KR101414806B1 - Closed-loop deep brain stimulation system for gait correction of patients - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환자의 걸음을 측정하여 교정하는 폐쇄형 심뇌장극시스템 및 이를 실행하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하고 그에 따른 자극 정도를 조절함으로써 보다 정확한 진단과 교정이 가능하도록 하기 위하여, 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a closed-type cerebral and cerebral stimulation system for measuring and correcting a patient's step, and a method for implementing the same. More specifically, the present invention relates to a closed- In order to be able to do this, we measured the gait of the patient who had symptoms of gait disorder such as Parkinson's disease. If there is an abnormality, the appropriate stimulus is given through Deep Brain Stimulation (DBS) To a system capable of correcting hooks.
Description
본 발명은 환자의 걸음을 측정하여 교정하는 폐쇄형 심뇌장극시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하고 그에 따른 자극 정도를 조절함으로써 보다 정확한 진단과 교정이 가능하도록 하기 위하여, 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a closed-type stimulation system for measuring and correcting a patient's pace, and more specifically, to enable a more accurate diagnosis and correction by detecting a patient's symptoms directly in the living and controlling the degree of stimulation , A patient with a symptom of gait disorder, such as Parkinson's disease, is measured. If there is an abnormality, Deep Brain Stimulation (DBS) device can be used to correct the patient's gait Lt; / RTI >
건강보험심사평가원에 따르면 국내 인구의 노령화로 퇴행성 뇌질환 중 하나인 파킨슨병 환자가 2004년보다 2008년에 두 배 가까이 늘었으며, 4~50대 환자는 대략 40% 정도가 증가하였다고 알려져 있다.According to the Health Insurance Review and Assessment Service, the number of patients with Parkinson's disease, one of the degenerative brain diseases caused by the aging of the Korean population, has doubled in 2008 compared to 2004, and the number of patients aged 4 to 50 has increased by about 40%.
심뇌자극장치(Deep Brain Stimulation, DBS)은 뇌의 특정 부위에 전기 자극을 가해 파킨슨병과 같은 질병의 증상을 완화시켜 주는 이식형 장치로서, 전기 자극이 어떻게 팔 다리의 떨림과 같은 증상을 억제시키는지에 대한 정확한 원리는 아직 규명되지 않았으나 2002년부터 FDA의 승인을 받아 실제로 시술이 이루어지고 있다.Deep Brain Stimulation (DBS) is an implantable device that alleviates symptoms of diseases such as Parkinson's disease by applying electrical stimulation to specific areas of the brain. It is used to determine how electrical stimulation inhibits symptoms such as tremors in the limbs The precise principle for FDA has not yet been clarified, but since 2002, FDA approval has been in effect.
이러한 심뇌자극시스템이 처음 개발된 이후 이를 패쇄형으로(feedback) 구성하여 자극 변수들을 정확히 조절하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되었다. 대표적으로 환자의 뇌에 이식한 전극에서 전기적 또는 화학적 신호를 측정하거나 환자 뇌에 빛을 쏘아준 후 반사되는 빛의 형태를 바탕으로 뇌의 활동을 파악해서 자극 정도를 조절하는 발명 등이 제안되었다.Since the cerebellum stimulation system has been developed for the first time, various methods have been proposed to precisely control the stimulation parameters by feedback. Typically, it is proposed to measure electric or chemical signals in an electrode implanted in a patient's brain or to light the patient's brain, and then to grasp the activity of the brain based on the shape of the reflected light to control the degree of stimulation.
그러나 이러한 방법들은 획득한 신호에 잡음이 많이 섞여 있어서 현재의 기술로는 정확한 환자의 상태를 진단해서 적절한 자극 세기를 결정하는 것이 어렵다는 문제가 있다.However, these methods have a problem in that it is difficult to diagnose the accurate state of the patient and determine the proper intensity of the stimulation by the present technology because a lot of noise is mixed in the obtained signal.
또한 파킨슨병을 앓고 있는 환자는 손발이 떨리고 걸음이 불편해지는 증상이 있는데, 이러한 증상을 완화하기 위해 심뇌자극시스템이 개발되었으나 심뇌자극시스템의 전원이 꺼지거나 전기 자극의 정도를 결정해 주는 변수들이 적절하지 않을 경우 환자의 증상이 다시 나타날 수 있다는 문제가 있으며, 특히 심뇌자극시스템을 이식한 파킨슨병 환자가 외출했을 때 갑자기 이러한 현상이 나타나게 되면 환자의 거동이 불편해지고 자칫하면 교통사고로까지 이어질 수 있게 된다. In addition, patients suffering from Parkinson's disease have symptoms of tremors and uncomfortable feet. In order to alleviate these symptoms, a cerebral and cerebral stimulation system has been developed, but the parameters of the cerebellum stimulation system are turned off or the degree of electrical stimulation is appropriate In addition, there is a problem that the symptoms of the patient may appear again when the patient is not using the device. Especially, when the patient with Parkinson's disease implanted with the cerebellum stimulation system suddenly appears when the patient goes out, the patient's behavior becomes uncomfortable, do.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 환자의 뇌에 이식한 전극에서 전기적 또는 화학적 신호를 측정하는 등의 뇌의 활동을 파악해서 자극 정도를 조절하는 것과는 달리, 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하여 자극 정도를 조절함으로써 보다 정확한 진단과 교정이 가능한 폐쇄형 심뇌자극시스템을 제공한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, And provides a closed cerebral cerebral stimulation system capable of more accurate diagnosis and correction by controlling the degree of stimulation.
또한, 본 발명은 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 시스템을 제공한다. In addition, the present invention measures the gait of a patient who has a symptom of gait disorder such as a patient with Parkinson's disease, and when the gait is abnormal, a proper stimulation is provided through Deep Brain Stimulation (DBS) And the like.
또한, 본 발명은 환자가 휴대하고 있는 스마트폰과 같은 휴대용단말기를 이용하여 폐쇄형 심뇌자극시스템이 실행되도록 함으로써, 휴대가 용이하며 구성이 간단하면서도 데이터의 처리, 전송 및 저장 기능 등을 극대화시킬 수 있는 폐쇄형 심뇌자극시스템을 제공한다. In addition, the present invention enables a closed-type cerebral and cerebral stimulation system to be implemented using a portable terminal such as a smart phone carried by a patient, so that it is easy to carry and has a simple structure and maximizes data processing, transmission and storage functions Lt; RTI ID = 0.0 > cerebellar < / RTI > stimulation system.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음을 측정하여 교정하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템에 있어서, 환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 심뇌자극장치(Deep Brain Stimulation, DBS); 환자의 걸음걸이를 측정하는 측정장치; 및 상기 측정장치로부터 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 경우 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어장치;를 포함한다. The closed cerebellar stimulation system according to an embodiment of the present invention for solving the above technical problems is a closed cerebral cerebral stimulation system for measuring and correcting a step of a patient having a symptom that is abnormal in gait, Deep Brain Stimulation (DBS), which applies a stimulus to the patient's brain to correct the gait of the patient who has been implanted; A measuring device for measuring the gait of the patient; And a controller for determining whether or not a patient has a gait on the basis of the gait of the patient measured by the measuring device, and transmitting stimulus variable information for calibrating the gait of the patient to the cerebellum stimulating device if there is an abnormality. .
바람직하게, 상기 측정장치는 환자의 걸음걸이에 따른 발의 소정위치에서의 압력값을 측정하는 복수개의 압력센서로 이루어지는 센서부와, 상기 센서부에서 측정된 압력값을 상기 제어장치로 전송하는 송신부를 포함하여 이루어질 수 있다. Preferably, the measuring device includes a sensor unit including a plurality of pressure sensors for measuring a pressure value at a predetermined position of the foot in accordance with a patient's walking, and a transmitter for transmitting the pressure value measured by the sensor unit to the control unit .
