KR101593067B1 - 전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치 - Google Patents

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장종민
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Abstract

전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치는 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 자극 장치용 보조 장치로서, 상기 전기 자극 장치의 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부, 및 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치{ANCILLARY DEVICE FOR ELECTRICAL STIMULATION DEVICE AND ELECTRICAL STIMULATION DEVICE}
본 발명은 전기 자극 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전기 자극 장치용 보조 장치 및 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.
공개특허공보 제10-2010-0040683호, 2010.04.20
종래의 tDCS 장치는 복수의 전극을 포함하고 있으며, 각각의 전극은 사용자의 머리의 피부에 접하는 패치 레이어와 상기 패치 레이어에 전류를 전달하는 전극 레이어를 포함한다. 패치 레이어는 전류의 도통을 위한 전해질을 포함하며, 이로 인해 패치 레이어와 전극 레이어 사이의 계면 상에서 산화환원 반응이 일어날 수 있다. 이러한 산화환원 반응은 패치 레이어를 점진적으로 산성화 또는 염기성화시키고, 패치 레이어의 pH 지수가 임계 범위를 벗어나게 되면, 사용자는 패치 레이어와 접하는 머리의 피부에 화상을 입을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 전기 자극 장치 사용 시 머리의 피부에 화상을 입는 것을 방지할 수 있는 전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치는 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 자극 장치용 보조 장치로서, 상기 전기 자극 장치의 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부, 및 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 보조 장치는 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 pH 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수가 기준 pH 지수 범위를 넘은 때에 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하도록 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 보조 장치는 상기 적어도 하나의 전극과 접하는 전해질 공급부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 보조 장치는 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도를 측정하는 농도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 농도 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도가 기준 농도보다 작은 때에 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 보조 장치는 상기 역전류 공급부 또는 상기 전해질 공급부의 동작 상태를 지시(indicating)하는 지시부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극, 상기 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부, 및 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 pH 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수가 기준 pH 지수 범위를 넘은 때에 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하도록 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 상기 적어도 하나의 전극과 접하는 전해질 공급부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장치는 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도를 측정하는 농도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 농도 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도가 기준 농도보다 작은 때에 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 장치는 상기 역전류 공급부 또는 상기 전해질 공급부의 동작 상태를 지시(indicating)하는 지시부를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 전기 자극 장치의 전극에 역전류를 공급하여 전극을 중화시키므로, 패치 레이어의 pH 지수를 안전 범위 내에서 유지시킬 수 있어, 사용자가 패치 레이어와 접하는 머리의 피부에 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 전기 자극 장치의 전극에 전해질을 공급하므로, 상기 전극에 공급되는 역전류에 의한 물 분해 반응의 역반응을 돕고, 패치 레이어의 전해질 농도를 일정 범위 내에서 유지시킬 수 있어, 전극의 전기 전달 성능을 유지하고 제품 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보조장치가 적용될 수 있는 전기 자극 장치의 개략적인 외관을 도시하는 도면이다.
도 2는 전극부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 패치 레이어와 전극 레이어 사이의 계면 상에서의 물 분해 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 외관을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 외관 및 동작을 도시하는 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 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치에 대해 설명하기로 한다.
이하에서 언급되는 “전기 자극”은 경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS), 경두개 교류 전기 자극(transcranial Alternating Current Stimulation; tACS), 경두개 랜덤 노이즈 자극 (transcranial Random-Noise Stimulation; tRNS) 등과 같은 경두개 전기 자극(transcranial Current Stimulation; tCS)을 나타낼 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보조 장치가 적용될 수 있는 전기 자극 장치의 개략적인 외관을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전기 자극 장치(100)는 프레임(70), 전극부(10)를 포함한다.
프레임(70)은 제1 면(70a)과 제2 면(70b)를 포함한다. 제1 면(70a)은 프레임(70)의 안쪽 면을 나타내고, 제2 면(70b)은 프레임(70)의 바깥쪽 면을 나타낼 수 있다. 사용자가 전기 자극 장치(100)를 사용자의 머리에 착용하거나 부착하는 경우, 제1 면(70a)이 사용자의 머리에 접하게 된다.
