KR101292289B1 - Focus Sweep Type of Apparatus for Transcranial Magnetic Stimulation and Method for Transcranial Magnetic Stimulation - Google Patents

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Abstract

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 경두개 자기 자극 장치는 시간에 따라 유도 자기장의 세기가 변화될 수 있고 적어도 일부 영역에서 자기장의 세기가 서로 겹쳐질 수 있도록 배치된 적어도 2개의 자기 코일 유닛, 자기 코일 유닛의 전압을 주기적으로 조절하기 위한 제어 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 각각의 자기 코일 유닛은 각각의 자기장 세기의 조절이 가증한 적어도 2개의 유도 코일로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면. 경두개 자기 자극 방법은 자극이 되어야할 부위가 일정 면적이 되도록 결정하는 단계, 일정 면적에서 적어도 2개의 자기 코일에서 발생하는 자기장의 적어도 일부가 겹쳐지도록 배치하는 하는 단계, 일정 면적의 내부에서 자기장의 세기가 주기적으로 변화되도록 각각의 자기 코일에서 발생되는 자기장 세기를 조절하는 단계 및 정해진 자기장 세기로 일정 면적을 반복적으로 자극하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 각각의 자기장의 세기는 전압 변화에 의하여 조절된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the transcranial magnetic stimulation device includes at least two magnetic coil units, magnetically arranged such that the intensity of the induced magnetic field may change with time and the strength of the magnetic field overlaps with each other in at least some region. And a control device for periodically regulating the voltage of the coil unit.
According to another suitable embodiment of the present invention, each magnetic coil unit consists of at least two induction coils with an increased control of each magnetic field strength.
According to another suitable embodiment of the present invention. Transcranial magnetic stimulation method is a step of determining the area to be stimulated to a certain area, arranging so that at least a portion of the magnetic field generated in at least two magnetic coils overlap in a certain area, the inside of the predetermined area of the magnetic field Adjusting the magnetic field strength generated in each magnetic coil so that the intensity changes periodically and repeatedly stimulating a predetermined area with a predetermined magnetic field strength.
According to another suitable embodiment of the present invention, the strength of each magnetic field is adjusted by the voltage change.

Description

초점 스윕형 경두개 자기 자극 장치 및 경두개 자기 자극 방법{Focus Sweep Type of Apparatus for Transcranial Magnetic Stimulation and Method for Transcranial Magnetic Stimulation} Focus Sweep Type of Apparatus for Transcranial Magnetic Stimulation and Method for Transcranial Magnetic Stimulation

본 발명은 초점 스윕형 경두개 자기 자극 장치 및 경두개 자기 자극 방법에 관한 것이고, 구체적으로 적어도 2개 코일의 자극 세기를 조절하여 원하는 지점에 초점이 형성될 수 있도록 하는 초점 스윕형 경두개 자기 자극 장치 및 경두개 자기 자극 방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to a focal sweep type transcranial magnetic stimulation device and a transcranial magnetic stimulation method. It is to provide a device and a method for the magnetic head stimulation.

경두개 자기 자극(transcranial magnetic stimulation: TMS)은 신경계에 대한 비침습적인 검사방법으로 운동피질을 자극할 때 운동신경에 대해 흥분과 억제 효과를 동시에 나타내는 것으로 알려져 있다. 그리고 반복적인 경두개 자기 자극술이 대뇌 피질에 영향을 주는 것으로 알려졌지만 기전이 정확하게 밝혀진 것은 아니다. 그러나 경두개 자기 자극술과 관련하여 우울증 치료에 대한 효과, 신경병성 통증에 대한 임상 효과 및 파킨스병에 대한 임상 효과와 같은 것이 다수 보고되고 있다. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive test of the nervous system, which is known to have both excitatory and inhibitory effects on motor neurons when stimulating the motor cortex. Repeated transcranial magnetic stimulation is known to affect the cerebral cortex, but the mechanism is not precisely known. However, there have been many reports on the effects of depression treatment, clinical effects on neuropathic pain, and clinical effects on Parkin's disease in relation to transcranial magnetic stimulation.

경두개 자기 자극의 시술을 위하여 일정 직경을 가지는 코일을 대뇌 반구에 대하여 수직이 되는 지점에 위치시키고 자극기의 위치를 조금씩 이동시키면서 가장 큰 운동 유발 전위를 나타내는 지점을 찾는다. 이후 역치를 기준으로 자극 강도를 결정하여 해당 부위를 반복적으로 자극하게 된다. For the procedure of transcranial magnetic stimulation, a coil having a certain diameter is positioned at a point perpendicular to the cerebral hemisphere, and the position of the stimulator is moved little by little to find the point showing the largest motion induction potential. Thereafter, the stimulus intensity is determined based on the threshold to repeatedly stimulate the corresponding site.

