KR101628670B1 - 순환 및 혈류역학 보조용 박동 및 비-침습 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순환 보조용 박동 및 비-침습 장치에 관한 것으로, 이 장치는 대상체의 몸에 혈액 용적을 순환시키는 것을 촉진하고, 상기 대상체의 몸의 적어도 일부에 적용되도록 설계된 유연한 다층 구조를 포함하며, 여기서 상기 구조는, 상기 구조와 박동 수단으로 이루어진 어셈블리가 누설방지되는 방식으로 상기 대상체의 몸을 향하는 유연한 내층 및 보다 단단한 외층, 및 상기 다층 구조에 연결된 박동 수단을 가지며, 여기서 상기 박동 수단은 맥동 유체로 명명되는 유체를 사용하여 상기 내층과 외층 사이에 맥박을 생성하도록 설계되고, 각각의 상기 맥박이 상기 구조가 상기 대상체의 몸의 상기 일부에 배열되는 경우 상기 대상체의 몸의 상기 일부를 따라 정맥 환류 방향으로 계속해서 전파되는 것을 특징으로 한다.

Description

순환 및 혈류역학 보조용 박동 및 비-침습 장치{PULSATILE AND NON-INVASIVE DEVICE FOR CIRCULATORY AND HAEMODYNAMIC ASSISTANCE}

본 발명은 순환 보조용 신규 장치에 관한 것이다.

보다 특별하게, 본 발명은 비-침습성 순환 및 혈류 보조 장치에 관한 것이다.

순환 시스템은 압력하에 존재하고, 내피세포로 내부에 연결되는 폐쇄된 유압 회로(closed hydraulic circuit)를 포함한다. 상기 내피세포는 일산화질소를 합성함으로써 혈관 긴장, 혈액 응고, 염증 반응, 아테롬성 동맥경화(artherosclerosis), 면역 시스템, 혈관형성, 및 세포자멸(apoptosis)과 대항하는 생리학적 기능을 유지하는데 필수적인 전단 응력을 연속적으로 접해야 한다.

내피 세포 기능의 임의의 병리학적 변화는 때때로 급격할 수 있는 결과를 갖는, 순환 시스템의 기능부전을 발생시킬 것이다.

현재, 이러한 내피세포 기능을 보존하거나 또는 향상시키도록 하는 현존하는 순환 보조기는 존재하지 않는다.

심장 보조 시스템은 수술 동안 전체적으로 또는 부분적으로 심장을 대체하거나, 상기 심장이 정지하거나 또는 매우 약한 경우 상기 활성을 회복하기 위해서 사용되는 것으로 알려져 있다. 이러한 시스템은 대부분 침습성 시스템으로서, 대상체 몸으로 삽입하기 위한, 결과적으로 맥박을 생성하는데 사용하는 도구를 요구하거나, 또는 대상체에서 혈액 샘플링을 요구하고 혈액 샘플을 몸 외부의 수많은 기계로 처리한 다음 대상체의 몸 안으로 혈액을 다시 주입시킨다. 모든 상황에서, 현 시스템은 전문가에 의해 작동이 수행되는 것을 요구하기 때문에 고가이고 수행하기 복잡하다. 또한, 이들 시스템은 의학적 위치와 같은 섬세한 부위에서, 검증된 사람의 감독하에서만 수행될 수 있다.

또한, 현존하는 시스템은 복잡한 구조를 가져서 이러한 시스템을 제조하는데 고가의 비용이 들도록 한다.

게다가, 현재의 시스템은 대상체의 몸, 일반적으로 대상체의 심장에 일반적인 작용을 하도록 수행되고, 이러한 시스템은 대상체의 몸의 상이한 부분, 예를 들면, 다리, 손, 얼굴 등에 작용하기에는 적절하지 않다.

따라서, 현재에는, 비-침습성이고, 내피세포 기능을 보존하거나 기능이 악화되는 경우 상기 기능을 향상시키도록 의도하는 순환 보조 시스템은 존재하지 않는다.

본 발명의 하나의 목적은 위에 언급한 단점을 극복하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 내피세포 기능을 보존하거나 또는 기능이 악화되는 경우 상기 기능을 향상시키기 위한 비-침습성 순환 보조 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단순한 구조의 저비용, 및 사용하는데 단순한 비-침습성 순환 보조 장치를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대상체의 몸의 임의의 일부, 예를 들면, 손, 얼굴, 다리, 발 등에 사용될 수 있는 순환 및 혈류역학 보조 장치를 제안하는 것이다.

최종적으로, 본 발명의 다른 목적은 심장 보조 시스템보다 더 효율적인 비-침습성 순환 보조 시스템을 제안하는 것이다.

본 발명은 이들 목적을, 대상체의 몸에 있는 혈액 용적을 순환시키는 것을 용이하게하는 비-침습 박동성 순환 보조 장치를 사용함으로써 달성할 수 있고, 상기 장치는

상기 대상체의 몸의 상기 부분에 적용하고, 상기 대상체의 몸 옆에 유연한 내층 및 보다 단단한 외층을 포함하는 유연한 다층 구조(flexible multilayer structure); 및

상기 구조와 박동 수단을 포함하는 어셈블리(assembly)가 누설방지인 방식으로 상기 다층 구조에 연결된 박동하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 박동 수단이 "맥동" 유체로 언급된 유체를 사용하여 상기 내층과 외층 사이에 맥박을 생성하도록 개조되고, 각각의 구조가 상기 대상체의 몸의 상기 부분에 위치하는 경우, 각각의 맥박이 상기 대상체의 몸의 상기 부분을 따라 정맥 환류 방향으로 계속해서 전파되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 장치는 맥박을 다층 구조를 통해 대상체의 몸의 일부에 적용시킴으로써 비-침습성 방식으로 혈액 순환을 돕는다.

본 발명의 장치는 사용하기 단순하고, 사용자가 단지 다층 구조를 몸의 일부에 적용시킨 다음, 몸의 상기 부분을 따라 전파된 맥박을 생성하는 박동 수단(pulsation means)을 사용하면 된다.

대상체가 본 발명의 장치를 사용하기 위해서 전용 위치로 갈 필요가 없다. 본 발명의 장치는 집, 차에서 사용할 수 있고, 걷거나 뛰는 동안, 비행 중에서도 사용할 수 있다.

다층 구조는 박동성 액세사리, 예를 들면 남성 액세사리를 가진 속옷(또는 박동성 아이 밴드)에 제공되는 변형을 필요로 하지 않고, 생식기 또는 눈과 같은 민감 부위를 제외하고 몸의 어떠한 일부에라도 적용할 수 있다. 따라서, 대상체는 본 발명의 장치를, 예를 들면, 몸의 일부에 적용된 순환 보조기를 달성하기 위해서 얼굴, 팔, 손, 발, 다리, 목 등과 같은 몸의 어떠한 일부에라도 적용할 수 있다. 본 발명의 장치는 몸의 상기 일부 위에 직접적으로 작용함으로써 혈액 순환 보조를 몸의 특정 일부에 표적될 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 장치는 또한 제조하기 쉽고 제조 비용이 적게 든다.