프레임(70)의 제1 면(70a) 상에는 전극부(10)가 배치될 수 있다.
전극부(10)는 사용자(대상)의 머리에 접하여 사용자의 머리에 전류를 가한다. 사용자는 전기 자극 장치(100)를 머리에 착용하거나 머리에 부착할 수 있으며, 이에 따라, 전극부(10)가 사용자의 머리에 접할 수 있다. 예를 들어, 전극부(10)는 사용자의 머리의 이마에 인접하여 접할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. 실시예에 따라, 전극부(10)는 사용자의 머리로부터 EEG 신호를 검출할 수 있다. 전극부(10)는 사용자의 머리로부터 EEG 신호를 검출하면서 동시에 사용자의 머리에 전류를 가할 수도 있다.
전극부(10)는 복수 개(제1 전극(10a) 및 제2 전극(10b))일 수 있다. 전기 자극 장치(100)는 사용자의 머리의 복수의 부분(위치 또는 영역)에서 EEG 신호를 검출하거나, 사용자의 머리의 복수의 부분에 전류를 가할 수 있다. 예를 들어, 하나의 전극부(10)(제1 전극(10a))는 사용자의 머리의 좌측에 인접하여 접할 수 있고, 다른 전극부(10)(제2 전극(10b))는 사용자의 머리의 우측에 인접하여 접할 수 있다. 복수 개의 전극부(10)는 각각 독립적으로 제어될 수 있다.
각각의 전극부(10)는 후술하는 바와 같이 극성을 가진다. 각각의 전극부(10)는 서로 다른 극성을 갖도록 제어될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 전극부(10)의 개수에 따라 몇몇 전극부(10)는 동일한 극성을 가질 수도 있다.
복수 개의 전극부(10)는 각각 패치 레이어(12)(patch layer) 및 전극 레이어(11)(electrode layer)를 포함한다.
패치 레이어(12)는 사용자의 머리의 피부에 직접 접하는 레이어이다. 패치 레이어(12)는 단일층으로 구성될 수 있다. 패치 레이어(12)는 전극 레이어(11)로부터 전달된 전류를 사용자의 머리에 가한다. 이를 위해, 패치 레이어(12)는 전류를 전달하기 위한 전해질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패치 레이어(12)는 전해질을 포함하는 스펀지 또는 하이드로겔(hydrogel)로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 전해질은 사용자의 피부와 공통되는 염소 이온(Cl-)을 포함할 수 있다. 패치 레이어(12)는 상대적으로 임피던스(impedance)가 높은 물질로 형성될 수 있다.
전극 레이어(11)는 패치 레이어(12) 상에 형성된다. 전극 레이어(11)는 사용자의 머리의 피부에 접하지 않는다. 전극 레이어(11)는 상술한 바와 같이 패치 레이어(12)에 전류를 전달하여, 패치 레이어(12)를 통해 사용자에게 전기 자극이 가해지도록 한다. 예를 들어, 전극 레이어(11)는 전도성 카본 시트(carbon sheet) 또는 전도성 실리콘으로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전극부(10)가 복수 개의 세그먼트(segment)를 포함하고, 복수 개의 세그먼트가 서로 이격되어 동일한 회로 기판(15) 상에 형성될 수도 있다. 각각의 세그먼트는 패치 레이어(12) 및 전극 레이어(11)를 포함할 수 있다. 세그먼트의 개수, 형상, 세그먼트 간의 간격 등은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 복수 개의 세그먼트는 각각 독립적으로 제어될 수 있을 것이다. 또는, 몇몇 개의 세그먼트는 하나의 군을 이루어 제어될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 달리, 전극부(10)는 복수 개의 세그먼트로 분리되지 않을 수도 있다.
도 1에는 명확하게 도시하지 않았으나, 프레임(70)의 제2 면(70b) 상에는 지시부가 추가적으로 배치될 수 있다.
지시부는 복수의 전극부(10)의 극성 상태를 지시(indicating)한다. 여기서, “지시”는 사용자가 복수의 전극부(10)의 극성 상태를 알 수 있도록, 이를 직접적으로 명시 또는 표시하거나 간접적으로 시사하거나 신호를 보내는 등의 일련의 동작을 모두 포함할 수 있다.
