KR100409100B1 - 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신체의 근육 및 신경과 같은 흥분조직, 피부에 존재하는 경혈점(經穴點)에 전기충격을 가하여 이들 조직을 흥분시키고 경락을 자극할 수 있는 전기자극장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대하기 간편하고 사용이 용이하도록 상기 전기자극장치를 휴대폰의 전원부에 내장하여 휴대폰을 질병치료의 기구로 이용하도록 한 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명은, 핸드폰 후측에 탈부착이 가능하고 그 내부에 충전용 리튬-폴리머 배터리(11)가 내장되며, 그 외측면에 액정 디스플레이 패널(12) 및 연결단자(13)가 구비 배치된 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 상의 외측면에 돌출되게 설치되어 국소의 피부에 전기자극을 전달하는 다수의 금속전극(14)과; 상기 하우징(10)의 연결단자(13)에 연결하여 넓은 범위의 피부에 전기자극을 전달하는 패드형의 피부 접착전극(20); 및 상기 리튬-폴리머 배터리(11)의 전압을 승압하고, 승압된 전압을 금속전극(14) 또는 피부 접착전극(20)으로 통전시키며, 이에 따라 발생되는 자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등의 결과를 상기 액정 디스플레이 패널(12)에 표시토록 하는 전기충격발생부(30); 를 포함하여 이루어진 구성을 갖는다.

Description

휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치{Electrical Stimulator using Mobile Phone}

본 발명은 신체의 근육 및 신경과 같은 흥분조직, 피부에 존재하는 경혈점(經穴點)에 전기충격을 가하여 이들 조직을 흥분시키고 경락을 자극할 수 있는 전기자극장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대하기 간편하고 사용이 용이하도록 상기 전기자극장치를 휴대폰의 전원부에 내장하여 휴대폰을 질병치료의 기구로 이용하도록 한 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치에 관한 것이다.

전기치료는 질병이나 외상 등을 전기를 이용하여 치료하게 하는 것으로 전기자극, 이온주입, 통증치료 및 고조파 전류에서 발생하는 열을 이용한 온열치료의 일부가 포함된다. 여러 형태의 전기충격이 세포 및 조직의 기능에 직간접적으로 다양한 영향들을 미칠 수 있다는 것을 전기 치료의 이론적 근거로 하고 있다.

전기자극에 의한 직간접적 효과들로는 말초신경의 흥분, 골격근 수축과 이에 따른 근력, 수축속도, 반응시간, 피로도 등의 변화, 뼈, 인대, 결합조직, 피부 등 조직의 재생, 세로토닌(serotonin), 서브스턴스 피(substance P) 등 신경전달물질(neutrotransmitter) 분비에 따른 진통효과, vasoactive intestinal polypetide(VIP)와 같은 폴리펩티드 분비에 따른 순환증진 효과 등이 보고되었다. 따라서 전기치료가 재활의학, 신경의학 및 정형의학 분야에서 많이 이용되고 있다.

한의학 분야에서는 전기자극이 피부에 존재하는 경혈점을 자극할 목적으로 침 대신에 이용되고 있어 일명 전침(電針)이라 한다. 한의학 분야에서는 전침의사용은 환자의 치료에 다양한 방법으로 이용되고 있으며 전침의 효과도 알려져 있다.

한편 다양한 전기치료의 효과를 구현하기 위하여 여러 종류 전기치료 기법들이 이용되고 있다. 다양한 전기치료기법들은 자극파형, 자극주기, 자극시간, 자극강도, 전류종류 등의 전기자극 조건의 변화, 전기자극 방법의 변화, 전기자극 부위의 변화에 의하여 가능하다. 따라서 다양한 전기치료기법을 구현하기 위하여 여러 중류의 전기자극기가 개발되어 시판되고 있다.

기존의 전기자극기로 사용되는 형태는 대형 또는 소형 휴대용으로 구분될 수 있으며 다른 용도로 사용할 수 없는 독립된 형태로 구성되어 별개 물품으로 구매해야 하는 경제적인 부담이 있다. 설령 소형 휴대용 전기자극기라 하여도 특별한 치료 목적이 있을 때만 별도로 휴대해야 하는 번거로움이 있고 휴대용 전기자극기는 전원공급원인 소형 배터리를 사용하고 있어 높은 출력전압으로 장시간 사용이 어렵다는 단점을 갖고 있다.

휴대폰(mobile phone)은 현대문명사회에서 생활필수품으로 간주되고 있다. 현재 우리나라 이동통신 가입자수는 2900만명으로 전 세계 50개국 중 8위에 해당한다(한국전산원 2001 국가정보화백서). 또한 전 세계적으로 수많은 사람들이 휴대폰을 이용하고 있다. 휴대폰은 전원공급장치로 3.7V 리튬-폴리머 배터리(Li-polymer battery)를 사용하고 있으며, 배터리의 제조기술의 발전에 의하여 크기는 소형이면서 장시간 안정적인 전원공급이 가능한 배터리의 제조가 가능하다.

