KR101774988B1 - 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법 - Google Patents

전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101774988B1
KR101774988B1 KR1020150121878A KR20150121878A KR101774988B1 KR 101774988 B1 KR101774988 B1 KR 101774988B1 KR 1020150121878 A KR1020150121878 A KR 1020150121878A KR 20150121878 A KR20150121878 A KR 20150121878A KR 101774988 B1 KR101774988 B1 KR 101774988B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
muscles
stimulation
suprahyoid
muscle
magnetic
Prior art date
Application number
KR1020150121878A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160147606A (ko
Inventor
류주석
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Publication of KR20160147606A publication Critical patent/KR20160147606A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101774988B1 publication Critical patent/KR101774988B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0517—Esophageal electrodes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 측면에 따르면 본 발명은 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 중 적어도 하나에 대하여 물리적 또는 전기적 자극을 주는 자극부를 포함하고, 상기 자극부는, 설골 상부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제1자극부 및 설골 하부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제2자극부 중 적어도 하나를 포함를 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면 전기자극 치료장치를 착용자의 구강 구조에 동기화시켜 삼킴 장애용 치료장치를 구현하고 이를 이용한 치료방법을 제시할 수 있다. 이를 통해, 고령 인구 또는 신경장애가 있는 환자에게 안전하게 삼킴을 유도하는 의료기기를 제공할 수 있다.

Description

전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법{ELECTRICAL STIMULATION THERAPY APPARATUS FOR DYSPHAGIA AND METHOD USING IT}
본 발명은 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서부재 및 자극부를 포함한 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것이다.
삼킴 장애는 음식을 먹는 과정에서 발생하는 어려움을 포괄적으로 일컫는 용어로서, 뇌졸중, 중추 신경 및 말초 신경의 퇴행성 질환, 외상성 뇌질환, 두경부 종양, 근육 질환 등의 환자들에게 발생한다. 종래에는 이러한 삼킴 장애를 치료하기 위해서 일정주기마다 또는 기 설정된 시간에, 신체의 일부에 신호를 주는 방식이 일반적이었다. 하지만 종래의 방식은 착용자의 삼킴 의사와 상관없이 신체에 신호를 주는 점에서 문제가 있었다.
이에, 선행기술문헌인 한국특허 출원번호 제 10-2011-0030072호(풍선을 이용한 삼킴 훈련용 비위관 및 이를 이용한 삼킴훈련방법)에서는 비위관 및 풍선을 이용한 삼킴훈련 장치 및 삼킴훈련 방법에 대해서 기술하고 있다.
다만, 선행기술문헌은 상술된 문제를 해결하지 못하고, 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.
한편 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 일실시예는 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법을 제시하는 데에 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따르면 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 중 적어도 하나에 대하여 물리적 또는 전기적 자극을 주는 자극부를 포함하고, 상기 자극부는, 설골 상부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제1자극부 및 설골 하부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제2자극부 중 적어도 하나를 포함를 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 2 측면에 따르면 전기자극 치료장치가 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 중 적어도 하나에 대하여 물리적 또는 전기적 자극을 주는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일실시예는 전기자극 치료장치를 착용자의 구강 구조에 동기화시켜 삼킴 장애용 치료장치를 구현하고 이를 이용한 치료방법을 제시할 수 있다. 이를 통해, 고령 인구 또는 신경장애가 있는 환자에게 안전하게 삼킴을 유도하는 의료기기를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 설명하기 위한 인간의 구강구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 설명하기 위해서 자극부가 설치되는 위치를 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 설명하기 위해서, 정상인이 음식물을 삼킬 때 설골이 움직이는 궤적을 표시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치가 삼킴 장애를 치료하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 전기자극 치료장치가 삼킴장애를 치료하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 설명하기 위해서, 정상인이 음식물을 삼킬 경우 시간의 흐름에 따른 근육들의 변위를 나타낸 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치료 장치를 설명하기 위한 인간의 구강구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에서 도시된 바에 의하면, 인간의 구강 중에서 삼킴과 관련된 부분은 경구개(HP), 연구개(SP), 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 등이 될 수 있다.
경구개(hard palate, HP)와 연구개(soft palate, SP)는 입천장의 일부로써 혀(T)의 상부에 존재하며, 연구개(SP)는 혀 기저(TB)와 인두벽(PW) 사이의 트레일링 단부(trailing end, TE) 방향으로 후방 연장되어 활모양으로 굽은 형태를 이룬다. 그리고, 경구개(HP)는 입천장에서 딱딱한 부분으로 연구개(SP)와 연결되고 입술쪽으로 연장된 형태이다.
음식물을 삼킬 경우 연구개(SP)가 상승하여 비강을 막고 음식물이 비강으로 가지 못하도록 한다.
