KR101406025B1 - 지능형 전자침 시스템 - Google Patents

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홍유식
이상석
박은철
김성호
서권구
김홍균
홍선학
송미희
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상지대학교산학협력단
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Abstract

실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템에 관한 것으로, 실시간으로 생체신호를 감지하는 센서부, 상기 생체신호를 분석하여 사용자의 건강상태 및 질병을 진단하고, 상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구를 결정하여 치료명령을 출력하는 중앙처리부, 상기 사용자의 손에 있는 인체 각 부위의 반사구와 대응되는 곳에 위치하는 복수 개의 전자침 시술촉을 포함하는 전자침 시술부 및 상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 및 상기 생체신호를 영상 데이터로 표시하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 전자침 시술부는 상기 치료명령을 수신하여 상기 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구에 접촉하는 전자침 시술촉으로 전기자극을 동시적으로 인가하는 구성을 마련하여 치료효과를 높일 수 있으며, 사용자의 건강상태와 신체조건에 맞추어 자극의 세기 및 시간을 제어할 수 있는 효과가 얻어진다.

Description

지능형 전자침 시스템{INTELLIGENT ELECTRONIC ACUPUNCTURE SYSTEM}
본 발명은 전자침 시스템에 관한 것으로, 특히 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 동양의학에서는 인체에 있는 경혈점에 적당한 자극을 주어 질병을 치료하였으며, 특히 침(acupuncture)을 이용하여 질병의 증세에 따라 필요한 경혈점에 자극을 주어 치료하였다.
이와 관련하여, 전자침(electronic acupuncture)은 본인에게 또는 타인에게 전기적인 힘으로 경혈점을 자극하여 인체의 기혈 순환 및 근육과 피부 등에 도움을 주고 생체 리듬을 바로 잡아주는 저주파 기구를 말한다. 즉, 전자침은 번개의 원리를 이용한 저주파 광선구라 할 수 있는데, 순간적인 전류를 발산하여 인체의 각 세포에 음이온과 산소를 공급하며, 혈관과 신경계에 영향을 주어 인체의 신진 대사를 활성화시킨다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 인체의 특정부위를 탐색하여 전기적으로 치료하는 전자침으로서, 경혈점을 탐색하고, 사용자는 경혈점이 탐색되면 버튼을 눌러 치료를 시작하게 되며, 사용자에게 경혈점이 탐색된 것을 발광다이오드와 소리로서 인지시켜 주는 전자침이 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 2에는 경혈점을 탐색하여 자동으로 치료하는 저주파 전자침으로서, 사용자에게 피부 임피던스의 상대적인 값을 표시해줌으로서 경혈점을 정확하게 치료할 수 있도록 하는 경혈점을 탐색하여 자동으로 치료하는 저주파 전자침이 개시되어 있다.
대한민국 실용신안공고 제1991-002387호(1991년 1월 22일 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0439494호(2003년 02월 25일 공개)
그러나, 특허문헌 1 내지 특허문헌 2를 포함하는 종래기술에 따른 전자침은 사용자가 경혈점을 오직 한 개만 자극할 수 있으므로, 특정 질병에 따른 복수 개의 경혈점을 동시에 자극할 필요가 있는 경우에는 문제점이 있었다.