따라서 많은 사람들이 사용하고 있는 휴대폰에 치료 목적으로 사용되고 있는전기자극장치를 부착하면 많은 사람들이 별도의 구매 없이도 시간적 및 공간적 제한을 받지 않고 사용할 수 있으며, 또한 휴대폰의 전원을 이용할 수 있어 장시간 동안 작동가능한 전기자극기를 확보할 수 있는 장점이 있다.

따라서 본 발명은 상기의 제반문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적은 현재 많은 사람들이 사용하고 있는 휴대폰의 리튬-폴리머 배터리를 전원공급원으로 이용하고 휴대폰에 탈부착이 가능하며 사용이 용이하고 휴대가 가능하도록 하며, 이에 따라 본 발명의 전기자극장치가 휴대폰의 부속기관으로 사용함으로써 기존 휴대용 소형 전기자극기의 단점을 극복하고 휴대폰을 질병치료의 보조기구로 이용할 수 있도록 한 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치의 외형도.

도 2 는 본 발명의 내부 구성도.

도 3 은 사람의 팔에서 하우징 하부에 위치한 금속전극을 이용하여 전기자극하는 예시도.

도 4 는 사람의 하지에서 피부 접착형 전극을 이용하여 넓은 면적을 전기자극 하는 예시도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 하우징, 11: 리튬-폴리머 배터리,

12: 액정 디스플레이 패널, 13: 연결단자,

14: 금속전극, 15: 전원 및 전압조절스위치,

16: 파형조절스위치, 20: 피부 접착전극,

30: 전기충격발생부, 31: 전원조절기,

32: 고전압 발생기, 33: 파형조절프로세서,

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 핸드폰 후측에 탈부착이 가능하고 그 내부에 충전용 리튬-폴리머 배터리가 내장되며, 그 외측면에 액정 디스플레이 패널 및 연결단자가 구비 배치된 하우징과;

상기 하우징 상의 외측면에 돌출되게 설치되어 국소의 피부에 전기자극을 전달하는 다수의 금속전극과;

상기 하우징의 연결단자에 연결하여 넓은 범위의 피부에 전기자극을 전달하는 패드형의 피부 접착전극; 및

상기 리튬-폴리머 배터리의 전압을 승압하고, 승압된 전압을 금속전극 또는 피부 접착전극으로 통전시키며, 이에 따라 발생되는 자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등의 결과를 상기 액정 디스플레이 패널에 표시토록 하는 전기충격발생부; 를 포함하여 이루어진 특징을 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

도면에서 도 1 은 본 발명에 따른 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치의 외형도이고, 도 2 는 본 발명의 내부 구성도이며, 도 3 은 사람의 팔에서 하우징 하부에 위치한 금속전극을 이용하여 전기자극하는 예시도이고, 도 4 는 사람의 하지에서 피부 접착형 전극을 이용하여 넓은 면적을 전기자극 하는 예시도이다.

본 발명에 따른 휴대폰에 부착 및 탈착이 가능한 전기자극기는 도 1 에 도시된 바와 같이 휴대폰에 탈부착이 가능한 하우징(10), 상기 하우징(10)의 하단면에 위치한 전기충격을 피부에 전달하는 4개의 금속전극(14), 자극상태를 모니터 해주는 액정 디스플레이 패널(12), 리튬-폴리머 배터리(11)의 재충전이 가능하도록 하는 충전용 전극(11a), 하우징(10) 측부에 위치한 전원 및 전압강도를 조절할 수 있는 전원 및 전압조절스위치(15), 파형의 종류를 수동으로 선택할 수 있는 파형조절스위치(16), 광범위한 피부에 접착하는 패드형 피부 접착전극(20)을 전기적으로 연결할 수 있는 연결단자(13), 그리고 하우징(10) 내부에 위치되는 리튬-폴리머 배터리(11) 및 전기충격발생부(30)로 구성된다.

상기 하우징(10)은 전기절연과 하우징(10)에 고정되는 전극들을 다른 구성요소들과 격리시키기 위해 경질의 플라스틱으로 구조화됨과 동시에 기존 여러 종류의 휴대폰에 장착하기 위하여 다양한 형태의 하우징(10)을 제작할 수 있다.

상기 금속전극(14)은 24K 금으로 도금된 직사각형 전극을 사용하여 전류소실을 최소하고 좌우 2개씩 배열시켜 임상적 사용목적에 따라 통전되는 면적을 조절할 수 있도록 한다. 또한 상기 하우징 측부에 위치한 연결단자(13)는 패드형의 피부 접착형 전극(4)을 연결하여 보다 넓은 면적을 전기자극할 때 사용할 수 있도록 한다.

