전자기장 발생부(220), 기둥부(232), 냉각부(240)가 결합된 상태의 일부 절개 사시도이다.
본 발명의 체외 치료기(2000)는 지속적인 전자기장의 생성과 진동판의 진동에 의한 열의 발생을 효율적으로 해결하기위해 다음과 같은 구성을 포함한다. 도 5에서 도시하듯, 진동판(210)과 냉각부(240)는 서로 맞물려 전자기장 발생부(220)가 내부에 위치하는 냉매 충진 공간(241)을 형성할 수 있다. 냉각부(240)는 냉매 충진 공간(241)에 냉매 공급부(320)에 의해 공급되는 냉매 물질을 주입하여 전자기장 발생부 주위를 순환하게 할 수 있다. 이 경우에 같이 맞닿아 있는 진동판(210) 또한 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 진동판과 냉각부를 맞물려 냉매 충진 공간을 형성하기 위해 다양한 체결부를 사용할 수 있으며, 수지나 실리콘 등 방수 처리에 용이한 부재들이 사용될 수도 있다.
자세히 설명하면, 냉각부(240)는 냉매가 상기 전자기장 발생부(220)에 포함되는 적어도 하나의 전자석 주변으로 공급되었다가 회수되도록 물의 흐름을 안내하는 주입부(243)와 배출부(242)를 포함할 수 있다. 또한 냉각부(240)는 냉매를 펌핑하도록 마련되는 펌핑수단(미도시)을 포함할 수 있다.
여기서 주입부(243)는 냉매를 전자기장 발생부(220) 주변으로 안내하였다가 다시 회수하도록 냉매의 흐름을 안내할 수 있다. 주입부(243)는 냉매를 펌핑 수단에 의해 하우징(230)의 기둥부(232)를 통과하여 전자기장 발생부(220) 주변에 주입되도록 할 수 있다. 냉매 공급관은 냉매 공급부로부터 냉매를 공급받아 주입부(243)에 공급할 수 있다. 냉매 공급관은 하우징(230)의 몸체부(233)와 기둥부(232)의 내부를 경유하여 주입부(243)에 연결될 수 있다. 이에 따라 하우징(230) 내부에는 전원부(310)로부터 전자기장 발생부에 전원을 공급하는 전원선과 냉매 공급관이 함께 배선될 수 있다.
그리고 냉매를 이용하여 전자기장 발생부(220) 주변을 냉각시키는 경우에 몸체부를 포함하는 하우징(230) 전체를 냉각시킬 필요없이 몸체부(233) 전면에 위치하는 전자기장 발생부(220)와 진동판(210)을 집중적으로 냉각시키는게 경제적이다. 따라서 주입부(243)는 펌핑수단과 함께 냉매 물질을 진동판과 전자기장 발생부(220) 주변을 순환하도록 할 수 있다. 주입부(243)를 통해 진동판(210)과 전자기장 발생부(220) 사이에 주입된 냉매물질은 전자기장 발생부를 따라 바깥쪽으로 돌아 전자기장 발생부(220) 후면에 배치된 배출부(242)로 배출될 수 있다. 배출된 냉매물질은 배출부(242)에 연결된 냉매 회수관을 통해 다시 냉매 공급부(320)로 회수될 수 있다. 배출부(242)는 복수일 수 있으며, 상대적으로 주입부(243)보다 바깥 쪽에 위치될 수 있다.
전원선, 냉매 공급관, 냉매 회수관 등이 통과되는 부위는 냉매가 공급된 상태에서 누수되지 않도록 실링처리되며, 냉매를 통과하여 전자기장 발생부(220) 내부로 연장되는 전원선 외면이나 하우징 내벽은 물의 침투를 방지하도록 방수 처리될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 전자기장에 의해 야기되는 진동에 의해 충격파를 생성하여 초점 영역에 조사하는 오목한 형상의 진동판;
    상기 진동판 후면에 인접하게 배치되어 전자기장을 생성하여 상기 진동판을 진동시키는 오목한 형상의 전자기장 발생부; 및
    상기 진동판 및 상기 전자기장 발생부를 고정시키는 하우징;
    를 포함하는,
    체외 치료기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자기장 발생부는,
    상기 진동판 후면에 인접하는 오목한 형상의 하나의 전자석인,
    체외 치료기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자기장 발생부는,
    상기 진동판 후면에 인접하게 사전 결정된 패턴으로 배치되는 복수의 전자석인,
    체외 치료기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 체외 치료기는,
    냉매를 주입하여 상기 전자기장 발생부 주위를 순환하도록 하는 냉각부;
    를 더 포함하는,
    체외 치료기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체외 치료기는,
    전자석 주위에 배치되어 냉매를 통과시키는 복수의 냉매 유도관을 포함하는 냉각부;
    를 더 포함하는,
    체외 치료기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 체외 치료기는,
    상기 진동판 전면에 탈착가능하게 부착되어 충격파를 일정한 지점으로 모으는 겔 패드(Gel-pad);
    상기 전자기장 발생부에 전력을 공급하는 전원부; 및
    냉각부에 냉매를 공급하는 냉매 공급부;
    를 더 포함하는,
    체외 치료기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 겔 패드는,
    충격파의 전달에 용이한 매질을 내부에 포함하고,
    상기 매질은 증류수 및 오일 중 적어도 하나를 포함하는,
    체외 치료기.
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