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KR101808835B1 - 개선된 밀봉 특성을 갖는 고강도 집속 초음파 치료헤드 - Google Patents

개선된 밀봉 특성을 갖는 고강도 집속 초음파 치료헤드 Download PDF

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KR101808835B1
KR101808835B1 KR1020167001121A KR20167001121A KR101808835B1 KR 101808835 B1 KR101808835 B1 KR 101808835B1 KR 1020167001121 A KR1020167001121 A KR 1020167001121A KR 20167001121 A KR20167001121 A KR 20167001121A KR 101808835 B1 KR101808835 B1 KR 101808835B1
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KR
South Korea
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circumferential surface
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sealing
imaging transducer
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Inventor
박경모
손건호
Original Assignee
알피니언메디칼시스템 주식회사
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Publication date
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Abstract

개선된 밀봉 특성을 갖는 고강도 집속 초음파 치료헤드는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서와, 하우징과, 멤브레인, 및 멤브레인용 밀봉부를 포함한다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서는 초음파 방사면이 하단에 위치된다. 하우징은 초음파 방사면이 노출되게 고강도 집속 초음파 트랜스듀서를 하측 개구에 수용한다. 멤브레인은 하우징의 하측 개구와 외측 둘레 면을 감싸는 형태로 이루어져 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용 공간을 형성하며, 하우징의 외측 둘레 면에 밀착된다. 멤브레인용 밀봉부는 하우징의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 멤브레인과 하우징 사이를 밀봉한다.

Description

개선된 밀봉 특성을 갖는 고강도 집속 초음파 치료헤드{HIGH STRENGTH FOCUSED ULTRASONIC WAVE TREATMENT HEAD HAVING IMPROVED SEALING CHARACTERISTIC}
본 발명은 고강도의 초음파에너지를 한 곳에 모을 때 초점에서 발생하는 고열을 이용해서 치료하는데 사용되는 고강도 집속 초음파 치료헤드에 관한 것이다.
고강도 집속 초음파 치료(High-Intensity Focused Ultrasound; HIFU)는 고강도의 초음파에너지를 한 곳에 모을 때 초점에서 발생하는 섭씨 65~100도의 고열을 이용해서 신체 속의 병변 조직을 태워 없애는 시술이다. 즉, 진단할 때 사용하는 초음파의 세기보다 약 십만 배 정도로 강한 초음파를 한곳에 집속시키면 초점 부위에서 열이 발생하는데, 이 열을 이용해서 신체 속의 병변 조직을 태워 없앨 수 있다.
초음파 자체는 인체에 무해하고 초음파가 집중되는 초점에서만 열이 발생하므로, 비침습성(non-invasive)으로 신체 속의 병변을 치료할 수 있다. 고강도 집속 초음파 치료는 췌장암, 자궁근종, 간암 등에 가능하며, 전립선암, 자궁내막암, 신장암, 유방암, 연조직 종양, 뼈종양 등에 대해서도 활발한 연구가 이루어지고 있다.
일 예로, 고강도 집속 초음파 치료헤드는 단부에 고강도 집속 초음파 트랜스듀서를 구비한다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서는 고강도 집속 초음파를 방사하도록 구성된다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 초음파 방사면은 멤브레인(membrane)에 의해 덮인다. 그리고, 초음파 방사면과 멤브레인 사이에 형성된 공간에 초음파 전달매질이 채워진다. 일반적으로, 초음파 전달매질로는 탈기된 물이 이용되고 있다. 추가로, 고강도 집속 초음파 치료헤드는 진단 영상을 획득하기 위한 이미징 트랜스듀서를 구비할 수 있다. 이미징 트랜스듀서는 하측 부위가 고강도 집속 초음파 트랜스듀서를 관통해서 초음파 방사면과 멤브레인 사이의 공간에 위치되도록 고강도 집속 초음파 트랜스듀서에 끼움 결합된다.
