KR101259381B1

KR101259381B1 - Applicator for HIFU

Info

Publication number: KR101259381B1
Application number: KR1020110044682A
Authority: KR
Inventors: 이창화; 김대승
Original assignee: 알피니언메디칼시스템 주식회사
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2013-04-30
Also published as: KR20120126682A; WO2012153888A1

Abstract

본 발명의 일실시예는 HIFU용 어플리케이터에 관한 것으로, 이는 하우징과, 이 하우징의 평탄한 일측 표면에 다수의 고리형상 어레이로 배열되는 다수의 초음파 진동자를 포함하여서, HIFU 치료의 효율을 향상시키고, 시술시간을 단축시키며, 치료 정확도를 향상시킴과 더불어, HIFU 장치를 간소화시킬 수 있는 효과가 있게 된다. One embodiment of the present invention relates to an applicator for HIFU, which includes a housing and a plurality of ultrasonic vibrators arranged in a plurality of annular arrays on one flat surface of the housing, thereby improving the efficiency of HIFU treatment and It shortens the time, improves the treatment accuracy, and simplifies the HIFU device.

Description

Applicator for high intensity focused ultrasound {Applicator for HIFU}

본 발명의 일실시예는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound: 이하 HIFU)를 위한 어플리케이터(Applicator)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 그 구조를 변경함으로써, HIFU 치료의 치료 효율을 향상시키고, 시술시간을 단축시키며, 치료 정확도를 향상시킴과 더불어, 치료를 위한 초음파 영상의 품질을 향상시킬 수 있고, HIFU 장치를 간소화시킬 수 있는 HIFU용 어플리케이터에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to an applicator for High Intensity Focused Ultrasound (HIFU). More specifically, by modifying the structure, it is possible to improve the treatment efficiency of HIFU treatment, shorten the procedure time, improve the treatment accuracy, improve the quality of the ultrasound image for the treatment, and simplify the HIFU device. It relates to an applicator for HIFU.

근래에 의학 연구자들은 암 세포의 열 저항이 정상 세포보다 뒤떨어진다는 점을 발견하였다. 즉, 온도가 섭씨 42.5 도를 상회할 때 정상 세포는 약간 손상되고 그 손상된 세포는 재생될 수 있지만, 암 세포는 30 분 이내에 소멸한다. 이러한 특성에 따라 HIFU 치료장치는 에너지의 원천으로서 초음파 그리고 이 초음파의 관통성 및 집속성을 이용한다. Recently, medical researchers have found that the heat resistance of cancer cells lags behind normal cells. That is, when the temperature is above 42.5 degrees Celsius, normal cells are slightly damaged and the damaged cells can be regenerated, but cancer cells die out within 30 minutes. According to these characteristics, HIFU treatment device uses ultrasound and penetrability and focus of ultrasound as a source of energy.

HIFU 치료장치의 한 예에서는, 전달매질을 포함하는 어플리케이터로부터 피부를 통하여 HIFU를 인체 내의 암 조직으로 방사한다. 비교적 낮은 레벨(Level)의 초음파를 전달하면, 조직 내에서 초음파 빔(Beam)은 초점이 맞추어지고, 0.1 W/cm²를 넘는 강도 레벨을 가진 대략 쌀알 모양의 초점영역(약 3 mm × 8 mm 크기)이 형성된다. 이 초점영역에서 온도는 순간(0.1 내지 5 초 이내)적으로 급상승(섭씨 70 도 이상)한다. In one example of a HIFU treatment device, HIFU is radiated through the skin into cancer tissue in the human body from an applicator comprising a delivery medium. By delivering a relatively low level of ultrasound, the ultrasound beam is focused within the tissue and is a roughly grain-shaped focal region (approximately 3 mm × 8 mm) with an intensity level above 0.1 W / cm ² . Size) is formed. In this focal region, the temperature rises instantaneously (within 0.1 to 5 seconds) (more than 70 degrees Celsius).

이 열적 효과에 의해, 초점영역에서 암 세포를 파괴하고 최종적으로 암 조직 전체를 괴사 소멸시켜 치료의 목적이 실현된다.This thermal effect destroys cancer cells in the focal region and finally necrosis and destroys the entire cancer tissue, thereby realizing the purpose of treatment.

통상 HIFU 치료에서는, 강도 레벨이 0.1 W/cm² 보다 낮은 진단용 촬상 초음파와는 대조적으로, 1,000 ∼ 10,000 W/cm²의 초음파 빔을 초점영역에 전달할 수 있는 초음파 진동자를 사용한다. 이 초음파 진동자로부터 발생한 HIFU의 일부 에너지가 열 에너지로 대상 영역에 전달된다. 이처럼 전달되는 열 에너지량은, 조직을 실제 물리적으로 태우지 않고 섭씨 70 도 이상의 온도로 상승하게 함으로써 바람직하지 못한 조직을 소작(燒灼)하거나 괴사시킬 정도로 충분히 강하게 공급할 수 있다. 또, 인접한 정상적인 조직을 손상시키지 않으면서 작은 대상 영역의 이상 조직 또는 바람직하지 못한 조직의 괴사를 얻도록 초점영역을 엄밀하게 제어할 수 있다.In HIFU treatment, an ultrasonic vibrator capable of delivering an ultrasound beam of 1,000 to 10,000 W / cm ² to a focus area is used, in contrast to diagnostic imaging ultrasound having an intensity level lower than 0.1 W / cm ² . Some energy of HIFU generated from this ultrasonic vibrator is transferred to the target area as thermal energy. The amount of thermal energy delivered in this way can be supplied sufficiently strong to cauterize or necrosis the undesirable tissue by causing the tissue to rise to a temperature of 70 degrees Celsius or more without actually burning the tissue. In addition, the focal region can be strictly controlled to obtain necrosis of abnormal tissue or undesirable tissue of a small target region without damaging adjacent normal tissue.

