KR100870912B1 - Electrical stimulation device for the act of swallowing - Google Patents

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정호춘
이상세
김상준
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Abstract

An electronic stimulation device for the swallowing is provided to precisely enforce the deglutition of the human body by that the point of swallowing of a patient is accurately measured and electro-stimulation is timely authorized. An electronic stimulation device(4) for the swallowing comprises: a swallowing point detection unit(2) which detects the point of food swallowing using an electromyogram measuring unit(10) which detects and outputs the electric signal; an electrode attachment device(3) adding electro-stimulation to the digastric muscle; a MICOM(5) which generally controls the function of the electronic stimulation device; an electrode signal generation circuit part(6) applying the signal to the electrode attachment device; and a fixing distance part in which the wire delivering the electric signal to the electrode attachment device is equipped.

Description

연하보조용 전기자극장치{electrical stimulation device for the act of swallowing}Electrical stimulation device for swallowing assistant

본 발명은 연하보조용 전기자극장치에 관한 것으로, 특히 스트레인게이지의 움직임을 통해 환자가 삼키는 시점을 검출하고 그 검출신호를 이용하여 사람의 안면 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 그 부착된 전극부착구조물을 통해 전기자극을 가하는 연하보조용 전기자극장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical stimulation device for swallowing assistance, and in particular, an electrode attachment structure attached to both digastric muscles of a face by detecting a point of swallowing by a patient through movement of a strain gauge and using the detection signal. It relates to a swallowing assistant electric stimulation device for applying an electrical stimulation through.

일반적으로 의학계에서 연하란 구강내의 음식물을 위장관까지 전달하는 일련의 기능을 말하는데, 여기에는 중추 및 말초 신경계의 여러 신경들에 의해 지배받는 괄약근을 비롯한 많은 두경부 근육들과 골격 및 기타 연부 조직들이 복잡하게 작용한다. In general, swallowing in the medical community refers to a series of functions that deliver foods in the oral cavity to the gastrointestinal tract, including the complexities of many head and neck muscles, skeletal and other soft tissues, including the sphincter, which is controlled by several nerves of the central and peripheral nervous systems. Works.

그리고, 그러한 연하작용 경로중 어느 부위에 이상이 생긴 경우 이를 연하 장애, 삼킴장애 혹은 연하곤란이라 하는데, 그 주요 원인으로는 식이 섭취와 관련된 근육, 신경학계 이상을 들 수 있으며 그밖에 정신과적인 질환이나 약물 등도 연하장애를 유발할 수 있다. In addition, if any part of the swallowing pathway is abnormal, it is called swallowing disorder, swallowing disorder or dysphagia. The main causes include muscle and neurological disorders related to dietary intake, and other psychiatric diseases or drugs. The back may also cause swallowing disorders.

또한, 상기 인두부 연하과정은 설골의 전, 상방 상승으로 인한 후두부의 상 승으로 후두덮개가 닫히고, 인두부 입구가 열려 음식물이 기도로 들어가지 않고 식도로 들어가게끔 하는 복합적인 과정이다.In addition, the pharyngeal swallowing process is a complex process in which the occipital cover is closed due to the elevation of the larynx due to the anterior and upper elevation of the hyoid bone, and the inlet of the pharynx opens to allow food to enter the esophagus without entering the airways.

따라서, 그러한 이유로, 최근 연하곤란 환자들을 대상으로 인두부에 전기자극을 시켜 연하곤란 증상을 치료하는 여러 가지 전기자극기가 개발되고 있다. Therefore, for this reason, various electric stimulators have recently been developed for treating dysphagia by applying electrical stimulation to the pharynx in patients with dysphagia.

그러나, 상기와 같은 종래 전기자극기는 그 몸체 내부에 내장된 패턴에 따라 인두부의 근육에 전기자극을 가해주는 방식만 가능했기 때문에 음식물 삼킴시 설골의 움직임을 유도해 낼 수 없어서 연하 보조장치의 역할을 정상적으로 수행할 수가 없으므로 그에 따라 치료의 효율성이 상당히 저하되었으며, 또한 연하곤란 환자들로 하여금 인두부의 근력치료 및 강화를 위해 근력을 향상시키도록 하는 전기자극기를 이용하여 왔으나, 이 또한 연하곤란 환자들에게는 지속적인 도움이 되지 못한다는 문제점이 있었다.However, the conventional electric stimulator as described above can only induce electric stimulation to the muscles of the pharynx according to the pattern embedded inside the body, so it is not possible to induce the movement of the hyoid bone when swallowing food, thus acting as a swallowing aid. As it cannot be performed normally, the effectiveness of treatment has been considerably degraded, and it has also been used for electric dysfunction patients who have dysphagia to improve their muscle strength for strength treatment and strengthening of the pharynx. There was a problem that could not be continued help.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 연하곤란이 있는 환자들에게 연하 과정을 전기자극장치를 통해 도와주어 설골의 전, 상방 상승 정도 및 상승 패턴을 정상화시키므로 그에 따라 인체의 연하과정 치료효율을 극대화시키는 연하보조용 전기자극장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve all the problems of the prior art as described above, so as to help patients with dysphagia through the stimulation process through the electrical stimulation device to normalize the degree of elevation and elevation of the hyoid bone, Accordingly, the object of the present invention is to provide an electric stimulation device for swallowing to maximize the treatment efficiency of swallowing process of the human body.

