KR101862174B1

KR101862174B1 - 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드

Info

Publication number: KR101862174B1
Application number: KR1020150143731A
Authority: KR
Inventors: 이우철
Original assignee: 을지대학교 산학협력단
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2018-05-29
Also published as: KR20170043974A

Abstract

본 발명은 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 관한 것으로서, 기판 하면에 전도성 스폰지 링 전극 및 비전도성 스폰지 링이 동심원상으로 교대로 배치되고, 최외곽 링에 복수의 EIS(electro interstitinal scan) 생체 진단 및 전기자극용 전극이 배치된 부착 패치가 구비되며, 공기 주입구 및 공기 배출구가 형성된 중앙의 원형 스폰지 및 상기 전극들과 연결된 복수의 전선 및 상기 공기 주입구 및 공기 배출구로부터 연결된 공기 주입관 및 공기 배출관이 지나가는 유연재질의 접속케이블 및 상기 접속케이블 말단에 형성된 상기 전극들 및 상기 공기 주입관 및 공기 배출관을 창상 진단 및 치료 장치 본체에 연결시키는 접속 커넥터를 포함하는, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드 및 이를 포함하는 창상 진단 및 치료장치를 제공한다.

Description

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드{Complex electrode pad for diagnosis and treating wound}

본 발명은 전극패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 관한 것이다.

창상(wound)은 외부의 압력에 의하여 조직의 연속성이 파괴되어 조직 일부에 결손이 발생한 상태를 의미한다. 창상에는 찰과상, 타박상, 열상, 자상, 칼날에 의한 절창, 할창, 총창 , 폭창, 교창 등이 있다.

일반적으로 창상의 치료에는 밴드와 같은 창상피복제를 환부에 직접 피복시키거나, 창상 치료성분 또는 조직 접착성분이 포함된 연고제 등을 도포하는 방법을 사용하거나, 환부가 깊고 클 경우 봉합사를 이용한 외과적 수술을 사용하며, 외과적 수술시에 창상치료제를 병용하는 방법도 사용된다.

그러나, 욕창이나 화상 또는 당뇨병 등에 의한 피부궤양의 경우에는 상기와 같은 일반적인 창상 치료방법으로 근본적인 치료가 불가능하기 때문에 좀더 효율적인 창상 치료방법이 필요하다.

이와 관련하여, 대한민국 특허 제1528401호에는 내부에 수용 공간이 형성되고, 에어 흡입구가 형성된 캐니스터와, 상기 캐니스터와 연결되어 상기 에어 흡입구를 통해 음압을 형성하는 음압 생성부와, 미세전류를 출력하는 미세전류 조절부를 갖는 메인 본체와, 환자의 창상 부위에 부착되는 창상 패드와 이와는 별도의 창상패드에 전류를 인가할 수 있는 전극패드부를 구비한 창상치료장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 창상 치료장치는 생체 신호의 측정을 통한 생체조직의 진단 기능이 없고, 전극패드와 창상패드가 별도로 구성되어 있다는 점에서 환부에 대한 전류인가가 부정확한 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 생체 임피던스를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 창상 환부에 전류 및 플라즈마를 인가함으로써 보다 효율적으로 창상 부위를 치료할 수 있는 창상 치료용 복합 전극패드를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 하면에 전도성 스폰지 링 전극 및 비전도성 스폰지 링이 동심원상으로 교대로 배치되고, 최외곽 링에 복수의 EIS(electro interstitinal scan) 생체 진단 및 전기자극용 전극이 배치된 부착 패치가 구비되며, 공기 주입구 및 공기 배출구가 형성된 중앙의 원형 스폰지 및 상기 전극들과 연결된 복수의 전선 및 상기 공기 주입구 및 공기 배출구로부터 연결된 공기 주입관 및 공기 배출관이 지나가는 유연재질의 접속케이블 및 상기 접속케이블 말단에 형성된 상기 전극들 및 상기 공기 주입관 및 공기 배출관을 창상 진단 및 치료 장치 본체에 연결시키는 접속 커넥터를 포함하는, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드가 제공된다.