조직의 괴사는 기계적 행위만으로(즉, 조직 구조의 기계적 파괴를 가져오는 공동(空洞, Cavitation) 형성에 따라) 달성할 수도 있다. 또한, 혈액을 내부 구조에 공급하는 심장계가 치료의 대상인 경우, HIFU를 사용하여 지혈할 수도 있다. Necrosis of tissue can also be achieved by mechanical action alone (ie, by the formation of cavities that lead to mechanical destruction of the tissue structure). In addition, if the cardiac system that supplies blood to the internal structure is the subject of treatment, hemostasis may be performed using HIFU.

기존의 치료에 비해 HIFU 치료가 갖는 우수한 특징은 HIFU 치료가 비침습성(Non-invasive)이라는 점이다. 한 예로, 암 부위를 수술하지 않고 HIFU로 심부에 있는 암을 파괴할 수 있다. An excellent feature of HIFU treatment compared to conventional treatment is that HIFU treatment is non-invasive. For example, HIFU can destroy cancer in the heart without surgery on the cancer site.

의학적 치료의 현재의 방향은, 복강경 및 내시경 기법의 사용이 증대하고 있는 것으로부터 분명히 알 수 있듯이, 점진적으로 비침습성 및 비수술식의 방법을 사용하는 방향으로 발전하고 있다. 이의 장점은, 혈액 손실의 감소, 감염 위험성의 감소, 더욱 짧은 입원일수, 및 더욱 저렴한 건강 관리 비용 등이 있다. The current direction of medical treatment is evolving toward the use of progressively non-invasive and non-surgical methods, as is evident from the increasing use of laparoscopic and endoscopic techniques. Advantages include reduced blood loss, reduced risk of infection, shorter hospitalization days, and lower health care costs.

HIFU는 비침습성 수술 방법을 제공함으로써, 이러한 경향과 모순되지 않는 추가의 치료 방법을 제공할 수 있다. HIFU는 절개하지 않고 피부를 통한 치료(Transcutaneous Treatment)를 가능하게 하며, 이로써 혈액의 손실 및 감염의 위험을 피할 수 있다. 또한, HIFU 치료는 마취할 필요가 없어서 수술의 복잡함 및 비용을 감소시킨다. 이러한 HIFU 치료는, 통원 환자에 대하여 시술할 수도 있으며, 건강 관리 비용을 더욱 감소시키는 한편, 환자의 편의성을 향상시킨다는 점이 가장 큰 장점이다. HIFU can provide additional methods of treatment that do not contradict this tendency by providing noninvasive surgical methods. HIFU allows for transcutaneous treatment without incision, thereby avoiding blood loss and risk of infection. In addition, HIFU treatment does not require anesthesia, reducing the complexity and cost of surgery. Such HIFU treatment may be performed on hospital patients, and the greatest advantage is that the health care costs are further reduced while the convenience of the patients is improved.

종래기술의 HIFU 치료장치가 갖는 일반적인 구성의 예들이 도 1에 개략적으로 나타나 있다. Examples of the general configuration of the prior art HIFU treatment apparatus are shown schematically in FIG. 1.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, HIFU 치료장치의 한 예는 주로 HIFU의 발생 수단인 초음파 진동자(압전 세라믹)를 내장하여 HIFU의 조사 수단으로 작용하는 어플리케이터(100), 이 어플리케이터(100)에 내장되는 초음파 진동자에 HIFU를 발생시키기 위한 전기적 신호를 만들어내는 초음파 발생장치, 어플리케이터(100) 내에 설치되어 영상 데이터 수집 수단으로 작용하는 프로브(Probe: 120)를 구비하고 이 프로브(120)로부터의 영상 데이터를 기초로 하여 영상을 형성하는 초음파 영상장치로 구성된다.As shown in (a) of FIG. 1, an example of the HIFU treatment apparatus includes an applicator 100, which includes an ultrasonic vibrator (piezoelectric ceramic), which is a means for generating HIFU, which acts as a means for irradiating HIFU, and the applicator 100. Ultrasonic generator for generating an electrical signal for generating HIFU in the ultrasonic vibrator built in the), and installed in the applicator 100, a probe (Probe: 120) which acts as an image data collection means from the probe 120 And an ultrasonic imaging apparatus for forming an image based on the image data of the apparatus.

또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, HIFU 치료장치의 다른 예는, 전술한 구성예에서 초음파 영상장치 및 프로브(120)를 대신하여, 어플리케이터(100)와 치료대상을 겐트리(Gantry) 내부에 수용하여 영상을 얻는 MR 또는 CT 영상장치를 포함할 수 있다. In addition, as shown in (b) of FIG. 1, another example of the HIFU treatment apparatus replaces the ultrasound imaging apparatus and the probe 120 in the above-described configuration, and replaces the applicator 100 and the treatment target with a gantry ( It may include an MR or CT imaging device that is received inside the gantry) to obtain an image.

더불어, 이들 HIFU 치료장치는 어플리케이터(100)에 의한 HIFU의 조사 및 조사 정지, 그리고 어플리케이터(100) 내 초음파 진동자의 냉각 등에 관한 제어를 행하는 제어장치와, 초음파 전달매질을 순환시켜서 이 초음파 전달매질을 냉각 및 탈기시키기 위한 초음파 전달매질 순환장치를 구비한다. In addition, these HIFU treatment apparatus is a control device for controlling the irradiation of the HIFU and the irradiation stop by the applicator 100, the cooling of the ultrasonic vibrator in the applicator 100, and the ultrasonic delivery medium by circulating the ultrasonic delivery medium An ultrasonic delivery medium circulator for cooling and degassing is provided.

제어장치의 제어 하에서, 초음파 발생장치는 어플리케이터(100)의 초음파 진동자에 공급하는 전기적 신호를 발생시키고, 어플리케이터(100)의 초음파 진동자는 초음파 발생장치로부터 받은 전기적 신호를 물리적 진동에너지로 전환시킨다. Under the control of the controller, the ultrasonic generator generates an electrical signal supplied to the ultrasonic vibrator of the applicator 100, and the ultrasonic vibrator of the applicator 100 converts the electrical signal received from the ultrasonic generator into physical vibration energy.

