KR102063173B1 - 자기장 자극 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

자기장 자극 장치에 관한 것이며, 자기장 자극 장치는 서로 이격하여 마주하여 배치되고, 자기장을 발생시키는 한 쌍의 자기장 발생부; 및 상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 한 쌍의 자기장 발생부는, 상기 제어에 기초하여 동작함에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장을 대상체의 질병 부위에 집속시킬 수 있다.

Description

자기장 자극 장치 및 그의 제어 방법 {APPARATUS FOR MAGNETIC FIELD STIMULUS AND FOR CONTROLLING THE SAME}

본원은 자기장 자극 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.

암 치료 시 사용자의 인체에는, 인체의 혈액 순환으로 인해 암이 발생한 곳에서 필요로 하는 항암제의 양보다 실제로 더 많은 양의 항암제가 투여되어야 한다. 이때 인체에 필요 이상의 항암제가 투여될 경우, 다른 조직과 기관에 악영향을 미쳐 수많은 부작용을 초래하게 되며, 부작용의 예로는 구역질, 구토, 탈모, 감염, 피로, 빈혈, 출혈, 설사, 피부 및 손톱의 변색, 열감 현상 등이 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 관련 분야에서는 필요 이상의 항암제 투여를 막기 위하여, 항암제의 타겟팅(targeting) 효율성을 증가시키고자 하는 약물 전달 시스템(Drug Delivery System, DDS)에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.

약물 전달 시스템은 생체에 대한 약물의 안정성, 유효성 혹은 신뢰성을 높이기 위해 투여 기술과 제형(劑形)을 개선하고 약물의 생체 내 이동을 제어하는 시스템으로서, 이는 필요 최소량의 약물을 작용 부위에 선택적으로 또한 바람직한 농도가 유지될 수 있도록 투여하는 것이 요구된다.

약물 전달 시스템을 구현하는 다양한 방법들 중 하나로는 나노입자(Nanoparticle)를 이용하는 방법이 있으며, 이는 자석에 이끌리는 나노입자에 약물을 넣고, 하나의 자석을 이용하여 물질을 원하는 환부로 유도시키는 방법이다.

하지만, 종래 공지된 기술은 피부 인체 내 심부(深部)에 존재하는 장기로 물질을 유도시키는 비율이 극히 낮아 약물의 타겟팅 효율성이 떨어지며, 이로 인해 인체 내 심부에서 발생한 질병에 대해서는 그 치료 효과가 떨어지는 단점이 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1406632호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인체의 피부뿐만 심부에서 발생하는 염증이나 암(종양) 등의 질병을 효과적으로 치료할 수 있는 자기장 자극 장치 및 그의 제어 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치는 서로 이격하여 마주하여 배치되고, 자기장을 발생시키는 한 쌍의 자기장 발생부; 및 상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 한 쌍의 자기장 발생부는, 상기 제어에 기초하여 동작함에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장을 대상체의 질병 부위에 집속시킬 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 자기장 발생부는 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일을 포함하고, 상기 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부는, 상기 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 상기 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 질병 부위의 유형에 따라 상기 자기장의 자극 유형을 달리 제어하고, 상기 자기장의 자극 유형은 상기 자기장의 자극 범위 및 상기 자기장의 자극 강도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 자기장의 유형을 제어하여 상기 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 상기 자기장의 영역 내의 상기 질병 부위에 집중시키거나 상기 나노입자에 열을 전도시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 자기장의 주파수를 100 kHz 이상의 주파수 중 어느 하나로 제어하고, 상기 제어에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부가 상기 100 kHz 이상의 주파수를 가지는 자기장을 발생시킴에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 자성체가 자화 또는 탈자화되어 열을 발생시켜 상기 나노입자에 열을 전도할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치는 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리를 조절하는 거리 조절부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절을 통해 상기 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 코일은 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)일 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 자기장 발생부 각각은, 서로 마주보고 위치하는 2개의 코일 가이드와 상기 2개의 코일 가이드 각각과 직교하도록 상기 2개의 코일 가이드 사이에 위치하는 자성체와 상기 자성체에 감긴 코일을 포함하고, 상기 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 코일은 상기 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일과 상기 복수의 서브 코일을 포함하는 복수의 코일이되, 상기 복수의 코일은 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 한 쌍의 자기장 발생부가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 자기장 발생부의 쌍 중 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동시 동작하지 않도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 복수개의 자기장 발생부의 쌍 각각으로부터 발생되는 자기장의 유형을 각기 다르게 제어할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법은, 상기 제어부를 통해 상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 단계; 및 상기 제어에 기초하여 동작함에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부를 통해 자기장을 발생시키는 단계를 포함하고, 상기 자기장을 발생시키는 단계에서는 발생된 상기 자기장이 대상체의 질병 부위에 집속될 수 있다.

또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 상기 자기장의 자극 유형을 제어하고, 상기 복수의 코일은 상기 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일과 상기 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 자기장의 유형을 제어하여 상기 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 상기 자기장의 영역 내의 상기 질병 부위에 집중시키거나 상기 나노입자에 열을 전도시킬 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법은 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리를 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절을 통해 상기 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있어, 인체의 피부뿐만 심부에서 발생하는 염증이나 암(종양) 등의 질병을 효과적으로 치료할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 질병 부위의 유형에 따라 자기장의 자극 유형을 달리 제어할 수 있어, 질병 부위를 효과적으로 치료할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 자극 유형을 달리 제어하는 것과 더불어 질병 부위의 유형에 따라 자기장의 유형을 달리 제어하여 나노입자를 질병 부위에 집중시키거나 나노입자에 열을 전도시킬 수 있어, 질병 치료 효과를 극대화시킬 수 있다. 특히, 본원은 집중된 나노입자에 열을 전도시킬 수 있어 효과적으로 암세포의 증식을 억제하고 암세포를 괴사시킬 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 제1 자기장 발생부의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 복수의 코일 중 어느 하나의 코일의 선택과 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절에 따른 자기장의 자극 유형의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 질병 부위의 유형에 따라 달리 제어되는 자기장의 자극 유형을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 자기장의 유형으로서 제어되는 자기장의 패턴 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 자기장 발생부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치에서 한 쌍의 자기장 발생부가 복수개 포함된 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 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" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 제1 자기장 발생부(110a)의 단면도를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 자기장 발생부(110)(110a, 110b)는 서로 이격하여 마주하여 배치되고, 자기장을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 자기장 발생부(110)는 제1 자기장 발생부(110a) 및 제2 자기장 발생부(110b)를 포함할 수 있다. 제1 자기장 발생부(110a)와 제2 자기장 발생부(110b)는 서로 이격하여 마주하여 배치될 수 있다.