일 예로, 지시부는 제1 전극(10a) 및 제2 전극(10b)의 극성 상태에 따라 점멸하거나 서로 다른 광색을 나타내는 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자는 하나 또는 전극부(10)의 개수에 따라 복수 개로 구성될 수 있다.
다른 예로, 지시부는 제1 전극(10a) 및 제2 전극(10b)의 극성 상태에 따라 미리 정해진 음을 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 스피커는 전기 자극 장치(100)의 착용과 관련한 안내 정보를 출력하기 위하여 이용될 수도 있다.
또 다른 예로, 지시부는 제1 전극(10a) 및 제2 전극(10b)의 극성 상태에 따라 미리 정해진 문자, 숫자, 도형, 이미지 등을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
복수의 전극부(10)의 극성 상태는 전기 자극 장치(100)의 착용 방향과 상응할 수 있다. 이 점은 전기 자극 장치(100)의 형상이 (상하 또는 좌우) 대칭형으로 형성되었을 때에 특히 중요할 수 있다. 실시예에 따라, 전기 자극 장치(100)의 일부 기능을 수행하기 위하여 또는 일부 기능의 효과를 높이기 위하여, 사용자의 머리 상에서의 전류의 흐름이 특정 방향으로 고정되어야 하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 복수의 전극부(10)의 극성 상태는 전류의 흐름과 관계되므로, 전기 자극 장치(100)가 사용자에게 전기 자극 장치(100)의 착용 방향을 안내해야 할 필요가 있다. 이에 따라, 사용자는 지시부의 지시로부터 전기 자극 장치(100)의 착용 방향을 파악할 수도 있다.
한편, 전기 자극 장치(100)의 전체적인 형상이 도 1에 도시된 실시예에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 패치 레이어와 전극 레이어 사이의 계면 상에서의 물 분해 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전극 레이어(11)로부터 패치 레이어(12)에 전류가 전달되는 때에 패치 레이어(12)와 전극 레이어(11) 사이의 계면 상에서 물 분해 반응이 일어난다. 패치 레이어(12)는 전해질 외에 (용매로서 사용되는) 물을 더 포함할 수 있는데, 패치 레이어(12)의 물이 전극 레이어(11)로부터 제공되는 전자와 반응하여 수산화 이온(OH-)과 수소 분자로 분해될 수 있다. 또는, 패치 레이어(12)의 물이 전자를 잃어 수소 이온(H+)과 산소 분자로 분해될 수 있다. 이에 따라, 전극부(10)가 캐소드(cathode)로 기능하는 경우, 수산화 이온에 의해서 전극부(10)의 패치 레이어(12)의 pH 지수가 점진적으로 높아질 수 있으며, 이와 유사하게, 전극부(10)가 애노드(anode)로 기능하는 경우, 수소 이온에 의해서 전극부(10)의 패치 레이어(12)의 pH 지수가 점진적으로 낮아질 수 있다. 그리고, 이러한 패치 레이어(12)의 pH 지수의 변화가 임계 pH범위를 벗어나게 되면, 사용자가 패치 레이어(12)와 접하는 머리의 피부에 화상이 입을 수 있다.
이를 해결하기 위해서, 본 명세서에서는 전기 자극 장치(100)의 전극부(10)(전극부(10)의 패치 레이어(12))에 역전류를 공급하여 전극부(10)를 중화시킴으로써 사용자가 화상을 입는 것을 방지하기 위한 전기 자극 장치용 보조 장치(200)가 개시된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 외관을 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치(200)는 역전류 공급부(210), 전해질 공급부(220), 지시부(230), 제어부(240)를 포함한다.
역전류 공급부(210)는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)과 접하도록 구성된다. 역전류 공급부(210)는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)에 역전류를 공급하여 전극(10a, 10b)을 중화시킬 수 있다. 여기서, “역전류”는 전기 자극 장치(100)의 동작 시 각각의 전극(10a, 10b) 상에서의 전류의 방향과 반대되는 방향을 갖는 전류를 나타낸다. 실시예에 따라, 역전류 공급부(210)는 전극(10a, 10b)에 역전류를 직접 공급하지 않고, 전극(10a, 10b)으로부터 역전류를 유도할 수도 있다.