또한, 상기 제어장치는, 상기 송신부로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부; 상기 수신부에서 수신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어부; 및 상기 자극변수정보가 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태별로 각각 저장되는 데이터베이스부;를 포함하여 이루어지고, 상기 제어부는 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 상기 데이터베이스부에 저장되어 있는 경우에는 상기 데이터베이스부에 저장된 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하며, 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 상기 데이터베이스에 저장되어 있지 않은 경우에는 상기 데이터베이스부에 저장된 상태 중 가장 유사한 상태에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송할 수 있다. The control device may further include: a receiving unit that receives the pressure value transmitted from the transmitting unit; Determining whether the patient is walking based on the plurality of pressure values received by the receiving unit, determining whether the patient is walking on the basis of the determined gait state of the patient, Determining a stimulus variable information for correcting the state if the abnormality is present, and transmitting the determined stimulus variable information to the cerebellum stimulation apparatus; And a database unit in which the stimulus parameter information is stored for each of the gait states of the patient having the abnormality, wherein when the gait state of the patient having the abnormality is stored in the database unit And when the gait state of the patient having the abnormality is not stored in the database, the stimulus variable information stored in the database unit is transmitted to the cerebellum stimulation apparatus, Information can be transmitted to the cerebellum stimulating apparatus.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 수신부로부터 수신된 압력값을 계속하여 수신하여 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 상기 자극변수정보에 의한 환자의 걸음걸이 교정 여부를 판단하며, 판단결과 교정이 이루어진 경우에는 상기 심뇌자극장치의 작동을 정지시키기 위한 신호를 상기 심뇌자극장치로 송신하고, 판단결과 교정이 이루어지지 않은 경우에는 상기 자극변수정보를 기설정된 기준만큼 변경시킨 새로운 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송할 수 있다. Preferably, the control unit continuously receives the pressure value received from the receiving unit to determine a gait state of the patient, and determines whether the patient's gait correction based on the stimulus variable information is corrected based on the patient's gait state And transmits a signal for stopping the operation of the cerebral and cerebral stimulation apparatus to the cerebellum stimulation apparatus when correction is made as a result of the determination, The stimulus variable information may be transmitted to the cerebellum stimulation apparatus.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 새로운 자극변수정보에 의해 환자의 걸음걸이가 교정된 경우에는 상기 새로운 자극변수정보를 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태를 교정하기 위한 자극변수정보로 상기 데이터베이스에 저장할 수 있다. Preferably, when the patient's gait is corrected by the new stimulus variable information, the controller may store the new stimulus variable information in the database as stimulus variable information for correcting the gait state of the patient having the abnormality have.
바람직하게, 상기 제어부는 기설정된 소정의 시간 동안 환자의 걸음걸이가 교정되지 않는 경우에는 기설정된 보호자 또는 주치의에게 알림 신호를 전송할 수 있다. Preferably, the controller may transmit a notification signal to a predetermined guardian or a primary caregiver when the patient's gait is not corrected for a predetermined period of time.
한편, 상기 제어장치는 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기이며, 상기 측정장치에서 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하여 교정하는 기능은 상기 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행될 수 있다. The control device is a portable terminal carried by a patient. The function of determining and correcting the presence or absence of a patient's gait based on the gait of the patient measured by the measuring device is determined by an application program stored in the portable terminal Lt; / RTI >
또한, 상기 제어장치는 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기이며, 상기 송신부로부터 송신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 상기 심뇌자극장치로 전송하는 기능은 상기 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행될 수 있다. The control device is a portable terminal carried by the patient. The control device determines the gait state of the patient based on the plurality of pressure values transmitted from the transmission section, and determines whether or not the gait of the patient And if the gait state of the patient is abnormal as a result of the determination, determining a stimulus variable information for correcting the state and transmitting the determined stimulus variable information to the cerebellum stimulation apparatus is performed by an application program stored in the portable terminal .
다른 실시 예로, 상기 제어장치는, 상기 송신부로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부; 상기 센서부에서 측정된 복수개의 압력값에 따른 환자의 걸음걸이 이상 유무 판단에 대한 이상유무판단정보와, 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보가 저장되는 데이터베이스부; 및 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보를 기초로 상기 수신부에서 수신된 압력값으로부터 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 이상이 있는 경우 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 자극변수정보 중 상기 이상 유무 판단에 기초가 된 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다. In another embodiment, the control device may further include: a receiving unit that receives the pressure value transmitted from the transmitting unit; A database unit for storing abnormality determination information for determining whether or not a patient is walking with respect to a plurality of pressure values measured by the sensor unit and stimulus variable information for correcting a patient's gait according to the abnormality determination information; ; And determining whether there is an abnormality in the patient's gait based on the pressure value received at the receiving unit based on the abnormality determination information stored in the database unit, And a controller for transmitting stimulus variable information for correcting the gait of the patient based on the abnormality determination information based on the abnormality determination information to the cerebellum stimulation apparatus.
이 경우, 상기 제어부는 상기 수신부로부터 수신된 압력값이 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일한 경우에는 상기 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하고, 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일하지 않은 경우에는 상기 수신된 압력값을 상기 이상유무판단정보와 비교하여 환자의 걸음걸이가 이상이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 이상이 있는 경우에는 상기 수신된 압력값과 가장 유사한 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송할 수 있다. In this case, when the pressure value received from the receiving unit is identical to the abnormality determination information stored in the database unit, the control unit transmits stimulus variable information according to the abnormality determination information to the cerebellum stimulation apparatus, The presence or absence of the abnormality determination information is compared with the abnormality presence / absence determination information to determine whether or not the patient's gait is abnormal. If there is an abnormality in the determination result, The stimulus variable information according to the abnormality presence / absence information most similar to the pressure value can be transmitted to the cerebrum stimulating apparatus.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은, 상기 심뇌자극장치가 환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 내부장치와, 상기 내부장치에서 가할 자극신호를 전달하도록 환자의 뇌 외부에 구비되는 외부장치로 이루어지고, 상기 제어장치에는 상기 외부장치가 내장되어 있거나 상기 외부장치의 기능이 구비되어 있을 수 있다. Meanwhile, the closed cerebral cerebral cerebral stimulation system according to an embodiment of the present invention includes an internal device that applies a stimulus to the brain of a patient to implant the cerebral cerebral stimulation device into the brain of a patient and correct the gait of the patient, And the external device is provided outside the brain of the patient so as to transmit the stimulation signal to be transmitted from the patient. The control device may include the external device or the function of the external device.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행되는 경우에 상기 어플리케이션프로그램은, 보행시작버튼부; 상기 송신부로부터 수신된 압력값에 대한 정보로부터 적어도 환자의 걸음걸이의 좌우평균, 보폭 및 압력을 포함하는 환자의 걸음걸이 상태정보를 추출하여 환자의 걸음걸이의 정상유무를 판단하는 제어부; 환자의 이동시간, 상기 환자의 걸음걸이 상태정보 및 상기 환자의 걸음걸이의 정상유무가 표시되는 걸음걸이상태표시부; 상기 어플리케애션프로그램의 설정을 변경할 수 있는 옵션버튼부; 및 상기 어플리케이션프로그램을 종료시키기 위한 종료버튼부;를 포함하여 이루어질 수 있다. Meanwhile, when the closed cerebellar stimulation system according to an embodiment of the present invention is executed by an application program stored in a portable terminal carried by a patient, the application program may include a walking start button unit; A control unit for extracting gait state information of a patient including at least a left / right average, a stride and a pressure of the gait of the patient from the information about the pressure value received from the transmitter, and determining whether the gait of the patient is normal; A gait state display unit for displaying a patient's movement time, gait state information of the patient, and whether the gait of the patient is normal or not; An option button unit for changing a setting of the application program; And a termination button unit for terminating the application program.
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본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 종래 환자의 뇌에 이식한 전극에서 전기적 또는 화학적 신호를 측정하는 등의 뇌의 활동을 파악해서 자극 정도를 조절하는 것과는 달리, 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하여 자극 정도를 조절하여 주기 때문에 환자 상태를 실시간으로 정확히 진단하여 교정하여 줄 수 있는 효과가 있다. The closed-type cerebellar stimulation system according to the present invention is a system that monitors the activity of the brain such as measuring an electrical or chemical signal at an electrode implanted in the brain of a patient, and controls the degree of stimulation. And the degree of stimulation is adjusted so that the patient state can be accurately diagnosed and corrected in real time.
또한, 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 직접 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 실시간으로 정확히 진단하여 교정하여 줄 수 있는 효과가 있다. In addition, the closed-type cerebellar stimulation system according to the present invention directly measures the gait of a patient who has a symptom of gait disorder, such as a Parkinson's disease, and then, if there is an abnormality, a Deep Brain Stimulation (DBS) By providing proper stimulation, it is possible to accurately diagnose and correct the gait of a patient in real time.
