(57)【要約】  カートリッジの内部を密閉するハウジングと、上記ハウジングの内部に設けられ、超音波を発生させるトランスデューサーと、上記ハウジングの外部から回転力の伝達を受けて回転運動する回転力印加部と、上記回転力印加部の回転運動を直線運動に変換して、上記トランスデューサーに提供する変換部と、上記トランスデューサーの超音波発生動作を制御する制御手段とを含む超音波生成装置が開示される。【選択図】図６
2018500075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カートリッジの内部を密閉するハウジングと、
上記ハウジングの内部に設けられ、超音波を発生させるトランスデューサーと、
上記ハウジングの外部から回転力の伝達を受けて回転運動する回転力印加部と、
上記回転力印加部の回転運動を直線運動に変換して、上記トランスデューサーに提供する変換部と、
上記トランスデューサーの超音波発生動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波生成装置において、
上記ハウジング外部に設けられ、磁力によって上記回転力印加部と連結される外側回転部を更に含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波生成装置において、
上記変換部は、
上記回転力印加部と連結されて回転する主動節と、
上記トランスデューサーに固定され、上記主動節の回転運動により前後方に直線運動する従動節と、
を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波生成装置において、
上記トランスデューサーの位置を感知する位置感知手段を更に含み、
上記制御手段は、上記位置感知手段で出力された信号に応じて、上記トランスデューサーが超音波を発生した直前位置から予め定められた距離内にあるときには、上記超音波が発生しないように上記トランスデューサーを制御することを特徴とする超音波生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波生成装置において、
上記ハウジングの内部には、超音波を伝達する流体が充填され、
上記超音波生成装置は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくとも一つを感知する感知手段を更に含み、
上記制御手段は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくとも一つが予め設定された範囲を逸脱するときには、上記超音波の発生を中断させるように上記トランスデューサーを制御することを特徴とする超音波生成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波生成装置において、
上記変換部は、
円柱状に形成されかつ外周面に溝部又は突出部が螺旋形に設けられかつ一端が上記回転力印加部と結合される円筒カムと、
上記円筒カムの回転軸と平行に配設されるガイド部と、
一側が上記トランスデューサーに固定されかつ他側が上記溝部に挿入されるか、若しくは上記突出部が挿入され、上記ガイド部に沿って直線運動する移送部材と、
を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波生成装置において、
位置感知手段は、
上記円筒カム又は上記ハウジングのうちいずれか一つに設けられる第１磁石部と、
上記カートリッジの内部に設けられ、上記第１磁石部の位置を検出する第１センサーと、
を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の超音波生成装置において、
位置感知手段は、
上記移送部材又は上記トランスデューサーに設けられる第２磁石部と、
上記第２磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第２磁石部の位置を検出する第２センサーと、
を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波生成装置において、
上記移送部材は、第１基準点と第２基準点の間を直線運動し、
上記第２センサーは、上記移送部材が上記第１基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備され、上記移送部材が上記第２基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備されることを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１０】
施術者の操作のための施術ハンドピースと、
上記施術ハンドピースに着脱され、カートリッジ本体を含むカートリッジと、
上記カートリッジ本体の内部に設けられ、高強度集束超音波からなる熱的病変を生成させるトランスデューサーと、
上記施術ハンドピースに設けられる外側回転部と、
上記カートリッジの内部に設けられ、上記カートリッジの外壁を挟んで上記外側回転部と磁力で連結される回転力印加部と、
上記回転力印加部の回転運動を直線運動に変換して、上記トランスデューサーに提供する変換部と、
上記トランスデューサーの位置を感知する位置感知手段と、
上記位置感知手段で出力された信号に応じて、上記トランスデューサーの超音波発生動作を制御する制御手段とを含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の超音波生成装置において、
上記変換部は、
円柱状に形成されかつ外周面に溝部若しくは突出部が螺旋形に設けられ、一端が上記回転力印加部と結合される円筒カムと、
上記円筒カムの回転軸と平行に設けられるガイド部と、
一側が上記トランスデューサーに固定されかつ他側が上記溝部に挿入されるか、若しくは上記突出部が挿入され、上記ガイド部に沿って直線運動する移送部材と、を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の超音波生成装置において、
上記位置感知手段は、
円筒カムの他端に設けられる第１磁石部と、
上記第１磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第１磁石部の位置を検出する第１センサーと、
を含むことを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の超音波生成装置において、
上記位置感知手段は、
移送部材又は上記トランスデューサーに具備される第２磁石部と、
上記第２磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第２磁石部の位置を検出する第２センサーとを含み、
上記移送部材は、第１基準点と第２基準点の間を直線運動し、
上記第２センサーは、上記移送部材が上記第１基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備され、上記移送部材が上記第２基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備されることを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の超音波生成装置において、
上記カートリッジの内部には、流体が充填され、
上記超音波生成装置は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくともいずれか一つを感知する感知手段をさらに含み、
上記制御手段は、上記カートリッジ本体の傾きが予め定められた範囲を逸脱するときには、上記トランスデューサーをオフさせることを特徴とする超音波生成装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれか１つに記載された超音波生成装置を利用して、非侵襲的に皮膚組織の特定深さに高強度集束超音波の熱的病変を生成させて施術を遂行する、施術方法であって、
第１基準点と第２基準点との間に、上記トランスデューサーを移動させるステップと、  上記トランスデューサーが上記第１基準点と上記第２基準点の間を移動する過程で、上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるかの可否を感知するステップと、
上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるときに、上記高強度集束超音波が発生しないように上記トランスデューサーを制御するステップと、
を含むことを特徴とする施術方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の施術方法において、
上記トランスデューサーは、円柱状に提供されかつ回動可能な円筒カムの回転運動の伝達を受けて、上記第１基準点と上記第２基準点の間を直線運動するものであり、
上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるかの可否を感知するステップは、上記円筒カムの回転の程度を感知することで実行されることを特徴とする施術方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の施術方法において、
上記トランスデューサーが上記第１基準点又は上記第２基準点に位置するときに、上記トランスデューサーの移動を停止させるステップを更に含むことを特徴とする施術方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の施術方法において、
上記トランスデューサーは、円柱状に提供されかつ回動可能な円筒カムの回転運動の伝達を受けて、上記第１基準点と上記第２基準点の間を直線運動するものであり、
上記施術方法は、上記円筒カムの回転速度を調節して、熱的病変間の間隔を調節するステップを更に含むことを特徴とする施術方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波生成装置及び施術方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、皮膚美容や肥満治療などのための多様な施術が開発されており、このような多様な施術の中で、非侵襲的な方式で遂行される施術に対する関心が高まっている。
【０００３】
一方、非侵襲的な施術のために超音波が幅広く活用されており、その中でも、高強度集束超音波（High Intensity focused ultrasound：ＨＩＦＵ）を利用する超音波医療機器が最近脚光を浴びている。例えば、高強度集束超音波を皮膚組織内部に照射して、フェイスリフティング（face lifting）や、スキンタイトニング（skin tightening）などの皮膚美容のための施術を非侵襲的に遂行する超音波医療機器や、高強度集束超音波を皮下脂肪層に照射して、脂肪組織を非侵襲的に焼くか又は溶かして分解させる方式で肥満治療のための施術を非侵襲的に遂行する超音波医療機器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２３２９１３号明細書
【特許文献２】韓国公開特許第２０１１−００９１８３１号公報
【特許文献３】韓国公開特許第２００７−００６５３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一側面は、施術の効率性の向上、使用寿命の延長、装置の小型化、経済性向上、安定性、及び信頼性向上のうち少なくとも一つが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る超音波生成装置は、カートリッジの内部を密閉するハウジングと、上記ハウジングの内部に具備されて超音波を発生させるトランスデューサーと、上記ハウジング外部から回転力の伝達を受けて回転運動する回転力印加部と、上記回転力印加部の回転運動を直線運動に変換して上記トランスデューサーに提供する変換部と、上記トランスデューサーの超音波発生動作を制御する制御手段とを含む。
【０００７】
このとき、上記超音波生成装置は、上記ハウジング外部に設けられかつ磁力によって上記回転力印加部と連結される外側回転部を更に含むことができる。
【０００８】
また、上記変換部は、上記回転力印加部と連結されて回転する主動節と、上記トランスデューサーに固定され、上記主動節の回転運動により前後方に直線運動する従動節とを含むことができる。