설골(hyoid bone, HB)은 후두개(epiglottis, E)에 인접한 혀의 하부 가까이에 존재한다. 아래턱 또는 턱뼈(JB)는 혀(T)의 전면에 있다.
설골 상부 근육은 설골(HB)과 연결된 근육 중 상부에 포함된 근육으로 구체적으로, 악이복근(digastric muscle)과 악설골근(mylohyoid muscle)이 포함될 수 있다.
반면 설골 하부 근육은 설골과 연결된 근육 중 하부에 포함된 근육으로 흉골설골근(sternohyoid muscle), 흉골갑상근(sternothyroid muscle), 갑상설골근(thyrohyoid muscle)이 포함될 수 있다.
음식물을 삼킬 경우 설골 상부 근육이 수축되고 일정시간이 흐른 후, 설골 상부 근육과 연결된 설골 하부 근육이 수축되며, 이를 통해 인두를 수축시키는 자극이 발생하게 된다.
전기자극 치료장치(100)는 연구개(SP)의 움직임, 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육의 움직임을 전기자극 치료장치와 동기화하기 위해서 고정부(미도시)를 포함할 수 있다.
고정부(미도시)는 구강 일측면에 체결되고, 탈착이 가능하다.
고정부(미도시)는 외주면이 도 1에 도시된 구강과 체결가능하도록 구강의 내부 구조와 대응하는 구조로 이루어질 수 있다. 이때 고정부(미도시)는 구강의 형상에 맞게 규격화될 수 있다.
예를 들면, 이빨과 맞물리는 마우스피스, 틀니 등이 고정부가 될 수 있으며, 이에 한정할 것은 아니다.
고정부(미도시)는 3D 프린팅 기술을 이용하여 이빨 및 구강에 정확히 맞물리는 형상으로 제작이 가능하다.
한편, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치료 장치를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치를 설명하기 위해서 자극부가 설치되는 위치를 도시한 예시도이다.
전기자극 치료장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 센서부재(10,20)를 포함할 수 있다.
센서부재(10,20)는 소정의 움직임을 센싱할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
나아가, 센서부재(10,20)는 센싱 신호를 통신부(50) 및 자극부(30,40) 중 적어도 어느 하나와 송수신할 수 있다.
구체적으로 센서부재(10,20)는 신체의 일부분에서 발생되는 소정의 움직임을 센싱하고 센싱 신호를 전송할 수 있다.
예를 들어, 소정의 움직임은 경구개(HP)와 혀가 접촉하는 것일 수 있다.
또 다른 예로 소정의 움직임은 경구개(HP) 및 연구개(SP)의 인접부와 혀의 접촉이 될 수도 있고, 설골 상부 근육의 수축이 될 수도 있다.
이러한 소정의 움직임을 센싱하는 센서부재(10,20)는 제1센서부(10)와 제2센서부(20)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1센서부(10)는 경구개(HP)와 혀가 접촉하는 것을 센싱하여 센싱 신호를 통신부(50)를 통해 자극부(30,40)로 송수신할 수 있다.
또한, 제1센서부(10)는 경구개(HP) 및 연구개(SP)의 인접구간에 혀가 접촉하는 것을 센싱하여 통신부(50)를 통해 자극부(30,40)로 송수신할 수 있다.
제1센서부(10)는 예를 들어 근접 센서, 접촉센서 등으로 구현될 수 있으며 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 제1센서부는 예시에 한정되지 않는다.
추가로, 제2센서부(20)는 설골 상부 근육의 움직임(예를 들어 수축)을 센싱하여 통신부(50)를 통해 자극부(30,40)에 송수신할 수 있다.
제2센서부(20)는 예를 들어 모션 센서, 변위 센서, 근전도 센서 등으로 구현될 수 있으며 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 제2센서부는 예시에 한정되지 않는다.
한편, 전기자극 치료장치(100)는 자극부(30,40)를 더 포함할 수 있다.
자극부(30,40)는 소정의 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 줄 수 있는 부재를 포함한다.
예를 들어, 자극부(30,40)는 치료의 목적을 가진 전극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은, 이러한 자극부(30,40)를 이용하여 센서부재(10,20)로부터 센싱 신호를 수신받아 지정된 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 주는 자극부(30,40)를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 자극부는 센싱 신호 없이 착용자의 입력에 의해 지정된 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 줄 수도 있다.
여기서 지정된 위치는 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
자극부(30,40)는 설골 상부 근육을 자극하는 제1자극부(30)와 설골 하부 근육을 자극하는 제2자극부(40) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라 제1센서부(10) 또는 제2센서부(20)로부터 센싱 신호를 수신받아 제1자극부(30)가 설골 상부 근육을 자극하고 제2자극부(40)가 설골 하부 근육을 자극할 수 있다. 또한, 착용자는 제1센서부(10) 또는 제2센서부(20)의 센싱 신호가 없이도 제1자극부(30) 및 제2자극부(40)를 이용하여 지정된 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 줄 수도 있다.
