KR102319755B1 - 시신경 섬유 자극 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각 인목 시신경의 길이 방향과 평행되고, 상기 인목 시신경의 원주 방향을 따라 상기 인목 시신경의 둘레에 설치되며, 각각 길이를 갖는 복수의 기둥형 전극; 및 복수의 기둥형 전극에 전원을 제공하는 전원 장치를 포함하고, 인목 망막은 복수의 시신경 섬유를 구비하며, 복수의 시신경 섬유는 인목 시신경과 인목 황반 영역을 다층 형태로 연결시키고, 복수의 기둥형 전극은 전기 자극 방식으로 인목 시신경 둘레의 시신경 섬유를 자극하는 시신경 섬유 자극 장치를 제공한다.

Description

시신경 섬유 자극 장치
본 발명은 신경 자극 장치에 관한 것으로, 특히는 복수의 전극을 이용하여 시신경 섬유를 자극하는 장치에 관한 것이다.
세계 보건기구(WHO)의 통계에 따르면, 전 세계적으로 안구 질환을 앓고 있는 인구는 4500만명이 넘으며 2020년까지 안구 질환의 인구는 7600만명으로 늘어날 것으로 추정된다. 그 중에서 눈 구조 중 망막 또는 시신경이 손상되거나 질환을 앓고 있는 경우, 이는 눈의 시력 및 외부 색채의 감지에 영향을 미치게 된다.
도 1은 눈의 특정 구조를 설명하기 위한 개략적인 모식도로서, 도 1에는 눈의 안저 부분 구조만 도시되었음을 이해해야 한다. 도 1을 참조하면, 인목(1)의 안저 부분은 시신경(10) 및 망막(12)을 포함하고, 시신경(10)과 망막(12)의 황반 영역(14) 사이에는 복수의 시신경 섬유(미도시)가 연결되며, 시신경(10)은 영상을 대뇌에 전달할 수 있고, 시신경(10)의 외부에는 보호층(101)이 구비된다. 망막(12)은 인목(1)의 최내층에 위치하고, 또한 감광세포 및 시신경 섬유로 덮여 있으며, 그 혈액은 맥락막 및 망막 소동맥에 의해 공급된다. 여기서, 망막(12)의 중심은 황반 영역(14)으로 지칭되고, 황반 영역(14)의 중심에는 중심와로 불리우는 함몰부가 구비된다. 여기서, 도 1에 도시된 인목(1)은 사람의 오른쪽 눈이다.
눈 구조에서 망막 또는 시신경이 손상되거나 질환을 앓고 있어 정상적으로 작동하지 못하는 경우, 상기 손상 또는 질환으로 인한 망막 또는 시신경의 문제점을 개선하고 망막 또는 시신경이 재작동하도록, 일반적으로 외력을 통해 망막 또는 시신경을 자극하거나 또는 인목에 직접 인공 망막을 설치한다.
그러나 관련 기술은 제조 비용이 높고 시뮬레이션 영상의 해상도가 낮으며 전기 자극의 효과가 제한되고 위험성이 높은 등 단점이 존재한다. 상기 관련 기술의 단점을 고려하여, 망막 또는 시신경의 손상 및 질환의 개선 방법은 구조가 간소화되고 자극 효과가 효과적이며 설치 위험성이 낮은 신형의 자극 장치를 제공할 필요가 있다.
상기 관련 기술의 단점을 고려한 본 발명의 주요 목적은 시신경 섬유 자극 장치를 제공하는 것이다.
시신경 섬유 자극 장치는 각각 인목 시신경의 길이 방향과 평행되고, 상기 인목 시신경의 원주 방향을 따라 상기 인목 시신경의 둘레에 설치되며, 각각 길이를 갖는 복수의 기둥형 전극; 및 상기 복수의 기둥형 전극에 전원을 제공하는 전원 장치를 포함하고,
인목 망막은 복수의 시신경 섬유를 구비하며, 상기 복수의 시신경 섬유는 상기 인목 시신경과 인목 황반 영역을 다층 형태로 연결시키고, 상기 복수의 기둥형 전극은 전기 자극 방식으로 상기 인목 시신경 둘레의 상기 시신경 섬유를 자극한다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극은 각각 복수의 측면 전극을 포함하고, 상기 복수의 측면 전극은 전기 자극 방식으로 다층 형태의 상기 시신경 섬유 중 다른 층의 시신경 섬유를 자극한다.
선택 가능하게, 상기 복수의 측면 전극은 상기 길이에 따라 상기 복수의 기둥형 전극 각각에 균일하게 분포된다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극은 상기 인목 시신경과 상기 인목 황반 영역 사이에서 구형 어레이 형태 또는 부채형 어레이 형태로 배열된다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극은 각각 복수의 요홈을 구비하고, 상기 복수의 요홈은 각각 절연층을 구비하며, 상기 복수의 측면 전극 각각은 상기 절연층이 구비된 상기 복수의 요홈 각각에 임베딩된다.