본 발명의 또다른 목적은 환자의 삼키는 시점을 정확히 계측하여 전기자극을 적시에 인가하기 때문에 인체의 연하작용을 정밀하게 실행할 수가 있는 연하보조용 전기자극장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an electric stimulation device for swallowing assistance, which can precisely execute the swallowing action of the human body by accurately measuring the swallowing time of the patient and applying electric stimulation in a timely manner.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 인체의 갑상설골에 부착하여 음식물의 삼킴 시점을 검출하는 음식삼킴시점 검출부와;The present invention for achieving the above object is attached to the thyroid bone of the human body food swallowing point detection unit for detecting the swallowing point of food;

상기 인체의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 부착되어 그 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하는 전극부착장치부와;An electrode attachment device unit attached to both digastric muscles of the human body and applying electric stimulation to both digastric muscles;

상기 음식삼킴시점 검출부에 의해 검출된 인체의 음식물 삼킴시점을 판별한 다음 전극부착장치부가 그 부착된 인체로 전기자극을 가하도록 제어하고, 전기자극장치의 기능을 전반적으로 제어하는 마이컴과;A microcomputer that determines a food swallowing point of the human body detected by the food swallowing point detecting unit and then controls the electrode attachment device to apply electric stimulation to the attached human body, and controls the function of the electric stimulation device as a whole;

상기 마이컴의 고압의 펄스제어신호에 따라 전극펄스신호를 생성하여 전극부착장치부로 인가시키는 전극신호 생성회로부와; An electrode signal generation circuit unit generating an electrode pulse signal according to the high voltage pulse control signal of the microcomputer and applying the electrode pulse signal to the electrode attachment unit;

상기 전극부착장치부의 후면부에 그 몸체 단부가 상,하,좌,우로 회전가능하게 연결설치되고 그 전체몸체가 인체의 귀에 걸도록 형성되며, 그 몸체 내부로 전극신호 생성회로부로부터 인가되는 전기신호를 전극부착장치부로 전달하는 전선이 구비되는 고정걸이부를 포함하여 구성되는 연하보조용 전기자극 장치를 제공한다.The end of the body is rotatably connected to the rear end of the electrode attachment device, and the whole body is formed so as to hook the ear of the human body, and the electric signal applied from the electrode signal generation circuit unit into the body It provides an electric stimulation device for swallowing assistance comprising a fixed hook portion provided with an electric wire to be delivered to the electrode attachment device.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 스트레인게이지의 움직임을 통해 환자가 삼키는 시점을 검출하고 그 검출신호를 이용하여 사람의 안면 양쪽악이복근(digastric muscle)에 그 부착된 전극부착구조물을 통해 전기자극을 가하므로써, 연하곤란이 있는 환자들에게 연하 과정을 전기자극장치를 통해 도와주어 설골의 전, 상방 상승 정도 및 상승 패턴을 정상화시키므로 그에 따라 인체의 연하과정 치료효율을 극대화시키는 장점을 가지고 있다.As described above, the present invention detects the point of swallowing of the patient through the movement of the strain gauge and applies the electrical stimulation through the electrode attachment structure attached to the digastric muscle of the face using the detection signal. By doing so, the patient with dysphagia helps the swallowing process through an electrical stimulation device to normalize the elevation and elevation patterns of the hyoid bone, thereby maximizing the treatment efficiency of the swallowing process of the human body.

또한, 본 발명에 의하면, 환자의 삼키는 시점을 정확히 계측하여 전기자극을 적시에 인가하기 때문에 인체의 연하작용을 정밀하게 실행할 수가 있으므로 그에 따라 연하보조용 장치의 정밀성도 상당히 향상시키는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, since the swallowing action of the human body can be precisely performed by accurately measuring the swallowing time of the patient and applying the electrical stimulation in a timely manner, the precision of the swallowing assistance device is also significantly improved.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이 인체(1)의 갑상설골에 부착하여 음식물의 삼킴 시점을 검출하는 음식삼킴시점 검출부(2)와;The present invention is attached to the thyroid bone of the human body 1 as shown in Figure 1 to 3, the food swallowing point detection unit for detecting the swallowing point of food;

상기 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 부착되어 그 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하는 전극부착장치부(3)와;An electrode attachment device part (3) attached to both digastric muscles of the human body (1) and applying electric stimulation to both digastric muscles;

상기 음식삼킴시점 검출부(2)에 의해 검출된 인체(1)의 음식물 삼킴시점을 판별한 다음 전극부착장치부(3)가 그 부착된 인체(1)로 전기자극을 가하도록 제어하고, 전기자극장치(4)의 기능을 전반적으로 제어하는 마이컴(5)과;The food swallowing point of the human body 1 detected by the food swallowing point detecting unit 2 is determined, and then the electrode attachment device 3 is controlled to apply an electrical stimulus to the attached human body 1 and the electrical stimulation A microcomputer 5 which generally controls the function of the apparatus 4;

상기 마이컴(5)의 고압의 펄스제어신호 예컨대, 주파수 70Hz, 펄스폭 350㎲(bi-phasic) 신호에 따라 전극펄스신호를 생성하여 전극부착장치부(3)로 인가시키는 전극신호 생성회로부(6)와; Electrode signal generation circuit section 6 for generating an electrode pulse signal according to the high voltage pulse control signal of the microcomputer 5, for example, a frequency of 70 Hz and a pulse width of 350 kHz (bi-phasic), and applying the result to the electrode attachment device 3. )Wow;

상기 전극부착장치부(3)의 후면부에 그 몸체 단부(7)가 상,하,좌,우로 회전가능하게 연결설치되고 그 전체몸체가 전선처럼 기다란 튜브형상으로 형성되어 인체(1)의 귀에 걸도록 형성되며, 그 몸체 내부로 전극신호 생성회로부(6)로부터 인가되는 전기신호를 전극부착장치부(3)로 전달하는 전선이 구비되는 고정걸이부(8)와; The body end portion 7 of the electrode attachment device portion 3 is rotatably connected to the top, bottom, left and right, and the whole body is formed in an elongated tube shape like an electric wire to hang on the ear of the human body 1. It is formed so as to, and the fixed hook portion 8 is provided with a wire for transmitting an electric signal applied from the electrode signal generation circuit portion 6 to the electrode attachment device portion 3 in the body;

상기 전기자극장치(4)의 동작상태를 외부로 표시하는 표시패널부(9)를 포함하여 구성된다. And a display panel unit 9 for displaying the operation state of the electric stimulation device 4 to the outside.