【０００９】
さらに、上記超音波生成装置は、上記トランスデューサーの位置を感知する位置感知手段を更に含み、上記制御手段は、上記位置感知手段で出力された信号に応じて、上記トランスデューサーが、超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるときには、上記超音波が発生しないように上記トランスデューサーを制御することができる。
【００１０】
また、上記ハウジングの内部には、超音波を伝達する流体が充填され、上記超音波生成装置は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくとも一つを感知する感知手段を更に含み、上記制御手段は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくとも一つが、予め設定された範囲を逸脱するときには、上記超音波の発生を中断させるように上記トランスデューサーを制御することができる。
【００１１】
さらに、上記変換部は、円柱状に形成されて外周面に溝部又は突出部が螺旋形に設けられ、一端が上記回転力印加部と結合される円筒カムと、上記円筒カムの回転軸と平行に配設されるガイド部と、一側が上記トランスデューサーに固定されかつ他側が上記溝部に挿入されるか若しくは上記突出部が挿入され、上記ガイド部に沿って直線運動する移送部材とを含むことができる。
【００１２】
また、上記位置感知手段は、上記円筒カム又は上記ハウジングのうちいずれか一つに設けられる第１磁石部と、上記カートリッジの内部に設けられ、上記第１磁石部の位置を検出する第１センサーとを含むことができる。
【００１３】
さらに、上記位置感知手段は、上記移送部材又は上記トランスデューサーに設けられる第２磁石部と、上記第２磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第２磁石部の位置を検出する第２センサーとを含むことができる。
【００１４】
このとき、上記移送部材は、第１基準点と第２基準点の間を直線運動し、上記第２センサーは、上記移送部材が上記第１基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備され、上記移送部材が上記第２基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備される。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る超音波生成装置は、施術者の操作のための施術ハンドピースと、上記施術ハンドピースに着脱され、カートリッジ本体を含むカートリッジと、上記カートリッジ本体の内部に具備され、高強度集束超音波（High Intensity focused ultrasound）からなる熱的病変（thermal lesion）を生成させるトランスデューサーと、上記施術ハンドピースに具備される外側回転部と、上記カートリッジの内部に具備され、上記カートリッジの外壁を挟んで上記外側回転部と磁力で連結される回転力印加部と、上記回転力印加部の回転運動を直線運動に変換して上記トランスデューサーに提供する変換部と、上記トランスデューサーの位置を感知する位置感知手段と、上記位置感知手段で出力された信号にしたがって上記トランスデューサーの超音波発生動作を制御する制御手段とを含むことができる。
【００１６】
このとき、上記変換部は、円柱状に形成されかつ外周面に溝部若しくは突出部が螺旋形に設けられかつ一端が上記回転力印加部と結合される円筒カムと、上記円筒カムの回転軸と平行に配設されるガイド部と、一側が上記トランスデューサーに固定されかつ他側は上記溝部に挿入されるか若しくは上記突出部が挿入され、上記ガイド部に沿って直線運動する移送部材とを含むことができる。
【００１７】
また、上記位置感知手段は、上記円筒カムの他端に設けられる第１磁石部と、上記第１磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第１磁石部の位置を検出する第１センサーとを含むことができる。
【００１８】
また、上記位置感知手段は、上記移送部材又は上記トランスデューサーに設けられる第２磁石部と、上記第２磁石部に対向するように上記カートリッジの内部に設けられ、上記第２磁石部の位置を検出する第２センサーとを含み、上記移送部材は、第１基準点と第２基準点の間を直線運動し、上記第２センサーは、上記移送部材が上記第１基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備され、上記移送部材が上記第２基準点に位置するときには、上記第２磁石部に対向する位置に具備される。
【００１９】
また、上記カートリッジの内部には流体が充填され、上記超音波生成装置は、上記流体の量、上記流体の水面の傾き、及び上記カートリッジの傾きのうち少なくとも一つを感知する感知手段をさらに含み、上記制御手段は、上記カートリッジ本体の傾きが予め定められた範囲を逸脱するときには、上記トランスデューサーをオフさせることができる。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る超音波生成装置を利用した施術方法は、上述した超音波生成装置を利用して、非侵襲的に皮膚組織の特定深さに高強度集束超音波の熱的病変を生成させることで施術を行う方法であって、第１基準点と第２基準点との間に上記トランスデューサーを移動させるステップと、上記トランスデューサーが上記第１基準点と上記第２基準点との間を移動する過程で、上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるかの可否を感知するステップと、上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から予め定められた距離内にあるときに、上記高強度集束超音波が発生しないように上記トランスデューサーを制御するステップとを含む。
【００２１】
上記施術方法は、上記トランスデューサーは、円柱状に提供されかつ回動可能な円筒カムの回転運動の伝達を受けて、上記第１基準点と上記第２基準点との間を直線運動するものであり、上記トランスデューサーが、上記高強度集束超音波を発生した直前の位置から、予め定められた距離内にあるかの可否を感知するステップは、上記円筒カムの回転の程度を感知することで実行されるようにすることができる。
【００２２】
また、上記施術方法は、上記トランスデューサーが、上記第１基準点又は第２基準点に位置するときには、上記トランスデューサーの移動を停止させるステップを更に含むことができる。
【００２３】
さらに、上記トランスデューサーは、円柱状に提供されかつ回動可能な円筒カムの回転運動の伝達を受けて、上記第１基準点と上記第２基準点との間を直線運動し、上記施術方法は、上記円筒カムの回転速度を調節して、上記熱的病変間の間隔を調節するステップを更に含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の超音波生成装置によれば、カートリッジが所定位置に固定された状態でも超音波を発散する手段が直線運動を遂行することができるため、施術に要される労働力や時間を減少させることができ、この結果、上記超音波生成装置を利用した施術の効率性が向上する有用な効果を奏することができる。
【００２５】
また、カートリッジの内部と外部の間が遮断された状態で、超音波発散手段を往復運動させることができるため、カートリッジの内部に充填される流体の損失を最小化でき、これにより、カートリッジの交換周期又は流体の充填周期が延長されて維持費用を軽減することができる。
【００２６】
さらに、多様なカートリッジを入れ替えて装着できる施術ハンドピースにモーターなどの駆動装置を具備することによって、多様なカートリッジが駆動装置を共用することができるため、超音波生成装置を含む施術装置の価格競争力を向上することができる。
【００２７】
また、超音波発生部の位置を精密に把握することができ、超音波発生部の位置を考慮して超音波発生動作を制御することができるため、施術の安定性を向上することができる。
【００２８】
本発明の超音波生成装置によれば、カートリッジの内部に充填される流体の量を検出して流体不足状況を施術者に迅速に認知させることができ、流体充填又はカートリッジの交換などの対応策を迅速に実行できるため、施術の効率性を向上することができる。また、流体が足りない状態での使用を継続することによって発生し得るカートリッジの損傷の危険を減少させることができる。
【００２９】
また、カートリッジの傾きを検出して、不適切な状況においては超音波が発生しないように制御されるようにすることによって、安全性を向上することができる有用な効果を奏することができる。
【００３０】
さらに、別途の傾きセンサーを具備することなく、流体接触センサーだけを利用して傾きを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波生成装置を概略的に例示した斜視図である。
【図２】図１に例示された施術ハンドピースとカートリッジの結合関係を説明するための図である。
【図３】図２のI−I’線切断面を概略的に例示した図である。
【図４】図２のII−II’線切断面を概略的に例示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る超音波生成装置の主要部分を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る超音波生成装置を概略的に例示した斜視図である。
【図７】図６に例示された施術ハンドピースとカートリッジの結合関係を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る超音波生成装置を概略的に例示した図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る超音波生成装置を概略的に例示した断面図である。
【図１０】図９のＡ部分を概略的に例示した一部抜粋斜視図である。
【図１１】図９のIII−III’線切断面を概略的に例示した断面図である。
【図１２】施術ハンドピースとカートリッジの結合過程を説明するための図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置を概略的に例示したブロック図である。
【図１４】図１２に図示されたI−I’線に沿って切断した面の断面図である。
【図１５】図１４に図示されたIV−IV’線に沿って切断した面の多様な変形例を例示した図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置の作動原理を説明するための図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置において、図１２に図示されたＩ−Ｉ’線に沿って切断した面の断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置の作動原理を説明するための図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置において、図１２に図示されたI−I’線に沿って切断した面の断面図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施形態に係る超音波生成装置において、図１２に図示されたI−I’線に沿って切断した面の断面図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る第１及び第２カートリッジを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１〜図５を参照すれば、本発明の一実施形態に係る超音波生成装置は、高強度集束超音波（High Intensity focused ultrasound：ＨＩＦＵ）を利用して各種施術を遂行する医療機器であり得る。
【００３３】
上記一実施形態において、超音波生成装置は、互いに異なる二つ以上の施術を実行することができる。例えば、超音波生成装置は、非侵襲的フェイスリフティング（face lifting）、スキンタイトニング（skin tightening）施術、及び非侵襲的皮下脂肪層の減少若しくは除去施術を遂行することができる。
【００３４】