이론

순환 시스템에서 내피 세포에 대한 장애(disturbance)를 더 잘 이해하기 위해서, 본 발명자들에 의해 밝혀진, 어린이 및 어른에게서 유동 및 비율 혈류역학 이론을 기초로 하는 혈류 이론을 참조로 하여, 혈관생성-자멸 상호의존 현상(angiogenesis-apoptosis interdependency phenomenon)을 다음에 기재하고 있다.

동맥 단편에서, 심장 및 연동력(peristaltic force)은 생리학적 압력차(심장 수축과 심장 이완 사이)를 가진 박동 방식으로 혈액을 유동시킨다.

반대로, 정맥 및 림프관에서, 혈액 및 림프는 호흡 운동(다이아그램, 늑간 근육); 근육 순환 펌핑; 중력; 대기압; 접촉 수용기; 점성; 우심장 중재(right heart intervention)(밸브, 심방, 심실, 폐압, 정맥용량, 심장막)을 제공함으로써 상이한 종류의 순환력으로부터 연속적으로 유동한다.

따라서, 정맥의 배수는 혈액을, 확장기충전(diastolic filling)의 시기에 우심방심실강(right atrioventricular cavity)으로 환류시키는 힘에 의해 직접적으로 조절된다.

우심장의 양호한 충전(또는 예비-로딩(pre-loading))은 전체 심혈관 시스템의 조화로운 작동을 위해 필수적이다.

예비-로딩을 증가시키는 것은 우심실의 근육형 산화를 개선시킨다. 이는 자체 심근 네트워크에서보다 확장기충전에 더욱 좌우된다. 이는 수축력에 증가를 가져옴으로써 폐순환에 나타나는 전단 응력을 개선시킨다. 이러한 응력은 폐 내피에서 유도되는 일산화질소(NO)의 배출 결과로서 혈관 저항을 저하시키는 결과를 가져오고, 폐 저항[또는 후-로딩(post-loading)]에서 이러한 저하는 전체 심장 유동율을 향상시킨다.

이는 질소 화합물이, 좌심실이 침범을 받은 경우 심근경색을 치료하는데 왜 매우 효과적이고, 반대로, 우심실 허혈의 경우에, 죽음을 초래하는 위험으로 작용할 수 있는지를 설명하는데, 왜냐하면 니트라이드(nitride)의 혈관확장 작용으로 인하여 특별히 투여 후 이러한 심실의 충전이 감소하기 때문이다.

또 다른 설득력있는 예는 팔로의 징후(Fallot's tetralogy)로부터 고생하는 아이들에 의해 자연 발생적으로 처리되는 공중 착석 위치(acrobatic sitting position)이다. 공격받은 아이는 폐 저항의 증가로 인하여, 새파랗게 변한다. 새파래진 아이는 상기 착석 위치를 취함으로써, 좌 늑골에 혈관 저항을 인공적으로 증가시킴으로써 심실간 교통(interventricular communication: IVC)을 사용하여 폐 동맥 순환으로 더 큰 박동 용적을 편향시키는 효과를 갖는다.

이러한 방식으로 증가된 전단 응력은 폐 내피가 더 많은 NO를 생산하도록 가압함으로써 폐 동맥 가지 내 유동 및 비율을 즉시 증가시킨다.

일반적인 법칙으로서, 유압회로 내 저항의 임의적 증가는 주입 펌프의 기능상실을 유도한다. 이는 좌 늑골의 혈관 저항(후-로딩)을 증가시키는 것이 상기 후-로딩(좌심근경색의 발생시 니트라이드의 혈관확장 작용)을 저하시킴으로써 단지 가능한 임의의 개선을 가진 좌심실의 기능 부전을 발생시킨다.

따라서, 팔로의 공격시 우심장은 자체 후-로딩을 감소시키기 위해서 좌측 후-로딩을 역설적으로 증가시키는 결과를 가져온다. 이는 즉시 자체의 혈류역학을 개선시키기 위해서 좌 심장을 일시적으로 위험하게 하고, 단지 결과적으로 좌 심장의 더 많은 양의 혈류역학을 개선시키는 것을 의미한다[참조: 표 1: 보시 우심장(Bossy Right Heart)].

현재, 우심실의 기능상실의 경우, 통상적인 치료학적 해결책은

a) 혈액의 용량을 정맥 관류(intravenous perfusion)에 의해 증가시키는 단계; 및

b) 심박수변동 수단 또는 박동조율기(pacemaker)(전기적 자극)에 의한 심박수(심방수축)를 증가시키는 단계로 이루어진다.

비생리학적 방법으로 수득된 전단 응력(용적 및 비율)을 증가시키는 두 개의 환경은 부작용 없이 작용하지는 않는다.

폐 저항을 통한 좌 심장의 우심장 지배

	우심장	좌심장
저 전신성 저항	불량한 혈류역학1	양호한 혈류역학
고 전신성 저항	양호한 혈류역학2	불량한 혈류역학
저 폐 저항	양호한 혈류역학	양호한 혈류역학
고 폐 저항	불량한 혈류역학	불량한 혈류역학

1 = 니트라이드 및 우심실 경색

2 = 팔로 공격

일반적으로 허용된 개념과 대조적으로, 본 발명자들은 우심장이 태아에서 출발하여 좌 심장의 발달 및 혈류역학을 지배하는 것을 고려한다. 자궁 내 생활 동안, 우심실(RV)이 몸 혈액 용적의 2/3을 수득하지만, 정맥 및 우심실의 벽은 생리학적 션트(shunt)[정맥관, 동맥관, 타원구멍(oval foramen)]의 존재로 인해 전신성 동맥과 비교하여 낮은 리모델링을 유지한다.

출산 후 및 생리학적 션트 폐쇄의 결과로서 각각의 심실은 동일한 용적의 혈액을 수득하고, 동일한 빈도로 분출된다. 동일한 유동학 조건을 수행시, 우심실은 좌심실(LV)의 단지 1/6인 심근 질량을 갖는다.

이는 2개의 주된 요소의 결과로서 설명될 수 있다:

A. 심장: 문헌에 이미 기재된 특징[우심실강의 구상 형태, 섬유의 분포, 수축성 축(contractility axis) 등]에 추가하여, 본 발명자들은 우심방의 앞면 내부 및 대부분의 심실강(격막 및 누두를 제외함)을 구분(line)하는 주상 근육(trabecular muscle)에 의해 움직이는 주요 역할을 강조한다. 본 발명자들은 5개의 영역(zone)으로 나뉜 우심장의 새로운 분류에서 이러한 개념의 중요성을 강조함.

B. 심장외: 아래 명시된 부속력(accessory force)의 조절 하에 존재함.

특히, 호흡 펌프가 순환 시스템의 생리학적 조절에 직접적인 영향을 갖는 것으로 고려된다.

내피세포 기능에 영향을 미치는 혈관외 생리학적 전단 응력

A. 심장 내피 시스템의 호흡 펌프 "마스터( master )":

아코디언과 같이, 폐의 팽창/수축 운동은 폐 혈관의 외부 전단 응력을 일으킨다. 이의 인상깊은 효과는 출산 후 첫번째 숨을 쉬면서 시작하여 폐저항을 즉각적으로 저하시키고 션트의 폐쇄를 유발하며, 타원구멍의 밸브로 시작한 후 다음 며칠 동안 정맥관 및 동맥관으로 지속된다.