센싱 신호 없이 자극을 주는 제1자극부(30) 및 제2자극부(40)를 이용하여 지정된 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 주는 경우에는, 착용자는 버튼 등을 이용하여 제1자극부(30)로 하여금 설골 상부 근육에 자극을 주고 소정의 시간 후 제2자극부(40)를 이용하여 설골 하부 근육에 자극을 줄 수 있다.
한편, 자극부(30,40)가 지정된 위치에 물리적 또는 전기적 자극을 주는 경우, 지정된 위치가 자극에 반응하는 데까지는 소정의 시간이 걸릴 수 있다.
예를 들면, 제1자극부(30)가 설골 상부 근육에 자극을 주는 경우, 설골 상부 근육이 수축하는 데까지는 0.3초가 걸릴 수 있다.
마찬가지로, 제2자극부(40)가 설골 하부 근육에 자극을 주는 경우, 설골 하부 근육이 수축하는 데까지는 0.3초가 걸릴 수 있다.
따라서, 자극부를 설치함에 있어서는 근육이 작동하는 시간 간격을 고려해서 설치할 수 있다.
한편, 제1자극부(30)와 제2자극부(40)는 각각 2개의 채널을 포함하는 구성일 수 있다.
예를 들면, 상기 자극부(30,40)는 설골 상부 근육에 부착된 2개의 채널을 포함하는 제1자극부(30) 및 설골 하부 근육에 부착된 2개의 채널을 포함하는 제2자극부(40)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 정의하는 채널은 전기 신호가 흐르는 통로를 의미한다. 구체적으로 전원을 포함하는 하나의 폐회로가 형성되고 폐회로에 전류를 흘렸을 때, 전류가 흘러가는 통로를 채널이라고 할 수 있다.
예를 들어 전원, 전원에 연결한 2개의 전극(음극 및 양극) 및 전극 사이를 연결시켜주는 근육을 포함하여 1채널로 할 수 있다.
이때, 채널은 전기자극을 주기 위한 구성으로 각 채널은 2개의 전극(양극 및 음극)을 포함할 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 자극부(30,40)는 제1자극부(30) 및 제2자극부(40)를 포함하는 4채널(8개 전극)을 이용할 수 있다.
4채널의 자극부(40)를 사용하는 경우 설골 상부 근육에 4개(2개 채널)의 전극이 부착되고 설골 하부 근육에 4개의 전극(2개 채널)이 부착될 수 있다.
설골 상부 근육를 자극하는 제1자극부에 포함되는 전극이 배치되는 기준은 설골 상부 근육에 포함되는 근육 중 적어도 하나를 자극할 수 있는 위치이다.
예를 들어, 제1자극부(30)는 설골 상부 근육을 덮고 있는 피부의 외측면에 배치될 수 있다.
또 다른 예로 설골 상부 근육에 자극을 주는 제1자극부(30)의 경우 설골 상부 근육을 구성하는 근육 중 하나인 악이복근에 하나의 전극(음극 또는 양극)이 부착되고 또 다른 하나의 전극은 악설골근(mylohyoid muscle)을 덮고 있는 피부의 외측면에 부착될 수 있다.
그리고, 제2자극부(40)는 설골 하부 근육을 덮고 있는 피부의 외측면에 배치될 수 있다.
예를 들어 설골 하부 근육에 자극을 주는 채널의 경우 갑상설골근에 대응하는 피부의 외측면에 전극 하나가 부착되고, 전극이 설치된 위치로부터 수직으로 아래쪽이고 흉골갑상근에 대응하는 피부의 외측면에 전극 하나가 부착될 수 있다.
또 다른 예로 설골 하부 근육에 자극을 주는 채널의 경우 갑상설골근에 대응하는 피부의 외측면에 전극 하나가 부착되고, 전극이 설치된 위치로부터 수직으로 아래쪽이고 흉골설골근에 대응하는 피부의 외측면에 전극 하나가 부착될 수 있다. 설골 하부 근육에 부착되는 전극의 경우 갑상연골을 기준으로 흉쇄 유돌근보다 외측으로 설치될 수는 없다.
상기 예시 외에도 제1자극부(30)는 설골 상부 근육을 자극할 수 있다면, 어떤 위치든 제1자극부(30)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 예시 외에도 제2자극부(40)는 설골 하부 근육을 자극할 수 있다면, 어떤 위치든 제2자극부(40)가 설치될 수 있다.
설골 상부 근육 및 설골 하부 근육에 자극을 줄 수 있는지 여부를 판단하는 전제로써, 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육의 위치를 확인할 필요가 있다.
이때, 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육의 위치를 확인하는 방법은 초음파를 이용할 수 있다.