또한, 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 환자가 휴대하고 있는 스마트폰과 같은 휴대용단말기를 이용하여 폐쇄형 심뇌자극시스템이 실행되도록 함으로써, 휴대가 용이하며 구성이 간단하면서도 데이터의 처리, 전송 및 저장 기능 등을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the closed cerebral cerebral stimulation system according to the present invention allows a closed cerebellar stimulation system to be implemented using a portable terminal such as a smart phone carried by a patient, thereby making it easy to carry and configure, Storage function and the like can be maximized.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 나타내는 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 실행하는 방법을 나타내는 흐름도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 나타내는 구성도이고,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 구비된 일실시 형태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 측정센서가 구비되는 일형태를 나타내는 도면이고,
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용단말기의 어플리케이션프로그램에 의해 휴대용단말기에 표시되는 화면의 일실시 예들을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a closed-type cerebellum stimulation system according to an embodiment of the present invention,
2 is a flow chart illustrating a method for implementing a closed cerebellar stimulation system in accordance with an embodiment of the present invention,
3 is a block diagram illustrating a closed-type cerebellum stimulation system according to another embodiment of the present invention,
4 is a view schematically showing an embodiment in which a closed cerebellar stimulation system according to an embodiment of the present invention is provided,
5 is a view showing an embodiment in which a measurement sensor according to the present invention is provided,
6 to 9 are views for explaining one embodiment of a screen displayed on a portable terminal by an application program of the portable terminal according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
본 발명은 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하고 그에 따른 자극 정도를 조절함으로써 보다 정확한 진단과 교정이 가능하도록 하기 위하여, 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 폐쇄형 심뇌자극시스템 및 이를 실행하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for diagnosing a patient who has a symptom of a gait disorder such as a Parkinson's disease in order to enable a more accurate diagnosis and correction by directly detecting the symptoms of the patient in the living and controlling the degree of stimulation, To a closed cerebral cerebral stimulation system capable of calibrating a patient's gait by providing a proper stimulus through a Deep Brain Stimulation (DBS) device when there is an abnormality in measurement, and a method of executing the same.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram of a closed-type cerebellum stimulation system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 심뇌자극장치(Deep Brain Stimulation, DBS)(10)와, 환자의 걸음걸이를 측정하는 측정장치(20)와, 측정장치(20)로부터 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 경우 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 제어장치(30)를 포함한다.1, a closed cerebellar stimulation system according to an embodiment of the present invention includes Deep Brain Stimulation (DBS) apparatus that applies a stimulus for correcting a patient's gait to a brain of a patient, (10), a measuring device (20) for measuring the gait of the patient, and a controller for determining whether or not the patient is walking on the basis of the gait of the patient measured from the measuring device (20) And a controller (30) for transmitting stimulus variable information for correcting the gait of the brain stimulation device (10).
심뇌자극장치(10)는 뇌의 특정 부위에 전기 자극을 가해 파킨슨병과 같은 질병의 증상을 완화시켜 주기 위한 이식형 장치로서, 환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 내부장치(12)와, 내부장치(12)에서 가할 자극신호를 전달하도록 환자의 뇌 외부에 구비되는 외부장치(14)로 이루어질 수 있다. The cerebral and
일반적으로 심뇌자극장치(10)에서 내부장치(12)와 외부장치(14) 간의 전달방식은 NFMIC(Near Field Magnetic Induction Communication) 방식이 주로 사용되는데, NFMIC방식이란 두 코일을 근거리에 두고 한 코일에 교류 전류를 흘려주면 반대쪽 코일에 전자기 유도에 의해 전류가 흐르는 현상을 이용해 통신을 하는 것으로서 기존 RF 통신에서 사용하던 변조 방법인 AM(Amplitude Modulation), PM(Phase Modulation), FM(Frequency Modulation) 등을 적용할 수 있다. NFMIC방식은 근거리에서만 동작이 가능하다는 단점은 있으나, 다른 통신 방법과 비교하여 비교적 안전하다는 장점이 있어서, 심뇌자극장치(10)에서의 통신방법으로 주로 사용된다.Generally, the NFMIC (Near Field Magnetic Induction Communication) method is used for the transmission method between the
외부장치(14)는 제어장치(30)와 별도로 구비되어 제어장치(30)에서 전송되는 자극변수정보는 외부장치(14)를 통해 내부장치(12)로 전송될 수도 있으며, 외부장치(14)는 제어장치(30) 내부에 내장되어 실질적으로 제어장치(30)에서 전송되는 자극변수정보는 내부장치(12)로 직접 전송될 수도 있으며, 또는 제어장치(30)가 그 자체로 외부장치(140)의 기능까지 실행할 수 있도록 구비될 수도 있으며, 본 발명은 그에 한정하지 않는다. The
자극변수정보는 환자의 걸음걸이를 교정하기 위하여 내부장치(12)에 의하여 환자의 뇌에 가해주는 자극으로서, 자극의 세기, 자극의 빈도, 자극의 지속시간 등을 포함할 수 있다.Stimulus variable information is stimuli applied to the patient's brain by the
측정장치(20)는 환자의 걸음걸이에 따른 발의 소정위치에서의 압력값을 측정하는 복수개의 압력센서로 이루어지는 센서부(22)와, 센서부(22)에서 측정된 압력값을 제어장치(30)로 전송하는 송신부(24)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 측정장치(20)는 센서부(22)와 송신부(24)에 전원을 공급하는 전원부(26)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The
송신부(24)는 유선 또는 무선으로 전송이 이루어질 수 있도록 구비될 수도 있으며, 바람직하게는 블루투수(Bluetooth) 방식에 의하여 압력값이 제어장치(30)로 전송되도록 구비될 수 있다. 블루투스(Bluetooth)는 휴대폰과 주변기기 간에 저전력이면서 저렴한 무선 인터페이스를 제공하는 기술로서 벽이나 가방 등의 장애물을 통과해서 정보를 전달시킬 수 있을 뿐만 아니라 대부분의 국가가 블루투스 표준 규격을 준수하기 때문에 세계 어느 곳에서나 같은 기술을 이용할 수 있으며, 본 발명은 송신부(24)에서 제어장치(30)로의 압력값 전송방식이 블루투스 방식에 의하여 이루어지도록 함이 바람직하다. The transmitting
제어장치(30)는 측정장치(20)의 송신부(24)로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부(32)와, 수신부(32)에서 수신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 제어부(34)와, 상기 자극변수정보가 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태별로 각각 저장되는 데이터베이스부(36)를 포함하여 이루어질 수 있다. The
또한, 제어장치(30)는 심뇌자극장치(10)로 자극변수정보를 전송하기 위한 송신부(38)를 더 포함하여 이루어질 수 있는데, 상술한 바와 같이 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)가 제어장치(30)에 구비된 경우에는 실질적으로 송신부(38)는 종래 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)에 구비된 송신부와 거의 유사한 형태로 구비될 수 있다. The
제어부(34)는 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 데이터베이스부(36)에 저장되어 있는 경우에는 데이터베이스부(36)에 저장된 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하며, 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 데이터베이스(36)에 저장되어 있지 않은 경우에는 데이터베이스부(36)에 저장된 상태 중 가장 유사한 상태에 따른 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송할 수 있다. The
제어부(34)는 수신된 복수개의 압력값으로부터 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 판단된 상태로부터 환자의 걸음걸이가 이상이 있는지 여부를 판단하게 되는데, 예를 들어 복수개 각각의 압력값을 실시간으로 수신하여 상기 각각의 압력값이 환자의 발의 어느 부위에서 측정된 값인지를 판단하며, 특히 상기 각각의 압력값이 왼발과 오른발에서 측정된 값인지와 그 변화추이를 판단함으로써, 환자의 걸음걸이 상태와 그 상태의 이상 유무에 대하여 판단하게 된다. The
제어부(34)는 수신부(32)로부터 수신된 압력값을 계속하여 수신하여 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 상기 자극변수정보에 의한 환자의 걸음걸이 교정 여부를 판단하며, 판단결과 교정이 이루어진 경우에는 심뇌자극장치(10)의 작동을 정지시키기 위한 신호를 심뇌자극장치(10)로 송신하고, 판단결과 교정이 이루어지지 않은 경우에는 상기 자극변수정보를 기설정된 기준만큼 변경시킨 새로운 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송할 수 있다. The
