KR101507493B1 - 전기 자극 장치 - Google Patents

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KR101507493B1
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Abstract

전기 자극 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 사용자의 피부에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치에 있어서, 단일한 패치 레이어로서, 상기 사용자가 상기 전기 자극 장치를 착용하거나 부착하는 경우, 상기 사용자의 피부에 접하는 것인, 패치 레이어; 및 상기 패치 레이어 상에 서로 이격하도록 형성되고 상기 패치 레이어에 전류를 전달하는 복수의 패치 세그먼트를 포함한다.

Description

전기 자극 장치{ELECTRICAL STIMULATING DEVICE}
본 발명은 전기 자극 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전기 자극 장치를 이용하여 사용자에 대해 전기 자극을 가하는 경우, 사용자에게 인가되는 전압 또는 전류를 모니터링할 수 있는 전기 자극 장치에 관한 것이다.
경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation: tDCS)을 이용한 뇌 전기 자극 기술은 인지 능력 향상과, 우울증 및 ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 등의 정신 질환 치료 등에 효과가 있다고 알려져 있다.
따라서, 뇌 전기 자극 기술을 일상 생활에서 이용할 수 있다면, 뇌 기능을 향상시킬 수 있으며, 신경 간의 연결을 활성화하거나 억제시킴으로써 지속적인 정신 질환의 치료가 가능할 수 있다.
공개번호 제10-2014-0080299호
그러나, 종래의 전기 자극 장치에 따르면, 뇌 자극을 위해 설정된 전압 또는 전류에 기초하여 사용자의 머리를 자극할 뿐이며, 전기 자극 장치에 문제가 발생하여 설정된 것보다 높은 전압 또는 전류로 전기 자극이 진행되는 경우를 대비할 수 없다. 따라서, 종래의 전기 자극 장치를 이용하는 경우, 예기치 못한 고전압 또는 고전류로 인해 사용자의 피부에 화상이 발생할 우려가 있다.
위와 같은 문제점으로부터 안출된 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 패치 레이어를 복수의 구역으로 나누어서 제어할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 복수의 패치 세그먼트 각각에 인가되는 전압 또는 전류를 모니터링할 수 있는 모니터링부를 이용하여, 고전압 또는 고전류로 인해 사용자의 피부에 화상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 사용자의 피부에 접하는 패치 레이어 상에, 서로 이격하도록 형성된 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 측정하기 때문에, 고전압 또는 고전류가 인가되는 영역을 세밀하게 확인할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 언급된 기술적 과제들을 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 사용자의 피부에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치에 있어서, 단일한 패치 레이어로서, 상기 사용자가 상기 전기 자극 장치를 착용하거나 부착하는 경우, 상기 사용자의 피부에 접하는 것인, 패치 레이어; 및 상기 패치 레이어 상에 서로 이격하도록 형성되고 상기 패치 레이어에 전류를 전달하는 복수의 패치 세그먼트를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 모니터링할 수 있는 모니터링부를 포함하기 때문에, 고전압 또는 고전류로 인해 사용자의 피부에 화상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 모니터링부에 의해 고전압 또는 고전류가 모니터링되는 경우, 전기 자극 장치의 작동을 중지할 수 있으므로, 사용자가 안전하게 전기 자극 장치를 이용할 수 있다.
또한, 패치 레이어 상에 복수의 패치 세그먼트가 형성되기 때문에, 패치 레이어를 복수의 구역으로 나누어서 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 포함되는 패치 레이어 및 복수의 패치 세그먼트를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기 자극 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명이 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치를 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시되고, 도 2를 참조하면, 도 1에 포함되는 패치 레이어(30) 및 복수의 패치 세그먼트(40)를 나타내는 도면이 개시된다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전기 자극 장치는 프레임(10), 프레임(10)에 부착된 전극부(20), 및 사용자가 전기 자극 장치를 착용하거나 부착하는 경우 사용자의 피부에 접하는 패치 레이어(30)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전극부(20)는 프레임(10)의 안쪽 면(10a)에 부착될 수 있고, 패치 레이어(30)는 전극부(20)의 일단에 부착될 수 있다. 따라서, 사용자가 전기 자극 장치를 머리에 착용하거나 부착하는 경우, 패치 레이어(30)가 사용자의 머리에 접할 수 있다. 본 명세서에서는 사용자의 머리를 자극하는 전기 자극 장치를 예로 들어 설명하지만, 머리 이외의 사용자의 다른 신체 부위를 자극하는 전기 자극 장치에도 본원의 기술적 특징이 적용될 수 있다. 또한, 전기 자극 장치의 전체적인 형상은 도 1에 의해 제한되지 않는다.
