KR101266964B1

KR101266964B1 - 경두개직류자극장치 및 이를 포함하는 시스템

Info

Publication number: KR101266964B1
Application number: KR1020100083503A
Authority: KR
Inventors: 임창환; 채희제; 김연희; 정영진; 박지혜
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2013-05-30
Also published as: KR20120019913A

Abstract

본 발명에 따른 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation)장치는, 피험체 머리의 일 영역들에 접촉되며, 한 개의 음극(cathode) 전극과 상기 음극 전극에 대응하는 복수 개의 양극(anode) 전극들을 구비하는 자극접촉부; 상기 양극 전극들 각각에 대응하는 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하는 자극생성부; 및 상기 양극 전극들 각각에 대응하여 상기 직류전류가 발생되도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 발생된 직류전류가 상기 자극접촉부로 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 경두개직류자극장치는 음극에 의해 발생하는 억제(inhibition)을 최소화하면서 뇌의 여러 부위에 전기적 자극이 가능하여 신경정신질환, 운동 장애질환의 치료에 적합하게 사용될 수 있다.

Description

경두개직류자극장치 및 이를 포함하는 시스템{Transcranial direct current stimulation apparatus and system including the same}

본 발명은 비침습적 신경 자극 방식의 의료 기기에 관한 것으로서, 구체적으로는, 뇌에 자극을 주는 경두개직류자극(Tnscranial direct current stimulation, tDCS)장치 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

경두개직류자극(Transcranial direct current stimulation, tDCS)장치는 비침습적 신경 자극 방식을 이용하는 의료장치이다. 경두개 직류자극장치는 재활의학과, 신경정신과 등에서 뇌에 자극을 주는 방식으로 활용되고 있다. 이 자극방식은 일정한 직류 전류를 두피에 가하는 방식이다. 즉, 이 자극방식은 전기 전도도를 띈 두피, 두개골, 뇌척수액에 의해 뇌에도 전기가 전달되어 일정한 전기장이 대뇌 피질주의로 형성되는 것을 이용한다. 이 자극방식은 수많은 뉴런들로 구성된 뇌의 전기 활성도를 조절하여 뉴런들의 전기활동을 발생하는 뇌 인지 기능을 조절하게 된다.

종래 경두개직류자극장치는 자극에 의해 활성화되는 영역이 단일 부위에 국한되어 뇌의 여러 부위의 활성화가 요구되는 질환, 예를 들면 신경정신질환, 운동 장애질환의 치료에 적용하는 데 어려움을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 다수개의 경두개직류자극장치를 운용하는 것을 고려할 수 있지만, 이 경우 다수의 장치 운용에 따른 비용이 증가하는 문제가 있고, 다수개의 양극(anode) 전극과 음극(cathode) 전극에 의한 전류의 상호 간섭이 발생하고, 다수개의 음극(cathode) 전극의 사용에 의한 억제(inhibition)이 증가하는 문제를 일으킨다. 억제(inhibition)은 일반적으로 음극 전극 주위에 발생하는 것으로, 음극 전극의 사용 갯수에 비례하여 증가할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 다음과 같은 해결 과제를 가진다.

첫째, 음극 주위에 발생하는 억제(inhibition)을 최소화하면서 뇌의 여러 부위에 전기적 자극이 가능하여 신경정신질환, 운동 장애질환의 치료에 적합한 경두개직류자극장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

둘째, 복수개의 자극 영역별로 인가되는 전류의 크기의 조정이 가능한 경두개직류자극장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

셋째, 다양한 임상시험을 효과적이고 단시간 내에 실현이 가능한 경구개직류자극장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation)장치는 피험체 머리의 일 영역들에 접촉되며, 한 개의 음극(cathode) 전극과 복수 개의 양극(anode) 전극들이 구비된 자극접촉부; 상기 양극 전극들 각각에 대응하는 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하는 자극생성부; 및 상기 양극 전극들 각각에 대응하여 상기 직류전류가 발생되도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 발생된 직류전류가 상기 자극접촉부로 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 자극생성부의 양극 전극들은 사용자가 자극을 주고자 하는 피험체의 뇌 주위 영역에 부착되고, 상기 음극전극은 상기 부착된 양극 전극들과 전류 폐회로를 형성할 수 있도록 사전에 정해진 뇌 주위 영역에 부착된다.