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 있어서, 상기 전도성 스폰지 링 전극은 공극 크기가 100 μm 내지 5 mm인 폴리우레탄, 폴리에틸렌, EVA(ethylene vinyl acetate)의 소재일 수 있으며, 상기 소재로 이루어진 스폰지에 카본 성분을 함침시켜서 제조될 수 있다.

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 있어서, 상기 비전도성 스폰지 링은 절연 을 위해 도입되는 것으로서, 카본 성분이 포함되지 않는 일반적인 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 또는 EVA 성분으로 구성될 수 있다.

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 있어서, 상기 EIS(electro interstitial scan) 생체 진단 및 전기자극용 전극은 일반적인 심전도 또는 근전도 측정에 사용되는 전극 소재라면 그 어느 것이라도 사용 가능하며, Ag, AgCl 또는 이의 복합소재가 사용될 수 있다.

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드에 있어서, 상기 부착 패치의 하면에는 생체용 접착물질 또는 전도성 하이드로겔이 도포될 수 있다.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면,

1) 상기 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드; 및

2) ⅰ) 메인 제어부,

ⅱ)펌프를 구비한 음압 및 양압 생성부,

ⅲ) 마이크로 전류, 고전위 직류전류 및 저온 플라즈마를 발생할 수 있는 전류 발생 및 조절부,

ⅳ) 삼출액 성분 분석부, 및

ⅴ) 상기 전극패드의 접속 커넥터와 연결되는 접속 포트를 포함하는 전기자극 치료기 본체를 포함하는 창상 진단 및 치료 장치가 제공된다.

상기 창상 진단 및 치료 장치에 있어서, 상기 전기자극 치료기 본체는 약물 저장소 및/또는 기체 저장탱크를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 전극패드 및 이를 포함하는 창상 진단 및 치료 장치는 창상 부위의 정확한 상태를 파악하여 그에 따라 마이크로 전류, 고전위 직류전류 또는 저온 플라즈마 등 적절한 전류를 인가할 수 있고, 필요시 약물을 주입할 수 있어, 효율적으로 창상을 치료하는데 사용될 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 저면도이다.
도 2는 상기 도 1의 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료 장치의 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다.

용어의 정의:

이하 본 문서에서 사용되는 용어를 정의한다:

본 문서에서 사용되는 용어 "전도성 스폰지(conductive foam)"은 발포 폴리머 내에 전도성 탄소 성분을 도포시킴으로써 정전기 발생을 억제하여 도전성을 부여한 스폰지로 통상 핸드폰, 반도체 등 전자제품의 내장재 또는 운반 보존 장구 등에 사용되는 소재이다.

본 문서에서 사용되는 용어 "마이크로 전류(micro current)"는 미세전류로도지칭되며, 통상 μA(마이크로 암페어) 단위로 발생하는 전류로 인체 내 선포에 흐르는 생체 전기를 모사하여 칼슘 채널 등을 작동시킴으로써 신체의 생리학적 변화를 야기하는 전류로 통증의 완화, 지방세포 분해, 부종의 감소 등의 효과를 가지는 것으로 알려지고 있다.

본 문서에서 사용되는 용어 "고전위 직류전류(high voltage dicrect current)"는 전파정류를 통해 발생되는 약 500 내지 5,000 V의 전위를 갖는 미세전류를 지칭한다. 전류량이 너무 많을 경우 감전의 위험이 있기 때문에, 통상 전류량은 μA(마이크로 암페어) 수준으로 제한된다.

본 문서에서 사용되는 용어 "저온 플라즈마(low temperature plasma)"는 원자로부터 전자가 분리된 제4의 물질 상태를 의미하는 플라즈마(plasma)가 저온에서 발생한 것을 의미하며, 통상적으로 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge)를 통하거나, 좁은 간격의 공간에 고압 전류를 인가함으로써 아크 코로나 유도방전을 하여 무성방전을 통해 전극으로부터 인체로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

본 문서에서 사용되는 용어 "EIS(electro impedence scan or electro interstitial scan)"은 조직간액(interstitial fluid)를 통한 전류(electric current)의 흐름에 대한 저항(bioimpedence)을 측정함으로서 신체의 상태와 관련된 유용한 정보를 제공하기 위한 분석방법을 의미한다.