도 1에는 도시되어 있지 않지만, 도 2를 참조하면, 패치 레이어(30) 상에 복수의 패치 세그먼트(40)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 패치 레이어(30)는, 사용자가 전기 자극 장치를 착용하거나 부착하는 경우 사용자의 피부에 접하는 패치 레이어(30)의 제1 면(30a)과, 제1 면(30a)과 마주보는 제2 면(30b)을 포함할 수 있는데, 복수의 패치 세그먼트(40)는 패치 레이어(30)의 제2 면(30b) 상에 형성될 수 있다.
패치 레이어(30)는 단일한 것일 수 있으며, 구체적으로 단일층으로 이루어질 수 있다. 그리고, 패치 레이어(30)는 예컨대, 하이드로겔(hydrogel)을 포함할 수 있으며, 비저항이 큰 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 패치 레이어(30)가 높은 임피더스를 가지게 되기 때문에, 가장자리 효과(edge-effect)로 인하여 패치 레이어(30)의 테두리 부분의 전류 밀도가 높아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 패치 레이어(30)의 전 영역에서 일정한 전류 밀도가 유지될 수 있으므로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치를 통해 안정적으로 전기적인 자극을 가할 수 있다.
일반적으로 피부는 상대적으로 높은 임피던스를 가지는 각질과 상대적으로 낮은 임피던스를 가지는 각질 이외의 구성으로 이루어지는데, 전류는 상대적으로 임피던스가 낮은 각질 이외의 구성을 따라 흐르기 쉽기 때문에, 전류가 일정 영역에 집중되어 흐를 수 있다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치에 따르면, 패치 레이어(30)가 비저항이 큰 물질로 형성되어 임피던스가 높다. 따라서, 전류가 패치 레이어(30)를 거쳐 각질로 흐르는 경우와, 전류가 패치 레이어(30)를 거쳐 각질 이외의 구성으로 흐르는 경우 사이에 임피던스 차이에 의한 영향이 감소할 수 있다. 따라서, 피부의 일부에 전류가 집중되어 흐르는 것을 방지되고, 패치 레이어(30)와 접하는 피부의 전 영역에 전류 밀도가 고르게 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1)에 따르면, 패치 레이어(30)를 통해 안정적으로 전기적인 자극을 가할 수 있다.
한편, 패치 레이어(30)를 형성하는 물질의 비저항이 복수의 패치 세그먼트(40)를 형성하는 물질의 비저항에 비해 클 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
그리고, 패치 레이어(30)는 염소 이온을 포함할 수 있다. 염소 이온은 사용자의 피부에도 포함되어 있기 때문에, 사용자의 피부와 사용자의 피부에 접하는 패치 레이어(30)가 공통 이온을 포함하게 된다. 이를 통해, 전극부(20)와 사용자의 피부 사이에 형성되는 과전압(overpotential)을 낮출 수 있으므로, 사용자의 피부에 불필요한 크기의 자극이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치에 따르면, 패치 레이어(30)를 통해 안정적으로 전기적인 자극을 가할 수 있다.
도 2를 참조하면, 복수의 패치 세그먼트(40)는 패치 레이어(30) 상에 서로 이격하도록 형성될 수 있으며, 패치 세그먼트(40)의 형상이나 복수의 패치 세그먼트(40) 사이의 간격에는 제한이 없다. 복수의 패치 세그먼트(40)는 패치 레이어(30)와 각각 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 패치 레이어(30)에 전류를 전달할 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같이, 복수의 패치 세그먼트(40)는 상대적으로 비저항이 작은 물질로 형성될 수 있으므로, 패치 레이어(30)에 전류를 효율적으로 전달할 수 있다.