이와 같은 경두개 자기 자극을 위한 장치에 대한 선행기술로 특허등록번호 제0696724호 ‘자기장의 집적도를 향상시킨 자기 자극기’가 있다. 상기 선행기술은 외부로부터 인가되는 펄스 형태의 전류에 의해 시변 자계를 형성하는 자기 코일과 자기 코일의 하부에 배치되어 자기 코일에 의해 방사되는 자기장의 투과를 차단시키는 도전성 차폐 부재로 이루어진 자기 자극기에 대하여 개시하고 있다. 상기 선행기술에서 차폐 부재는 투과창을 이용하여 자기 코일로부터 방사되는 자기장을 선택적으로 차단시키고 투과창의 넓이는 치료 부위의 넓이 및 치료에 필요한 자기장의 세기에 의하여 결정될 수 있다. Prior art for such a device for transcranial magnetic stimulation is Patent Registration No. 0696724 'Magnetic stimulator to improve the density of the magnetic field'. The prior art relates to a magnetic stimulator comprising a magnetic coil that forms a time-varying magnetic field by a pulse-type current applied from the outside and a conductive shield member disposed below the magnetic coil to block transmission of the magnetic field emitted by the magnetic coil. It is starting. In the prior art, the shielding member selectively blocks the magnetic field radiated from the magnetic coil using the transmission window, and the width of the transmission window may be determined by the width of the treatment site and the strength of the magnetic field required for the treatment.

경두개 자기 자극 장치에 대한 다른 선행기술로 특허공개번호 제2008-0015923호 ‘중추 신경계를 위한 자기 자극 장치, 회로 및 그 이용 그리고 그 장치의 이용 방법’이 있다. 상기 선행기술은 순차적으로 연결된 제어 회로, 구동 전력 공급 회로 및 코일로 이루어진 중추 신경계 자기 자극 회로에서 구동 전력 공급 회로는 구동 회로, 검출 회로 및 주 회로를 포함하고 구동 회로와 검출 회로는 모두 제어 회로 및 주 회로에 연결되고 코일은 주 회로에 연결되며, 주 회로는 적어도 하나의 절연 게이트 양극성 트랜지스터를 포함하고, 제어 회로는 구동 회로에 의해 이용되는 펄스 폭 변조 신호를 생성하며 주 회로 안에 있는 절연 게이트 양극성 트랜지스터를 구동하고 코일에 시계열성 전류를 출력하며 목표 영역에 원하는 시계열성 자기장을 코일이 생성하며, 목표 영역은 뇌 전체이고, 시계열성 자기장의 자기 유도는 0.1 T보다 작은 피크 값을 가지고, 상기 시계열성 자기장의 자기 유도는 100 Gs/cm 보다 작은 기울기를 가지고, 상기 시계열성 자기장은 인트라 트레인 주파수 및 인터 트레인 주파수를 포함하는 중추 신경계용 자기 자극 회로에 대하여 개시하고 있다. Another prior art for transcranial magnetic stimulation device is Patent Publication No. 2008-0015923 'magnetic stimulation device for the central nervous system, the circuit and its use and method of using the device'. The prior art is a central nervous system magnetic stimulation circuit consisting of a control circuit, a drive power supply circuit and a coil sequentially connected, the drive power supply circuit includes a drive circuit, a detection circuit and a main circuit, the drive circuit and the detection circuit are both a control circuit and Connected to the main circuit and the coil connected to the main circuit, the main circuit including at least one insulated gate bipolar transistor, the control circuit generating a pulse width modulated signal used by the drive circuit and insulated gate bipolar in the main circuit The coil drives the transistor, outputs a time-series current to the coil, and generates a desired time-series magnetic field in the target region, the target region is the entire brain, and the magnetic induction of the time-series magnetic field has a peak value less than 0.1 T. Magnetic induction of a recessive magnetic field has a slope less than 100 Gs / cm, Time-series magnetic fields are disclosed for magnetic stimulation circuits for the central nervous system that include intra train frequencies and inter train frequencies.

상기 선행기술 또는 공지된 자기 자극 장치는 두부 근처에 시변 자기장을 인가하여 자기장이 두개골을 투과하여 뇌에 전달되고 이로 인하여 뇌에 유도 전류가 발생되어 자극이 발생되도록 하는 것을 특징으로 한다. 자기 자극 장치에 사용되는 코일의 형상은 일반적으로 단일(single) 코일에 해당하는 도넛 형상 또는 팽이 모양이 될 수 있지만 원하는 부위에 초점이 형성되지 않아 국소 자극이 어렵고 투과성이 약해 뇌에 도달할 수 있는 거리가 짧아질 수 있다는 문제점을 가진다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 선행기술에서 8자형 또는 나비 형(butterfly)이 개발되었지만 자극이 너무 국소적으로 되어 원하는 대뇌부위가 자극되고 있는지 여부가 판단되기 어렵다는 문제점을 가진다. The prior art or known magnetic stimulation device is characterized in that by applying a time-varying magnetic field near the head to the magnetic field is transmitted to the brain through the skull and thereby induced current is generated in the brain to generate a stimulus. The shape of the coil used in the magnetic stimulation device may generally be a donut shape or a top shape corresponding to a single coil, but since the focal spot is not formed in a desired area, local stimulation is difficult and permeability is weak and can reach the brain. There is a problem that the distance can be shortened. In order to solve such a problem, an 8-shaped or butterfly type was developed in the prior art, but the stimulus is too localized, so it is difficult to determine whether the desired cerebral region is stimulated.