그리고, 상기 음식삼킴시점 검출부(2)에는 도 6에 도시된 바와같이 인체(1)의 갑상설골에 부착되어 근전도(EMG; electromyograph)근육이 수축을 할때 발생되는 전기신호를 검출하여 출력하는 근전도 계측부 (10)가 구비된다. 또한, 상기 음식삼킴시점 검출부(2)에는 도 7의 (a-b)에 도시된 바와 같이 인체(1)의 목부위에 특히 갑상설골을 포함하는 부위에 설치되는 칩센서(11)와, 이 칩센서(11)를 둘러싸며 스텐레스 강판으로 구성되는 벨크로 센서(12)로 이루어져, 갑상설골의 움직임신호로 인체(1)의 삼킴시점을 검출하여 출력하는 스트레인게이지부(13)가 구비된다. In addition, the food swallowing point detection unit 2 is attached to the thyroid bone of the human body 1 as shown in FIG. 6 to detect and output an electric signal generated when an electromyograph (EMG) muscle contracts. The measuring unit 10 is provided. In addition, the food swallowing point detection unit 2, as shown in Figure 7 (ab), the chip sensor 11, which is installed in the area including the thyroid bone in particular in the neck of the human body 1, and the chip sensor The strain gauge part 13 which consists of the velcro sensor 12 which consists of the stainless steel plate surrounding 11, detects and outputs the swallowing point of the human body 1 with the motion signal of a thyroid bone, and is provided.

또한, 상기 전극부착장치부(3)에는 도 2에 도시된 바와같이 상기 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 각기 부착되는 일정너비의 접착패치(14)와, 상기 접착패치(14)의 내부 측에 그 부착위치가 이동가능하도록 길이조절부(15)내에 위치하여 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하는 전극부(16)을 구비한다.In addition, as shown in FIG. 2, the electrode attachment device 3 has a fixed width adhesive patch 14 attached to both digastric muscles of the human body 1, and the adhesive patch 14. And an electrode portion 16 positioned in the length adjusting portion 15 so as to be movable on an inner side of the c) to apply electric stimulation to both digastric muscles of the human body 1.

여기서, 상기 고정걸이부(8)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와같이 재질이 탄성적인 소재 예컨대, 플라스틱, 고무, 우레탄 등으로 구성되어 전극부착장치부(3)를 부착한 다음 인체(1)의 귀(17)에 걸을 경우 몸체의 탄성에 의해 전극부착장치부(3)가 턱부분에 견고히 고정된다. Here, the fixing hanger (8) is made of a material such as elastic material, for example, plastic, rubber, urethane, as shown in Figures 4 to 5 attached to the electrode attachment device (3) and then the human body (1) When walking to the ear 17 of the) by the elasticity of the body electrode attachment device portion 3 is firmly fixed to the jaw portion.

또한, 상기 전극신호 생성회로부(6)와 마이컴(5)은 도 2에 도시된 바와같이 하나의 케이스(18)내에 넣어 인체(1)의 머리부측에 고정되도록 설치할 수 있다.In addition, the electrode signal generation circuit unit 6 and the microcomputer 5 may be installed to be fixed to the head side of the human body 1 in one case 18 as shown in FIG.

반면에, 상기 전극신호 생성회로부(6)는 고정걸이부(8)의 후단에 커넥터(도시안됨)를 설치하고 이 커넥터를 통해 보다 길이가 긴 전선이 연결된 다른 커넥터(도시안됨)를 결합한 다음 그 다른 커넥터에 연결하여 사용할 수도 있다. On the other hand, the electrode signal generating circuit portion 6 is provided with a connector (not shown) at the rear end of the fixed hook portion 8, through which the other connector (not shown) connected to a longer wire is connected and then It can also be connected to other connectors.

그리고, 상기 고정걸이부(8)는 도 2에 도시된 바와같이 그 몸체의 중단부에 인체(1)의 각 특성에 맞게 길이를 조절할 수 있는 길이조절부(15)가 설치되고, 상기 고정걸이부(8)의 인체(1)의 귀(17)와 접촉되는 부분은 인체(1)의 귀(17)가 접촉되어 충열되지 않도록 완충소재로 된 완충부재(20)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 고정걸이부(8)의 후단부에는 전기자극장치(4)를 전체적으로 균형있게 고정하기위한 목받침부(21)가 연결설치된다.And, as shown in Figure 2, the fixed hook portion 8 is provided with a length adjusting portion 15 that can adjust the length to the respective characteristics of the human body 1 in the middle of the body, the fixed hook A portion of the body 8 in contact with the ear 17 of the human body 1 may be provided with a buffer member 20 made of a cushioning material so that the ear 17 of the human body 1 does not come into contact with and dissipate. In addition, the rear end of the fixing hanger 8 is provided with a neck support 21 for connecting the electric stimulation device 4 in a balanced manner as a whole.

