KR101349680B1

KR101349680B1 - 인체 부착형 치료 장치

Info

Publication number: KR101349680B1
Application number: KR1020120098762A
Authority: KR
Inventors: 김희영; 양재하; 이봉효; 장호경; 배종한
Original assignee: 대구한의대학교산학협력단
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-01-13

Abstract

본 발명은 인체 부착형 치료 장치에 관한 것으로서, 인체의 손목 부위에 착용되는 스트랩, 상기 스트랩의 내면에 마련되고, 인체의 맥파 신호를 검출하는 센서, 상기 스트랩의 외면에 마련되며, 상기 센서에서 검출된 맥파 신호를 전송받아 인체의 혈압 또는 맥박을 측정하는 제어 유닛 및 상기 스트랩의 내면에 마련되고, 상기 제어 유닛에서 측정된 인체의 혈압 또는 맥박에 이상이 감지되면 인체의 내관혈(內關穴)을 전기 자극하는 자극부를 포함한다.
따라서, 상기 인체 부착형 치료 장치에 의하면 항시 모니터링이 필요한 고혈압 및 부정맥 등의 질환 발생 시 신속하게 대처하여 이와 같은 증상을 경감시킬 수 있다.

Description

인체 부착형 치료 장치{TREATMENT DEVICE WEARABLE TO A BODY}

본 발명은 인체 부착형 치료 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항시 모니터링이 필요한 고혈압 및 부정맥 등의 질환 발생 시 신속하게 대처하여 이와 같은 증상을 경감시킬 수 있는 인체 부착형 치료 장치에 관한 것이다.

혈압이란 혈액이 혈관 벽에 가하는 힘을 말한다. 혈압을 읽을 때에는 수축기 혈압(최고 혈압)과 확장기 혈압(최저 혈압)으로 나누어서 읽는다. 수축기 혈압은 심장이 수축하면서 혈액을 내보낼 때 혈관에 가해지는 압력이고, 확장기 혈압은 심장이 확장(이완)하면서 혈액을 받아들일 때 혈관이 받는 압력이다.

고혈압은 18세 이상의 성인에서 수축기 혈압이 140mmHg 이상이거나 확장기 혈압이 90mmHg이상인 경우를 말한다. 고혈압은 크게 두 가지로 분류할 수 있는데, 원인 질환이 밝혀져 있고 이에 의해 고혈압이 발생하는 경우를 이차성 고혈압이라고 하며, 원인 질환이 발견되지 않는 경우를 본태성(일차성) 고혈압이라고 한다.

전체 고혈압 환자의 약 95%는 본태성 고혈압이다. 본태성 고혈압이 생기는 근본적인 이유는 명확하지 않지만, 심박출량(cardiac output; 심장에서 1분 동안 박출하는 혈액의 양)의 증가나 말초 혈관 저항의 증가에 의한 것으로 생각된다. 고혈압과 관련된 위험 인자에는 고혈압의 가족력, 음주, 흡연, 고령, 운동 부족, 비만, 짜게 먹는 식습관, 스트레스 등의 환경적, 심리적 요인이 있다.

한편, 심장의 혈액 박출 활동은 심장의 수축과 확장(이완)의 반복에 의해서 이루어지는데, 심장의 수축은 저절로 일어나는 것이 아니고 심장근육(심근) 세포에 전기 자극이 가해져야 일어난다. 심장에는 이러한 전기 자극을 만들어내는 자극 생성 조직과 이를 심근 세포에 전달해주는 자극 전도 조직이 있다. 심장의 자극 생성 조직에서 규칙적으로 1분에 60~100회의 전기 자극을 만들고 이 자극이 심근 세포에 정상적으로 전달되면 심장의 수축과 확장이 반복되면서 신체 각 조직으로 필요한 혈액이 충분히 공급된다. 만약 심장에서 전기 자극이 잘 만들어지지 못하거나 자극의 전달이 제대로 이루어지지 않으면 규칙적인 수축이 계속되지 못하여 심장 박동이 비정상적으로 빨라지거나 늦어지거나 혹은 불규칙해지는데, 이를 부정맥이라고 한다.