본 실시예에 따른 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 동시에 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 사전에 정해진 순서 및 사전에 정해진 주기에 의해 공급되도록 상기 자극생성부를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 자극생성부는, 상기 직류전류의 크기가 사전에 정해진 임계값에 도달한 경우 상기 자극접촉부로 공급되는 상기 직류전류를 차단하는 보호모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 제어부는 상기 자극생성부에서 발생된 직류전류의 크기를 모니터링할 수 있다. 상기 경두개직류자극장치는, 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 모니터링된 직류전류의 크기를 상기 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 양극 전극들 별로 상기 직류전류의 크기를 각각 조정하기 위한 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자입력부를 통해 각각 조정된 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation)시스템은, 정보단말장치 및 피험체 머리의 일 영역들에 접촉되며, 한 개의 음극(cathode) 전극과 상기 음극 전극에 대응하는 복수 개의 양극(anode) 전극들을 구비하는 자극접촉부와, 상기 양극 전극들에 각각 대응하는 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하는 자극생성부와, 상기 정보단말장치와 통신하기 위한 통신부와, 상기 양극 전극들 각각에 대응하여 상기 직류전류가 발생하도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 발생된 직류전류가 상기 자극접촉부로 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하며, 상기 양극 전극들 별로 발생된 직류전류의 크기를 모니터링하여 상기 통신부를 통해 상기 정보단말장치로 전송하는 제어부를 구비한 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation)장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자극생성부의 양극 전극들은 사용자가 자극을 주고자 하는 피험체의 뇌 주위 영역에 부착되고, 상기 음극전극은 상기 부착된 양극 전극들과 전류 폐회로를 형성할 수 있도록 사전에 정해진 뇌 주위 영역에 부착될 수 있다. 상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 동시에 공급되도록 상기 자극생성부를 제어할 수 있고, 상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 사전에 정해진 순서 및 사전에 정해진 주기에 의해 교번하여 공급되도록 상기 자극생성부를 제어한다.

본 발명에 따른 자극생성부는, 상기 직류전류의 크기가 사전에 정해진 임계값에 도달한 경우, 상기 자극접촉부로 공급되는 상기 직류전류를 차단하는 보호모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 제어부는, 상기 정보단말장치를 통해 입력된 상기 양극 전극들에 대한 직류전류의 크기가 상기 통신부를 통해 수신된 경우, 상기 통신부를 통해 수신된 직류전류의 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어한다.

본 발명에 따른 경두개직류자극시스템은, 상기 양극 전극들 별로 상기 직류전류의 크기를 각각 조정하기 위한 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자입력부를 통해 각각 조정된 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 경두개직류자극시스템은, 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 모니터링된 정보를 상기 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.

본 발명에 따른 경두개직류자극장치 및 시스템은 복수 개의 양극 전극과 한 개의 음극 전극을 구비한 자극접촉부를 이용함으로써, 음극에 의해 발생하는 억제(inhibition)을 최소화하면서 뇌의 여러 부위에 전기적 자극이 가능하여 신경정신질환, 운동 장애질환의 치료에 적합하게 사용될 수 있다. 그리고, 사용자입력부를 통해 복수 개의 각 자극 영역별로 인가되는 직류전류의 크기 조정이 가능함으로써 사용상의 편의성을 증대시킬 수 있다. 또한, 외부 정보단말장치와의 연동하여 사용이 가능함으로써 필요한 정보를 보다 용이하게 분석할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 경두개직류자극장치 및 시스템은 각 양극 전극들에 사전에 정해진 순서 및 주기에 의하여 직류전류를 인가함으로써 전류의 자극과 피질의 반응시간 그리고 피질의 반응경로와 신경경로를 고려한 다양한 시술을 가능하게 해주며, 임상시험 시간을 단축할 수 있게 해준다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자극접촉부의 사용 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템의 전류 폐회로의 패턴을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극장치의 시제품 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극장치의 제어절차도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템의 블록도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극장치의 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation)장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 자극접촉부(110), 자극생성부(120), 사용자입력부(130), 디스플레이부(140), 제어부(160)로 이루어진다. 본 실시예에 따른 경두개직류자극장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 피험체 머리의 일 영역들에 배치된 자극접촉부(110)를 통해 대략 0 내지 2 범위 내의 약한 직류전류를 인가함으로써 피험체의 대뇌 피질 주위에 일정 전기장을 형성시켜 뇌의 전기 활성도를 조절한다. 자극접촉부(110)에 공급되는 직류전류는 제어부(160)의 명령에 의해 자극생성부(120)에서 발생된다.