어플리케이터(100)에서는, 초음파 진동자에 의해 물리적 진동에너지인 HIFU가 발생하여 치료대상인 인체의 내부에 있는 치료영역에 대해 HIFU가 조사된다. 이러한 어플리케이터(100)는 시술자에 의한 수동의 위치 조정 또는 로보틱 아암 기구(Robotic Arm Mechanism)를 매개로 한 자동 위치 조정을 통하여 치료영역에 근접하게 위치될 수 있다. In the applicator 100, HIFU, which is a physical vibration energy, is generated by the ultrasonic vibrator, and HIFU is irradiated to the treatment area inside the human body to be treated. The applicator 100 may be positioned close to the treatment area through manual position adjustment by an operator or automatic position adjustment through a robotic arm mechanism.

초음파 전달매질 순환장치는 어플리케이터(100)의 초음파 진동자를 냉각시키는 냉각수단으로도 작용하는데, 이는 초음파 전달매질을 냉각시키기 위한 냉각장치, 초음파 전달매질 중 공기를 제거하기 위한 탈기장치, 초음파 전달매질을 순환시키는 펌프, 그리고 필터, 밸브, 배관 등을 포함할 수 있다. The ultrasonic delivery medium circulator also acts as a cooling means for cooling the ultrasonic vibrator of the applicator 100, which is a cooling device for cooling the ultrasonic delivery medium, a degassing device for removing air from the ultrasonic delivery medium, and an ultrasonic delivery medium. Circulating pumps and filters, valves, piping, and the like.

이러한 HIFU 치료장치를 이용하여, 예를 들면 인체에 대하여 HIFU의 발열 작용을 이용한 치료를 행하는 경우에, 어플리케이터(100)로부터 치료영역에 대하여 HIFU를 수십에서 수백 와트(Watt) 정도의 출력으로 수 초에서 수십 초간 연속하여 조사함으로써, 치료영역을 고온(예컨대, 섭씨 70 도 이상)으로 가열되게 하고, 이를 소작하여 치료가 이루어진다. By using such a HIFU treatment device, for example, when the human body is treated using the exothermic action of HIFU, the HIFU is applied to the treatment area from the applicator 100 at a power of several tens to hundreds of watts (Watt) for several seconds. By continuously irradiating for several tens of seconds at, the treatment area is heated to a high temperature (eg, 70 degrees Celsius or more), which is cauterized and treatment is performed.

도 2는 전술한 HIFU 치료장치들에 사용되는 어플리케이터의 한 예를 부분적으로 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 어플리케이터(100)의 초음파 진동자(101)는 대략 반구 형상의 초음파 방사면(102)을 구비한다. 또한, 어플리케이터(100)는 초음파 진동자(101)에 밀폐되도록 연결되기 위해 단부에 밀폐장치(104)가 형성된 대략 반구 형상의 멤브레인(103)을 구비한다. 이 멤브레인(103)은 초음파 진동자(101)의 초음파 방사면(102)을 덮어씌우면서 이를 폐쇄한다. 초음파 방사면(102)은 초음파 에너지의 물리적 집속을 위해 초점거리를 반경으로 하는 반구 형상의 오목한 형태로 형성되어 있다. 2 is a partial cross-sectional view of an example of an applicator used in the aforementioned HIFU treatment devices. The ultrasonic vibrator 101 of the applicator 100 shown in FIG. 2 has a substantially hemispherical ultrasonic radiating surface 102. In addition, the applicator 100 includes a substantially hemispherical membrane 103 having a sealing device 104 formed at an end thereof to be hermetically connected to the ultrasonic vibrator 101. The membrane 103 covers and closes the ultrasonic radiating surface 102 of the ultrasonic vibrator 101. The ultrasonic radiating surface 102 is formed in a hemispherical concave shape having a focal length radius for physical focusing of ultrasonic energy.

초음파 전달매질은 멤브레인(103)과 초음파 방사면(102) 사이에 채워진다. 미설명된 참조부호 105는 멤브레인(103)을 초음파 진동자(101)에 연결하기 위한 누름링을 표시한다. 추가로, 초음파 영상장치(도 1 참조)에 연결되고 영상 데이터를 수집하는 프로브(120)가 어플리케이터(100) 내에 설치될 수 있다. The ultrasonic delivery medium is filled between the membrane 103 and the ultrasonic radiating surface 102. Unexplained reference numeral 105 denotes a push ring for connecting the membrane 103 to the ultrasonic vibrator 101. In addition, a probe 120 connected to the ultrasound imaging apparatus (see FIG. 1) and collecting image data may be installed in the applicator 100.

초음파 전달매질은 공기가 제거된 물일 수 있다. 모든 유형의 HIFU 치료장치의 중요한 구성요소 중 하나는 초음파 에너지를 조직 내에 커플링하는 수단이다. 초음파 진동자(101)로부터 치료영역에 초음파 에너지를 효율적으로 전달하기 위해서는 양호한 음향 커플링이 필요하다. 이상적인 음향 커플러(Acoustic Coupler)는 조직과 동일한 낮은 감쇠 및 음향 임피던스를 가지는 동질 매체이다. 바람직한 음향 투과 특성을 위해 많은 HIFU 치료 분야에서는 물이 초음파 전달매질로서 통상 사용되어 왔다.The ultrasonic delivery medium may be water deaired. One of the important components of all types of HIFU treatment devices is the means of coupling ultrasound energy into tissue. Good acoustic coupling is required to efficiently transfer ultrasonic energy from the ultrasonic vibrator 101 to the treatment area. An ideal acoustic coupler is a homogenous medium with the same low attenuation and acoustic impedance as the tissue. Water has been commonly used as ultrasonic delivery medium in many HIFU therapeutic fields for desirable acoustic transmission properties.