이러한 고혈압 및 부정맥 증상은 항시 모니터링이 필요한 위험하고도 흔한 대표적 질환으로서, 세계적으로 고혈압 또는 부정맥 환자는 폭발적으로 증가하고 있으며, 2015년에는 약 15억명(32% 내지 34%)까지 고혈압 또는 부정맥 환자군으로 분류될 것으로 예상된다. 이와 같은 고혈압 또는 부정맥 환자들은 약을 평생 복용해야 하며, 순간적인 혈압 상승이나 약에 의해 조절이 되지 않는 경우가 다수 발생하므로 항시 모니터링이 필요하다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 내관혈(內關穴, P)은 손목의 안쪽 주름에서 2촌 아래 부위로 대략 손목의 정중앙을 타고 아래로 약 5cm ~ 6cm 정도에 위치하는 혈위로서, 심혈관 계통과 신경계, 소화 계통 등의 치료를 위한 혈자리 중 하나로 특히, 혈압 조절에 대단히 효과적인 혈위이다.

따라서, 앞서 살펴 본 고혈압 또는 부정맥 환자에 대하여 그 증상을 항시 모니터링 할 수 있음과 동시에 증상 발생 시 내관혈(P)을 전기 자극함으로써 혈압 또는 부정맥을 조절하는 치료 장치를 개발할 필요성이 제기된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 항시 모니터링이 필요한 고혈압 및 부정맥 등의 질환 발생 시 내관혈을 신속히 전기 자극함으로써 이와 같은 증상을 경감시킬 수 있는 인체 부착형 치료 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인체 부착형 치료 장치는, 인체의 손목 부위에 착용되는 스트랩; 상기 스트랩의 내면에 마련되고, 인체의 맥파 신호를 검출하는 센서; 상기 스트랩의 외면에 마련되며, 상기 센서에서 검출된 맥파 신호를 전송받아 인체의 혈압 또는 맥박을 측정하는 제어 유닛; 및 상기 스트랩의 내면에 마련되고, 상기 제어 유닛에서 측정된 인체의 혈압 또는 맥박에 이상이 감지되면 인체의 내관혈(內關穴)을 전기 자극하는 자극부; 를 포함하는 인체 부착형 치료 장치.

또한, 상기 자극부는, 인체의 내관혈에 대응되는 위치에 배치되는 제1전극과, 상기 제1전극으로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 제2전극을 포함한다.

또한, 상기 자극부는, 상기 제1전극 및 상기 제2전극이 고정되고, 인체의 손목 부위에 상기 제1전극 및 상기 제2전극을 압착시키는 패드 부재를 더 포함한다.

또한, 상기 제어 유닛은, 상기 센서에서 검출된 맥파 신호로부터 측정된 인체의 혈압 또는 맥박을 현출시키는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부 및 상기 자극부의 작동을 제어하는 버튼부를 포함한다.

또한, 상기 버튼부는, 상기 제어 유닛의 온/오프를 제어하는 전원 스위치와, 상기 자극부의 온/오프를 제어하는 치료 스위치와, 상기 자극부의 전기 자극의 강도를 조절하는 강도 조절 다이얼과, 상기 자극부의 주파수를 조절하는 주파수 조절 다이얼을 포함한다.

본 발명에 따르면, 고혈압 또는 부정맥 환자에 대하여 그 증상을 항시 모니터링 할 수 있음과 동시에 증상 발생 시 내관혈을 전기 자극함으로써 혈압 또는 부정맥을 조절하므로, 고혈압 및 부정맥 등의 질환 발생 시 신속하게 대처하여 이와 같은 증상을 경감시키는 장점이 있다.

도 1은 인체의 내관혈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치의 내면을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치가 손목 부위에 착용된 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치의 내면을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치가 손목 부위에 착용된 상태를 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 인체 부착형 치료 장치의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.

상기 인체 부착형 치료 장치는 고혈압 또는 부정맥 환자에 대하여 그 증상을 항시 모니터링 할 수 있음과 동시에 증상 발생 시 내관혈을 전기 자극함으로써 혈압 또는 부정맥을 조절하기 위한 장치로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 스트랩(100), 센서(200), 제어 유닛(300) 및 자극부(400) 등을 포함하여 구성된다.