또한, 특허문헌 1 내지 특허문헌 2를 포함하는 종래기술에 따른 전자침은 단순히 경혈점을 자극하는 시스템으로서, 사용자가 주관적 판단에 근거하여 자극 시간 및 강도를 스스로 결정해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시간 생체신호 정보를 이용하여 사용자의 건강상태에 따라 복수 개의 경혈점을 동시에 자극하며, 사용자의 조건에 적합하게 자침시간 및 강도를 조정할 수 있는 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템은 실시간으로 생체신호를 감지하는 센서부; 상기 생체신호를 분석하여 사용자의 건강상태 및 질병을 진단하고, 상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구를 결정하여 치료명령을 출력하는 중앙처리부; 상기 사용자의 손에 있는 인체 각 부위의 반사구와 대응되는 위치에 접촉하는 복수 개의 전자침 시술촉을 포함하는 전자침 시술부; 및 상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 및 상기 생체신호를 영상 데이터로 표시하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 전자침 시술부는 상기 치료명령을 수신하여 상기 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구에 대해 전자침 시술촉으로 전기자극을 동시에 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기자극은 상기 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 의심되는 증상 및 심신의 피로도 중 적어도 하나에 기초하여 크기 및 자극시간이 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 중앙처리부는 상기 사용자의 건강 상태별 신체정보와 상기 센서부에 의해 측정된 생체신호를 입력값으로 퍼지 학습 알고리즘을 이용하여 상기 사용자의 건강 상태를 진단하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템에 의하면, 사용자의 특정 질병에 따른 복수 개의 경혈점을 동시적으로 자극하여 치료효과를 높일 수 있으며, 사용자의 건강상태와 신체조건에 맞추어 자극의 세기 및 시간을 제어할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템의 개략 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 지능형 전자침 시스템의 전자침 시술부를 이용한 치료화면을 나타내는 사진.
도 3은 도 1에 도시된 일부 센서, 중앙처리부 및 전자침 시술부의 상세 구성도.
도 4는 도 1에 도시된 전자침 시술부에 포함된 부스트-업 변환기 및 채널 선택기의 세부 회로도.
도 5는 퍼지 알고리즘을 이용하여 중앙처리부에서 건강상태 진단이 이루어지는 과정의 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지능형 전자침 시스템의 전자침 시술부를 이용한 치료화면을 나타내는 사진이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템은 센서부(10), 중앙처리부(20), 전자침 시술부(30) 및 디스플레이부(40)를 포함한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템은 사용자의 신체의 생체신호를 실시간으로 감지하고, 감지된 생체신호의 분석을 통해 사용자의 건강상태 및 질병을 진단하여 치료명령을 전송하면, 사용자의 질병에 대응하는 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 또는 경혈점에 직결된 전자침 시술촉(31)에 전기자극을 동시적으로 인가한다.
예를 들어, 사용자가 두통을 앓고 있는 경우, 일반적으로 두통과 관련된 손의 반사구 또는 경혈점이 10개이며, 이를 모두 자극할 때 높은 치료효과를 볼 수 있다. 그러나 종래의 전자침은 단순히 손의 경혈점을 탐색한 후, 탐색된 경혈점을 시차적 간격을 두고 한 개씩 자극해야 하는 불편함이 있었다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템은 이러한 불편함을 인식하여, 실시간 생체신호 정보를 통해 사용자의 건강상태 및 질병을 진단하여, 관련된 복수 개의 반사구 또는 경혈점(예컨대, 두통의 경우에는 10개의 반사구 또는 경혈점)을 동시에 전기자극함으로써 사용자의 불편함을 해소하고 치료효과를 높일 수 있다.
센서부(10)는 사용자 신체의 생체신호를 실시간으로 감지한다. 일예로서, 센서부(10)는 심전도를 측정하는 심전도 측정센서, 맥박을 측정하는 맥진 측정센서, 혈액의 산소포화도를 측정하는 산소포화도 측정센서, 손바닥 피부의 전도도를 측정하는 피부 전도도 측정센서 및 신체 온도를 측정하는 온도센서 중 적어도 하나의 센서를 포함한다.
심전도 측정센서는 심장의 활동으로 생긴 작은 전위 변화를 신체 표면의 적당한 부위에서 일정한 방법으로 유도하여 증폭 및 기록하는 장치이고, 맥진 측정센서는 사용자의 손목에 착용하여 손목의 맥박을 측정하는 장치이며, 산소포화도 측정 센서는 피부의 산소 포화도를 측정하는 장치로서 피부 및 신체 조직에 이상이 있는 경우 산소 공급량이 줄어들어 산소 포화도가 낮아지는 점을 이용한 장치이다. 또한, 피부 전도도 측정센서는 환자의 환부 근처의 피부 전도도를 측정함으로써 정확한 환부를 결정할 수 있도록 하는 장치로서, 후술하는 전자침 시술촉(31)과 마찬가지로 사용자의 손에 있는 인체 각 부위의 반사구 또는 경혈점에 해당하는 부위에 대응되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
그러나, 이 같은 측정센서는 단순한 예시일 뿐, 센서부에는 당업자가 용이하게 생각해 낼 수 있는 임의의 생체신호를 감지하는 모든 종류의 센서가 포함될 수 있음은 자명하다.