일예로, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)를 지지하기 위한 지지부재(미도시)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 자기장 발생부(110)는 지지부재(미도시)와 연결되어 구비되며, 지지부재(미도시)에 서로 이격하여 마주하여 배치될 수 있다.

한 쌍의 자기장 발생부(110)는 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일을 포함할 수 있다. 또한, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 어느 하나의 자기장 발생부는 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 더 포함할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 어느 하나의 자기장 발생부를 제1 자기장 발생부(110a)라 하고, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 다른 하나의 자기장 발생부를 제2 자기장 발생부(110b)라 하기로 한다. 다만 이에만 한정되는 것은 아니고, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 어느 하나의 자기장 발생부는 제2 자기장 발생부(110b)이고, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 다른 하나의 자기장 발생부는 제1 자기장 발생부(110a)일 수 있다.

구체적으로, 한 쌍의 자기장 발생부(110)(110a, 110b)는 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일(11a, 11b)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 자기장 발생부(110a)는 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일(11a)을 포함하고, 제2 자기장 발생부(110b)는 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일 중 다른 하나의 코일(11b)을 포함할 수 있다. 여기서, 동일 속성이라 함은 코일의 두께, 코일의 감긴 수, 코일의 형태 등과 같이 코일과 관련된 속성이 동일함을 의미할 수 있다.

또한, 제1 자기장 발생부(110a)는 한 쌍의 코일(11a, 11b)보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 자기장 발생부(110a)는 한 쌍의 코일(11a, 110b) 중 어느 하나의 코일(11a) 외에, 한 쌍의 코일(11a, 11b) 중 어느 하나의 코일(11a)보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a)을 포함할 수 있다.

달리 표현하여, 제1 자기장 발생부(11a)는 복수의 코일(10)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 코일(10)에는 한 쌍의 코일(11a, 11b) 중 어느 하나의 코일(11a)과 상기 어느 하나의 코일(11a)보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a)이 포함될 수 있다.

또한, 한 쌍의 자기장 발생부(110)에 포함된 한 쌍의 코일(11a, 11b)은 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)일 수 있다. 이때, 헬름홀츠 코일은 균일한 자기장을 발생시키는 코일로서, 이는 관련 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자에게는 잘 알려진 기술이므로, 구체적인 설명은 이하 생략하기로 한다.

제어부(120)는 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10) 중 제1 코일(11a)을 선택함에 따라 한 쌍의 코일(11a, 11b)을 이용하여 한 쌍의 자기장 발생부(110)의 동작을 제어하고자 하는 경우, 일예로 한 쌍의 코일(11a, 11b)에 같은 방향의 전류를 인가할 수 있으며, 이에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이에 균일한 자기장이 형성되도록 할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이에 형성되는 자기장의 자극 유형을 변화시킬 수 있다. 구체적인 일예로, 제어부(120)는 복수의 코일(10)을 선택적으로 선택함에 따라 자기장의 자극 유형으로서 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이에 형성되는 자기장에 대응하는 자속 밀도 및/또는 자속 발생 패턴을 변화시킬 수 있다.

제어부(120)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택함으로써, 일예로 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이의 영역에 원하는 형태로의 자속 밀도를 집속시킬 수 있다. 즉, 복수의 코일(10) 중 어느 코일을 선택하는지에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이에 집속되는 자기장의 자극 유형(자극 범위, 자극 강도, 자속 밀도 등 포함)을 변화(변경)시킬 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상, 제1 자기장 발생부(11a)에 포함된 복수의 코일(10)을 제1 코일(11a), 제2 코일(12a), 제3 코일(13a) 및 제4 코일(14a)을 포함하는 복수의 코일(10)이라 설명하기로 한다.

제1 자기장 발생부(11a)에 포함된 복수의 코일(10)은, 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다. 일예로, 복수의 코일(10) 중 제1 코일(11a)이 가장 크고, 제2 코일(12a)은 제1 코일(11a)보다 작고, 제3 코일(13a)은 제2 코일(12a)보다 작고, 제4 코일(14a)은 제3 코일(13a) 보다 작을 수 있다. 즉, 제4 코일(14a)은 복수의 코일(10) 중 가장 작을 수 있다. 이에 따라, 복수의 코일(10)은, 제1 코일(11a)의 내부에 제2 코일(12a)이 위치하고, 제2 코일(12a)의 내부에 제3 코일(13a)이 위치하고, 제3 코일(13a)의 내부에 제4 코일(14a)이 위치하도록 구비될 수 있다.

앞선 설명에서 코일의 크기라 함은 코일의 직경의 크기를 의미할 수 있다. 이때, 본원에서 "직경"이라는 용어는 원 형상의 지름을 의미하는 것으로 좁게 해석되기보다는, 다양한 형상의 폭(너비)을 의미하는 것으로 넓게 해석될 수 있다.

또한, 제1 자기장 발생부(110a)의 중심부에는 자성체(1)가 포함될 수 있다. 달리 말해, 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 제4 코일(14a)의 내부에는 자성체(1)가 위치하도록 구비될 수 있다. 자성체(1)에 대한 설명은 후술하여 자세히 설명하기로 한다.

제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 한 쌍의 자기장 발생부(110)는 제어부(120)에 의한 제어에 기초하여 동작함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장을 대상체의 질병 부위(5)에 집속시킬 수 있다.

여기서, 대상체는 자기장 자극 장치(100)를 통한 자기장 자극을 수행하고자 하는 대상으로서 사용자를 의미할 수 있으며, 다만 이에만 한정되는 것은 아니고, 동물 등과 같은 다양한 생명체를 의미할 수 있다.

