(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.7
A61N 2/02
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2005년05월31일
10-0491988
2005년05월19일
(21) 출원번호 10-2001-0032246 (65) 공개번호 10-2002-0093472
(22) 출원일자 2001년06월09일 (43) 공개일자 2002년12월16일
(73) 특허권자 (주) 엠큐브테크놀로지
서울특별시 중랑구 상봉동 485 신내테크노타운 803호
(72) 발명자 김정회
서울특별시중랑구신내동654번지진로아파트713-901
주성남
경기도수원시팔달구영통동쌍용아파트245-703
길병주
경기도수원시팔달구인계동987-6
이수열
경기도성남시분당구구미동111번지그랜드빌304-304
조민형
서울특별시송파구송파동166번지가락삼익맨션아파트208-207
(74) 대리인 김윤배
이범일
심사관 : 최성근
(54) 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한방법 및 그 장치
요약
본 발명은, 펄스형 전류를 이용하여 골반저근을 지배하는 골반신경을 자극하여 수축·이완운동을 시킴으로써 요실금을 치
료하는 자기 요실금 치료장치에 있어서, 자극의 세기, 주파수 및 자극시간 등을 조정함으로써 다양한 형태의 치료프로토콜
을 형성하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
기존의 자기 요실금 치료장치에서는, 일정 세기와 주파수의 자극을 인가하여 똑같이 자극을 함으로써, 급격한 자극의 인
가에 의해 환자가 놀라기도 하고, 초기의 치료시에는 잘 적응하지 못하는 등의 불편함이 있었다. 이를 해결하기 위해서는,
시간에 따라 자극의 세기, 주파수 등을 변화시켜 초기에는 약하지만 점차로 강해져 가는 자극으로 치료하는 등의 치료 프
로토콜이 필요하게 되었다. 또한, 환자의 상태에 따라 다양한 치료효과를 제공하기 위해서도, 다양한 형태의 치료 프로토
콜이 필요하게 되었다.
대표도
도 3
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로의 일례를 나타낸 블록구성도,
등록특허 10-0491988
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도 2는 도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 요실금 치료장치의 치료 프로토콜에 의해 자극코일에 인가되는 전류의 파형을 나
타낸 파형도,
도 3은 본 발명의 한 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치의 블록구성도,
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치의 블록구성도,
도 5 내지 도 10은 도 3 및 도 4의 치료프로토콜 형성장치에 의해 형성된 치료 프로토콜에 의해 자극코일에 인가되는 전
류의 파형을 나타낸 파형도,
도 11은 도 4에 나타낸 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 방법을
나타낸 흐름도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 자극시간 2 : 휴지시간
3 : 자극 인가주기 4 : 자극세기 변조신호
5 : 상승시간 6 : 지속시간
7 : 하강시간 10 : 전원공급·충전부
20 : 전달부 30 : 방전부
40 : 자극코일 C : 캐패시터
SCR1, SCR2 : 스위칭 소자 D : 다이오드
L : 인덕터
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은, 요실금을 치료하는 장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 인체의 골반 근처
에 배치되는 자극코일에 펄스형 전류를 흘려 시변자계(time varying magnetic field)를 발생시키고, 이를 인체에 인가하여
인체 내에 와전류(eddy current)를 유도시켜 요실금을 치료하는 장치에 있어서, 자극코일에 갖가지 형태의 치료 프로토콜
을 공급할 수 있는 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜 형성방법 및 그 장치에 관한 것이다. 또한, 일반적인 자기 신경
자극기에서 자기자극의 세기를 시간에 따라 가변시키는 프로토콜을 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 요실금은 웃거나 기침, 재채기 등을 할 때, 계단을 오르내릴 때, 특히 계단을 오를 때, 줄넘기를 할 때 등과 같
이 복압(腹壓)이 갑작스럽게 상승하여 방광과 요도를 지지하는 근육을 약화시킴으로써 자신의 의사와는 관계없이 소변이
나오는 증상을 말한다. 대부분의 경우, 요실금은 연령의 증가로 인한 자연적인 노쇠현상, 갱년기의 호르몬의 변화로 인한
근육의 약화, 임신이나 출산 또는 수술로 인한 신경의 손상 등으로 인해 골반저근을 지배하는 근육이 고정되어 있지 못하
고 밑으로 처짐으로써 발생한다. 이러한 요실금 증상을 보이는 사람은 생명에는 지장이 없지만, 일상생활을 하는데 많은
불편을 느낄 뿐만 아니라 수치심, 좌절감, 공포감이나 우울증 등의 정신적 합병증을 초래하는 일도 있기 때문에, 빠른 치료
가 요망된다.