이러한 고강도 집속 초음파 치료헤드는 환자 상부에 위치되어 멤브레인을 환자 피부에 밀착시킨 상태에서 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 초음파 방사면을 통해 고강도 집속 초음파를 방사한다. 그러면, 고강도 집속 초음파는 초음파 방사면과 멤브레인 사이의 물을 거쳐 환자의 병변 부위로 전달된다.
한편, 종래에 따르면, 멤브레인은 가장자리 부위가 밀봉(sealing) 기구에 의해 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 가장자리 부위에 밀봉 처리되어 결합됨으로써, 멤브레인과 초음파 방사면 사이에 채워진 물이 누설되지 않게 한다. 그런데, 전술한 바와 같이, 고강도 집속 초음파 치료시 멤브레인을 환자 피부에 밀착시키는 과정에서 물에 과도한 압력이 가해지게 되면, 멤브레인과 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 결합된 부위를 통해 물이 누설될 우려가 높아진다. 따라서, 멤브레인과 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 결합된 부위에 대한 밀봉 처리가 중요하다.
또한, 이미징 트랜스듀서는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서에 끼움 결합된 상태에서 진단 영상을 획득하기 위해 회전 동작할 수 있다. 이 경우, 이미징 트랜스듀서와 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 결합된 부위는 물이 누설되지 않게 함과 아울러 이미징 트랜스듀서가 원활히 회전 동작할 수 있게 밀봉 처리될 필요가 있다.
본 발명의 과제는 초음파 전달매질의 누설을 방지하는 효과를 높일 수 있는 고강도 초음파 치료헤드를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 치료헤드는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서와, 하우징과, 멤브레인, 및 멤브레인용 밀봉부를 포함한다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서는 초음파 방사면이 하단에 위치된다. 하우징은 초음파 방사면이 노출되게 고강도 집속 초음파 트랜스듀서를 하측 개구에 수용한다. 멤브레인은 하우징의 하측 개구와 외측 둘레 면을 감싸는 형태로 이루어져 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용 공간을 형성하며, 하우징의 외측 둘레 면에 밀착된다. 멤브레인용 밀봉부는 하우징의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 멤브레인과 하우징 사이를 밀봉한다.
본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 치료헤드는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서와, 멤브레인과, 이미징 트랜스듀서와, 격벽, 및 이미징 트랜스듀서용 밀봉부를 포함한다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서는 초음파 방사면이 하단에 위치된다. 이미징 트랜스듀서는 초음파 방사면을 감싸는 형태로 이루어져 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용 공간을 형성한다. 이미징 트랜스듀서는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 삽입 홀을 통해 삽입되어 수용 공간에 위치된다. 격벽은 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면을 감싸도록 삽입 홀의 주변으로부터 상측으로 연장된다. 이미징 트랜스듀서용 밀봉부는 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 이미징 트랜스듀서와 격벽 사이를 밀봉한다.
본 발명에 따르면, 고강도 집속 초음파 치료시 멤브레인을 환자 피부에 밀착시키는 과정에서 초음파 전달매질에 과도한 압력이 가해지더라도, 초음파 전달매질이 누설되는 것을 방지하는 효과가 높아질 수 있다. 그 결과, 고강도 집속 초음파 치료시 안정성이 높아질 수 있다.
본 발명에 따르면, 이미징 트랜스듀서의 밀봉 효과를 높이면서도 이미징 트랜스듀서의 회전을 원활하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 확실한 밀봉 효과와 더불어, 밀봉 부위의 조립 또는 분해가 간단하여 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 치료헤드에 대한 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 수용 공간에 초음파 전달매질이 채워지기 이전의 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, A 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 하우징과 멤브레인을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 있어서, C 영역을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6은 다른 예에 따른 멤브레인용 밀봉부가 구비되는 하우징과 멤브레인 부위를 분리해서 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 있어서, 제1 밀봉용 돌기들 및 제2 밀봉용 돌기에 의해 하우징과 멤브레인 사이가 밀봉된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 1에 있어서, B 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8에 있어서, 이미징 트랜스듀서와 밀봉재들을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 집속 초음파 치료헤드에 대한 단면도이다. 도 2는 도 1에 있어서, 수용 공간에 초음파 전달매질이 채워지기 이전의 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 고강도 집속 초음파 치료헤드(100)는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)와, 하우징(120)과, 멤브레인(130), 및 멤브레인용 밀봉부(140)를 포함한다.