또한, 질병 부위(5)라 함은 체내 또는 체표에 발생한 질병의 부위를 의미할 수 있다. 구체적인 예로, 질병 부위(5)는 근골(근육과 뼈대 포함), 혈관, 신경 등과 같은 심부 조직의 부위를 의미할 수 있다. 특히 질병 부위(5)는 심부 조직의 부위에 나타나는 염증, 암(종양) 등이 발생한 부위를 의미할 수 있다. 즉, 질병 부위(5)는 염증 부위, 종양 부위, 근조직 부위, 신경조직 부위, 골조직 부위 등을 의미할 수 있다. 또한, 질병 부위(5)는 일예로, 피부 등에 나타나는 상처나 기미, 주근깨, 변색과 같이 피부 질환이 나타나는 체표 상의 부위를 의미할 수 있다.

이에 따르면, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 체표뿐만 아니라 체내 심부에서 발생하는 염증이나 암(종양)에 대하여 자기장을 집속시킴으로써 자기장이 집속된 질병 부위(5)에 대한 효과적인 치료가 가능하다. 질병 부위(5)에 대한 효과적인 치료를 가능케 하는 구체적인 자기장 자극 장치(100)의 제어 예는 다음과 같다.

제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110) 중 어느 하나의 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다. 여기서, 자기장의 자극 유형은 자기장의 자극 범위 및 자기장의 자극 강도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 자기장의 자극 유형은 자기장의 자극 범위 및 자기장의 자극 강도의 변화에 따른 한 쌍의 자기장 발생부(110) 사이에 형성되는 자기장에 대응하는 자속 밀도의 변화 및/또는 자속 발생 패턴의 변화를 의미할 수 있다. 이는 도 2를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 2에는 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리가 동일한 상태일 때, 복수의 코일(10) 내의 코일별 선택에 따라 달라지는 자기장의 자극 유형이 도시되어 있다.

이를 참조하면, 제어부(120)는 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 자기장의 자극 범위 및 자기장의 자극 강도 중 적어도 하나를 포함하는 자기장의 자극 유형을 달리 제어할 수 있다. 달리 말해, 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일의 선택에 의하여 자기장의 자극 유형이 달리 결정(설정)될 수 있다.

일예로, 자기장의 자극 유형은 복수의 코일(10) 중 제어부(120)에 의하여 선택된 코일이 작은 크기의 코일일수록, 자기장의 자극 범위는 좁아지고 자기장의 자극 강도는 강해지도록 제어될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상, 제1 코일(11a)이 선택됨에 따른 자기장의 자극 유형은 제1 자극 유형이라 하고, 제2 코일(12a)이 선택됨에 따른 자기장의 자극 유형은 제2 자극 유형이라 하고, 제3 코일(13a)이 선택됨에 따른 자기장의 자극 유형은 제3 자극 유형이라 하고, 제4 코일(14a)이 선택됨에 따른 자기장의 유형은 제4 자극 유형이라 하기로 한다.

구체적으로, 제어부(120)에 의해 복수의 코일(10) 중 제1 코일(11a)이 선택된 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 다른 코일(12a, 13a, 14a)이 선택된 경우에 비하여, 상대적으로 넓은 자기장의 자극 범위를 가지면서 약한 자기장의 자극 강도를 갖는 자기장의 자극 유형(즉, 제1 자극 유형)으로 제어될 수 있다.

또한, 제어부(120)에 의해 복수의 코일(10) 중 제2 코일(12a)이 선택된 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 제1 코일(11a)이 선택된 경우에 비하여 상대적으로 좁은 자기장의 자극 범위를 가지면서 강한 자기장의 자극 강도를 갖고, 제3 코일(13a) 및 제4 코일(14a)이 선택된 경우에 비하여 상대적으로 넓은 자기장의 자극 범위를 가지면서 약한 자기장의 자극 강도를 갖는 자기장의 자극 유형(즉, 제2 자극 유형)으로 제어될 수 있다.

또한, 제어부(120)에 의해 복수의 코일(10) 중 제3 코일(13a)이 선택된 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 제1 코일(11a) 및 제2 코일(12a)이 선택된 경우에 비하여 상대적으로 좁은 자기장의 자극 범위를 가지면서 강한 자기장의 자극 강도를 갖고, 제4 코일(14a)이 선택된 경우에 비하여 상대적으로 넓은 자기장의 자극 범위를 가지면서 약한 자기장의 자극 강도를 갖는 자기장의 자극 유형(즉, 제3 자극 유형)으로 제어될 수 있다.

또한, 제어부(120)에 의해 복수의 코일(10) 중 제4 코일(14a)이 선택된 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 다른 코일(11a, 12a, 13a)이 선택된 경우에 비하여, 상대적으로 좁은 자기장의 자극 범위를 가지면서 강한 자기장의 자극 강도를 갖는 자기장의 자극 유형(즉, 제4 자극 유형)으로 제어될 수 있다.

또한, 자기장의 자극 유형은 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리 조절을 통해 제어될 수 있다. 구체적인 설명은 다음과 같다.

본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리(d)를 조절하는 거리 조절부(130)를 포함할 수 있다.

거리 조절부(130)는 일예로 앞서 설명한 지지부재(미도시) 자체일 수 있다. 다른 일예로, 거리 조절부(130)는 지지부재(미도시)와는 별도의 수단으로 구비될 수 있다.

제어부(120)는 거리 조절부(130)에 의한 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리 조절을 통해, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다.

일예로, 제1 자기장 발생부(110a)에서 제1 코일(11a)이 선택되어, 한 쌍이 자기장 발생부(110)에 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일(11a, 11b)이 구비된 경우라고 가정하자.

이때, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리(d)가 멀리 조절될수록(즉, 거리 d값이 증가될수록) 자기장의 자극 유형을 자기장의 자극 범위가 좁아지는 자극 유형으로 제어할 수 있다. 이러한 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장이 좁은 범위에 세밀하게 집속될 수 있어, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 후술할 나노입자(7)가 좁아진 자기장의 영역 내의 특정 부위에 집중되도록 제어할 수 있다.