최근에는, 요실금 증상을 보이는 환자가 옷을 벗어야 하는 등의 불편함을 줄이면서 치료효과도 높인 자기 요실금 치료장
치가 속속 개발되고 있다. 이러한 자기 요실금 치료장치는, 인체의 골반 근처에 배치되는 자극코일에 펄스형 전류를 흘려
시변자계를 발생시키고, 이를 인체에 인가하여 인체 내에 와전류를 유도시킴으로써, 자극코일을 인체에 직접 접촉시키지
않고서도 효과적으로 요실금을 치료할 수 있다. 이 경우, 자극코일은 의자 속에 설치되어 골반저근을 지배하는 골반신경을
자극하여 골반저근의 수축과 이완운동에 의해 근육을 강화함으로써 요실금을 치료하도록 되어 있다. 이러한 장치의 개발
로 인해, 환자는 옷을 벗지 않고서도 치료를 받을 수 있고, 자장 또는 유도전류가 뼈나 신경, 피부, 피하지방 등에 아무런 영
향을 주지 않아 특별한 부작용도 없다는 장점이 있다.
그렇지만, 이러한 치료 프로토콜을 사용하는 종래의 자기 요실금 치료장치에서는, 치료 시작시의 급격한 자기자극의 인
가에 의해 환자가 놀라는 일이 빈번히 발생하고, 초기의 치료시에 환자가 잘 적응하지 못한다는 문제가 있다. 게다가, 환자
의 상태를 고려하지 않고 항시 일정한 세기의 자극을 인가하고, 자극 주기(치료주파수)만을 조정하여(예컨대, 10Hz 10분
50Hz 10분 등과 같이 조정하여) 치료하도록 되어 있어 치료의 다양성이 제한되었다.
등록특허 10-0491988
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도 1은 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로의 일례를 나타낸 블록구성도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이,
종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로는, 도시하지 않은 고전압 발생부 및 충전 캐패시터를 포함하고서 입력
전원을 고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 이 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전압을 전
달하기 위한 스위칭소자(SCR1, SCR2) 및 펌핑 인덕터(L1), 전류제어 인덕터(L2), 전달 캐패시터(C1)를 갖춘 적어도 하나
의 전달부(20), 방전 캐패시터(C2)와 방전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기 전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해
공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)의 방전에 의해 전류가 흐르는 자극코일(40)을
갖추어 구성되어 있다. 여기서, 상기 방전부(30)가 2개 이상 설치되는 경우에는, 첫번째의 방전부는 방전 캐패시터(C2)와
방전 스위치(SCR3)를 포함하지만, 나머지 방전부는 첫번째 방전부의 방전 캐패시터(C2)와 직렬로 접속되는 방전 캐패시
터만을 포함하고 있으면 좋다. 또, 상기 방전부(30)는 방전 스위치(SCR3)와 병렬로 접속되는 다이오드(D)를 더 포함하고
있어도 좋다. 또, 도시하지는 않았지만, 상기 전달부(20)도 전달 캐패시터(C1)와 병렬로 접속되는 다이오드를 더 포함하고
있어도 좋다. 전달부(20)의 스위칭 소자(SCR1, SCR2)와 방전부(30)의 방전 스위치(SCR3)로서는 싸이리스터 또는
IGBT(insulated gate bipolar transistor) 등의 전력 스위칭 소자를 사용할 수 있지만, 여기서는 SCR을 사용한 것을 예로
들어 설명하기로 한다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로는, 전원공급·충전부(10)를 통해 고전압 발생부(도
시하지 않음)의 전압을 충전 캐패시터(도시하지 않음)에 저장한다. 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1)의 온(ON)에 따라 전
원공급·충전부(10)의 충전 캐패시터에 저장된 전하는 펌핑 인덕터(L1)을 통하여 전달부(20)의 전달 캐패시터(C1)에 충전
된다. 이때, 전달 캐패시터(C1)는 전달부(20)의 다른 스위칭소자(SCR2)가 온으로 될 때까지 전하를 충전한 상태로 된다.
