KR101479508B1 - 퇴행성 신경질환 증상 경감 장치 - Google Patents

퇴행성 신경질환 증상 경감 장치 Download PDF

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Abstract

발의 엄지 발가락 말단과 하부 엄지 발가락 중족골 관절에 대해 제어되고 국부화된 기계적 자극을 통해 퇴행성 신경 질환에 의해 영향을 받는 환자의 운동능력을 향상시키는 장치가 제공된다. 오른쪽 및 왼쪽 발에 대한 자극기들을 포함하는 장치가 개시되며, 상기 장치는 기설정된 강도 파라미터, 자극 시퀀스, 지속시간 및 순환 반복에 따른 기계적 자극을 달성한다. 특히 파킨슨 병에 의해 영향을 받는 환자에서 운동능력의 향상이 관찰되었다.

Description

퇴행성 신경질환 증상 경감 장치 {APPARATUS FOR REDUCING SYMPTOMS OF NEURODEGENERATIVE DISEASES}
본 발명은 퇴행성 질환, 특히 파킨슨 병(Parkinson's disease)에서의 증상 또는 뇌허혈증(cerebral ischemia)으로부터 유발된 증상의 치료에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 상기한 질병들에 의해 영향을 받은 환자의 운동성을 향상시키기 위한 치료에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 치료를 수행하는 장치에 대한 것이다.
파킨슨 병에 대한 가장 보편적인 치료법은 여전히 도파민(엘도파(L-dopa) 또는 레보도파(levodopa))을 복용하는 것에 기반한 약물 치료인데, 이는 상기 질병은 도파민을 생성하는 신경 세포(neuron)의 퇴화에 그 원인이 있다는 것에 기인한다. 이러한 치료법은 적어도 단기간 동안 증상을 제한할 수는 있지만, 구토, 식욕부진, 긴장 항진, 정신 착란 및 부정맥 등과 같은 다양하고 심각한 부작용을 수반한다. 일반적으로, 상기 환자는 상기 치료법의 부작용들을 조절하기 위한 다른 약을 투약하도록 강제된다. 치료 내성(therapy refratoriness) 기간과 함께 환자의 반응에 상당한 변경이 있다. 게다가, 상기 치료법의 효용은 수년간의 치료후에 상당히 감소하는 것으로 알려져 있다. 또한 뇌에 대한 직접 전기 자극에 기반한 치료법이 있는데, 주로 질병의 말기 단계 및/또는 레보도파의 심각한 부작용으로 고생하는 환자에게 사용된다. 상기 치료법은 전극의 외과적 이식으로 제공되고 이에 따라 극히 침습적이다. 다른 치료법들은 여전히 연구 단계에 있으며 환자에 대한 실용적인 적용가능성과는 상당히 동떨어져 있다.
이에 따라 현재 파킨슨 병의 증상 치료에 대한 가장 보편적이고 실질적으로 유일한 방법은 지속적으로 투약되어야 하는 약으로 이루어져 있고, 이러한 약은 의존성을 유발하고 심각한 부작용을 발생시킨다.
파킨슨 병의 증상을 감소시킬 수 있는 치료법에 대한 중대한 요구가 있다. 이 질병은 수년에 걸쳐 서서히 진전되는 것으로 알려져 있다. 이 기간 동안 환자는 떨림(tremor), 경직, 운동장애, 균형 장애 및 연하 장애(deglutition disorder) 등으로 인해 점차 자립성(self-reliance)을 상실한다. 특히, 운동 능력의 심각한 상실은 환자의 독립성에 부정적인 영향을 준다. 환자는 일어서고, 앉고, 회전하는 동작의 더딤과 어려움으로 고통을 받는다. 매우 자주, 상기 질병은 고령의 사람들에게 영향을 주고 이미 부분적으로 상실된 운동 능력을 악화시킨다. 수년 내에 이러한 사람들의 대부분은 더 이상 자립하지 못하고 거의 지속적인 도움을 필요로 하며, 높은 사회 비용이 뒤따른다. 현재까지 사용된 약물 치료는 이러한 요구를 만족스럽게 충족하지 못한다.
