KR101076382B1

KR101076382B1 - 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치

Info

Publication number: KR101076382B1
Application number: KR1020090020824A
Authority: KR
Inventors: 김형일; 신용일; 문성근
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-11-07
Also published as: KR20100102444A

Abstract

본 발명은 휴대를 가능하게 함으로써 일상생활을 하면서도 대외피질의 전극 치료를 가능하게 할 수 있는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치에 관한 것으로, 두개골에 관통 장착되어 경막외에서 대뇌피질로 전극을 전달하는 전극 전달부와, 전극 전달부에 전원을 인가하는 전원선과 연결된 전원 인가봉과, 상기 전원 인가봉을 머리에 고정하는 머리 고정수단과, 상기 전원선에 전원을 공급하는 휴대용 전원공급수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

대뇌피질, 경막, 전극, 휴대

Description

대뇌피질 자극용 경막외 전극장치{Epidural eletronic stimalator}

본 발명은 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대를 가능하게 함으로써 일상생활 및 재활 치료 중에도 대외피질의 전극 치료를 가능하게 할 수 있는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치에 관한 것이다.

일반적으로 대뇌피질의 전기자극이란, 신경 간의 연결을 활성화하거나 억제시킴으로써 우울증, 파킨슨씨병, 뇌졸증 후 기능손상, 간질, 만성 신경병증성 통증 등의 치료 효과를 얻는데 사용되는 방법이다.

이에 종래에 널리 사용되고 있는 대뇌피질의 전기자극을 위한 장비들은 주로 경두개성 자극 장치가 알려져 있다.

그런데 종래의 경두개성 자극장치를 통한 자극은 대뇌피질의 목적부위보다 불필요하게 광범위한 피질에 자극이 전달되는 문제점이 있었다.

또한 경두개성 자극장치를 이용할 경우에는, 실질적으로 대뇌피질에 원하는 강도의 자극을 하기 위해서는 강한 세기의 자극을 가해야 하는 문제점을 가지고 있었다.

또한 경두개성 자극장치를 이용할 경우에는 적절한 재활 치료 및 운동을 병 행하기가 수월하지 않다

이에, 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 두 개강내에 전기 자극 전극을 체내에 삽입하도록, 본 출원인 특허출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 제865951호의 "대외피질 자극을 위한 자가확장이 가능한 경막외 전극장치"(이하, "종래의 경막외 전극장치"라 한다)가 알려져 있다.

종래의 경막외 전극장치는, 대뇌피질을 감싸고 있는 경막 상부에 삽입되어 상기 대뇌피질에 전기적인 자극을 전달하는 경막외 전극장치에 있어서, 격자형상으로 형성되고 상기 대뇌피질에 전극을 전달하는 와이어부재, 상기 와이어부재가 확장가능하게 수용되는 커버부재, 일단은 상기 와이어부재와 전기적으로 연결되고 타단은 전기자극기에 연결되어 상기 와이어부재에 전기를 공급하는 전원코드를 포함한다.

그리고 상기 와이어부재는, 상기 전기자극기로부터 전기를 공급받아 상기 대뇌피질에 전극을 전달하는 전극층과 상기 전극층의 상부에 형성되어 상기 전측층를 절연하는 절연층의 이중구조로 구성되는 것이다.

따라서, 종래의 경막외 전극장치는, 뇌 신경기능의 변화를 유도하기 위해 국소적인 대뇌피질에 조절된 전기자극을 제공하여 다양한 원인으로 인한 뇌손상 후 발생한 신경기능 결손의 회복을 촉진할 수 있는 장점을 가지는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 경막외 전극장치는, 전류 공급 장치를 체내에 삽입시켜야만 가능 하다. 삽입형 전류 공급 장치는 수술적 방법으로 삽입되며 자기장이 미치는 장소 및 기기에는 접근이 제한되어 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 발명된 것으로, 휴대를 가능하게 함으로써 이동 등의 일상생활 및 재활 치료 중에도 전극장치를 통한 치료를 가능하게 할 수 있도록 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 전원 인가봉을 머리에 견고하게 고정함으로써 머리가 유동되더라도 치료 효과가 저감되는 것을 방지할 수 있는 다른 목적도 가지는 것이다.