본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art and has the following objectives.

본 발명의 목적은 적어도 2개 코일의 자극 세기를 조절하여 초점이 형성되는 부위가 이동되면서 일정 면적에 걸쳐 자극이 될 수 있도록 하는 경두개 자기 자극 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transcranial magnetic stimulation device that can be stimulated over a predetermined area while moving a portion where a focal spot is formed by adjusting the magnetic pole strengths of at least two coils.

본 발명의 다른 목적은 원하는 자극 부위의 조절이 용이한 경두개 자기 자극 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method for transcranial magnetic stimulation that is easy to control a desired stimulation site.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 경두개 자기 자극 장치는 시간에 따라 유도 자기장의 세기가 변화될 수 있고 적어도 일부 영역에서 자기장의 세기가 서로 겹쳐질 수 있도록 배치된 적어도 2개의 자기 코일 유닛 및 자기 코일 유닛의 전압을 주기적으로 조절하기 위한 제어 장치를 포함하고, 상기 적어도 2개의 자기 코일 유닛은 자기장 세기의 변화에 의하여 정해진 면적 내에서 일정 주기로 자극 초점이 이동되어 일정 면적에 걸쳐 자극이 가능하도록 공간적으로 배치된다. According to a preferred embodiment of the present invention, the transcranial magnetic stimulation device includes at least two magnetic coil units and a magnet arranged so that the intensity of the induced magnetic field may change with time and the strength of the magnetic field may overlap each other in at least some region. And a control device for periodically regulating the voltage of the coil unit, wherein the at least two magnetic coil units are spatially moved to allow stimulation over a predetermined area by moving the focus of the stimulus at regular intervals within a predetermined area by a change in the magnetic field strength. Is placed.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 각각의 자기 코일 유닛은 각각의 자기장 세기의 조절이 가능한 적어도 2개의 유도 코일로 이루어진다. According to another suitable embodiment of the present invention, each magnetic coil unit consists of at least two induction coils capable of adjusting the respective magnetic field strengths.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 경두개 자기 자극 방법은 (a) 자극이 되는 부위가 일정 면적이 되도록 결정하는 단계, (b) 일정 면적 내에서 적어도 2개의 자기 코일에서 발생하는 자기장의 적어도 일부가 겹쳐지도록 자기 코일을 배치하는 단계, (c) 일정 면적의 내에서 자기장의 세기가 주기적으로 변화되고 이로 인하여 자극 초점이 일정 면적 내에서 이동이 되도록 각각의 자기 코일에서 발생되는 자기장 세기를 조절하는 단계 및 (d) (a) 내지 (c)에 의하여 일정 면적을 반복적으로 자극하는 단계를 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the transcranial magnetic stimulation method includes the steps of (a) determining a region to be stimulated to have a predetermined area, and (b) determining a magnetic field generated by at least two magnetic coils within the predetermined area. Arranging the magnetic coils so that at least some of them overlap, (c) the magnetic field strength generated in each magnetic coil so that the strength of the magnetic field periodically changes within a certain area, thereby causing the magnetic pole focus to move within the certain area. Adjusting and (d) stimulating a predetermined area repeatedly by (a) to (c).

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면. 각각의 자기장의 세기는 전압 변화에 의하여 조절된다. According to another suitable embodiment of the present invention. The strength of each magnetic field is controlled by the voltage change.

본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 원하는 부위에 초점이 형성될 수 있도록 하는 것에 의하여 자극 부위의 조정이 용이하다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 일정 면적 내에서 자극 초점이 주기적으로 이동되도록 하는 것에 의하여 국소적으로 자극되는 것에 따른 문제점이 해결될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 자기 자극 방법은 자극이 되어야 할 부위가 되는 일정 면적의 선택이 용이하면서 자극 크기의 조절이 용이하다는 이점을 가진다. The transcranial magnetic stimulation device according to the present invention has the advantage of easy adjustment of the stimulation site by allowing the focal point to be formed at the desired site. In addition, the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention has the advantage that the problem caused by the local stimulation can be solved by allowing the stimulus focus to be periodically moved within a certain area. In addition, the magnetic stimulation method according to the present invention has an advantage in that it is easy to select a predetermined area to be a site to be stimulated and to easily control the stimulus size.