유사한 비판이 다른 퇴행성 신경질환에 대하여, 또는 운동 능력 및 이에 따른 자립을 유사하게 감소시키는 허열성 발작(ischemic attack)의 결과에 관하여 제기될 수 있다. 이러한 사례들에서 약물은 효과적이지 않거나 심각한 부작용을 유발한다.
본 발명자들은 파키슨 병과 같은 퇴행성 신경질환에 의해 영향을 받은 환자들에 있어서, 발에 대해 조절되고 국부적인 기계적 자극 치료를 수행하여, 운동 능력 및 더욱 일반적으로 보행 능력의 놀라운 향상을 발견하였다. 더욱 상세하게는 엄지 발가락의 말단과, 하부 엄지 발가락 중족골 관절(metatarsal joint)에 실질적으로 대응하는 발바닥의 영역에 상기 자극을 국부화된다.
상기 자극은 적어도 기계적 자극 강도, 발의 상기 부분들의 자극 시퀀스, 기계적 자극의 각 단계의 지속 및 정의된 사이클 수에 대한 시퀀스의 선택적인 반복을 포함하는 기 설정된 치료 파라미터에 따라 수행된다.
바람직하게는, 상기 치료 시퀀스는 오른쪽과 왼쪽 발 모두에 관한다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 일 측면은 기계적으로 자극하는 하기 단계들을 포함하는 치료법으로 이루어진다.
a) 오른쪽 엄지 발가락의 말단(tip);
b) 하부 좌측 엄지 발가락 중족골 관절(the lower left big toe metatarsal joint)에 대응하는 좌측 발바닥 아래 영역;
c) 하부 우측 엄지 발가락 중족골 관절(the lower right big toe metatarsal joint)에 대응하는 우측 발바닥 아래 영역;
d) 왼쪽 엄지 발가락의 말단.
"기계적인 자극(mechanical stimulation)"이라는 용어는 환자에 의한 "자극(stimulus)" 임계치의 감각에 대응하는 작동 압력의 달성을 나타내는 것으로 사용된다. 본 발명에 관련하여, 그러한 임계치는 고통 또는 자극 임계치로 정의된다. 정확한 작동 압력은 상황에 따라 결정되는데, 환자의 임상 상태 및 특히 환자의 나이와, 주관적인 민감성뿐만 아니라 퇴행성 신경질환의 진행 상태에 따라 다양하다. 통상적으로, 상기 임계치의 달성은 다리나 발을 움추리는 환자의 반사작용의 발생에 대응한다. 기계적 자극을 위하여, 1.5 내지 2.5 mm 지름의 구형 팁을 사용하며, 상기 작용 압력을 얻기 위하여 팁에 가해지는 힘은 보통 2 및 3.5 kg 사이에 포함되는 것으로 관찰되었다. 그러나, 본 발명으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 환자의 주관적인 특성에 따라 더 크거나 작은 자극이 사용될 수 있다.
상기 치료법은 수동으로 수행될 수 있으나, 발에 접촉하기 위한 부재, 예를 들면 둥글게 처리된 팁(tip)이 각각 구비된 일련의 자극기들에 의해 자동화되는 것이 바람직하다.
상기 시퀀스는 바람직하게는 우측과 좌측 발의 상기 영역을 a), b), c), d)의 순서를 따라 자극하고, 기계적 자극을 획득하는 단계를 포함하며, 오른쪽 엄지 발가락 말단, 하부 좌측 엄지 발가락 중족골 관절, 하부 우측 엄지 발가락 중족골 관절, 왼쪽 엄지 발가락의 말단의 순서로 이루어진다. 그러나, 이러한 순서는 본 발명에 관하여 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 본 발명에 따른 발에 대한 자극은 상술한 발의 부분에 대한 어떠한 연속적인 자극을 포함할 수 있다. 예를 들면, d)로부터 a)로의 반대 순서로 이루어지거나 다른 순서로 이루어질 수도 있다.