복수의 패치 세그먼트(40)는 사용자의 피부에 직접 접하는 구성은 아니며, 단일한 패치 레이어(30) 상에 형성되어 패치 레이어(30)에 전류를 전달함으로써, 패치 레이어(30)를 통해 사용자에게 전기 자극이 가해지도록 할 수 있다. 다만, 패치 레이어(30) 상에 복수의 패치 세그먼트(40)가 형성되어 있으므로, 복수의 패치 세그먼트(40)를 각각 제어함으로써, 패치 레이어(30)를 복수의 부분으로 나누어 제어하는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 다른 전기 자극 장치를 설명한다. 다만, 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치는 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부(50)와, 차단조절부(50)의 작동을 제어하는 제어부(60)를 더 포함할 수 있다.
차단조절부(50)는 제어부(60)의 제어에 따라, 복수의 패치 세그먼트(40) 중 특정한 일부 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절할 수 있으며, 필요에 따라, 복수의 패치 세그먼트(40) 모두에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절할 수 있다. 따라서, 차단조절부(50)에 의하면, 복수의 패치 세그먼트(40)를 개별적으로 제어 가능하다.
그리고, 도 3에는 차단조절부(50)가 전원부(70)와 복수의 패치 세그먼트(40) 사이에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 제한되지 않으며, 복수의 패치 세그먼트(40)와 패치 레이어(30) 사이에 차단조절부(50)가 위치할 수 있다.
차단조절부(50)는 전압 또는 전류를 차단하는 구성을 예컨대 스위치(51)를 포함할 수 있으며, 전압 또는 전류를 조절하는 구성으로 예컨대 가변저항(52)을 포함할 수 있다. 다만, 전압 또는 전류를 차단하는 구성이 스위치(51)로 제한되지 않으며, 전압 또는 전류를 조절하는 구성이 가변저항(52)으로 제한되지 않는다. 그리고, 도 3에는 차단조절부(50)가 스위치(51) 및 가변저항(52)을 모두 포함하는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않고, 스위치(51) 및 가변저항(52) 중 어느 하나를 포함하도록 구현하는 것도 가능하다.
도 4를 참조하면, 스위치(51)는 개방됨으로써 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단할 수 있다. 그리고, 가변저항(52)은 저항의 크기가 변함으로써 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 조절할 수 있다.
패치 세그먼트(40)는 패치 레이어(30)에 전류를 전달하는데, 특정한 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류가 차단되는 경우, 해당되는 특정한 패치 세그먼트(40)와 접하는 패치 레이어(30)의 영역에는, 해당되는 특정한 패치 세그먼트(40)로부터 더 이상 전류를 전달받지 못한다. 또한, 특정한 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류가 감소하도록 조절되는 경우, 해당되는 특정한 패치 세그먼트(40)와 접하는 패치 레이어(30)의 영역에는, 해당되는 특정한 패치 세그먼트(40)로부터 전달되는 전류의 양이 감소한다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치에 따르면, 차단조절부(50)를 이용하여 복수의 패치 세그먼트(40) 각각에 인가되는 전압 또는 전류를 조절함으로써, 복수의 패치 세그먼트(40) 각각에 접하는 패치 레이어(30)의 영역에 전달되는 전류량을 제어할 수 있다. 즉, 패치 레이어(30)를 복수의 영역으로 나누어 제어할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치를 설명한다. 다만, 도 3에 도시된 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시된다.
[전압 모니터링 ]
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예예 따른 전기 자극 장치는 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 측정하는 모니터링부(80)와, 측정 대상인 패치 세그먼트(40)를 모니터링부(80)에 연결시키는 연결 선택부(90)를 더 포함할 수 있다. 다만, 도 5에는, 모니터링부(80)가 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정할 수 있는 구성이 도시된다.
한편, 몇몇 실시예에서는 차단조절부(50)를 제외하고 전기 자극 장치를 구현할 수 있으며, 도 5에는 설명의 편의를 위해, 도 4와 달리 차단조절부(50)를 복수의 패치 세그먼트(40)와 패치 레이어(30) 사이에 위치하도록 도시하였지만, 이에 제한되지 않고, 차단조절부(50)가 복수의 패치 세그먼트(40)와 전원부(70) 사이에 위치할 수도 있다.
