KR102190211B1 - 장기간 신경신호 획득 및 자극이 가능한 신경 탐침 구조체 - Google Patents

장기간 신경신호 획득 및 자극이 가능한 신경 탐침 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 신경 내부로 삽입 가능하도록 이루어지고, 신경의 재생을 유도하는 미세 채널이 구비되는 탐침을 포함하고, 상기 미세 채널의 내부에는 전극이 설치되어 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 분리되며, 상기 미세 채널에는 상기 신경을 재생시키는 신경 성장 인자가 수용되도록 이루어지며, 상기 탐침이 상기 신경 내부로 삽입된 상태에서, 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 격리된 채로 신경 신호의 획득 및 자극을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체를 제공한다.

Description

장기간 신경신호 획득 및 자극이 가능한 신경 탐침 구조체{Chronic Implantable Neural Probe Array For Neural Signal Acquisition and Stimulation}
본 발명은 신경 탐침 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신경 성장 인자를 통해 신경 재생을 유도하고 재생된 신경과 외부에 형성되는 신경아교증층을 물리적으로 격리시키는 신경 탐침 구조체에 관한 것이다.
최근에 신경보철(neuroprosthetic) 또는 HMI(human-machine interface)에 사용하기 위한 신경 인터페이스로서, 직접 신경에 연결되어 신경에 자극을 가하거나 신경으로부터 신경 신호 정보를 수집할 수 있는 초소형 신경 전극 구조체가 연구되고 있다.
초소형 신경 전극 구조체의 일례로, 넓은 면적을 가지는 유연한 재질의 몸체와 몸체에 매설되는 전극으로 구성되는 커프형 전극체(cuff electrode)가 이용된다.
커프형 전극체는 붕대를 감듯이 신경 표면 둘레 전체에 유연 몸체를 말아 고정하고, 몸체 표면에 형성된 전극을 통해 신경 신호를 검출하거나 자극이 가능하지만, 주로 신경 자극에 활용된다.
하지만, 커프형 전극체는 몸체가 신경 다발의 외주면를 완전히 감싸도록 고정되어 신경 다발의 일부분을 압박하므로 신경 상막(eqineurium)에 존재하는 혈관의 혈액 순환을 저해하여 만성 통증을 일으킬 수 있다. 또한, 일반적으로 폴리머 재질로 이루어지는 몸체는 산소 및 물 등을 투과시키지 못하므로, 착용 부위에서 통증이나 신경의 괴사를 유발할 수 있다. 따라서, 신경에 장기간 이식이 어렵다는 문제점이 있다.
아울러, 전극이 신경 다발 외부에서 전극이 신경 신호를 수집하게 되므로, 신경 내부의 신호를 제대로 읽을 수 없고, 신경 섬유 수준의 신호를 선택적으로 획득할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 커프형 전극체는 대체적으로 매설되는 전극의 개수가 제한되며, 신경보철 또는 HMI 응용을 제한하는 요인이 된다.
커프형 전극체와 같은 신경 외부형 전극체(extraneural electrode)의 문제점을 보완하기 위하여, 전극체를 직접 신경 내부로 삽입하는 신경 내부형 전극체(intrafasicular electrode)가 이용되기도 한다.
대표적으로, 실 형태의 전극체를 신경 다발 내부로 삽입/관통하여 신경 신호를 읽는 소위 TIME/LIFE(Transverse Intrafascicular Multichannel Electrode/Lingitudinal Intra-Fascicular Electrode), 판형의 몸체에 수직방향으로 배열된 복수의 탐침을 형성하고 해당 신경 부위에 탐침을 꽂아 넣는 유타(Utah) 탐침 전극체, 일부 절단한 신경의 단면 사이에 삽입할 수 있는 얇은 판형의 몸체에 신경 다발이 통과할 수 있는 통공을 형성하고 통공에 전극을 배열하는 시브형(sieve) 전극체 등을 들 수 있다.