더 바람직하게, 상기 치료 시퀀스는 전술한 신체의 영역이 별도로 자극되는 방식일 수 있다. 이는 상기 치료시에 기계적 자극은, 예컨대 a), b), c) 또는 d) 영역과 같은 치료가 적용되는 영역의 단지 하나에서 위에서 정의된 작용 (또는 임계치) 압력과 같거나 더 클 수 있다. 어느 한 영역, 예컨대 a) 영역에서의 자극과 이어지는 영역, 예컨대 b) 영역에서의 작동 압력의 획득 사이에 경과되는 "유휴 시간(idle time)"은 바람직하게는 약 1 내지 2 초이다.
사이클(cycle)들의 지속 및 수는 환자의 전반적인 임상 상태에 따라 결정될 수 있다. 파킨슨 병에 의해 영향을 받는 환자에 있어서, 최적 결과는 5 내지 10초, 바람직하게는 6초간 지속된 각각의 자극과 상기 자극을 a)-b)-c)-d)의 순서로 5 및 10회 사이에서 반복한 경우 얻어졌다.
상기 치료법의 바람직한 실시예는, 특히 파킨슨 병에 영향을 받은 환자들에게 a)-b)-c)-d)의 자극 시퀀스를 5 내지 10 사이클 반복하고; 1.5 - 2.5 mm, 바람직하게는 1.8 mm 의 구형 헤드 팁과 2 - 3.5 kg 내의 실험 근거에 따라 결정된 압력으로 자극하는 것을 제공한다. 저감수성(hyposensitivity) 또는 과민성(hypersensitivity)의 특별한 조건 하에서는, 상기 제한 - 여기에서는 엄격히 예시적인 목적으로 나타낸 것임 - 보다 더 크거나 낮은 값이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 상술한 치료를 수행하는 장치로 이루어진다. 상기 장치는 본 발명과 관련하여 필수적이지는 않으나 제조 관점으로부터 다른 변형에 따라 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 장치는 환자의 우측과 좌측 발에 각각 적용될 수 있는 두 개의 장치로 이루어지거나 발을 위한 두 개의 수용부로 이루어질 수 있으며, 요구되는 기계적 자극 장치와 적절한 제어 시스템이 구비된다.
가능한 실시예에 따르면, 기계적으로 발을 자극하는 장치는, 사용중에 엄지 발가락 말단에 작용하도록 배치된 적어도 하나의 제 1 기계적 자극기와, 사용중에 발바닥 아래의 위치하고 발가락 중족골 관절에 실질적으로 대응하는 영역에 작용하도록 배치된 제 2 기계적 자극기를 포함한다. 상기 장치는 치료 프로그램에 따라 상기 기계적 자극기들을 작동시키기에 적절한 제어 시스템을 추가로 포함하며, 치료 프로그램은 적어도 하나의 기계적 자극 강도, 발명의 상기 부분들을 자극하는 기설정된 시퀀스, 각 기계적 자극 단계의 기설정된 지속시간, 및 선택적으로 상기 시퀀스의 반복을 포함한다.
가장 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 기계적 자극기, 제 2 기계적 자극기, 제 3 기계적 자극기, 제 4 기계적 자극기를 포함하는 장치가 제공되며, 상기 제 1 기계적 자극기는 사용중에 환자의 오른쪽 엄지 발가락 말단에 작용하도록 배치되고, 상기 제 2 기계적 자극기는 사용중에 아래쪽 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 왼쪽 발바닥 아래의 영역에 작용하도록 배치되고, 상기 제 3 기계적 자극기는 사용중에 아래쪽 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 오른 발바닥 아래의 영역에 작용하도록 배치되고, 상기 제 4 기계적 자극기는 사용중에 왼쪽 엄지 발가락의 말단에 작용하도록 배치되며, 추가로 상기 제어 시스템은 상기 치료 프로그램에 따라 상기 제 1, 2, 3, 4 자극기의 작동을 위해 미리 설정된다.