그 후, 상기 스위칭 소자(SCR2)가 온되면, 전달 캐패시터(C1)에 충전된 전하는 전류제어 인덕터(l2)를 통하여 방전부(30)
로 공급된다. 이러한 과정을 수회 반복하면, 방전부(30)의 방전 캐패시터(C2)에서 필요한 전하를 전달부(20)로부터 공급
받을 수 있다.
방전부(30)의 방전 캐패시터(C2)는 방전 스위치(SCR3)가 온될 때까지 전달부(20)의 전하를 계속 충전하고 있다가 방전
스위치(SCR3)가 온되면 일시에 방전한다. 이렇게 방전되는 전하에 의해 자극코일(40)에 전류가 흐르게 되는 것이다.
또한, 이 방전된 전하는 자극코일(40)을 통한 후 방전 캐패시터(C2)를 음(-)으로 충전시킨다. 이때, 방전 스위치(SCR3)
는 오프된다. 그 후, 방전 캐패시터(C2)에 음(-)으로 충전된 전하는 다시 자극코일(40)로 방전되고, 다이오드(D)를 통하여
방전 캐패시터(C2)를 양( )으로 충전시킨다.
이와 같은 작동 과정에 의해, 자극코일(40)에 펄스형 전류가 흐르게 되고, 자극코일(40)과 이에 인접한 인체 사이에는 시
변성 자계가 발생하게 된다. 이에 따라, 자극코일(40) 부위의 골반저근의 근육에는 와전류가 유도되고, 수축과 이완 운동
에 의해 근육이 강화됨으로써 요실금을 치료할 수 있는 것이다.
도 2는 도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 요실금 치료장치의 치료 프로토콜에 의해 자극코일에 인가되는 전류의 파형을 나
타낸 파형도이다. 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 프로토콜은 치료중에 일정한 세기의 자기자
극을 자극시간(1)과 휴지시간(2)으로 구분하여 주기적으로 반복하는 형태로 되어 있다. 그래서, 자기자극에 익숙하지 않은
치료 초기에는 급격한 자기자극의 인가에 의해 환자가 놀라는 일이 빈번하게 발생한다. 이러한 종래 기술에서는, 자극세기
변조신호가 도 2의 (b)와 같은 구형파 신호이다. 이에 의한 자기자극은 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 자극시간동안 수개
∼수십개의 자극펄스가 일정한 세기로 발생한다. 즉, 종래 기술의 자기 요실금 치료장치는 항시 일정한 주파수와 세기의
자극을 인가하도록 되어 있다. 따라서, 다양한 질병치료에 대응한 치료 프로토콜을 개발하는데 한계가 있었다. 도 2에서,
도면부호 3은 자극 인가주기, 4는 자극세기 변조신호를 각각 나타낸다.