한편, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리(d)가 가깝게 조절될수록(즉, 거리 d값이 줄어들수록) 자기장의 자극 유형을 자기장의 자극 범위가 넓어지는 자극 유형으로 제어할 수 있다. 이러한 경우, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장이 넓은 범위로 형성될 수 있어, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 나노입자(7)를 보다 광범위한 부위에 집중시킬 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택함과 더불어 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리를 조절함으로써, 자기장의 자극 유형을 보다 다양하게 제어할 수 있다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 복수의 코일 중 어느 하나의 코일의 선택과 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리 조절에 따른 자기장의 자극 유형의 예를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 일예로, 도 4의 (a)와 (b)에서는 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리가 동일한 거리인 것으로 가정하고, 도 4의 (c)에서는 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리가 도 4의 (a)와 (b) 대비 가까운 거리인 것으로 가정하자.

도 4의 (a)와 (b)를 참조하면, 복수의 코일(10) 중 제1 코일(11a)이 선택된 경우의 자기장의 자극 유형은, 제3 코일(13a)이 선택된 경우의 자기장의 자극 유형에 비하여 상대적으로 자기장의 자극 범위가 넓게 나타나면서 자기장의 자극 강도는 약하게 나타날 수 있다.

또한, 도 4의 (c)와 같이, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 간격을 가깝게 제어(조절)하면서 복수의 코일(10) 중 가장 작은 크기의 코일인 제4 코일(14a)이 선택된 경우의 자기장의 자극 유형은, 도 4의 (a)와 (b)의 경우에 비하여 상대적으로 자기장의 자극 범위가 좁게 나타나면서 자기장의 자극 강도는 강하게 나타날 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택함과 더불어 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리를 조절함으로써, 자기장의 자극 범위 및 자기장의 자극 강도를 보다 다양하게 제어할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 자극 유형을 질병 부위(5)의 유형에 따라 달리 제어할 수 있다. 즉, 질병 부위(5)의 유형에 따른 자기장의 자극 유형의 제어를 위해 복수의 코일(10)의 유형(복수의 코일 중 어느 하나의 코일)을 선택하거나 및/또는 한 쌍의 자기장 발생부(100) 간의 거리의 조절이 이루어질 수 있다. 또한, 이에만 한정되는 것은 아니고 후술할 자기장의 유형에 대한 제어가 이루어질 수 있다.

이때, 질병 부위(5)의 유형으로는 일예로 질병이 발생한 부위의 조직 유형 및 질병 부위(5)의 면적(크기) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 여기서, 조직 유형으로는 질병이 발생한 부위의 조직의 체표로부터의 깊이 정보(위치 정보)가 고려될 수 있다. 이는 도 5를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 질병 부위(5)의 유형에 따라 달리 제어되는 자기장의 자극 유형을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 제어부(120)는 질병 부위(5)의 유형으로서 질병 부위(5)의 면적(크기)를 고려하여 자기장의 자극 유형을 달리 제어할 수 있다.

일예로, 질병 부위(5)의 면적이 제1 임계값 이상인 경우(a), 제어부(120)는 복수의 코일(10) 중 가장 큰 크기의 코일인 제1 코일(11a)을 선택함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형을 제1 자극 유형으로 제어할 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 질병 부위(5)의 면적이 제2 임계값 이상 제1 임계값 미만인 경우, 제어부(120)는 제2 코일(12a)을 선택함에 따라 제2 자극 유형으로 제어할 수 있다. 또한, 질병 부위(5)의 면적이 제3 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우(b), 제어부(120)는 제3 코일(13a)을 선택함에 따라 제3 자극 유형으로 제어할 수 있다. 또한, 질병 부위(5)의 면적이 제3 임계값 미만인 경우(c), 제어부(120)는 제4 코일(14a)을 선택함에 따라 제4 자극 유형으로 제어할 수 있다. 여기서, 제3 임계값보다 제2 임계값이, 제2 임계값보다 제1 임계값이 클 수 있다. 이에 따르면, 제1 임계값 이상인 질병 부위(5)는 제3 임계값 미만인 질병 부위(5)보다 상대적으로 면적이 클 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 질병 부위(5)의 면적에 따라 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택, 즉, 질병 부위의 면적이 넓을수록 넓은 범위를 자극할 수 있는 (달리 표현하여, 넓은 범위에 대하여 자기장을 집속시킬 수 있는) 코일을 선택함으로써 면적에 따른 다양한 질병 부위의 유형에 대하여 각각에 최적화된 치료가 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 질병 부위(5)의 면적 산출을 위한 별도의 수단을 포함할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 질병 부위(5)의 유형으로서 질병 부위(5)의 조직 유형, 특히 질병 부위의 조직의 깊이 정보(위치 정보)를 고려하여 자기장의 자극 유형을 달리 제어할 수 있다.

일예로, 질병 부위(5)의 깊이, 즉 질병 부위(5)에 해당하는 조직의 체표로부터의 깊이가 제1 임계값 미만인 경우, 제어부(120)는 도 5의 (a)와 같이 복수의 코일(10) 중 가장 큰 크기의 코일인 제1 코일(11a)을 선택함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형을 제1 자극 유형으로 제어할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 질병 부위(5)의 깊이가 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우, 제어부(120)는 제2 코일(12a)을 선택함에 따라 제2 자극 유형으로 제어할 수 있다. 또한, 질병 부위(5)의 깊이가 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만인 경우, 제어부(120)는 도 5의 (b)와 같이 제3 코일(13a)을 선택함에 따라 제3 자극 유형으로 제어할 수 있다. 또한, 질병 부위(5)의 깊이가 제3 임계값 이상인 경우, 제어부(120)는 도 5의 (c)와 같이 제4 코일(14a)을 선택함에 따라 제4 자극 유형으로 제어할 수 있다. 여기서, 제1 임계값보다 제2 임계값이, 제2 임계값보다 제3 임계값이 클 수 있다. 이에 따르면, 제3 임계값 이상인 질병 부위(5)는 제1 임계값 미만인 질병 부위(5)보다 상대적으로 체표로부터 깊은 위치(즉, 심부)에 위치해 있을 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 질병 부위(5)의 조직 유형(즉, 조직의 깊이)에 따라 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택, 즉, 질병 부위가 체표로부터 깊은 곳(심부)에 위치해 있을수록 강한 자극을 줄 수 있는(달리 표현하여, 자기장의 자극 강도를 강하게 할 수 있는) 코일을 선택함으로써 깊이에 따른 다양한 질병 부위의 유형에 대하여 각각에 최적화된 치료가 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 질병 부위(5)의 깊이 산출을 위한 별도의 수단을 포함할 수 있다.