제어부(34)는 상기 새로운 자극변수정보에 의해 환자의 걸음걸이가 교정된 경우에는 상기 새로운 자극변수정보를 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태를 교정하기 위한 자극변수정보로 데이터베이스(36)에 저장할 수 있다. If the patient's gait is corrected by the new stimulus variable information, the
또한, 제어부(34)는 기설정된 소정의 시간 동안에도 환자의 걸음걸이가 교정되지 않는 경우에는 기설정된 보호자 또는 주치의에게 알림 신호를 전송하도록 구비될 수도 있다. The
다른 실시 예로, 제어장치(30)는 측정장치(20)의 송신부(24)로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부(32)와, 센서부(22)에서 측정된 복수개의 압력값에 따른 환자의 걸음걸이 이상 유무 판단에 대한 이상유무판단정보 및 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보가 저장되는 데이터베이스부(36)와, 데이터베이스부(36)에 저장된 상기 이상유무판단정보를 기초로 수신부(32)에서 수신된 압력값으로부터 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며 이상이 있는 경우 데이터베이스부(36)에 저장된 상기 자극변수정보 중 상기 이상 유무 판단에 기초가 된 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 제어부(34)를 포함하여 이루어질 수 있다. The
이 경우, 제어부(34)는 수신부(32)로부터 수신된 압력값이 데이터베이스부(36)에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일한 경우에는 상기 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하고, 데이터베이스부(36)에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일하지 않은 경우에는 상기 수신된 압력값을 상기 이상유무판단정보와 비교하여 환자의 걸음걸이가 이상이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 이상이 있는 경우에는 상기 수신된 압력값과 가장 유사한 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송할 수 있다. In this case, when the pressure value received from the
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 실행하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flow chart illustrating a method for implementing a closed cerebellar stimulation system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템의 실행방법은 복수개의 압력센서에 의해 환자의 걸음걸이에 따른 발의 소정위치에서의 압력값을 측정하는 단계(S10)와, 상기 측정된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하는 단계(S20)와, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 이를 교정하기 위한 자극변수정보를 데이터베이스(36)로부터 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계(S30)와, 상기 결정된 자극변수정보에 의하여 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단하는 단계와(S40)와, 판단결과 상기 결정된 자극변수정보에 의하여 교정이 이루어지지 않은 경우에는 상기 결정된 자극변수정보를 기설정된 기준만큼 변경시킨 새로운 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계(S50)와, 상기 새로운 자극변수정보에 의하여 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단하는 단계(S60)와, 판단결과 상기 새로운 자극변수정보에 의하여 교정이 이루어진 경우에는 상기 새로운 자극변수정보를 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태를 교정하기 위한 자극변수정보로 데이터베이스에 저장하는 단계와(S70), 심뇌자극장치(10)의 작동을 정지하는 단계(S80)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 2, a method of executing a closed-type cerebellum stimulation system according to an embodiment of the present invention includes steps S10 and S10 of measuring a pressure value at a predetermined position of a foot according to a patient's walking by a plurality of pressure sensors (S20) of determining whether the patient is walking based on the measured plurality of pressure values and determining whether the patient is walking or not, based on the determined state of the patient's walking; If there is an abnormality in the gait state, the stimulus variable information for correcting the gait state is determined from the
상기 환자의 걸음걸이 상태의 이상 유무를 판단(S20)한 결과, 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 없는 경우에는 상기 압력값을 측정하는 단계(S10)를 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있을 때까지 계속하여 반복적으로 실행한다.If it is determined that there is no abnormality in the gait state of the patient (S20), if the gait state of the patient is not abnormal, step (S10) of measuring the pressure value may be performed when the gait state of the patient is abnormal And then repeatedly executes it.
상기 자극변수정보를 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계(S30)는, 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 데이터베이스부(36)에 저장되어 있는 상태인지 여부를 판단하는 단계와, 판단결과 데이터베이스부(36)에 저장되어 있는 상태인 경우에는 데이터베이스부(36)에 저장된 상기 상태에 따른 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하고, 데이터베이스(36)에 저장되어 있지 않은 경우에는 데이터베이스부(36)에 저장된 상태 중 가장 유사한 상태에 따른 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. The step S30 of determining the stimulus parameter information and transmitting the determined stimulus parameter information to the
상기 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단(S40)한 결과, 상기 결정된 자극변수정보에 의하여 교정이 이루어진 경우에는 심뇌자극장치(10)의 작동을 정시시킨다(S90). If it is determined in step S40 whether or not the patient's gait is calibrated, the operation of the cerebral and
상기 새로운 자극변수정보에 의하여 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단(S60)한 결과, 상기 새로운 자극변수정보에 의하여도 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되지 않은 경우에는 상기 새로운 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계(S50)를 반복적으로 실행한다.If it is determined in step S60 whether the gait state of the patient having the abnormality has been corrected by the new stimulus variable information in step S60 and the gait state of the patient having the abnormality has not been corrected by the new stimulus variable information (S50) of transmitting the new stimulus variable information to the cerebral and cerebral stimulation apparatus (10).
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템의 실행방법은, 기설정된 소정의 시간 동안 환자의 걸음걸이가 교정되지 않는 경우에는 기설정된 보호자 또는 주치의에게 알림 신호를 전송하는 단계(S90)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. Further, in the method of executing the closed cerebral cerebral stimulation system according to an embodiment of the present invention, when the gait of the patient is not calibrated for a predetermined time, transmitting a notification signal to a predetermined guardian or a primary caregiver (S90 ). ≪ / RTI >
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 나타내는 구성도이다. 3 is a block diagram illustrating a closed cerebellar stimulation system according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 제어장치(30)로서 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기(40)를 사용하며, 측정장치(20)에서 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하여 교정하는 기능은 상기 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램(50)에 의하여 실행될 수 있다.Referring to FIG. 3, the closed type cerebral cerebral stimulation system according to the present embodiment uses a
휴대용단말기(40)는 송신부(24)로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부(42)와, 심뇌자극장치(10)로 자극변수정보를 전송하기 위한 송신부(44)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 어플리케이션프로그램(50)은 수신부(42)에서 수신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 제어부(52)와, 상기 자극변수정보가 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태별로 각각 저장되는 데이터베이스부(54)를 포함하여 이루어질 수 있다. The
즉, 어플리케이션프로그램(50)은 측정장치(20)의 송신부(32)로부터 수신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 기능을 실행한다. That is, the
휴대용단말기(40)의 수신부(42)와 송신부(44), 어플리케이션프로그램(50)의 제어부(52)와 데이터베이스부(54)는 상기 실시 예에서의 구성과 그 기능이 동일하므로 이하에서는 그에 대한 상세한 설명을 상기 실시 예에서의 상세한 설명을 원용한다. The receiving
한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)가 제어장치(30)에 구비될 수 있는데, 이는 본 실시 예와 같이, 제어장치(30)를 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기(40)로 이용하고 그 실행이 휴대용단말기(40)에 저장된 어플리케이션프로그램(50)에 의하여 실행될 수 있도록 구비되는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대용단말기(40)를 제조할 때부터 환자 전용 휴대용단말기로 사용가능하도록 외부장치(14)가 휴대용단말기(40)에 구비될 수도 있으며, 또는 별도의 외부장치(14)를 휴대용단말기(40)에 설치가능하도록 구비될 수도 있다. 또한 어플리케이션프로그램(50)은 휴대용단말기(40)에 기 저장될 수도 있으며, 또는 사용자의 선택에 따라 다운받을 수 있도록 구비될 수도 있다. As described above, in the closed cerebral cerebral and cerebral stimulation system according to the embodiment of the present invention, the