특허문헌 1에는 신경 탐침 구조체 및 이를 구비한 신경 탐침 조립체가 개시되어 있는데, 특허문헌 1의 신경 탐침 구조체는 신경에 고정되어 신경으로부터 전기 신호를 획득하거나 전기 자극을 인가하도록 하며, 상기 신경의 외주의 적어도 일부를 감싸도록 구부러진 몸체와, 상기 몸체로부터 길게 연장되어 상기 신경을 관통하며 전극이 형성된 탐침을 포함한다. 또한, 신경 탐침 조립체가 상기 신경 탐침 구조체를 포함하고, 상기 탐침이 상기 신경을 관통하고 상기 몸체가 상기 신경의 외주의 적어도 일부를 감싸 상기 신경 탐침 구조체가 상기 신경에 고정되는 예가 특허문헌 1에 개시된다.
종래의 신경 전극(표면 전극)의 경우, 신경아교증층이 신경 전극 주변에 형성되고, 6주 이내에 신경아교증층으로 전극 주변을 완벽하게 둘러싸게 되면서 신경 신호 획득 및 자극의 수행이 불가능하게 되는 문제가 있었다.
한국 공개 특허 공보 제10-2018-0052194호(2018. 05. 18.)
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 신경 성장 인자를 통해 신경 재생을 유도하고 재생된 신경과 외부에 형성되는 신경아교증층을 물리적으로 격리시켜서 장기간 신경 신호 획득 및 자극을 가능하게 하는 신경 탐침 구조체를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 신경 탐침 구조체는, 신경 내부로 삽입 가능하도록 이루어지고, 신경의 재생을 유도하는 미세 채널이 구비되는 탐침을 포함하고, 상기 미세 채널의 내부에는 전극이 설치되어 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 분리되며, 상기 미세 채널에는 상기 신경을 재생시키는 신경 성장 인자가 수용되도록 이루어지며, 상기 탐침이 상기 신경 내부로 삽입된 상태에서, 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 격리된 채로 신경 신호의 획득 및 자극을 가능하게 한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 본 발명의 신경 탐침 구조체는, 상기 탐침이 결합되고, 구부러진 형상으로 이루어지는 탄성부를 구비하는 연결 바디를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 신경 탐침 구조체는, 상기 연결 바디의 내부에는 상기 전극에 전기적으로 연결되는 전선이 수용 가능하도록 이루어지고, 상기 연결 바디에 연결되며, 상기 전선에 전기적으로 연결되는 단자를 구비하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 미세 채널은 상기 탐침의 길이 방향에 수직인 방향으로 형성된다.
바람직하게는, 상기 신경은 말초 신경이다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 탐침은, 상기 탐침의 일 면을 형성하는 지지부; 상기 지지부의 일 면에 구비되고, 상기 전극이 수용되는 전극수용부를 구비하는 제1부재; 상기 제1부재에 연결되고, 상기 미세 채널이 형성되는 제2부재; 및 상기 제2부재에 연결되고, 상기 미세 채널을 사이에 두고 상기 제1부재의 반대 편에 배치되는 제3부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 탐침은 동일한 형태가 접합된 2층 구조일 수 있다.
상기 지지부 및 제1부재 각각에는 상기 미세 채널에 연통 가능하도록 절개부가 구비될 수 있다.
본 발명의 신경 탐침 구조체는 전극이 신경아교증층과 물리적으로 격리된 상태에서 신경 신호의 획득 및 자극을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 신경 탐침 구조체는 전극이 신경아교증층과 물리적으로 분리됨으로써 미세 채널 내부로 재생된 말초 신경은 장기간 성능을 유지할 수 있어 장기간 이식을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 신경 탐침 구조체의 일례를 도시하는 사시도.
도 2a는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 탐침의 사시도.
도 2b는 도 2a의 탐침을 분해하여 도시한 분해사시도.
도 2c는 도 2a의 탐침을 측면에서 바라본 사시도.
도 2d는 도 2a의 A-A'에서의 단면도.
도 2e는 도 2b에서 B 부분의 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 신경 탐침 구조체(100)의 일례를 도시하는 사시도이고, 도 2a는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 탐침(10)의 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 탐침(10)을 분해하여 도시한 분해사시도이다. 또한, 도 2c는 도 2a의 탐침(10)을 측면에서 바라본 사시도이고, 도 2d는 도 2a의 A-A'에서의 단면도이며, 도 2e는 도 2b에서 B 부분의 확대도이다.