또 두개골에 두 개의 전극 전달부를 고정한 상태에서 동시에 두 곳의 대뇌피질에 전극을 전달 할 수 있도록 하는 또 다른 목적도 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두개골에 관통 장착되어 경막외에서 대뇌피질로 전극을 전달하는 전극 전달부와,전극 전달부에 전원을 인가하는 전원선과 연결된 전원 인가봉과, 상기 전원 인가봉을 머리에 고정하는 머리 고정수단과, 상기 전원선에 전원을 공급하는 휴대용 전원공급수단으로 구성되며, 상기 전극 전달부는, 두개골에 관통 체결되어 전극 볼트와, 상기 전극 볼트의 하단에 연결되어 대뇌피질에 전극을 전달하는 와이어 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 머리 고정수단은, 머리 둘레를 길이 조정이 가능하게 감싸는 머리 둘레 고정부와, 머리 둘레 고정부로부터 양 각도변경 힌지부를 통해 전,후방으로 회전가능하게 구비되어 상기 전원 인가봉을 봉 고정수단을 통해 고정하는 반원형 고정대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 두개골에는 두개골에 관통 장착되어 경막에 전극을 전달하는 다른 하나의 전극 전달부가 더 구비되어 있고; 상기 다른 하나의 전극 전달부에 전원을 인가하는 상기 전원선과 연결된 다른 하나의 전원 인가봉이 더 구비되어 있으며; 상기 머리 고정수단에는 머리 둘레 고정부로부터 양 각도변경 힌지부를 통해 전,후방으로 회전 가능하게 구비되어 상기 다른 하나의 전원 인가봉을 봉 고정수단을 통해 고정하는 반원형 고정대가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 상기 봉 고정수단은, 반원형 고정대의 중간에 형성되어 상기 전원 인가봉이 관통 고정되는 둘레장홀과, 전원 인가봉에 둘레에 구비되어 전원 인가봉을 반원형 고정대에 고정하는 고정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 고정부는, 전원 인가봉의 외측에 형성된 나선부와, 나선부에 체결되어 전원 인가봉을 반원형 고정대에 고정하는 상,하 고정너트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 둘레장홀의 전방에는 전원 인가봉의 위치를 파악할 수 있는 눈금자가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

또 상기 휴대용 전원공급수단은, 허리밸트에 고정되어 전원선에 연결되는 조작부를 포함하는 충전기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 대뇌피질을 자극하면서 움직임을 가능하게 함으로써, 치료 효과를 좀더 향상시킬 수 있도록 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치를 제공하는 효과가 있다.

또한 전원 인가봉을 머리에 견고하게 고정함으로써 머리가 유동되더라도 치료 효과가 저감되는 것을 방지함으로써, 좀더 안전하게 치료를 가능하게 할 수 있는 경막외 전극장치를 제공하는 효과도 있다.

또 두개골에 두 개의 전극 전달부를 고정한 상태에서 동시에 두 곳의 대뇌피질에 전극을 전달 할 수 있도록 함으로써, 복합적인 치료 효과를 얻을 수 있는 경막외 전극장치를 제공하는 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치의 요부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

이에 본 발명의 경막외 전극장치는, 두개골(100)에 관통 장착되고 상부가 두피로 가려져 경막(200)외에서 대뇌피질(300)로 전극을 전달하는 전극 전달부(1)와, 전극 전달부(1)에 전원을 인가하는 전원선(21)과 연결된 전원 인가봉(2)과, 상기 전원 인가봉(2)을 머리에 고정하는 머리 고정수단(3)과, 상기 전원선(21)에 전원을 공급하는 휴대용 전원공급수단(4)으로 구성된다.