역전류 공급부(210)는 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)에 역전류를 전달하여, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)와 전극 레이어(11) 사이의 계면 상에서 물 분해 반응의 역반응을 일으킬 수 있다. 역반응이 일어남에 따라, 전기 자극 장치(100)의 동작 시 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)와 전극 레이어(11) 사이의 계면 상에서 생성된 수산화 이온(0H-) 또는 수소 이온(H+)이 물로 전환될 수 있다. 역전류 공급부(210)는 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)의 pH 지수가 임계 pH 범위에 도달할 때까지(즉, 중화될 때까지) 역전류를 공급할 수 있다.
전해질 공급부(220)도 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)과 접하도록 구성된다. 전해질 공급부(220)는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)에 전해질을 공급할 수 있다. 여기서, “전해질”은 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)에 포함되는 전해질과 동일할 수 있다. 실시예에 따라, 전해질 공급부(220)가 공급하는 전해질은 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)에 포함되는 전해질의 일부 물질만을 포함할 수도 있다. 전해질 공급부(220)가 공급하는 전해질의 농도는 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)에 포함되는 전해질의 농도와 다를 수 있다. 전해질 공급부(220)는 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)와 전극 레이어(11) 사이의 계면 상에서 일어나는 물 분해 반응의 역반응에 (필요한) 전해질을 추가적으로 전달할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)와 전극 레이어(11) 사이의 계면 상에서는 물 분해 반응을 포함하는 산화환원 반응이 일어날 수 있다. 산화환원 반응이 일어남에 따라, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)의 전해질 농도가 변화할 수 있다. 그리고, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)의 전해질 농도의 변화가 임계 농도 범위를 벗어나게 되면, 패치 레이어(12) 전류를 도통할 수 없게 되어, 전극 레이어(11)로부터 전달된 전류를 사용자의 머리에 가할 수 없게 된다. 그러나, 본 발명의 전해질 공급부(220)에 의하면, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)에 전해질이 공급될 수 있어, 전극(10a, 10b)의 패치 레이어(12)의 전해질 농도를 임계 농도 범위 내에서 유지시킬 수도 있다. 이로부터 전극의 전기 전달 성능을 유지하고 제품 수명을 연장시키는 효과가 발생할 수 있다.
지시부(230)는 역전류 공급부(210) 또는 전해질 공급부(220)의 동작 상태를 지시한다. 여기서, “지시”는 사용자가 역전류 공급부(210) 또는 전해질 공급부(220)의 동작 상태를 알 수 있도록, 이를 직접적으로 명시 또는 표시하거나 간접적으로 시사하거나 신호를 보내는 등의 일련의 동작을 모두 포함할 수 있다.
예를 들어, 지시부(230)는 역전류 공급부(210) 또는 전해질 공급부(220)의 동작 상태에 따라 점멸하거나 서로 다른 광색을 나타내는 발광 소자, 미리 정해진 음을 출력하는 스피커, 또는 미리 정해진 문자, 숫자, 도형, 이미지 등을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
제어부(240)는 전기 자극 장치용 보조 장치(200)의 기능 및 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(240)는 역전류 공급부(210)를 제어하여 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)에 역전류를 공급하도록 할 수 있다. 제어부(240)는 전해질 공급부(220)를 제어하여 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)에 전해질을 공급하도록 할 수 있다. 이러한 제어부(240)는 프로세서, 마이크로 프로세서(Micro Processor), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), MPU(Micro Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구성될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 구성요소가 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치(200)의 필수적인 것은 아니어서, 전기 자극 장치용 보조 장치(200)는 그보다 많은 구성요소를 포함하거나, 그보다 적은 구성요소를 갖는 장치로 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전기 자극 장치용 보조 장치(200)는 프레임(250), 전극 접촉부(260)를 포함한다.
프레임(250)의 일부 면에는 지시부(230)가 배치될 수 있다. 그리고, 프레임(250)의 동일한 면 또는 다른 면에는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)과 접촉하는 전극 접촉부(260a, 260b)가 배치될 수 있다.