고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)는 환자 치료를 위한 고강도 집속 초음파를 방사한다. 고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)는 초음파 방사면(110a)이 하단에 위치될 수 있다. 예컨대, 고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)는 초음파 발생부(111) 및 초음파 방사 프레임(116)을 구비할 수 있다. 초음파 발생부(111)는 초음파 방사 프레임(116)에 장착될 수 있다. 도시하고 있지 않지만, 초음파 발생부(111)는 배선 등에 의해 구동회로기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
초음파 발생부(111)는 압전소자를 포함할 수 있다. 압전소자는 구동회로기판에 의해 전압을 인가 받으면 공진하여 초음파를 발생시키게 된다. 압전소자는 티탄산 지르콘산 납(PZT, lead zirconate titanate)계 등의 압전 세라믹, 단결정, 이들 재료와 고분자 재료를 복합한 복합 압전체 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 초음파 발생부(111)는 압전소자의 일측에 위치되어 공진 특성을 적절히 설정할 수 있게 하는 음향 정합층을 포함할 수 있다. 초음파 발생부(111)는 고강도 초음파를 발생시킬 수 있는 범주에서 다양한 형태로 구성될 수 있으므로, 예시된 바에 한정되지는 않는다.
초음파 방사 프레임(116)은 초음파 발생부(111)로부터 발생된 고강도 초음파를 집속시켜 방사한다. 초음파 방사 프레임(116)은 일정 두께를 갖고 중앙 부위가 상방으로 볼록한 형상 등으로 이루어질 수 있다. 초음파 방사 프레임(116)의 하면이 초음파 방사면(110a)에 해당하게 된다.
하우징(120)은 초음파 방사면(110a)이 노출되게 고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)를 하측 개구에 수용한다. 하우징(120)은 내부 공간을 갖고 하측이 개구된 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징(120)의 하측 개구는 주변에 초음파 방사 프레임(116)의 테두리가 결합되어 폐쇄될 수 있다.
멤브레인(130)은 하우징(120)의 하측 개구와 외측 둘레 면을 감싸는 형태로 이루어져 초음파 방사면(110a)과의 사이에 초음파 전달매질(101)을 수용하기 위한 수용 공간(131)을 형성한다. 예컨대, 멤브레인(130)은 원통 형상의 중공을 갖고 상측이 개구된 형태로 이루어질 수 있다. 멤브레인(130)은 하우징(120)의 하측으로부터 하우징(120)의 하측 개구와 외측 둘레 면을 감싸도록 끼움 결합될 수 있다. 초음파 전달매질(101)은 탈기된 물 등으로 이루어질 수 있다.
멤브레인(130)은 하우징(120)의 외측 둘레 면에 밀착된다. 멤브레인(130)은 수용 공간(131)에 초음파 전달매질(101)이 수용되지 않은 상태에서 도 2에 도시된 바와 같은 형태를 지닌다. 이 상태에서, 수용 공간(131)에 초음파 전달매질(101)이 설정 양으로 채워지면, 멤브레인(130)은 도 1에 도시된 것처럼, 하우징(120)의 하측 개구를 감싸는 부위가 대략 반구 형상으로 변형될 수 있다.
멤브레인(130)은 초음파 전달매질(101)과 유사한 음향 임피던스를 갖고 초음파 전달손실이 적으며 우수한 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 멤브레인(130)은 에틸렌프로필렌(EPDM, Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 라텍스(latex) 고무, 실리콘 고무 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 멤브레인(130)은 하우징(120)의 외측 둘레 면을 감싸는 부위가 하우징(120)의 하측 개구를 감싸는 부위보다 두꺼운 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 멤브레인(130)은 하우징(120)의 외측 둘레 면을 감싼 상태에서 보다 견고한 형태를 유지할 수 있다. 멤브레인용 밀봉부(140)는 하우징(120)의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이를 밀봉한다. 이에 따라, 멤브레인(130)과 초음파 방사면(110a) 사이에 채워진 초음파 전달매질(101)이 멤브레인(130)과 하우징(120)의 결합 부위를 통해 누설되지 않을 수 있다.