여기서, 본 발명의 전기자극장치(4)을 도 1을 참조하여 전기회로적으로 설명하면, 음식삼킴시점 검출부(2)가 검출한 아날로그의 음식삼킴 시점신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(22)와;Here, if the electrical stimulation device 4 of the present invention is described in an electrical circuit with reference to FIG. 1, the A / D conversion for converting the analog food swallowing time signal detected by the food swallowing point detecting unit 2 into a digital signal. Section 22;

상기 A/D 변환부(22)로부터 출력된 디지털의 음식삼킴 시점신호를 판별한 다음 전극부착장치부(3)가 그 부착된 인체(1)로 전기자극을 가하기위해 고압의 펄스제어신호 예컨대, 70Hz, 350㎲(bi-phasic) 신호를 출력시키고 전기자극장치(4)의 기능을 전반적으로 제어하는 마이컴(5)과;After determining the digital food swallowing timing signal outputted from the A / D converter 22, the high voltage pulse control signal is applied to the electrode attachment device 3 so as to apply electrical stimulation to the attached human body 1, A microcomputer 5 for outputting a 70 Hz, 350 Hz (bi-phasic) signal and controlling overall functions of the electrical stimulation device 4;

상기 마이컴(5)의 고압의 펄스제어신호 예컨대, 70Hz, 350㎲(bi-phasic) 신호에 따라 전극펄스신호를 생성하여 전극부착장치부(3)로 인가시키는 전극신호 생성회로부(6)와; An electrode signal generation circuit unit 6 for generating an electrode pulse signal according to a high voltage pulse control signal of the microcomputer 5, for example, and applying it to the electrode attachment device 3;

상기 마이컴(5)을 포함하여 전기자극장치(4)로 동작전원공급하는 전원부(23)와;A power supply unit 23 for supplying operating power to the electrical stimulation device 4 including the microcomputer 5;

상기 전원부(23)에 의해 전원이 인가될 때 마이컴(5)을 자동으로 초기화시키는 리셋회로부(24)와;A reset circuit section 24 for automatically initializing the microcomputer 5 when power is applied by the power supply section 23;

상기 전기자극장치(4)의 동작상태를 표시하는 표시패널부(9)와;A display panel unit 9 for displaying an operation state of the electric stimulation device 4;

상기 마이컴(5)의 오동작을 감지하여 그 신호를 스피커(25)를 통해 출력시키는 경고음 발생부(19)를 포함한다.Warning sound generating unit 19 for detecting the malfunction of the microcomputer 5 and outputs the signal through the speaker 25.

한편, 상기 마이컴(5)은 근전도 신호 또는 스트레인게이지의 신호를 입력받기 위해 전기적으로 연결시키기 위한 인터럽트 포트(도시안됨)와, 고압의 출력전류를 조절하기 위한 PWM 발생부(도시안됨)와, 허용범위내의 주파수 및 펄스를 발생시 켜 전극신호 생성회로부(6)로 출력시키는 주파수발생 및 펄스폭발생부(도시안됨)와, 내부 타이머를 사용하여 낮은 전압을 승압하기 위한 기준 주파수를 생성하는 발진부(도시안됨)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the microcomputer 5 has an interrupt port (not shown) for electrically connecting to receive the EMG signal or the strain gauge signal, PWM generation unit (not shown) for adjusting the high-voltage output current, Frequency generating and pulse width generating unit (not shown) for generating frequency and pulse within the range and outputting them to the electrode signal generating circuit unit 6, and oscillating unit generating a reference frequency for boosting a low voltage using an internal timer (not shown). It is configured to include).

여기서, 상기 마이컴(5)은 주파수발생 및 펄스폭의 주파수범위를 1Hz ~ 100Hz에서 70Hz의 전기자극 패턴과 50 ~ 500㎲의 주파수범위에서 바람직하게는 350㎲(bi-phasic)의 펄스폭을 사용한다. Here, the microcomputer 5 preferably uses a frequency range of frequency generation and a pulse width of 1 Hz to 100 Hz and an electrical stimulation pattern of 70 Hz and a pulse width of 350 Hz (bi-phasic) in a frequency range of 50 to 500 Hz. do.

다시말해서, 상기 전극부착장치부(3)는 도 3에 도시된 바와같이 상?하,좌?우로 유동할 수 있도록 인체(1)의 볼의 구조와 전극부(16)에 대해 일정한 압력이 지속적으로 가해지도록 전극부(16)에 고정걸이부(8)가 장력을 가하게 된다. In other words, as shown in FIG. 3, the electrode attachment device part 3 maintains a constant pressure on the electrode structure 16 and the structure of the ball of the human body 1 so as to flow up, down, left and right. The fixed hook portion 8 is applied to the electrode portion 16 to be applied to the tension.

그리고, 상기 근전도 계측부(10)는 인체(1)의 인두부에 부착된 근육의 움직임을 검출할 수 있도록 갑상설골 부위에 전극(도시안됨)을 부착하고 삼킴시 인두부의 근육의 움직임을 검출하여 삼킴과정의 시작점을 인식하는 센서이다. 또한, 상기 스트레인게이지부(13)는 예컨대, 0.08mm 스텐레스 강판위에 판의 휨의 정도를 측정할 수 있는 칩센서(11)를 부착하여 스텐레스 강판의 휨의 정도를 계측하는데, 이 센서(11)의 부착은 갑상설골 부위에 센서를 위치하고 센서를 고정하기 위해 위쪽과 아래쪽을 구분하여 이중 벨크로 센서(12)를 고정하며, 삼킴시 스텐레스강판이 휘어지면 센서에서 계측하여 삼킴과정의 시작점을 인식하는 스트레인게이지이다.The EMG measurement unit 10 attaches an electrode (not shown) to the thyroid bone so as to detect the movement of the muscle attached to the pharynx of the human body 1 and detects and swallows the movement of the muscle of the pharynx when swallowed. The sensor recognizes the starting point of the process. In addition, the strain gauge part 13 attaches a chip sensor 11 capable of measuring the degree of warpage of a plate on a 0.08 mm stainless steel plate, for example, and measures the degree of warpage of a stainless steel plate. Attach the sensor to the thyroid bone and fix the double Velcro sensor 12 by dividing the top and the bottom to fix the sensor, and when the stainless steel sheet is bent during swallowing, the sensor measures the strain to recognize the starting point of the swallowing process. It is a gauge.