上記高強度集束超音波（以下、「ＨＩＦＵ」という）は、一つの焦点に超音波をフォーカシングして熱的病変（thermal lesion：１２）を形成させるためのものである。このような熱的病変１２は、概略６０℃以上の高温状態の熱的焦点であり得る。
【００３５】
すなわち、超音波生成装置１０は、皮膚表面から概略１．５ｍｍ〜４．５ｍｍに位置している真皮層、筋膜層、又はＳＭＡＳ層に上記熱的病変１２を形成させて、フェイスリフティング（face lifting）や、スキンタイトニング（skin tightening）施術を遂行するか、又は皮膚表面から概略６．０ｍｍ〜１５．０ｍｍに位置する皮下脂肪層に対して上記熱的病変１２を形成させて、脂肪減少又は除去施術を遂行することができる。
【００３６】
一方、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、装備本体１００、ハンドピースアセンブリー２００、及びカートリッジセット３００等を含むことができる。
【００３７】
上記装備本体１００は、施術者（図示せず）に施術関連情報を提供し、施術者が超音波生成装置１０を動作又は操作するためのものである。例えば、上記装備本体１００には、施術者の施術関連情報を表示するための表示器１１０、及び施術者が超音波生成装置１０を動作又は制御するための制御器１２０などが設けられている。ここで、上記制御器１２０には、タッチスクリーンなどを使うことができる。
【００３８】
上記ハンドピースアセンブリー２００は、施術ハンドピース２１０及び連結ケーブル２２０を含む。上記施術ハンドピース２１０は、施術対象者にＨＩＦＵを照射させるためのものであって、使用者の操作便宜性の向上のために、ハンド−ヘルド（hand-held）の形態とすることができる。例えば、上記施術ハンドピース２１０には、施術者が上記施術ハンドピース２１０を把持できるように、取っ手部２１２を設けることができる。上記取っ手部２１２の上端には、施術者が超音波照射動作を制御するためのスイッチ２１２ａが設けられていてもよい。上記連結ケーブル２２０は、上記施術ハンドピース２１０と上記装備本体１００とを電気的及び物理的に連結させるためのものである。上記連結ケーブル２２０の一端は上記施術ハンドピース２１０と連結され、他端は上記装備本体１００にコネクティング（connecting）タイプで着脱可能に連結される。
【００３９】
上記一実施形態において、上記カートリッジセット３００は、複数のカートリッジで構成されたセット（set）である。例えば、上記カートリッジセット３００は、施術の種類又は施術条件が互いに異なる第１〜第３カートリッジ３１０，３１０−１，３１０−２を含むことができる。そして、第１〜第３カートリッジ３１０，３１０−１，３１０−２は、上記施術ハンドピース２１０に着脱可能にそれぞれ構成することができる。例えば、第１カートリッジ３１０と第２カートリッジ３１０−１とは、肥満患者の肥満状態又は施術部位別にその機能が分かれたものであり、細部的にはＨＩＦＵの照射強度と深さなどの条件を、互いに異なる条件とするとこができる。また、第３カートリッジ３１０−２は、フェイスリフティング又はスキンタイトニング施術を遂行するための、ＨＩＦＵの照射強度と深さ条件でセッティングされたものとすることができる。さらに、腫瘍又は癌組織の除去施術のためのカートリッジを適用することも可能である。
【００４０】
より具体的には、第１〜第３カートリッジ３１０，３１０−１，３１０−２は、略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍの施術区間を有し、その内部に設けられたトランスデューサー３１４が、前後方向に移動できるようにそれぞれ構成されている。このとき、トランスデューサー３１４は、上記範囲を移動する間、ＨＩＦＵを照射することができる。一方、トランスデューサー３１４の前後移動範囲が４０．０ｍｍ未満である場合には、施術領域が小さいため施術時間が非常に長くなる可能性がある。また、トランスデューサー３１４は、一定の深さでＨＩＦＵを照射するようにセッティングされており、皮下脂肪層は人のヘソを基準として両側方向に屈曲して広がっているため、トランスデューサー３１４の前後移動範囲が１００．０ｍｍを超過する場合には、皮下脂肪層に対する最初のＨＩＦＵの照射深さと、最終的なＨＩＦＵの照射深さとが異なる可能性がある。その結果、皮下脂肪層から外れた領域にＨＩＦＵが照射される危険性が非常に高くなるおそれがある。したがって、トランスデューサー３１４は、略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍ内の範囲内で、より好ましくは６０．０ｍｍ〜８０．０ｍｍ内の範囲内で、前後に移動できるように設定されることが、施術安全性を確保しながらも施術時間を短縮させるのに有利である。
【００４１】
上述した通り、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、施術の種類又は施術条件が異なる第１〜第３カートリッジ３１０，３１０−１，３１０−２で構成されたカートリッジセット３００を具備した後、施術の種類や施術条件に適合したカートリッジを選択して、施術ハンドピース２１０に装着することによって、患者毎にオーダーメード型の施術を施行することができる。
【００４２】
一方、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、第１〜第３カートリッジ３１０，３１０−１，３１０−２の外部の回転力がカートリッジの内部に伝達され、この回転力を利用してトランスデューサー３１４を直線方向に運動させることができる。
【００４３】
上記一実施形態において、第１カートリッジ３１０は、ハウジング３１２で囲まれた領域の内部に設けられる回転力印加部３５０と、変換部と、トランスデューサー３１４とを含む。
【００４４】
回転力印加部３５０は、ハウジング３１２の外部から提供される回転力の印加を受ける機能を有する。一例としては、ハウジング３１２の外部で回転運動する外側回転部２３３から、回転力印加部３５０に回転力が伝達される。ここで、回転力印加部３５０と外側回転部２３３とは互いに直接接触せず、ハウジング３１２を挟んで対向するように配置される。そして、回転力印加部３５０と外側回転部２３３とは磁力によって連結されている。このとき、回転力印加部３５０及び外側回転部２３３は、磁性物質で構成されるか、又は磁性物質を含むことができる。また、ハウジング３１２のうち、回転力印加部３５０と外側回転部２３３との間の領域を、非磁性物質で構成することによって、回転力印加部３５０と外側回転部２３３の間の磁気的結合力の減少を最小化することができる。もちろん、ハウジング３１２全体を非磁性物質で構成してもよいが、回転力印加部３５０と外側回転部２３３との間の領域でさえなければ、ハウジング３１２が磁性物質で構成されてもよい。
【００４５】
上記一実施形態において、回転力印加部３５０と外側回転部２３３とは、略円盤状に構成されている。これにより、回転力印加部３５０と外側回転部２３３との間の磁気的結合力を最大化しつつ最小限の空間を占めることができ、摩擦力も最小化することができる。
【００４６】
また、ハウジング３１２には凹部が形成されており、回転力印加部３５０及び外側回転部２３３の一部が上記凹部の内部に挿入されることによって、回転力印加部３５０及び外側回転部２３３を安定的に支持しながら、該回転力印加部３５０及び該外側回転部２３３が円滑に回転運動できるようにすることができる。
【００４７】
また、回転力印加部３５０とハウジング３１２との間、及び外側回転部２３３とハウジング３１２との間には、摩擦力を減少させて円滑な回転運動を図ることができるように、ベアリングなどの部材が設けられていてもよい。
【００４８】
上記一実施形態において、外側回転部２３３は、モーター２３１の回転軸２３２と連結される。そして、モーター２３１、回転軸２３２及び外側回転部２３３は、施術ハンドピースに設けられる。
【００４９】
ここで、図２を参照すると、第１カートリッジ３１０は、施術ハンドピース２１０に結合されているが、このとき、第１カートリッジ３１０と施術ハンドピース２１０とが接触する部分に、外側回転部２３３が位置する。そして、図２に示すように、外側回転部２３３の少なくとも一部が、施術ハンドピース２１０の外部に突出してハウジング３１２の凹部に挿入されることによって、外側回転部２３３と回転力印加部３５０との間の磁気的結合力が最大化される。図示はしていないが、回転力印加部３５０が接触するハウジング３１２の表面が外側回転部２３３の方向に突出し、回転力印加部３５０における突出した部分が、施術ハンドピース２１０の内部に挿入される構成も可能である。
【００５０】
一方、変換部は、回転力印加部３５０とトランスデューサー３１４との間に設けられ、回転力印加部３５０の回転運動を直線運動に変換して、トランスデューサー３１４に提供する機能を有する。これにより、第１カートリッジ３１０内部において、トランスデューサー３１４が直線方向に移動することができる。
【００５１】
上記一実施形態において、変換部は、回転運動を遂行する主動節３４０と、直線運動を遂行する従動節３３０とを含むことができる。例えば、円柱状に構成された円筒カム３４１の表面に溝部３４１Ｈを螺旋形に形成して、回転運動するように構成することで主動節３４０を構成することでき、円筒カム３４１の溝部３４１Ｈに挿入される突起部３３２と結合された移送部材３３１が、ガイド部３３３に沿って直線方向に移動するようにすることによって従動節３３０を構成することができる。図示していないが、円筒カム３４１の表面に突起が螺旋形に形成され、移送部材３３１に、突起部３３２に挿入される溝部３４１Ｈが形成される構成も可能である。
【００５２】
また、移送部材３３１にトランスデューサー３１４が固定されることによって、該トランスデューサー３１４は、移送部材３３１の直線方向の移動に伴って、移送部材３３１とともに直線方向に移動することができる。
【００５３】
上記一実施形態において、円筒カム３４１の一端は回転力印加部３５０と連結される。一方で、円筒カム３４１の他端は、ハウジング３１２に回動可能に結合される。すなわち、図４に示すように、ハウジング３１２に凹溝が設けられ、円筒カム３４１の他端に軸突起３４２が設けられて、軸突起３４２が上記凹溝に挿入されることで、円筒カム３４１が回動可能にハウジング３１２に結合されるのである。これにより、回転力印加部３５０が外側回転部２３３から回転力の印加を受けて回転運動すると、円筒カム３４１も回転運動する。
【００５４】
上記一実施形態において、円筒カム３４１の表面に設けられる溝部３４１Ｈを、円筒カム３４１の一側から始まって、円筒カム３４１の他側を経由して円筒カム３４１の一端に回帰して一回りの円をなすように構成するができる。これにより、円筒カム３４１が３６０度回転する間、移送部材３３１とトランスデューサー３１４とは、ガイド部３３３に沿って前進して元の位置に復帰する直線運動、より詳細には、直線往復運動を実行することができる。このとき、トランスデューサー３１４の直線往復速度を考慮して、円筒カム３４１の回転速度を調節することができ、上述したモーター２３１の回転速度を調節したり、モーター２３１の回転軸２３２と外側回転部２３３との間にギア（図示されず）などを配設したりすることによって回転速度を調節することができる。
【００５５】
上記一実施形態とは別の実施形態では、円筒カム３４１の表面に設けられる溝部３４１Ｈが、一方向にのみ進行するように形成されていてもよい。この場合には、円筒カム３４１の回転方向に応じて、移送部材３３１及びトランスデューサー３１４が、前進運動又は後進運動することができる。例えば、円筒カム３４１が時計方向に回転するときには、移送部材３３１及びトランスデューサー３１４が前進し、円筒カム３４１が反時計方向に回転するときには、移送部材３３１及びトランスデューサー３１４が後進できるのである。一方、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、回転力印加部３５０と外側回転部２３３とが磁力によって結合されるため、回転方向を急に切り替える場合には、回転力印加部３５０と外側回転部２３３との間の磁気的結合が瞬間的に断絶する可能性がある。このため、トランスデューサー３１４の直線往復速度と、回転力印加部３５０と外側回転部２３３との間の磁気的結合力とを考慮して、円筒カム３４１の直径や回転速度を決定することができる。
【００５６】
上記一実施形態において、第１カートリッジ３１０のうち、トランスデューサー３１４で発生する超音波が経由する方向には、透過部材が設けられていてもよい。この透過部材は、超音波を円滑に透過できる材質からなるウインドウで構成することができる。