중앙처리부(20)는 센서부(10)에서 측정된 생체신호를 분석하여, 사용자의 건강 상태 및 질병 유무를 진단하고, 사용자가 특정 질병이 있다고 판단한 경우 적절한 치료를 위해 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 또는 경혈점을 결정하여 전자침 시술부(30)에 치료명령을 하달한다.
중앙처리부(20)는 외부와 무선 통신을 할 수 있는 통신 모듈(예컨대, 송/수신기)을 포함할 수 있으며, 이는 진단 결과를 원격 모니터링하거나 원격 침술 제어 등의 기능을 제공하는데 사용될 수 있다.
또한, 중앙처리부(20)는 일예로서, 센서부(10)에서 측정된 생체신호 정보와 사용자의 건강 상태별 신체 정보를 입력값으로 퍼지 알고리즘을 구동하여 정확한 사용자의 건강상태를 분류하고 사용자의 건강 상태 및 질병 유무를 진단하게 되는데, 이는 도 5를 참고하여 후술하기로 한다.
전자침 시술부(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 손에 있는 인체 각 부위의 반사구 또는 경혈점과 대응되는 곳에 위치하는 복수 개의 전자침 시술촉(31)을 포함한다. 그리고 전자침 시술부(30)는 중앙처리부(20)로부터 전달된 치료명령을 수신하여 사용자의 질병에 대응하는 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 또는 경혈점에 전기자극을 동시적으로 인가한다. 일예로서, 전기자극의 신호 크기는 5V 내지 30V의 전압으로 0.1㎳ 내지 10㎳ 주기로 간헐적으로 인가된다.
바람직하게는, 전기자극은 환자의 나이, 성별 및 몸무게 등을 반영하여 자극의 크기 및 주기의 가중치가 결정될 수 있다. 또한, 환자의 의심되는 증상의 종류 및 심신의 피로도에 따라 치료 포인트가 달라지는데 기본적인 치료의 방향은 전통적인 한방의 수지침의 기본 치료 방침에 따른다.
전자침 시술촉(31)은 사용자의 손 피부에 접촉되어 전기자극을 가하기 위한 것으로서, 전자침 시술촉(31)의 선단을 뾰족하게 하지 않고 약간 뭉툭하게 하여 한방의 침술 요법과 달리 침이 피부를 침투하지 않아 사용자에게 바늘이 피부를 침투하는 공포와 감염 등의 염려가 없도록 하는 것이 바람직하다.
디스플레이부(40)는 사용자의 생체신호 및 질병을 치료하기 위해 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 또는 경혈점을 영상 데이터로 표시한다.
바람직하게는, 디스플레이부(40)에는 사용자의 생체신호가 실시간으로 표시되며, 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 또는 경혈점이 사용자의 실제 손 형상 위에 복수 개의 점 형태로 표현된다. 이 같은 구성을 통해, 사용자 또는 의사는 사용자의 건강상태를 실시간으로 확인할 수 있으며, 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구를 정확하게 인지할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 일부 센서, 중앙처리부 및 전자침 시술부의 상세 구성도를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 심전도를 측정하는 심전도 측정센서(11)는 일예로서 TI(Taxis Instrument)사의 지그비 통신을 지원하는 CC2430를 사용하였으며, 24Bit의 시그마델타 방식의 고정밀도 A/D(Analog to Digital Converter)를 사용하였다. 신호의 생성은 인체 신호를 기준으로 +신호 채널과 채널의 신호를 차동으로 증폭하여 노치필터를 통해서 원하는 신호만 선택한다. 이렇게 만들어진 신호는 PGA(Programmable Gain Amplifier)를 통해서 원하는 신호의 크기로 증폭된 후 A/D를 통과하여 디지털 코드변환을 거쳐 지그비 통신을 통해서 중앙처리부(20)로 전달된다.