그리고, 초음파 유도하에서 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육에 바늘을 꽂아 근육의 수축 시간도 측정가능하다.
한편, 자극부는 제1자극부(30) 및 제2자극부(40) 중 어느 하나만으로 구현될 수도 있다.
예를 들어 설골 상부 근육이 정상적으로 수축되는 삼킴장애 환자의 경우 경구개의 움직임까지 센싱해야 할 필요가 없으므로 2개의 채널로 이루어진 제2자극부(40)만을 설치하여 설골 하부 근육을 수축할 수 있다.
또한, 필요한 경우에는 설골 상부 근육이 정상적으로 수축되는 삼킴장애 환자라도 제1자극부(30) 및 제2자극부(40) 모두 설치해서 4개의 채널로 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육 모두 자극할 수도 있다.
전기자극 치료장치(100)는 전기 자극기를 상기 자극부(30,40)로 이용할 수 있다.
한편, 센서부재(10,20)가 자극을 센싱하고 제1자극부(30)가 전기자극을 주기까지는 소정의 시간지연을 설정할 수 있다.
예를 들어 제1자극부(30)는 제1센서부(10) 및 제2센서부(20) 중 적어도 어느 하나로부터 상기 센싱 신호를 수신하여 소정의 시간지연 후 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 줄 수 있다.
시간지연은 착용자에 따라 다르게 설정될 수 있다.
구체적으로, 자극을 받은 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육이 수축할 때까지 걸리는 시간 및 기 설정된 시간지연을 이용하여, 정상인이 음식을 삼키는 것과 같은 설골의 움직임을 구현할 수 있다. 즉, 정상인의 설골의 움직임에 동기화가 가능하다.
예를 들어 경구개에 혀가 닿고 0.5초 후 설골 상부 근육이 수축되는 환자가 있고, 그 환자의 근육에 자극을 줄 경우 0.3초 후 근육이 수축을 한다고 하면, 제1자극부(30)가 제1센서부(10)으로부터 신호를 수신하고 0.2초의 시간지연을 설정한다면 상기 환자는 제1센서부(10)로부터 신호를 수신하고 0.5초 후 설골 상부 근육이 수축될 수 있다.
반면, 센서부재(10,20)가 자극을 센싱하고 제1자극부(30)가 전기자극을 주기까지는 시간지연을 설정하지 않을 수도 있다.
예를 들면, 상기 제1자극부(30)는, 제2센서부(20)로부터 상기 센싱 신호를 수신한 후 곧바로 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 줄 수도 있다.
상기 제1자극부(30)가 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 준 후, 상기 제2자극부(40)가 설골 하부 근육을 수축시키는 자극을 줄 수 있다. 제1자극부가 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 준 후 제2자극부가 설골 하부 근육을 수축시키는 자극을 주는 일련의 과정은, 환자의 설골의 움직임을 정상인이 음식물을 삼킬 때 설골의 움직임과 동기화하기 위한 과정이다. 이를 통해서 설골 움직임을 정상화하고 삼킴 기능을 호전시킬 수 있다.
또한 제1자극부(30)가 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 준 후, 제2자극부(40)가 설골 하부 근육을 수축시키는 데에도 시간지연이 설정될 수 있다.
시간지연은 착용자에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 필요한 경우 시간지연이 설정되지 않을 수도 있다.
한편, 전기자극 치료장치(100)는 자극부(30,40)를 이용하여 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육에 자극을 주기 위해서, 센서부재(10,20)의 신호를 송수신하여 자극부(30,40)에 송수신하는 통신부(50)를 포함할 수 있다.
한편 통신부(50)는 무선 및 유선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 신호 전달이 가능하다.
즉 통신부(50)는 유선 및 무선 중 적어도 하나를 통해 센서부재(10,20) 및 자극부(30,40)와 신호를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 다르면, 혀가 경구개(HP)와 연구개(SP)의 인접부나 경구개(HP)에 자극을 주면, 자극을 센싱한 제1센서부(10)가 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 통신부(50)에 신호를 주게 되고, 상기 신호가 통신부(50)에 도달시, 통신부(50)는 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 자극부(30,40)로 상기 센싱 결과 신호를 전달하며, 자극부(30,40)는 기 설정된 위치에 전기적 자극을 주어 삼킴장애를 해소할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 설골 상부 근육이 수축함에 따라 설골 상부 근육의 수축을 센싱한 제2센서부(20)는 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 통신부(50)로 신호를 주게 되고, 상기 신호가 통신부(50)에 도달 시, 통신부(50)는 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 자극부(30,40)로 통신하고, 자극부(30,40)는 기 설정된 위치에 전기적 자극을 주어 삼킴장애를 해소할 수 있다.
상기와 같은 전기자극 치료장치(100)를 환자에게 적용하기 위해서는 정상인이 음식물을 삼킬 때 설골의 움직임을 확인할 필요가 있다. 도 4는 정상인이 음식물을 삼킬 때 설골이 움직이는 궤적을 표시한 예시도이다.