우리의 임상적 실험에서, 2살 미만의 어린이에게 있어서 글렌 수술(Glenn's operation)의 실패는 흉곽의 불충분한 발달의 결과와 함께, 충분한 전단 응력을 전달해서 필요한 정맥 배수를 제공하는 능력을 갖지 못하는 호흡 펌프와 관련되어 있다.

B. 내피 반응을 유발하는 외부 맥파( external pulsatile wave )의 변동/전파:

유사하게는, 악성 종양과 양성 종양 사이의 차이는 이웃 기관으로부터 오는 맥파의 전파에 대한 보호 역할을 수행하는 캡슐의 부재 또는 존재로부터 기인할 수 있다. 이는, 갑상선 또는 전립선과 같은 보다 정체적인 기관의 암의 경우와 비교하여 이동가능한 기관(위, 폐)의 암 및 풍부한 혈관화된 기관, 예를 들면, 뇌의 종양에 대한 빈약한 예후를 설명할 수 있다.

본 발명자들은 내피세포 기능의 임의의 외부 자극이 혈관형성 및 이에 따른 종양 성장을 가속화시킨다는 사실에 의해 이를 설명하고 있다.

또 다른 예는 선천적인 기형이 모계 기관을 이웃함으로써 전파된 맥파로부터 태아를 분리하는 양수가 임신 초기 개월 동안 감소하는 것과 일반적으로 관련된다.

(문헌 참조: Centre Hospitalo-Universitaire, Strasbourg, France: C.　Stoll et al., Study of 224 cases of oligohydramnios and congenital malformations in a series of 225,669 consecutive births, Community Genet 1998; 1:71-77).

본 발명을 기초로 하는 법칙은, 내피세포 벽에 적용된 전단 응력에 대한 반응에 좌우하여 5개의 형태학적 영역(심실 질량 및 혈관 벽의 두께)으로 우심장을 분할하는 역할을 수행한다. 문헌 참조: Sayed Nour et al., "The forgotten driving forces in right heart failure", Asiatic Ann Cardiovasc. Thorac. Surg. (in press).

이들 5개의 영역은 다음과 같다:

영역 1: 리듬력(rhythmic force)의 부재로 인해 거의 리모델링되지 않는 정맥 시스템으로 나타낸다. 이러한 영역 내 혈액의 저압 유동은 보조 순환력의 영향 하에 존재한다(표 1).

영역 2: 정맥 환류 혈액 유동이 활발(비율 및 압력)하게 시작함으로써 리모델링을 완화시키는 심방심실강(atrioventricular cavity)에 의해 나타낸다. 주상 근육은 이 영역에서 천연 브레이크로 작용하여 벽에서 발휘하는 전단 응력을 약화시킴으로써 주상 근육이 좌심실의 1/6인 두께로 작용하는 것을 가능하게 한다(즉, 큰 주상 영역을 가질 필요가 없다). 이러한 영역에서, 혈류역학은 우심실근육, 특히 이의 주상 부위를 공급하는데 중요한 심장이완충전(예비-로딩)에 좌우된다.

영역 3: 이는 격막 동맥에 의해 혈관이 분포되어 있는 것과 관련된 왼쪽 및 오른쪽으로 정상 형태를 유지하는 심실간 격막이다. 이러한 영역의 혈류역학은 폐 후-로딩(왼쪽에서 연속적인 혈류역학 개선을 발생시킴)을 저하시키기 위해서 좌심실의 혈류(일반적으로 혈관신생)에 간접적으로 의존하고, 오른쪽으로 직접적으로 전단 응력에 작용한다

영역 4: 제1 격막 동맥으로부터 발생한 전단 응력의 크기로부터 생성된 매우 많은 양의 리모델링을 가진 누두(infundibulum)에 의해 나타낸다. 따라서 이러한 영역내 혈류역학은 전단 응력(용적 및 비율) 및 제1 격막 동맥으로부터 추가의 압력에 좌우된다.

영역 5: 큰 정맥과 거의 동일한 벽의 직경-두께 퍼센트를 가진 거의 변화하지 않는 폐동맥 가지에 의한 영역을 나타낸다. 이러한 영역내 혈류역학은 전단 응력(특히 이러한 가지는 대동맥으로서 혈액의 동일한 용적을 수득하지 않더라도 수락의 결과로서 동맥 압력을 저하시키도록 조절하기 때문에 비율과 관련됨)과 관련된 혈관 저항(후-로딩을 저하시킴)에 좌우된다.

보조력의 차단은 내피세포 기능부전을 발생할 수 있다. 본 발명자는 위에 주어진 분류의 적용에서 이러한 현상을 보다 이해하기 쉽게 하기 위해서 몇 가지 예를 언급한다:

이들 보조력에 강하게 의존하는 영역 1에서, 힘을 차단하는 것은 우주비행사 및 전문 잠수부에게 거의 동일한 심장 혈관 및 순환 문제를 발생시키는 것을 알 수 있다. 이러한 2개의 상황(우주비행사에게 낮은 저압, 잠수부에게 매우 높은 저압)에서 관찰된 압력의 큰 차이에도 불구하고, 이러한 관찰된 문제는 정맥 배수 펌프(공간 내 중력의 부족 및 수중 압력에 의한 높은 정맥 용량)의 기능상실과 관련되어 있다.

잠수부에서의 주름의 초기 발현 및 높은 고도에서 심각한 얼굴 부종에도 동일하게 적용된다[문헌 참조: (Siobhan Gill, Neil M.　Walker, "Severe facial edema at high altitude", Journal of Travel Medicine, Vol.　200815, Issue　2, pp.　130-132, International Society of Travel Medicine)].

이러한 극심한 조건과는 달리, 눈 주위의 얼굴의 부종(팽창된 눈꺼풀)은 오랫 동안 수면 후 아침에 더 명백하고(때때로 두통과 관련됨), 활동을 하면서 빠르게 사라진다.

이러한 림프액의 과잉은 독성 물질(염증성 증후군, 자유 라디칼, 해면 순환의 정체)의 축적을 발생하면서 얼굴의 정맥 환류에서 중력을 감소시키는 효과를 입증한다.

그러나, 어린이에게서는 어른보다 더 큰 얼굴 영역 및 혈관 신생에도 불구하고, 긴 수면 기간 동안 중력의 효과가 최소로 남아 있는다.

3도 화상을 가진 사람에게 적용된 "9의 법칙(rule of 9s)"으로서 공지된 파크랜드 공식(parkland's formula)은 어른에서 9%와 비교하여 어린이에게 18%인, 몸의 남은 부위와 비교하여 머리의 몸 영역의 크기를 입증한다.

숙면을 취하는 것은 양호한 정맥 배수와 관련된 전단 응력에 의존하는 혈관신생-사멸 과정의 물질합성대사(수복 및 재발생)를 촉진한다. 어린이 또는 신생아의 경우, 심박률은 매우 높고(심지어 잠자는 경우에도) 때때로 어른의 2배이다.

결과적으로 이들 전단 응력은 성장을 자연스럽게 가속하는데 필수적이다. 이와 같은 유동, 이와 같은 심박율 및, 이와 같은 얼굴 표면적을 가진 어린이들은 매우 오랜 기간 동안 반듯이 누운 후에도 매끄러운 피부를 가지고, 약간의 팽창도 없이 부드러운 얼굴을 항상 갖는다.