상기 스트랩(100)은 인체의 손목 부위에 착용됨으로써 내관혈 부위에 상기 인체 부착형 치료 장치가 고정되도록 한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스트랩(100)의 내면 일측에는 벨크로(110)가 마련되는데, 상기 벨크로(110)는 상기 스트랩(100)의 외면에 마련되는 벨크로(미도시)에 부착됨으로써 상기 스트랩(100)을 인체의 손목 부위에 고정시킨다.

한편, 후술할 센서(200) 및 자극부(400)는 상기 스트랩(100)의 내면에 마련되어 인체의 피부 표면에 접촉됨으로써 인체의 맥파 신호를 검출하고, 인체의 내관혈을 전기 자극하여야 하므로, 상기 스트랩(100)은 손목 부위에 고정되었을 때 상기 센서(200) 및 상기 자극부(400)를 일정한 힘으로 압박할 수 있는 신축성이 뛰어난 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 센서(200)는 상기 스트랩(100)의 내면에 마련되어 인체의 맥파 신호를 검출한다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 센서(200)는 상기 스트랩(100)이 인체의 손목 부위에 고정되는 경우 인체의 동맥 부위에 배치되도록 상기 스트랩(100)의 내면에 마련된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 측정 방법으로서 카프압의 변동(압맥파)를 감지하여 혈압을 결정하는 오실로매트릭(oscillometric)법이 사용될 수 있으나, 이는 휴대용 및 연속적인 혈압 측정에 불편하므로 혈류음을 이용한 전자 측정 방법 또는 인체의 정전 용량 변화를 이용한 측정 방법 등이 본 발명에 적용되는 것이 바람직하며, 이와 같은 혈압 측정 방법은 이미 상용화된 기술들이므로 그 구성 및 작용 효과에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제어 유닛(300)은 상기 스트랩(100)의 외면에 마련되어 상기 센서(200)에서 검출된 맥파 신호를 전송받아 인체의 혈압 또는 맥박을 측정한다. 즉, 상기 제어 유닛(300)에는 연산부(미도시)가 마련되는데 이러한 연산부에서 맥파 신호에 따른 인체의 혈압 또는 맥박을 측정하게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제어 유닛(300)은 디스플레이부(310) 및 버튼부(320) 등을 포함하여 구성되며, 상기 디스플레이부(310)는 상기 센서(200)에서 검출된 맥파 신호로부터 측정된 인체의 혈압 또는 맥박을 사용자에게 현출시킨다.

즉, 상기 디스플레이부(310)는 통상 액정 표시 장치로 구성되고, 심박수(310a), 혈압(310b) 및 치료 시간(310c) 등을 나타내는 부분으로 나뉜다. 따라서, 사용자는 상기 디스플레이부(310)를 통하여 자신의 심박수 및 혈압을 항시 모니터링 함으로써 고혈압이나 부정맥의 증상 발생시 신속한 대처가 가능해진다.

상기 버튼부(320)는 상기 디스플레이부(310) 및 상기 자극부(400)의 작동을 제어하는 것으로서, 상기 제어 유닛(300)의 온/오프를 제어하는 전원 스위치(322), 상기 자극부(400)의 온/오프를 제어하는 치료 스위치(324), 상기 자극부(400)의 전기 자극의 강도를 조절하는 강도 조절 다이얼(326) 및 상기 자극부(400)의 주파수를 조절하는 주파수 조절 다이얼(328) 등을 포함하여 구성된다.

즉, 고혈압 또는 부정맥의 증상을 앓고 있는 사용자가 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 부착형 치료 장치를 손목 부위에 착용하고 상기 전원 스위치(322)를 온(ON) 시키면, 전원등(332)이 점등되면서 상기 제어 유닛(300)이 작동하게 된다.

이어 실시간으로 사용자의 혈압 또는 심박수를 모니터링 하는 도중에 고혈압 또는 부정맥과 같은 증상이 발생하게 되면 경고등(334)이 점등되면서 이를 사용자에게 알리게 된다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 수축기 혈압이 140mmHg 이상이거나 확장기 혈압이 90mmHg이상인 경우, 맥박수가 분당 100회 이상인 경우 및 부정맥 탐지 시에 경고등(334)이 점등되는 것이 바람직하다.