멤브레인(103)은 물과 유사한 음향 임피던스를 갖고, 라텍스, 상대적으로 부드러운 자연 고무, 실리콘 고무 등과 같이 적은 초음파 전달손실, 완벽한 열전도율, 그리고 좋은 탄성을 가진 물질로 제조된다. Membrane 103 has a similar acoustic impedance to water and is made of a material having low ultrasonic wave transmission loss, perfect thermal conductivity, and good elasticity, such as latex, relatively soft natural rubber, silicone rubber, and the like.

하지만, 전술된 구조를 갖는 어플리케이터(100)는 아래와 같은 단점들을 갖는다. However, the applicator 100 having the above-described structure has the following disadvantages.

우선, 초음파 진동자 또는 프로브가 초음파 전달매질이 개재된 상태에서 인체에 조사하도록 되어 있기 때문에, 초음파 전달매질이 최소한의 두께 또는 거리를 갖는다 하더라도 불가피하게 초음파 진동자 또는 프로브와 치료영역 사이의 거리가 늘어날 수밖에 없다. 이로 인해 초음파 에너지는 감쇠되고 이러한 에너지의 감쇠에 따라 치료영역이 멀어질수록 영상의 품질이 떨어지며 치료 효율이 저하되는 문제점이 상존한다.First, since the ultrasonic vibrator or probe is to irradiate the human body with the ultrasonic transfer medium interposed therebetween, the distance between the ultrasonic vibrator or the probe and the treatment area will inevitably increase even if the ultrasonic transfer medium has a minimum thickness or distance. none. As a result, the ultrasonic energy is attenuated, and as the treatment area increases according to the attenuation of the energy, the quality of the image decreases and the treatment efficiency decreases.

또, 이를 보상하기 위해 에너지의 파워를 높이면 전체 시스템의 온도가 상승하게 되고, 이러한 온도 상승을 저감하기 위해서는 냉각시스템을 대용량으로 구비해야만 하기 때문에 결국 HIFU 치료장치의 크기가 대형화되는 문제점도 있다. In addition, in order to compensate for this, increasing the power of energy increases the temperature of the entire system, and in order to reduce such a temperature rise, a cooling system must be provided in a large capacity, thereby increasing the size of the HIFU treatment device.

더불어, 실제 치료시 장기(臟器) 내 가스 또는 기포에 의한 영상 중첩을 방지하기 위해 어플리케이터로 인체의 복부를 압박해야 하는데, 전술한 바와 같이 어플리케이터가 반구 형상의 탄성을 가진 멤브레인에 의해 초음파 전달매질을 수용하고 있기 때문에, 시술시 환자의 복부를 효과적으로 압박할 수 없어 치료 효율이 저하됨은 물론 장기 내벽의 다른 부위에 화상을 유발하는 문제점이 있었다. In addition, in the actual treatment, the abdomen of the human body should be pressed with an applicator to prevent image overlap by gas or bubbles in the organ. As described above, the applicator is ultrasonically transmitted by a hemispherical elastic membrane. Because it accommodates, the patient's abdomen can not be effectively compressed during the procedure, the treatment efficiency is lowered, as well as causing burns in other parts of the organ inner wall.

또, 이를 해결하기 위해 어플리케이터를 딱딱한 커버를 가진 케이스로 둘러싸는 방안이 모색되었지만, 이러한 구조는 어플리케이터의 크기가 상당히 증대되게 하여 인체의 복부를 압박할 때 늑골과 간섭이 일어나 음향 경로를 확보하기 어려운 문제점이 있다. In order to solve this problem, it was sought to enclose the applicator in a case with a hard cover, but this structure causes the applicator to be significantly increased in size, which interferes with the ribs when compressing the abdomen of the human body, making it difficult to secure an acoustic path. There is a problem.

더구나, 멤브레인에서는 항상 반사와 잔향이 생기면서 프로브가 에너지를 되받아 심한 경우에는 손상되며, 영상 데이터에 노이즈가 초래되는 문제점이 있다. 또한, 반사되거나 굴절되는 에너지의 양만큼 손실 또는 감쇠가 일어나기 때문에, 초음파 에너지의 효율이 떨어지게 되고, 이에 따라 치료 효율이 저하될 뿐만 아니라 치료영역 이외의 부위에서 화상이 발생하게 되는 문제점이 있다. In addition, the membrane is always reflected and reverberation, the probe receives the energy is damaged in severe cases, there is a problem that causes noise in the image data. In addition, since the loss or attenuation occurs by the amount of reflected or refracted energy, the efficiency of the ultrasonic energy is lowered. As a result, the treatment efficiency is lowered, and there is a problem that an image is generated at a portion other than the treatment area.

이에 본 발명은 대체로 평평한 형태의 초음파 진동자를 갖도록 어플리케이터의 구조를 변경함으로써, HIFU 치료의 치료 효율을 향상시키고, 시술시간을 단축시키며, 치료 정확도를 향상시킴과 더불어, 치료를 위한 초음파 영상의 품질을 향상시킬 수 있고, HIFU 장치를 간소화시킬 수 있는 HIFU용 어플리케이터를 제공하는 데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention changes the structure of the applicator to have a generally flat ultrasonic vibrator, thereby improving the treatment efficiency of HIFU treatment, shortening the procedure time, improving the treatment accuracy, and improving the quality of the ultrasound image for the treatment. An object of the present invention is to provide an applicator for HIFU that can be improved and can simplify the HIFU device.

본 발명의 일실시예에 따른 HIFU용 어플리케이터는 하우징과, 상기 하우징의 평탄한 일측 표면에 다수의 고리형상 어레이로 배열되는 다수의 초음파 진동자를 포함하는 것을 특징으로 한다. HIFU applicator according to an embodiment of the present invention is characterized in that it comprises a housing and a plurality of ultrasonic vibrators arranged in a plurality of annular array on one flat surface of the housing.