【００５７】
また、第１カートリッジ３１０内部の空いた空間には、流体（Ｌ）が充填されている。この流体（Ｌ）は、トランスデューサー３１４で発生した超音波が第１カートリッジ３１０の外部に円滑に伝達されるようにするための一種の媒質としての役割を果たす。また、この流体（Ｌ）は、トランスデューサー３１４を冷却する機能を有することもできる。例えば、トランスデューサー３１４が超音波を発生する過程で発熱現象が誘発され得るが、このような発熱現象を、上述した流体（Ｌ）により緩和させることができる。
【００５８】
したがって、少なくとも第１カートリッジ３１０の透過部材からトランスデューサー３１４までの領域には、上述した流体（Ｌ）が充填される必要がある。また、第１カートリッジ３１０が施術ハンドピース２１０に結合されて、該第１カートリッジ３１０が施術対象者の身体に接触して施術が遂行されている間、第１カートリッジ３１０の透過部材は、常に垂直下方に向かっていない可能性がある。したがって、施術中、トランスデューサー３１４が指向する方向の傾き範囲を考慮して、上述した流体（Ｌ）の充填量を決定することが好ましい。もちろん、第１カートリッジ３１０内部の空いた空間に上述した流体（Ｌ）を満杯充填することも可能である。
【００５９】
一方、このように第１カートリッジ３１０内部に流体（Ｌ）が充填される場合、第１カートリッジ３１０内部の密閉度により流体（Ｌ）の流失周期などが変化するおそれがある。例えば、密閉度が低い場合には、時間が経過するにつれて第１カートリッジ３１０内部の流体（Ｌ）が減少する。この場合、流体（Ｌ）を補充するか、又は第１カートリッジ３１０自体を交換しなければならないという問題が発生する可能性がある。しかし、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、カートリッジの内部に設けられる回転力印加部３５０が、カートリッジ外部に設けられる外側回転部２３３から回転力の提供を受けて、該印加された回転力を上述した変換部を通じて変換して、トランスデューサー３１４を直線運動又は直線往復運動させることができる。また、回転力印加部３５０と外側回転部２３３とは磁力によって連結されるため、第１カートリッジ３１０の密閉度を向上させることができる。すなわち、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、第１カートリッジ３１０の外壁やハウジング３１２を貫通する構成要素がなくても、第１カートリッジ３１０の外部の駆動力を利用して、トランスデューサー３１４を直線運動又は直線往復運動させることができる。
【００６０】
したがって、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、カートリッジの外壁やハウジング３１２を貫通する構成要素が必要な場合と比べて、カートリッジの密閉度を改善することができ、この結果、カートリッジの交換周期を延長して、超音波生成装置１０の使用及び維持管理上の便宜性を向上することができるようになるのである。また、上記一実施形態に係る超音波生成装置１０は、カートリッジの密閉度を向上させるための別途の手段を設ける必要がないだけでなく、上述した回転力印加部３５０及び変換部を通じて単純化された構造で、トランスデューサー３１４を直線運動又は直線往復運動させることができるため、カートリッジや施術ハンドピースの小型化及び製造原価の節減に有利である。
【００６１】
以上では、第１カートリッジ３１０を基準に説明したが、第２カートリッジ３１０−１や第３カートリッジ３１０−２も、第１カートリッジ３１０と類似の構成とすることができるため重複する説明は省略する。
【００６２】
また、図３に表示されたＳ３及びＳ４は、それぞれ第３センサー及び第４センサーを意味し、これらのセンサーが含まれる実施形態については、図１３〜図２０を参照して後述する。
【００６３】
以下では、図６〜図１１を参照して本発明の他の実施形態について説明する。ここで、上述した内容と重複する説明は省略する。
【００６４】
図６〜図１１を参照すれば、本発明の他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、施術ハンドピース４１０及びカートリッジセット５００を含み、据置台６００をさらに含む。ここで、施術ハンドピース４１０及びカートリッジを含めてハンドピースアセンブリー４００と称することもできる。
【００６５】
この他の実施形態では、施術ハンドピース４１０は、施術対象者にＨＩＦＵを照射するためのものであって、使用者の操作便宜性の向上のためにハンド−ヘルド（hand-held）の形態で提供される。例えば、施術ハンドピース４１０は、施術者が施術ハンドピース４１０を便利に把持できる形態に構成することができる。
【００６６】
上記他の実施形態において、施術ハンドピース４１０には、施術者（図示せず）に施術関連情報を提供する表示部４２０と、施術者から所定命令の入力を受けるための入力部４３０が設けられている。ここで、入力部４３０は、物理的ボタン又はタッチスクリーン方式で構成することができ、図６等では、表示部４２０と制御部４４０とを区分して例示しているが、表示部４２０と入力部４３０とが、タッチスクリーン方式で一体形成されていてもよい。
【００６７】
表示部４２０と入力部４３０とは、図９に例示した制御部４４０と連結されており、入力部４３０に印加された施術者の命令が制御部４４０に伝達されて、超音波生成装置２０が動作又は制御される。
【００６８】
上記他の実施形態において、施術ハンドピース４１０内部には、電源部４６０が設けられている。これにより、外部電源の供給等のための別途のケーブル等を施術ハンドピース４１０に連結する必要がなくなるため、施術ハンドピース４１０を利用した各種施術時の便宜性を向上させることができる。ここで、電源部４６０は、リチウムイオンバッテリ等の二次電池で構成することができ、さらに、施術ハンドピース４１０が据置台６００に据え置かれる場合には、電源部４６０が充電されるように構成することもできる。一方、通気口４１１は、施術ハンドピース４１０内部に空気を流通させて、施術ハンドピース４１０及びカートリッジの過熱現象を緩和させる機能を有していてもよい。
【００６９】
カートリッジセット５００は、複数のカートリッジで構成されたセットを意味する。一例として、上記カートリッジセット５００は、施術の種類又は施術条件が同一であるか又は類似の第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２を含むことができる。そして、第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２は、施術ハンドピース４１０に着脱可能にそれぞれ構成することができる。
【００７０】
上述した通り、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、施術の種類又は施術条件が同じカートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２で構成されたカートリッジセット５００を具備した後、寿命が終わったカートリッジを新しいカートリッジに取り替えて施術ハンドピース４１０に装着して使うことによって、トランスデューサー５１４の寿命が終わった場合に，超音波生成装置２０全体を新しく購入するのではなく、カートリッジを交換することで持続的に使うことができる。
【００７１】
また、上記カートリッジセット５００は、施術の種類又は施術条件が互いに異なる第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２を含むことができる。そして、第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２は施術ハンドピース４１０に着脱可能にそれぞれ構成することができる。例えば、第１カートリッジ５１０、第２カートリッジ５１０−１及び第３カートリッジ５１０−２は、施術対象者の皮膚や肥満状態、又は施術部位毎に、その機能が分かれたものであって、詳細には、ＨＩＦＵの照射強度や深さなどの条件を互いに異なる条件とすることができる。
【００７２】
より具体的には、第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２は、略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍの施術区間を有し、その内部に設けられたトランスデューサー５１４が、前後方向に移動できるようにそれぞれ構成されている。このとき、トランスデューサー５１４は、上記範囲を移動する間、ＨＩＦＵを照射することができる。一方、トランスデューサー５１４の前後移動範囲が４０．０ｍｍ未満である場合には、施術領域が小さいため施術時間が非常に長くなる可能性がある。また、トランスデューサー５１４は、一定の深さでＨＩＦＵを照射するようにセッティングされており、皮下脂肪層は人のヘソを基準として両側方向に屈曲して広がっているため、トランスデューサー５１４の前後移動範囲が１００．０ｍｍを超過する場合には、皮下脂肪層に対する最初のＨＩＦＵの照射深さと、最終的なＨＩＦＵの照射深さとが異なる可能性がある。その結果、皮下脂肪層から外れた領域にＨＩＦＵが照射される危険性が非常に高くなるおそれがある。したがって、トランスデューサー５１４は、概略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍ内の範囲内で、より好ましくは６０．０ｍｍ〜８０．０ｍｍ内の範囲内で前後に移動できるように設定されることが、施術安全性を確保しながらも施術時間を短縮させるのに有利である。
【００７３】
上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０も、上記一実施形態と同様に、第１〜第３カートリッジ５１０，５１０−１，５１０−２の外部の回転力がカートリッジの内部に伝達され、この回転力を利用して、トランスデューサー５１４を直線方向に運動させることができる。
【００７４】
上記他の実施形態において、第１カートリッジ５１０は、ハウジング５１２で囲まれた領域の内部に設けられる回転力印加部５５０と、変換部と、トランスデューサー５１４とを含む。
【００７５】
回転力印加部５５０は、ハウジング５１２の外部から提供される回転力の印加を受ける機能を有する。一例としては、ハウジング５１２の外部で回転運動する外側回転部４５３から回転力印加部５５０に回転力が伝達される。ここで、回転力印加部５５０と外側回転部４５３とは互いに直接接触せず、ハウジング５１２を挟んで対向するように配置される。そして、回転力印加部５５０と外側回転部４５３とは磁力によって連結されている。このとき、回転力印加部５５０及び外側回転部４５３は、磁性物質で構成されるか、又は磁性物質を含むことができる。また、ハウジング５１２のうち、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の領域を、非磁性物質で構成することによって、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の磁気的結合力の減少を最小化することができる。もちろん、ハウジング５１２全体を非磁性物質で構成してもよいが、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の領域でさえなければ、ハウジング５１２を磁性物質で構成してもよい。
【００７６】
上記他の実施形態において、回転力印加部５５０と外側回転部４５３は略円盤状に構成されている。これにより、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の磁気的結合力を最大化しつつ最小限の空間を占めることができ、摩擦力も最小化することができる。
【００７７】
また、ハウジング５１２には凹部が形成されており、回転力印加部５５０及び外側回転部４５３の一部が凹部の内部に挿入されことによって、回転力印加部５５０及び外側回転部４５３を安定的に支持しながら、該回転力印加部５５０及び該外側回転部４３３が円滑に回転運動できるようにすることができる。
【００７８】
また、回転力印加部５５０とハウジング５１２との間、及び外側回転部４５３とハウジング５１２との間には、摩擦力を減少させて円滑な回転運動を図ることができるように、ベアリング等の部材を設けることもできる。