또한, 혈액의 산소포화도를 측정하는 산소포화도 측정센서(13)는 일예로서 심전도 측정센서(11)와 마찬가지로 TI사의 CC2430 지그비 프로세서를 사용하였으며, LED 세기를 측정하는 12Bit급의 A/D변환기와 LED의 빛 세기를 조절하는 D/A(Digital to Analog Converter)를 사용하였다. 산소포화도를 측정하는 본 센서는 2가지 타입의 LED가 사용되는데 RED 칼라 가시광선 LED와 IR 적외선 LED를 사용하였다. 2 종류의 LED에서 만들어진 신호의 차등된 계산을 통해서 오차를 보정하고 정확한 데이터를 생성한다. 이렇게 만들어진 신호는 지그비 통신을 통해서 중앙처리부(20)로 전달된다.
또한, 맥박 측정을 위한 맥진 측정센서(15)는 일예로서 TI사의 CC2430 지그비 통신을 지원하는 프로세서를 사용하였으며, 신호 변환을 위한 24Bit의 시그마델타 방식의 고정밀도 A/D, 신호증폭을 위한 PGA 디지털 앰프, 센싱의 접촉강화를 위한 소형 펌프 및 혈액의 강도 측정을 위한 피에조 센서가 내부의 노즐을 통해서 혈액의 압력을 측정하고 있다. 측정된 맥진 데이터는 다른 측정센서와 마찬가지로 지그비 통신을 통해서 중앙처리부(20)로 전달하고 있다. 이상의 모든 측정센서는 일예로서 3.7V / 500mA 리듐폴리머 배터리로 동작을 하고 있다.
중앙처리부(20)는 일예로서 ST마이크론의 Cortex-A8인 S5PV2120 프로세서를 사용하였으며, 512MB의 보조메모리와 256MB의 Flash 메모리를 가지고 있다. 또한, 외부와의 통신을 위한 10M BPS를 지원하는 이더넷을 가지고 있으며, 무선 WiFi를 지원하고 블루투스(Bluetooth) 2.0, 호스트 USB 2.0 및 지그비(Zigbee) 통신을 각각 지원한다.
전자침 시술부(30)는 일예로서 마이크로칩스사의 PIC18F85 프로세서를 사용하였으며, 신호의 전도도 측정을 위한 16Bit급의 A/D변환기와 PGA앰프를 사용하였다. 또한, 중앙처리부(20)로부터 전달된 치료명령을 전기적 세기로 변환시키기 위해서 TR어레이 파트와 전압 상승을 위한 MOS FET이 있으며 중앙처리부(20)와의 통신은 비동기 통신인 RS232C를 통해서 명령이 전달되도록 되어있다.
도 4는 도 1에 도시된 전자침 시술부에 포함된 부스트-업 변환기 및 채널 선택기의 세부 회로도이다. 전자침 시술부(30)는 전압상승을 위한 부스트-업(Boost-Up) 변환기(33) 및 채널 체인지를 위한 채널 선택기(35)를 포함한다.
도 4를 참고하면, 인덕턴스(L2)를 통한 전류는 I = (VDD_5V / 6.8uHL) * T와 같이 표현될 수 있다. 즉, 인덕턴스(L2)를 통한 전류는 BOOSTER_EN 신호의 샘플링 타임(T)의 온(On)에 따라 선형적으로 증가하다가, 전류의 Ipeak 값(셋팅 주파수에 의한 인에이블(Enable) 값)에 이르러서 오프(Off)가 되면서 커퍼시터(C22)에 플러스 전하가 충전이 된다. 이때 충전된 전하에 의한 전력은 V2 out /Rload로서 부하에 증폭된 전압으로 전달된다. 이러한 회로 동작은 커패시터(C22)의 전압이 하한(Low limit) 전압이 될 때, 다시 BOOSTER_EN 신호가 온(On) 되면서 같은 동작을 반복하게 된다.