여기서, 도 8과 도 9는 본 발명 전극부착장치부의 다른 실시예를 설명하는 설명도로서, 도 2내지 도 3의 전극부착장치부(3)의 일실시예와 그 형성구조만 다를 뿐 동일한 작용, 효과를 갖는다.8 and 9 are explanatory views for explaining another embodiment of the electrode attachment device according to the present invention. The same operation is different from the embodiment of the electrode attachment device 3 of FIGS. , Has an effect.

다음에는 상기와 같은 구성으로된 본 발명의 작용을 설명한다. Next, the operation of the present invention having the above configuration will be described.

먼저, 본 발명은 사용자가 전기자극 치료를 받고자 하는 경우, 본발명 전기자극장치(4)의 음식삼킴시점 검출부(2)예컨대, 근전도 계측부(10)의 전극 혹은 스트레인게이지부(13)의 각 센서들(11,12)을 갑상설골 부위에 고정시켜 삼킴시점을 검출한다.First, in the present invention, when the user wants to receive the electric stimulation treatment, the food swallowing point detection unit 2 of the present invention electrical stimulation device 4, for example, each sensor of the electrode or strain gauge unit 13 of the EMG measurement unit 10 Fields 11 and 12 are fixed to the thyroid bone to detect the point of swallowing.

그리고, 이와 동시에 상기 고정걸이부(8)에 연결된 전극부착장치부(3)의 전극부(16)를 길이조절부(15)를 통해 그 부착 위치에 맞게 적절히 조절한 다음 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)의 다수곳에 도 2 내지 도 3에 도시된 바와같이 접착패치(14)를 사용하여 견고히 부착시킨다.At the same time, the electrode part 16 of the electrode attachment device part 3 connected to the fixed hook part 8 is appropriately adjusted to its attachment position through the length adjusting part 15, and then both sides of the human body 1 The adhesive patch 14 is firmly attached to a plurality of digastric muscles as shown in FIGS. 2 to 3.

또한, 상기와 같은 방식으로 전극부(16) 예컨대, 24mm 접착식 전극을 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 부착시킨다음 상기 접착패치(14)의 후면에 연결된 고정걸이부(8)를 길이조절부(15)를 통해 인체(1)의 귀(17)에 맞게 그 길이를 조절하여 고정걸이부(8)의 완충부재(20)를 통해 귀(17)에 걸게된다. 그러면, 상기 고정걸이부(8)의 몸체의 탄성장력에 의해 전극부착장치부(3)의 전극부(16) 예컨대, 24mm 접착식 전극이 턱부분에 견고히 고정된다. In addition, by attaching the electrode portion 16, for example, a 24mm adhesive electrode to both the digastric muscles of the human body 1 in the same manner as described above, the fixed hook portion 8 connected to the rear surface of the adhesive patch 14 By adjusting the length to fit the ear 17 of the human body 1 through the length adjusting part 15 is hooked to the ear 17 through the buffer member 20 of the fixing hanger (8). Then, the electrode part 16 of the electrode attachment device part 3, for example, a 24 mm adhesive electrode, is firmly fixed to the jaw by the elastic tension of the body of the fixing hanger part 8.

한편, 상기와 같은 방식으로 본 발명 전기자극장치(4)의 음식삼킴시점 검출부(2)와 전극부착장치부(3)가 인체(1)에 장착되면 사용자는 전원부(23)를 통해 전기자극장치(4)에 동작전원을 인가시키고 그에 따라 리셋회로부(24)가 마이컴(5)을 초기화시킨다. On the other hand, when the food swallowing point detection unit 2 and the electrode attachment device unit 3 of the present invention electrical stimulation device 4 is mounted to the human body 1 in the above manner, the user through the power supply unit 23, the electrical stimulation device Operating power is applied to (4), and the reset circuit section 24 initializes the microcomputer 5 accordingly.

그러면, 상기 음식삼킴시점 검출부(2)는 인체(1)의 갑상설골로부터 음식물의 삼킴 시점을 검출하여 A/D 변환부(22)를 경유하여 디지털신호로 변환한 다음 마이컴(5)으로 입력시킨다.Then, the food swallowing point detection unit 2 detects the food swallowing point from the thyroid bone of the human body 1, converts it into a digital signal via the A / D conversion unit 22, and inputs it to the microcomputer 5. .

즉, 상기 음식삼킴시점 검출부(2)는 만약 그 채용된 센서가 근전도 계측부(10)일 경우 인체(1)의 인두부 근육의 움직임을 검출할 수 있도록 갑상설골 부위에 부착된 전극이 음식물 삼킴시 발생되는 인두부의 근육의 움직임을 검출하여 마이컴(5)으로 전송한다. That is, the food swallowing point detection unit (2) is the electrode attached to the thyroid bone when the food is swallowed if the sensor is adopted by the EMG measurement unit 10 to detect the movement of the pharyngeal muscles of the human body (1) The generated muscle movement of the pharynx is detected and transmitted to the microcomputer 5.