본 발명의 다른 실시예에 따른 HIFU용 어플리케이터는 중앙에 관통홀을 구비한 하우징, 상기 하우징의 평탄한 일측 표면에서 상기 관통홀 주변에 다수의 고리형상 어레이로 배열되는 다수의 초음파 진동자, 및 상기 관통홀 내에 설치되는 촬상용 프로브를 포함하는 것을 특징으로 한다. HIFU applicator according to another embodiment of the present invention is a housing having a through hole in the center, a plurality of ultrasonic vibrators arranged in a plurality of annular array around the through hole on one flat surface of the housing, and the through hole It is characterized by including an imaging probe installed in the inside.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 대체로 평평한 형태의 초음파 진동자를 갖도록 어플리케이터의 구조를 변경함으로써, 초음파 전달매질과 이 초음파 전달매질을 수용하는 구조물 및 냉각시스템을 없앨 수 있어 어플리케이터 뿐만 아니라 전체 치료장치의 크기와 중량을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by changing the structure of the applicator to have a generally flat ultrasonic vibrator, it is possible to eliminate the ultrasonic delivery medium and the structure and cooling system accommodating the ultrasonic delivery medium, so that not only the applicator but also the size of the entire treatment apparatus. And the weight can be significantly reduced.

또한, 본 발명에 의하면, 어플리케이터의 초음파 진동자가 직접 인체에 밀착하게 되므로, 초음파 에너지가 감쇠되는 요인을 제거하여 전달효율을 높일 수 있고 이에 따라 영상의 품질이 떨어지거나 치료 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있게 된다. In addition, according to the present invention, since the ultrasonic vibrator of the applicator is directly in close contact with the human body, it is possible to increase the transfer efficiency by eliminating the factor that the ultrasonic energy is attenuated, thereby solving the problem of deterioration of image quality or treatment efficiency. There is an advantage to it.

또, 본 발명에 의하면, 어플리케이터의 크기가 줄어들어 늑골의 간섭을 최소화하여 복부를 가압할 수 있으며, 에너지의 반사나 굴절에 상관없이 다양한 각도의 위치선정 및 초점맞춤이 가능하고, 초음파 에너지의 굴절에 대한 알고리듬이 생략될 수 있는 효과도 있다. In addition, according to the present invention, the size of the applicator can be reduced to press the abdomen by minimizing the interference of the ribs, it is possible to position and focus at various angles regardless of the reflection or refraction of energy, There is an effect that the algorithm can be omitted.

궁극적으로, 본 발명에 의하면 프로브에 의해 취득된 영상의 품질이 향상되고, 초음파 진동자를 낮은 파워로 구동 가능하여 치료 효율이 향상됨으로써, 시술 시간이 단축될 수 있으며 환자의 편의성이 증대될 수 있는 효과가 있게 되는 것이다. Ultimately, according to the present invention, the quality of the image acquired by the probe is improved, and the ultrasonic vibrator can be driven with low power, thereby improving the treatment efficiency, thereby reducing the procedure time and increasing patient convenience. Will be.

도 1은 종래기술의 HIFU 치료장치가 갖는 일반적인 구성의 예들을 나타낸 개략도들이다.
도 2는 종래기술의 HIFU 치료장치들에 사용되는 어플리케이터의 한 예를 부분적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 어플리케이터의 개략적인 단면도 및 저면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 단일 초음파 진동자의 설치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 어플리케이터의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic diagram showing examples of a general configuration of the HIFU treatment apparatus of the prior art.
2 is a partial cross-sectional view of an example of an applicator used in prior art HIFU treatment devices.
3 is a schematic cross-sectional and bottom view of an applicator according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the installation of the single ultrasonic vibrator shown in FIG.
5 is a schematic cross-sectional view of an applicator according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unclear.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 어플리케이터의 개략적인 단면도 및 이의 저면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 단일 초음파 진동자의 설치를 보여주는 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view and a bottom view thereof of the applicator according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the installation of a single ultrasonic vibrator shown in FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 HIFU용 어플리케이터(300)는 하우징(301)과, 이 하우징(301)의 평탄한 일측 표면에 다수의 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)로 배열되는 다수의 초음파 진동자(310)를 포함하고 있다. As shown in these figures, the HIFU applicator 300 according to the first embodiment of the present invention includes a housing 301 and a plurality of annular arrays 321, 322, on one flat surface of the housing 301. 323, ...) and a plurality of ultrasonic vibrators 310 are arranged.

하우징(301)은 비침습성 치료를 제공하도록 다양한 방열체로 구성될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄과 같은 금속으로 된 대략 원통 형상의 부재로 형성될 수 있다. 하지만, 하우징(301)의 형상은 이에 한정되지 않고, 후술하는 다수의 초음파 진동자(310)를 구비하면서 치료를 허용하도록 환자와 직접 접촉될 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.Housing 301 may be configured with various heat sinks to provide noninvasive treatment. For example, it may be formed of a substantially cylindrical member made of a metal such as aluminum. However, the shape of the housing 301 is not limited thereto, and may include a plurality of ultrasonic vibrators 310 to be described below, and may be formed in various shapes that may be in direct contact with a patient to allow treatment.

또한, 하우징(301)의 평탄한 일측 표면에는 내부와 연통되게 하는 다수의 관통공(302)이 형성되어 있어, 이들 관통공(302)에 다수의 초음파 진동자(310)가 각각 삽입되어 설치될 수 있다. In addition, a plurality of through holes 302 are formed on one flat surface of the housing 301 so as to communicate with the inside thereof, and a plurality of ultrasonic vibrators 310 may be inserted and installed in the through holes 302, respectively. .

초음파 진동자(310)는 압전소자(311)와, 이 압전소자(311)의 일측에 위치되어 공진 특성을 적절히 형성하도록 된 하나 이상의 음향 정합층(313)을 포함한다. 또한, 신호라인(312)은 초음파 발생장치(도 1 참조)로부터 공급되는 전기적 신호를 압전소자(311)로 전달하고 압전소자(311)로부터 신호를 받아들이도록 연결될 수 있다. The ultrasonic vibrator 310 includes a piezoelectric element 311 and one or more acoustic matching layers 313 positioned on one side of the piezoelectric element 311 so as to appropriately form resonance characteristics. In addition, the signal line 312 may be connected to transfer an electrical signal supplied from the ultrasonic generator (see FIG. 1) to the piezoelectric element 311 and to receive the signal from the piezoelectric element 311.