지시부(230)는 복수 개가 형성될 수 있다. 어느 하나의 지시부(230)는 역전류 공급부(210)의 동작 상태를 나타내고, 다른 지시부(230)는 전해질 공급부(220)의 동작 상태를 나타낼 수 있다. 또는, 어느 하나의 지시부(230)가 역전류 공급부(210) 및 전해질 공급부(220)의 제1 동작 상태를 나타내고, 다른 지시부(230)가 제2 동작 상태를 나타낼 수 있다. 실시예에 따라, 지시부(230)의 개수 및 지시하는 동작 상태는 다양하게 변형될 수 있다.
전극 접촉부(260a, 260b)도 복수 개가 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자의 편의를 위하여, 전극 접촉부(260a, 260b)의 개수가 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)의 개수보다 더 많도록 변형될 수 있다. 실시예에 따라, 전극 접촉부(260a, 260b)는 프레임(250)으로부터 돌출되거나, 프레임(250) 내에 삽입될 수 있다. 전극 접촉부(260a, 260b)의 크기 또는 면적은 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)의 크기 또는 면적보다 더 크거나 작을 수 있다. 전극 접촉부(260a, 260b) 상에는 상술한 역전류 공급부(210), 전해질 공급부(220)가 배치될 수 있다.
한편, 전기 자극 장치용 보조 장치(200)의 전체적인 형상이 도 5에 도시된 실시예에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 일부 실시예에서, 제1 전극 접촉부(260a)에 역전류 공급부(210)가 배치되고, 제2 전극 접촉부(260b)에 전해질 공급부(220)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 전기 자극 장치(100)의 제1 전극(10a)에는 역전류가 공급되고, 제2 전극(10b)에는 전해질이 공급될 수 있다. 또는, 일부 실시예에서, 각각의 전극 접촉부(260a, 260b)에 역전류 공급부(210) 및 전해질 공급부(220)가 모두 배치될 수 있다. 이에 따라, 전기 자극 장치(100)의 각각의 전극(10a, 10b)에 역전류 및 전해질이 공급될 수 있다. 또는, 제1 전극 접촉부(260a) 및 제2 전극 접촉부(260b) 중 하나의 전극 접촉부에만 역전류 공급부(210) 및/또는 전해질 공급부(220)가 배치될 수도 있다.
실시예에 따라, 전기 자극 장치용 보조 장치(200)는 전기 자극 장치(100)를 거치할 수 있는 거치대로 기능할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기 자극 장치용 보조 장치(300)는 pH 측정부(311), 역전류 공급부(312), 농도 측정부(321), 전해질 공급부(322), 지시부(330), 제어부(340)를 포함한다.
도 7의 전기 자극 장치용 보조 장치(300)의 역전류 공급부(312), 전해질 공급부(322), 지시부(330), 제어부(340)는 도 4를 참조하여 설명한 전기 자극 장치용 보조 장치(200)의 역전류 공급부(210), 전해질 공급부(220), 지시부(230), 제어부(240)와 실질적으로 동일한 동작 및 기능을 수행한다.
pH 측정부(311)는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)의 pH 지수를 측정한다. 측정된 pH 지수는 제어부(340)에 전달된다. 제어부(340)는 역전류 공급부(312)를 제어하여, 측정된 pH 지수가 기준 pH 지수 범위를 넘은 때에 역전류 공급부(312)가 전극(10a, 10b)에 역전류를 공급하도록 할 수 있다. 기준 pH 지수 범위는 임계 pH 지수 범위와 동일하거나 상이할 수 있다. 전극(10a, 10b)의 pH 지수가 기준 pH 지수 범위에 도달하면, 역전류 공급부(312)는 역전류 공급을 중지할 수 있다.
농도 측정부(321)는 전기 자극 장치(100)의 전극(10a, 10b)의 전해질 농도를 측정한다. 측정된 전해질 농도는 제어부(340)에 전달된다. 제어부(340)는 전해질 공급부(322)를 제어하여, 측정된 전해질 농도가 기준 농도보다 작은 때에 전해질 공급부(322)가 전극(10a, 10b)에 전해질을 공급하도록 할 수 있다. 기준 농도는 임계 농도와 동일하거나 상이할 수 있다. 전극(10a, 10b)의 전해질 농도가 기준 농도에 도달하면, 전해질 공급부(322)는 전해질 공급을 중지할 수 있다.