발명의 상세한 설명

본 발명의 다른 일 관점에 따르면,

1) 상기 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드; 및

2) ⅰ) 메인 제어부,

ⅱ)펌프를 구비한 음압 및 양압 생성부,

ⅳ) 삼출액 성분 분석부, 및

상기 음압 및 양압 생성부는 예컨대, 풍선 주머니에 두 개의 유출입 튜빙 말단부 장치쪽에서 공기주입용에 공기주입시 공기 배출구를 밸브로 막을 경우 양압이걸리며 주입양에 따라 양압을 조절가능하며, 반대로 공기를 빼내면 음압이 걸리며 음압의 강도가 조절할 수 있다. 공기 주입구에도 밸브를 달면 반대로 공기 흐름 방향을 바꿀 수 있으며, 치료에 필요시 가스(산소, 살균가스) 치료시 공기흐름 방향을 마음대로 전환할 수 있어 공기의 흐름을 순환시킬 수도 있다. 아울러, 음압이 걸리게 공기 배출구를 작동하면 창상 부위의 삼출물을 뽑아 낼 수 있다. 뽑아진 삼출물을 화학분석 기법을 적용하여 광분석기(발광부와 광센서로 구성된 분석장치, 스펙트로 분석기, 광전전도도) 또는 전해질 분석센서, 바이오센서, 가스화학센서 를 등을 이용하여 삼출물의 성분분석, 혈액 유출 상태분석, 파티클의 크기 등, 전해질농도, 창상 발생 가스 농도측정분석 등을 통해 정확한 창상 상태의 진단적 판단에 활용한다. 이 진단 결과를 EIS와 병행하여 암상적 창상 진단의 수단으로 함으로써, 다양한 양음압 창상치료, 저온 플라즈마, 고전위맥동, 중주파 간섭치료, 미세전류, 이온토포레시스(iontophoresis)를 적절히 적용하여 제시된 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드 최적의 창상치료를 도모할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 저면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드(100)는 기판(110)의 하면에 배치된 동심원상의 교대로 배치된 전도성 스폰지 링 전극(111) 및 비전도성 스폰지 링(112)과 최외곽에 복수의 EIS 생체 진단 및 전기자극용 전극(114)이 배치된 부착 패드(115)를 포함한다. 아울러, 비전도성 스폰지(112)의 중앙에는 공기 주입구(116) 및 공기 배출구(117)가 형성되어 있다. 아울러, 상기 전극패드(100)는 상기 전극들로부터 연장된 복수의 전선(120) 및 공기 주입구(116) 및 공기 배출구(117)로부터 연장된 공기 주입관(121) 및 공기 배출관(122)이 지나가는 유연재질의 케이블(123), 그리고 케이블(123)의 말단에 창상 진단 및 치료 장치 본체와 접속을 위한 접속 커넥터(124)가 구비되어 있다.

이때, 전도성 스폰지 링 전극(111) 및 비전도성 스폰지 링(112)의 위치는 서로 바뀌더라도 무방하다. 도 1의 도시된 바와 같이, 전도성 스폰지 전극 링(111) 및 비전도성 스폰지 링(112)이 각각 단수로 배치되는 경우, 중심에 위치한 스폰지는 링이 아니라 원의 형상을 나타낼 수 있다. 비전도성 스폰지 링(112)은 복수의 전도성 스폰지 전극 링(111)을 이용하여 + -극의 고전위 직류전류를 인가할 때, 오로지 피부를 통해서만 전류가 흐르도록 해주는 절연체로서의 기능을 담당한다(도 3 참조).