전기자극을 위한 전원은 재충전이 가능한 3.7V 리튬-폴리머 배터리(Li-Polymer battery;11)를 사용하고 하우징(10) 내의 상단에 위치시킨다.

기존의 핸드폰 충전기를 사용하여 배터리의 재충전이 가능하도록 전기회로를 설계하고 하우징 하부 하단부에 충전기와 접촉할 수 있는 충전용 전극(11a)을 위치시킨다.

상기 하우징(10) 내에 위치되는 전기충격발생부(30)는 도 2 에 도시된 바와 같이 절전형 전원조절기(31), 파형조절프로세서(12) 및 고전압 발생기(32)로 이루어져 구성된다.

상기 전원조절기(31)는 리튬-폴리머배터리(11)의 3.7V 전원을 파형조절프로세서(31)와 고전압 발생기(32)가 작동될 수 있도록 5V로 승압하여 전원을 장시간 사용할 수 있도록 한 장치이다.

또한 상기 고전압발생기(32)는 순간적으로 전원조절기(31)에서 발생된 전압을 최대 200V까지 승압하여 금속전극(14) 또는 피부 접착전극(20)에 전달하는 장치로 하우징(10) 측부에 위치한 전원 및 전압강도를 조절할 수 있는 전원 및 전압조절스위치(15)에 의하여 전압의 고저를 조절 받는다.

또한 상기 파형조절프로세서(33)는 컴퓨터 프로그램으로 구동되는 마이크로프로세서로 자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등을 발생하는 장치로 하우징 측부에 위치한 파형조절스위치(16)에 의해 조절 받는다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 3 에 도시된 바와 같이 한쪽 손으로 휴대폰을 감싸고 휴대폰 하부에 부착된 금속전극(도시안됨)을 자극할 피부에 잡착시킨 다음 전원 및 전압조절스위치(15)를 온(ON)하고 자극강도를 점차 증가시켜 원하는 자극강도를 선택한다. 또한 파형조절스위치(16)를 이용하여 원하는 치료목적에 따라 파형을 선택한다.

또한 본 발명을 이용하여 보다 넓은 면적의 피부를 전기 자극할 수 있는데, 도 4 에 도시된 바와 같이 피부 접착전극(20)을 자극할 피부에 부착하고 연결선을 상기 하우징 측부에 위치한 연결단자(13)에 연결한다. 그 다음 전원 및 전압조절스위치(15)를 온(ON)하고 자극강도를 점차 증가시켜 원하는 자극강도를 선택한다. 또한 파형조절스위치(15)를 이용하여 원하는 치료목적에 따라 파형을 선택한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같은 본 발명은 많은 사람들이 사용하고 있는 휴대폰에 치료목적으로 사용되고 있는 전기자극장치를 부착하여 시간적 및 공간적 제한을 받지 않고 사용할 수 있기 때문에 질병치료의 도구로써 활용폭을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 핸드폰 후측에 탈부착이 가능하고 그 내부에 충전용 리튬-폴리머 배터리(11)가 내장되며, 그 외측면에 액정 디스플레이 패널(12) 및 연결단자(13)가 구비 배치된 하우징(10)과;

   상기 하우징(10) 상의 외측면에 돌출되게 설치되어 국소의 피부에 전기자극을 전달하는 다수의 금속전극(14)과;

   상기 하우징(10)의 연결단자(13)에 연결하여 넓은 범위의 피부에 전기자극을 전달하는 패드형의 피부 접착전극(20); 및

   상기 리튬-폴리머 배터리(11)의 전압을 승압하고, 승압된 전압을 금속전극(14) 또는 피부 접착전극(20)으로 통전시키며, 이에 따라 발생되는 자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등의 결과를 상기 액정 디스플레이 패널(12)에 표시토록 하는 전기충격발생부(30); 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 전기충격발생부(30)는,

   상기 리튬-폴리머 배터리의 전압을 승압하여 전원을 장시간 사용할 수 있도록 한 전원조절기(31)와;

   상기 전원조절기(31)로 부터의 전압을 고전압으로 승압하여 각 전극에 전달하는 고전압 발생기(32); 및

   자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등이 마이컴에 의해 제어 발생되는 파형조절 프로세서(33); 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치
3. 청구항 2 에 있어서, 상기 고전압 발생기(32)의 최대 승압전압은 최대 200V임을 특징으로 하는 휴대폰을 활용한 탈부착형 전기자극장치.
4. 청구항 1 에 있어서, 상기 하우징(10)의 일측부에는 자극주파수, 자극간격, 자극패턴 등을 조절하는 파형조절스위치(16)를 구성함을 특징으로 하는 휴대폰을 활용한 탈부착형 생체전기신호 기록장치.