선택 가능하게, 상기 복수의 측면 전극은 각각 절연층에 부착되고, 상기 복수의 측면 전극이 부착된 상기 절연층은 상기 복수의 기둥형 전극 각각에 추가로 부착된다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이는 동일하거나 상이하다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이가 상이한 경우, 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이는 상기 복수의 시신경 섬유의 곡선에 따라 조정된다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극은 센서 및 컨트롤러에 추가로 전기적으로 연결되고, 상기 센서 및 상기 컨트롤러는 상기 인목에 설치되며, 상기 센서는 외부 광원을 수신하면 상기 컨트롤러에 신호를 전송하고, 전기 자극을 수행하도록 상기 컨트롤러를 통해 상기 복수의 기둥형 전극을 제어한다.
선택 가능하게, 상기 복수의 기둥형 전극 각각에 센서 및 컨트롤러를 추가로 설치하고, 상기 센서 및 상기 컨트롤러는 서로 전기적으로 연결되며, 상기 센서는 상기 인목 시신경이 시각적 신호를 전송하였는지 여부를 감지하고, 상기 센서는 상기 인목 시신경이 상기 시각적 신호를 전송한 것을 감지하면, 상기 컨트롤러에 신호를 전송하며, 전기 자극을 수행하도록 상기 컨트롤러를 통해 상기 복수의 기둥형 전극을 제어한다.
선택 가능하게, 상기 인목에 광전 변환 모듈을 추가로 설치하고, 상기 광전 변환 모듈은 상기 복수의 기둥형 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 인목이 외부 광원을 수신하면, 상기 광전 변환 모듈은 상기 외부 광원의 광 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 상기 복수의 기둥형 전극에 전기 자극을 주기 위해 상기 전기 에너지를 상기 복수의 기둥형 전극에 추가로 공급한다.
선택 가능하게, 상기 전원 장치는 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 내부, 인체 내부 또는 상기 인체 외부에 설치된다.
선택 가능하게, 상기 전원 장치는 태양열 전원 구동 장치이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 아래 첨부된 도면 및 구체적인 실시예를 결부시켜 자세히 설명될 것이다.
본 발명의 실시예, 요약 및 상술된 자세한 설명은 아래 첨부된 도면으로부터 보다 명백해질 것이다. 본 발명의 설명을 위해 각 도면에는 선택 가능한 실시형태가 도시되었으나 본 발명은 도시된 정확한 배치 방식 및 기기 장치에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
도 1은 눈의 구조를 설명하기 위한 개략적인 모식도이다.
도 2a는 관련 기술 중 제1 단면 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2b는 관련 기술 중 제2 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2c는 관련 기술 중 제3 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3a는 인목 중 안저의 정면 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3b는 인목 중 안저의 단면 구조를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이다.
도 4b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이다.
도 5b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 5c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이다.
도 6a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치를 설명하기 위한 구조 모식도이다.
도 6b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치의 제1 구조를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 6c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치의 제2 구조를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 6d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 6e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 전원 장치의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 본 발명에 따른 전원 장치의 다른 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
하기와 같이 관련 기술의 실시형태를 설명한다.
도 2a는 관련 기술 중 제1 구조를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 2a를 참조하면, 도 2a는 도 1에 도시된 x 방향(즉 인목(1) 내부 안저의 정면 방향)으로부터 바라본 모식도이다. 관련 기술에서, 제1 실시형태는 망막(12)의 황반 영역(14)에 망막 칩(16)을 설치하고, 망막 칩(16)은 망막(12) 내의 감광세포를 시뮬레이팅할 수 있으므로, 인목(1)은 망막 칩(16)을 통해 재작동할 수 있다. 그러나 이러한 실시형태는 망막 칩(16)의 복잡한 구조로 인해 비용을 증가시키며 또한 현재 망막 칩(16)에 의해 시뮬레이팅된 영상 해상도가 낮다.
도 2b는 관련 기술 중 제2 구조를 설명하기 위한 모식도이다. 도 2b를 참조하면, 관련 기술에서, 제2 실시형태는 전극선(18)을 이용하여 시신경(10)의 보호층(101)을 감싼 후, 시신경(10)이 재작동되도록 전극선(18)을 통해 전기 자극 방식으로 시신경(10)을 자극한다. 그러나, 시신경(10)의 외부에는 보호층(101)이 더 구비되므로 전류는 우선 보호층(101)을 통과해야만 시신경(10)에 도달할 수 있다. 따라서 이러한 방식의 전기 자극은 그 효과가 한정된다.
도 2c는 관련 기술 중 제3 구조를 설명하기 위한 모식도이다. 도 2c를 참조하면, 관련 기술에서, 제3 실시형태는 전극 기둥(20)을 시신경(10)에 직접 삽입시킨 후, 시신경(10)이 재작동되도록 전극 기둥(20)을 통해 전기 자극 방식으로 시신경(10)을 직접 자극한다. 그러나, 전극 기둥(20)을 시신경에 직접 삽입하는 설치 방법은 위험성이 높아 설치가 어렵다.