상기 EIS 생체 진단 및 전기자극용 전극(114)은 기본적으로 생체 임피던스 측정을 상처 조직 부위의 특성분석으로 생체 임피던스, 삼출성용액양정도, 조직의 건조상태, 조직의 체수분량, 상처치료 진행 상태의 판단 등에 진단 목적에 사용되나, 필요시에는 본체의 전류발생부로부터 발생된 마이크로전류를 환부에 인가하여 전기자극 치료용으로 사용이 가능하다.

아울러, 공기 주입구(116) 및 공기 배출구(117)는 각각 양압 및 음압을 형성시킬 있도록 각각 본체의 양압펌프(미도시) 및 음압펌프(미도시)와 연결될 수 있는데, 양압을 가할 경우 환부와 전도성 스폰지 링 전극(111) 사이에 일정 공간이 형성되어, 본체의 전류발생부(미도시)로부터 생성된 전류를 통해 저온 플라즈마를 생성함으로써, 플라즈마에 의한 창상치료에 이용될 수 있다. 아울러, 공기 주입구(116)는 산소 등 가스를 환부에 공급하는데 사용되거나 본체의 약물 저장소(미도시)로부터 약물을 주입하는 용도로 활용 가능하다. 한편, 공기 배출구(117)를 통해 음압을 걸 경우 음압치료효과를 볼 수 있고, 환부에서 발생한 삼출액을 본체로 이송시켜 본체의 삼출액 성분을 정밀 분석함으로써 상처 치료정도를 정밀하게 진단하는데 활용할 수 있다.

부착패드(115)의 경우 생체적합성 접착제 또는 전도성 하이드로겔이 도포됨으로써 전극패드가 환부에 잘 고정이 되도록 하고, 생체 임피던스의 측정을 용이하게 할 수 있다.

도 2는 상기 도 1의 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드를 개략적으로 도시한 저면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드(200)은 기판(210)의 하면에 배치된 동심원상의 교대로 배치된 복수의 전도성 스폰지 링 전극(211, 211') 및 복수의 비전도성 스폰지 링(212, 212')과 최외곽에 복수의 EIS 생체 진단 및 전기자극용 전극(214)이 배치된 부착 패드(215)를 포함한다. 이 경우, 복합 전극패드(200)의 중심을 기준으로 가장 가까운 원을 편의상 제1비전도성 스폰지 링(212)라 하고 바로 다음 링을 제1전도성 스폰지 링 전극(211)이라 지칭하기로 한다. 제1전도성 스폰지 링(211) 바로 바깥쪽 링은 제2비전도성 스폰지 링(212')가 되며, 제2비전도성 스폰지 링(212') 바깥쪽의 링은 제2전도성 스폰지 링 전극(211')이 된다. 제1비전도성 스폰지 링(212)의 중앙에는 공기 주입구(216) 및 공기 배출구(217)가 형성되어 있다. 아울러, 상기 전극패드(200)는 상기 전극들로부터 연장된 복수의 전선(220) 및 공기 주입구(216) 및 공기 배출구(217)로부터 연장된 공기 주입관(221) 및 공기 배출관(222)이 지나가는 유연재질의 케이블(223), 그리고 케이블(223)의 말단에 창상 진단 및 치료 장치 본체와 접속을 위한 접속 커넥터(224)가 구비되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료 장치의 본체의 구조를 개략적으로 도시한 개요도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료 장치(1000)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패드(100, 200) 외에, 메인 제어부(1100), 상기 전극 패드에 음압 및 양압을 걸 수 있는 펌프부(1200), 마이크로전류, 고전위 직류전류 및 저온 플라즈마를 발생할 수 있는 전류 발생 및 조절부(1300), 삼출액 성분 분석부(1400) 및 상기 전극패드의 접속 커넥터와 연결되는 접속 포트(1500)을 포함한다. 아울러, 펌프부(1100)를 통해 전극 패드에 주입되는 약물을 저장할 수 있는 약물 저장고(1600) 및/또는 전극 패드에 주입되는 산소 등 기체를 저장할 수 있는 기체탱크(1700)이 추가로 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료 장치에서, 저온 플라즈마는 펌프를 통해 양압을 걸어준 상태(즉, 환부와 전도성 스폰지 링 전극 사이에 소정의 간격이 생성된 상태)에서 전극에 고전위 전류를 인가할 경우, 환부에 통전하여 인체에 대전되면서 저온의 아크 코로나 유도 방전현상이 발생하여 생체표면의 환부의 조직내 원자의 이온화 현상이 발생함으로써 플라즈마 창상치료효과가 나타날 수 있다.