한편, 본 실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템을 실행하는 방법 즉, 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극 시스템이 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행되는 경우의 실행방법은 어플리케이션프로그램(50)을 실행시켜 보행시작버튼을 누르는 단계와, 휴대폰단말기(40)와 환자의 걸음걸이를 측정하기 위한 복수개의 압력센서로 이루어지는 센서부(22)가 연결되는 단계와, 센서부(22)에서 측정된 복수개의 압력값이 휴대폰단말기(40)로 전송되는 단계와, 어플리케이션프로그램(50)이 상기 전송된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하는 단계와, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 어플리케이션프로그램(50)이 이를 교정하기 위한 자극변수정보를 상기 자극변수정보가 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태별로 각각 저장된 데이터베이스부(54)로부터 결정하여 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계와, 어플리케이션프로그램(50)이 상기 결정된 자극변수정보에 의하여 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단하는 단계와, 판단결과 상기 결정된 자극변수정보에 의하여 교정이 이루어지지 않은 경우에는 어플리케이션프로그램(50)이 상기 결정된 자극변수정보를 기설정된 기준만큼 변경시킨 새로운 자극변수정보를 심뇌자극장치(10)로 전송하는 단계와, 어플리케이션프로그램(50)이 상기 새로운 자극변수정보에 의하여 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 교정되었는지 여부를 판단하는 단계와, 판단결과 상기 새로운 자극변수정보에 의하여 교정이 이루어진 경우에는 어플리케이션프로그램(50)은 심뇌자극장치(10)의 작동을 정지시키기 위한 신호를 심뇌자극장치(10)로 전송하고, 상기 새로운 자극변수정보를 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태를 교정하기 위한 자극변수정보로 데이터베이스부(54)에 저장하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Meanwhile, a method of executing a closed cerebellar stimulation system according to the present embodiment, that is, a method of executing a closed cerebellar stimulation system according to the present invention when executed by an application program stored in a portable terminal carried by a patient, A step of connecting the sensor unit 22 comprising a plurality of pressure sensors for measuring the gait of the patient to the mobile phone terminal 40, The method comprising the steps of: transmitting a plurality of pressure values measured by the pressure sensor to the mobile phone terminal; determining whether a patient is walking based on the plurality of pressure values transmitted by the application program, Judging whether or not a patient is walking on the basis of a state of the patient; The application program 50 determines the stimulus variable information for calibrating the stimulus variable information from the database unit 54, which stores the stimulus variable information for each of the patient's gait states, and transmits it to the cerebellum stimulation apparatus 10 , The application program 50 determines whether the gait state of the patient having the abnormality has been corrected by the determined stimulus variable information, and if the correction is not performed according to the determined stimulus variable information, The program 50 transmits new stimulus variable information that has changed the determined stimulus variable information by a predetermined reference to the cerebellum stimulation apparatus 10, and the application program 50 determines that the abnormality Judging whether or not the gait state of the patient is calibrated; The application program 50 transmits a signal for stopping the operation of the cerebral and cerebral stimulation apparatus 10 to the cerebral cerebral stimulation apparatus 10, And storing the stimulus parameter information in the database unit 54 as the stimulus variable information for correcting the gait state of the patient having the gait information.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 구비된 일실시 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. FIG. 4 is a view schematically showing an embodiment of a closed type cerebral cerebral stimulation system according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 심뇌자극장치(10)가 내부장치(12)와 외부장치(14)로 이루어지고, 내부장치(12)는 환자의 뇌에 이식되며, 외부장치(14)는 환자의 뇌 외부에 예를 들어, 주머니 등에 구비될 수 있다. 4, the closed cerebral cerebral stimulation system according to the embodiment of the present invention includes an
측정장치(20)는 환자의 걸음걸이에 따른 환자의 발 소정위치에서의 압력값을 측정하기 위한 다수의 압력센서로 이루어질 수 있으며, 도 4에서 보이는 바와 같이, 이러한 측정장치(20)는 환자의 왼쪽발과 오른쪽발 모두에서의 압력값을 측정할 수 있도록 환자의 양쪽 신발에 구비될 수 있다. 또한 이와 같이 측정장치(20)가 환자의 신발에 구비되는 경우에는 신발 제조시 신발의 밑바닥 부분에 내장된 상태로 구비될 수도 있으며, 또는 신발의 깔창에 구비될 수도 있다. 또한 측정장치(20)는 환자의 양말에 구비될 수도 있다. The measuring
제어장치(30)는 환자가 휴대가능한 크기로 구비될 수 있으며, 이 경우 환자는 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)와 더불어 제어장치(30)를 주머니 등에 휴대하고 다닐 수 있게 된다. 또한, 도면에 보이는 바와 같이, 제어장치(30)는 환자가 휴대하고 다니는 휴대용단말기일 수 있다. 또한, 도면에는 외부장치(14)와 제어장치(30)가 별도로 구비된 실시 예가 도시되지만, 상술한 바와 같이 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)는 제어장치(30)에 내장되거나 제어장치(30)가 그 자체로 외부장치(14)의 기능을 실행할 수 있도록 구비될 수도 있다. The
도 5는 본 발명에 따른 측정센서가 구비되는 일형태를 나타내는 도면이다.5 is a view showing an embodiment in which a measurement sensor according to the present invention is provided.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 측정장치(20)는 환자의 걸음걸이에 따른 발의 소정위치에서의 압력값을 측정하는 복수개의 압력센서(21)로 이루어지는 센서부(22)와, 센서부(22)에서 측정된 압력값을 제어장치(30)로 전송하는 송신부(24)와, 센서부(22)와 송신부(24)에 전원을 공급하는 전원부(26)를 포함하여 이루어질 수 있다.5, the measuring
도 5에서 보이는 바와 같이, 압력센서(21)는 환자의 걸음걸이에 따른 환자의 발 소정위치에서의 압력값을 측정하여 환자의 걸음걸이의 상태 및 그 이상 유무를 정확하게 측정하기 위하여 소정간격으로 복수개 구비될 수 있으며, 상기 각각의 압력센서(21)는 그 위치에서의 압력값을 통한 환자의 걸음걸이를 정확하게 측정할 수 있는 위치에, 그리고 환자의 양쪽 발 모두에 구비됨이 바람직하다. As shown in FIG. 5, the
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용단말기의 어플리케이션프로그램에 의해 휴대용단말기에 표시되는 화면의 일실시 예들을 설명하기 위한 도면이다.6 to 9 are views for explaining one embodiment of a screen displayed on a portable terminal by an application program of the portable terminal according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시 예에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기(40)에 저장된 어플리케이션프로그램(50)에 의하여 실행되는 경우에 상기 어플리케이션프로그램(50)은, 보행시작버튼부(51)와, 측정장치(20)의 송신부(24)로부터 수신된 압력값에 대한 정보로부터 적어도 환자의 걸음걸이의 좌우평균, 보폭 및 압력을 포함하는 환자의 걸음걸이 상태정보를 추출하여 환자의 걸음걸이의 정상유무를 판단하는 제어부(52)와, 환자의 이동시간, 상기 환자의 걸음걸이 상태정보 및 상기 환자의 걸음걸이의 정상유무가 표시되는 걸음걸이상태표시부(53)와, 어플리케애션프로그램(50)의 설정을 변경할 수 있는 옵션버튼부(55)와, 어플리케이션프로그램(50)을 종료시키기 위한 종료버튼부(57)와, 데이터베이스부(56)에 저장된 데이터정보가 표시되도록 하는 데이터베이스버튼부(58)를 포함하여 이루어질 수 있다. When the closed type cerebral cerebral stimulation system according to the embodiment of the present invention is executed by the
도 6은 어플리케이션프로그램의 메뉴창의 일실시 예를 나타내고, 도 7은 걸음걸이상태표시부(53)에 의해 표시된 화면의 일실시 예를 나타내고, 도 8은 데이터베이스버튼부(58)를 누른 경우에 나타나는 화면의 일실시 예를 나타내고, 도 9는 옵선버튼부(55)를 누른 경우에 나타나는 화면의 일실시 예를 나타낸다.Fig. 6 shows an embodiment of a menu window of an application program, Fig. 7 shows an embodiment of a screen displayed by the gait display unit 53, Fig. 8 shows a screen displayed when the
이하 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 실행되는 작동의 일실시 예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, one embodiment of the operation in which the closed cerebral cerebral stimulation system according to the present invention is executed will be described in detail.