일예로 도 5의 (a)에서의 질병 부위(5)는 염증 부위 또는 암(종양) 부위일 수 있고, 도 5의 (b)에서의 질병 부위(5)는 근조직 부위 또는 신경조직 부위일 수 있고, 도 5의 (c)에서의 질병 부위(5)는 골조직 부위일 수 있으나, 이는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.

또한, 제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

제어부(120)는 일예로 질병 부위(5)의 유형에 따라 자기장의 유형을 달리 제어할 수 있다. 질병 부위(5)의 유형으로서 체표로부터의 깊이가 고려되는 경우, 제어부(120)는 질병 부위(5)의 깊이가 체표로부터 깊을수록 일예로 자기장의 유형으로서 자기장의 세기를 강하게 제어하거나 자기장의 발생 시간을 길게 제어할 수 있다.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 자기장의 유형으로서 제어되는 자기장의 패턴 예를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 자기장의 유형으로서 제어되는 자기장의 패턴에는 N 펄스(pulse) 자극 패턴, S 펄스 자극 패턴, N 펄스와 S펄스의 교번 자극 패턴, N 펄스 연속 자극 패턴 및 S 펄스 연속 자극 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 질병 부위(5)의 유형을 고려한 자기장의 패턴 제어시, N 펄스 자극, S 펄스 자극, N펄스와 S 펄스의 교번 자극, N 펄스 연속 자극 및 S 펄스 연속 자극 중 어느 하나에 대응하는 자기장 자극의 패턴이 발생되도록, 한 쌍의 자기장 발생부(110)를 제어할 수 있다.

제어부(120)는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어하여, 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생된 자기장의 영역 내의 질병 부위(5)에 집중시키거나 또는 집중된 나노입자에 열을 전도시킬 수 있다. 여기서, 약물을 포함하는 나노입자는 치료용 자성 나노입자라 달리 지칭될 수 있다. 도 2에는 질병 부위(5)에 집중된 나노입자(7)의 예가 도시되어 있다.

제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 주파수를 100 kHz 이상의 주파수 중 어느 하나로 제어할 수 있다. 이때, 제어부(120)에 의한 제어에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(100)가 100 kHz 이상의 주파수를 가지는 자기장을 발생시킴에 따라 한 쌍의 자기장 발생부(100)에 포함된 자성체(1)가 자화 또는 탈자화되어 열을 발생시켜 나노입자에 열을 전도할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.

본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 나노입자(7)를 자기장 영역 내의 질병 부위(5)에 집중시키기 위한 집중 모드와 자기장 영역 내의 질병 부위(5)에 집중된 나노입자(7)에 열을 전도시키기 위한 발열모드를 포함할 수 있다.

집중 모드의 경우, 제어부(120)는 나노입자를 자기장 영역 내의 질병 부위(5)에 집중시키기 위해 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형을 30Hz 이하의 주파수로 제어할 수 있다.

또한, 발열 모드의 경우, 제어부(120)는 질병 부위(5)에 집중된 나노입자(7)에 열을 전도하기 위해 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형을 고주파의 주파수로 제어할 수 있다. 제어부(120)는 일예로 고주파로서 100 kHz 이상의 주파수 중 어느 하나로 제어할 수 있다. 구체적인 예로 제어부(120)는 고주파로서 100 kHz 내지 300 kHz 중 어느 하나의 주파수로 제어할 수 있다.

이때, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 100 kHz 내지 300 kHz 중 어느 하나의 주파수를 가지는 자기장이 발생됨에 따라, 한 쌍의 자기장 발생부(110)에 포함된 자성체(1)는 빠르게 자화 또는 탈자화되어 열을 발생시킬 수 있으며, 이렇게 발열된 자성체(1)로부터 발생된 열은 자기장 영역 내에 위치한(집중된) 나노입자(7)에 전달될 수 있다. 이에 따르면, 발열 모드에서는 발열된 자성체(1)로부터 발생된 열을 나노입자(7)에 전도시킴에 따라 암조직 내의 암세포를 괴사시키거나 또는 암세포의 증식을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 자기장 자극 장치(100)는 질병 부위(5)에 나노입자(7)를 효과적으로 집중시킬 수 있음에 따라, 질병 부위(5)에 대한 약물 전달의 타겟팅 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

한편, 한 쌍의 자기장 발생부(110)에 포함된 자기장 발생부(110a, 110b) 각각은, 서로 마주보고 위치하는 2개의 코일 가이드와 2개의 코일 가이드 각각과 직교하도록 2개의 코일 가이드 사이에 위치하는 자성체와 자성체에 감긴 코일을 포함할 수 있다. 이때, 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부(110a)에 포함된 코일은 한 쌍의 코일(11a, 11b) 중 어느 하나의 코일(11a)과 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a)을 포함하는 복수의 코일(10)이되, 복수의 코일(10)은 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다. 자기장 발생부의 구체적인 구성은 도 7을 참조하여 쉽게 이해될 수 있다.

도 7은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 자기장 발생부의 구성을 나타낸 도면이다. 특히, 도 7의 (a)는 일예로 제2 자기장 발생부(110b)의 전체 결합도를 나타내고, 도 7의 (b)는 제2 자기장 발생부(110b)의 분해도를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 제2 자기장 발생부(110b)는 2개의 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11b)을 포함할 수 있다.

2개의 코일 가이드(2, 3)는 서로 마주보고 위치할 수 있으며, 일예로 플라스틱 재질일 수 있다. 자성체(1)는 2 개의 코일 가이드(2, 3) 각각과 직교하도록 2개의 코일 가이드(2, 3) 사이에 위치할 수 있다. 특히, 자성체(1)는 2개의 코일 가이드(2, 3) 각각의 중앙 홀에 삽입될 수 있다. 자성체(1)는 자화력이 강한 강자성체일 수 있으며, 일예로 페라이트(ferrite) 등일 수 있다. 또한, 자성체(1)는 일예로 SM45C 소재로 구성될 수 있다.