이와 같이, 멤브레인(130)은 하우징(120)의 하측 개구를 감싸는 부위로부터 하우징(120)의 외측 둘레 면을 감싸도록 연장되어 초음파 방사면(110a)을 덮으며, 하우징(120)의 외측 둘레 면을 감싸는 부위가 멤브레인용 밀봉부(140)에 의해 하우징(120)에 밀봉된다. 이에 따라, 멤브레인(130)의 하측 부위가 눌러져 초음파 전달매질(101)에 압력이 가해지면, 멤브레인(130)의 둘레 부위로 압력이 분산될 수 있으므로, 밀봉 효과가 높아질 수 있다.
또한, 멤브레인(130)이 초음파 방사면(110a)의 가장자리 부위에 밀봉되는 것보다, 초음파 방사면(110a)의 가장자리 쪽에서 누설된 초음파 전달매질이 하우징(120)의 외측 둘레 면 쪽에 위치한 밀봉 부위까지 이동하는 거리가 길어질 수 있다. 따라서, 고강도 집속 초음파 치료시 멤브레인(130)을 환자 피부에 밀착시키는 과정에서 초음파 전달매질(101)에 과도한 압력이 가해지더라도, 멤브레인(130)과 하우징(120)의 결합된 부위를 통해 초음파 전달매질(101)이 누설되는 것을 방지하는 효과가 높아질 수 있다.
일 예로, 도 1과 함께 도 3 내지 도 5를 참조하면, 멤브레인용 밀봉부(140)는 적어도 2개 이상의 제1 밀봉용 돌기(141)들을 포함할 수 있다. 제1 밀봉용 돌기(141)들은 하우징(120)의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상하로 서로 이격될 수 있다. 멤브레인(130)의 내측 둘레 면이 하우징(120)의 외측 둘레 면에 밀착되면, 멤브레인(130)은 제1 밀봉용 돌기(141)들과 대응되는 부위가 제1 밀봉용 돌기(141)들의 형태에 맞게 변형되면서 제1 밀봉용 돌기(141)들을 억지 끼움하게 된다. 이에 따라, 하우징(120)의 외측 둘레 면 쪽에서 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이가 2중으로 밀봉될 수 있다.
제1 밀봉용 돌기(141)들은 상측으로 갈수록 돌출 길이가 점차 증가하는 형태로 각각 이루어질 수 있다. 이에 따라, 초음파 전달매질(101)의 누설을 방지하는 효과가 높아질 수 있다. 또한, 멤브레인(130)은 제1 밀봉용 돌기(141)들과 걸리는 부위들이 증가할 수 있으므로, 멤브레인(130)이 하우징(120)에 결합된 상태로부터 하측으로 빠지는 것을 방지할 수 있다. 제1 밀봉용 돌기(141)는 2개로 예시되어 있으나, 3개 이상도 물론 가능하다.
멤브레인용 밀봉부(140)는 적어도 하나의 제2 밀봉용 돌기(142)를 더 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 밀봉용 돌기(142)는 멤브레인(130)의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출된다. 제2 밀봉용 돌기(142)는 제1 밀봉용 돌기(141)들 사이에 배치된다.
멤브레인(130)의 내측 둘레 면이 하우징(120)의 외측 둘레 면에 밀착되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 밀봉용 돌기(142)는 하우징(120)의 외측 둘레 면에 압착되도록 변형된다. 이에 따라, 제2 밀봉용 돌기(142)는 제1 밀봉용 돌기(141)들 사이에 배치되어 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이를 한번 더 밀봉하게 되므로, 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이를 3중으로 밀봉시킬 수 있다. 따라서, 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이를 밀봉시키는 효과가 더 높아질 수 있다. 제2 밀봉용 돌기(142)는 대략 반원 단면을 갖는 형상으로 이루어진 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 또한, 제2 밀봉용 돌기(142)는 2개 이상도 가능하다.