【００７９】
上記他の実施形態において、外側回転部４５３は、モーター４５０のモーター軸４５２と連結される。そして、モーター４５０、モーター軸４５２及び外側回転部４５３は、施術ハンドピース４１０に設けられる。
【００８０】
ここで、図７を参照すれば、第１カートリッジ５１０は、施術ハンドピース４１０に結合されているが、このとき、第１カートリッジ５１０と施術ハンドピース４１０とが接触する部分に、外側回転部４５３が位置する。そして、図９に示すように、外側回転部４５３の少なくとも一部が、施術ハンドピース４１０の外部に突出してハウジング５１２の凹部に挿入されることによって、外側回転部４５３と回転力印加部５５０との間の磁気的結合力が最大化される。図示はしていないが、回転力印加部５５０が接触するハウジング５１２の表面が外側回転部４５３方向に突出し、回転力印加部５５０における突出した部分が、施術ハンドピース４１０内部に挿入される構成も可能である。
【００８１】
一方、変換部は、回転力印加部５５０とトランスデューサー５１４との間に設けられ、回転力印加部５５０の回転運動を直線運動に変換して、トランスデューサー５１４に提供する機能を有する。これにより、第１カートリッジ５１０内部において、トランスデューサー５１４が直線方向に移動することができる。
【００８２】
上記他の実施形態において、変換部は、回転運動を遂行する主動節と直線運動を遂行する従動節を含むことができる。例えば、円柱状に構成された円筒カム５４１の表面に溝部５４１Ｈが螺旋形に形成されて回転運動するように主動節を構成することができ、円筒カム５４１の溝部５４１Ｈに挿入される突起部５３２を有する移送部材５３１が、ガイド部５３３に沿って直線方向に移動するように従動節を構成することができる。図示していないが、円筒カム５４１の表面に突出部が螺旋形に形成され、突出部が挿入される凹溝を移送部材５３１に設けることで、主動節と従動節を結合させることもできる。
【００８３】
また、移送部材５３１にトランスデューサー５１４が固定されることによって、トランスデューサー５１４は、移送部材５３１の直線方向の移動に伴って、移送部材５３１と共に直線方向に移動することができる。ここで、トランスデューサー５１４と移送部材５３１をまとめて超音波発生部と称することもできる。
【００８４】
上記他の実施形態において、円筒カム５４１の一端は回転力印加部５５０と連結される。一方で、円筒カム５４１の他端は、ハウジング５１２に回動可能に結合される。すなわち、図９に示すように、ハウジング５１２に凹溝が設けられ、円筒カム５４１の他端に軸突起５４２が設けられて、軸突起５４２が上記凹溝に挿入されることで、円筒カム５４１が回動可能にハウジング５１２に結合されるのである。これにより、回転力印加部５５０が外側回転部４５３から回転力の印加を受けて回転運動すると、円筒カム５４１も回転運動する。図９等には、円筒カム５４１と回転力印加部５５０とが、それぞれのユニットで構成されて結合する構成が例示されている。しかし、円筒カム５４１と回転力印加部５５０とは一体に形成されてもよい。ただし、回転力印加部５５０は、外側回転部４５３との磁気的連結のために磁性物質で構成されるか又は磁性物質を含まなければならない一方で、円筒カム５４１を磁性物質で構成する必要はないため、製造原価の節減及び製造効率の向上などの観点から、円筒カム５４１と回転力印加部５５０とを互いに異なる材質で構成した後、それらを結合することが有利である。これにより、円筒カム５４１と回転力印加部５５０との結合部に少なくとも一つの係止突起を設けて、回転力印加部５５０の回転運動が円筒カム５４１に効果的に伝達されるようにすることができる。
【００８５】
上記他の実施形態において、円筒カム５４１の表面に設けられる溝部５４１Ｈを、円筒カム５４１の一側から始まって、円筒カム５４１の他側を経由して円筒カム５４１の一端に回帰して一回りの円をなすように構成することができる。これにより、円筒カム５４１が３６０度回転する間、移送部材５３１とトランスデューサー５１４とは、ガイド部５３３に沿って前進して元の位置に復帰する直線運動、より詳細には、直線往復運動を実行することができる。このとき、トランスデューサー５１４の直線往復速度を考慮して、円筒カム５４１の回転速度を調節することができ、上述したモーター４５０の回転速度を調節したり、モーター４５０の回転軸と外側回転部４５３の間にギア（図示されず）などを配設したりすることによって回転速度を調節することができる。
【００８６】
上記他の実施形態とは別の実施形態では、円筒カム５４１の表面に設けられる溝部５４１Ｈが、一方向にのみ進行するように形成されていてもよい。この場合には、円筒カム５４１の回転方向に応じて、移送部材５３１及びトランスデューサー５１４が、前進運動又は後進運動することができる。例えば、円筒カム５４１が時計方向に回転するときには、移送部材５３１及びトランスデューサー５１４が前進し、円筒カム５４１が反時計方向に回転するときには、移送部材５３１及びトランスデューサー５１４が後進できるのである。一方、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、回転力印加部５５０と外側回転部４５３とが磁力によって結合されるため、回転方向を急に切り替える場合には、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の磁気的結合が瞬間的に断絶する可能性がある。このため、トランスデューサー５１４の直線往復速度と、回転力印加部５５０と外側回転部４５３との間の磁気的結合力とを考慮して、円筒カム５４１の直径や回転速度を決定することができる。
【００８７】
一方、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、位置感知手段及び制御手段を含むことができる。ここで、位置感知手段は、超音波発生部の位置を感知し、制御手段は、位置感知手段で感知した結果を利用して超音波発生動作を制御する機能を有することができる。例えば、制御手段は、超音波発生部がいずれかの位置にある状態で超音波が発生した以後に、超音波発生部が所定の距離だけ移動しない状態では、超音波が発生しないように制御することできる。
【００８８】
超音波発生部で発生する超音波がＨＩＦＵであれば、特定部位に熱的病変が形成されるが、同じ位置に熱的病変が過度に持続する場合には、意図とは違って人体組職が損傷する危険がある。すなわち、特定部位に熱的病変が形成された後、超音波発生部が一定の距離移動しない状態で再び熱的病変が形成されると、人体組職の特定地点が過度に刺激されて痛みや出血、傷害などが発生する可能性がある。しかし、上記他の実施形態によれば、超音波発生部で超音波が発生した直後、超音波発生部が予め定められた距離以上に移動しないときには、超音波が発生しないように制御することができるため、上述した危険性を顕著に減少することができる。ここで、超音波発生部の移動の有無は、上述した位置感知手段によって検出することができ、その検出結果に基づいて制御手段が超音波発生部の超音波発生の有無を制御することによって、特定位置に過度に超音波が照射される危険性が減少することができるの。一方、上述した「あらかじめ定められた距離」は、超音波発生部で発生する超音波の強度、熱的病変の大きさ及び超音波照射対象組織の種類等により、適切に決定することができる。
【００８９】
また、超音波発生部は、上述したトランスデューサー５１４及び移送部材５３１を含む概念であって、トランスデューサー５１４は、移送部材５３１に結合された状態で直線運動するのであるから、位置感知手段は、トランスデューサー５１４又は移送部材５３１の位置を感知することによって、上述の機能を実行することができる。また、移送部材５３１は、上述した円筒カム５４１の回転により直線運動するので、円筒カム５４１の回転の程度を感知することによって、超音波発生部の位置を検出することもできる。
【００９０】
上記他の実施形態において、位置感知手段は、磁石部とセンサーとを含むことができる。センサーは、ホールセンサー（Hall sensor）で構成することができる。磁石部とホールセンサーとの間の位置関係により、センサーで出力される信号が変化し、この変化の程度を利用して磁石部とセンサーとの間の相対的な位置関係を検出することができる。
【００９１】
より具体的には、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、円筒カム５４１に設けられる第１磁石部５４１ｍと、該第１磁石部５４１ｍに対向して配設される第１センサーＳ１とを含むことができる。このとき、円筒カム５４１の一端には、磁性を有する回転力印加部５５０が設けられるので、第１磁石部５４１ｍを円筒カム５４１の他端に設けることによって、第１センサーＳ１が、第１磁石部５４１ｍの位置又は移動をより精密に検出できるようにすることが好ましい。一方、図面には、第１磁石部５４１ｍが円筒カム５４１に設けられるものとして例示しているが、第１センサーＳ１が円筒カム５４１に設けられていてもよい。ただし、第１センサーＳ１で出力される信号を制御部４４０に伝達するときに、回転運動する円筒カム５４１に第１センサーＳ１を設ける場合と比べて、ハウジング５１２又は第１フレーム５２２などの固定された構造物に第１センサーＳ１を設けるようにする方が、構造の単純化及び製造効率の向上に有利である。
【００９２】
これによって、円筒カム５４１の回転の程度を精密に測定することができ、その結果、超音波発生部の位置を判断することができるようになる。
【００９３】
上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、超音波発生部に設けられる第２磁石部５３１ｍと、これに対向して配設される第２センサーＳ２とを含むことができる。ここで、図９等では、第２磁石部５３１ｍが移送部材５３１に設けられる構成を例示しているが、第２磁石部５３１ｍは、トランスデューサー５１４に設けられていてもよい。また、図面には、第２磁石部５３１ｍが移送部材５３１に設けられるものとして例示しているが、第２センサーＳ２が移送部材５３１に設けられていてもよい。ただし、第２センサーＳ２で出力される信号を制御部４４０に伝達するときに、直線運動する移送部材５３１に第２センサーＳ２を設ける場合と比べて、ハウジング５１２又は第２フレーム５２５などの固定された構造物に第２センサーＳ２を設けるようにする方が、構造の単純化及び製造効率の向上に有利である。
【００９４】
一方、第２センサーＳ２は、第２磁石部５３１ｍに対向する位置に設けられる。上述した通り、移送部材５３１及びトランスデューサー５１４は、第１カートリッジ５１０内部で直線往復運動するので移動範囲が制限される。すなわち、移送部材５３１が回転力印加部５５０から最も遠く離隔した位置と、移送部材５３１が回転力印加部５５０に最も近接した位置との間の領域でのみ、移送部材５３１が直線往復運動を遂行するといえる。ここで、移送部材５３１が、回転力印加部５５０から最も遠く離隔した位置を第１基準点とし、移送部材５３１が、回転力印加部５５０に最も近接した位置を第２基準点とすることができる。この場合、移送部材５３１が第１基準点に位置するときに、該移送部材５３１が第２磁石部５３１ｍに最も近接するような位置に、第２センサーＳ２を配設することができる。また、移送部材５３１が第２基準点に位置するときに、該移送部材５３１が第２磁石部５３１ｍに最も近接するような位置に、第２センサーＳ２を配設してもよい。これらのことによって、位置感知手段は、超音波発生部の運動方向が転換されるターニングポイントにおいても、超音波発生部の位置を精密に検出することができる。また、これにより、超音波発生部の直線運動がひとつのサイクルを始めて、該サイクルが終わる瞬間を精密に検出することができる。つまり、超音波発生部の初期位置と超音波発生部の移動終了位置とを精密に検出することができるのである。
【００９５】
回転力印加部５５０と外側回転部４５３とが、直接的な接触によって結合されるのではなく、磁力によって連結された状態で回転力が伝達されるシステムでは、外側回転部４５３の回転運動と回転力印加部５５０の回転運動とが完璧に一致しない場合が発生することがある。このときには、外側回転部４５３の回転の程度を制御したり、測定したりするだけでは、超音波発生部の位置を精密に測定したり、超音波発生部の移動程度を完璧に制御したりすることができないこともある。したがって、超音波発生部の位置を精密に把握できる別途の手段がなければ、上述した通り、特定位置に超音波が過度に照射されて様々な問題を誘発する危険性がある。