이상의 증폭 전압은 두 개의 저항(R68 및 R71)의 분배 전압에 의해 턴-온된 트랜지스터(Q9)에 의해서 포트 드라이브 트랜지스터(Q6)가 턴-온이 되면서 대응되는 포트 1(OUT_POINT1)의 드라이브 출력전압이 공급되어 채널 1이 동작을 하게 된다. 마찬가지로, 포트 2(OUT_POINT2)는 트랜지스터(Q10)에 의해서 인에이블되고, 트랜지스터(Q7)에 의해서 포트 2가 온이 되면서 2번째 채널이 동작을 하게 된다.
이와 같이 채널 1 내지 채널 48번에 해당되는 곳에 전기적인 신호를 가하게 되며, 각 채널에 대응되는 시술촉(31)에 전기적인 자극이 인가된다. 이때, 가해지는 전압의 세기와 주기는 FET(Q5)의 Gate에 입력되는 BOOSTER_EN의 샘플링 타임(T)에 의해서 결정될 수 있다.
도 5는 퍼지 알고리즘을 이용하여 중앙처리부에서 건강상태 진단이 이루어지는 과정의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 사용자의 건강 상태별 심전도 정보, 맥박 정보, 피부 전도도, 산호 포화도 등의 생체 신호 정보들이 인덱싱 벡터에 포함되어 퍼지 알고리즘 선행 학습이 이루어진다(S10).
학습이 완료된 후, 중앙처리부(20)는 사용자의 건강 상태별 생체 신호 정보를 호출하여 각 패턴에 맞는 자료를 생성한다(S20).
이후, 심전도 측정센서, 피부 전도도 측정센서, 맥진 측정센서, 산소포화도 측정센서 및 온도 센서 중 적어도 하나의 센서를 통해 생체신호 정보가 검출된다(S30).
중앙처리부(30)는 호출된 신체 정보와 검출된 생체 신호 정보를 입력값으로 퍼지 알고리즘을 실행하고(S40), 실행 결과로서 환자의 상태를 분류하게 된다(S60). 즉, 상기 디텍션 과정을 거친 데이터는 인덱싱 벡터를 통해 패턴화된 정보로 변환된 후 퍼지 알고리즘을 통해 "정상", "폐 이상" "간장 이상" "신장 이상" 등의 환자의 건강상태를 분류하게 되며, 중앙처리부(30)는 분류된 건강상태에 따라 전자침 시술을 결정하게 된다.
보다 상술하면, 센서에서 입력받은 데이터는 데이터 인덱싱 처리 알고리즘을 이용하여 혈압의 세기는 1차 미분, 2차 미분을 통해 판단이 용이한 형태로 변환되고 전도도를 측정하는 전극에서는 각각 전달된 신호를 필터링하여 퍼지로직에서 요구되는 입력 데이터를 만들게 된다. 이렇게 생성된 데이터는 퍼지로직 구동부를 거쳐 상태 분류가 이루어진다. 이러한 상태 분류는 기 조사된 사용자의 체질, 나이, 식습성 및 측정되어 자료화된 데이터의 정보에 의해서 환자가 가지고 있을 수 있는 병환의 심각성 및 혈관의 노후화를 판단할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기조사된 사용자의 기초 데이터, 건강 상태별 생체신호 정보에 기초하여 학습된 내용에 따라 검출된 센서 정보들에 대한 보다 정확한 분석이 가능하며, 분석 결과를 보다 세분화하여 최적의 전자침 시술을 제공하는 것이 가능하다.