먼저, 환자의 양쪽 신발 바닥에 배터리(26), 블루투스 모듈(24), 압력센서(21)로 구성된 측정장치(20)를 각각 배치하여, 환자가 걸을 때마다 측정되는 압력센서(21)의 값이 블루투스 모듈(24)을 통해 환자가 지니고 있는 휴대용 단말기(40)로 전송되도록 한다. First, a measuring
휴대용단말기(40) 내에 설치되어 있는 어플리케이션프로그램(50)은 압력센서(21)로부터 받아들인 정보들을 시간에 따라 정리하고 환자의 걸음걸이를 분석한다. The
예를 들어, 걸을 때 오른발과 왼발이 규칙적으로 교차하는 정상인과 달리 파킨슨병 증상이 있는 환자는 두 발의 움직임이 불규칙적이어서 절룩거리며, 발을 멀리 내딛지 못해 보폭이 짧은 특징이 있기 때문에, 환자가 왼쪽 발을 딛은 후 오른쪽 발을 딛을 때까지의 시간과 오른쪽 발을 딛은 후 왼쪽 발을 딛을 때까지의 시간 차이가 큰 것은 환자의 걸음걸이가 균형이 맞지 않고 절룩거리는 것을 뜻한다고 할 수 있다. 또한, 양쪽 발에 실리는 무게가 다르기 때문에, 한쪽 압력센서(21)에 오랫동안 더 큰 압력이 가해지게 되며, 또한 발을 내딛는 시간 간격이 갑자기 크게 짧아지는 것은 환자의 보폭이 작아졌음을 뜻한다고 할 수 있다. For example, unlike a normal person whose right and left legs are regularly crossed when walking, patients with Parkinson's disease are characterized by irregular movement of the two feet and losing weight, The time between the right foot and the right foot is greater than the time when the left foot is tilted. This means that the patient's gait is unbalanced and lopsided. In addition, since the weight loaded on both feet is different, a pressure applied to one side of the
그러나, 환자가 달리기를 할 때와 같이 정상적인 걸음걸이임에도 불구하고 발을 내딛는 시간 간격이 크게 줄어드는 경우가 있을 수 있으므로, 이러한 경우에는 어플리케이션프로그램(50)의 옵션버튼부(55)에서 보폭정보에 의한 보정기능이 차단되도록 하여 오류를 방지할 수 있다. However, since there is a case in which the time interval during which the foot is taken in spite of a normal gait, such as when the patient is running, may be greatly reduced. In this case, the
어플리케이션프로그램(50)에서 위와 같은 문제점들이 감지될 경우 어플리케이션프로그램(50)에서는 환자의 운동 능력을 다시 정상화시키기 위해 가해야 하는 적절한 자극 변수들(예를들어, 자극 세기, 자극 빈도, 자극 지속시간 등)에 대한 자극변수정보를 어플리케이션프로그램(50) 내의 데이터베이스부(56)에서 검색한다. 데이터베이스부(56)에는 과거에 환자의 보행 상태에 문제가 있을 때 교정 효과를 보였던 자극 변수들에 대한 정보가 저장되어 있다. When the above-mentioned problems are detected in the
환자 걸음에 문제를 인식한 어플리케이션프로그램(50)은 데이터베이스부(56)에서 현재 환자의 상황과 일치하는 경우를 찾아내고 이를 교정하기 위한 자극 변수 정보를 블루투스를 통해 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)로 전송한다. The
만일 문제가 있는 환자의 상황과 일치하는 경우가 데이터베이스부(56)에 존재하지 않을 경우에는 가장 유사했던 상황을 찾아내어 그때 사용했던 자극변수들을 조금씩 변화시켜 자극을 준다. If there is no match in the database 56, the most similar situation is detected, and the stimulus parameters are changed by slightly changing the used stimulus parameters.
이 자극 변수가 효과가 있게 되면 데이터베이스부(56)에 추가로 저장을 하고 효과가 없을 경우에는 자극변수를 조금 더 변화시켜 자극을 주는 과정을 반복한다. When the stimulus variable becomes effective, the stimulus is further stored in the database unit 56. If the stimulus variable is not effective, the stimulus is repeatedly changed by slightly changing the stimulus variable.
이러한 피드백 과정이 반복되어도 환자의 걸음걸이에 계속 문제가 발생하는 경우에는 사전에 어플리케이션프로그램(50)에 등록되어 있는 의사 또는 보호자의 연락처로 알림 메시지가 전달되도록 하여 환자의 상황을 알려준다. Even if such a feedback process is repeated, if a problem continues to occur in the gait of the patient, the notification message is transmitted to the doctor or the guardian registered in advance in the
어플리케이션프로그램(50)의 데이터베이스부(56)에 저장된 정보들은 블루투스를 이용해 컴퓨터로 쉽게 전송 가능하도록 구비될 수 있으며, 이를 통해 담당 의사가 환자의 상태를 파악하고 환자에게 맞는 치료를 제공하는 데 도움을 줄 수 있다.The information stored in the database unit 56 of the
이하 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 실행되는 작동의 다른 실시 예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, another embodiment of the operation in which the closed cerebral cerebral stimulation system according to the present invention is executed will be described in detail.
먼저, 환자의 걸음걸이를 측정하기 위해서 환자의 신발 밑에 압력센서(21)를 배치시킨다. 환자가 발을 내딛을 때마다 압력센서(21)에 감지된 값을 블루투스를 이용해 환자의 휴대용단말기(40)에 전송한다. 휴대용단말기(40)에 설치되어 있는 어플리케이션프로그램(50)에서 왼발, 오른발에서 온 데이터들을 시간 순서대로 수집한다. 이때 환자의 걸음걸이에 문제가 있다고 판단될 경우 프로그램(50) 내부의 데이터베이스부(56)에서 과거에 비슷한 상황에서 적용한 자극변수정보를 불러오고 이 정보를 다시 블루투스를 통해 심뇌자극장치(10)의 외부장치(14)로 보내준다. 이 정보는 다시 NFMIC(Near Field Magnetic Induction Communication) 방법으로 심뇌자극장치(10)의 내부장치(12)로 전해지고 이값대로 환자에게 전기자극이 가해져서 환자의 걸음걸이를 정상적으로 교정시켜 준다.First, the
한편, 본 발명에 따른 심뇌자극장치(10)는 크게 환자의 몸 밖에 존재하는 외부장치(14)와 환자 몸 안에 이식되는 내부장치(12)로 구성되는데, 내부장치(12)에 전력을 공급하기 위한 방법으로는 외부/내부 코일 간 상호유도를 이용해 외부장치(14)의 배터리 전력을 내부장치(12)에 전달하는 무선 전력 전송 방식을 사용할 수 있다. The cerebral and
외부장치(14)는 다시 자석과 외부코일을 포함한 부분과 외부 배터리, 블루투스 모듈, Micro Controller Unit(MCU), Near Field Magnetic Induction Communication(NFMIC) 모듈을 포함한 구성으로 이루어질 수 있다. 자석은 환자 피부를 사이에 두고 외부 코일과 내부 코일이 정렬되도록 하기 위한 것으로서 환자 피부 두께에 따라 적절한 세기의 자석을 사용할 수 있다. 코일은 구리로 만들어진 도선을 원형으로 감은 것을 사용하며 여기에 교류 전류를 가해서 반대편 코일에 전력뿐만 아니라 내부 장치의 전원 켬/끔, 자극 변수에 관한 정보 등을 동시에 전달한다. The
환자의 휴대용단말기(40)에서 전송한 자극변수정보는 블루투스 모듈을 통해 받아지게 되고 이를 다시 처리하여 NFMIC 모듈을 통해 내부장치(12)에 전해진다. 이러한 과정을 외부장치(14)의 MCU가 제어하며 NFMIC는 기존의 Radio Frequency(RF) 통신에서 쓰이던 Amplitude Modulation(AM), Phase Modulation(PM), Frequency Modulation(FM) 등의 변조 방법을 사용해서 정보 전달을 할 수 있다. 외부의 배터리는 분리가 가능하여 수명이 다할 경우 다른 배터리로 교체할 수 있다. The stimulus variable information transmitted from the
이하 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템이 실행되는 작동의 또 다른 실시 예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, another embodiment of the operation in which the closed cerebral cerebral stimulation system according to the present invention is executed will be described in detail.
먼저, 휴대용단말기(40)에 설치되어 있는 어플리케이션프로그램(50)을 실행시키면, 도 6에서 보이는 바와 같은 어플리케이션프로그램(50)의 메뉴창이 나타나며, 메뉴창에서 보행시작버튼(51)을 누르면 환자의 신발 속에 있는 압력센서(21)와 어플리케이션프로그램(50)이 블루투스로 연결된다. First, when the
이때부터 환자의 이동시간이 기록되고 신발의 압력센서(21)로부터 오는 압력 시간, 압력 세기 등에 대한 정보를 처리하여 환자 걸음걸이의 좌우균형, 보폭, 압력의 정상 유무를 판단하고 이를 화면에 표시해 준다. From this time, the moving time of the patient is recorded and the information on the pressure time, the pressure intensity, etc. coming from the
도 7에서 보이는 바와 같이, 걸음걸이상태표시부(53)에 의해 표시된 화면의 가장 아래에는 현재 환자의 걸음걸이가 전체적으로 정상인지 이상이 있는지를 출력해 주는 창(59)이 존재하고, 화면의 위에는 환자 신발의 블루투스 장치와 휴대용단말기(40)의 연결 신호 상태가 양호한 지를 표시해 주는 창(60)이 표시된다. 7, there is a
또한, 도 6에서 보이는 바와 같은 어플리케이션프로그램(50)의 메뉴창에서 보행시작버튼(51) 아래 있는 데이터베이스(Database)버튼(58)을 누르면, 도 8에서 보이는 바와 같이, 데이터베이스(56)에 저장된 정보들이 화면에 표시된다. 여기에는 환자의 보행에 이상이 생겼던 시간과 그때의 환자 보행 상태, 자극 변수, 새롭게 교정해서 효과를 나타낸 자극 변수에 대한 정보가 자세히 표시될 수 있다. 8, when the user presses a
환자의 보행 상태는 왼쪽과 오른쪽 걸음이 얼마나 균형이 있는지 보여주는 좌우 일치도, 보폭을 대략 알 수 있는 한걸음에 소요된 시간, 좌우 압력 센서 값 등을 통해 나타내어 지고, 문제가 있는 상황에서의 자극 변수와 새롭게 교정한 자극 변수는 전기 자극의 강도(전압 또는 전류의 세기), 지속시간, 빈도 등에 대한 정보로 표시된다. The patient's walking state is represented by the degree of left-right coincidence showing how well the left and right footsteps are balanced, the time taken for one step to roughly know the stride, and the left and right pressure sensor values. The calibrated stimulus parameters are represented by information on the intensity of the electrical stimulus (intensity of the voltage or current), duration, frequency, and so on.