반면에, 상기 음식삼킴시점 검출부(2)가 스트레인게이지부(13)를 채용하였을 경우 갑상설골 부위에 예컨대, 0.08mm 스텐레스강판위에 판의 휨의 정도를 측정할 수 있는 칩센서(11)를 부착한 다음 이 칩센서(11)를 고정하기 위해 위쪽과 아래쪽을 구분하여 이중 벨크로 센서(12)를 고정한다. 그리고, 상기 인체(1)가 음식물 삼킴에 따라 스텐레스강판이 휘어지면 칩센서(11)가 이를 삼킴시점으로 계측하여 마이컴(5)으로 전송한다.On the other hand, when the food swallowing point detection unit 2 employs the strain gauge unit 13, a chip sensor 11 is attached to the thyroid bone, for example, on a 0.08 mm stainless steel plate to measure the degree of warpage of the plate. Then, the double velcro sensor 12 is fixed by dividing the top and the bottom to fix the chip sensor 11. Then, when the stainless steel sheet is bent as the human body 1 swallows food, the chip sensor 11 measures it at the point of swallowing and transmits it to the microcomputer 5.

그러면, 상기 마이컴(5)은 상기 A/D 변환부(22)로부터 입력된 디지털의 음식삼킴 시점신호를 판별한 다음 전극부착장치부(3)가 그 부착된 인체(1)로 전기자극을 가하도록 위해 고압의 펄스제어신호 예컨대, 70Hz, 350㎲(bi-phasic) 신호를 전극신호 생성회로부(6)로 인가시킨다.Then, the microcomputer 5 determines the digital food swallowing time signal input from the A / D converter 22, and then the electrode attachment device 3 applies an electrical stimulus to the attached human body 1. To do this, a high-voltage pulse control signal, for example, a 70 Hz, 350-bi (pha-phasic) signal is applied to the electrode signal generation circuit section 6.

그리고, 상기 전극신호 생성회로부(6)는 상기 마이컴(5)의 고압의 펄스제어신호 예컨대, 70Hz, 350㎲(bi-phasic) 신호에 따라 마이컴(5)의 타이머(도시안됨)을 사용하여 임의 전기자극 패턴으로 스위칭되는 예컨대, 2개의 채널로 전기자극패턴신호를 전극부착장치부(3)로 인가시킨다. In addition, the electrode signal generation circuit unit 6 arbitrarily uses a timer (not shown) of the microcomputer 5 according to a high-voltage pulse control signal of the microcomputer 5, for example, a 70 Hz, 350-bi (pha-phasic) signal. For example, the electrical stimulation pattern signal is applied to the electrode attachment device 3 in two channels which are switched to the electrical stimulation pattern.

그러면, 상기 전극신호 생성회로부(6)의 전기자극패턴신호는 도 3에 도시된 바와같이 인체(1)의 양쪽 악이복근(digastric muscle)의 다수곳 예컨대 양쪽에 각기 2개씩 부착된 전극부(16)로 인가되므로, 그에 따라 전극부(16)를 통해 그 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하게된다. 따라서, 상기와 같이 본 발명의 전기자극장치에 의해 전기자극신호가 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 가해짐에 따라 인두부의 근력에 영향을 미쳐 환자가 음식물을 보다 용이하게 삼킬 수 있게 한다.Then, the electrical stimulation pattern signal of the electrode signal generation circuit portion 6 is the electrode portion 16 attached to each of a number of places, such as two on both sides of the digastric muscle of the human body 1, as shown in FIG. ), Thereby applying electrical stimulation to both digastric muscles through the electrode portion 16. Accordingly, as described above, the electrical stimulation signal of the present invention is applied to both digastric muscles, thereby affecting the muscle strength of the pharynx, thereby allowing the patient to swallow food more easily.

여기서, 상기 본발명의 전기자극장치는 1Hz ~ 100Hz의 주파수범위에서 70Hz의 전기자극 패턴과 50 ~ 500㎲의 펄스폭 범위에서 350㎲의 폭을 사용한다. Here, the electric stimulation device of the present invention uses an electrical stimulation pattern of 70Hz in the frequency range of 1Hz ~ 100Hz and a width of 350kHz in the pulse width range of 50 ~ 500Hz.

따라서, 본 발명에 의하면, 인두부의 근육의 움직임 즉, 근전도 신호 또는 스트레인게이지의 움직임을 통해 환자가 삼킴시 시점을 검출한 후 이러한 신호를 이용하여 곧바로 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가해 설골을 전,상방 상승으로 움직여 후두덮개가 닫히고 식도부가 열려 음식물이 구강부에서 인두부를 거쳐 식도부로 원활하게 통화 시킬 수 있도록 하며, 환자의 삼킴 노력을 신호로 받아 전기자극을 출력시킴으로써, 치료효과를 극대화시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, after detecting the point of time when the patient swallows through the movement of the muscles of the pharynx, that is, the EMG signal or the strain gauge, the electrical stimulation is applied to both digastric muscles immediately by using such a signal. By moving the hyoid bone up and down, the laryngeal cover is closed and the esophagus is opened so that food can communicate smoothly from the oral cavity to the esophagus through the pharynx. It can be maximized.