음식물을 삼킬 때, 설골은 자극을 받은 후 대략 0.3초 정도의 시간이 흐른 후, 최고 위치(B)에 위치한다. 그리고 다시 대략 0.3초 (예를 들면, 0.33초) 정도의 시간이 흐른 후, 설골은 원래의 높이로 돌아오게 되는데, 이 때의 위치는 설골의 초기위치(A)로부터 수평방향으로 가장 먼 위치(C)에 위치한다.
이 때, 설골은 C위치에서 대략 0.3초 (예를 들면, 0.33초)의 시간을 보내게 되는데, 삼킴작용을 하기 위해서는 이 시간 동안 힘을 유지해야만 한다.
그리고, 설골은 대략 0.15초 동안 (예를 들면, 0.13초) 다시 설골의 초기 위치를 향해서 이동하여 최저점(D)에 위치한다.
도 4에서 도시된 바와 같이 정상인이 음식물을 삼킬 경우 정해진 시간에 설골(HB)이 원형으로 움직여야 한다. 그러나, 삼킴 장애가 있는 환자의 설골(HB)이 도 4와 같이 움직이기 위해서는 환자의 설골 상부 근육과 설골 하부 근육을 정해진 시간에 자극을 줄 필요가 있다.
즉, 삼킴 장애가 있는 환자의 설골(HB)이 도 4과 같이 움직이기 위해서 기 설정된 시간에 설골 상부 근육 및 설골 하부 근육에 자극이 가해질 수 있다.
설정되는 시간은 환자의 구강 구조 및 환자의 훈련도에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어 정상일 경우 도 4과 같은 설골(HB)의 움직임이 있는 환자가 삼킴 장애가 발생한 경우 설골 상부 근육이 수축을 하고, 0.3초 만에 설골 하부 근육이 수축을 하도록 설골 상부 근육과 설골 하부 근육에 자극이 있어야 도 4과 같이 설골이 움직이게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치(100)가 삼킴 장애를 치료하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 전기자극 치료장치(100)를 이용한 치료방법의 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자극 치료장치(100)를 설명하기 위해서, 정상인이 음식물을 삼킬 경우 시간의 흐름에 따른 근육들의 변위를 나타낸 예시도이다.
전기자극 치료장치는 작동을 위해서 착용자의 삼킴의사를 판단할 수 있다.
예를 들어, 착용자는 착용자가 소정의 음식물을 삼키고 싶은 의사가 있을 때에만 제1자극부가 설골 상부 근육을 수축시키도록 전기자극 치료장치(100)에 입력할 수 있다. 착용자는 버튼을 누르거나 외부 서버에 삼킴의사를 입력하여 전기자극 치료장치를 작동시킬 수 있다.
또한 본 발명은 정상인이 소정의 음식물을 삼키는 경우와 환자가 소정의 음식물을 삼키는 경우의 설골의 움직임을 동기화 하는 것이 목적인 바, 전기자극 치료장치(100)는 설골 상부 근육에 자극을 주는 것의 전제로 착용자의 삼킴 의사를 센서를 통해서도 판단할 수 있다.
도 5에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 일실시예인 전기자극 치료장치(100)는 제1센서부(10)를 이용하여 소정의 움직임을 센싱할 수 있다(S1001).
제1센서부(10)가 센싱하는 소정의 움직임은 경구개(HP)에 혀가 닿는 것을 포함할 수 있다.
또한, 제1센서부(10)가 센싱하는 소정의 움직임은 연구개(SP) 및 경구개(HP)의 인접부에 혀가 닿는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1센서부(10)가 소정의 움직임을 센싱하면, 센싱 자극을 통신부(50)를 통해 자극부(30,40)로 송수신할 수 있다.
제1센서부(10)가 센싱 자극을 송수신할 때, 제1센서부(10)는 기 설정된 수치 이상의 센싱 자극만을 송수신할 수도 있다.
예를 들면, 제1센서부(10)는 경구개(HP)에 혀가 닿기만 해도 센싱 자극을 통신부(50) 및 자극부(30,40) 중 적어도 어느 하나에 송수신 할 수 있으나 1N(뉴턴)이상의 힘이 센싱되었을 때만 통신부(50)를 통해 자극부(30,40)에 송수신할 수도 있다.
한편, 전기자극 치료장치(100)는 제2센서부(20)를 이용하여 소정의 움직임을 센싱할 수 있다(S1002).
제2센서부(20)가 센싱하는 소정의 움직임은 설골 상부 근육의 수축을 포함할 수 있다.
상기 제2센서부(20)가 설골 상부 근육의 수축을 센싱하면, 센싱 자극을 통신부(50)를 통해서 자극부(30,40)에 송수신할 수 있다.