이와 같은 고혈압 또는 부정맥 증상을 인지한 사용자는 상기 치료 스위치(324)를 가압하게 되면 후술할 자극부(400)가 내관혈을 전기 자극함으로써 고혈압 또는 부정맥의 증상이 완화된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 상기 치료 스위치(324)를 가압하는 경우 상기 자극부(400)는 내관혈을 약 5분 동안 전기 자극한 후 종료되며, 치료 시간은 별도의 설정 버튼(미도시)를 통하여 다양하게 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 사용자는 상기 강도 조절 다이얼(326) 또는 상기 주파수 조절 다이얼(328)을 조작함으로써 상기 자극부(400)의 전기 자극의 강도 및 전기 자극의 주파수 즉, 전기 자극의 주기를 조절하여 자신에게 알맞은 전기 자극을 내관혈에 가할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 주파수 조절 다이얼(328)은 2Hz, 10Hz 또는 100Hz를 사용자가 임의로 각각 선택할 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.

상기 자극부(400)는 상술한 바와 같이 상기 제어 유닛(300)에서 측정된 인체의 혈압 또는 맥박에 이상이 감지되는 경우 인체의 내관혈을 전기 자극하도록 상기 스트랩(100)의 내면에 마련된다.

이러한 자극부(400)는 제1전극(410), 제2전극(420) 및 패드 부재(430) 등을 포함하여 구성되며, 상기 제1전극(410)은 인체의 내관혈에 대응되는 위치에 배치되는 전극으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 음극으로 구성되어 내관혈에 접촉 배치된다. 그리고 상기 제2전극(420)은 상기 제1전극(410)으로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 전극으로서 상기 제1전극(410)과는 반대로 양극으로 구성되며, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제2전극(420)은 상기 제1전극(410)으로부터 약 10mm 정도 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1전극(410) 및 상기 제2전극(420)이 고정되는 상기 패드 부재(430)는 인체의 손목 부위에 상기 제1전극(410) 및 상기 제2전극(420)을 압착하여 접촉시키도록 소정의 두께를 갖는 신축성이 뛰어난 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

결론적으로, 고혈압 또는 부정맥 등의 질환을 앓고 있는 환자는 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 인체 부착형 치료 장치를 손목 부위에 착용하여 24시간 모니터링함으로써, 고혈압 또는 부정맥 증상 발생시 내관혈을 전기 자극시킴으로써 이러한 증상을 신속히 경감시킬 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100: 스트랩 110: 벨크로
200: 센서 300: 제어 유닛
310: 디스플레이부 320: 버튼부
400: 자극부 410: 제1전극
420: 제2전극 430: 패드 부재

Claims

인체의 손목 부위에 착용되는 스트랩;
상기 스트랩의 내면에 마련되고, 인체의 맥파 신호를 검출하는 센서;
상기 스트랩의 외면에 마련되며, 상기 센서에서 검출된 맥파 신호를 전송받아 인체의 혈압 또는 맥박을 측정하는 제어 유닛; 및
상기 스트랩의 내면에 마련되고, 상기 제어 유닛에서 측정된 인체의 혈압 또는 맥박에 이상이 감지되면 인체의 내관혈(內關穴)을 전기 자극하는 자극부; 를 포함하는 인체 부착형 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 자극부는,
인체의 내관혈에 대응되는 위치에 배치되는 제1전극과,
상기 제1전극으로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 제2전극을 포함하는 인체 부착형 치료 장치.
제2항에 있어서,
상기 자극부는,
상기 제1전극 및 상기 제2전극이 고정되고, 인체의 손목 부위에 상기 제1전극 및 상기 제2전극을 압착시키는 패드 부재를 더 포함하는 인체 부착형 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 센서에서 검출된 맥파 신호로부터 측정된 인체의 혈압 또는 맥박을 현출시키는 디스플레이부와,
상기 디스플레이부 및 상기 자극부의 작동을 제어하는 버튼부를 포함하는 인체 부착형 치료 장치.
제4항에 있어서,
상기 버튼부는,
상기 제어 유닛의 온/오프를 제어하는 전원 스위치와,
상기 자극부의 온/오프를 제어하는 치료 스위치와,
상기 자극부의 전기 자극의 강도를 조절하는 강도 조절 다이얼과,
상기 자극부의 주파수를 조절하는 주파수 조절 다이얼을 포함하는 인체 부착형 치료 장치.