상술한 바와 같이 종래의 자기 요실금 치료장치에서는, 치료 시작시의 급격한 자기자극의 인가에 의해 환자가 놀라기도
하고, 초기의 치료시에 잘 적응하지 못하는 등의 문제가 있었다. 또, 환자의 상태를 고려하지 않고 항시 일정한 주파수와
세기의 자극을 인가함으로써, 다양한 질병치료에 한계가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는, 시간에 따라 자극의 세기, 주파수 등을 변화시켜 초기에는 약하지만 점차로 강해져 가
는 자극으로 치료하는 등의 치료 프로토콜이 필요하다. 또, 환자의 상태에 따라 다양한 치료효과를 제공하기 위해서도, 다
양한 형태의 치료 프로토콜이 필요하다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 자극의 세기, 주파수 및 자극시간 등을 적절히 조정함으로써 환자에
게 쾌적한 치료환경을 제공할 수 있고, 또 환자의 상태에 따라 다양한 치료효과를 제공할 수 있는 자기 신경 자극기의 치료
프로토콜을 형성하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
발명의 구성 및 작용
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 한 실시형태에 따른 자기 신경 자극기의 치료프로토콜 형성장치는, 입력전원을
고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전압을 전달하기
위한 스위칭소자(SCR1, SCR2)를 갖춘 적어도 하나의 전달부(20), 상기 전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해
공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나의 방전부(30) 및, 이 방전부(30)에 연결되어 전류를 흘리는 자극코일(40)을 갖춘
자기 신경 자극기에 있어서, 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극
세기로 조절하고, 스위칭소자(SCR3)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극주파수 및 자극시간의 치료프로토콜
을 생성하는 제어수단(50)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자기 신경 자극기의 치료프로토콜 형성장치는, 입력전원을 고전압으로 승압하기 위
한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전압을 전달하기 위한 스위칭소자
등록특허 10-0491988
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(SCR1, SCR2)를 갖춘 적어도 하나의 전달부(20), 적어도 하나의 방전 캐패시터(C2)와 방전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기
전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해 공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)
에 연결되어 전류를 흘리는 자극코일(40)을 갖춘 자기 신경 자극기에 있어서, 상기 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)
을 감지하는 방전전압 감지수단(60)과, 상기 방전전압 감지수단(60)에 의해 감지된 전압(Vc)을 인가받아 기준신호로서의
자극세기 변조신호(Pi)와 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프
(OFF)를 제어하여 원하는 자극세기로 조절하고, 스위칭소자(SCR3)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극주파수
및 자극시간의 치료프로토콜을 생성하는 제어수단(50a)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제어수단(50)에 있어서는, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온/오프의 시간을 제어함으로써 자극코일
(40)에 인가되는 자극의 세기를 조절하고, 스위칭소자(SCR3)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극주파수 및 자
극시간을 조절하도록 되어 있다.
또, 본 발명에 따른 자기 신경 자극기의 치료프로토콜 형성방법은, 입력전원을 고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의
전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전압을 전달하기 위한 스위칭소자(SCR1, SCR2)를 갖춘
적어도 하나의 전달부(20), 적어도 하나의 방전 캐패시터(C2)와 방전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기 전원공급·충전부(10)
와 상기 전달부(20)를 통해 공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)에 연결되어 전류를
흘리는 자극코일(40)을 갖춘 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한 방법에 있어서, 기준신호로서의 자극세기
변조신호(Pi)를 입력하는 단계와, 상기 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감지하여 감지된 방전전압을 입력하는 단
계, 상기 자극세기 변조신호(Pi)와 상기 감지된 방전전압(Vc)을 비교하는 단계, 상기의 비교결과, 상기 자극세기 변조신호
(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 큰 경우에는, 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를
제어하는 신호(S1, S2)를 교대로 출력하여 원하는 자극세기의 치료프로토콜을 생성하는 단계 및, 상기 자극세기 변조신호
(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 작은 경우에는 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)
를 제어하는 신호(S1, S2)의 출력을 정지(OFF상태로 유지)하는 단계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 치료프로토콜로서는 자극세기 변조신호(Pi)가 사인파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형태, 계단파 형태,
복수 변조파 형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스 램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또는 이들을 조합시
킨 형태로부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 자기 신경 자극기는, 시간적으로 변화하는 자기장을 이용하여 인체의 신경을 자극하는 자기 신경
자극기에 있어서, 자극을 인가하는 시간동안 자극의 세기를 시간에 따라 변화하도록 일정한 형태의 자극세기 변조신호로
자극세기를 변조하여 인체의 신경에 인가하도록 된 것으로서, 상기 자극세기 변조신호가 자기자극 인가기간과 휴지기간이
주기적으로 반복되고, 상기 자기자극 인가시간이 상승시간, 지속시간 및 하강시간으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
삭제
(발명의 실시형태)
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치의 블록구성도로서,
도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로에 나타낸 것과 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호
를 붙이고 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
이 실시형태는, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 제어단자에 접속되어 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1,
SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극세기, 자극주파수 및 자극시간의 치료프로토콜을 생성하는 제어수단
(50)을 구비하고 있는 점이, 도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로와 다르다.