그리고 상기 전극 전달부(1)는, 두개골(100)에 관통 체결되는 전극 볼트(11)와, 상기 전극 볼트(11)의 하단에 연결되어 경막(200)외에서 대뇌피질(300)에 전극을 전달하는 와이어 부재(12)를 포함하는 것이다. 즉 상기 와이어 부재(12)는 전기를 통하는 다수의 와이어가 겹쳐져 격자를 형성함으로써, 목적하는 자극부위에 정확하게 자극을 가할 수 있도록 구비되어 있는 것이다.

또한 상기 머리 고정수단(3)은, 머리 둘레를 길이 조정이 가능하게 감싸는 머리 둘레 고정부(31)와, 머리 둘레 고정부(31)로부터 양 각도변경 힌지부(32)를 통해 전,후방으로 회전 가능하게 구비되어 상기 전원 인가봉(2)을 봉 고정수단(34)을 통해 고정하는 반원형 고정대(33)를 포함하는 것이다.

또 상기 휴대용 전원공급수단(4)은, 허리밸트(41)에 고정되어 전원선(21)에 연결되는 조작부(421)를 포함하는 충전기(42)로 구성되는 것이다. 따라서 상기 조작부(421)의 조작을 통해 충전기(42)에 충전된 전원을 전원선(21)을 통해 전원 인가봉(2)에 인가시킬 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실싱예의 경막외 전극장치의 구성을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치의 요부 분해사시도이다.

이에, 상기 머리 고정수단(3)을 구성하는 둘레 고정부(343)는, 합성수지 또는 금속재의 띠(311)로 구성되는 것으로, 띠(311)의 양 단부에는 둘레 고정부(343)의 둘레 길이를 조정할 수 있는 길이 조정부(312)가 구비되어 있는 것이다. 특히 상기 띠(311)의 양측은 직선형으로 구성됨으로써 힌지부(32)의 작동을 좀더 안전하게 확보할 수 있는 장점을 가지는 것이다.

즉 상기 길이 조정부(312)는 여러 구성이 알려져 있는데, 첨부된 도면에서는 띠의 일단부에 장홀(313)에 형성되어 있고 타단부에는 장홀(313)에 삽입되어 띠의 양 단부를 상호 연결하는 볼트 결합체(314)로 구성된 상태를 나타내었다. 그리고 상기 볼트 결합체(314)는 띠(311)의 타단부에서 후방으로 돌출되어 장홀(313)에 관통되는 볼트(315)와 볼트(315)에 체결되어 띠(311)의 일,타단부를 상호 연결하는 조임너트(316)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 각도변경 힌지부(32)는, 머리 둘레 고정부(31)에 형성된 관통홀(321)과, 반원형 고정대(33)의 양단에 돌출 구비되어 관통홀(321)에 관통되는 볼트(322)와, 볼트(322)에 체결되어 잔원형 고정대(33)의 각도 변경 위치를 세팅하는 세팅너트(323)로 구성되는 것이다.

한편, 상기 봉 고정수단(34)은, 반원형 고정대(33)의 중간에 형성되어 상기 전원 인가봉(2)이 관통 고정되는 둘레장홀(341)과, 전원 인가봉(2)의 외측에 구비되어 전원 인가봉(2)을 반원형 고정대(33)에 고정하는 고정부(343)로 구성되는 것이다.

그리고 상기 고정부(343)는, 전원 인가봉(2)의 외측에 형성된 나선부(344)와, 나선부(344)에 체결되어 전원 인가봉(2)을 고정하는 상,하 고정너트(345)(346)로 구성되는 것이다.