한편, 연결 선택부(90)는 예컨대 패치 세그먼트(40)와 패치 레이어(30) 사이에 위치할 수 있으며, 제어부(60)에 의해 연결 선택부(90)의 작동이 제어될 수 있다. 복수의 패치 세그먼트(40) 각각이 패치 레이어(30)와 연결된 상태는 유지되면서, 복수의 패치 세그먼트(40) 중 측정 대상이 되는 패치 세그먼트(40)가 연결 선택부(90)에 의해 모니터링부(80)와 연결될 수 있다. 연결 선택부(90)는 에컨대 멀티플렉서의 구성을 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
모니터링부(80)는 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정하기 위해, 일단은 연결 선택부(90)에 연결되고, 모니터링부(80)의 타단은 복수의 패치 세그먼트(40)의 상단과 연결될 수 있다. 연결 선택부(90)가 복수의 패치 세그먼트(40)의 하단과 연결되기 때문에, 모니터링부(80)는 패치 세그먼트(40)의 상단 및 하단에 모두 연결됨으로써, 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정할 수 있다.
다만, 모니터링부(80)가 복수의 패치 세그먼트(40) 각각에 인가되는 전압을 모두 모니터링할 수 있게 하기 위해서, 연결 선택부(90)는 모니터링부(80)와 연결되는 패치 세그먼트(40)를 지속적으로 변경시킬 수 있다. 예컨대, 제어부(60)는 복수의 패치 세그먼트(40) 각각이 일정한 간격마다 전압이 측정될 수 있도록 연결 선택부(90)를 제어할 수 있다.
제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 패치 세그먼트(40)에 고전압 또는 고전류가 인가되었음을 확인하는 경우, 사용자의 안전을 위해, 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단할 수 있다. 이와 관련하여, 다양한 실시예에 대해 설명한다. 다만, 예시된 실시예에 의해 발명의 기술적 사상이 제한되지 않는다.
첫째로, 제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 측정된 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 경우, 차단조절부(50)가, 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하도록 제어할 수 있다. 즉, 모니터링부(80)에 의해 측정된 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 경우에는, 패치 세그먼트(40) 및 패치 레이어(30)에 고전압 또는 고전류가 인가된 상태이므로, 패치 레이어(30)에 접하는 사용자의 피부에 화상이 생길 염려가 있을 수 있다. 따라서, 복수의 패치 세그먼트(40)에 전압 또는 전류가 인가되지 않도록 하여, 전기 자극 장치에 의한 전기 자극을 중단함으로써 사용자를 보호할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치에 따르면, 사용자가 화상 염려없이 전기 자극 장치를 안전하게 사용할 수 있다.
둘째로, 제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 측정된 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 경우, 차단조절부(50)가, 인가되는 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 것으로 측정된 해당 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하도록 제어할 수 있다. 즉, 일부 패치 세그먼트(40)에 고전압 또는 고전류가 인가된다고 하여 복수의 패치 세그먼트(40) 전체에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하지 않고, 문제가 발생된 일부 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치의 운용에 있어서 효율을 높일 수 있다.
셋째로, 제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 측정된 특정 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류가, 모니터링부(80)에 의해 측정된 다른 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류에 비해, 미리 정해진 비율 이상으로 큰 경우, 복수의 패치 세그먼트(40)에 전압 또는 전류가 인가되지 않도록 하거나, 상대적으로 고전압 또는 고전류가 인가된 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절할 수 있다.
구체적으로, 복수의 패치 세그먼트(40)가 제1 및 제2 패치 세그먼트를 포함하는 경우, 제어부(60)는, 모니터링부(80)에 의해 제1 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류가, 모니터링부(80)에 의해 제2 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류에 비해, 미리 정해진 비율 이상으로 큰 경우, 차단조절부(50)가, 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 전압 또는 전류를 차단하도록 제어하거나, 상대적으로 고전압 또는 고전류가 인가된 제1 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하도록 제어할 수 있다.
마지막으로, 제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 측정된 특정 패치 세그먼트(40)에 흐르는 전류가, 특정 패치 세그먼트(40)를 제외하고 모니터링부(80)에 의해 측정된 다른 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류의 평균에 비해, 미리 정해진 비율 이상으로 큰 경우, 차단조절부(50)가, 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 전압 또는 전류를 차단하도록 제어하거나, 상대적으로 고전압 또는 고전류가 인가된 특정 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하도록 제어할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치를 설명한다. 다만, 도 5에 도시된 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치는 차단조절부(50)의 위치가 전원부(70)와 복수의 패치 세그먼트(40) 사이에 위치한다는 점에 있어서, 본 발명의 제3 실시예예 따른 전기 자극 장치와 차이가 있다.