바람직하게, 상기 제어 시스템은 상기 제 1, 2, 3, 4 자극기의 시퀀스 작동을 위해 미리 설정되어, 전술한 신체의 a), b), c), d) 영역에 기설정된 시퀀스에 따라 기계적 자극을 발생시킨다.
상기 장치는 바람직하게, 상기 자극기들을 치료 대상이 되는 상기 발 또는 발들의 영역, 예를 들면 이전에 나타낸 영역 a), b), c), d)에 위치시키기에 적절한 조정 수단을 포함한다. 게다가, 상기 장치는 바람직하게 치료 중에 상기 발들을 적절한 위치에 유지하도록 고정시키기에 적절한 수단, 예를 들면 조정가능한 고정 수단 또는 유사한 수단을 갖는 스트랩 및 발명의 형태에 따라 조정하고 적응하는 수단을 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 예를 들면, 상기 장치는 발가락을 위한 전방 지지부 - 틸팅하는 방식으로 조정가능한 -와 발뒤꿈치 영역을 위한 후방 지지부를 포함하며, 상기 후방 지지부는 다양한 크기에 따라 조정하여 조정가능하고 공간조정가능하다. 더욱 바람직하게, 발가락의 말단의 선택적 자극을 가능하게 하기 위하여 상기 발가락 지지부는 상기 발가락을 나머지 발가락들로부터 분리하고 발가락 말단에 정확한 압력 적용을 가능하게 하기 위한 칸막이 요소 또는 스페이서를 포함한다.
상기 자극기들은 그 자체로는 공지된 기술에 따라 다양한 실시예에 따라 만들어질 수 있으며 본 발명에 대하여 본질적인 것은 아니다. 바람직한 실시예에 있어서, 자극기는 회전 스핀들과 암나사 결합을 통해 액추에이터의 병진운동을 일으키는 모터로 실질적으로 구성된다. 상기 모터-액추에이터 유닛은 조정가능한 지지대에 장착된다. 전원 공급은 바람직하게는 저전압(6-12 V)이거나 또는 배터리 전원으로 이루어진다.
추가적인 구성으로 비알레르기성(non-allergic)의 쉽게 세척가능한 재료 등으로 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확한 것의 사용 등을 제시하며 추가적인 구성은 관련 법 및 요구에 대응하여 제공되어야 한다.
상기 제어 시스템은 바람직하게, 적어도 하나의 처리 유닛, 내부 메모리 유닛 및 외부와 연결되는 데이터 인터페이스를 포함하며, 데이터 인터페이스는 예들들면 USB 포트, 네트워크 플러그 또는 데이터를 송수신하는 대등한 수단과 같은 공지의 형태이다. 상기 인터페이스는 일방향 또는 양방향일 수 있다. 상기 인터페이스는 환자를 위해 전문가에 의해 준비된 특정 프로그램을 로딩하는데 특히 사용될 수 있다. 추가적인 변형례에 따르면, 상기 장치는 프로세서 또는 외부 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어 시스템은 또한 적절한 저장 수단에 치료 이력을 저장하는 기능을 포함할 수 있다.
예를 들면, 치료 요법은 다음의 기본적인 단계를 포함할 수 있다. 제 1 단계는 환자에 대한 신경 테스트를 수행하고 최적의 치료 파라미터를 결정하는 것을 포함하는데, 치료 파라미터의 결정은 특히, 환자의 자극 임계치를 검출하고 적정 작용 압력을 획득하기 위해 액추에이터의 압력 및/또는 작동거리를 결정하고; 각 자극의 지속시간과 매 치료 세션의 반복 회수를 결정하는 것이다. 이에 따라, 전문가는 일련의 치료 파라미터를 준비할 수 있는데, 예를 들면 특별한 소프트웨어 프로그램의 도움을 받아 본 발명에 따른 장치의 제어 시스템으로 그것들을 전송한다. 상기 장치는 환자에 의해 직접 또는 환자를 돕는 사람에 의해 집에서 사용될 수 있고, 사전에 로딩된 프로그램에 따라 작동되는 한 어떠한 의학 전문지식을 필요로 하지 않는다.