상기 제어수단(50)에 있어서는, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온/오프의 시간을 제어함으로써, 자극코일
(40)에 인가되는 자극의 세기를 조절하고, 스위칭소자(SCR3)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극주파수 및 자
극시간을 조절하도록 되어 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치의 블록구성도로
서, 도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로에 나타낸 것과 동일한 구성요소에는 동일한 도면부
호를 붙이고 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
이 실시형태는, 방전부(30)의 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감지하는 방전전압 감지수단(60)과, 이 방전전압
감지수단(60)에 의해 감지된 전압(Vc)을 인가받아 기준신호로서의 자극세기 변조신호(Pi)와 비교하여 그 비교결과에 따라
상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극세기로 조절하고, 스위칭소자
(SCR3)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하여 원하는 자극주파수 및 자극시간의 치료프로토콜을 생성하는 제어수단(50a)을
구비하고 있는 점이, 도 1에 나타낸 종래 기술에 따른 자기 요실금 치료장치의 구동회로와 다르다.
이 실시형태에 있어서도, 상기 제어수단(50a)에 있어서는, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온/오프의 시간을
제어함으로써, 자극코일(40)에 인가되는 자극의 세기를 조절하도록 되어 있다.
등록특허 10-0491988
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이상과 같이 구성된 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치에 있어서는, 치료프로토콜로서, 사인
파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형태, 계단파 형태, 복수 변조파 형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스
램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또는 이들을 조합시킨 형태로부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어
진 것을 사용할 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4의 치료프로토콜 형성장치에 의해 형성된 치료 프로토콜에 의해 자극코일에 인가되는 전류의 파형을
나타낸 파형도로서, 자극세기 변조신호(4)가 자극시간(1)동안 사인파 형태를 나타냄으로써 환자의 초기치료시 또는 치료
종료시의 거부감을 제거하고 있다. 여기서, 자극시간(1) 및 휴지시간(2)은 통상 1초∼10초의 사이에서 조절가능하고, 자
극 인가주기(3)는 자극주파수의 역수이며, 통상 자극주파수는 1Hz∼100Hz의 사이에서 조절가능하다.
도 6은 도 3 및 도 4의 치료프로토콜 형성장치에 의해 형성된 치료 프로토콜의 다른 예로서, 자극세기 변조신호(4)가 자
극시간(1)동안 삼각파 형태를 나타내고 있다.
도 7은 도 3 및 도 4의 치료프로토콜 형성장치에 의해 형성된 치료 프로토콜의 다른 예로서, 자극세기 변조신호(4)가 자
극시간(1)동안 사다리꼴 형태의 파형을 나타내고, 치료초기인 상승시간(5)과 치료종료시기인 하강시간(7)에 삼각파의 형
태로 상승, 하강하며, 정상상태 이후인 지속시간(6)동안 일정한 출력세기의 파형을 나타내고 있다. 여기서, 상기 자극세기
변조신호의 상승시간은 1msec에서 100sec 이내인 것이 바람직하고, 상기 자극세기 변조신호의 하강시간은 1msec에서
100sec 이내인 것이 바람직하며, 상기 자극세기 변조신호의 지속시간은 0sec에서 100sec 이내인 것이 바람직하다.
도 8은 도 5와 도 6의 형태를 복합한 프로토콜로서, 자극세기 변조신호(4)가 초기 및 종료시인 상승시간(5)과 하강시간
(7)에는 사인파의 형태를 나타내고, 정상상태 이후인 지속시간(6)동안에는 일정한 출력세기의 파형을 나타내고 있다.
도 9는 도 3 및 도 4의 치료프로토콜 형성장치에 의해 형성된 치료 프로토콜의 다른 예로서, 자극세기 변조신호(4)가 자
극시간(6)동안 사인파의 형태로서 출력되지만, 일정주기로 반복적인 사인파의 형태로 출력되는 파형을 나타내고 있다.
도 10의 (a)는 기존의 자기자극 프로토콜로서 치료시간동안 자극시간(1)과 휴지시간(2)이 일정한 비율로 반복되었으나,
본 발명에서는 도 10의 (b)와 같이 치료시간동안 자극시간(1)과 휴지시간(2)을 사용자가 원하는 형태의 주기로 설정할 수
있는 파형의 형태를 이루고 있다.
다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 방법에 대해 설명
한다.
도 11은 도 4에 나타낸 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 방법을
나타낸 흐름도이다.