이렇듯, 본 발명의 일 실시예에 따른 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드 및 이를 포함하는 창상 진단 및 치료용 장치는 창상 부위의 상태를 신속하게 진단하여, 환부의 상태에 따라, 마이크로 전류, 고전위 직류전류, 플라즈마, 음압치료 및 약물치료 중 어느 하나 이상을 선택하여 최적의 창상치료를 가능하게 할 수 있다.

본 발명은 상술한 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

창상 진단 및 치료용 복합 전극패드: 100, 200
기판:110, 210
전도성 스폰지 링 전극: 111, 211, 211'
비전도성 스폰지 링: 112, 212, 212'
EIS 생체 진단 및 전기자극용 전극: 114, 214
부착패드: 115, 215
공기 주입구: 116, 216
공기 배출구: 117, 217
전선: 120, 220
공기 주입관: 121, 221
공기 배출관: 122, 222
케이블: 123, 223
접속 커넥터: 124, 224
창상 진단 및 치료 장치 본체: 1000
메인 제어부: 1100
펌프부: 1200,
전류 발생 및 조절부: 1300,
삼출액 성분 분석부: 1400
접속 포트: 1500
약물 저장소: 1600
기체 저장탱크: 1700

Claims

기판 하면에 전도성 스폰지 링 전극 및 비전도성 스폰지 링이 동심원상으로 교대로 배치되고, 최외곽 링에 복수의 EIS(electro interstitinal scan) 생체 진단 및 전기자극용 전극이 배치된 부착 패치가 구비되며, 공기 주입구 및 공기 배출구가 형성된 중앙의 원형 스폰지 및 상기 전극들과 연결된 복수의 전선 및 상기 공기 주입구 및 공기 배출구로부터 연결된 공기 주입관 및 공기 배출관이 지나가는 유연재질의 접속케이블 및 상기 접속케이블 말단에 형성된 상기 전극들 및 상기 공기 주입관 및 공기 배출관을 창상 진단 및 치료 장치 본체에 연결시키는 접속 커넥터를 포함하는, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드.
제1항에 있어서,
상기 전도성 스폰지 링 전극은 공극 크기가 100 μm 내지 5 mm인 폴리우레탄, 폴리에틸렌, EVA(ethylene vinyl acetate)의 소재인, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드.
제1항에 있어서,
EIS(electro interstitial scan) 생체 진단 및 전기자극용 전극은 Ag, AgCl 및 이들의 복합소재로 이루어지는 군으로부터 선택되는 소재로 구성되는, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드.
제1항에 있어서,
부착 패치의 하면에 생체용 접착물질 또는 전도성 하이드로겔이 도포된, 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드.
1) 제1항의 창상 진단 및 치료용 복합 전극패드; 및
2) ⅰ) 메인 제어부,
ⅱ)펌프를 구비한 음압 및 양압 생성부,
ⅲ) 마이크로 전류, 고전위 직류전류 및 저온 플라즈마를 발생할 수 있는 전류 발생 및 조절부,
ⅳ) 삼출액 성분 분석부, 및
ⅴ) 상기 전극패드의 접속 커넥터와 연결되는 접속 포트를 포함하는 전기자극 치료기 본체를 포함하는 창상 진단 및 치료 장치.
제5항에 있어서,
상기 전기자극 치료기 본체는 약물 저장소 및/또는 기체 저장탱크를 추가되는, 창상 진단 및 치료 장치.