본 발명은 파킨슨 병에 영향받은 환자들의 운동능력을 놀라울 정도로 향상시키는 명백한 능력을 갖고 있으며 후술하는 상세한 설명에서 더 상세히 설명된다. 특히 본 발명에 따른 치료는 운동불능, 떨림, 운동능력의 저하 및 경직과 같은 증상을 놀랍고 오래 지속되는 방식으로 감소시킬 수 있다. 발명의 선택적 영역에 대한 순수한 기계적 자극에 기반한 본 치료법은 약물 치료의 부작용을 갖지 않으며, 제한없이 반복될 수 있고 부작용이 없다.
본 발명의 추가적이며 중요한 이점은 본 치료법은 병원 시설이나 자격있는 인력이 필요없다는 것이다. 상기 치료법을 제공하는 상기 장치는 제작이 용이하며 실질적으로 전원 공급만을 필요로 하며, 주전원이나 배터리에 의해 전원 공급된다. 장치의 사용 및 치료의 시작은 가정 환경에서도 가능하며, 환자의 자립성의 관점에서 명확한 이점이 있다. 알려진 바와 같이 그 자체로 치명적이지는 않으나 시간에 걸친 느린 진전을 특징으로 하는 과정을 갖는 파킨슨 병과 같은 병의 증상을 제어하는 것은 특히 중요하다. 전문가의 기여는 치료 파라미터를 결정하는 것에 제한되며, 치료 파라미터는 주기적으로 업데이트되고 제어 시스템의 내부 메모리로 로딩된다. 통상적인 사용은 누구에 의해서든 실질적으로 얻어질 수 있는데, 이는 치료 파라미터는 이미 설정되어 기계 내에 저장되었다는 사실에 기인한다.
특히 환자의 일어서고, 걷고 회전하는 능력에 관하여 개선이 명확하게 관찰될 수 있다. 알려진 바와 같이, 그러한 일들을 수행하는 능력은 파킨슨 병에 의해 현저하게 감소되고 느려진다. 발의 선택된 영역에 대한 자극은 신경 계통과 특히 운동 능력을 제어하는 임무를 맡고 있는 뇌의 영역에 대한 목표된 자극으로서 작동하고, 병에 의한 퇴행(regression)을 일시적으로 보상하는 효과를 가지는 것으로 여겨지나, 이것이 본 특허에 관하여 제한적인 것으로 해석되어서는 아니된다. 효과는 일반적으로 며칠 간 지속되는 것으로 관찰되었다. 그러나, 상기 치료법은 사용금지사유(contraindication) 및 부작용이 본질적으로 없기 때문에 자주 반복될 수 있다.
추가적인 이점으로 얻어지는 장점에 대비하여 낮은 가격에 있으며, 이에 따라 본 치료법은 거의 모두에게 적용될 수 있다.
특징 및 장점은 후술하는 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면의 도움으로 더 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 자극 장치의 사용을 도식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서 자극기들의 제어 시스템의 단순화된 다이어그램을 도시한다.
도 3은 시간에 걸쳐 자극 강도의 가능한 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 가능한 실시예 중 하나를 도시한 도면이다.
도 1은 환자의 오른쪽 발(P)에 적용될 수 있는 기구(1)를 도시하는데, 상기 발을 수용하는 해부학적 표면(2)를 포함하고, 상기 표면(2)의 전방 영역과 중앙 영역에 각각 위치하는 두 개의 자극기(3a, 3c)가 위치된다. 상기 기구(1)가 발(P)에 정확하게 고정된 사용 위치에서, 상기 자극기(3a)는 엄지 발가락의 말단에 기계적 자극을 발생시킬 수 있고, 상기 자극기(3c)는 하부의 엄지 발가락 중족골 관절에 실질적으로 대응되는 발바닥의 영역에 작용할 수 있다.