따라서 어른과 아이들 사이의 형태학적 차이는 이러한 현상을 설명하는데 중요한 역할을 수행한다.

추가로, 수면동안 중력으로 야기된 부작용을 피하면서 양호한 정맥 배수를 제공하기 위해서, 2개의 기타 요소는 순환의 보조력의 작용과 관련되어 있다:

·얼굴 내 근육 펌프를 주로 운동시킴으로써 정맥 정체를 방지하는 것을 나타내는 울음

·호흡 펌프에 보다 의존하는 정맥 배수를 생성하는 비-존재 목[가상 넥(web neck)].

기타 영역, 영역 2 내지 영역 4에서 혈류역학 효과는 또한 영역 1에서 정맥 환류의 감소에 의해 방해된다. 이에 따라 직접적인 심장-병리발병 영향(심근의 허혈 또는 심장 기형)으로 주된 혈류역학에 문제점을 발생시킬 수 있다.

핵심 영역인 영역 5에서 양호한 혈류역학을 유지하는 것은 순환 시스템의 전체 양호한 작동을 달성하기 위한 조건을 구성한다. 영역 5(후-로딩)에서 높은 저항은 전신성 혈류 압력 감소와 함께 혈류 역학 문제를 역행하도록 야기할 수 있다. 급성 또는 만성 폐고혈압 증후군은 일산화질소 배출 수준 및 혈관 리모델링, 다시 말하면 전단력에 좌우된다.

요약하면, 생리학적 조건 아래, 순환 보조력은 정맥 및 림프 배수를 확실히 하지만, 내피세포 기능부전은 순환 및 혈류역학 문제: 피곤함의 징후(면역 시스템 및 염증 반응의 문제), 이른 노화(혈관신생-사멸의 문제)에 책임이 있는 정맥 및 림프 정체를 발생시킨다. 이들 관찰로부터 신규한 순환 보조 장치의 발명이 유래하고, 이를 마지막 문서에 삽입하였다.

요약

1. 심장 펌프 기능상실의 경우: 본 발명자들은 폐 동맥(아이젠멘거 증후군으로 종결됨)의 탄성 또는 신장율을 피하기 위해서 압력을 증가시키지 않고(뉴톤) 동맥 벽(점성 영향하에 에너지 소실을 갖는 회전식 유동-베르누이 법칙)에 근접한 볼텍스(vortex)를 생성하는 것을 가능하게 하거나 또는 폐포 내피세포의 단세포 배열에서 장기간 장애를 발생시키면서 영역 5(폐동맥)에서 심박수보다 더 많은 전단 빈도를 적용하는 것을 권고한다.

대조적으로, 영역 1에 원격으로 작동하는 외부 박동 시스템으로 이루어진 용도의 경우, 박동성 트라우저(pulsatile trouser)의 본 발명의 모델에서와 같이, 전단 빈도는 이러한 외부 압축을 사용하여 과도한 공급을 피하기 위해서 확실히 심박수보다 더 느려야만 하고(50%를 초과하지 않음), 이는 과로딩된 심실 및 폐 회로에 적용된 전단력을 증가시킬 것이다.

2. 정상적인 심장 내 순환 위험이 발생한 경우(우주비행사, 잠수부), 박동 수트(pulsatile suit)에 사용된 빈도는 호흡 문제 또는 빈맥의 경우를 제외하고 확장기와 동시에 진행되어야 한다.

주변 순환(마스크, 양말, 부츠 등)과 관련하여, 맥박 빈도는 어떠한 위험도 없는 심박수보다 더 빠를 수 있다.

3. 최종적으로, 심장 기능상실의 경우, 본 발명의 박동 장치로 발생된 전단 응력은 관련된 회로의 일부에 좌우하여 내피세포 시스템의 필요에 맞게 개조된다.

적용

본 발명자들은 본 발명자들의 장치가 다수의 적용에 사용될 수 있고, 모두 내피세포 기능과 관련되어 있음을 밝혀냈다.

본 발명자들은 노화가 실제로, 혈관이 가장 분포된 몸의 일부(얼굴 및 머리)에 특이적으로 나타나는 초기 징후 주름 또는 백발을 가지면서, 혈관신생-사멸 상호의존의 과정을 수행하는 내피세포 기능을 방해한 결과라는 것을 밝혀냈다. 이러한 노화는 사멸 세포(프로그램화된 세포 사멸 또는 세포자멸)가 혈관신생으로 대체되고, 특히 각각의 제2 요소(감염, 허혈 증후군, 외상성 전신장애, 엑스레이 또는 UV 조사, 퇴행성 증후군)가 내피세포 기능(염증성 증후군, 면역 시스템, 혈관수축)에 영향을 미치는 과정의 진행성 감속과 관련된 자연 현상이다.

본 발명의 장치의 이로운 특징에 따라, 박동 수단은 다음의 기능인 비율에서 맥박을 발생시키도록 개조시킬 수 있다:

심박률과 관련된 데이타;

호흡률과 관련된 데이타;

대상체의 건강 상태와 관련된 데이타; 및/또는

상기 다층 구조가 적용된 몸의 일부와 관련된 데이타.

본 발명의 장치는 호흡률을 측정하기 위한 수단 및 심박률을 측정하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 장치는 맥박이 박동 수단에 의해 발생된 비율을 변형하고, 조절하며 선택하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

박동률은 대상체의 필요성의 기능으로서 측정될 수 있다. 본 발명자들에 의해 취해진 동물 실험에서 대상체의 상태의 기능으로서 및 본 발명의 장치의 다층 구조가 적용되는 몸의 영역의 기능으로서 박동율을 조절하기 위한 다음의 상황들을 구별하는 것이 가능하다:

· 대상체 심장 펌프의 기능상실의 경우:

· 폐동맥 영역인 영역 5에서, 선행 문헌 "마이크로스(Microth)" 특허 및 실험에 의해 입증된 공보에 기재된 이론은 폐포 내피세포의 단세포 배열의 장기간 방해 또는 폐동맥의 탄성 또는 신장율(아이젠멘거 증후군으로 종결됨) 또는 폐포 내피세포의 단세포 배열의 장기간 방해를 방지하기 위해서 압력을 증가시키기 않고(뉴톤) 동맥 벽(점성 영향하에 에너지 소실을 가진 회전식 유동-베르누이 법칙)에 근접한 볼텍스를 생성하는 것을 가능하게 하면서 심박률보다 더 많은 전단 빈도를 적용하는 것이 필수적임을 보여준다.

· 상기 장치가 영역 1, 즉 정맥 시스템에 예를 들면 박동 트라우저의 형태로 작동하는데 사용되는 경우, 전단 빈도는 이미 과부하된 심실 및 폐회로를 과공급하는 전단력을 증가시키는 외부 압축을 방지하기 위해서 심박수의 약 50%로 반드시 심박수보다 더 느리게 되어야 한다.