【００９６】
しかし、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、上述した位置感知手段及び制御手段を備えることによって、超音波発生部の位置を精密に把握して、超音波発生動作制御に反映することができるため、上述した危険性を顕著に減少させることができる。
【００９７】
一方、ハウジング５１２内部には、別途のフレームなどが設けられており、このフレームにより、第１センサーＳ１や第２センサーＳ２などを、適切な位置に固定することができる。例えば、円筒カム５４１の前方に設けられる第１フレーム５２２に、第１センサーＳ１を固定することができ、円筒カム５４１の側傍に設けられる第２フレーム５２５に、第２センサーＳ２を固定することができる。ここで、円筒カム５４１の軸突起５４２も、第１フレーム５２２に挿入されて回動可能に固定することができる。また、円筒カム５４１の回転をより精密に検出できるように、第１センサーＳ１及び第１磁石部５４１ｍを複数個設けることもできる。そして、第１センサーＳ１と連結された第１端子５１２Ｔ１、及び第２センサーＳ２と連結された第２端子５１２Ｔ２が、ハウジング５１２の外部に露出するように構成することによって、施術ハンドピース４１０に設けられる第１接点４１０Ｔ１及び第２接点４１０Ｔ２にそれぞれ接触するようにして、第１センサーＳ１及び第２センサーＳ２で出力された信号が、制御部４４０に伝達されるようにすることができる。ここで、制御部４４０は、モーター４５０と連結されて、該モーター４５０の回転を制御することもできる。モーター４５０は、第３フレーム４１５を通じて施術ハンドピース４１０内部に固定されている。
【００９８】
上記他の実施形態において、第１カートリッジ５１０のうち、トランスデューサー５１４で発生する超音波が経由する方向に、透過部材を設けることができる。このとき、透過部材は、超音波を円滑に透過できる材質からなる第１ウインドウ５１２ｗで構成することができる。
【００９９】
上記他の実施形態において、第１カートリッジ５１０の外部に結合される保護キャップ５７０が設けられていてもよい。ここで、保護キャップ５７０のうち超音波が経由する方向に、超音波を円滑に透過できる材質からなる第２ウインドウ５７１を設けることもできる。
【０１００】
この保護キャップ５７０は、上述した第１ウインドウ５１２ｗの損傷や汚染などを防止する機能を有する。すなわち、第１ウインドウ５１２ｗが損傷する場合には、第１カートリッジ５１０を修理するか又は廃棄しなければならないが、保護キャップ５７０の第２ウインドウ５７１が損傷する場合には、保護キャップ５７０のみを取り替えるだけで第１カートリッジ５１０を継続して使うことができる。したがって、カートリッジの寿命が延長され得る。
【０１０１】
また、この保護キャップ５７０の厚さを異ならせることによって、超音波の照射深さを調節することもできる。すなわち、薄い保護キャップ５７０を使った場合に比べて、厚い保護キャップ５７０を使った場合には、熱的病変が発生する深さを皮膚表面近くにすることができる。
【０１０２】
また、第１カートリッジ５１０内部の空いた空間には、流体（Ｌ）が充填されている。この流体（Ｌ）は、トランスデューサー５１４で発生した超音波が第１カートリッジ５１０の外部に円滑に伝達されるようにするための一種の媒質としての役割を果たす。また、この流体（Ｌ）は、トランスデューサー５１４を冷却する機能を有することもできる。例えば、トランスデューサー５１４が超音波を発生する過程で発熱現象が誘発されることがあるが、このような発熱現象を、上述した流体（Ｌ）により緩和させることができる。
【０１０３】
したがって、少なくとも第１カートリッジ５１０の透過部材からトランスデューサー５１４までの領域には、上述した流体（Ｌ）が充填される必要がある。また、第１カートリッジ５１０が施術ハンドピース４１０に結合されて、該第１カートリッジ５１０が施術対象者の身体に接触して施術が実行されている間、第１カートリッジ５１０の透過部材は、常に垂直下方に向かっていない可能性がある。したがって、施術中、トランスデューサー５１４が指向する方向の傾き範囲を考慮して、上述した流体（Ｌ）の充填量を決定することが好ましい。もちろん、第１カートリッジ５１０内部の空いた空間に上述した流体（Ｌ）を満杯充填することも可能である。
【０１０４】
一方、このように第１カートリッジ５１０内部に流体（Ｌ）が充填される場合、第１カートリッジ５１０内部の密閉度により流体（Ｌ）の流失周期などが変化するおそれがある。例えば、密閉度が低い場合には、時間が経過するにつれて第１カートリッジ５１０内部の流体（Ｌ）が減少する。この場合、流体（Ｌ）を補充するか、又は第１カートリッジ５１０自体を交換しなければならないという問題が発生する可能性がある。しかし、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、カートリッジの内部に設けられる回転力印加部５５０が、カートリッジ外部に設けられる外側回転部４５３から回転力の提供を受けて、該印加された回転力を上述した変換部を通じて変換して、トランスデューサー５１４を直線運動又は直線往復運動させることができる。また、回転力印加部５５０と外側回転部４５３とは磁力によって連結されるため、第１カートリッジ５１０の密閉度を向上させることができる。すなわち、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、第１カートリッジ５１０の外壁やハウジング５１２を貫通する構成要素がなくても、第１カートリッジ５１０の外部の駆動力を利用して、トランスデューサー５１４を直線運動又は直線往復運動させることができる。
【０１０５】
したがって、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、カートリッジの外壁やハウジング５１２を貫通して、トランスデューサー５１４を移動させる構成要素が必要な場合と比べてカートリッジの密閉度を改善することができ、この結果、カートリッジの交換周期を延長して、超音波生成装置２０の使用及び維持管理上の便宜性を向上させることができるようになる。また、上記他の実施形態に係る超音波生成装置２０は、カートリッジの密閉度を向上させるための別途の手段を設ける必要がないだけでなく、上述した回転力印加部５５０及び変換部を通じて単純化された構造で、トランスデューサー５１４を直線運動又は直線往復運動させることができるため、カートリッジや施術ハンドピース４１０の小型化及び製造原価節減に有利である。
【０１０６】
以上では、第１カートリッジ５１０を基準に説明したが、第２カートリッジ５１０−１や第３カートリッジ５１０−２も、第１カートリッジ５１０と類似の構成とすることができるため重複する説明は省略する。
【０１０７】
また、図６に表示されたＳ３は第３センサーを意味するものであって、第３センサーなどが含まれる実施形態については、図１３〜図２０を参照して後述する。
【０１０８】
以下では、図１２〜図２０を参照して、本発明のさらに他の実施形態について説明する。ここで、上述した内容と重複する説明は省略する。
【０１０９】
上述した通り、上記カートリッジは、上記施術ハンドピース２１０に着脱可能な構成とすることができる。例えば、上記取っ手部２１２の前端には、上記第１カートリッジ３１０との締結のためのガイド部２１４が設けられる。上記さらに他の実施形態において、上記ガイド部２１４は、上記取っ手部２１２のせん断方向に突出したバー（bar）の形状とすることができる。そして、上記第１カートリッジ３１０のカートリッジ本体３１２の中央領域には、上記ガイド部２１４の断面の形状に相応する形状の貫通ホール３１２ａが形成される。図１２に示すように、上記貫通ホール３１２ａ内に上記ガイド部２１４を挿入することによって、上記第１カートリッジ３１０が上記施術ハンドピース２１０に装着される。このとき、上記第１カートリッジ３１０の装着状態が解除されることを防止するために、上記ガイド部２１４の前端にはロック装置２１４ａが設けられ、施術者は、上記ロック装置２１４ａを回転させることによって、上記第１カートリッジ３１０をロックさせるか、又は該ロックを解除することができる。
【０１１０】
上記ガイド部２１４の内部には、施術対象組織を映像化するためのイメージプローブ２１６が設けられている。上記イメージプローブ２１６は、上記ガイド部２１４に沿って略バー（bar）の形状とすることができる。上記イメージプローブ２１６は、施術対象になる皮膚組織、すなわち、皮下脂肪層などを映像化できるように映像超音波を発生させることができる。上記ガイド部２１４は、上記第１カートリッジ３１０が上記施術ハンドピース２１０に締結されたときに、上記第１カートリッジ３１０に設けられたトランスデューサー３１４の上部に位置するように構成されている。これにより、上記トランスデューサー３１４は、上記ガイド部２１４の下部で前後運動をしながらＨＩＦＵを照射し、上記イメージプローブ２１６は、カートリッジに共用で使われ、別途の映像超音波を発生させて皮下脂肪層を映像化して、これを上記表示部１１０に表示することができる。
【０１１１】
ここで、上記トランスデューサー３１４の前後運動のために、上記施術ハンドピース２１０に駆動器２１８を設けることができる。上記さらに他の実施形態において、上記駆動器２１８としては、ステッピングモーター（stepping motor）及び回転モーター（rotating motor）、そして、このようなモーターによって動作するギア（gear）、ベルト（belt）及びプーリー（pulley）等を選択的に使用することができ、上記駆動器２１８と上記トランスデューサー３１４とは、サポート３１６によって連結される。これにより、上記駆動器２１８が、上記サポート３１６を前後運動、チルティング（tilting）運動及び上下運動させることによって、上記トランスデューサー３１４が、前後運動、チルティング運動及び上下運動される。このように、上記駆動器２１８は、上記カートリッジに共用で使われるように提供され、カートリッジのそれぞれのトランスデューサーモジュール３１４を前後運動させることができる。
【０１１２】
上記駆動器２１８は、上記トランスデューサー３１４が略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍの施術区間を有するように、上記トランスデューサー３１４を前後方向に移動させることができる。より具体的には、上記駆動器２１８は、ステッピングモーターで構成され、略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍ内の範囲内で選択された長さだけ、上記トランスデューサー３１４が前後に移動するように構成することができる。このとき、上記トランスデューサー３１４は、上記範囲を移動する間、ＨＩＦＵを照射することができる。上記トランスデューサー３１４は、上記熱的病変２０が同じ線上に沿って複数のドット（dots）を形成するように、一程の間隔でＨＩＦＵを照射するように設定されるか、又は上記熱的病変２０が間隔なく一直線をなすように、ＨＩＦＵを照射するように設定されていてもよい。
【０１１３】
上記トランスデューサー３１４の前後移動範囲が４０．０ｍｍ未満の場合には、皮膚リフティング、スキンタイトニング又は皮下脂肪層に対する施術領域が小さいため施術時間が非常に長くかかる可能性がある。また、上記トランスデューサーモジュール３１４は、一定の深さでＨＩＦＵを照射するようにセッティングされており、皮下脂肪層は人のヘソを基準として両側方向に屈曲して広がっているため、上記トランスデューサー３１４の前後移動範囲が１００．０ｍｍを超過する場合には、皮下脂肪層に対する最初ＨＩＦＵ照射深さと最終ＨＩＦＵ照射深さが異なってしまい、皮下脂肪層から外れた領域にＨＩＦＵが照射される危険性が非常に高くなるおそれがある。このような危険性は、皮膚リフティング又はスキンタイトニングでも類似に発生する可能性がある。したがって、上記トランスデューサー３１４が、略４０．０ｍｍ〜１００．０ｍｍ内の範囲内で、より好ましくは６０．０ｍｍ〜８０．０ｍｍ内の範囲内で前後に移動できるように、上記駆動器２１８が設定されることが、施術安全性を確保しながらも施術時間を短縮させるのに有利となる。ただし、上記トランスデューサー３１４が、癌や腫瘍治療のために使われる場合には、上記癌や腫瘍治療の大きさや形態に合うように、上記トランスデューサー３１４の前後移動範囲を変化させることができる。すなわち、上記癌や腫瘍の大きさが４０．０ｍｍ未満であれば、これに合うように上記トランスデューサー３１４の前後移動範囲も４０．０ｍｍ未満に調節されることが好ましい。