제2센서부(20)가 센싱 자극을 송수신할 때, 제2센서부(20)는 기 설정된 수치 이상의 센싱 자극만을 송수신할 수도 있다.
예를 들면, 제1센서부(10)는 설골 상부 근육이 움직이기만 해도 센싱 자극을 통신부(50)를 통해서 자극부(30,40)에 송수신 할 수 있으나 설골 상부 근육의 수축이 센싱되었을 때만 통신부(50)를 통해서 자극부(30,40)에 송수신할 수도 있다.
본 발명의 일실시예인 전기자극 치료장치(100)는 제1자극부(30)를 이용하여 설골 상부 근육을 수축시킬 수 있다(S1003).
전기자극 치료장치(100)는 착용자가 버튼을 누르거나 외부 서버에 입력한 삼킴의사를 확인하여 전기자극 치료장치(100)는 설골 상부 근육을 수축시킬 수 있다.
제1자극부(30)는 제1센서부(10) 및 제2센서부(20) 중 적어도 하나에서 센싱 신호를 받아서 설골 상부 근육을 수축시킬 수 있다.
한편, 센서부재(10,20)가 소정의 움직임을 센싱하고 제1자극부(30)가 전기자극을 주기까지는 소정의 시간지연을 설정할 수 있다.
예를 들어 제1자극부(30)는 제1센서부(10) 및 제2센서부(20) 중 적어도 어느 하나로부터 상기 센싱 신호를 수신하여 소정의 시간지연 후 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 줄 수 있다.
시간지연은 착용자에 따라 다르게 설정될 수 있다.
예를 들면, 환자의 혀가 경구개(HP)와 연구개(SP)의 인접부 또는 경구개(HP)를 자극할 경우 설골 상부 근육에 자극이 올 때까지 0.5초 에서 1초정도의 시간이 소요되는 바, 본 발명에서는 이를 응용하여 제1센서부(10)에서 자극이 센싱되고 제1자극부(30)가 자극을 주는 데 걸리는 시간을, 제1자극부가 자극을 주고 설골 상부 근육이 수축되는 시간을 고려하여, 0.2초에서 0.7초 정도의 시간지연을 설정할 수 있다.
반면, 센서부재(10,20)가 자극을 센싱하고 제1자극부(30)가 전기자극을 주기까지는 시간지연을 설정하지 않을 수도 있다.
예를 들면, 상기 제1자극부(30)는, 제2센서부(20)로부터 상기 센싱 신호를 수신한 후 곧바로 설골 상부 근육을 수축시키는 자극을 줄 수도 있다.
설골 상부 근육을 수축시키기 위해서 제1자극부(30)는 설골 상부 근육을 덮는 피부 외측면에 부착될 수 있다.
그리고, 제1자극부(30)는 2개의 전극과 전원을 연결하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1자극부(30)는 2개의 전극과 전원이 연결된 형태로 설골 상부 근육을 구성하는 악이복근 및 악설골근 중 적어도 하나를 덮고 있는 피부 외측면에 부착될 수 있다.
추가로, 제1자극부(30)는 설골 상부 근육 외에 다른 부위에 부착되어 설골 상부 근육을 자극할 수도 있다.
예를 들면, 제1자극부(30)는 설골 상부 근육과 일정거리 이격되어 목에 부착되고 설골 상부 근육에 자극을 줄 수도 있다.
그리고, 전기자극 치료장치(100)는 제2자극부(40)를 이용하여 설골 하부 근육을 수축시킬 수 있다(S1004).
구체적으로, 제2자극부(40)는 2개의 전극과 전원이 연결된 형태로 설골 하부 근육을 구성하는 흉골설골근(sternohyoid muscle), 흉골갑상근(sternothyroid muscle) 및 갑상설골근(thyrohyoid muscle) 중 적어도 하나에 자극을 줄 수 있다.
흉골설골근(sternohyoid muscle), 흉골갑상근(sternothyroid muscle) 및 갑상설골근(thyrohyoid muscle) 중 적어도 하나에 제2자극부(40)가 자극을 주기 위해서 제2자극부(40)는 흉골설골근, 흉골갑상근 및 갑상설골근 중 적어도 하나에 대응되는 위치를 덮고 있는 피부의 외측면에 부착될 수 있다.
추가로, 제2자극부(40)는 설골 하부 근육 외에 다른 부위에 부착되어 설골 하부 근육을 자극할 수도 있다.
설골 상부 근육이 수축되고 나서 제2자극부(40)를 이용하여 설골 하부 근육을 수축시킬 때까지 소정의 시간지연이 설정될 수 있다.
예를 들어 정상인이 음식물을 삼킬 경우 설골 상부 근육이 수축되고 0.3초 후 설골 하부 근육이 수축되므로 제2자극부가 설골 하부 근육을 수축시키기 위해서 설골 상부 근육이 수축하고 소정의 시간지연이 설정될 수 있다.
