분극 역전된 압전 구조를 이용한 치료용 초음파 변환자 및 구동 방법

Abstract

본 발명은 치료용 초음파 변환자의 압전소자의 분극을 역전 시켜 일반적으로 한가지 주파수 성분만 발생시키는 단일 분극 압전소자 구조의 치료용 초음파 변환자 대비 다중 주파수 특성을 발생시켜서 치료 효율을 향상시키기 위한 것이다. 제안된 기술은 기존의 단일 압전소자 구조와 동일하게 단 한 쌍의 접지전극의 형성으로 다중 주파수 특성을 발생시키는 것이 가능하고, 적층되어진 압전소자들간의 서로 다른 두께 비율 조절을 통해 전체 두께를 기반으로 하는 기본 주파수 (1f0)와 상기 주파수의 배수를 갖는 고조파 주파수의 발생이 동시에 가능하며, 혹은 압전소자들의 동일한 두께 비율 조절을 통해 기본 주파수의 배수를 갖는 고조파 주파수 성분만을 발생시키는 것이 가능하다. 고강도 집속 초음파 (High intensity focused ultrasound; HIFU) 치료 시, 다중 주파수 특성을 사용해서 병변 내 케비테이션 효과를 향상시켜 괴사 영역을 확장 시키는 것이 가능하고, 이로 인해 치료에 소모되는 시간을 단축 시키는 것이 가능하다. 또한 고주파수 변환자 제작 시 발생되는 얇은 두께의 압전소자로 인한 제작의 어려움을 개선 할 수 있으며, 다중 주파수를 동시에 발생 시키거나 선택해서 단일 주파수 성분만을 발생시킴으로써 집속점의 영역 조절이 가능하기 때문에 다목적으로 사용이 가능하다.