· 정상 심장의 순환 문제, 예를 들면, 미세혈관 협심증, 당뇨병, 또는 고혈압(심장 부작용이 없음), 메노포즈, 비행조종사 또는 잠수부의 부작용:

· 영역 5에 사용된 빈도는 호흡 문제 또는 빈맥을 제외하고 이완기와 동시에 발생할 필요가 있고;

· 기타 주변 영역인, 박동 마스크, 양말, 또는 부츠에서, 상기 빈도는 임의의 위험 없이 심박수보다 더 빠를 수 있으며;

· 심장 또는 순환 질환을 갖지 않는 정상 대상체, 예를 들면 운동선수 남자 및 여자의 경우, 운동 선수가 이들의 정맥 환류에 순응(심장의 프랭크-스탈링(Frank-Starling) 법칙에 따름)할 수 있지만, 1) 운동장 또는 안마와 같은 가능한 환경이 조성되는 경우 이완 동기화(diastolic synchronization)를 감시하고, 2) 시합 또는 조깅 전에 워밍업하는 대상체에게는 운동 선수에 의해 적용된 규칙을 준비하기 위해서 심장 전문의에게 예견된 정기적인 검사를 하는 것이 항상 권고된다.

요약하면, 혈류 개선에 따른 적절한 선택을 하기 위해서 정기적인 의학적 접촉을 유지하는 것이 필수적이고: 심장 기능상실의 경우, 심장 질환이 없는 기타 경우와 다르게 당해 영역에 의존하는 내피세포 시스템의 필요에 적합시켜야만 한다.

특정 구체예에서, 본 발명의 장치는 사용자가 사용자의 물리적 상태, 예를 들면, 연령, 키, 무게, 심장 상태 등과 관련된 데이타를 선택할 수 있는 선택적 수단, 심박수 및 호흡률을 측정하기 위한 수단, 및 하나 이상의 예정된 관계에 의존하는 하나 이상의 이들 데이타 아이템의 기능으로서 박동율을 계산하기 위한 수단을 포함하는 모듈(module)을 포함할 수 있다.

유리하게도, 내층은 이의 하나 이상의 부분 위로, 대상체의 피부와 접촉하기 위한 미공성 벽과 외층 옆에 벽 사이의 캐비티를 포함할 수 있고, 상기 캐비티는 상기 미공성 벽을 통해 상기 대상체의 피부에 적용하기 위한 물질을 수득하고/하거나 전달하도록 배열된다.

따라서, 본 발명의 상기 장치는 하나 이상의 생물학적 또는 미용 물질을 적용할 수 있도록 하고, 이들을 균일한 방식으로 몸의 기초적인 부분에 걸쳐 확산시킬 수 있다.

이러한 환경 하에, 본 발명의 장치의 다층 구조는 캐비티가 물질로 채워질 수 있는 오프닝(opening)을 포함할 수 있다. 본 발명의 상기 장치가 사용되지만, 이 오프닝은 연결 수단을 통해 물질의 공급에 연결될 수 있거나, 또는 밀폐 수단에 의해 밀폐된 방식으로 밀폐될 수 있고, 상기 캐비티는 미리 채워진 후 물질의 공급으로서 또한 제공된다.

특정 구체예에서, 다층 구조는 내층과 외층 사이를 박동하기 위한 수단으로부터 공급된 맥동 유체(pulsation fluid)를 허용하기 위한 수용 오프닝, 및 박동을 안내하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 다층 구조가 적용된 몸의 부분을 따라 정맥 환류 방향으로 각각의 맥박의 상기 외층과 내층 사이에 젤라틴성 및/또는 입자성 유체를 포함한다.

본 발명의 특성에 따라, 젤라틴성 또는 입자성 유체는 외층과 내층 사이에 중간 층에 함유될 수 있다.

박동 수단의 제1 버젼에서, 상기 박동 수단은 다음을 포함할 수 있다:

· 공기 저장소;

· 운율 방식으로 상기 공기 저장소를 포함하기 위한 수단; 및

· 상기 공기 저장소를 유연한 다층 구조에 연결하기 위한 누설방지 커넥터.

상기 압축 수단은 기계적일 수 있고, 대상체에 의해 직접 또는 임시적으로 1회성인 외부 공급 에너지에 의해 작동할 수 있다.

박동 수단의 제2 버젼에서, 상기 박동 수단은

· 예비충전된 공기 저장소; 및

· 상기 공기 저장소를 유연한 다층 구조에 연결하기 위한 누설방지 커넥터를 포함할 수 있고;

상기 어셈블리는 저장소, 커넥터, 및 맥동 유체용 폐쇄 회로를 구성하는 구조를 포함하며;

상기 공기 저장소는 상기 대상체에 의해 가해진 힘에 의해 압축되고 감압되는 방식으로 배열된다.

이러한 가해진 힘은 저장소가 사용자의 손에 위치한 경우, 대상체가 주먹을 움켜쥐거나 핌으로써 직접 발휘될 수 있다.

또한 상기 힘은 걷거나 뛰는 것과 같은 표면을 치는 대상체가 신은 신발 한 쪽 이상에 의해 생성된 압력/흡입으로 발휘될 수 있다. 이와 같은 환경 하에, 예비충전된 공기 저장소는 대상체의 아래 또는 신발에 위치되어서 대상체가 발을 압박함으로써 압력을 가하는 경우, 상기 저장소는 함유한 유체를 비우고, 상기 유체는 다층 구조 안으로 주입됨으로서 맥박을 발생시키고, 상기 대상체가 발의 압력을 빼는 경우, 예를 들면, 발을 올리는 경우, 다층 구조 내로 주입된 유체는 공기 저장소 안으로 환류된다.

특정 구체예에서, 상기 공기 저장소, 상기 커넥터, 및 상기 유연한 다층 구조는 원-피스 유닛(one-piece unit)을 구성할 수 있는데, 예를 들면, 다층 구조는 대상체에 의해 마모되는 한 짝의 부츠로 구성된다.

상기 유연한 다층 구조는 또한 대상체의 얼굴의 적어도 일부 위에 위치하기 위한 후드(hood)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유연한 다층 구조는 한 쌍의 트라우저(trouser)를 포함할 수 있다.

유익하게는, 상기 유연한 다층 구조는 재킷(jacket)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유연한 다층 구조는 대상체의 손 및/또는 팔목의 적어도 일부에 적용하기 위한 하나 이상의 글로브 또는 글로브 부분을 포함할 수 있다.

추가로, 유연한 다층 구조는 한 짝의 부츠, 한 짝의 신발, 한 짝의 양말을 포함할 수 있다. 이와 같은 환경 하에, 상기 박동 수단을 상기 부츠, 신발, 또는 양말 한 쪽에 삽입해서, 다층 구조의 진행적 팽창을 발생시키는 지면을 견디고 발에 의해 생성되는 압력, 및 임의로 다층 구조의 진행적 수축을 발생시키는 발을 들어올리면서 걷거나 뛰는 대상체에 의해 맥박을 생성시키게 된다.

상기 다층 구조는 다음을 포함할 수 있다:

· 연조직염, 또는 남자와 여자의 성 관련 문제를 치료하는데 사용되는 코르셋, 스타킹과 같은 맥박 속옷 요소;

· 당뇨병 및 고혈압을 낮추거나 높히는 수족에 적용하기 위한 맥박 고리; 및

· 주름을 치료하기 위한 안대 형태인 아이 액세사리(eye accessory).