이와 같이, 멤브레인(130)을 하우징(120)의 하측으로부터 끼우는 과정을 통해 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이를 밀봉시켜 고정할 수 있으므로, 확실한 밀봉 효과와 더불어, 조립 또는 분해가 간단하여 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
다른 예로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 2개 이상의 제1 밀봉용 돌기(241)들은 멤브레인(130)의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상하로 서로 이격될 수 있다. 멤브레인(130)의 내측 둘레 면이 하우징(120)의 외측 둘레 면에 밀착되면, 제1 밀봉용 돌기(241)들이 하우징(120)의 외측 둘레 면에 압착되도록 변형된다. 제1 밀봉용 돌기(241)들은 상측으로 갈수록 돌출 길이가 점차 증가하는 형태로 각각 이루어질 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제2 밀봉용 돌기(242)는 하우징(120)의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출된다. 제2 밀봉용 돌기(242)는 제1 밀봉용 돌기(241)들 사이에 배치된다. 멤브레인(130)의 내측 둘레 면이 하우징(120)의 외측 둘레 면에 밀착되면, 멤브레인(130)은 제2 밀봉용 돌기(242)와 대응되는 부위가 제2 밀봉용 돌기(242)의 형태에 맞게 변형되면서 제2 밀봉용 돌기(242)를 억지 끼움하게 된다. 이에 따라, 멤브레인(130)과 하우징(120) 사이가 밀봉될 수 있다. 이러한 예시에 한정되지 않고, 멤브레인용 밀봉부는 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 고강도 집속 초음파 치료헤드(100)는 이미징 트랜스듀서(150)를 포함할 수 있다. 이 경우, 고강도 집속 초음파 치료헤드(100)는 이미징 트랜스듀서용 밀봉부(160)를 포함할 수 있다.
이미징 트랜스듀서(150)는 피검사체에 대한 진단 영상을 획득하기 위한 것이다. 시술자는 이미징 트랜스듀서(150)에 의해 획득되는 진단 영상을 확인하면서 고강도 집속 초음파 치료를 시술할 수 있다.
이미징 트랜스듀서(150)는 초음파 신호를 피검사체로 송신하고 피검사체로부터 반사된 초음파 신호를 수신할 수 있게 구성될 수 있다. 예컨대, 이미징 트랜스듀서(150)는 원통 형상의 케이싱에 압전소자 등이 내장되어 구성될 수 있다. 이미징 트랜스듀서(150)의 하면을 통해 초음파가 송수신될 수 있다.
이미징 트랜스듀서(150)는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서(110)의 삽입 홀(117)을 통해 삽입되어 수용 공간에 위치될 수 있다. 삽입 홀(117)은 초음파 방사 프레임(116)의 중앙 부위에 형성될 수 있다. 하우징(120) 내에는 이미징 트랜스듀서(150)를 지지하기 위한 격벽(126)이 구비될 수 있다. 격벽(126)은 하우징(120) 내에서 이미징 트랜스듀서(150)의 둘레를 감싸도록 삽입 홀(117)의 주변으로부터 상측으로 연장된다. 이미징 트랜스듀서(150)는 초음파 방사 프레임(116)에 끼움 결합된 상태에서 필요에 따라 회전 동작하면서 진단 영상을 획득할 수 있다. 이때, 이미징 트랜스듀서(150)는 격벽(126)의 안내를 받아 회전 동작할 수 있다.