상기 자극기들은 그 자체로 알려진 기술에 따라 제작될 수 있고, 예를 들면, 엄지 발가락의 말단 또는 중족골 관절에 직접적으로 압력을 가하도록 의도된 둥근 팁의 접촉 부재를 갖는 리니어 액추에이터와 연결된 전기 모터를 포함할 수 있다.
상기 표면(2)은, 바람직하게, 발가락들을 위한 조정가능한 전방 지지부 및/또는 엄지 발가락을 다른 발가락들과 분리하는 분리기를 포함한다. 상기 기구(1)는 치료 중에 알려진 형태(예를 들면 벨크로)의 고정 요소를 사용하여 발(P)에 고정될 수 있다.
상술한 형태의 기구 두 개를 포함하는 장치(10)가 치료를 위해 바람직하게 사용되는데, 각각 오른발을 위한 하나의 기구(1)와, 도 2에 예시된 바와 같이 추가적인 기계적 자극기들(3b, 3d)을 포함하는 왼발을 위한 유사한 기구(1')이다.
상기 장치(10)는 치료법에 따른 발들의 영역에 작용되도록 배치된 일련의 기계적 자극기들(3a, 3b, 3c, 3d)을 제어하는 제어 유닛(4)을 구비한다. 상기 제 1 자극기(3a)는 오른쪽 엄지 발가락의 말단에 작용하고, 제 2 및 제 3 자극기(3b, 3c)는 각각 오른쪽(자극기 3b)과 왼쪽(자극기 3c) 엄지 발가락의 아래쪽 중족골 관절에 대응하는 발바닥의 아래 영역에 작용한다. 제 4 자극기(3d)는 왼쪽 엄지 발가락의 말단에 작용한다.
제어 유닛(4)은 기설정된 치료 프로그램, 예를 들면 동일한 제어 유닛(3)의 내부 메모리에 저장된 프로그램에 따라 자극기를 - 시퀀스로- 제어한다. 상기 제어 유닛(4)은 또한, 치료 프로그램의 로딩을 가능하게 하기 위하여 정보 기술 산업에서 가장 보편적인 것들 (예를 들면 USB) 중에서 바람직하게 선택된 표준에 따라 외부 환경과 통신하는 적어도 하나의 포트(5)를 구비한다. 다양한 실시예에 있어서 공지된 기술과 주변 요구에 따라 예를 들면 네트워크 플러그 또는 대등한 연결수단과 같은 원격 접속을 위한 포트들이 구비될 수 있다.
자극기들의 작동 로직의 일례가 시간(t)의 함수로서 도 3에 제시된다. 각각의 자극기들(3a - 3c)는 둥근 팁과 같은 접촉 부재를 구비하여 발을 기계적으로 자극할 수 있는 액추에이터를 포함한다. 자극의 강도는 상기 자극기에 의해 가해지는 힘(F)의 관점으로 표현될 수 있다. 효과적인 결과를 얻기 위하여, 상기 힘은 환자의 상태에 따라 변화할 수 있는 임계치(Fs)를 초과하여야 하며, 상기 임계치는 환자가 부지불식간에 발을 끌어당기는 반사작용을 보이는 고통 또는 자극 임계치에 대응되어야 한다.
도 3의 곡선 A는 오른쪽 엄지 발가락의 단부를 말단을 자극하는 역할을 수행하는 제 1 자극기(3a)의 작동을 나타낸다. 자극기의 모터는 임계치(Fs)와 같거나 약간 초과하는 기설정된 작동 강도를 획득하기 위해 과도 시간(transient time)을 필요로 한다. 그러한 강도는 자극 개시 시간(ti)부터 자극 종료 시간(tf)까지 단일 자극 지속시간(d) 동안 지속되는데, 자극 지속시간은 통상적으로 수 초이고 예를 들면 6초이다.