도 1은 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 실시 예의 대략적인 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 작동 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다. 1 illustrates a schematic structure of an embodiment of a transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.
Figure 2 shows another embodiment of the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.
3A and 3B illustrate an embodiment of an operation process of a transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 시간에 따라 유도 자기장의 세기가 변화될 수 있고 적어도 일부 영역에서 자기장의 세기가 서로 겹쳐질 수 있도록 배치된 적어도 2개의 자기 코일 유닛 및 자기 코일 유닛의 전압을 주기적으로 조절하기 위한 제어 장치를 포함하고, 상기 적어도 2개의 자기 코일 유닛은 자기장 세기의 변화에 의하여 정해진 면적 내에서 일정 주기로 자극 초점이 이동되어 일정 면적에 걸쳐 자극이 가능하도록 공간적으로 배치된다. 또한 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 방법은 (a) 자극이 되는 부위가 일정 면적이 되도록 결정하는 단계, (b) 일정 면적 내에서 적어도 2개의 자기 코일에서 발생하는 자기장의 적어도 일부가 겹쳐지도록 자기 코일을 배치하는 단계, (c) 일정 면적의 내에서 자기장의 세기가 주기적으로 변화되고 이로 인하여 자극 초점이 일정 면적 내에서 이동이 되도록 각각의 자기 코일에서 발생되는 자기장 세기를 조절하는 단계 및 (d) (a) 내지 (c)에 의하여 일정 면적을 반복적으로 자극하는 단계를 포함한다. The transcranial magnetic stimulation device according to the present invention is capable of varying the intensity of the induced magnetic field over time and at least in some areas the voltages of at least two magnetic coil units and magnetic coil units arranged to overlap each other. And a control device for periodically adjusting, wherein the at least two magnetic coil units are spatially arranged to allow stimulation over a predetermined area by moving the focus of the stimulus at regular intervals within a predetermined area by a change in the magnetic field strength. In addition, the transcranial magnetic stimulation method according to the present invention comprises the steps of (a) determining the area to be stimulated to a certain area, (b) at least a portion of the magnetic field generated in the at least two magnetic coils within a certain area to overlap Arranging the coils, (c) adjusting the magnetic field strength generated in each magnetic coil so that the strength of the magnetic field periodically changes within a certain area, thereby causing the magnetic pole focus to move within the predetermined area; and (d ) repeatedly stimulating a predetermined area by (a) to (c).

아래에서 구체적으로 설명한다. This will be described in detail below.

도 1은 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 1 illustrates an embodiment of a transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.

본 명세서에서 경두개 자기 자극 장치는 다양한 형태로 자기장을 발생시켜 대뇌의 특정 부위를 일정 세기의 자기장으로 반복적으로 자극하기 위한 일체의 장치를 포함한다. 경두개 자기 자극은 비침습적인 방법으로 치료를 위하여 이루어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. Transcranial magnetic stimulation device in the present specification includes an integrated device for generating a magnetic field in various forms to repeatedly stimulate a specific part of the cerebrum with a magnetic field of a certain intensity. Transcranial magnetic stimulation can be made for treatment in a non-invasive manner, but is not limited thereto.

도 1의 (가)를 참조하면, 경두개 자기 자극 장치는 전류의 흐름에 의하여 유도 자기장(B1, B2)의 발생이 가능한 적어도 2개의 자기 코일 유닛(11a, 11b)을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 자기 코일(11a, 11b)에서 발생되는 자기장의 방향은 동일하고 발생되는 자기장의 적어도 일부는 서로 겹쳐질 수 있다. Referring to FIG. 1A, the transcranial magnetic stimulation device may include at least two magnetic coil units 11a and 11b capable of generating the induced magnetic fields B1 and B2 by the flow of current. The directions of the magnetic fields generated in the at least two magnetic coils 11a and 11b are the same and at least some of the generated magnetic fields may overlap each other.

각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)은 임의의 형상을 가진 코일이 될 수 있지만 바람직하게 원형이 될 수 있다. 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)에서 발생되는 자기장은 시간에 따라 변화하는 시변 자기장이 될 수 있다. 또한 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)은 임의의 형태로 시변 자기장을 발생시킬 수 있지만 바람직하게 서로 다른 세기로 시변 자기장을 발생시킬 수 있고 더욱 바람직하게 자기장의 세기가 서로 반대되는 형태의 시변 자기장을 발생시킬 수 있다. 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11a)에서 자기장 세기의 주기는 서로 다를 수 있지만 바람직하게 동일할 수 있다. 구체적으로 주기가 동일하면서 어느 하나의 자기 코일 유닛(11a)의 자기장의 세기가 커질 때 다른 하나의 자기 코일 유닛(10b)의 자기장의 세기가 작아질 수 있다. 다만 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)의 주기 내에서 자기장의 세기가 일정하게 커지거나 작아질 필요는 없다. Each magnetic coil unit 11a, 11b may be a coil of any shape, but may preferably be circular. The magnetic field generated in each of the magnetic coil units 11a and 11b may be a time varying magnetic field that changes with time. In addition, each of the magnetic coil units 11a and 11b may generate a time varying magnetic field in any form, but preferably may generate a time varying magnetic field at different intensities, and more preferably, a time varying magnetic field in which the intensities of the magnetic fields are opposite to each other. Can be generated. The periods of magnetic field strength in each magnetic coil unit 11a, 11a may be different but preferably the same. Specifically, when the intensity of the magnetic field of one magnetic coil unit 11a increases while the period is the same, the strength of the magnetic field of the other magnetic coil unit 10b may be reduced. However, the strength of the magnetic field does not need to be constantly increased or decreased within the period of each of the magnetic coil units 11a and 11b.