이하 도 1 내지 도 2e를 참조하여, 본 발명의 신경 탐침 구조체(100)에 대하여 서술하기로 한다.
본 발명의 신경 탐침 구조체(100)는, 신경 내부로 삽입 가능하도록 이루어지고 신경의 재생을 유도하는 미세 채널(16a)이 구비되는 탐침(10)을 포함한다.
탐침(10)에 구비된 미세 채널(16a)의 내부에는 전극(14c)이 설치되는데, 전극(14c)은 신경아교증층과 물리적으로 분리되며, 미세 채널(16a)에는 신경 성장 인자가 수용되도록 이루어진다. 또는, 미세 채널(16a)에 신경 성장 인자가 로딩(loading)되는 것으로 이해될 수 있다. 신경 성장 인자는 도면에서 명백히 도시되지는 않았지만, 신경 재생을 유도한다.
탐침(10)은 단부에 뾰족한 첨단(19)을 구비하여 탐침(10)이 신경의 내부로 용이하게 삽입될 수 있게 한다. 탐침(10)은 긴 침 형태의 몸체를 가지도록 이루어져서, 신경의 외주면을 찔러 그 길이 방향으로 신경의 내부로 삽입이 용이한 구조가 되는 것이 바람직하다.
탐침(10)이 신경 내부로 삽입되거나 삽입된 상태에서 신경에 손상을 입히는 것을 최소화하기 위하여, 본 실시예에 따른 탐침(10)은 폴리머 등을 이용해 유연한 재질로 형성되거나, 탐침(10)의 표면에 폴리이미드(polyimide), 페릴린(parylene), 실리콘(silicon), 에폭시(epoxy) 등과 같은 유연한 재질의 물질이 코팅될 수 있다.
탐침(10)이 유연한 재질로 형성되는 경우에도, 탐침(10)이 신경 내부로 삽입되기 충분한 강성을 가지도록 하는 것이 좋다.
도 2a 및 2c 등을 참조하면, 미세 채널(16a)은 탐침(10)의 길이 방향에 수직인 방향으로 형성되는 예가 도시되는데, 미세 채널(16a)에 수용된 신경 성장 인자에 의해 미세 채널(16a)의 형성방향을 따라서 신경의 재생이 가능해진다.
한편, 본 발명에서 신경은, 말초신경일 수 있다.
도 2a 내지 2c에 도시되는 바와 같이, 탐침(10)은, 지지부(12), 제1부재(14), 제2부재(16) 및 제3부재(18)를 포함할 수 있다.
지지부(12)는 탐침(10)의 일 면을 형성하도록 이루어지는데, 도 2a 및 2b 를 참조하면, 탐침(10)의 상면을 이루도록 형성된 예가 도시된다. 또한, 탐침이 2층 구조로 형성된 경우, 탐침(10)의 상면 및 하면을 이루도록 형성될 수도 있다.
제1부재(14)는 지지부(12)의 일 면에 구비되고, 상기 전극(14c)이 수용되는 전극수용부(14b)를 구비한다. 전극수용부(14b)는 일례로, 도 2e에 도시되는 바와 같이, 전극(14c)이 설치되는 장공으로 이루어질 수 있다.
도 2a 내지 2c에는, 지지부(12) 및 제1부재(14)에 각각 절개부(12a, 14b)가 구비되는 예가 도시되는데, 절개부(12a, 14b)는 미세 채널(16a)에 연통 가능하게 형성되어 신경 재생의 유입을 위한 가이드 역할을 하게 된다.
제2부재(16)는 제1부재(14)에 연결되는데, 제2부재(16)에는 미세 채널(16a)이 형성된다.
제3부재(18)는 제2부재(16)에 연결되어 상기 미세 채널(16a)을 사이에 두고 상기 제1부재(14)의 반대 편에 배치된다.
탐침(10)은, 동일한 형태가 접합된 2층 구조일 수 있는데, 도 2b 내지 2d에 일례로서 도시되는 바와 같이, 탐침(10)의 두 층 사이에 두 층의 탐침(10)을 결합 가능하게 하는 결합부(17)가 설치되어 있고, 지지부(12), 제1부재(14), 제2부재(16) 및 제3부재(18)가 결합부(17)를 사이에 두고 대칭의 구조를 이룬다.