예를 들어, 자성체(1)의 직경은 일예로 2mm 내지 5mm 의 범위 내에서 선택될 수 있다. 또한, 코일 가이드(2, 3)의 직경은 일예로 자성체(1)의 직경의 크기에 따라 10mm 내지 25mm의 범위 내에서 선택될 수 있다. 또한, 코일 가이드(2, 3)의 직경은 자성체(1)의 직경의 크기에 비례하여 선택될 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따른 2개의 코일 가이드(2, 3) 사이의 거리, 즉, 자성체(1)의 길이는 코일 가이드(2, 3) 또는 자성체(1)의 직경의 크기에 관계 없이 일정하게 유지될 수 있다. 코일(11b)은 자성체(1)에 감긴 형태로 구비될 수 있다. 앞선 설명에서 구체적인 수치 등의 예시는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 예시일 뿐, 이에만 한정되는 것은 아니다.

제1 자기장 발생부(110a)는 제2 자기장 발생부(11b)에 포함된 2개의 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11b)과 동일 속성을 갖는 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11a)을 포함할 수 있다. 따라서, 앞서 제2 자기장 발생부(11b)에 포함된 2개의 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11b)에 대하여 설명된 내용은 제1 자기장 발생부(11a)에 포함된 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11a)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제1 자기장 발생부(110a)는 코일 가이드(2, 3), 자성체(1) 및 코일(11a) 외에, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 자기장 발생부(110a) 내에는 복수의 코일(11a, 12a, 13a, 14a)이 포함될 수 있다. 이때, 복수의 코일(10)은 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다.

여기서, 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10) 각각은 개별적으로 동작할 수 있으며, 서로 간에 전기적으로 연결되어 있지 않을 수 있다. 또한, 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10)에서 적어도 둘 이상의 코일이 동시 동작하는 경우 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 제어부(120)는 제1 자기장 발생부(110a)에 포함된 복수의 코일(10)은 적어도 둘 이상의 코일이 동시 동작하지 않도록 제어될 수 있다. 즉, 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일만 동작될 수 있다.

또한 제어부(120)는 질병 부위의 유형을 고려하여 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 달리 선택할 수 있다. 달리 표현하여, 제어부(120)는 복수의 코일(10) 내에서 선택되는 어느 하나의 코일을 질병 부위의 유형을 고려하여 변경(변화)시킬 수 있다. 이때, 제어부(120)는 복수의 코일(10) 내에서 선택되는 코일의 변경 순서, 변경 시간 등을 질병 부위의 유형을 고려하여 설정할 수 있다. 또는 제어부(120)는 복수의 코일(10) 내에서 선택되는 코일의 변경 순서, 변경 시간 등을 사용자 입력에 기초하여 설정할 수 있다.

또한, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 일예로 PEMF(Pulsed Electromagnetic Fields)일 수 있다. 또한, 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장은 정자계이거나 약 1 내지 300 가우스 정도의 크기를 가지는 미약 자기장일 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에서는 복수의 코일(10)이 제1 자기장 발생부(110a)에 구비되는 것으로만 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 본원의 다른 일 실시예에 따라서는 복수의 코일(10)이 제2 자기장 발생부(110b)에만 구비될 수 있다. 본원의 또 다른 일 실시예에 따라서는 복수의 코일(10)이 제1 자기장 발생부(110a)와 제2 자기장 발생부(110b)에 모두 구비될 수 있다.

일예로, 복수의 코일(10)이 한 쌍의 자기장 발생부(110a, 110b) 각각에 모두 구비되는 경우, 제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(110a, 110b) 각각에 대하여 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택함으로써 한 쌍의 자기장 발생부(110a, 110b)로부터 발생되는 자기장의 자극 유형을 보다 다양하게 제어할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에서는 복수의 코일(10)로서 서로 다른 크기(직경)를 갖는 4개의 코일(11a, 12a, 13a, 14a)이 포함되는 것으로 예시하였으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 복수의 코일(10)에 대응하는 코일의 수는 다양하게 설정 가능하다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)를 복수개 포함할 수 있다.

제어부(120)는 한 쌍의 자기장 발생부(100)가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 자기장 발생부의 쌍 중 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동시 동작하지 않도록 복수개의 자기장 발생부의 쌍을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 복수개의 자기장 발생부의 쌍 각각으로부터 발생되는 자기장의 유형을 각기 다르게 제어할 수 있다. 이는 도 8을 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에서 한 쌍의 자기장 발생부(110)가 복수개 포함된 예를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)에는 한 쌍의 자기장 발생부(110)가 복수개 구비될 수 있다. 일예로 자기장 자극 장치(100)에는 복수개의 자기장 발생부의 쌍으로서 3개의 자기장 발생부의 쌍이 포함될 수 있다. 이때, 3개의 자기장 발생부의 쌍에는 제1의 자기장 발생부의 쌍(110a, 110b), 제2의 자기장 발생부의 쌍(111a, 111b) 및 제3의 자기장 발생부의 쌍(112a, 112b)이 포함될 수 있다. 이때, 앞서 한 쌍의 자기장 발생부(110a, 110b)에 대하여 설명된 내용은, 이하 생략된 내용이라 하더라도 제1의 자기장 발생부의 쌍(110a, 110b), 제2의 자기장 발생부의 쌍(111a, 111b) 및 제3의 자기장 발생부의 쌍(112a, 112b) 각각에 대해서도 동일 내지 유사하게 이해될 수 있다.