초음파 방사 프레임(116)은 삽입 홀(117)의 상측 개구 주변을 따라 돌출되어 형성된 플랜지부(118)를 포함할 수 있다. 격벽(126)은 하측 부위가 접착제 등에 의해 플랜지부(118)에 고정 및 밀봉될 수 있다. 격벽(126)은 플랜지부(118)와 일체를 이루도록 형성되는 것도 가능하다. 도시하고 있지 않지만, 플랜지부(118)에는 초음파 전달매질을 수용 공간(131)으로 공급하기 위한 공급 포트와, 수용 공간(131)으로부터 초음파 전달매질을 배출하기 위한 배출 포트가 형성될 수 있다.
이미징 트랜스듀서용 밀봉부(160)는 이미징 트랜스듀서(150)의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 이미징 트랜스듀서(150)와 격벽(126) 사이를 밀봉한다. 예컨대, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이미징 트랜스듀서용 밀봉부(160)는 적어도 2개 이상의 안착 홈(161)들을 포함할 수 있다. 안착 홈(161)들은 이미징 트랜스듀서(150)의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 각각 형성된다. 안착 홈(161)들은 상하로 서로 이격된다.
밀봉재(166)들은 안착 홈(161)들에 각각 안착되어 이미징 트랜스듀서(150)와 격벽(126) 사이를 밀봉한다. 이미징 트랜스듀서(150)가 격벽(126) 내에 끼워진 상태에서, 밀봉재(166)들은 안착 홈(161)들에 각각 압축되게 변형된다. 이때, 밀봉재(166)들의 각 내측 둘레 면이 이미징 트랜스듀서(150)의 외측 둘레 면에 밀착되며, 밀봉재(166)들의 각 외측 둘레 면이 격벽(126)의 내측 둘레 면에 밀착됨으로써, 이미징 트랜스듀서(150)와 격벽(126) 사이를 2중으로 밀봉할 수 있다. 밀봉재(166)들은 탄성을 갖는 고무 등의 재질로 이루어질 수 있다.
각각의 밀봉재(166)는 이미징 트랜스듀서(150)를 향한 내측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖고 격벽(126)을 향한 외측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖는 형태로 이루어질 수 있다. 예컨대, 각각의 밀봉재(166)는 이미징 트랜스듀서(150)를 향한 내측 둘레 면과 격벽(126)을 향한 외측 둘레 면에 둘레 방향을 따라 오목하게 홈이 형성된 사각 링 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 안착 홈(161)들은 사각형 홈으로 각각 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 각각의 밀봉재(166)는 4개의 선접촉 부위들에 의해 이미징 트랜스듀서(150)와 격벽(126) 사이를 4중으로 밀봉하는 효과가 있고, 4개의 선접촉 부위들에 의해 밀착력을 분산시켜 이미징 트랜스듀서(150)의 회전을 원활하게 할 수 있다.
이미징 트랜스듀서용 밀봉부(160)는 적어도 하나의 압력감소용 홈(162)을 포함할 수 있다. 압력감소용 홈(162)은 이미징 트랜스듀서(150)의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 형성된다. 압력감소용 홈(162)은 안착 홈(161)들 사이에 배치된다. 따라서, 멤브레인(130)에 아주 강한 압력이 가해져 초음파 전달매질(101)이 압력감소용 홈(162)의 하측에 위치한 밀봉재(166)를 통과해 조금 누설되더라도, 압력감소용 홈(162)에 초음파 전달매질(101)이 충분히 저장될 수 있으므로, 압력감소용 홈(162)의 상측에 위치한 밀봉재(166)에 걸리는 압력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이미징 트랜스듀서(150)와 격벽(126) 사이의 밀봉 효과를 극대화할 수 있다.
압력감소용 홈(162)은 사각형 홈으로 예시되어 있으나, 전술한 기능을 하는 범주에서 다양한 형상의 홈으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 압력감소용 홈(162)는 2개 이상도 가능하다.
다른 예로, 도시하고 있지 않지만, 적어도 2개 이상의 안착 홈(161)들은 격벽(126)의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 각각 형성되어 밀봉재(166)들을 안착시키는 것도 가능하다. 또한, 적어도 하나의 압력감소용 홈(162)은 격벽(126)의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 형성될 수 있다.