도 1의 (가)에 도시된 것처럼, 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)은 적어도 2개의 유도 코일(111, 112, 113, 114)을 포함할 수 있다. 각각의 유도 코일(111, 112, 113, 114)은 동일한 전류가 흐를 때 동일한 세기의 자기장을 발생시키는 원형 코일이 될 수 있다. 다만 자기장 세기의 조절을 위하여 유도 코일(111, 112, 113, 114)은 다양한 형상과 규격을 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. As shown in FIG. 1A, each of the magnetic coil units 11a and 11b may include at least two induction coils 111, 112, 113, and 114. Each induction coil 111, 112, 113, 114 can be a circular coil that generates a magnetic field of the same intensity when the same current flows. However, in order to control the magnetic field strength, the induction coils 111, 112, 113, and 114 may have various shapes and specifications, and are not limited to the embodiments shown.

이와 같이 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)이 다수 개의 유도 코일(111, 112, 113, 114)로 이루어지는 경우 자기장의 세기는 다양한 방법으로 제어될 수 있다. 먼저 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)을 흐르는 전류의 양을 조절하는 것에 의하여 시변 자기장이 만들어질 수 있다. 전류의 양은 자기 코일 유닛(11a, 11b)의 양단에 인가되는 전압 크기를 조절하는 것에 의하여 제어되거나 유입되는 전류 자체를 조절하는 것에 의하여 조절될 수 있다. As such, when each of the magnetic coil units 11a and 11b includes a plurality of induction coils 111, 112, 113, and 114, the strength of the magnetic field may be controlled in various ways. A time-varying magnetic field can be created by first adjusting the amount of current flowing through each of the magnetic coil units 11a and 11b. The amount of current can be controlled by adjusting the magnitude of the voltage applied across the magnetic coil units 11a and 11b or by adjusting the incoming current itself.

각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)에 흐르는 전류 또는 전압을 조절하기 위한 제어 장치가 설치될 수 있고 제어 장치에 의한 주기에 따른 전류 또는 전압의 조절은 이 분야에서 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있다. A control device for adjusting the current or voltage flowing in each of the magnetic coil units 11a and 11b may be provided, and the adjustment of the current or voltage according to the period by the control device may be made according to methods known in the art. .

전류 또는 전압의 조절은 다수 개의 유도 코일(111, 112, 113, 114)에 대한 전류의 흐름을 차단하는 방법으로 이루어질 수 있다. 구체적으로 일정 주기로 다수 개의 유도 코일(111, 112, 113, 114)의 전류 흐름을 차례대로 차단하거나 또는 흐르게 하는 것에 의하여 전체 자기 코일 유닛(11a, 11b)의 자기장의 세기가 조절될 수 있다. 자기 코일 유닛(11a, 11b)의 자기장 세기는 다양한 방법으로 조절될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The adjustment of the current or voltage may be made by a method of blocking the flow of current to the plurality of induction coils 111, 112, 113, and 114. In detail, the intensity of the magnetic field of the entire magnetic coil units 11a and 11b may be controlled by blocking or flowing the current flow of the plurality of induction coils 111, 112, 113, and 114 at regular intervals. The magnetic field strength of the magnetic coil units 11a and 11b can be adjusted in various ways and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 1의 (가)에 도시된 구조를 가진 경두개 자기 자극 장치에 의하여 발생될 수 있는 자기장의 형태가 도 1의 (나)에 도시되어 있다. 도 1의 (나)를 참조하면, 자기 코일 유닛(11a, 11b)으로부터 발생된 자기장은 자극 영역(S)과 분산 영역(P)으로 나누어진다는 것을 알 수 있다. 자극 영역(S)은 자기 코일 유닛(11a, 11b)에서 각각 시변 자기장을 발생시키고 이에 따라 자극 초점(P1, P2, P3, P4, P5)이 형성되는 영역을 말한다. 본 명세서에서 자극 초점이란 적어도 2개 이상의 코일에 의하여 자기장이 발생되고, 자기장이 형성된 영역 내에서 특정 시점을 기준으로 자기장의 세기가 가장 큰 지점을 말한다. 자극 초점(P1, P2, P3, P4, P5)은 자극이 요구되는 부위에 형성될 수 있고 시간에 따라 자극 초점(P1, P2, P3, P4)이 이동하게 됨에 따라 자극 부위가 변하게 된다. 그리고 자극 부위의 변화는 일정 영역에 걸쳐 이루어질 수 있고 이로 인하여 자극 지점이 너무 협소해지는 문제점이 해결될 수 있다. 또한 적절하게 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)에서 발생되는 자기장의 세기를 시간에 따라 조절하는 것에 의하여 자극 부위의 크기가 조절될 수 있다. 아울러 자극 초점(P1, P2, P3, P4, P5)을 형성하는 것에 의하여 자극 부위에서 자기장의 도달 거리가 짧아지는 문제점이 해결될 수 있다. The shape of the magnetic field that can be generated by the transcranial magnetic stimulation device having the structure shown in FIG. 1A is shown in FIG. 1B. Referring to FIG. 1B, it can be seen that the magnetic field generated from the magnetic coil units 11a and 11b is divided into the magnetic pole region S and the dispersion region P. FIG. The magnetic pole area S refers to an area in which the magnetic coil units 11a and 11b generate time-varying magnetic fields, respectively, and thus magnetic pole focal points P1, P2, P3, P4, and P5 are formed. In the present specification, the magnetic pole focus refers to a point where a magnetic field is generated by at least two coils, and the intensity of the magnetic field is largest based on a specific time point in the region where the magnetic field is formed. Stimulus focus (P1, P2, P3, P4, P5) can be formed in the site where the stimulation is required, and the stimulation site is changed as the stimulus focus (P1, P2, P3, P4) is moved over time. And the change of the stimulation site can be made over a certain area, thereby solving the problem that the stimulation point is too narrow. In addition, the size of the magnetic pole portion can be adjusted by appropriately adjusting the intensity of the magnetic field generated in each of the magnetic coil units 11a and 11b with time. In addition, by forming the stimulus focus (P1, P2, P3, P4, P5) can be solved the problem of shortening the reach of the magnetic field at the stimulation site.