곡선 A의 증가하는 "경사"는 자극기(3a)가 엄지 발가락의 말단에 접촉하고 원하는 압력을 얻기 위해 물리적으로 필요한 시간에 대응한다. 이 시간은 예를 들면 1-2 초이다. 치료 시간의 종료시에 자극 강도(곡선 A)는 급격하게 감소한다. 곡선 B는 아래쪽 오른쪽 엄지 발가락 중족골 관절의 영역에 작용하는 자극기(3b)에서의 예로서 설정된 시퀀스에 따른 연속되는 자극기의 개입을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 자극기(3b)는 바람직하게는 자극기(3a)의 자극 시간 종료에 대하여 약간 선행하여(예를 들면 1초) 작동된다. 이에 따라 곡선 B의 증가하는 경사는 곡선 A의 떨어지는 경사와 중첩되고, 자극 유휴 시간(tm)의 부재를 감소시킨다.
자극기(3c, 3d)가 개입될 때 동일한 제어 로직이 반복된다. 시퀀스는 다양한 사이클 수만큼, 예를 들면 5-10 사이클만큼 주기적으로 반복된다. 치료의 전체 시간은 이에 따라 수 분, 예를 들면 8-10분이 될 수 있다.
가능한 실시예의 하나가 예시적인 목적으로 도 4에 도시된다. 오른발에 적용되는 장치는 실질적으로 발을 수용하는 베이스(11)를 포함하며, 베이스(11)는 발뒤꿈치를 수용하는 후방 지지부(12)와 발가락을 수용하는 틸팅 가능한 전방 지지부(13)를 구비한다. 후방 지지부(12)는 베이스(11)에 대해 슬롯(14)으로 슬라이드 가능하게 됨에 따라 조정가능하다. 전방 지지부(13)는 측면부(15)에 대해 회전하며, 베이스(11) 면에 대해 예를 들면 0 및 90 도 사이에서 틸팅 가능하다.
상기 실시예에서 자극기(3a, 3c)는 액추에이터(16, 17)를 구비한다. 액추에이터(16)는 전방 지지부(13)에 고정되고, 액추에이터(17)는 베이스(11) 아래에 고정되되고 개구(18)를 통해 작동한다. 두 액추에이터들은 공지된 수단(예를 들면 정지 나사(stop screw))를 통해 조정가능한 위치를 갖는다.
추가적인 특징들은, 단순히 예시적인 목적으로, 다음과 같다.
각각의 자극기는 각각의 액추에이터를 작동시키는 회전 스핀들을 구비한 소형 전기 모터를 포함한다. 상기 액추에이터는 상기 스핀들 자체에 수용되기에 적절한 내부 밀링(milling)을 갖는 스크류로 이루어질 수 있다. 발에 접촉하게 나오도록 의도된 부재는 상기 스크류와 결합하기에 적합한 내부 나사산을 가지며 자극기로서 기능하기에 적합한 둥근 말단부를 구비하는 단단한 구리 바로부터 얻어진다. 상기 구리 자극기의 베이스는 정지 수단으로서 기능하는 두 개의 돌출부를 구비하고, 전체 조립체는 상기 액추에이터가 정확하고 간단한 방식으로 작동하도록 하는 테프론(Teflon) 가이드에 의해 가이드된다. 액추에이터의 끝은 컨테인먼트 케이지(containment cage)로부터 0 내지 20 mm 돌출한다.
구성의 상세한 사항은 광범위하게 다양할 수 있는 바 알려진 기술의 적용에 따른 변형이 가능할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 치료법은 파킨슨 병에 의해 영향을 받는 200명의 환자에 대해 적용되었다. 환자들은 전술한 오른쪽 및 왼쪽 발의 영역을 a), b), c), d)의 시퀀스로, 각 자극은 5-6 초간 지속되며, 5 사이클을 반복하여 기계적으로 자극하는 것에 의해 처치되었다. 관찰된 모든 케이스에서 환자 및 병의 진전 수준에 따라 2-3 일 및 약 7-10 일의 사이에서 변화하는 효과의 지속을 갖는 운동능력을 명확한 향상이 나타났다.