또한, 일예로 도 8의 도면을 기준으로, 복수개의 자기장 발생부의 쌍(즉, 110a와 110b, 111a 와 111b, 112a와 112b)에서 하측 방향에 위치한 3개의 자기장 발생부(110b, 111b, 112b)는 호(arc)를 따라 배치될 수 있다. 마찬가지로, 상측 방향에 위치한 3개의 자기장 발생부(110a, 111a, 112a)는 호(arc)를 따라 배치될 수 있다. 또한, 도 8은 일예로 하측 방향에 위치한 3개의 자기장 발생부(110b, 111b, 112b)에는 앞서 설명한 제1 코일(11a)의 크기를 갖는 코일이 적용되고, 상측 방향에 위치한 3개의 자기장 발생부(110a, 111a, 112a)에는 제1 코일(11a) 보다 작은 제3 코일(13a)의 크기를 갖는 코일이 적용된 경우를 나타내며, 이에만 한정되는 것은 아니고, 각각의 자기장 발생부에는 서로 다른 크기를 갖는 코일이 적용되는 등 다양하게 구현 가능하다.

자기장 자극 장치(100) 내에 복수개의 자기장 발생부의 쌍(즉, 110a와 110b, 111a 와 111b, 112a와 112b)이 구비된 경우, 제어부(120)는 제1의 자기장 발생부의 쌍(110a, 110b) 내지 제3의 자기장 발생부의 쌍(112a, 112b) 중 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동작하지 않도록 제어할 수 있다.

즉, 복수개의 자기장 발생부의 쌍에서 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동시 동작하는 경우 동시 동작한 자기장 발생부의 쌍 간에 자속 밀도가 서로 상쇄될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 제어부(120)는 제1의 자기장 발생부의 쌍(110a, 110b) 내지 제3의 자기장 발생부의 쌍(112a, 112b) 중 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동시 동작하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 복수개의 자기장 발생부의 쌍 중 어느 하나의 자기장 발생부의 쌍만 동작될 수 있다.

또한 제어부(120)는 질병 부위의 유형을 고려하여 복수개의 자기장 발생부의 쌍 각각으로부터 발생되는 자기장의 유형을 각기 다르게 제어할 수 있다. 달리 표현하여, 제어부(120)는 복수개의 자기장 발생부의 쌍 내에서 어느 하나의 자기장 발생부의 쌍을 선택할 수 있으며, 이때, 복수개의 자기장 발생부의 쌍 내에서 선택되는 어느 하나의 자기장 발생부의 쌍을 질병 부위의 유형을 고려하여 변경(변화)시킬 수 있다. 이때, 제어부(120)는 복수개의 자기장 발생부의 쌍 내에서 선택되는 자기장 발생부의 쌍의 변경 순서, 변경 시간 등을 질병 부위의 유형을 고려하여 설정할 수 있다. 또는 제어부(120)는 복수개의 자기장 발생부의 쌍 내에서 선택되는 자기장 발생부의 쌍의 변경 순서, 변경 시간 등을 사용자 입력에 기초하여 설정할 수 있다.

제어부(120)는 복수개의 자기장 발생부의 쌍의 제어를 통해 복수개의 자기장 발생부의 쌍에 의하여 교차되어 자극되는 교차 영역(달리 말해, 복수개의 자기장 발생부의 쌍에 의해 형성되는 자속 밀도가 겹쳐지는 영역)에 자기장을 집중적으로 집속시킬 수 있어, 질병 부위(5)에 대응하는 교차 영역에 집중적으로 자기장 자극이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 해당 교차 영역에 나노입자(7)를 효과적으로 집중시킬 수 있어 질병 부위(5)에 대한 약물 전달의 타겟팅 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

이러한 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치(100)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일 선택(달리 표현하여, 코일의 직경의 다양한 설정), 한 쌍의 자기장 발생부(110) 간의 거리 조절 및 자기장의 유형을 변화시키는 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행함으로써, 체표 내지 심부 조직(예를 들어, 근골, 혈관, 신경 등)에 발생한 질병 부위에 다양한 패턴의 자기장을 자극할 수 있다. 특히, 자기장 자극 장치(100)는 심부에서 발생하는 염증이나 암(종양)에 대하여 자기장을 집속시켜 효과적인 치료가 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 주파수 등을 다양하게 적용함에 따라, 치료용 자성 나노입자(7)를 질병 부위에 집중시키거나 자성체(1)를 발열시켜 나노입자(7)에 열을 전도시킬 수 있으며, 이를 통해 질병 부위에 대한 효과적인 치료가 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 자기장 자극 장치(100)는 복수의 코일(10) 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 선택함에 따라, 한 쌍의 자기장 발생부(110) 내에 코일을 대칭적으로 또는 비대칭적으로 배치할 수 있으며, 이를 통해 자기장의 자극 범위나 자극 강도 등을 다양하게 달리 제어할 수 있다. 일예로, 코일이 대칭적으로 배치된 경우는 한 쌍의 코일(11a, 11b)이 선택된 경우를 의미할 수 있다. 코일이 비대칭적으로 배치된 경우는 제2 자기장 발생부(110b) 내에서 코일(11b)이 선택되고, 제1 자기장 발생부(110a) 내에서 복수의 서브 코일(12a, 13a, 14a) 중 어느 하나의 코일이 선택된 경우를 의미할 수 있다.

또한, 자기장 자극 장치(100)는 다양한 치료 부위(또는 질병 부위)나 치료 목적에 따라 그에 최적화된 자기장 자극(즉, 자극 범위의 제어 및 자극 강도의 제어)이 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 자기장 자극 장치(100)는 한 쌍의 자기장 발생부(110)로부터 발생되는 자속 밀도의 세기, 주파수 등의 제어가 가능하여 사용자로 하여금 자기장 자극이 느껴지지 않는 수준으로의 자극이 이루어지도록 할 수 있고, 발열 모드를 통해 소정의 온열이 느껴질 수 있는 수준으로의 자극이 이루어지도록 할 수 있다.

일예로, 도 2와 같은 형태의 한 쌍의 자기장 발생부(110a, 110b)는 중첩형 대칭/비대칭 자기장 코어라 달리 지칭될 수 있고, 도 8과 같은 형태의 복수개의 자기장 발생부의 쌍은 분리형 대칭/비대칭 자기장 코어라 다릴 지칭될 수 있다.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.

도 9는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 9에 도시된 자기장 자극 장치의 제어 방법은 앞서 설명된 자기장 자극 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 자기장 자극 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 자기장 자극 장치의 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 9를 참조하면, 서로 이격하여 마주하여 배치되고, 자기장을 발생시키는 한 쌍의 자기장 발생부 및 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법은, 단계S11에서 제어부를 통해 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 단계S11에서는, 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택함에 따라 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다. 이때, 복수의 코일은 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일과 상기 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 포함할 수 있다.