아울러 상기 둘레장홀(341)의 전방에는 전원 인가봉(2)의 위치를 파악할 수 있는 눈금자(342)가 더 구비됨으로써, 전원 인가봉(2)을 정확한 위치에 고정할 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치의 시술과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 시술자는 시술받는 환자의 전기자극 부위의 두개골(100)에 탭홀(101)을 천공한다. 그리고 탭홀(101)을 통해 와이어 부재(12)를 경막(200)의 전기자극 부위에 안착시키고, 와이어 부재(12)와 연결되어 있는 전극 볼트(11)를 상기 탭홀(101)에 체결 고정하는 과정을 통해 전극 전달부(1)를 두개골(100)에 고정한다.

다음 머리 고정수단(3)을 구성하는 머리 둘레 고정부(31)를 머리 둘레에 고정하고, 각도변경 힌지부(32)를 조정하여 반원형 고정대(33)의 각도를 변경한다.

다음 반원형 고정대(33)에 구비된 장홀(313)에 전원 인가봉(2)을 관통시킨 후 전원 인가봉(2)의 나선부(344)에 체결되는 상,하 고정너트(345)(346)의 조임을 통해 전원 인가봉(2)을 반원형 고정대(33)에 고정하는 것이다.

그런 다음 허리밸트(41)에 구비된 충전기(42)와 상기 전원 인가봉(2)으로부터 인출된 전원선(21)을 상호 연결한다.

그리고 최종적으로, 충전기(42)의 조작부(421)를 조작하여 전원선(21)에 전원을 공급하여 와이어 부재(12)를 통해 대뇌피질(300)에 전극을 전달하는 것이다.

따라서, 휴대가 가능한 경막외 전극장치를 제공함으로써, 일상생활 및 재활 치료 중에도 전극장치를 통한 치료를 가능하게 할 수 있는 것이다. 그러므로 대뇌 피질(300)을 자극하면서 움직임을 가능하게 함으로써 치료 효과를 향상시킬 수 있는 것이다.

또한 전원 인가봉을 머리에 견고하게 고정함으로써 머리가 유동되더라고 치료 효과가 저감되는 것을 방지할 수 있는 장점도 가지는 것이다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치를 나타낸 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치의 요부 분해 사시도이며, 도 7은 도 6의 B-B선 단면도이다.

이에 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치는 전술한 제1 실시예의 경막외 전극장치를 모두 포함하는 것을 전제한다.

즉 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치는, 두개골(100)에 관통 장착되어 경막에 전극을 전달하는 다른 하나의 전극 전달부(1)를 더 포함하고 있으며, 상기 다른 하나의 전극 전달부(1)에 전원을 인가하는 전원선(21)과 연결된 다른 하나의 전원 인가봉(2)이 더 구비되어 있고, 상기 머리 고정수단(3)에는 머리 둘레 고정부(31)로부터 양 각도변경 힌지부(32)를 통해 전,후방으로 회전 가능하게 구비되어 상기 다른 하나의 전원 인가봉(2)을 봉 고정수단(34)을 통해 고정하는 반원형 고정대(33)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 각도변경 힌지부(32)는, 머리 둘레 고정부(31)에 형성된 관통홀(321)과, 반원형 고정대(33)의 양단에 돌출 구비되어 관통홀(321)에 관통되는 볼트(322)와, 볼트(322)에 체결되어 잔원형 고정대(33)의 각도 변경 위치를 세팅하는 세팅너트(323)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 봉 고정수단(34)은, 반원형 고정대(33)의 중간에 형성되어 상기 전원 인가봉(2)이 관통 고정되는 둘레장홀(341)과, 전원 인가봉(2)의 외측에 구비되어 전원 인가봉(2)을 반원형 고정대(33)에 고정하는 고정부(343)로 구성되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치는, 두개골(100)에 두 개의 전극 전달부(1)를 설치한 상태에서 두 개의 전극 전달부(1)에서 동시에 치료효과를 얻을 수 있도록 하는 장점을 가지는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치를 나타낸 전체 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치의 요부를 나타낸 사시도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 경막외 전극장치의 요부 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치의 요부를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예의 경막외 전극장치의 요부를 나타낸 분해 사시도.