【０１１４】
また、上記第１カートリッジ３１０には、上記トランスデューサー３１４の作動による発熱を冷却させるための冷却流体を設けることができる。上記さらに他の実施形態において、上記第１カートリッジ３１０は、その内部に冷却水が満たされるように構成され、該冷却水を、別途の冷却水循環ライン（図示せず）により循環させることで、上記トランスデューサー３１４の過熱現象を防止することができる。このために、上記第１カートリッジ３１０が上記施術ハンドピース２１０に装着されると、上記第１カートリッジ３１０内の冷却水が上記冷却水循環ラインに連結され、上記冷却水循環ラインは、上記装備本体１００内部にある冷却水保存容器（図示せず）と連結されて、冷却水保存容器内の冷却水を循環させることができる。一方、図示していないが、上記冷却水循環ライン上には、ポンプ（pump）などの循環手段が設置される。
【０１１５】
上記のような構造を有する超音波生成装置１０は、互いに異なる種類の施術に適合した条件を有する上記カートリッジを、上記施術ハンドピース２１０に選択的に装着することができるため、施術者は所望の施術を遂行できるカートリッジを選択し、上記施術ハンドピース２１０にこれを装着して施術することができる。これにより、一つの装備でカートリッジの交換だけで多様な施術を遂行することができるので、単一目的の施術のみが可能な高強度集束超音波医療機器に比べて、多目的超音波医療機器の構造を実現することができる。
【０１１６】
特に、フェイスリフティングの非侵襲的超音波施術、皮下脂肪層減少の非侵襲的超音波施術、及び癌や腫瘍除去施術の場合、高強度集束超音波の深さと強度条件、そして映像化対象の皮膚組織などが全く異なるため、このような施術のうち少なくとも二つ以上の施術を一つの装備で行うのは非常に困難であった。しかし、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、異なる施術目的を有するカートリッジに対して共用化された駆動器２１８又はイメージプローブ２１６等を上記施術ハンドピース２１０内に形成した後、カートリッジの交換を通じて異種施術を可能にすることによって、このような技術的障壁を解消できる。
【０１１７】
上述した通り、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、互いに異なる施術目的を有するカートリッジで構成されたカートリッジセット３００を具備した後、所望の施術を遂行できるカートリッジを選択して、上記施術ハンドピース２１０に装着することによって、施術目的別に所望の施術を施行することができる。これにより、本発明に係る超音波生成装置１０は、フェイスリフティング、スキンタイトニング施術、皮下脂肪層の減少若しくは除去施術、及び腫瘍若しくは癌除去施術のうち所望の施術目的のカートリッジを施術ハンドピース２１０に装着して施術することによって、単一装備で二つ以上の高強度集束超音波施術を遂行することができる。
【０１１８】
引き続き、図１３〜図２０を参照して、上記さらに他の実施形態が感知手段ＳＭなどを含む場合について説明する。
【０１１９】
図１３〜図２０を参照すれば、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、感知手段ＳＭを含む。さらに、制御部１５０及びスピーカー１６０などを含むこともできる。
【０１２０】
上記さらに他の実施形態において感知手段ＳＭは、流体（Ｌ）の量及びカートリッジの傾きの少なくとも一方を感知する機能を有する。そして、感知手段ＳＭで感知された結果を利用して警告信号を出力するか、トランスデューサー３１４の動作を遮断することができる。
【０１２１】
具体的には、感知手段ＳＭは、流体（Ｌ）の量を感知する第３センサーＳ３を含むことができる。また、感知手段ＳＭは傾き、加速度及び角速度のうち少なくとも一つを検出する第４センサーＳ４を含むことができる。
【０１２２】
また、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、感知手段ＳＭが感知した結果を利用して流体（Ｌ）の不足の可否や、カートリッジの傾きが正常範囲を逸脱するかの可否を判断する制御部１５０を含むことができる。また、異常状態が発生した場合、これを施術者などの使用者に認知させるために、警告信号を出力する出力手段を含むこともできる。このとき、出力手段は、視覚的な警告信号や聴覚的な警告信号を出力することができ、視覚的な警告信号は、上述した表示器１１０を通じて出力することができ、聴覚的な警告信号は、出力のためにスピーカー１６０などが用いられる。
【０１２３】
また、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、傾きが所定の正常範囲を逸脱するときには、トランスデューサー３１４の作動を停止させて超音波発生を遮断することによって、安全性を向上させることができる。
【０１２４】
上記さらに他の実施形態において、第３センサーＳ３は、流体（Ｌ）との接触の有無を感知するセンサーである。すなわち、第３センサーＳ３が流体（Ｌ）に浸っている状態を正常状態とすれば、第３センサーＳ３が流体（Ｌ）の外部に露出した状態が異常状態となり、第３センサーＳ３は、上記正常状態で出力される信号値とは異なる信号値を上記異常状態で出力することができる。例えば、上記正常状態では、第３センサーＳ３が信号を出力しないか、又はＬｏｗ値を出力し、上記異常状態では、Ｈｉｇｈ信号などの所定の信号値を出力するようにすることができる。
【０１２５】
流体（Ｌ）は上述した冷却流体である。すなわち、超音波を発生する過程で生成される熱によって、トランスデューサー３１４や隣接した構成要素が過熱する現象を防止する機能を、上記流体（Ｌ）が有することができる。また、流体（Ｌ）は、トランスデューサー３１４で発生した超音波が、第１カートリッジ３１０の外部に円滑に伝達されるようにする媒質としての役割を有することもできる。
【０１２６】
上記さらに他の実施形態において、第１カートリッジ３１０のうち、トランスデューサー３１４で発生する超音波が経由する方向には、透過部材３１８が設けられている。このとき、透過部材３１８は、超音波を円滑に透過できるフィルムなどの材質からなるウインドウで構成することができる。
【０１２７】
したがって、少なくとも第１カートリッジ３１０の透過部材３１８からトランスデューサー３１４までの領域には、上述した流体（Ｌ）が充填される必要がある。また、第１カートリッジ３１０が施術ハンドピース２１０に結合されて、施術対象者の身体に接触して施術が遂行されている間、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が常に垂直下方に向かっていないこともある。したがって、施術中、トランスデューサー３１４が指向する方向の傾き範囲を考慮して、上述した流体（Ｌ）の充填量を決定することが好ましい。もちろん、第１カートリッジ３１０内部の空いた空間に、上述した流体（Ｌ）を満杯充填することも可能である。
【０１２８】
以下では、第１カートリッジ３１０内部の空いた空間に流体（Ｌ）が満杯充填された場合を基準として説明する。しかし、上述した通り、流体（Ｌ）が第１カートリッジ３１０内部の空いた空間をすべて満たさないように設定される場合であっても、第１カートリッジ３１０内部で流体（Ｌ）の基準水位は設定されることが好ましく、この基準水位は、後述する第１カートリッジ３１０の内側上部面又は第１カートリッジ３１０の内側下部面などと対等に見ることができる。
【０１２９】
ここで、第１カートリッジ３１０の密閉度が低い場合には、第１カートリッジ３１０内部に充填されていた流体（Ｌ）が減少される。それだけでなく、上述した通り、流体（Ｌ）が冷却機能を有する場合には、冷却過程で蒸発されるか自然的に蒸発されることによって流体（Ｌ）の量がさらに減少される。ところで、このような流体（Ｌ）の減少が持続され、流体（Ｌ）の量が要求される所定の基準量未満に減少するときには、超音波の伝達率が減少したり、トランスデューサー３１４等が過熱されたりする問題が発生するおそれがある。
【０１３０】
このような問題を防止するために、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、上述した第３センサーＳ３を利用して、第１カートリッジ３１０内部に充填された流体（Ｌ）の量を感知する。例えば、図１４に示すように、第３センサーＳ３が第１カートリッジ３１０の内側上部面に位置する場合には、流体（Ｌ）の量が減少して、第３センサーＳ３が流体（Ｌ）に浸っていない異常状態となったときに、Ｈ信号などの所定の信号値が制御部１５０に伝達される。制御部１５０は、第３センサーＳ３から提供された信号値により異常状態を判断して、表示器１１０を通じて流体（Ｌ）の量不足状況を出力したり、スピーカー１６０を通じて警告音を出力したりすることができる。これにより、施術者などの上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０を使う使用者は、第１カートリッジ３１０内部の流体（Ｌ）が不足状態であることを迅速に認知することができ、流体（Ｌ）の充填やカートリッジの交換などの適切な措置を取ることができるようになる。
【０１３１】
また、上記さらに他の実施形態において、複数の第３センサーＳ３が、互いに離隔して第１カートリッジ３１０の内側上部面に設けられていてもよい。図１５を参照すれば、第１カートリッジ３１０のIV−IV’線断面は多様な形状をなすことができ、第１カートリッジ３１０の形状によって、第３センサーＳ３も多様な位置に配置することができることが理解できるであろう。
【０１３２】
また、図１６を参照すれば、第１カートリッジ３１０が傾くにつれて、第３センサーＳ３のうち一部が異常信号を出力し、他の第３センサーＳ３が正常信号を出力することができるということが理解できるであろう。このように第１カートリッジ３１０の内側上部面に第３センサーＳ３を所定の間隔で離隔させて配置することによって、別途の傾きセンサーを具備せずとも第１カートリッジ３１０の傾きを検出できる。
【０１３３】
上記さらに他の実施形態とは別の実施形態では、感知手段ＳＭは、透過部材３１８の中心及びトランスデューサー３１４の中心を連結する仮想の直線と流体（Ｌ）水面（又は上面）が垂直（又は水平）をなすかの可否を感知することができる。すなわち、上記感知手段ＳＭは、流体（Ｌ）水面の傾き又は扁平程度を感知することができる。このとき、第３センサーＳ３は光センサーで構成することができる。例えば、感知手段ＳＭは、複数の第３センサーＳ３のうち一つの第３センサーＳ３に発光部が設けられ、他の一つの第３センサーＳ３に受光部が設けられたものを含むことができる。ここで、第３センサーＳ３で出力される光は、赤外線などの多様な波長のものを採用ことができる。そして、発光部が設けられた第３センサーＳ３と受光部が設けられた第３センサーＳ３とが互いに離隔して向かい合うように配置される。これにより、発光部が設けられた第３センサーＳ３及び受光部が設けられた第３センサーＳ３のうち一つだけが流体（Ｌ）に浸りかつ他の一つが流体（Ｌ）の外部に露出した状態では、流体（Ｌ）水面（流体と気体の境界面）で光が屈折されるため、発光部で出力された光が受光部に到達することができない。一方で、発光部が設けられた第３センサーＳ３及び受光部が設けられた第３センサーＳ３のすべてが流体（Ｌ）の外部に露出しているか、又はすべてが流体（Ｌ）の内部に浸っている状態では、発光部で出力された光が受光部に到達する。したがって、第１カートリッジ３１０の基準傾き範囲による流体（Ｌ）水面を考慮して、第３センサーＳ３を配置することによって、第１カートリッジ３１０が基準傾き範囲内にあるかの可否を検出することができる。以上では、発光部と受光部とが、別途の位置にそれぞれ設けられた場合を説明したが、発光部と受光部とが、同じ位置に設けられた場合にも、発光部で出力された光が第１カートリッジ３１０の内壁面に反射して受光部に印加されるように構成することによって、上述と類似の原理を実現することができるということが理解できるであろう。
【０１３４】
上記さらに他の実施形態では、第３センサーＳ３が、図１５に示すように、第１カートリッジ３１０内側上部面の外周辺に配置される。したがって、第１カートリッジ３１０の傾きの変化に対する第３センサーＳ３の高さ変化が増加されるため、この結果、第１カートリッジ３１０の傾きをより精密に検出することができる。
【０１３５】