아래에서 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치에 대한 다른 실시 예에 대하여 설명한다. Hereinafter, another embodiment of the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다. Figure 2 shows another embodiment of the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.

도 2의 (가)를 참조하면, 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c)은 경사진 방향으로 설치될 수 있고 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c)에서 발생되는 자기장 선은 서로 교차될 수 있다. 이와 같은 구조에서 자극 초점은 공간적으로 상하 방향으로 이동되도록 형성될 수 있다(도 2에서 D로 표시된 방향). 경사진 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c)의 한 쪽 부분은 수렴이 되는 형태로 설치되면서 이와 동시에 상하(D로 표시된 방향)로 수렴된 부분이 이동될 수 있도록 설치될 수 있다. 이로 인하여 도 2의 (가)의 아래쪽에 도시된 형태와 같은 자기장이 자극이 되는 부분의 주위에 형성될 수 있다. 도 2의 (가)에 도시된 구조에서 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c)은 시변 자기장을 발생시킬 수 있고 또한 다수 개의 유도 코일을 포함할 수 있다. 도 2의 (가)의 아래쪽에 도시된 것과 같은 평면(자극 부위) 위에 자기장 분포는 예시적인 것으로 시변 자기장의 크기, 주기 또는 상하 방향의 이동 거리에 따라 다양한 형태의 자기장 분포가 만들어질 수 있다. Referring to (a) of FIG. 2, each of the magnetic coil units 11a, 11b, and 11c may be installed in an inclined direction, and the magnetic field lines generated in each of the magnetic coil units 11a, 11b, and 11c are mutually different. Can be crossed. In such a structure, the magnetic pole focus may be formed to spatially move in the vertical direction (direction indicated by D in FIG. 2). One portion of each of the inclined magnetic coil units 11a, 11b, and 11c may be installed in a converging manner, and at the same time, the converged portions may be moved up and down (the direction indicated by D). Due to this, a magnetic field as shown in the lower part of FIG. 2A may be formed around the stimulus portion. In the structure shown in FIG. 2A, each of the magnetic coil units 11a, 11b and 11c may generate a time varying magnetic field and may also include a plurality of induction coils. The magnetic field distribution on the plane (stimulation part) as shown below in FIG. 2A is exemplary, and various types of magnetic field distributions may be made according to the size, period, or vertical movement distance of the time-varying magnetic field.

도 2의 (나)에 도시된 것처럼, 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)이 반드시 원형이 되어야 하는 것은 아니다. 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)은 타원형이 될 수 있으며 직선을 따라 일부가 서로 겹쳐지도록 직렬로 연결될 수 있다. 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b, 11c, 11d, 11e)은 시변 자기장을 발생시킬 수 있고 다수 개의 원형 코일을 포함할 수 있다. 또한 도 2의 (나)에 도시된 형태의 경두개 자기 자극 장치는 일정 영역에서 주기적으로 초점이 변하는 자극 영역을 형성할 수 있다. As shown in Fig. 2B, the magnetic coil units 11a, 11b, 11c, 11d, and 11e do not necessarily have to be circular. Each of the magnetic coil units 11a, 11b, 11c, 11d, 11e may be elliptical and may be connected in series so that some overlap each other along a straight line. Each magnetic coil unit 11a, 11b, 11c, 11d, 11e can generate a time varying magnetic field and can include a plurality of circular coils. In addition, the transcranial magnetic stimulation device of the type shown in (b) of FIG. 2 may form a stimulus region whose focus is changed periodically in a predetermined region.