한편, 고강도 집속 초음파 치료헤드(100)는 클램프를 더 포함할 수 있다. 클램프는 멤브레인(130)의 외측 둘레 면에서 멤브레인용 밀봉부(140)에 대응되게 위치되어 멤브레인(130)을 조여줄 수 있다. 따라서, 멤브레인(130)에 대한 제1 밀봉용 돌기(141)들의 밀착력과 하우징(120)에 대한 제2 밀봉용 돌기(142)의 밀착력을 높여 밀봉 효과가 더욱 높아질 수 있다. 또한, 멤브레인(130)이 하우징(120)으로부터 하측으로 빠지는 것을 방지하는 효과도 더욱 높아질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 초음파 방사면이 하단에 위치되는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서;
    상기 초음파 방사면이 노출되게 상기 고강도 집속 초음파 트랜스듀서를 하측 개구에 수용하는 하우징;
    상기 하우징의 하측 개구와 외측 둘레 면을 감싸는 형태로 이루어져 상기 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용 공간을 형성하며, 상기 하우징의 외측 둘레 면에 밀착되는 멤브레인;
    상기 하우징의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 상기 멤브레인과 상기 하우징 사이를 밀봉하는 멤브레인용 밀봉부;
    하측 부위가 상기 수용 공간에 위치되는 이미징 트랜스듀서;
    상기 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면을 감싸는 격벽; 및
    상기 이미징 트랜스듀서와 상기 격벽 사이를 밀봉하는 이미징 트랜스듀서용 밀봉부;를 포함하며,
    상기 이미징 트랜스듀서용 밀봉부는,
    상기 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면 또는 상기 격벽의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 형성되어 밀봉재를 각각 안착시키는 안착 홈들과, 상기 안착 홈들 사이에 배치된 적어도 하나의 압력감소용 홈을 포함하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인용 밀봉부는,
    상기 하우징의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상하로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 제1 밀봉용 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인용 밀봉부는,
    상기 멤브레인의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상기 제1 밀봉용 돌기들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 밀봉용 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 밀봉용 돌기들은 상측으로 갈수록 돌출 길이가 점차 증가하는 형태로 각각 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인용 밀봉부는,
    상기 멤브레인의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상하로 서로 이격된 적어도 2개 이상의 제1 밀봉용 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 멤브레인용 밀봉부는,
    상기 하우징의 외측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되며 상기 제1 밀봉용 돌기들 사이에 배치된 적어도 하나의 제2 밀봉용 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉재는 상기 이미징 트랜스듀서를 향한 내측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖고 상기 격벽을 향한 외측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  14. 초음파 방사면이 하단에 위치되는 고강도 집속 초음파 트랜스듀서;
    상기 초음파 방사면을 감싸는 형태로 이루어져 상기 초음파 방사면과의 사이에 초음파 전달매질을 수용하기 위한 수용 공간을 형성하는 멤브레인;
    상기 고강도 집속 초음파 트랜스듀서의 삽입 홀을 통해 삽입되어 상기 수용 공간에 위치되는 이미징 트랜스듀서;
    상기 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면을 감싸도록 상기 삽입 홀의 주변으로부터 상측으로 연장된 격벽; 및
    상기 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면 쪽에 위치되어 상기 이미징 트랜스듀서와 상기 격벽 사이를 밀봉하는 이미징 트랜스듀서용 밀봉부;를 포함하며,
    상기 이미징 트랜스듀서용 밀봉부는,
    상기 이미징 트랜스듀서의 외측 둘레 면 또는 상기 격벽의 내측 둘레 면으로부터 둘레 방향을 따라 오목하게 형성되어 밀봉재를 각각 안착시키는 안착 홈들과, 상기 안착 홈들 사이에 배치된 적어도 하나의 압력감소용 홈을 포함하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서,
    상기 밀봉재는 상기 이미징 트랜스듀서를 향한 내측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖고 상기 격벽을 향한 외측 둘레 면에 상하로 이격된 2개의 선접촉 부위들을 갖는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 집속 초음파 치료헤드.
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