먼저, 기준신호로서의 자극세기 변조신호(Pi)를 입력한다(단계 S1). 다음에, 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감
지하여 감지된 방전전압을 입력한다(단계 S2). 이어서, 상기 자극세기 변조신호(Pi)와 상기 감지된 방전전압(Vc)을 비교한
다(단계 S3).
상기의 비교결과, 상기 자극세기 변조신호(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 큰 경우에는, 전달부(20)의 스위칭소자
(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 신호(S1, S2)를 교대로 출력한다(단계 S4). 이와 같이 하여, 자극세기를
결정하는 방전전압(Vc)을 상승시킨다(단계 S5). 이후는, 단계 S2로 돌아가서, 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감
지하여 감지된 방전전압을 입력하는 단계로부터 반복하여 행한다.
상기 자극세기 변조신호(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 작은 경우에는, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의
온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 신호(S1, S2)의 출력을 정지함으로써, 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 동작을
중지(OFF상태로 유지)시킨다(단계 S6). 그러면, 자극시간동안 방전부와 자극코일의 동작에 의하여 방전전압(Vc)이 하강
하게 된다(단계 S7). 이후는, 단계 S2로 돌아가서, 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감지하여 감지된 방전전압을
입력하는 단계로부터 반복하여 행한다.
이와 같이, 상기의 동작을 반복하여 행함으로써, 치료프로토콜로서, 사인파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형
태, 계단파 형태, 복수 변조파 형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스 램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또
는 이들을 조합시킨 형태로부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어진 것을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 자기장에 의해 각종의 신경을 자극하는 자기 신경 자극기를 이용하여 골반저근을 지배하는 골반신경을
자극하여 수축·이완운동을 시킴으로써 요실금을 치료하는 자기 요실금 치료장치를 일례로 들어 설명했지만, 이 자기 신경
자극기는 요실금 치료장치 뿐만 아니라 물리치료기 등에도 적용할 수 있는 것이다.
발명의 효과
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 자기 요실금 치료장치 또는 자기 신경 자극기의 치료 프로토콜을 형성하기 위한 장치
및 방법에 의하면, 일반적인 자기 요실금 치료장치의 치료 프로토콜에 의해 발생하고 있던 초기 및 종료시에 환자가 겪었
던 치료에 대한 많은 거부감을 제거할 수 있고, 보다 다양한 치료효과를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 여
러 가지로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
등록특허 10-0491988
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(57) 청구의 범위
청구항 1.
입력전원을 고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전
압을 전달하기 위한 스위칭소자(SCR1, SCR2)를 갖춘 적어도 하나의 전달부(20), 적어도 하나의 방전 캐패시터(C2)와 방
전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기 전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해 공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나
의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)에 연결되어 전류를 흘리는 자극코일(40)을 갖춘 자기 신경 자극기에 있어서,
상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 자극세기를 결정하는 자극코일의 공급전
압(Vc)을 가변시키는 제어수단(50)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기
위한 장치.
청구항 2.
입력전원을 고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전
압을 전달하기 위한 스위칭소자(SCR1, SCR2)를 갖춘 적어도 하나의 전달부(20), 적어도 하나의 방전 캐패시터(C2)와 방
전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기 전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해 공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나
의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)에 연결되어 전류를 흘리는 자극코일(40)을 갖춘 자기 신경 자극기에 있어서,
상기 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감지하는 방전전압 감지수단(60)과,
상기 방전전압 감지수단(60)에 의해 감지된 전압(Vc)을 인가받아 기준신호로서의 자극세기 변조신호(Pi)와 비교하여 그
비교결과에 따라 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 원하는 치료프로토콜을
생성하는 제어수단(50a)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한 장치.
청구항 3.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1, SCR2)의 온/오프의 시간을 제어함
으로써, 상기 자극코일(40)에 인가되는 자극의 세기, 주파수 및 자극시간을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자
기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한 장치.
청구항 4.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방전부(30)가 2개 이상 설치되는 경우에는, 첫번째의 방전부는 방전 캐패시터(C2)와
방전 스위치(SCR3)를 포함하고, 나머지 방전부는 첫번째 방전부의 방전 캐패시터(C2)와 직렬로 접속되는 방전 캐패시터
만을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한 장치.
청구항 5.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 치료프로토콜은, 사인파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형태, 계단파 형태,
복수 변조파 형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스 램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또는 이들을 조합시
킨 파형으로부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형
성하기 위한 장치.