구체적으로, 모니터링부(80)는 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정하기 위해, 일단은 연결 선택부(90)에 연결되고, 모니터링부(80)의 타단은 전원부(70)에 연결될 수 있다. 전원부(70)는 복수의 패치 세그먼트(40)의 상단과 연결되기 때문에, 모니터링부(80)는 패치 세그먼트(40)의 상단 및 하단에 모두 연결됨으로써, 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정할 수 있다. 몇몇 실시예에서는 가변저항(52)의 크기를 0으로 하여 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압을 측정할 수도 있다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치를 설명한다. 다만, 도 5에 도시된 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시된다.
[전류 모니터링 ]
도 7을 참조하면, 모니터링부(80)가 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전류를 측정할 수 있는 구성이 도시된다.
구체적으로, 복수의 패치 세그먼트(40) 각각이 패치 레이어(30)와 연결된 상태는 유지되면서, 복수의 패치 세그먼트(40) 중 측정 대상이 되는 패치 세그먼트(40)가 연결 선택부(90)에 의해 모니터링부(80)와 연결될 수 있다. 따라서, 모니터링부(80)는 각각의 복수의 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전류를 측정할 수 있다.
제어부(60)는 모니터링부(80)에 의해 패치 세그먼트(40)에 고전압 또는 고전류가 인가되었음을 확인하는 경우, 사용자의 안전을 위해, 패치 세그먼트(40)에 인가되는 전압 또는 전류를 차단할 수 있다. 이와 관련하여, [전압 모니터링 ]에서 설명한 다양한 실시예가 전류 모니터링의 경우에도 적용될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치를 설명한다. 다만, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치와의 차이점을 위주로 설명한다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이 개시된다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 전기 자극 장치는 프레임(10), 및 사용자가 전기 자극 장치를 부착하는 경우 사용자의 피부에 접하는 패치 레이어(30)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 전기 자극 장치와는 달리, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치에서 프레임(10)은 밴드 타입일 수 있다.
구체적으로, 전극부(20)는 프레임(10)의 안쪽 면(10a)에 부착될 수 있고, 패치 레이어(30)는 전극부(20)의 일단에 부착될 수 있다. 따라서, 사용자가 전기 자극 장치(1)를 머리에 부착하는 경우, 패치 레이어(30)가 사용자의 머리에 접할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 사용자의 머리를 자극하는 전기 자극 장치를 예로 들어 설명하지만, 머리 이외의 사용자의 다른 신체 부위를 자극하는 전기 자극 장치에도 본원의 기술적 특징이 적용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 프레임 20: 전극부
30: 패치 레이어 40: 패치 세그먼트
50: 차단조절부 51: 스위치
52: 가변저항 60: 제어부
70: 전원부 80: 모니터링부
90: 연결 선택부

Claims (9)

  1. 사용자의 피부에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치에 있어서,
    하이드로겔을 포함하는 단일한 패치 레이어로서, 상기 사용자가 상기 전기 자극 장치를 착용하거나 부착하는 경우, 상기 사용자의 피부에 접하는 것인, 패치 레이어; 및
    상기 패치 레이어 상에 서로 이격하도록 형성되고 상기 패치 레이어에 전류를 전달하는 복수의 패치 세그먼트
    를 포함하는 전기 자극 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부
    를 더 포함하는 것인, 전기 자극 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 측정하는 모니터링부
    를 더 포함하는 전기 자극 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부와,
    상기 차단조절부의 작동을 제어하는 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모니터링부에 의해 측정된 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 경우, 상기 차단조절부가, 각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하도록 제어하는 것인, 전기 자극 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부와,
    상기 차단조절부의 작동을 제어하는 제어부
    를 더 포함하고
    상기 제어부는,
    상기 모니터링부에 의해 측정된 전압 또는 전류가 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 경우, 상기 차단조절부가, 인가되는 전압 또는 전류가 상기 미리 정해진 전압 또는 전류 이상인 것으로 측정된 해당 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하도록 제어하는 것인, 전기 자극 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부와,
    상기 차단조절부의 작동을 제어하는 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 패치 세그먼트는 제1 및 제2 패치 세그먼트를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모니터링부에 의해 상기 제1 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류가, 상기 모니터링부에 의해 상기 제2 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류에 비해, 미리 정해진 비율 이상으로 큰 경우, 상기 차단조절부가, 각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하도록 제어하는 것인, 전기 자극 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하는 차단조절부와,