압전소자(311)는 예컨대 PZT(Lead Zirconate Titanate)와 같은 압전 세라믹, 크리스탈, 복합 재료 등과 같은 압전 재료로 만들어질 수 있다. The piezoelectric element 311 may be made of a piezoelectric material such as a piezoelectric ceramic such as lead zirconate titanate (PZT), a crystal, a composite material, or the like.

신호라인(312)은 와이어 형태로 구성될 수 있으며, 다양한 방식으로 배치 및 연결될 수 있어 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. The signal line 312 may be configured in the form of a wire, and may be arranged and connected in various ways, and thus detailed description thereof will be omitted.

일측 신호라인(312) 상에는, 하나 이상의 음향 정합층(313)이 예컨대 에폭시와 같은 접착제를 이용하여 접착 고정될 수 있다. 이 음향 접합층(313)도 에폭시 수지로 만들어질 수 있다. 이러한 음향 정합층(313)은 압전소자(311)와 치료영역(N: 도 5 참조) 사이의 음향 임피던스의 차이를 감소시켜 적절한 매칭(Matching)을 얻기 위한 것이다.On one side signal line 312, one or more acoustic matching layers 313 may be adhesively fixed using an adhesive such as epoxy. This acoustic bonding layer 313 may also be made of epoxy resin. The acoustic matching layer 313 reduces the difference in acoustic impedance between the piezoelectric element 311 and the treatment region N (see FIG. 5) to obtain appropriate matching.

다수의 초음파 진동자(310)는 하우징(301)의 평탄한 일측 표면에 다수의 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)로 배열될 수 있다. 이들 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)는 각각 개별적인 세트로 이루어지면서 물리적으로 그리고 전기적으로 분리되어 있다. The plurality of ultrasonic vibrators 310 may be arranged in a plurality of annular arrays 321, 322, 323,... On one flat surface of the housing 301. These annular arrays 321, 322, 323,... Are each formed in separate sets and are physically and electrically separated.

특히 맨 바깥쪽에 설치된, 예를 들어 제1 고리형상 어레이(321)에 배열된 초음파 진동자(310)들은 하우징(301)의 가상의 중심축선(O) 상에 있는 집속지점으로 향할 수 있는 각도로 경사져 위치된다. 또한, 제1 고리형상 어레이(321)보다 중심축선(O)에 가까운 제2 고리형상 어레이(322)에 배열된 초음파 진동자(310)들도 하우징(301)의 중심축선(O) 상에 있는 집속지점으로 향할 수 있는 각도로 경사지되, 그 경사진 각도가 제1 고리형상 어레이(321)에 배열된 초음파 진동자(310)들의 경사진 각도보다 완만한 각도로 경사져 위치된다. 이와 같이 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)가 하우징(301)의 중심축선(O)에 인접할수록 해당 고리형상 어레이에 배열된 초음파 진동자(310)들은 점차 완만한 각도를 갖도록 경사지게 된다. 하우징(301)의 평탄한 일측 평면 가운데에 위치하여 중심축선(O)이 관통하게 되는 초음파 진동자(310N)는 하우징(301)의 평탄한 일측 평면과 평행하게 위치된다. 이와 같이, 하나의 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)에 배열된 초음파 진동자(310)들끼리는 하우징(301)의 중심축선(O) 상에 있는 집속지점으로 향할 수 있는 각도로 경사지면서 다른 고리형상 어레이들에 배열된 초음파 진동자들과는 상이한 각도로 설치되게 됨으로써, HIFU 치료장치는 소정의 초점거리 내에서 초음파의 물리적 집속이 이루어지게 할 수 있다. In particular, the ultrasonic vibrators 310, which are installed on the outermost side, for example arranged in the first annular array 321, are inclined at an angle that can be directed to a focal point on the virtual center axis O of the housing 301. Is located. In addition, the ultrasonic vibrators 310 arranged on the second annular array 322 closer to the center axis O than the first annular array 321 are also focused on the center axis O of the housing 301. It is inclined at an angle that can be directed to a point, and its inclined angle is inclined at a gentler angle than the inclined angle of the ultrasonic vibrators 310 arranged in the first annular array 321. As the annular arrays 321, 322, 323,... Are closer to the center axis O of the housing 301, the ultrasonic vibrators 310 arranged in the annular array are gradually inclined to have a gentle angle. do. The ultrasonic vibrator 310N, which is positioned at the center of one flat side of the housing 301 and penetrates the central axis O, is positioned parallel to the flat one side plane of the housing 301. As such, the ultrasonic vibrators 310 arranged in one annular array 321, 322, 323,... Are arranged at an angle that can be directed to a focusing point on the center axis O of the housing 301. By being inclined and installed at a different angle from the ultrasonic vibrators arranged in the other annular arrays, the HIFU treatment apparatus can achieve physical focusing of the ultrasound within a predetermined focal length.