청구항 6.
입력전원을 고전압으로 승압하기 위한 적어도 하나의 전원공급·충전부(10)와, 상기 전원공급·충전부(10)에서 공급된 전
압을 전달하기 위한 스위칭소자(SCR1, SCR2)를 갖춘 적어도 하나의 전달부(20), 적어도 하나의 방전 캐패시터(C2)와 방
전 스위치(SCR3)를 갖추고 상기 전원공급·충전부(10)와 상기 전달부(20)를 통해 공급된 전압을 충방전하는 적어도 하나
의 방전부(30) 및, 상기 방전부(30)에 연결되어 전류를 흘리는 자극코일(40)을 갖춘 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을
형성하기 위한 방법에 있어서,
기준신호로서의 자극세기 변조신호(Pi)를 입력하는 단계와,
상기 방전 캐패시터(C2)에 충전된 전압(Vc)을 감지하여 감지된 방전전압을 입력하는 단계,
상기 자극세기 변조신호(Pi)와 상기 감지된 방전전압(Vc)을 비교하는 단계,
등록특허 10-0491988
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상기의 비교결과, 상기 자극세기 변조신호(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 큰 경우에는, 상기 전달부(20)의 스위칭
소자(SCR1, SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 신호(S1, S2)를 교대로 출력하여 원하는 치료프로토콜을 생성하는
단계 및,
상기 자극세기 변조신호(Pi)가 상기 감지된 방전전압(Vc)보다 작은 경우에는 상기 전달부(20)의 스위칭소자(SCR1,
SCR2)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 신호(S1, S2)의 출력을 정지하여 방전부(30)의 캐패시터의 충전동작을 정지하는
단계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한 방법.
청구항 7.
제6항에 있어서, 상기 치료프로토콜은, 사인파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형태, 계단파 형태, 복수 변조파
형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스 램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또는 이들을 조합시킨 파형으로
부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기의 치료프로토콜을 형성하기 위한
방법.
청구항 8.
시간적으로 변화하는 자기장을 이용하여 인체의 신경을 자극하는 자기 신경 자극기에 있어서,
자극을 인가하는 시간동안 자극의 세기를 시간에 따라 변화하도록 일정한 형태의 자극세기 변조신호로 자극세기를 변조
하여 인체의 신경에 인가하도록 된 것으로서,
상기 자극세기 변조신호가 자기자극 인가기간과 휴지기간이 주기적으로 반복되고, 상기 자기자극 인가시간이 상승시간,
지속시간 및 하강시간으로 구성되어 있는 것는 특징으로 하는 자기 신경 자극기.
청구항 9.
삭제
청구항 10.
제8항에 있어서, 상기 자극세기 변조신호의 상승시간은 1msec에서 100sec 이내인 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극
기.
청구항 11.
제8항에 있어서, 상기 자극세기 변조신호의 하강시간은 1msec에서 100sec 이내인 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극
기.
청구항 12.
제8항에 있어서, 상기 자극세기 변조신호의 지속시간은 0sec에서 100sec 이내인 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기.
청구항 13.
제8항에 있어서, 상기 자극세기 변조신호는, 사인파 형태, 삼각파 형태, 사다리꼴 형태, 램프파 형태, 계단파 형태, 복수
변조파 형태, 복수변조 바이어스파 형태, 바이어스 램프파 형태, 자극시간이 다른 변조파의 형태, 또는 이들을 조합시킨 파
형으로부터 선택되는 적어도 하나의 파형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 신경 자극기.
청구항 14.
제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제13항중 어느 한 항에 기재된 자기 신경 자극기를 이용하여 구성된 것을 특징으로 하는
요실금 치료장치.
등록특허 10-0491988
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청구항 15.
제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제13항중 어느 한 항에 기재된 자기 신경 자극기를 이용하여 구성된 것을 특징으로 하는
물리치료기.
청구항 16.
삭제
청구항 17.
삭제
청구항 18.
삭제
도면
도면1
도면2
도면3
등록특허 10-0491988
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도면4
도면5
도면6
도면7
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도면8
도면9
도면10
등록특허 10-0491988
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도면11
등록특허 10-0491988
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