본 발명의 다른 측면에서, 대상체의 몸의 몇몇의 일부를 커버하는 비-침습 박동성 순환 보조 어셈블리가 제공되고, 상기 어셈블리는 각각의 상기 몸의 일부에 대해 각각이 독립적인 적어도 다수의 장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 대상체의 몸의 다수의 일부를 커버하는 비-침습 박동성 순환 보조 어셈블리가 제공되고, 상기 어셈블리는

· 각각의 상기 일부에 대해, 상기 대상체의 몸 옆에 유연한 내층 및 보다 견고한 외층을 포함하는, 상기 대상체의 몸의 상기 일부에 적용하기 위한 유연한 다층 구조; 및

· 상기 맥박 구조에 일반적으로 박동하고, 각각의 상기 다층 구조에 누설방지 방식으로 연결되어 박동하기 위한 수단을 포함하며,

상기 어셈블리는, 상기 박동 수단이 맥동 유체를 사용하여 각각의 상기 구조의 내층과 외층 사이에 맥박을 생성하도록 개조되고, 각각의 일부에 각각의 상기 맥박이 각각의 상기 구조가 대상체의 몸에 위치하는 경우 대상체의 몸의 상기 일부에 정맥 환류 방향으로 계속해서 전파되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기타 이익 및 특징은 비제한적인 구체예의 구체적인 설명 및 첨부한 도면을 조사하여 나타난다.
도 1은 본 발명의 장치에 수행된 다층 구조의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 다층 구조에서 맥박을 생성하는데 적합한 콘솔(console)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 콘솔과 조합하여 맥박을 생성하는 역할을 수행하는 압축 모듈(compression module)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 맥박율을 측정하기 위한 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 박동성 후드를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 쌍의 박동성 트라우저를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 장치는 이완 시점에서 심장을 향한 말단으로부터 혈액을 환류시킴으로써 유기체의 전부 또는 일부에 걸쳐 조화롭고 진보적인 운율적 운동을 생성한다. 상기 장치는 피하 조직, 간 및 비장에서 순환, 또는 얼굴에서 일반적으로 정체되어 있는 정맥-림프 용량을 감소시키기 위한 비-공격성 압축력을 생성한다.

본 발명의 장치의 몇 가지 예는 아래 기재되어 있다.

모든 예에서, 다음이 기재되어 있다:

· "맥파"의 전단 축이 정맥 및 림프관을 배출하기 위한 천연의 생리학적 방향을 보호하기 위해서 측정된다.

· 박동력은 대상체의 힘을 사용하여 공기, 전기, 수력, 또는 심지어 독립적인 시스템에 의해 생산될 수 있다.

· 외상으로부터 척주를 보호하기 위해서 정상적으로 팽창할 수 없는 등 부분은 중요한 안전 특성을 보호하면서 신체 조작을 수행하도록 설계된 버젼으로 변형시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 장치에 수행된 다층 구조의 하나의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 다층 구조(100)는 다음을 포함한다:

· 탄성 물질, 예를 들면, 네오프렌, 폴리우레탄, 라텍스 등으로 제조된 내층(102);

· 몸의 내부를 향해 압축파를 전파하도록 안내하기 위한 단단한 물질로 제조된 단단한 외층(104); 및

· 상기 구조가 적용된 몸의 일부에서 정맥 및 림프관을 배출하기 위한 천연 생리학적 방향으로 심장을 향해 맥동압파(pulsatile pressure wave)가 계속해서 전달될 수 있는 젤라틴성 유체를 함유하는 중간 층(106). 아래 기재에서, 정맥 및 림프관을 배출하기 위한 천연 생리학적 방향은 도 1에 도시된 방향 XY으로 가정한다.

또한, 다층 구조(100)는 생체적합한 물질의 공간(110) 및 커넥터(112)를 통해 생체적합하고/하거나 생물학적 유체로 채우는데 적합하고 몸과 접촉하는 미공성 벽을 포함하는 추가의 층(108)을 포함한다. 이러한 미공성 부분은 피부와 직접적으로 접촉한다. 박동하는 동안, 이러한 층(108)에 함유된 물질을 미공성 부분을 통과시킴으로써 대상체의 몸에 적용한다.

외층(104)은 연결 포트(connection port)(114)를 통해 다층 구조(100)에 맥박을 생성하기 위한 박동 수단(도 2 참조)을 누설방지 방식으로 연결한다.

맥박을 다층 구조(100)가 적용되는 몸의 부분을 따라 계속해서 전달시키기 위해서, 중간 층(106)은 다양한 농도의 물질, 즉, 젤라틴, 입자 등의 물질을 포함하고, XY 방향으로 상기 다층 구조를 따라 각각의 맥박을 계속해서 분포시킨다.

도 2는 도 1의 다층 구조(100)에서 맥박이 생성될 수 있는 콘솔의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 상기 콘솔(200)은 다음을 포함한다:

· 불활성, 기체, 또는 액체인, 예를 들면, 물과 같은 액체로 충전된 공기 저장소(202); 및

· 상기 공기 저장소(202)를 유연한 다층 구조(100)에 연결하는 누설방지 커넥터(204).

상기 누설방지 커넥터(204)는 다층 구조(100)의 연결 포트(114)에 직접 또는 간접적으로 연결된다.

상기 공기 저장소(202)는 미리 충전될 수 있다. 공기 저장소는 불활성 유체를 가하고, 제거하거나 대체하도록 역할을 하는 포트(206)를 가진다.

공기 저장소(202)는 대상체에 의해 직접적으로 압축될 수 있다. 저장소는 대상체가 손으로 저장소를 압착시킴으로써 압축될 수 있다.

하나의 구체예에서, 상기 공기 저장소(202)는 대상체의 신발 또는 발 아래에 위치할 수 있다. 이후에, 대상체가 걷거나 뛰는 것만으로 맥박이 생성된다.

또한, 콘솔(200)은 운율적 방식으로 공기 저장소(202)를 압축시키기 위한 하나 이상의 수단을 포함할 수 있다. 상기 압축 수단은 수동으로 또는 조절 모듈을 사용하여 작동하고 조절할 수 있다.

도 3은 공기 저장소(202)를 압축시키기 위한 압축 모듈(300)의 하나의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 압축 모듈(300)은 2개의 플레이트(306 및 308) 사이에 공기 저장소(202)를 수용하기 위한 공간(310)을 형성하도록 2개의 플레이트에 연결된 모터 유닛(motor unit)(304)에 동력을 공급하는 배터리(302)를 갖는다. 모터 유닛이 작동하면, 플레이트(306 및 308)는 운율적 방식으로 서로를 향해 이동하고 서로로부터 이격된다. 플레이트(306 및 308)의 각각의 접근은 압력을 생성하고 각각의 분리는 흡입을 생성한다.

도 4는 맥박 빈도를 측정하기 위한 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.

맥박 빈도를 측정하기 위한 모듈(400)은 심박수 감지기(402), 호흡률 감지기(404), 및 다음과 관련된 데이타를 수득하기 위한 데이타 입력 수단을 포함한다:

· 양호한 건강상태, 우심장 기능상실의 위험, 좌심장 기능상실의 위험 등과 같은 대상체의 건강 상태;

· 대상체의 비대, 예를 들면, 키, 무게, 나이 등; 및

· 다층 구조(100)가 적용되는 몸의 일부.

도 4에 나타낸 예에서, 이들 입력 수단은 터치 스크린(406)을 포함한다.