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  10. 사용중에 환자의 오른쪽 엄지 발가락의 말단에 작용하는 제 1 기계적 자극기(3a), 사용중에 하부 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 왼발의 바닥 아래 영역에 작용하는 제 2 기계적 자극기(3b), 사용중에 하부 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 오른발의 바닥 아래 영역에 작용하는 제 3 기계적 자극기(3c), 및 사용중에 왼쪽 엄지 발가락의 말단에 작용하는 제 4 기계적 자극기(3d); 및
    기설정된 기계적 자극 강도, 상기 발의 부분들을 자극하는 기설정된 시퀀스, 각 기계적 자극 단계의 기설정된 지속시간, 및 상기 시퀀스의 선택적인 반복의 적어도 하나를 포함하는 치료 프로그램에 따라 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기(3a - 3d)를 작동시키는 제어 시스템(4)을 포함하고,
    오른발을 처치하는 제 1 기구(1)와, 왼발을 처치하는 제 2 기구(1')를 포함하고, 상기 제 1 기계적 자극기(3a) 및 상기 제 3 기계적 자극기(3c)는 상기 제 1 기구에 구비되고, 상기 제 2 기계적 자극기(3b) 및 상기 제 4 기계적 자극기(3d)는 상기 제 2 기구에 구비되며,
    상기 제 1 기구 및 상기 제 2 기구는, 발뒤꿈치를 수용하는 조정가능한 후방 지지부(12)와 발가락들을 수용하는 틸팅 가능한 전방 지지부(13)를 구비하여 상기 발을 수용하는 베이스(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(4)은 상기 치료 프로그램에 따라 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기의 작동을 대응하는 시퀀스에 따라 달성하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 각각의 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기의 작동이 기설정된 임계 압력을 얻도록 조정하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은, 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기가 상기 임계 압력에 차례대로 도달하고, 기설정된 시간 동안 유지하고 자극 프로그램이 실행되는 동안 어느 시점에서도 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기 중 단지 하나만이 상기 임계 압력에 도달하는 방식으로 상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기를 차례대로 제어하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3, 4 기계적 자극기 각각은 모터와 직선 구동되며 상기 발에 접촉하는 접촉 부재를 포함하고, 상기 접촉 부재는 상기 발에 접촉하는 팁을 구비하며 상기 팁은 둥글거나 구형인 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 접촉 부재는 1.5 내지 2.5 mm의 지름을 가지며 상기 제어 시스템은 상기 모터가 2 내지 3.5 kg의 기계적 자극 힘을 달성하도록 조정하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 적어도 하나의 일 방향 또는 양 방향 데이터 통신 포트(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치.
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  20. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 발의 기계적 자극 장치(10)를 제어하는 방법에 있어서,
    기설정된 기계적 자극 강도, 상기 발의 부분들을 자극하는 기설정된 시퀀스, 각 기계적 자극 단계의 기설정된 지속시간, 및 상기 시퀀스의 선택적인 반복의 적어도 하나를 포함하는 치료 파라미터에 따라,
    a) 오른쪽 엄지 발가락의 말단;
    b) 하부 좌측 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 좌측 발바닥 아래 영역;
    c) 하부 우측 엄지 발가락 중족골 관절에 대응하는 우측 발바닥 아래 영역; 및
    d) 왼쪽 엄지 발가락의 말단
    을 기계적으로 자극하도록 상기 장치를 작동시키는 단계들 포함하는 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치의 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 시퀀스는 a)-b)-c)-d)의 순서인 것을 특징으로 하는 발의 기계적 자극 장치의 제어 방법.
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