또한, 도 8에서 보이는 바와 같이, 데이터베이스버튼부(58)를 누른 경우에 나타나는 화면에는 'Database PC 전송' 버튼(61)이 표시되며, 만일 휴대용단말기(40)와 컴퓨터가 블루투스로 연결되어 있을 경우에는 'Database PC 전송' 버튼(61)을 통해 저장된 데이터를 컴퓨터로 옮길 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8, a 'Database PC transfer'
또한, 도 6에서 보이는 바와 같이, 어플리케이션프로그램(50)의 메뉴창에는 'database' 버튼(58) 아래에 'Option' 버튼(55)이 표시되며, 사용자는 'Option' 버튼(55)을 눌러 어플리케이션프로그램(50)의 여러 가지 설정을 바꿀 수 있다. 6, an 'Option'
도 9는 옵선버튼부(55)를 누른 경우에 나타나는 화면의 일실시 예를 나타내는데, 도 9에서 보이는 바와 같이, 'Option' 버튼(55)을 누른 경우에 나타나는 화면에서는 이동 시간 측정 기능이나 환자의 걸음걸이에 계속해서 이상이 있을 때 보호자에게 알림 메시지를 보내는 기능을 키거나 끌 수 있고 알림 메시지의 경우에는 메시지를 보낼 사람들의 연락처를 추가로 등록하거나 삭제할 수 있다. FIG. 9 shows an embodiment of a screen displayed when the
또한 어플리케이션프로그램(50)은 기본적으로 환자 보행 상태의 정상 유무를 좌우균형, 보폭, 압력을 통해 판단하는 데 이 세가지 정보에 의한 자극 교정 기능을 각각 키거나 끌 수 있다. 예를 들어 환자가 자극기를 동작시킨 상태에서 달리기를 할 경우 좌우 압력 센서에 압력이 감지되는 시간 간격이 짧아져서 어플리케이션 프로그램(50)에서 환자 걸음에 이상이 생겼다고 판단을 할 수 있게 되는데, 이때 설정에서 보폭에 따른 보정기능을 끄게 되면 압력 입력 주기가 짧더라도 이 정보를 무시하기 때문에 이로 인한 잘못된 자극 교정을 사전에 방지할 수 있게 된다. In addition, the
또한 도 9에서 보이는 바와 같이, 옵선버튼부(55)를 누른 경우에 나타나는 화면에는 'Database 초기화' 버튼(62)이 표시되며, 사용자가 'Database 초기화' 버튼(62)을 누르게 되면 그동안 저장되어 있던 정보들이 모두 삭제된다.9, the 'Database initialization'
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 환자의 증상을 생활 속에서 직접 발견하고 그에 따른 자극 정도를 조절함으로써 보다 정확한 진단과 교정이 가능하도록 하기 위하여, 파킨슨병 환자와 같이 걸음걸이에 이상이 있는 증상을 갖는 환자의 걸음걸이를 측정하여 이상이 있는 경우 심뇌자극(Deep Brain Stimulation, DBS) 장치를 통해 적절한 자극을 줌으로써 환자의 걸음걸이를 교정할 수 있는 폐쇄형 심뇌자극시스템 및 이를 실행하는 방법에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, according to the present invention, in order to enable a more accurate diagnosis and correction by detecting the symptoms of the patient directly in the living and controlling the degree of stimulation thereof, symptoms such as a gait disorder such as a Parkinson's disease The present invention relates to a closed-type cerebral cerebral stimulation system capable of calibrating a patient's gait by appropriately stimulating the user by measuring a gait of a patient having an abnormality and using a Deep Brain Stimulation (DBS) , The embodiments may be modified in various forms. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and all changes which can be made by those skilled in the art are also within the scope of the present invention.
심뇌자극시스템이 처음 개발된 이후 이를 폐쇄형으로 구성하여 자극 변수들을 정확히 조절하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되었다. 대표적으로 환자의 뇌에 이식한 전극에서 전기적 또는 화학적 신호를 측정하거나 환자 뇌에 빛을 쏘아준 후 반사되는 빛의 형태를 바탕으로 뇌의 활동을 파악해서 자극 정도를 조절하는 발명 등이 제안되었다. 그러나 이러한 방법들은 획득한 신호에 잡음이 많이 섞여 있어서 현재의 기술로는 정확한 상태를 진단해서 적절한 자극 세기를 결정하는 것이 어렵다. 반면에 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템 및 이를 실행하는 방법은 파킨슨병 환자의 증상을 직접 발견해서 자극을 보정해 주기 때문에 위에서 언급된 방법들과 비교하여 더 정확한 진단과 교정이 가능하다는 장점을 지닌다. 그리고 본 발명에 따른 폐쇄형 심뇌자극시스템은 스마트폰과 같은 환자의 휴대용단말기를 이용하기 때문에 데이터의 처리, 전송, 저장 기능 등을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명은 수요가 급증하고 있는 여러 가지 의료기기 분야 중에서도 헬스케어 기반의 이식형 장비 분야에 다양하게 활용될 수 있다. 특히 압력 센서를 가속도 센서나 생체 신호를 측정하는 다른 센서 등으로 교체하고 심뇌자극장치를 심박 조절기 등의 이식형 장비로 교체하면 보다 다양한 응용이 가능하다.After the cerebellum stimulation system was first developed, various methods for precisely controlling the stimulation parameters were proposed. Typically, it is proposed to measure electric or chemical signals in an electrode implanted in a patient's brain or to light the patient's brain, and then to grasp the activity of the brain based on the shape of the reflected light to control the degree of stimulation. However, these methods have a lot of noises mixed in the acquired signal, so it is difficult to diagnose the accurate state and determine the proper intensity of the stimulation by the present technology. On the other hand, the closed-type cerebral cerebral stimulation system according to the present invention and the method of performing the same provide advantages of directly diagnosing the symptoms of the Parkinson's disease and correcting the stimulation, thereby enabling more accurate diagnosis and correction compared with the above- I have. The closed cerebellar stimulation system according to the present invention has an advantage of maximizing data processing, transmission, and storage functions because it uses a portable terminal of a patient such as a smart phone. Accordingly, the present invention can be utilized in a variety of healthcare-based implantable equipment fields among various medical equipment fields in which demand is rapidly increasing. In particular, if the pressure sensor is replaced with an acceleration sensor or another sensor for measuring a vital signal, and the cerebellum stimulating device is replaced with an implantable device such as a pacemaker, a variety of applications are possible.
10 : 심뇌자극장치 20 : 측정장치
21 : 압력센서 30 : 제어장치
40 : 휴대용단말기 50 : 어플리케이션프로그램10: cerebellum stimulation device 20: measuring device
21: pressure sensor 30: control device
40: portable terminal 50: application program
Claims (16)
환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 심뇌자극장치(Deep Brain Stimulation, DBS);
환자의 걸음걸이를 측정하는 측정장치; 및
상기 측정장치로부터 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 경우 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어장치;를 포함하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.CLAIMS What is claimed is: 1. A closed cerebral cerebral stimulation system for measuring and correcting a patient's foot having a symptom of a gait disorder,
Deep Brain Stimulation (DBS), which applies a stimulus to the patient's brain to correct the patient's gait by being implanted in the patient's brain;
A measuring device for measuring the gait of the patient; And
A control device for determining whether or not a patient is walking on the basis of the gait of the patient measured from the measuring device and for sending stimulus variable information for calibrating the patient's gait when there is an abnormality to the cerebellum stimulating device; A closed cerebellar stimulation system.
상기 측정장치는 환자의 걸음걸이에 따른 발의 소정위치에서의 압력값을 측정하는 복수개의 압력센서로 이루어지는 센서부와, 상기 센서부에서 측정된 압력값을 상기 제어장치로 전송하는 송신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the measuring device comprises a sensor part including a plurality of pressure sensors for measuring a pressure value at a predetermined position of the foot in accordance with a patient's walking, and a transmitter for transmitting the pressure value measured by the sensor part to the control device A closed cerebellar stimulation system.