모듈(400)은 또한 적절한 맥박율을 측정하는 입력된 데이타에 반응하고, 압축 모듈(300)을 조절하기 위한 조절 신호(412)를 내는 컴퓨터 프로그램(41)에 연결된 데이타베이스(408)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 박동 요소에 대한 기재가 다음에 제공된다.

도 5는 본 발명의 박동성 후드(500)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 박동성 후드(500)는 도 1에 나타난 다층 구조(100)로 제조된 얼굴 마스크(502) 및 칼라(collar)(504)를 포함한다.

마스크(502)는 눈, 입, 코, 및 귀 부위에 감압 구멍(506)을 갖는다. 커넥터(114)는 얼굴 마스크(502)의 외층에 형성된 하나 이상의 연결 포트(114)에 상기 박동성 콘솔(200)을 연결한다. 전달된 각각의 맥박은 연결 포트(114)로부터 화살표 방향(508)으로 나타낸 주요 맥박 축을 따라 심장 아래 및 심장을 향해 계속해서 전파된다. 화살표(510)로 나타낸 수평 축은 해면 회로를 향해 맥파의 경로를 나타낸다.

마스크(502)의 눈 부분(512)은 조금 팽창하거나 팽창하지 않는다. 목(516) 위의 등 부분(514)은 완전히 안전하게 목의 박동성 안마를 수행하도록 배열된다.

후드(500)는 얼굴 및 목의 정맥-림프성 정체를 치료하기 위해 비-침습 박동성 순환 보조기를 제공한다. 보조기는 얼굴과 목에 대해 압착되어 착용된다. 2개의 성분인 마스크(502) 및 칼라(504)는 규칙적이고 운율있게 동시에 작동되고 심장-호흡률과 조화를 이룬다.

후드는 또한 다음 기능을 갖는다:

· 주요 기능: 림프 및 정맥 정체를 감소하면서 이완과 동시에 진행된 전단 응력을 적용함으로써 내피세포 기능부전의 부작용을 회복하고 수리하는 기능;

· 제2 기능: 두통 또는 기억 상실 등에 작용하는 해면 시스템의 혈액 순환의 혈류를 개선하는 기능; 및

· 피부 보호 및 노화방지 물질과 같은 존재하는 피부미용물질의 흡수 및 침투를 증가시키고 가속화시키는 일산화질소에 의한 피부 순환을 개선하는 기능.

마스크(502)의 내층은 생물학적 마스크로 모델링될 수 있거나 또는 얼굴 및 목의 형태에 적합한 생체적합한 물질로 제조될 수 있다. 내부 표면은 징후에 좌우하여 사용된 물질 또는 유체의 온도를 변화시키거나 변화시키지 않고 피부미용 성분의 유체를 피부를 향해 확산시키기 위한 미공성일 수 있다.

혈류 개선은 2개의 단계에서 발생한다:

· 심장이완기와 동시에 정체성의 정맥 용량을 즉시 감소시키는 단계. 운율적인 이완 용량에서의 증가는 심실 수축력을 개선시키고, 폐 후-로딩을 저하시키며, 전체 심장 유동율을 개선시킴; 및

· 장기간으로, 전단 응력을 증가시킴으로써 내피세포 기능을 개선시키는 단계:

· NO를 배출시킴으로써 후-로딩을 감소시킴; 및

· 상응하는 허혈 영역에서 혈관형성-심근 심발생 과정(angiogenesis-myocardiac cardiogenesis process)을 자극함.

도 6은 본 발명의 한 쌍의 박동성 트라우저(600)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

박동성 트라우저(600)는 다리 부분(602), 벨트 부분(604), 및 부츠 부분(606)을 포함한다. 본 발명의 이러한 버젼에서, 트라우저(600)는 미공성 층을 갖지 않는다.

맥파는 박동성 콘솔(200)로부터 발생하는 부츠 부분(606)으로부터 출발한다. 이후 각각의 맥박은 화살표(608)에 의해 나타낸 축을 따라 심장을 향해 전파된다.

박동성 후드를 위해 위에 기재된 시스템에 추가하여, 이러한 시스템은 회복 및 예방 둘 다의 사용을 제공한다:

· 대퇴부의 골절을 나타내는 환자 또는 대마비에서 혈관형성을 촉진하는 전단 응력의 효능에 의해 내피세포 기능부전에 관련된 회복; 및

· 수술 후 연장된 기간 및 사고 동안 고정되도록 유지되는 기간 동안 누워 있기 쉬운 장기간 동안, 예를 들면 장시간 비행 동안 고정적으로 유지하면서 이와 같은 민감한 사람들에게서 내피세포 기능부전과 관련된 응고 문제를 방지함으로써 예방.

특정 버젼에서, 박동성 트라우저는 개인 의류를 통해 피부와 접촉하는 제1 층을 가질 수 있다.

등 부분을 변화시키는 것은 척주를 안마하기 위한 것으로 예견될 수 있다.

다양한 부분(트라우저, 벨트, 다리 등) 사이의 상호작용은 서혜(inguinal)가 접힌 부위에서 임의의 지혈 효과를 피하기 위해서 이완과 대등하게 동시에 발생한다.

동일한 방식으로, 박동성 재킷, 박동성 속옷, 박동성 부츠, 박동성 글로브, 및 전부 박동성인 수트를 예견하는 것이 가능하다.

또한, 전부 박동성인 수트는 후드, 재킷, 박동성 트라우저, 박동성 글로브, 및 박동성 신발을 모아서 수득할 수 있다. 이와 같은 환경 하에, 제1 구체예에서, 하나의 박동성 어셈블리는 섬세한 박동 수단과 결합할 수 있다. 제2 구체예에서, 단일 박동 수단은 박동성 수트를 제조하는 모든 박동 어셈블리를 위해 사용될 수 있다.

박동성 수트는 안마 목적으로 사용될 수 있다. 이러한 수트는 염증성 증후군, 면역 시스템의 결핍 또는 일산화질소 배출의 중단의 결과로서 세포자멸-혈관신생 평형과 관련되는 문제의 결과로서 내피세포 기능부전과 관련된 기능 마비를 현저하게 개선시킨다.

변형된 버젼에서, 상기 박동성 수트는 피부와 접촉하는 추가의 층을 포함할 수 있고, 이에 따라 피부 물질(피부 보호, 탄력성 등)의 전달을 용이하게 할 수 있다.

박동성 맥박의 전달은 다수의 말단 기원, 예를 들면, 박동성 부츠 또는 박동성 글로브로부터 동시에 발생한다.

각각의 박동성 어셈블리는 대상체의 필요 기능에 따라 별개로 사용될 수 있다.

폐쇄된 회로에서, 상기 박동성 수트는 잠수부, 비행조종사, 운동선수에 의해 사용될 수 있고, 운동 선수는 카테콜아민의 배출에 의해 생리학적 방식으로 즉시 개선될 수 있고, 또한 혈관신생에 의해 근육량의 발전에 있어 장기간 개선을 제공할 수 있다.

운동 선수는 조깅하는 동안 글로브를 사용하고 주먹, 또는 부츠를 쥐면서 자신의 박동력을 제공할 수 있다.