지시부(330)는 측정된 pH 지수 및/또는 전해질 농도에 관한 정보를 지시할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치의 개략적인 외관 및 동작을 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치(400)는 전극부(10), 역전류 공급부(20), 전해질 공급부(30), 지시부(40), 제어부(50), 전극 접촉부(60), 프레임(70)을 포함한다.
도 8 및 도 9의 전기 자극 장치(400)는 도 1을 참조하여 설명한 전기 자극 장치(100)와 실질적으로 동일한 동작 및 기능을 수행한다. 또한, 도 1을 참조하여 설명한 전기 자극 장치(100)로부터 추가된 역전류 공급부(20), 전해질 공급부(30), 지시부(40), 제어부(50), 전극 접촉부(60)는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 전기 자극용 보조 장치(200)의 역전류 공급부(210), 전해질 공급부(220), 지시부(230), 제어부(240), 전극 접촉부(260)와 실질적으로 동일한 동작 및 기능을 수행한다.
즉, 도 8 및 도 9의 전기 자극 장치(400)는 도 1의 전기 자극 장치(100)와 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 전기 자극용 보조 장치(200)를 결합한 형태이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 도 1의 전기 자극 장치(100)와 도 7을 참조하여 설명한 전기 자극용 보조 장치(300)를 결합한 형태(미도시)가 제공될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서는 사용자의 머리에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치를 실시예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술적 특징은 머리 이외에 사용자의 다른 신체 부위에 전기 자극을 가하기 위한 전기 자극 장치에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법은 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 상주할 수도 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.
10a, 10b: 전극
11: 전극 레이어
12: 패치 레이어
70: 프레임
100: 전기 자극 장치
200: 전기 자극 장치용 보조 장치
210: 역전류 공급부
220: 전해질 공급부
230: 지시부
240: 제어부
250: 프레임
260a, 260b: 전극 접촉부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 자극 장치에 적용될 수 있는 전기 자극 장치용 보조 장치로서,
    상기 전기 자극 장치의 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부;
    상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부; 및
    상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 pH 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수가 기준 pH 지수 범위를 넘은 때에 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하도록 제어하는, 전기 자극 장치용 보조 장치.
  3. 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극을 포함하는 전기 자극 장치에 적용될 수 있는 전기 자극 장치용 보조 장치로서,
    상기 전기 자극 장치의 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부;
    상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부;
    상기 적어도 하나의 전극과 접하는 전해질 공급부; 및
    상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도를 측정하는 농도 측정부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 농도 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도가 기준 농도보다 작은 때에 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어하는, 전기 자극 장치용 보조 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 역전류 공급부 또는 상기 전해질 공급부의 동작 상태를 지시(indicating)하는 지시부를 더 포함하는, 전기 자극 장치용 보조 장치.
  6. 삭제
  7. 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극;
    상기 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부;
    상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부; 및
    상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 pH 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 pH 지수가 기준 pH 지수 범위를 넘은 때에 상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하도록 제어하는, 전기 자극 장치.
  8. 사용자의 머리에 접하여 상기 사용자의 머리에 전류를 가하는 적어도 하나의 전극;
    상기 적어도 하나의 전극과 접하는 역전류 공급부;
    상기 역전류 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 역전류를 공급하여 상기 적어도 하나의 전극을 중화시키도록 제어하는 제어부;
    상기 적어도 하나의 전극과 접하는 전해질 공급부; 및
    상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도를 측정하는 농도 측정부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 농도 측정부에 의해 측정된 상기 적어도 하나의 전극의 전해질 농도가 기준 농도보다 작은 때에 상기 전해질 공급부가 상기 적어도 하나의 전극에 전해질을 공급하도록 제어하는, 전기 자극 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 역전류 공급부 또는 상기 전해질 공급부의 동작 상태를 지시(indicating)하는 지시부를 더 포함하는, 전기 자극 장치.
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