아래에서 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 작동 과정에서 대하여 설명한다. Hereinafter will be described in the operation process of the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치의 작동 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다. 3A and 3B illustrate an embodiment of an operation process of a transcranial magnetic stimulation device according to the present invention.

본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 예를 들어 우울증, 신경증 계통의 치료 또는 대뇌 부위의 자극이 요구되는 다양한 형태의 치료를 위하여 사용될 수 있다. 경두개 자기 자극 장치에 의한 시술을 위하여 먼저 다른 의료 장치와 함께 경두개 자극 장치가 전원에 연결될 수 있다(S31). 시술을 위하여 대뇌의 자극 부위가 결정될 수 있다(S32). 본 발명에 따른 장치에 의한 자극은 자극의 초점이 일정 영역에 걸쳐 주기적으로 이동되는 면적 자극의 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라 면적 자극 부위가 결정되어야 한다(S32). 자극이 되어야 할 부위의 결정은 이 분야에서 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있고 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 면적 자극 부위가 결정되면(S32) 자극 초점이 결정될 수 있다(S33). 자극 초점의 결정은 초점이 이동되는 영역, 초점이 이동되는 시간, 초점에서 자기장의 세기 및 자극에서 초점이 형성되는 깊이를 결정하는 것을 말한다. 도 1 또는 도 2에 도시된 실시 예와 같은 경두개 자극 장치에 의하여 자극 부위에 시간에 따라 이동되는 자극 초점이 형성될 수 있다. 자극 초점은 적어도 자극 부위의 내부에 형성될 수 있고 초점에서 자기장의 세기에 따라 이동 시간이 결정될 수 있다. 자극 초점 결정(S33)은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The transcranial magnetic stimulation device according to the present invention can be used, for example, for various forms of treatment requiring depression, treatment of the neurotic system or stimulation of the cerebral region. For the procedure by the transcranial magnetic stimulation device, the transcranial stimulation device may be connected to a power source together with other medical devices (S31). The stimulation site of the cerebrum can be determined for the procedure (S32). The stimulus by the device according to the invention may be in the form of an area stimulus in which the focal point of the stimulus is periodically shifted over a certain area. Accordingly, the area stimulation site should be determined (S32). Determination of the site to be stimulated can be made according to methods known in the art and the present invention is not limited thereto. When the area stimulation site is determined (S32), the stimulus focus may be determined (S33). Determination of stimulus focus refers to determining the area in which the focus is shifted, the time at which the focus is shifted, the strength of the magnetic field at the focus, and the depth at which the focus is formed at the stimulus. A stimulus focal point that is moved over time may be formed in the stimulation site by the transcranial stimulation device as shown in FIG. 1 or FIG. 2. The stimulus focus may be formed at least inside the stimulation site and the travel time may be determined according to the strength of the magnetic field at the focus. Stimulus focus determination (S33) can be made in a variety of ways and the invention is not limited to the presented embodiments.

자극 영역에서 자극 초점이 결정되면(S33) 시변 자기장이 인가될 수 있다(S33). 시변 자기장은 각각의 자기 코일 유닛의 양단에 걸리는 전압 또는 전류 제어를 통하여 발생될 수 있다. 시변 자기장의 인가(S34)에 의하여 면적 자극 부위에서 초점이 변화될 수 있다. 초점 변화가 미리 설정된 값에 따른 것인지 여부가 결정될 수 있다(S35). 만약 미리 설정된 값의 범위를 벗어난다면(NO) 시변 자기장이 다시 조절될 수 있다(S36). 이에 비하여 미리 설정된 값의 범위 내에 있다면(YES) 반복적으로 시변 자기장이 인가될 수 있다(S34). When the stimulus focus is determined in the stimulus region (S33), a time-varying magnetic field may be applied (S33). The time varying magnetic field can be generated through voltage or current control across each magnetic coil unit. The focus may be changed at the area stimulus site by application of the time-varying magnetic field (S34). It may be determined whether the focus change is based on a preset value (S35). If out of the range of the preset value (NO), the time-varying magnetic field may be adjusted again (S36). On the other hand, if it is within a range of a preset value (YES), the time-varying magnetic field may be repeatedly applied (S34).

미리 설정된 값의 매개변수는 예를 들어 시간, 자극 크기 또는 초점 위치와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. The parameter of the preset value may be, for example, but not limited to, time, stimulus size or focus position.