第１カートリッジ３１０が過度に傾くと、意図しない位置に超音波が印加される危険がある。このときには、施術対象者又は施術者の身体に損傷が誘発される可能性がある。特に、トランスデューサー３１４が高強度集束超音波を発生させて、所定の位置に熱的病変１２を形成する場合には、その危険性がさらに増加する可能性がある。
【０１３６】
このような問題を解決するために、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、第１カートリッジ３１０の傾きが所定範囲を逸脱する場合には、超音波発生を遮断するようにする。
【０１３７】
すなわち、上述した通り、第１カートリッジ３１０の傾きを感知して、第１カートリッジ３１０の傾きが正常範囲を逸脱する場合には、制御部１５０は、トランスデューサー３１４に提供されている電源を遮断するか、又はトランスデューサー３１４の超音波発生作動を中断させることができる。これにより、第１カートリッジ３１０が過度に傾くことによって発生する危険性を減少させることができる。
【０１３８】
特に、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が上方に向いた状態で超音波が発生すると、施術者や施術補助者に超音波が伝達されて危険な状況を招きかねない。また、第１カートリッジ３１０内部に充填された流体（Ｌ）の量が充分でないときには、このように超音波が上方に向かって発散されるときに、透過部材３１８が損傷するおそれがある。この結果、流体（Ｌ）の漏水が深化したり、第１カートリッジ３１０が誤作動したりするなど、安全性と信頼性が大きく低下してしまう。
【０１３９】
ここで、図１７及び図１８を参照すれば、上記さらに他の実施形態において、第３センサーＳ３を、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８とトランスデューサー３１４の間の領域に配置することができる。この場合、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が下方に向いているときには、第３センサーＳ３は、流体（Ｌ）の量を測定したり、第１カートリッジ３１０の傾きを測定したりすることができない。しかし、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が上方に向いているときには、第３センサーＳ３は、流体（Ｌ）の量を測定することができる。すなわち、第３センサーＳ３が流体（Ｌ）に浸っていないときに、流体（Ｌ）の量が足りない異常状態と判断できる。
【０１４０】
また、図１４〜図１６を参照して、上述したように、上記さらに他の実施形態において、第３センサーＳ３を、第１カートリッジ３１０の内側の下部面付近に配置することもできる。また、複数の第３センサーＳ３を所定の間隔だけ離隔させて配置することによって、上述と類似の原理で第１カートリッジ３１０の傾きを検出することができる。したがって、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０は、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が上方を向いた状態における垂直上方を基準として、片側に傾く程度を検出することができる。このとき、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が上方を向いた状態における垂直上方を基準として、片側に所定角度以内に傾いているときには、上述した通り、危険な状況が発生する可能性がある。
【０１４１】
したがって、第１カートリッジ３１０の透過部材３１８が上方を向いた状態における垂直上方を基準として、片側に１０度以下の傾き範囲内にあるときには、トランスデューサー３１４の超音波発生が中断されるようにすることが好ましい。
【０１４２】
さらに、図１９及び図２０を参照すれば、上記さらに他の実施形態に係る超音波生成装置１０の感知手段ＳＭは、第４センサーＳ４を含むことができる。ここで第４センサーＳ４は傾き、角速度及び加速度のうち少なくとも一つを検出するセンサーである。
【０１４３】
ここで、第４センサーＳ４は、通常の傾きセンサーや、慣性式若しくはジャイロ式シリコン半導体式センサーなどの加速度センサー、又は角速度センサー等により構成することができる。このようなセンサーの原理や方式などはすでに広く知られているため、本明細書では具体的な説明を省略する。
【０１４４】
一方、第４センサーＳ４は、図９に示すように、施術ハンドピース２１０に設けられるか、又は図２０に示すように、カートリッジに設けられる。ここで、第４センサーＳ４が施術ハンドピース２１０に設けられる場合、叙述したカートリッジセットのそれぞれに第４センサーＳ４を設ける必要なく、施術ハンドピース２１０に設けられた第４センサーＳ４を共同で活用することができる。そして、制御部１５０に第４センサーＳ４を連結して、第４センサーＳ４で発生する信号を制御部１５０が受信することによって、カートリッジの傾きがモニタリングされる。
【０１４５】
他の例としては、トランスデューサー３１４と電源ライン（図示されず）との間をオン又はオフさせることができるリレーを、第４センサーＳ４に連結することによって、カートリッジの傾きに基づいて、迅速に超音波発生動作を中断又は実行させることができる。したがって、装備本体などの別途のハードウェアにソフトウェア的に構成される制御部１５０を経て、トランスデューサー３１４を制御する場合に比べて、単純な構成で超音波発生の中断又は実行をさらに迅速に調節することができる。
【０１４６】
図２１（ａ）を参照すれば、本発明の上記実施形態に係る第１カートリッジ３１０は、相対的に厚い皮下脂肪層の減少のための施術に用いられるものであるといえる。上記さらに他の実施形態において、上記第１カートリッジ３１０は、施術対象となる皮下脂肪層２０の厚さ（Ｔ１）が２５．０ｍｍ以上である場合に使用される。すなわち、上記第１カートリッジ３１０は、皮下脂肪層２０の厚さ（Ｔ１）が２５．０ｍｍ以上確保されなければ施術できない条件でセッティングされたものである。この場合、施術患者は高度肥満の患者である可能性が高い。上記第１カートリッジ３１０は、ＨＩＦＵ病変（lesion）３０の上下長さ（Ｈ１）が、略８．０ｍｍ〜１２．０ｍｍに調節され、ＨＩＦＵの皮膚表面からの照射深さが略１１．０ｍｍ〜１５．０ｍｍに調節されている。上記ＨＩＦＵ病変３０の上下長さ（Ｈ１）が略８．０ｍｍ未満であるときには、上記皮下脂肪層２０の減少効率が低下する可能性がある。一方で、上記ＨＩＦＵ病変３０の上下長さ（Ｈ１）が概略１２．０ｍｍを超過するときには、上記皮下脂肪層２０から外れた領域にＨＩＦＵ病変が形成される可能性がある。また、上記照射深さが略１１．０ｍｍ未満であるか、又は略１５．０ｍｍを超過すると、施術時に上記ＨＩＦＵ病変３０が上記皮下脂肪層２０から外れる可能性がある。したがって、上記第１カートリッジ３１０のトランスデューサー３１４は、上記ＨＩＦＵ病変３０の上下長さ（Ｈ１）が略１０．０ｍｍ±２．０ｍｍに調節されており、上記ＨＩＦＵの照射深さが１３．０ｍｍ±２．０ｍｍに調節された場合には、上記皮下脂肪層２０の厚さ（Ｔ１）が２５．０ｍｍ以上である場合に施術しても、皮下脂肪層２０以外の皮膚組織が施術される危険を緩和させることができる。
【０１４７】
ここで、上記第１カートリッジ３１０のトランスデューサー３１４は、前進運動又は後進運動、すなわち、直線往復運動をしながら上記ＨＩＦＵ病変３０が複数個生成されるように構成することができる。このとき、上記ＨＩＦＵ病変３０間の間隔は、該間隔が無いか、又は１．０ｍｍ未満となるようにして、上記ＨＩＦＵ病変３０が結果的に中間に途切れのない直線又は柱の形状をなすようにしながら、上記皮下脂肪層２０を熱分解させることができる。ただし、上記ＨＩＦＵ病変３０が互いに重なると、被施術者が感じる痛みが大きくなるおそれがあるので、上記ＨＩＦＵ病変３０が重ならない条件で最大限隣接してＨＩＦＵが照射されることが理想的である。
【０１４８】
図２１（ｂ）を参照すれば、本発明の上記実施形態に係る第２カートリッジ３１０−１が、上述した第１カートリッジ３１０に比べて相対的に薄い皮下脂肪層の減少のための施術に用いられるものであるといえる。上記さらに他の実施形態において、上記第２カートリッジ３１０−１は、施術対象となる皮下脂肪層４０の厚さ（Ｔ２）が７．０ｍｍ以上２５．０ｍｍ未満の場合に使われる。すなわち、上記第２カートリッジ３１０−１は、皮下脂肪層４０の厚さ（Ｔ２）が少なくとも７．０ｍｍは確保されて、２５．０ｍｍよりは薄い場合に施術できる条件でセッティングされたものであるといえる。この場合、施術患者は高度肥満の患者である可能性が高い。上記第２カートリッジ３１０−１は、ＨＩＦＵ病変（lesion）５０の上下長さ（Ｈ２）が略５．０ｍｍ〜９．０ｍｍに調節され、ＨＩＦＵの皮膚表面からの照射深さが略６．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに調節されている。上記ＨＩＦＵ病変５０の上下長さ（Ｈ２）が略５．０ｍｍ未満であるときには、上記皮下脂肪層２０の減少効率が低下する可能性がある。一方で、上記ＨＩＦＵ病変５０の上下長さ（Ｈ２）が略９．０ｍｍを超過するときには、上記皮下脂肪層４０から外れた領域にＨＩＦＵ病変が形成される可能性がある。また、上記照射深さが略６．０ｍｍ未満であるか、又は略１０．０ｍｍを超過すると、施術時に上記ＨＩＦＵ病変５０が上記皮下脂肪層４０から外れる可能性がある。したがって、上記第２カートリッジ３１０−１のトランスデューサー３１４は、上記ＨＩＦＵ病変３０の上下長さ（Ｈ２）が略７．０ｍｍ±２．０ｍｍに調節されており、上記ＨＩＦＵの照射深さが８．０ｍｍ±２．０ｍｍに調節されると、上記皮下脂肪層２０の厚さ（Ｔ２）が７．０ｍｍ以上２５．０ｍｍ未満の場合に施術しても、皮下脂肪層４０以外の皮膚組織に施術される危険を緩和させることができる。
【０１４９】
ここで、上記第２カートリッジ３１０−１のトランスデューサー３１４は、前進運動又は後進運動、すなわち、直線往復運動をしながら上記ＨＩＦＵ病変５０が複数個生成されるように構成することができる。このとき、上記ＨＩＦＵ病変５０間の間隔は、間隔なしか、又は１．０ｍｍ未満となるようにして、上記ＨＩＦＵ病変５０が結果的に中間に途切れのない直線又は柱の形状をなすようにして、上記皮下脂肪層４０を熱分解させることができる。ただし、上記ＨＩＦＵ病変５０が互いに重なると、被施術者が感じる痛みが大きくなる可能性があるので、上記ＨＩＦＵ病変５０が重ならない条件で最大限隣接してＨＩＦＵが照射されることが理想的である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明に係る超音波生成装置及びこれを利用した施術方法は、肥満治療、皮膚の美容及び婦人科疾患の治療などの多様な施術に活用することができるものとして有用である。
【図１】
2018500075.tif 000003
【図２】
2018500075.tif 000004
【図３】
2018500075.tif 000005
【図４】
2018500075.tif 000006
【図５】
2018500075.tif 000007
【図６】
2018500075.tif 000008
【図７】
2018500075.tif 000009
【図８】
2018500075.tif 000010
【図９】
2018500075.tif 000011
【図１０】
2018500075.tif 000012
【図１１】
2018500075.tif 000013
【図１２】
2018500075.tif 000014
【図１３】
2018500075.tif 000015
【図１４】
2018500075.tif 000016
【図１５】
2018500075.tif 000017
【図１６】
2018500075.tif 000018
【図１７】
2018500075.tif 000019
【図１８】
2018500075.tif 000020
【図１９】
2018500075.tif 000021
【図２０】
2018500075.tif 000022
【図２１】
2018500075.tif 000023
【国際調査報告】
2018500075.tif 000024
2018500075.tif 000025
2018500075.tif 000026
2018500075.tif 000027
2018500075.tif 000028
2018500075.tif 000029