상기 제어장치는,
상기 송신부로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부;
상기 수신부에서 수신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 판단된 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어부; 및
상기 자극변수정보가 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태별로 각각 저장되는 데이터베이스부;를 포함하여 이루어지고,
상기 제어부는 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 상기 데이터베이스부에 저장되어 있는 경우에는 상기 데이터베이스부에 저장된 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하며, 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태가 상기 데이터베이스에 저장되어 있지 않은 경우에는 상기 데이터베이스부에 저장된 상태 중 가장 유사한 상태에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.3. The method of claim 2,
The control device includes:
A receiving unit for receiving a pressure value transmitted from the transmitting unit;
Determining whether the patient is walking based on the plurality of pressure values received by the receiving unit, determining whether the patient is walking on the basis of the determined gait state of the patient, Determining a stimulus variable information for correcting the state if the abnormality is present, and transmitting the determined stimulus variable information to the cerebellum stimulation apparatus; And
And a database unit in which the stimulus parameter information is stored for each gait state of the patient having the abnormality,
Wherein the control unit transmits stimulus variable information stored in the database unit to the cerebellum stimulation apparatus when the gait state of the patient having the abnormality is stored in the database unit, And transmits the stimulus variable information according to the most similar state among the states stored in the database unit to the cerebellum stimulation apparatus when the stimulus variable information is not stored in the database.
상기 제어부는 상기 수신부로부터 수신된 압력값을 계속하여 수신하여 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 상기 자극변수정보에 의한 환자의 걸음걸이 교정 여부를 판단하며, 판단결과 교정이 이루어진 경우에는 상기 심뇌자극장치의 작동을 정지시키기 위한 신호를 상기 심뇌자극장치로 송신하고, 판단결과 교정이 이루어지지 않은 경우에는 상기 자극변수정보를 기설정된 기준만큼 변경시킨 새로운 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.The method of claim 3,
The control unit continuously receives the pressure value received from the receiving unit to determine the patient's gait state, determines whether the patient's gait is corrected based on the patient's gait state information, A signal for stopping the operation of the cerebellum stimulation apparatus is transmitted to the cerebrum cerebellum stimulation apparatus when the result correction is performed, and when the correction is not made, a new stimulus variable information Is transmitted to the cerebral cerebral stimulation apparatus.
상기 제어부는 상기 새로운 자극변수정보에 의해 환자의 걸음걸이가 교정된 경우에는 상기 새로운 자극변수정보를 상기 이상이 있는 환자의 걸음걸이 상태를 교정하기 위한 자극변수정보로 상기 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the controller stores the new stimulus variable information in the database as stimulus variable information for correcting the gait state of the patient having the abnormality when the patient's gait is corrected by the new stimulus variable information, A closed cerebellar stimulation system.
상기 제어부는 기설정된 소정의 시간 동안 환자의 걸음걸이가 교정되지 않는 경우에는 기설정된 보호자 또는 주치의에게 알림 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the control unit transmits a notification signal to a predetermined guardian or a primary caregiver when the patient's gait is not corrected for a predetermined period of time.
상기 제어장치는 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기이며, 상기 측정장치에서 측정된 환자의 걸음걸이를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하여 교정하는 기능은 상기 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행되는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control device is a portable terminal carried by the patient and the function of judging and correcting the presence or absence of the patient's gait based on the gait of the patient measured by the measuring device is executed by the application program stored in the portable terminal A closed cerebellar stimulation system.
상기 제어장치는 환자가 휴대하고 있는 휴대용단말기이며, 상기 송신부로부터 송신된 복수개의 압력값을 기초로 환자의 걸음걸이 상태를 판단하고, 상기 환자의 걸음걸이 상태를 기초로 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 판단결과 상기 환자의 걸음걸이 상태가 이상이 있는 경우에는 상기 상태를 교정하기 위한 자극변수정보를 결정하여 상기 심뇌자극장치로 전송하는 기능은 상기 휴대용단말기에 저장된 어플리케이션프로그램에 의하여 실행되는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.3. The method of claim 2,
The control device is a portable terminal carried by a patient. The control device determines a gait state of the patient based on a plurality of pressure values transmitted from the transmission section, and determines whether or not the gait of the patient is abnormal based on the gait state of the patient And if the gait state of the patient is abnormal, determining the stimulus variable information for correcting the state and transmitting the determined stimulus variable information to the cerebellum stimulation apparatus is performed by the application program stored in the portable terminal A closed cerebellar stimulation system characterized by.
상기 제어장치는,
상기 송신부로부터 전송된 압력값을 수신하는 수신부;
상기 센서부에서 측정된 복수개의 압력값에 따른 환자의 걸음걸이 이상 유무 판단에 대한 이상유무판단정보와, 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보가 저장되는 데이터베이스부; 및
상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보를 기초로 상기 수신부에서 수신된 압력값으로부터 환자의 걸음걸이 이상 유무를 판단하며, 이상이 있는 경우 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 자극변수정보 중 상기 이상 유무 판단에 기초가 된 상기 이상유무판단정보에 따른 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.3. The method of claim 2,
The control device includes:
A receiving unit for receiving a pressure value transmitted from the transmitting unit;
A database unit for storing abnormality determination information for determining whether or not a patient is walking with respect to a plurality of pressure values measured by the sensor unit and stimulus variable information for correcting a patient's gait according to the abnormality determination information; ; And
Determining whether there is a gait of the patient based on the pressure value received by the receiving unit based on the abnormality determination information stored in the database unit, and if there is an abnormality, determining whether the abnormality is present among the stimulation parameter information stored in the database unit And a controller for transmitting stimulus variable information for calibrating a patient's gait according to the abnormal presence / absence determination information to the cerebellum stimulation apparatus.
상기 제어부는 상기 수신부로부터 수신된 압력값이 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일한 경우에는 상기 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하고, 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 이상유무판단정보와 동일하지 않은 경우에는 상기 수신된 압력값을 상기 이상유무판단정보와 비교하여 환자의 걸음걸이가 이상이 있는지 여부를 판단하고, 판단결과 이상이 있는 경우에는 상기 수신된 압력값과 가장 유사한 이상유무판단정보에 따른 자극변수정보를 상기 심뇌자극장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.10. The method of claim 9,
When the pressure value received from the receiving unit is equal to the abnormality determination information stored in the database unit, transmits the stimulus variable information according to the abnormality determination information to the cerebellum stimulation apparatus, And if it is not the same as the abnormality determination information, the received pressure value is compared with the abnormality determination information to determine whether the patient's gait is abnormal or not, And transmits the stimulus variable information according to the most similar abnormality determination information to the cerebellum stimulation apparatus.
상기 심뇌자극장치는 환자의 뇌에 이식되어 환자의 걸음걸이를 교정하기 위한 자극을 환자의 뇌에 가하는 내부장치와, 상기 내부장치에서 가할 자극신호를 전달하도록 환자의 뇌 외부에 구비되는 외부장치로 이루어지고,
상기 제어장치에는 상기 외부장치가 내장되어 있거나 상기 외부장치의 기능이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템. 11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The cerebral and cerebral stimulation apparatus includes an internal device for implanting a stimulus for correcting a patient's gait into a brain of a patient and an external device provided outside the patient's brain to transmit a stimulation signal to be applied in the internal device Lt; / RTI &
Wherein the control device includes the external device or functions as the external device.
상기 어플리케이션프로그램은,
보행시작버튼부;
상기 송신부로부터 수신된 압력값에 대한 정보로부터 적어도 환자의 걸음걸이의 좌우평균, 보폭 및 압력을 포함하는 환자의 걸음걸이 상태정보를 추출하여 환자의 걸음걸이의 정상유무를 판단하는 제어부;
환자의 이동시간, 상기 환자의 걸음걸이 상태정보 및 상기 환자의 걸음걸이의 정상유무가 표시되는 걸음걸이상태표시부;
상기 어플리케이션프로그램의 설정을 변경할 수 있는 옵션버튼부; 및
상기 어플리케이션프로그램을 종료시키기 위한 종료버튼부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 심뇌자극 시스템.9. The method of claim 8,
The application program includes:
A walking start button portion;
A control unit for extracting gait state information of a patient including at least a left / right average, a stride and a pressure of a gait of the patient from the information on the pressure value received from the transmitter, and determining whether the gait of the patient is normal;
A gait state display unit for displaying a patient's movement time, gait state information of the patient, and whether the gait of the patient is normal or not;
An option button unit for changing a setting of the application program; And
And a termination button unit for terminating the application program.
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