자극접촉부(110)는 한 개의 음극(cathode) 전극(114)과 복수개의 양극(anode) 전극(112)을 포함하며, 자극생성부(120)와 전극(112, 114)들을 연결하는 연장선을 포함한다. 도 2에서는 양극(anode) 전극(112)이 4개가 사용되었지만, 양극 전극(112)의 갯수는 사용자의 필요에 따라 다양하게 마련될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따른 경두개직류자극장치(100)는 종래의 경두개직류자극장치와 달리 복수 개의 양극 전극(112)을 사용함으로써 여러 영역에 전기 자극을 인가하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예에 따른 자극접촉부(110)는 한 개의 음극 전극(114)만으로 구성되어 음극 전극에 기인한 억제(inhibition)을 최소화 시키는 것이 가능하다. 즉, 피험체 머리의 여러 영역에 자극을 주기 위해 종래와 같이 다수개의 경구개직류자극장치를 운용하는 경우 불가피하게 다수개의 음극 전극이 사용됨에 따라 항진의 증가를 피할 수 없었다.

자극접촉부(110)의 각 전극(112, 114)들은 도 2에 도시된 바와 같이 자극생성부(120)의 출력단자(124a, 126a)들로부터 연장된 인출선과 연결된다. 각 전극(112, 114)들은 백금, 은, 동, 스테인레스, 금, 도체에 금을 도금한 것 등을 사용할 수 있으며, 금 및 금 도금한 것이 바람직하다. 전극(112, 114)들 각 면적은 25 ~ 35 범위에서 정해진다.

도 3에 도시된 바와 같이 자극접촉부(110)의 양극 전극(112)들은 자극을 주고자 하는 피험체의 뇌 주위 주변에 부착되고, 음극 전극(114)은 부착된 양극 전극(112)들에 대응하여 사전에 정해진 전류 폐회로(C)를 형성할 수 있는 뇌 주위 영역에 부착된다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템의 전류 폐회로(C)의 패턴을 보여주는 예시도이다. 즉, 도 3은 운동 장애 환자의 재활 치료에 적용한 경우 유효하다고 예상되는 전류 폐회로(C)의 패턴을 두가지 예를 통해 보여준다. 도 3의 (a) 및 (c)는 양극 전극(112) 및 음극 전극(114)이 부착된 피험체의 머리의 평면도이고, (b) 및 (d)는 피험체 머리의 측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시스템은 운동 장애 환자의 재활 치료를 위해 양극 전극(112)들을 피험체 머리의 2곳에 부착하고 음극 전극(113)을 피험체의 이마 부위에 부착하였다. 이에 의해 양극 전극(112)들이 부착된 뇌 영역들과 음극 전극(114)이 부착된 뇌 영역 사이에 도 3에 도시된 바와 같은 전류 폐회로(C) 패턴이 예상된다.

도 3에서는 양극 전극(112)에 각각 +1 가 인가되고, 음극 전극(114)에 -2 가 유입된 경우의 전류 폐회로(C)를 표시하였다. 2개의 양극 전극(112)은 자극을 주고자 하는 피질에 따라 다양한 위치에 부착된다. 이에 의해 본 실시예에 따른 시스템은 원하는 뇌 주위영역에, 그리고 동시에 2곳의 뇌 주위영역의 피질의 흥분성을 향상시킬 수 있어 운동 장애 환자의 재활 치료에 유용한 효과를 가질 수 있다. 도 3에서는, 2개의 양극 전극(112)만을 사용하고, 각 양극 전극(112)을 통해 인가되는 전류가 +1 인 것만을 소개하였지만, 양극 전극(112)의 갯수 및 인가되는 전류의 크기 그리고 전극이 배치되는 장소는 사용자의 필요에 따라 변경이 가능하다.

자극생성부(120)는 제어부(160)의 명령에 의해 양극 전극(112)들 각각에 공급하는 직류전류를 발생한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 자극생성부(120)는 직류전류발생모듈(122), 양극출력모듈(124), 음극출력모듈(126)로 이루어져 있다.