또한 필요한 경우 소정의 시간지연이 설정되지 않을 수도 있다.
예를 들어, 정상인이 음식물을 삼킬 경우 설골 상부 근육이 수축되고 0.3초 후 설골 하부 근육이 수축되는 경우, 제2자극부가 설골 하부 근육을 자극하고 설골 하부 근육이 수축하는데 걸리는 시간이 0.3초라면, 제2자극부는 설골 상부 근육이 수축됨을 확인함과 동시에 설골 하부 근육에 자극을 줄 수도 있다.
제2자극부(40)가 설골 하부 근육에 자극을 주고 나서 더 삼킬 음식이 있는지 확인하고 음식의 유무에 따라 전기자극 치료장치(100)를 종료할지 판단한다(S1005).
판단 결과 더 삼킬 음식이 없는 경우, 전기자극 치료장치(100)는 종료한다.
상기의 내용과 도 6을 통해서 본 발명의 일 실시예인 전기자극 치료장치(100)를 이용한 치료 방법에 대해서 설명한다.
도 6에서 확인할 수 있듯이, 설골 상부 근육이 수축할 경우 설골 하부 근육이 수축할 때까지 0.3초 정도의 시간이 소요되는바, 본 발명에서는 이를 응용하여 설골 상부 근육이 수축을 센싱한 직후 설골 상부 근육에 자극을 주고, 그 후 0.3초 내외로 설골 하부 근육에 자극을 줄 수 있다.
예를 들어 제1센서부(10), 설골 상부 근육에 2채널의 형태로 부착되는 제1자극부(30) 및 설골 하부 근육에 2채널의 형태로 부착되는 제2자극부(40)를 포함하는 동기화된 전기자극 치료장치(100)의 경우, 제1센서부(10)가 센싱하고 0.3초 후 악이복근과 악설골근을 포함하는 설골 상부 근육에 설치된 제1자극부(30) 가 설골 상부 근육을 수축시키고 제1센서부(10)가 센싱하고 650ms 후에 수축 최고점이 되며 대략 1400ms 뒤에는 수축을 멈추도록 할 수 있다.
그리고, 상기 전기자극 치료장치(100)는 흉골설골근, 흉골갑상근 및 갑상설골근을 포함하는 설골 하부 근육에 설치된 제2자극부(40) 도 설골 하부 근육을 수축시키는데, 설골 상부 근육의 수축 시작 후 대략0.3초 뒤에 설골 하부 근육 수축을 시작하여, 제1센서부(10)가 센싱하고 820ms 후에는 수축 최고점이 되고 대략1400ms 뒤에는 수축을 멈추도록 할 수 있다.
또 다른 예로, 제2센서부(20), 설골 상부 근육에 2채널의 형태로 부착되는 제1자극부(30) 및 설골 하부 근육에 2채널의 형태로 부착되는 제2자극부(40)를 포함하는 동기화된 전기자극 치료장치(100)의 경우, 제2센서부(20)가 센싱한 직후 악이복근과 악설골근을 포함하는 설골 상부 근육에 설치된 제1자극부(30) 가 설골 상부 근육을 수축시키게 된다.
그리고, 상기 전기자극 치료장치(100)는 흉골설골근, 흉골갑상근 및 갑상설골근 등을 포함하는 설골 하부 근육에 설치된 제2자극부(40)도 설골 하부 근육을 수축시키는데, 설골 상부 근육의 수축 시작 후 대략0.3초 뒤에 설골 하부 근육 수축을 시작하게 된다.