또한, 다수의 초음파 진동자(310)는 전형적인 초음파 진동자의 구동 타이밍의 변화를 제어하는 것과 같은 시간적 제어에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 초음파 진동자(310)는 치료영역(N)의 위치, 형상, 크기뿐만 아니라 열적 상태의 변화에 맞춰 시간에 따라 동적으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 다수의 초음파 진동자(310)로부터 방사되는 초음파 빔은 지연시간(T1, T2, T3,... TN)에 대응하여 그 전달을 조절하는 방법에 의해, 전술한 가상의 중심축선(O) 상에 있는 집속지점에 집중될 수 있다. 또, 각 고리형상 어레이(321, 322, 323,...)별로 계산된 시간 지연을 적용해서 순차적으로 초음파를 출력하도록 신호를 인가하면 중심축선(O)의 방향으로 초점거리를 조정할 수 있다. 선택적으로, 단일한 초음파 진동자(310)별로 계산된 시간 지연을 적용해서 순차적으로 초음파를 출력하도록 신호를 인가하면 중심축선(O)의 직각방향으로 스티어링(Steering)도 가능하게 된다.In addition, the plurality of ultrasonic vibrators 310 may be driven by temporal control, such as controlling a change in driving timing of a typical ultrasonic vibrator. Therefore, the ultrasonic vibrator 310 may be dynamically controlled in time according to the change of the thermal state as well as the position, shape, and size of the treatment area N. Specifically, as shown schematically in FIG. 3, the ultrasonic beams emitted from the plurality of ultrasonic vibrators 310 are controlled by a method of controlling the transmission in response to the delay times T1, T2, T3,... The focus point may be concentrated on the virtual center axis O described above. In addition, when a signal is applied to sequentially output ultrasonic waves by applying time delays calculated for each annular array 321, 322, 323,..., The focal length can be adjusted in the direction of the center axis O. FIG. Optionally, when a signal is applied to sequentially output ultrasonic waves by applying the time delay calculated for each single ultrasonic vibrator 310, steering may also be performed in a direction perpendicular to the central axis O. FIG.

한편, 다수의 초음파 진동자(310)의 선단을 연결하면 이들 선단이 가상의 평면상에 위치하게 됨을 알 수 있다. 이와 같이 HIFU 치료장치에 사용되는 어플리케이터(300)에서 초음파 에너지의 발진부를 전체적으로 대략 편평한 형태(실질적으로는 단면형상에 요철이 있어 톱니형상과 비슷하지만)로 만들어 인체(M: 도 5 참조)에 직접 밀착시킬 수 있게 됨으로써, 초음파 에너지의 전달 효율을 높일 수 있게 된다. 결국, 초음파 진동자(310)로부터 치료영역(N)으로 에너지를 효과적으로 전달함으로써 적절한 온도 증가를 달성하도록 유지될 수 있어, 원하는 치료 결과를 얻을 수 있게 된다. On the other hand, if the front end of the plurality of ultrasonic vibrator 310 is connected, it can be seen that the front end is located on the virtual plane. As described above, the oscillation portion of the ultrasonic energy in the applicator 300 used in the HIFU treatment apparatus is made into a substantially flat form (although substantially similar to the sawtooth shape due to irregularities in the cross-sectional shape) and directly to the human body (M: FIG. 5). By being able to be in close contact, it is possible to increase the transmission efficiency of the ultrasonic energy. As a result, by effectively transferring energy from the ultrasonic vibrator 310 to the treatment area N, it can be maintained to achieve an appropriate temperature increase, thereby obtaining a desired treatment result.

전술한 구조로 형성된 어플리케이터(300)는, 시술자에 의한 수동의 위치 조정 또는 로보틱 아암 기구(미도시)를 매개로 한 자동 위치 조정을 통하여 인체(M)의 치료영역(N)에 대해 HIFU를 조사하게 된다. 로보틱 아암 기구는 하우징(301)과 결합되어 전기 및 기계적으로 작동되는 아암을 포함한다. 이 아암의 끝에는 볼팅, 척킹, 클램핑 등의 방식으로 하우징(301)이 설치될 수 있다. 아암은 제어장치(도 1 참조)에 의해 구동 및 제어될 수 있다. Applicator 300 formed in the above-described structure, HIFU to the treatment area (N) of the human body (M) through the manual position adjustment by the operator or automatic position adjustment via a robotic arm mechanism (not shown) I will investigate. The robotic arm mechanism includes an arm that is coupled to the housing 301 to operate electrically and mechanically. At the end of the arm, the housing 301 may be installed in a manner such as bolting, chucking, clamping, or the like. The arm can be driven and controlled by a controller (see FIG. 1).

이하에서는 본 발명에 의한 어플리케이터의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the applicator by this invention is demonstrated.

먼저, 하우징(301)과 소정의 음향 정합층(313)을 가진 다수의 압전소자(311)를 별도로 제작한 다음, 각각의 압전소자(311)에 신호라인(312)들을 예컨대 납땜 등으로 연결한다. 압전소자(311)와 신호라인(312)이 조립된 초음파 진동자(310)를 하우징(301)에 형성된 다수의 관통공(302)에 각각 삽입한 후 접착 등의 방식으로 고정시킨다. First, a plurality of piezoelectric elements 311 having a housing 301 and a predetermined acoustic matching layer 313 are separately manufactured, and then the signal lines 312 are connected to each piezoelectric element 311 by soldering, for example. . The ultrasonic vibrator 310 having the piezoelectric element 311 and the signal line 312 assembled therein is inserted into each of the plurality of through holes 302 formed in the housing 301 and then fixed by bonding or the like.

추가적으로, 하우징(301)의 관통공(302)과 초음파 진동자(310) 사이의 틈새를 수밀하게 밀봉하기 위한 방수코팅 처리를 이행할 수 있다.In addition, a waterproof coating process for tightly sealing a gap between the through hole 302 and the ultrasonic vibrator 310 of the housing 301 may be performed.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 대체로 평평한 형태의 초음파 진동자를 갖도록 어플리케이터의 구조를 변경함으로써, 초음파 전달매질과 이 초음파 전달매질을 수용하는 구조물 및 냉각시스템을 없앨 수 있고, 이러한 시스템의 제어와 누수방지 설계도 필요 없게 되는 장점이 있다. 이와 같이 어플리케이터 뿐만 아니라 전체 치료장치의 크기와 중량을 대폭 줄일 수 있게 됨으로써, 휴대 장치로 개발할 수 있는 가능성을 대폭 확장시키고, 보관 및 유지보수가 용이하게 되며 소모성 소재의 사용을 배제시킬 수 있는 효과가 있게 된다. As described above, according to the present invention, by changing the structure of the applicator to have a generally flat ultrasonic vibrator, it is possible to eliminate the ultrasonic delivery medium and the structure and the cooling system accommodating the ultrasonic delivery medium. There is an advantage that no design is required. As a result, the size and weight of the entire treatment device as well as the applicator can be greatly reduced, greatly expanding the possibility of developing as a portable device, and easy to store and maintain, and to eliminate the use of consumable materials. Will be.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 어플리케이터의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of an applicator according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 HIFU용 어플리케이터(500)는 중앙에 관통홀(503)을 가진 하우징(501), 이 하우징(501)의 평탄한 일측 표면에서 관통홀(503) 주변에 다수의 고리형상 어레이로 배열되는 다수의 초음파 진동자(510), 및 관통홀(503) 내에 설치되는 촬상용 프로브(120)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the HIFU applicator 500 according to the second embodiment of the present invention includes a housing 501 having a through hole 503 in the center, and a through hole 503 at one flat surface of the housing 501. ) Includes a plurality of ultrasonic vibrators 510 arranged in a plurality of annular arrays, and an imaging probe 120 installed in the through hole 503.