박동성 수트는 대상체의 혈류 및 생물물리학적 필요성에 좌우하여 관련되는 각각의 영역에 보조기를 제공할 수 있다:

· 보조 순환력에 좌우되는 영역 1: 박동성 수트는 정맥 용량을 감소하는 안마 파를 전달함으로써 혈류를 개선시키고, 이완 지점에 심장으로 혈액이 환류하도록 촉진한다. 본 발명은 다음 2개 그룹의 징후에 대해 유익할 수 있다:

· 병리학적 징후: 우심실부전, 만성 폐 고혈압, 비행조종사, 잠수부, 정맥류성 정맥, 하반신마비, 기립성 증후군; 및

· 위안 징후: 안마실, 헬스클럽, 운동장, 장기간 비행;

· 이완기 충전 및 비율에 좌우하는 영역 2 내지 4: 상기 조합은 대상체가 심각한 심장 병리학으로부터 고통받는 대상체가 장기간 생리학적 기능을 유지할 수 있게 한다; 및

· 영역 5: 폐 동맥 가지: 상기 수트는 저항을 저하시키고 내피세포 기능을 향상시킨다.

본 발명의 각각의 박동성 장치는 정체된 정맥-림프 용량을 계속해서 감소시키도록 수행하는 비-침습 순환 보조 장치이다. 예비-로딩을 증가시킴으로써 본 발명의 장치는 심장 수축력을 증가시키고, 이로써 후-로딩을 저하시키고 전체 혈류 개선을 발생시킨다. 장기간에서, 본 발명의 박동성 장치에 의해 생성된 전단 응력은 내피세포 기능을 회복하고 보존하는 역할을 한다. 이 장치는 혈류 및 순환 기능상실의 경우 혈액의 공급(64% 정맥 용량) 및 내피세포 질량을 천연 비상사태 출구로 전환시킨다. 이와 같은 보다 생리학적이고 저비용 방법은 이환율 및 치사율을 감소시킬 수 있고 아이들, 어른 및 동물에게 적용시킬 수 있다.

본 발명은 특히 비제한적인 구체예를 나타내는 위의 기재된 예에 제한되지는 않는다.

Claims (16)

1. 대상체의 몸에서 혈액 용적의 순환을 용이하게 하는 비-침습 박동성 순환 보조 장치(500, 600)로서, 상기 장치는
   상기 대상체의 몸의 적어도 일부에 적용시키기 위한, 상기 대상체의 몸 옆에 유연한 내층(102)과 내층보다 단단한 외층(104)을 포함하는 유연한 다층 구조(flexible multilayer structure)(100); 및
   "맥동" 유체("pulsation" fluid)로서 언급된 유체를 사용하여 상기 내층(102)과 외층(104) 사이에 맥파(pulsation wave)를 생성하는 상기 다층 구조(100)에 연결된 박동 수단(200, 300, 400);
   을 포함하고,
   상기 구조와 상기 박동 수단을 포함하는 어셈블리(assembly)는 누설방지되는 방식이며,
   상기 다층 구조(100)가 상기 대상체의 몸의 상기 일부에 위치하는 경우, 상기 대상체의 몸의 상기 일부를 따라 상기 대상체의 몸의 내부를 향해 정맥 환류 방향으로 각각의 상기 맥박을 계속해서(progressively) 안내하기 위한 수단을 포함하고, 상기 수단은 상기 구조를 따라 정맥 환류 방향으로 계속해서 전달하는 각각의 맥박을 일으키는 상기 내층과 외층 사이에 젤라틴성, 입자성, 또는 이들의 혼합성 유체를 포함하는 상기 맥파을 안내하기 위한 수단인 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 장치가 심박수와 관련된 데이타; 호흡률(breathing rate)과 관련된 데이타; 대상체의 건강 상태와 관련된 데이타; 상기 다층 구조가 적용되는 몸의 부위와 관련된 데이타; 또는 상기 최소한 둘 이상의 조합된 데이터의 기능으로서 맥박 빈도(pulsation frequency)를 측정하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 내층(102)이, 내층의 적어도 일부 위로 대상체의 피부와 접촉하기 위한 미공성 벽(microporous wall)(108)과 외층 옆의 벽 사이에서 상기 미공성 벽(108)을 통해 상기 대상체의 피부에 적용하기 위한 물질을 수득하거나 전달하도록 배열되는 캐비티(cavity)(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 캐비티(cavity)(110)를 물질로 채우기 위한, 사용시 닫히는 누설방지 방식(leaktight manner)으로 폐쇄되는 개구(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 다층 구조(100)는, 상기 내층(102)과 외층(104) 사이의 맥박을 안내하기 위한 수단(200)으로부터 기인한 맥동 유체를 허용하기 위한 수용 오프닝(admission opening)(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 젤라틴성 유체가 외층(104)과 내층(102) 사이의 중간 층(106)에서 함유되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 박동 수단(200, 300)이,
   공기 저장소(pneumatic reservoir)(202);
   상기 공기 저장소를 운율 방식(rhythmic manner)으로 압축하기 위한 수단(300); 및
   상기 공기 저장소(202)를 상기 유연한 다층 구조(100)에 연결하는 누설방지 커넥터(204);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 박동 수단이,
   공기 저장소(202); 및
   상기 공기 저장소(202)를 상기 유연한 다층 구조(100)에 연결하는 누설방지 커넥터(204);
   를 포함하고,
   상기 어셈블리는 상기 저장소(202), 상기 커넥터(204), 및 상기 맥동 유체용 폐쇄 회로를 포함하며,
   상기 공기 저장소(202)는 상기 대상체에 의해 가해진 힘으로 압축되고 감압되도록 하는 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 저장소, 상기 커넥터, 및 상기 유연한 다층 구조(100)가 원-피스 유닛(one-piece unit)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 유연한 다층 구조(100)가 대상체의 얼굴의 적어도 일부 위에 위치하기 위한 후드(hood)(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 유연한 다층 구조가 한 쌍의 트라우저(trouser)(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 유연한 다층 구조가 재킷(jacket)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 유연한 다층 구조가 글로브(glove)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 유연한 다층 구조가 한 짝의 부츠(boot) 또는 한 짝의 양말(sock)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 대상체의 몸의 다수의 부분을 커버(cover)하고, 제1항에 따른 각각의 상기 일부에 대한 적어도 하나의 장치를 포함하는 비-침습 박동성 순환 보조 어셈블리(non-invasive pulsatile circulatory assistance assembly)(600).
16. 대상체의 몸의 다수의 부분을 커버하는 비-침습 박동성 순환 보조 어셈블리로서, 상기 어셈블리는
    각각의 상기 부분에 대해, 상기 대상체의 몸의 상기 부분에 적용하고, 상기 대상체의 몸 옆에 유연한 내층 및 보다 단단한 외층을 포함하는 유연한 다층 구조; 및
    각각의 상기 다층 구조에 누설방지 방식으로 연결되어 있고, "맥동" 유체로서 언급된 유체를 이용하여 각각의 상기 구조의 상기 내층과 외층 사이의 맥박을 생성하는 박동 수단;
    을 포함하고,
    각각의 상기 다층 구조가 상기 대상체의 몸의 상기 부분에 위치하는 경우, 각각의 상기 구조가 각각의 상기 맥박을 상기 대상체의 몸의 상기 부분을 따라 상기 대상체의 몸의 내부를 향해 정맥 환류 방향으로 계속해서 안내하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-침습 박동성 순환 보조 어셈블리.

Images