Hifu

High intensity focused ultrasound

고강도의 초음파에너지를 한 곳에 모을 때 초점에서 발생하는 65~100℃의 고열이 발생하는데 이를 고강도 집속 초음파(Hifu)라고 한다. 진단할 때 사용하는 초음파의 세기보다 약 십만 배 정도 강한 초음파를 한곳에 집속시키면 초점 부위에서 열이 발생하는데 이는 볼록렌즈로 태양빛을 모으면 초점 부위에서 열이 발생하는 것과 비슷한 원리이다.

Hifu의 대표적인 응용 분야는 피부 리프팅과 종양 제거 시술이다.
Hifu 리프팅 시술은 ​고강도 초음파 에너지를 피부 표면 아래 3~4mm 깊이의 근막층에 조사하여 작은 크기의 열 응고 부위를 만들어내면, 이 부위에서 60도 이상의 높은 열 반응이 일어난다. ​이를 통해 피부 조직이 수축하면서 피부가 리프팅되는 효과를 얻을 수 있다.

초음파 자체는 인체에 무해하고 초음파가 집중되는 초점에서만 열이 발생하므로 칼이나 바늘을 사용하지 않고 전신 마취가 필요 없이 몸 속에 있는 병변을 치료할 수 있으며, 자궁근종, 전립선 암등의 치료에 응용되고 있다.

동작원리

Disk형 압전체에서는 전파되는 초음파를 한 점에
집속시킬 수 없으므로 초음파 에너지가 분산된다.
그러나 초음파는 빛과 유사한 거동을 하므로
압전체의 형상을 바꾸면 초음파의 집속이 가능하다.
  • 압전체를 돔 형태로 만들면, 압전체의 곡률 반경 중심에 초음파가 집속
  • 초음파 에너지, 즉 초음파 강도가 급격히 증가
  • 초음파 강도는 압전체 인가전압에 비례
  • 초음파는 수분을 포함하는 세포(건전세포)재생
  • 종양은 수분이 없으므로 초음파에너지로 태워서 소멸

현재 사용되는 HIFU의 형태와 향후 시장 NEEDS

현재 사용되는 형태와 두께
시장요구 제품 (피부재생능력 우수)
주파수 증가에 따라 피부침투 깊이 감소 (재생효과 증가)
Frequency Diameter Radius
MHz mm mm
2 10 30
19.6 30
19.6 38
38 38
4 10 16.4
10 25
15 25
19.6 16.4
19.6 25
7 10 16.4
15 16.4
19.6 16.4
7 - W10 19.6 16.4
10 10 16.4
19.6 16.4

당사 기술의 차별성

초음파 집속용 압전 액츄에이터 및 그 제조 방법

특허 (등록 또는 출원 번호)
구분 기성품 당사 제품
제조방법 세라믹 블록 → 렌즈연마기로 기계가공

無가공 direct 성형

제품특성
  • 가공시 내부 균열 발생
  • 작동 시 고온 발열(70℃)
  • 집속 강도 저하
  • 낮은 제조 수율 : < 10%
  • 10MHz 이상 제조 불가능
  • 가공 無 균열 無
  • 발열현상 無(30℃)
  • 균일한 집속 강도
  • 높은 제조 수율 : > 90%
  • 치수/주파수 제한 없음