도 3b에 도시된 것처럼, 제어 장치(12)에 의하여 자기 코일 유닛(11a, 11b)로부터 시변 자기장에 형성되면 대뇌(H)의 일정 부위에 해당하는 자극 영역(S)에 자극 초점(P1, P2, P3, P4, P5)이 형성될 수 있다. 초점(P1, P2, P3, P4, P5)은 특정 시각에 하나만이 형성되고 시간의 변화에 따라 자극 영역(S)에서 이동될 수 있다. 초점(P1, P2, P3, P4, P5)의 깊이는 자기장(B)의 세기에 의하여 조절될 수 있고 자극 정도는 미세 전류 측정 장치(도시되지 않음)에 의하여 결정될 수 있다. 자극 영역(S)에서 자극은 반복적으로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 3B, when formed in the time-varying magnetic field from the magnetic coil units 11a and 11b by the control device 12, the stimulus focus P1 and P2 are applied to the stimulus region S corresponding to a predetermined portion of the cerebral H. , P3, P4, P5) may be formed. Only one focal point P1, P2, P3, P4, P5 is formed at a specific time and may be moved in the stimulus region S according to the change of time. Depth of the focus (P1, P2, P3, P4, P5) can be adjusted by the intensity of the magnetic field (B) and the degree of stimulation can be determined by a microcurrent measuring device (not shown). In the stimulus region S, stimulation may be repeated.

자기 코일 유닛(11a, 11b)에서 발생되는 시변 자기장의 제어를 위한 제어 장치(12)는 다양한 기능 또는 구조로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The control device 12 for controlling the time-varying magnetic field generated in the magnetic coil units 11a and 11b may be configured with various functions or structures, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 원하는 부위에 초점이 형성될 수 있도록 하는 것에 의하여 자극 부위의 조정이 용이하다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 경두개 자기 자극 장치는 일정 면적 내에서 자극 초점이 주기적으로 이동되도록 하는 것에 의하여 국소적으로 자극되는 것에 따른 문제점이 해결될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 자기 자극 방법은 자극이 되어야 할 부위가 되는 일정 면적의 선택이 용이하면서 자극 크기의 조절이 용이하다는 이점을 가진다. The transcranial magnetic stimulation device according to the present invention has the advantage of easy adjustment of the stimulation site by allowing the focal point to be formed at the desired site. In addition, the transcranial magnetic stimulation device according to the present invention has the advantage that the problem caused by the local stimulation can be solved by allowing the stimulus focus to be periodically moved within a certain area. In addition, the magnetic stimulation method according to the present invention has an advantage in that it is easy to select a predetermined area to be a site to be stimulated and to easily control the stimulus size.

위에서 본 발명의 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.Although described in detail above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to make various modifications and modifications to the invention without departing from the spirit of the present invention with reference to the embodiments presented. . The invention is not limited by these variations and modifications, but is only limited by the scope of the appended claims.

11a, 11b, 11c, 11d, 11e: 자기 코일 유닛
111, 112, 113, 114: 유도 코일
12: 제어 장치
B1, B2: 유도 자기장
S: 자극 영역 P: 분산 영역
P1, P2, P3, P4, P5: 자극 초점 11a, 11b, 11c, 11d, 11e: magnetic coil unit
111, 112, 113, 114: induction coil
12: Control device
B1, B2: Induction magnetic field
S: stimulus region P: dispersion region
P1, P2, P3, P4, P5: Stimulus Focus

Claims (4)

시간에 따라 유도 자기장의 세기가 변화될 수 있고 적어도 일부 영역에서 자기장의 세기가 서로 겹쳐질 수 있도록 배치된 적어도 2개의 자기 코일 유닛(11a, 11b); 및
자기 코일 유닛(11a, 11b)의 전압을 주기적으로 조절하기 위한 제어 장치를 포함하고,
상기 적어도 2개의 자기 코일 유닛(11a, 11b)은 자기장 세기의 변화에 의하여 정해진 면적 내에서 일정 주기로 자극 초점이 이동이 되어 일정 면적에 걸쳐 자극이 가능하도록 공간적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 경두개 자기 자극 장치. At least two magnetic coil units 11a and 11b arranged so that the intensity of the induced magnetic field may change with time and the strengths of the magnetic fields overlap at least in some regions; And
A control device for periodically regulating the voltage of the magnetic coil units 11a and 11b,
The at least two magnetic coil units 11a and 11b are spatially arranged so that the magnetic poles are moved in a predetermined period within a predetermined area by a change in the magnetic field strength so that the magnetic poles can be stimulated over a predetermined area. Stimulation device. 청구항 1에 있어서. 각각의 자기 코일 유닛(11a, 11b)은 각각의 자기장 세기의 조절이 가능한 적어도 2개의 유도 코일(111, 112, 113, 114)로 이루어진 것을 특징으로 경두개 자기 자극 장치. The method according to claim 1. Each magnetic coil unit (11a, 11b) comprises at least two induction coils (111, 112, 113, 114) capable of adjusting the respective magnetic field strengths. 삭제delete 삭제delete
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