한편, 상기 전기자극 치료장치(100)는 통신부(50)를 포함하고, 자극부(30,40)가 일정시간 내에 설치된 부분에 자극을 주는 단계는 상기 통신부(50)를 이용하여 센서부재(10,20) 및 자극부(30,40)와 신호를 유선 또는 무선으로 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 전기자극 치료장치(100)는 센서부재(10,20)를 이용하여 자극을 센싱하는 단계(S1001) 후 통신부(50)를 이용하여 자극부(30,40)가 일정시간 내에 설치된 부분에 자극을 주는 단계(S1003)를 진행하도록 유선 또는 무선으로 센싱 신호를 송수신할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전기자극 치료장치
10: 제1센서부 20: 제2센서부
30: 제1자극부 40: 제2자극부
50: 통신부

Claims (16)

  1. 혀가 경구개 및 연구개 중 적어도 하나와 접촉하는 것을 센싱하는 제1센서부 및 설골 상부 근육의 수축을 센싱하는 제2센서부를 포함하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 수신한 센싱 신호에 기초하여 설골 근육에 대해 전기적 자극을 주되, 설골 상부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제1자극부 및 설골 하부 근육을 자극하는 2개의 채널을 포함하는 제2자극부를 포함하는 자극부를 포함하고,
    상기 제1자극부는,
    설골 상부 근육을 자극하되, 상기 혀가 경구개 및 연구개 중 적어도 하나와 접촉하고 소정의 시간지연 이후 상기 설골 상부 근육에 전기적 자극을 주는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2자극부는,
    설골 하부 근육을 자극하되, 상기 설골 상부 근육이 수축하고 소정의 시간지연이후 상기 설골 하부 근육에 전기적 자극을 주는 것을 특징으로 하는, 전기자극 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 시간지연 각각은,
    상기 전기자극 치료장치를 착용한 착용자에 따라 다르게 설정되는, 전기자극 치료장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    유선 또는 무선으로 상기 제1센서부, 상기 제2센서부, 상기 제1자극부 및 상기 제2자극부 각각과 통신하는 통신부를 더 포함하는, 전기자극 치료장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1자극부는,
    상기 설골 상부 근육을 덮고 있는 피부의 외측면에 배치되고,
    상기 제2자극부는,
    상기 설골 하부 근육을 덮고 있는 피부의 외측면에 배치되는, 전기자극 치료장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020150121878A 2015-06-15 2015-08-28 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법 KR101774988B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150084422 2015-06-15
KR20150084422 2015-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160147606A KR20160147606A (ko) 2016-12-23
KR101774988B1 true KR101774988B1 (ko) 2017-09-05

Family

ID=57736130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150121878A KR101774988B1 (ko) 2015-06-15 2015-08-28 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101774988B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020010495A1 (en) * 1995-10-27 2002-01-24 Freed Marcy L. Method and apparatus for treating oropharyngeal, respiratory and oral motor neuromuscular disorders with electrical stimulation
JP2007151747A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Tohoku Univ 表面刺激用電気刺激装置及びそれを用いた頸部電極装着具
KR100870912B1 (ko) 2007-08-23 2008-11-28 주식회사 싸이버메딕 연하보조용 전기자극장치
US20110130808A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Biotronik Crm Patent Ag Swallowing Stimulation System
WO2015047365A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Legacy system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020010495A1 (en) * 1995-10-27 2002-01-24 Freed Marcy L. Method and apparatus for treating oropharyngeal, respiratory and oral motor neuromuscular disorders with electrical stimulation
JP2007151747A (ja) 2005-12-02 2007-06-21 Tohoku Univ 表面刺激用電気刺激装置及びそれを用いた頸部電極装着具
KR100870912B1 (ko) 2007-08-23 2008-11-28 주식회사 싸이버메딕 연하보조용 전기자극장치
US20110130808A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Biotronik Crm Patent Ag Swallowing Stimulation System
WO2015047365A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Legacy system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160147606A (ko) 2016-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10279177B2 (en) System for selective spatiotemporal stimulation of the spinal cord
US7606623B2 (en) Methods and devices for intramuscular stimulation of upper airway and swallowing muscle groups
US10213600B2 (en) Hybrid method for modulating upper airway function in a subject
Burnett et al. Laryngeal elevation achieved by neuromuscular stimulation at rest
Humbert et al. The effect of surface electrical stimulation on hyolaryngeal movement in normal individuals at rest and during swallowing
JP4934805B2 (ja) 口腔、咽頭、喉頭機能障害予防治療用電気刺激装置
US7885713B2 (en) Method and apparatus for laryngeal elevator musculature rehabilitation
JP5419174B2 (ja) 嚥下誘発装置
EP1306104A3 (en) Apparatus for treatment of sleep apnea by electrical stimulation
US10981004B2 (en) System for selective spatiotemporal stimulation of the spinal cord
WO2016050114A1 (zh) 脑深部刺激电极、装置及方法
Skinner et al. Effect of stimulation rate on cochlear implant recipients' thresholds and maximum acceptable loudness levels
KR101798365B1 (ko) 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법
Kim et al. Effect of surface electrical stimulation of suprahyoid muscles on hyolaryngeal movement
JP6049010B2 (ja) 嚥下誘発具および嚥下誘発システム
US20220313981A1 (en) Pharyngeal electrical stimulation devices, systems, and methods
KR101774988B1 (ko) 전기자극 치료장치 및 이를 이용한 치료방법
ES2777800T3 (es) Dispositivo de electroestimulación efectivo en la identificación de la ubicación muscular y en la mejora de la respuesta terapéutica
RU2407561C1 (ru) Способ лечения болевой мышечно-суставной дисфункции височно-нижнечелюстного сустава
US20220401747A1 (en) Device and method for neuromodulation
KR102591028B1 (ko) 연하장애용 전기 자극 치료 장치 및 방법
EisEn History of implantable hearing devices
Barikroo Effects of Varying TES Pulse Duration on Hyolaryngeal Kinematics in Healthy Adults

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right