직류전류발생모듈(122)은 제어부(160)의 명령에 의해 각 양극 전극(112)에 공급할 직류전류를 발생시켜 양극출력모듈(124)로 출력한다. 양극출력모듈(124)은 직류전류발생모듈(122)로부터 공급된 직류전류를 해당 양극 전극(112)에 각각 공급하는 양극출력단자(124a)를 포함한다. 이러한 양극출력단자(124a)는 연장선에 의해 각 양극 전극(112)들과 연결된다. 음극출력모듈(126)은 경두개직류자극장치(100)의 내부 전원부(미도시)의 접지 전압을 그대로 이용하여 음극출력단자(126a)에 연결한 것이다. 음극출력단자(126a)는 연장선에 의해 음극 전극(114)에 연결된다. 연장선들은 출력단자(124a, 126a)들과 분리 가능한 형태로 마련될 수 있다. 또한 자극생성부(120)는 발생된 직류전류의 크기가 사전에 정해진 임계값에 도달한 경우 자극접촉부(110)로 공급되는 직류전류를 차단하는 보호모듈(미도시)을 구비할 수 있다. 여기서 임계값은 2 로 설정하는 것이 바람직하다.

사용자입력부(130)는 각 양극 전극(112)에 인가하는 직류전류의 크기를 사용자의 요구에 따라 조절하는 것이다. 사용자입력부(130)는 도 4와 같이 가변저항 스위치로 마련될 수 있다. 가변저항 스위치는 각 양극 전극(112)에 대응하여 별도로 조절되며, 조절된 신호는 제어부(160)로 입력된다. 조절된 신호는 아날로그신호로 제어부(160)의 A/D변환기(도시되지 않음)에 의해 디지털신호로 변환된다.

도 4와 같이 가변저항 스위치가 4개인 경우, 제어부(160)에서는 최소한 4개의 A/D변환기가 필요하다. 사용자입력부(130)는 직류전류의 크기에 대응하는 신호를 발생하여 제어부(160)로 전송하는 기능을 수행하는 것으로 리모콘, 키보드와 같은 다양한 입력 디바이스의 사용이 가능하다. 이 경우 제어부(160)는 이러한 입력 디바이스로부터 출력된 신호를 수신하고 처리할 수 있는 구성을 구비하고 있어야 한다.

디스플레이부(140)는 제어부(160)의 명령에 의해 동작하며, 양극 전극(112)들 별로 발생되는 직류전류의 크기를 표시한다. 사용자는 자극생성부(120)에서 생성된 직류전류의 크기를 디스플레이부(140)를 통해 확인할 수 있다. 디스플레이부(140)는 직류전류의 크기를 양극 전극(112) 별로 표시할 수 있다. 디스플레이부(140)는 제어부(160)로 부터 전송된 신호를 영상신호로 변환하여 모니터를 통해 표시한다.

제어부(160)는 위에서 언급한 구성들이 본 발명의 목적에 부합되도록 제어하는 역할을 수행한다. 제어부(160)는 기능상 사용자입력처리모듈(162), 전류생성모듈(164), 디스플레이모듈(166)로 구분할 수 있다.

사용자입력처리모듈(162)은 사용자입력부(130)에 의해 각 양극 전극(112)별로 조절된 직류전류의 크기를 제어부(160)에 처리가능하도록 변환하여 전류생성모듈(164)로 출력한다.

전류생성모듈(164)은 사용자입력처리모듈(162)로부터 입력된 신호를 이용하여 자극생성부(120)를 제어하는 제어신호를 생성한다. 이러한 제어신호에 의해 자극생성부(120)는 각 양극 전극(112)에 해당하는 직류전류를 생성하여 양극 전극(112)에 공급한다.

디스플레이모듈(166)은 전류생성모듈(164)에 의해 생성된 직류전류의 크기를 디스플레이부(140)를 통해 표시한다. 즉, 디스플레이모듈(166)은 자극생성부(120)에서 생성된 직류전류의 크기를 모니터링하고, 이 모니터링된 정보를 디스플레이부(140)로 전송한다. 디스플레이부(140)는 이 전송된 정보를 기초로 화면을 표시한다.