본 발명의 제2실시예는 치료용 초음파 진동자(510)와, 영상 획득 및 모니터링을 위한 촬상용 프로브(120)가 통합된 어플리케이터(500)에 관한 것이다. 케이블을 경유하여 초음파 진동자(510)로 연결되는 촬상용 프로브(120)는 빔 포밍 제어 유니트(Beam Forming Control Unit)를 포함한다. 이 촬상용 프로브(120)가 초음파로 인체(M)의 치료영역(N)을 포함하는 관심영역을 스캔하도록 작동된다. 복귀되는 신호는 촬상용 프로브(120)에 의해 수신되고, 그 후에 빔 포밍 제어 유니트로 송신되어 치료영역(N)을 포함한 관심영역의 초음파 이미지를 발생시킨다. 이에 따라 발생된 영상은 디스플레이(미도시) 상에 표시될 수 있어 실제 치료를 시작하기 전에 시술자가 치료영역(N)에 대해 어플리케이터(500), 즉 치료용 초음파 진동자(510)를 적절하게 위치설정하는 것을 보조한다.The second embodiment of the present invention relates to an applicator 500 incorporating a therapeutic ultrasonic vibrator 510 and an imaging probe 120 for image acquisition and monitoring. The imaging probe 120 connected to the ultrasonic vibrator 510 via a cable includes a beam forming control unit. The imaging probe 120 is operated to scan a region of interest including the treatment region N of the human body M by ultrasound. The returned signal is received by the imaging probe 120 and then transmitted to the beamforming control unit to generate an ultrasound image of the region of interest including the treatment region N. Accordingly, the generated image may be displayed on a display (not shown) so that the operator properly positions the applicator 500, that is, the therapeutic ultrasonic vibrator 510, with respect to the treatment area N before the actual treatment is started. To help.

촬상용 프로브(120)는 하우징(501)의 관통홀(503) 내에 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 별도의 캐리어 내에 수용되어 이 캐리어가 관통홀(503)에 삽입설치될 수도 있다.The imaging probe 120 may be installed in various ways in the through hole 503 of the housing 501, and may be accommodated in a separate carrier so that the carrier may be inserted into the through hole 503.

기술되지 않은 나머지 구성요소들은 전술한 제1실시예의 구성요소들과 동일하기 때문에, 이들의 구조 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the remaining components that are not described are the same as those of the above-described first embodiment, detailed descriptions of their structure and operation will be omitted.

한편, 본 명세서에서는 치료를 위한 어플리케이터를 위주로 하여 설명하였지만, 본 발명이 이러한 용도에만 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 다른 산업분야에서도 본 발명에 따른 HIFU용 어플리케이터가 적용될 수 있음은 물론이다. On the other hand, the present specification has been described mainly for the applicator for the treatment, it should be noted that the present invention is not limited to this use. Of course, the HIFU applicator according to the invention can be applied in other industries.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

300, 500 : 어플리케이터
301, 501 : 하우징
310, 510 : 초음파 진동자
311 : 압전소자
312 : 신호라인
313 : 음향 정합층300, 500: Applicator
301, 501: housing
310, 510: ultrasonic vibrator
311: piezoelectric element
312 signal line
313: acoustic matching layer

Claims

A housing formed of a heat sink;
On one side of the housing includes a plurality of ultrasonic vibrators arranged in a plurality of annular array,
When the ends of the plurality of ultrasonic vibrators are connected, the tip is positioned on a virtual plane, and the ultrasonic vibrators arranged in one annular array are inclined at an angle toward a focusing point on the central axis of the housing. Applicator characterized in that.

A housing having a through hole in the center and formed of a heat radiator;
A plurality of ultrasonic vibrators arranged in a plurality of annular arrays around the through holes at one side of the housing; And
Imaging probe installed in the through hole
Including but not limited to:
When the ends of the plurality of ultrasonic vibrators are connected, the tip is positioned on a virtual plane, and the ultrasonic vibrators arranged in one annular array are inclined at an angle toward a focusing point on the central axis of the housing. Applicator characterized in that.

The method according to claim 1 or 2,
A flat one surface of the housing is formed with a plurality of through holes to communicate with the inside,
The plurality of ultrasonic vibrators are respectively inserted into the through hole is installed.

The method according to claim 1 or 2,
The ultrasonic vibrator includes a piezoelectric element, at least one acoustic matching layer located at one side of the piezoelectric element, and a signal line connected to the piezoelectric element to transmit power and a signal.

delete

The method of claim 1,
And the ultrasonic vibrators arranged in the other annular array closer to the central axis than the one annular array are inclined at a gentler angle than the inclined angle of the ultrasonic vibrators arranged in the one annular array.

The method according to claim 6,
And an ultrasonic vibrator positioned in the center of the housing to allow the central axis to penetrate and is positioned in parallel with one flat plane of the housing.

The method according to claim 1 or 2,
Applicator for applying a signal to sequentially output the ultrasonic waves by applying the time delay calculated for each of the annular array.

The method according to claim 1 or 2,
Applicator for applying a signal to sequentially output the ultrasonic waves by applying the time delay calculated for each single ultrasonic vibrator.

The method according to claim 1 or 2,
The housing is installed on the end of the arm of the robotic arm mechanism.