탐침(10)은 지지부(12), 제1부재(14), 제2부재(16) 및 제3부재(18) 등이 일체형으로 형성된 하나의 구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은, 탐침(10)의 구조로 인해, 본 발명의 신경 탐침 구조체(100)는 전극(14c)이 신경아교증층과 물리적으로 격리된 상태에서 신경 신호의 획득 및 자극을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 신경 탐침 구조체(100)는 전극 탐침(10)이 신경아교증층과 물리적으로 분리됨으로써 미세 채널 내부로 재생된 말초 신경은 장기간 성능을 유지할 수 있어 장기간 이식을 가능하게 한다.
한편, 본 발명에 의한 신경 탐침 구조체(100)는 별도의 지지 구조 없이 탐침(10)의 신경에 대한 지지력에 의존하여 신경에 고정된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 신경 탐침 구조체(100)는 연결 바디(20)를 더 포함할 수 있다.
연결 바디(20)는 폴리머 재질의 유연한 특성을 가지도록 이루어지되 탐침(10)이 신경 내부로 삽입되기 충분한 강성을 가지는 것이 바람직하다.
연결 바디(20)에는 탐침(10)이 결합된다. 또한, 연결 바디(20)는 구부러진 형상으로 이루어지는 탄성부(23)를 구비할 수 있다. 연결 바디(20)에는 신경 상막(epineurium)이 고정 가능하도록 이루어지는 신경 상막 고정부(25)가 더 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 탐침(10) 및 커넥터(30) 사이에 연결되는 연결 바디(20)가 도시되어 있는데, 구부러진 형상으로 이루어진 탄성부(23), 및 구멍을 구비하는 신경 상막 고정부(25)의 예가 도시되어 있다. 하지만, 반드시 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면에서 도시되지는 않았지만, 연결 바디(20)의 내부에는 전극(14c)에 전기적으로 연결되는 전선(미도시)이 수용될 수 있다. 전선에는 무선 통신 장비(미도시) 등이 연결될 수 있다.
연결 바디(20)는 후술하는 커넥터(30)가 연결되는 연결부(27)를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 신경 탐침 구조체(100)는 커넥터(30)를 더 포함할 수 있다.
커넥터(30)는 연결 바디(20)에 연결되며, 전선에 전기적으로 연결되는 단자를 구비한다. 일례로, 도 1에는 연결 바디(20)의 연결부(27)에 연결되는 예가 도시되는데 반드시 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다. 커넥터(30)의 단자에는 전원 공급 장치(미도시)가 설치될 수 있으며, 이를 통해 탐침(10)에 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 신경 탐침 구조체(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100:신경 탐침 구조체
10:탐침 12:지지부 12a:절개부 14:제1부재 14a:절개부
14b:전극수용부 14c:전극 16:제2부재 16a:미세 채널
18:제3부재 17:결합부 19:첨단
20:연결 바디 23:탄성부 25:신경 상막 고정부 27:연결부
30:커넥터

Claims (8)

  1. 신경 내부로 삽입 가능하도록 이루어지고, 신경의 재생을 유도하는 미세 채널이 구비되는 탐침; 및
    상기 탐침이 결합되고, 구부러진 형상으로 이루어지는 탄성부를 구비하는 연결 바디를 포함하고,
    상기 미세 채널의 내부에는 전극이 설치되어 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 분리되며, 상기 미세 채널에는 상기 신경을 재생시키는 신경 성장 인자가 수용되도록 이루어지며,
    상기 탐침이 상기 신경 내부로 삽입된 상태에서, 상기 전극은 신경아교증층과 물리적으로 격리된 채로 신경 신호의 획득 및 자극을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결 바디의 내부에는 상기 전극에 전기적으로 연결되는 전선이 수용 가능하도록 이루어지고,
    상기 연결 바디에 연결되며, 상기 전선에 전기적으로 연결되는 단자를 구비하는 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미세 채널은 상기 탐침의 길이 방향에 수직인 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신경은 말초 신경인 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탐침은,
    상기 탐침의 일 면을 형성하는 지지부;
    상기 지지부의 일 면에 구비되고, 상기 전극이 수용되는 전극수용부를 구비하는 제1부재;
    상기 제1부재에 연결되고, 상기 미세 채널이 형성되는 제2부재; 및
    상기 제2부재에 연결되고, 상기 미세 채널을 사이에 두고 상기 제1부재의 반대 편에 배치되는 제3부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탐침은 동일한 형태가 접합된 2층 구조인 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지부 및 제1부재 각각에는 상기 미세 채널에 연통 가능하도록 절개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 신경 탐침 구조체.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230293801A1 (en) * 2022-02-24 2023-09-21 Roseman University Of Health Sciences Flow Electroporator Device For Therapeutic Targeting Of Circulating Tumor Cells During Hemodialysis