또한, 본 발명에 의하면, 자극부위 구조물은 악이복근에 전극을 부착하기 위해 각각의 부착부위별 위치차이가 발생됨으로써 전극위치 조절부가 있어야 하며, 전극조절부가 상ㆍ하, 좌ㆍ우 흔들릴 수 있도록 볼의 구조와 전극을 일정한 압력이 지속되도록 좌우 구조물에 장력이 갖는 구조와 구조물을 지탱하기 위해 양쪽 귀에 걸칠 수 있는 구조와 귀와 턱의 높이가 각기 다르므로 길이를 조절할 수 있는 구조 를 갖게 된다.In addition, according to the present invention, the magnetic pole portion structure has to be the electrode position adjusting portion by generating a position difference for each attachment portion in order to attach the electrode to the abdominal muscles, the electrode control portion can be shaken up, down, left, right The structure and tension of the electrodes to maintain a constant pressure of the structure and the structure that can be worn on both ears to support the structure and the height of the ear and jaw are different so that the structure can be adjusted.

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.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

본 발명의 연하보조용 전극장치는 연하곤란 환자들로 하여금 인두부의 근력치료 및 강화를 위해 근력을 향상시키는 분야에서 널리 활용될 수 있으며, 또한 연하곤란 환자들에게 지속적인 도움을 줄 수 있다.The swallowing assistant electrode device of the present invention can be widely used in the field of improving dynamism for patients with dysphagia and strengthening muscle strength and strengthening of the pharynx, and can also provide continuous help for dysphagia patients.

도 1은 본 발명의 전기자극장치를 전기회로적으로 설명하는 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing explaining the electrical stimulation apparatus of this invention electrically.

도 2는 본 발명이 구성되는 연하보조용 전기자극장치를 설명하는 설명도. 2 is an explanatory diagram for explaining a swallowing assist electric stimulation device of the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 전극부의 부착위치를 설명하는 설명도. 3 is an explanatory diagram for explaining an attachment position of an electrode unit applied to the present invention.

도 4은 본 발명의 고정걸이부를 설명하는 설명도.4 is an explanatory diagram illustrating a fixing hanger of the present invention.

도 5는 본 발명의 전극부착장치부를 설명하는 설명도.5 is an explanatory diagram illustrating an electrode attachment device part of the present invention.

도 6은 본 발명의 근전도 계측부를 설명하는 설명도. 6 is an explanatory diagram for explaining an EMG measurement unit of the present invention.

도 7의 (a), (b)는 본 발명의 스트레인게이지부를 설명하는 설명도.7 (a) and 7 (b) are explanatory diagrams for explaining a strain gauge portion of the present invention.

도 8은 본 발명 전극부착장치부의 다른 실시예를 설명하는 설명도.8 is an explanatory diagram illustrating another embodiment of the electrode attachment device of the present invention.

도 9는 도 8의 전극부착장치부의 다른 실시예를 다른 각도로 설명하는 설명도.9 is an explanatory view for explaining another embodiment of the electrode attachment device portion of FIG. 8 from another angle;

*** 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for important parts of drawing ***

1 : 인체 2 : 음식삼킴시점 검출부1: human body 2: food swallowing point detection unit

3 : 전극부착장치부 4 : 전기자극장치3: electrode attachment device 4: electric stimulation device

5 : 마이컴 6 : 전극신호 생성회로부5: microcomputer 6: electrode signal generation circuit

7 : 몸체 단부 8 : 고정걸이부7: body end 8: fixed hook portion

9 : 표시패널부 10: 근전도 계측부9: display panel portion 10: EMG measurement portion

11: 칩센서 12: 벨크로 센서11: chip sensor 12: Velcro sensor

13: 스트레인게이지부 14: 접착패치13: strain gauge part 14: adhesive patch

15: 길이조절부 16: 전극부15: length adjusting section 16: electrode section

17: 귀 18: 케이스17: ear 18: case

19: 경고음 발생부 20: 완충부재19: warning sound generating unit 20: buffer member

21: 목받침부 22: A/D 변환부21: neck support 22: A / D conversion unit

23: 전원부 24: 리셋회로부23: power supply section 24: reset circuit section

25: 스피커 25: speaker

Claims (11)