    상기 차단조절부의 작동을 제어하는 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 패치 세그먼트는 제1 및 제2 패치 세그먼트를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모니터링부에 의해 상기 제1 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류가, 상기 모니터링부에 의해 상기 제2 패치 세그먼트에 인가되는 것으로 측정된 전압 또는 전류에 비해, 미리 정해진 비율 이상으로 큰 경우, 상기 차단조절부가, 상기 제1 패치 세그먼트에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하거나 조절하도록 제어하는 것인, 전기 자극 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패치 레이어를 형성하는 물질의 비저항은 상기 복수의 패치 세그먼트를 형성하는 물질의 비저항에 비해 큰 것인, 전기 자극 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 패치 레이어는 염소 이온을 포함하는 것인, 전기 자극 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079893A1 (ko) * 2016-10-31 2018-05-03 (주)와이브레인 전류 모니터링 장치 및 이를 포함하는 전기 자극 장치
KR20220120281A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 주식회사 세라젬 전위치료장치의 전격 방지 회로
KR20220120280A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 주식회사 세라젬 전위의 흐름을 제어하는 전위치료 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017177264A1 (en) 2016-04-11 2017-10-19 Monash University Transcranial stimulation with real-time monitoring
AU2019260734B2 (en) 2018-04-26 2023-04-27 Hoolest Performance Technologies, Inc. Non-invasive nerve stimulation devices, electrode assemblies, and methods of use thereof
WO2023017492A2 (en) * 2021-08-12 2023-02-16 Novocure Gmbh Transducer apparatuses with electrode element spacing to reduce edge effect in delivering tumor treating fields to a subject's body

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013544175A (ja) * 2010-12-03 2013-12-12 シネロン メディカル リミテッド 電極皮膚接触を改善する方法及び装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT385663B (de) * 1985-11-08 1988-05-10 Hepax Ltd Elektrode fuer elektrotherapie
JPH0345739Y2 (ko) * 1986-12-31 1991-09-26
JPH0536404Y2 (ko) * 1987-03-30 1993-09-14
JP3459724B2 (ja) * 1996-03-17 2003-10-27 久光製薬株式会社 イオントフォレーシス用電極デバイス
US7643874B2 (en) * 2001-10-24 2010-01-05 Power Paper Ltd. Dermal patch
EP1956973B1 (en) * 2005-11-30 2017-09-13 Koninklijke Philips N.V. Electro-mechanical connector for thin medical monitoring patch
CN101410150A (zh) * 2006-02-01 2009-04-15 莫里艾克私人有限公司 对动物体进行无创性刺激的装置
EP2726145B1 (en) * 2011-06-28 2018-08-22 Inovio Pharmaceuticals, Inc. A miniminally invasive dermal electroporation device
WO2013033238A1 (en) * 2011-09-01 2013-03-07 Zoll Medical Corporation Wearable monitoring and treatment device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013544175A (ja) * 2010-12-03 2013-12-12 シネロン メディカル リミテッド 電極皮膚接触を改善する方法及び装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079893A1 (ko) * 2016-10-31 2018-05-03 (주)와이브레인 전류 모니터링 장치 및 이를 포함하는 전기 자극 장치
US11305116B2 (en) 2016-10-31 2022-04-19 Y-Brain Inc. Current monitoring apparatus and electrical stimulation apparatus comprising same
KR20220120281A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 주식회사 세라젬 전위치료장치의 전격 방지 회로
KR20220120280A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 주식회사 세라젬 전위의 흐름을 제어하는 전위치료 장치
KR102615257B1 (ko) * 2021-02-23 2023-12-19 주식회사 세라젬 전위치료장치의 전격 방지 회로
KR102721027B1 (ko) * 2021-02-23 2024-10-23 주식회사 세라젬 전위의 흐름을 제어하는 전위치료 장치

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