도 5은 본 발명이 일 실시예에 따른 경두개직류자극장치의 제어절차도이다. 도 5에 도시된 제어절차는 사용자입력부(130)에 의해 양극 전극(112)들 각각에 인가되는 직류전류의 크기가 조정된 경우이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자입력부(130)로 부터 각 양극 전극(112)들에 인가되는 직류전류의 크기에 대응하는 신호들을 수신하고(S510). 수신된 신호들을 기초로 각 양극 전극(112)들에 인가되는 직류전류를 생성하도록 자극생성부(120)를 제어한다(S520).

다음에, 제어부(160)는 자극생성부(120)에서 발생된 직류전류의 크기를 각 양극 전극(112)들 별로 모니터링 하면서, 동시에 생성된 직류전류를 자극접촉부(110)로 공급하도록 자극생성부(120)를 제어한다(S530). 구체적으로 제어부(160)는 각 양극 전극(112)들에 직류전류를 동시에 인가하도록 자극생성부(120)를 제어한다.

또한, 제어부(160)는 사전에 정해진 순서 및 주기에 의하여 각 양극 전극(112)들에 직류전류를 인가하도록 자극생성부(120)를 제어한다. 예를 들면, 양극 전극(112)의 3개 A, B, C가 뇌 주위 영역 부착된 경우, 사전에 정해진 주기로 교번하여 A->B->C, B->A->C, A->C->B 등 다양한 순서로 인가될 수 있다. 이것은 전류의 자극과 피질의 반응시간 그리고 피질의 반응경로와 신경경로를 고려한 다양한 시술을 가능게 함으로써 임상시험 시간을 단축할 수 있게 해준다.

그리고, 제어부(160)는 위 단계에서 모니터링된 정보를 디스플레이부(140)를 통해 표시한다(S540). 제어부(160)는 다양한

따라서, 본 실시예에 따른 경두개직류자극장치(100)는 사용자입력부를 통해 각 양극 전극에 인가되는 직류전류의 크기를 조절함으로써 양극 전극(112)들 각각에 사용자가 원하는 크기의 직류전류를 선택적으로 가할 수 있다. 이에 의해 사용자의 필요에 따라 양극 전극(112)별로 자극의 세기를 달리하는 것이 가능하다.

이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템의 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예 따른 경두개직류자극시스템(10)은 위에서 설명한 경두개직류자극장치(200)와 외부의 정보단말장치(300)를 포함한다. 본 실시예에 따른 경두개직류자극시스템(10)의 경두개직류자극장치(200)는 자극접촉부(210), 자극생성부(220), 사용자입력부(230), 디스플레이부(240), 통신부(250), 제어부(260)로 구성된다. 즉, 본 실시예에 따른 경두개직류자극장치(200)는, 도 1 내지 도 5에 나타난 경두개직류자극장치(100)에 통신부(250)가 추가된 것으로 통신부(250)를 통하여 정보단말장치(300)와 연동한다.

본 실시예에 따른 경두개직류자극시스템(10)은 2가지의 기능을 수행할 수 있다. 첫째, 정보단말장치(300)는 경두개직류자극장치(200)의 통신부(250)를 통해 수신된 직류전류의 크기 정보를 이용하여 다양한 그래픽 및 수치를 영상으로 표시하는 어플리케이션을 구비하고 있다.

둘째, 정보단말장치(300)는 각 양극 전극(112)들에 인가되는 직류전류의 크기를 조절하며, 이 조절된 직류전류의 크기에 대응하는 신호를 통신부(250)로 전송하는 어플리케이션을 구비하고 있다. 이에 대응하여 경두개직류자극장치(200)의 제어부(260)는 통신부(250)를 통해 수신된 신호에 따라 직류전류가 발생하도록 자극생성부(220)를 제어한다.

정보단말장치(300)는 일반적으로 키보드와 같은 사용자입력장치와 영상을 표시하기 위한 디스플레이장치, 경두개직류자극장치(200)의 통신부(250)와의 연동을 위한 통신장치를 구비한 컴퓨터로 마련될 수 있다.

통신부(250)는 제어부(260)에 의해 제어되며, 제어부(260)에 의해 모니터링된 직류전류의 크기에 대한 정보를 외부 정보단말장치(300)로 전송하거나, 정보단말장치(300)로 부터 전송된 직류전류의 크기에 대한 정보를 수신하여 제어부(260)로 전달한다.