도 7은 도 6의 B-B선 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 전극 전달부

11 : 전극 볼트

12 : 와이어 부재

2 : 전원 인가봉

21 : 전원선

3 : 머리 고정수단

31 : 머리 둘레 고정부

311 : 띠, 312 : 길이 조정부, 313 : 장홀,

314 : 볼트 결합체, 315 : 볼트, 316 : 조임너트

32 : 각도변경 힌지부

321 : 관통홀, 322 : 볼트, 323 : 세팅너트

33 : 반원형 고정대

34 : 봉 고정수단

341 : 둘레장홀, 342 : 눈금자, 343 : 고정부,

344 : 나선부, 345 : 상 고정너트, 346 : 하 고정너트

4 : 휴대용 전원공급수단

41 : 허리밸트

42 : 충전기

421 : 조작부

100 : 두개골

101 : 탭홀

200 : 경막

300 : 대뇌피질

Claims

두개골(100)에 관통 장착되고 상부가 두피로 가려져 경막외에서 대뇌피질(300)로 전극을 전달하는 전극 전달부(1)와,

전극 전달부(1)에 전원을 인가하는 전원선(21)과 연결된 전원 인가봉(2)과,

상기 전원 인가봉(2)을 머리에 고정하는 머리 고정수단(3)과,

상기 전원선(21)에 전원을 공급하는 휴대용 전원공급수단(4),으로 구성되며,

상기 전극 전달부(1)는, 두개골(100)에 관통 체결되어 전극 볼트(11)와,

상기 전극 볼트(11)의 하단에 연결되어 대뇌피질(300)에 전극을 전달하는 와이어 부재(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.
제1항에 있어서, 상기 머리 고정수단(3)은,

머리 둘레를 길이 조정이 가능하게 감싸는 머리 둘레 고정부(31)와,

머리 둘레 고정부(31)로부터 양 각도변경 힌지부(32)를 통해 전,후방으로 회전가능하게 구비되어 상기 전원 인가봉(2)을 봉 고정수단(34)을 통해 고정하는 반원형 고정대(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.
제2항에 있어서, 상기 두개골(100)에는 두개골(100)에 관통 장착되어 경막에 전극을 전달하는 다른 하나의 전극 전달부(1)가 더 구비되어 있고;

상기 다른 하나의 전극 전달부(1)에 전원을 인가하는 상기 전원선(21)과 연결된 다른 하나의 전원 인가봉(2)이 더 구비되어 있으며;

상기 머리 고정수단(3)에는 머리 둘레 고정부(31)로부터 양 각도변경 힌지부(32)를 통해 전,후방으로 회전 가능하게 구비되어 상기 다른 하나의 전원 인가봉(2)을 봉 고정수단(34)을 통해 고정하는 반원형 고정대(33)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 봉 고정수단(34)은,

반원형 고정대(33)의 중간에 형성되어 상기 전원 인가봉(2)이 관통 고정되는 둘레장홀(341)과,

전원 인가봉(2)에 둘레에 구비되어 전원 인가봉을 반원형 고정대(33)에 고정하는 고정부(343)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.
제4항에 있어서, 상기 고정부(343)는,

전원 인가봉(2)의 외측에 형성된 나선부(344)와,

나선부(344)에 체결되어 전원 인가봉(2)을 반원형 고정대(33)에 고정하는 상,하 고정너트(345)(346)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.
제4항에 있어서, 상기 둘레장홀(341)의 전방에는 전원 인가봉(2)의 위치를 파악할 수 있는 눈금자(342)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자 극용 경막외 전극장치.
삭제
제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휴대용 전원공급수단(4)은,

허리밸트(41)에 고정되어 전원선(21)에 연결되는 조작부(421)를 포함하는 충전기(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대뇌피질 자극용 경막외 전극장치.