또한, 단계S11에서는, 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

또한, 단계S11에서는 자기장의 유형을 제어하여 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 자기장의 영역 내의 상기 질병 부위에 집중시키거나 나노입자에 열을 전도시킬 수 있다.

다음으로, 단계S12에서는, 단계S11에서의 제어에 기초하여 동작함에 따라 한 쌍의 자기장 발생부를 통해 자기장을 발생시킬 수 있다. 이때, 단계S12에서는 발생된 자기장이 대상체의 질병 부위에 집속될 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 본원의 일 실시예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법은 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 단계S11에서는 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절을 통해 자기장의 자극 유형을 제어할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S12는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

본원의 일 실시 예에 따른 자기장 자극 장치의 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 전술한 자기장 자극 장치의 제어 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 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.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 자기장 자극 장치
110: 한 쌍의 자기장 발생부
120: 제어부
130: 거리 조절부

Claims (18)

1. 자기장 자극 장치에 있어서,
   서로 이격하여 마주하여 배치되고, 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일을 포함하고 자기장을 발생시키는 한 쌍의 자기장 발생부; 및
   상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부,
   를 포함하되,
   상기 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부는, 복수의 코일로서 상기 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일과 상기 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 포함하되, 상기 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일은 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비되고,
   상기 제어부는,
   대상체의 질병 부위의 유형을 고려하여 상기 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 달리 선택함으로써 상기 선택에 의해 대칭적 또는 비대칭적으로 배치되는 코일을 포함한 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 상기 자기장의 자극 유형을 변화시키고, 상기 변화된 자기장의 자극 유형을 갖는 자기장을 상기 한 쌍의 자기장 발생부 사이에 위치하는 상기 질병 부위에 집속시키는 것인, 자기장 자극 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 질병 부위의 유형에 따라 상기 자기장의 자극 유형을 달리 제어하고,
   상기 자기장의 자극 유형은 상기 자기장의 자극 범위 및 상기 자기장의 자극 강도 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 자기장 자극 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어하는 것인, 자기장 자극 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 자기장의 유형을 제어하여 상기 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 상기 자기장의 영역 내의 상기 질병 부위에 집중시키거나 상기 나노입자에 열을 전도시키는 것인, 자기장 자극 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 자기장의 주파수를 100 kHz 이상의 주파수 중 어느 하나로 제어하고,
   상기 제어에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부가 상기 100 kHz 이상의 주파수를 가지는 자기장을 발생시킴에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 자성체가 자화 또는 탈자화되어 열을 발생시켜 상기 나노입자에 열을 전도하는 것인, 자기장 자극 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리를 조절하는 거리 조절부,
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절을 통해 상기 자기장의 자극 유형을 제어하는 것인, 자기장 자극 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 코일은 헬름홀츠 코일(Helmholtz coil)인 것인, 자기장 자극 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 자기장 발생부에 포함된 자기장 발생부 각각은, 서로 마주보고 위치하는 2개의 코일 가이드와 상기 2개의 코일 가이드 각각과 직교하도록 상기 2개의 코일 가이드 사이에 위치하는 자성체와 상기 자성체에 감긴 코일을 포함하는 것인, 자기장 자극 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 한 쌍의 자기장 발생부가 복수개 구비되는 경우, 복수개의 자기장 발생부의 쌍 중 적어도 둘 이상의 자기장 발생부의 쌍이 동시 동작하지 않도록 제어하는 것인, 자기장 자극 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수개의 자기장 발생부의 쌍 각각으로부터 발생되는 자기장의 유형을 각기 다르게 제어하는 것인, 자기장 자극 장치.
13. 서로 이격하여 마주하여 배치되고, 동일 속성을 갖는 한 쌍의 코일을 포함 하고 자기장을 발생시키는 한 쌍의 자기장 발생부 및 상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 자기장 자극 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 제어부를 통해 상기 한 쌍의 자기장 발생부의 동작을 제어하는 단계; 및
    상기 제어에 기초하여 동작함에 따라 상기 한 쌍의 자기장 발생부를 통해 자기장을 발생시키는 단계,
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 자기장 발생부 중 어느 하나의 자기장 발생부는, 복수의 코일로서 상기 한 쌍의 코일 중 어느 하나의 코일과 상기 한 쌍의 코일보다 작은 크기를 갖되 서로 다른 크기를 갖는 복수의 서브 코일을 포함하되, 상기 어느 하나의 자기장 발생부에 포함된 복수의 코일은 작은 크기를 갖는 코일이 큰 크기를 갖는 코일의 내부에 위치하도록 구비되고,
    상기 제어하는 단계는,
    대상체의 질병 부위의 유형을 고려하여 상기 복수의 코일 중 어느 하나의 코일을 선택적으로 달리 선택함으로써 상기 선택에 의해 대칭적 또는 비대칭적으로 배치되는 코일을 포함한 상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 상기 자기장의 자극 유형을 변화시키고,
    상기 자기장을 발생시키는 단계에서는 상기 변화된 자기장의 자극 유형을 갖는 자기장이 상기 한 쌍의 자기장 발생부 사이에 위치하는 상기 질병 부위에 집속되는 것인, 자기장 자극 장치의 제어 방법.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 한 쌍의 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 유형으로서 자기장의 세기, 주파수, 시간 및 패턴 중 적어도 하나를 제어하는 것인, 자기장 자극 장치의 제어 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 자기장의 유형을 제어하여 상기 대상체로 유입된 약물을 포함하는 나노입자(nanoparticle)를 상기 자기장의 영역 내의 상기 질병 부위에 집중시키거나 상기 나노입자에 열을 전도시키는 것인, 자기장 자극 장치의 제어 방법.
17. 제13항에 있어서,
    상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리를 조절하는 단계,
    를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는 상기 한 쌍의 자기장 발생부 간의 거리 조절을 통해 상기 자기장의 자극 유형을 제어하는 것인, 자기장 자극 장치의 제어 방법.
18. 제13항, 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.

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