이와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 경두개직류자극시스템(10)은 외부의 정보단말장치(300)와 연동되어 동작이 가능하기 때문에 사용상의 편의성을 증대시킬 수 있고, 경두개직류자극장치(200)의 정보를 외부의 정보단말장치(300)를 통해 다양하게 처리하는 것이 가능함으로써 경두개직류자극장치(200)에 대한 정보를 다양하게 분석할 수 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 자명하다고 할 것이다.

10 : 경두개직류자극시스템 100, 200 : 경두개직류자극장치
110, 210 : 자극접촉부 120, 220 : 자극생성부
130, 230 : 사용자입력부 140, 240 : 디스플레이부
250 : 통신부 160, 260 : 제어부
300 : 정보단말장치

Claims

피험체 머리의 일 영역들에 접촉되며, 한 개의 음극(cathode) 전극과 복수 개의 양극(anode) 전극들이 구비된 자극접촉부; 상기 양극 전극들 각각에 대응하는 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하는 자극생성부; 및 상기 양극 전극들 각각에 대응하여 상기 직류전류가 발생되도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 발생된 직류전류가 상기 자극접촉부로 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 양극 전극들 별로 상기 직류전류의 크기를 각각 조정하기 위한 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자입력부를 통해 각각 조정된 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제1항에 있어서,
상기 자극생성부의 양극 전극들은 사용자가 자극을 주고자 하는 피험체의 뇌 주위 영역에 부착되고, 상기 음극전극은 상기 부착된 양극 전극들과 전류 폐회로를 형성할 수 있도록 사전에 정해진 뇌 주위 영역에 부착된 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 동시에 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 사전에 정해진 순서 및 사전에 정해진 주기에 의해 교번하여 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제1항에 있어서,
상기 자극생성부는, 상기 직류전류의 크기가 사전에 정해진 임계값에 도달한 경우 상기 자극접촉부로 공급되는 상기 직류전류를 차단하는 보호모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 자극생성부에서 발생된 직류전류의 크기를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
제6항에 있어서,
상기 경두개직류자극장치는, 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 모니터링된 직류전류의 크기를 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극장치.
삭제
정보단말장치; 및
피험체 머리의 일 영역들에 접촉되며, 한 개의 음극(cathode) 전극과 상기 음극 전극에 대응하는 복수 개의 양극(anode) 전극들을 구비하는 자극접촉부와, 상기 양극 전극들에 각각 대응하는 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하는 자극생성부와, 상기 정보단말장치와 통신하기 위한 통신부와, 상기 양극 전극들 각각에 대응하여 상기 직류전류가 발생하도록 상기 자극생성부를 제어하고, 상기 발생된 직류전류가 상기 자극접촉부로 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하며, 상기 양극 전극들 별로 발생된 직류전류의 크기를 모니터링하여 상기 통신부를 통해 상기 정보단말장치로 전송하는 제어부를 구비한 경두개직류자극장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제9항에 있어서,
상기 자극생성부의 양극 전극들은 사용자가 자극을 주고자 하는 피험체의 뇌 주위 영역에 부착되고, 상기 음극전극은 상기 부착된 양극 전극들과 전류 폐회로를 형성할 수 있도록 사전에 정해진 뇌 주위 영역에 부착된 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 동시에 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 발생된 직류전류가 상기 양극전극들에 사전에 정해진 순서 및 사전에 정해진 주기에 의해 교번하여 공급되도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제9항에 있어서,
상기 자극생성부는, 상기 직류전류의 크기가 사전에 정해진 임계값에 도달한 경우, 상기 자극접촉부로 공급되는 상기 직류전류를 차단하는 보호모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 정보단말장치를 통해 입력된 상기 양극 전극들에 대한 직류전류의 크기가 상기 통신부를 통해 수신된 경우, 상기 통신부를 통해 수신된 직류전류의 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제9항에 있어서,
상기 경두개직류자극시스템은, 상기 양극 전극들 별로 상기 직류전류의 크기를 각각 조정하기 위한 사용자입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 사용자입력부를 통해 각각 조정된 크기에 대응하여 상기 직류전류를 발생하여 상기 자극접촉부로 공급하도록 상기 자극생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.
제9항에 있어서,
상기 경두개직류자극시스템은, 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 모니터링된 정보를 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 경두개직류자극시스템.