즉, 환자의 환부에 따라 전기가 인가될 전자침 시술촉(31)들이 결정되고, 기본 체질과 병환의 심각성 등에 따라 전자침 시술촉(31)에 가해지는 전기 세기, 유지시간, 구동 주파수 등을 가변시켜 환자의 체질 및 상태에 따른 최적의 전자침 시술이 가능하도록 하는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 센서부 20: 중앙처리부
30: 전자침 시술부 40: 디스플레이부

Claims (6)

  1. 실시간 생체신호 정보를 이용한 지능형 전자침 시스템으로서,
    실시간으로 생체신호를 감지하는 센서부;
    상기 생체신호를 분석하여 사용자의 건강상태 및 질병을 진단하고, 상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구를 결정하여 치료명령을 출력하는 중앙처리부;
    상기 사용자의 손에 있는 인체 각 부위의 반사구와 대응되는 곳에 위치한 복수 개의 전자침 시술촉을 포함하는 전자침 시술부; 및
    상기 사용자의 질병에 대응하여 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구 및 상기 생체신호를 영상 데이터로 표시하는 디스플레이부를 포함하며,
    상기 전자침 시술부는 상기 치료명령을 수신하여 상기 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구에 대해 복수의 전자침 시술촉으로 전기자극을 동시에 인가하는 지능형 전자침 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서부는
    심전도를 측정하는 심전도 측정센서, 맥박을 측정하는 맥진 측정센서, 혈액의 산소포화도를 측정하는 산소포화도 측정 센서, 손바닥 피부의 전도도를 측정하는 피부 전도도 측정 센서 및 신체 온도를 측정하는 온도 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하는 지능형 전자침 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기자극은
    상기 사용자의 나이, 성별, 몸무게, 의심되는 증상 및 심신의 피로도 중 적어도 하나에 기초하여 크기 및 자극시간이 결정되는 지능형 전자침 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기자극은
    5V 내지 30V의 크기를 가지며, 0.1㎳ 내지 10㎳의 주기로 발생하는 지능형 전자침 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중앙처리부는 상기 사용자의 건강 상태별 신체정보와 상기 센서부에 의해 측정된 생체신호를 입력값으로 퍼지 학습 알고리즘을 이용하여 상기 사용자의 건강 상태를 진단하는 지능형 전자침 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    상기 사용자의 질병에 대응하는 전기자극을 필요로 하는 복수 개의 반사구를 상기 사용자의 실제 손 형상 위에 복수 개의 점 형태로 표시하는 지능형 전자침 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009285A (ko) * 2014-07-16 2016-01-26 상지대학교산학협력단 모바일 기반의 한방 의료 시스템
CN105816958A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 上海朗宝电子科技有限公司 一种脉冲高压针灸治疗仪
KR101866758B1 (ko) * 2017-12-28 2018-06-15 대한민국 심박센서가 구비된 전자침
KR20230090385A (ko) 2021-12-14 2023-06-22 이석제 인공 췌장 관리 시스템 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100201765B1 (ko) 1997-04-30 1999-06-15 정동명 혈위식별 및 진단/치료장치
KR100239850B1 (ko) 1997-11-10 2000-01-15 김명수 수족의 경락 자극 전자침 장치
KR101125662B1 (ko) 2009-10-28 2012-03-27 하이온넷(주) 전자 침 뜸 치료장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100201765B1 (ko) 1997-04-30 1999-06-15 정동명 혈위식별 및 진단/치료장치
KR100239850B1 (ko) 1997-11-10 2000-01-15 김명수 수족의 경락 자극 전자침 장치
KR101125662B1 (ko) 2009-10-28 2012-03-27 하이온넷(주) 전자 침 뜸 치료장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009285A (ko) * 2014-07-16 2016-01-26 상지대학교산학협력단 모바일 기반의 한방 의료 시스템
KR101683038B1 (ko) * 2014-07-16 2016-12-07 상지대학교산학협력단 모바일 기반의 한방 의료 시스템
CN105816958A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 上海朗宝电子科技有限公司 一种脉冲高压针灸治疗仪
KR101866758B1 (ko) * 2017-12-28 2018-06-15 대한민국 심박센서가 구비된 전자침
KR20230090385A (ko) 2021-12-14 2023-06-22 이석제 인공 췌장 관리 시스템 및 방법

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