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518541A (ja) 2004-01-22 2007-07-12 ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・レランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ 細胞移動によって電極と細胞とを近接させる神経刺激アレイ
US20150126843A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 The Regents Of The University Of California Multielectrode array and method of fabrication

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5041584B2 (ja) 2007-02-01 2012-10-03 独立行政法人国立循環器病研究センター 神経信号用プローバ、神経信号出力装置、神経信号記録装置、神経刺激装置及び神経信号入出力装置
KR101006534B1 (ko) 2008-07-17 2011-01-07 가톨릭대학교 산학협력단 심전도 측정을 이용한 스트레스 모니터링 장치 및 방법
US20100016742A1 (en) 2008-07-19 2010-01-21 James Terry L System and Method for Monitoring, Measuring, and Addressing Stress
KR101044661B1 (ko) 2008-12-26 2011-06-28 서울대학교산학협력단 마이크로 펌프를 가지는 신경 탐침용 약물 전달 장치 및 그 제조 방법
KR101095446B1 (ko) * 2010-02-04 2011-12-19 서울대학교산학협력단 말초 신경 전기자극 장치
KR101306528B1 (ko) 2010-11-17 2013-09-09 서울대학교산학협력단 작업자의 신체활동량 및 종합스트레스지수 예측 시스템
KR101223889B1 (ko) 2011-02-28 2013-01-17 중앙대학교 산학협력단 스트레스 분석 장치 및 방법
KR101258984B1 (ko) 2011-03-31 2013-04-29 단국대학교 산학협력단 스트레스 완화 콘텐츠 제공 시스템 및 방법
KR101264156B1 (ko) 2011-05-27 2013-05-14 전자부품연구원 Ｈｒｖ로부터 획득한 스트레스 지수를 이용한 건강관리 시스템 및 방법
US9980678B2 (en) 2012-10-30 2018-05-29 Vital Connect, Inc. Psychological acute stress measurement using a wireless sensor
US9307908B2 (en) 2012-10-30 2016-04-12 Vital Connect, Inc. Measuring psychological stress from cardiovascular and activity signals
KR101417966B1 (ko) * 2012-12-11 2014-07-21 서울대학교산학협력단 신경 자극 및 기록용 전극 어레이 및 이의 제조방법
KR101694251B1 (ko) 2015-01-16 2017-01-23 대구한의대학교산학협력단 신체부착형 스트레스 완화시스템
US10478131B2 (en) 2015-07-16 2019-11-19 Samsung Electronics Company, Ltd. Determining baseline contexts and stress coping capacity
US11129568B2 (en) 2015-11-06 2021-09-28 Lifeq Global Limited Non-invasive physiological quantification of stress levels
US20170251987A1 (en) 2016-03-04 2017-09-07 Ronda Collier System for Measuring and Managing Stress Using Generative Feedback
EP3251592A1 (en) 2016-06-03 2017-12-06 Tata Consultancy Services Limited Method and system for estimation of stress of a person using photoplethysmography
KR101887024B1 (ko) 2016-11-10 2018-08-09 한국과학기술연구원 신경 탐침 구조체 및 이를 구비한 신경 탐침 조립체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518541A (ja) 2004-01-22 2007-07-12 ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・レランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ 細胞移動によって電極と細胞とを近接させる神経刺激アレイ
US20150126843A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 The Regents Of The University Of California Multielectrode array and method of fabrication

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