인체의 갑상설골에 부착하여 음식물의 삼킴 시점을 검출하는 음식삼킴시점 검출부와;A food swallowing point detection unit attached to the human thyroid bone to detect food swallowing points; 상기 인체의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 부착되어 그 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하는 전극부착장치부와;An electrode attachment device unit attached to both digastric muscles of the human body and applying electric stimulation to both digastric muscles; 상기 음식삼킴시점 검출부에 의해 검출된 인체의 음식물 삼킴시점을 판별한 다음 전극부착장치부가 그 부착된 인체로 전기자극을 가하도록 제어하고, 전기자극장치의 기능을 전반적으로 제어하는 마이컴과;A microcomputer that determines a food swallowing point of the human body detected by the food swallowing point detecting unit and then controls the electrode attachment device to apply electric stimulation to the attached human body, and controls the function of the electric stimulation device as a whole; 상기 마이컴의 고압의 펄스제어신호에 따라 전극펄스신호를 생성하여 전극부착장치부로 인가시키는 전극신호 생성회로부와; An electrode signal generation circuit unit generating an electrode pulse signal according to the high voltage pulse control signal of the microcomputer and applying the electrode pulse signal to the electrode attachment unit; 상기 전극부착장치부의 후면부에 그 몸체 단부가 상,하,좌,우로 회전가능하게 연결설치되고 그 전체몸체가 인체의 귀에 걸도록 형성되며, 그 몸체 내부로 전극신호 생성회로부로부터 인가되는 전기신호를 전극부착장치부로 전달하는 전선이 구비되는 고정걸이부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치.The end of the body is rotatably connected to the rear end of the electrode attachment device, and the whole body is formed so as to hook the ear of the human body, and the electric signal applied from the electrode signal generation circuit unit into the body The electric stimulation device for swallowing assistance, characterized in that it comprises a fixed hook portion is provided with a wire to transfer to the electrode attachment device. 제1항에 있어서, 상기 음식삼킴시점 검출부에는 인체의 갑상설골에 부착되어 근육이 수축을 할때 발생되는 전기신호[근전도(EMG; electromyograph)]를 검출하여 출력하는 근전도 계측부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기 자극 장치. According to claim 1, The food swallowing point detection unit is attached to the thyroid bone of the human body is configured to include an electromyography measuring unit for detecting and outputting an electric signal (EMG; electromyograph) generated when the muscle contracts An electric stimulation device for swallowing assistance. 제1항에 있어서, 상기 음식삼킴시점 검출부에는 인체의 갑상설골을 포함하는 부위에 설치되는 칩센서와, 이 칩센서를 둘러싸며 스텐레스 강판으로 구성되는 벨크로 센서로 이루어진 스트레인게이지부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. According to claim 1, wherein the food swallowing point detection unit further comprises a strain gauge consisting of a chip sensor installed in the site containing the thyroid bone of the human body, and a Velcro sensor composed of a stainless steel plate surrounding the chip sensor Electric stimulation device for swallowing assistance, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 전극부착장치부에는 상기 인체의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 각기 부착되는 일정너비의 접착패치와, 상기 접착패치의 내부 측에 그 부착위치가 이동가능하도록 길이조절부내에 위치하여 인체의 양쪽 악이복근(digastric muscle)에 전기자극을 가하는 전극부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. According to claim 1, wherein the electrode attachment portion of the fixed patch is attached to each of the two gastrocnemius muscle (digastric muscle) of the human body, and the length adjustment portion to move the attachment position on the inner side of the adhesive patch An electric stimulation device for swallowing assisting, characterized in that it comprises an electrode portion for applying an electrical stimulation to both the gastrocnemius muscle (digastric muscle) of the human body. 제1항에 있어서, 상기 고정걸이부는 재질이 탄성적인 소재로 구성되어 전극부착장치부를 부착한 다음 인체의 귀에 걸을 경우 몸체의 탄성에 의해 전극부착장치부가 턱부분에 견고히 고정되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. The method of claim 1, wherein the fixing hook portion is made of an elastic material, when attaching the electrode attachment device portion and then hooked to the ear of the human body by the elasticity of the body, the electrode attachment device is fixed to the jaw part, characterized in that Auxiliary electrical stimulation device. 제1항에 있어서, 상기 전극신호 생성회로부와 마이컴은 하나의 케이스내에 넣어 인체의 머리부측에 고정되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. The electric stimulation device for swallowing assisting according to claim 1, wherein the electrode signal generating circuit unit and the microcomputer are installed in one case and fixed to the head side of the human body. 제1항에 있어서, 상기 전극신호 생성회로부는 고정걸이부의 후단에 커넥터를 설치하고 이 커넥터를 통해 보다 길이가 긴 전선이 연결된 다른 커넥터를 결합한 다음 그 다른 커넥터에 연결하여 사용하는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. The method of claim 1, wherein the electrode signal generating circuit unit is installed on the rear end of the fixed hook portion, and through this connector is coupled to another connector that is connected to a longer wire and then connected to the other connector to use Auxiliary electrical stimulation device. 제1항에 있어서, 상기 고정걸이부는 그 몸체의 중단부에 인체의 각 특성에 맞게 길이를 조절할 수 있는 길이조절부가 설치되고, 상기 고정걸이부의 인체 귀와 접촉되는 부분은 인체의 귀가 접촉되어 충열되지 않도록 하는 완충부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. According to claim 1, The fixed hook portion is provided with a length adjusting portion for adjusting the length according to the characteristics of the human body in the stop portion of the body, the portion of the fixed hook portion in contact with the human ear is not in contact with the ear of the human body An electric stimulation device for swallowing assistance, characterized in that it further comprises a shock absorbing member. 제1항에 있어서, 상기 고정걸이부의 후단부에는 전기자극장치를 전체적으로 균형있게 고정하기위한 목받침부가 연결설치되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. The electric stimulation device for swallowing assisting according to claim 1, wherein a neck support part is connected to the rear end of the fixed hook portion to securely balance the electric stimulation device as a whole. 제1항에 있어서, 상기 마이컴의 일단에는 음식삼킴시점 검출부가 검출한 아날로그의 음식삼킴 시점신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부와;The apparatus of claim 1, further comprising: an A / D converter configured to convert an analog food swallowing time signal detected by the food swallowing point detecting unit into a digital signal at one end of the microcomputer; 상기 마이컴을 포함하여 전기자극장치로 동작전원공급하는 전원부와;A power supply unit for supplying operating power to the electrical stimulation device including the microcomputer; 상기 전원부에 의해 전원이 인가될 때 마이컴을 자동으로 초기화시키는 리셋회로부와;A reset circuit unit for automatically initializing the microcomputer when the power is applied by the power supply unit; 상기 전기자극장치의 동작상태를 표시하는 표시패널부와;A display panel unit displaying an operation state of the electric stimulation device; 상기 마이컴의 오동작을 감지하여 그 신호를 스피커를 통해 출력시키는 경고음 발생부가 더 포함하여 연결설치되는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. And a warning sound generating unit for detecting a malfunction of the microcomputer and outputting a signal through a speaker. 제1항에 있어서, 상기 마이컴의 고압의 펄스제어신호는 70Hz, 350㎲(bi-phasic) 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 연하보조용 전기자극 장치. 2. The electric stimulation device for swallowing assisting according to claim 1, wherein the high-pressure pulse control signal of the microcomputer includes a 70 Hz and 350 bi-phasic signal.
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