이하 본 발명의 도면에 도시된 범례들을 자세히 참조할 것이다. 모든 도면에서 동일한 부호는 가능한 한 동일하거나 유사한 부분을 나타낸다. 이러한 도면은 간략된 형태 및 정확한 척도로 제작되었음에 유의하여야 한다.
도 3a는 인목 중 안저의 정면 구조를 설명하기 위한 모식도이고, 도 3b인목 중 안저의 단면 구조를 설명하기 위한 모식도이며, 도 3a는 도 1에 도시된 x 방향(즉 인목(1) 내부 안저의 정면 방향)으로부터 바라본 모식도이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 인목(1)의 안저 부분은 시신경(10) 및 망막(12)을 포함하고, 망막(12)은 시신경 섬유(22)로 덮여 있으며, 시신경(10)과 망막(12)의 황반 영역(14) 사이에는 복수의 시신경 섬유(22)가 연결되고, 시신경(10)은 복수의 시신경 섬유(22)를 수집하며, 신호를 전달하는 시신경 섬유(22)는 인목(1) 중 중요한 부분이다. 여기서, 망막(12)의 중심은 황반 영역(14)으로 지칭되고, 황반 영역(14)의 중심에는 중심와로 불리우는 함몰부가 구비되며, 도 3a에 도시된 인목(1)은 사람의 오른쪽 눈이다. 시신경 섬유(22)는 망막(12)에 분포되어 있고, 도 3a 및 도 3b에는 시신경 섬유(22)의 가장 중요한 부분, 즉 시신경(10)과 망막(12)을 연결시키기 위한 황반 영역(14)의 복수의 시신경 섬유(22)만 도시됨을 이해해야 한다.
도 3b에서 보아낼 수 있다시피, 복수의 시신경 섬유(22)는 인목 시신경(10)과 황반 영역(14)을 다층 형태로 연결한다. 즉 망막(12)에는 깊이가 상이한 복수의 시신경 섬유(22)가 구비된다. 본 발명은 복수의 시신경 섬유(22)를 위해 신형의 시신경 섬유 자극 장치를 설계하는 것이다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이고, 도 4b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 기둥형 전극(3)은 각각 인목 시신경(10)의 길이 방향에 평행되고, 복수의 기둥형 전극(3)은 인목 시신경(10)의 원주 방향을 따라 인목 시신경(10)의 둘레에 설치되며, 복수의 기둥형 전극(3)의 각각은 길이 (L1)를 갖는다. 복수의 기둥형 전극(3)과 전원 장치(미도시)는 서로 연결되고, 상기 전원 장치는 복수의 기둥형 전극(3)이 전기 자극 방식으로 인목 시신경(10) 둘레의 시신경 섬유(22)를 자극하도록 복수의 기둥형 전극(3)에 전원을 공급할 수 있다.
도 4b로부터 보아낼 수 있다시피, 복수의 기둥형 전극(3) 각각의 저부는 가시 형상으로 이루어져 이에 따라 복수의 기둥형 전극(3)은 인목 시신경(10)의 둘레에 설치되도록 인목 시신경(10)의 원주 방향으로 원활하게 삽입되어 둘러쌀 수 있다. 본 발명은 복수의 기둥형 전극(3)을 통해 전기 자극 방식으로 복수의 시신경 섬유(22)를 자극한다. 따라서, 손상 또는 실효된 복수의 시신경 섬유(22)가 자극에 의해 재작동(신호 전송)될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이다. 도 5a를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 기둥형 전극(3)을 인목 시신경(10)의 둘레에 둘러싸이도록 설치한 것을 제외하고, 본 발명의 일부 실시예는 구형 어레이 형태를 형성하도록, 시신경(10)과 황반 영역(14) 사이, 즉 인목(1)(오른쪽 눈)에서 오른쪽 귀에 근접되는 측변(24) 방향으로 복수의 기둥형 전극(3)을 복수 열 형태(도 5a에 도시된 영역(30))로 추가로 배열한다. 따라서, 보다 많은 시신경 섬유(22)를 자극하도록 복수의 기둥형 전극(3)의 자극 면적을 증가시킬 수 있다. 여기서, 영역(30) 내의 복수의 기둥형 전극(3)은 동일한 직선에 위치한다.
도 5b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 5b를 참조하면, 도 5b에 도시된 단면 구조로부터 보아낼 수 있다 시피, 구형 어레이 형태로 배열된 복수의 기둥형 전극(3)은 상이한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 시신경(10)에 가장 근접되는 기둥형 전극(3)의 길이는 L1이고, 중간에 위치한 기둥형 전극(3)의 길이는 L11이며, 가장 왼쪽에 위치한 기둥형 전극(3)의 길이는 L13이다. 여기서, 길이 L1은 L11보다 크고, 길이 L11은 길이 L13보다 크다. 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 기둥형 전극(3)이 보다 효과적으로 전기 자극 방식으로 복수의 시신경 섬유(22)를 자극하도록, 복수의 시신경 섬유(22)의 곡선에 따라 상이한 길이의 기둥형 전극(3)을 사용할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는 길이가 동일한 복수의 기둥형 전극(3)을 사용할 수도 있음을 이해해야 한다.
도 5c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 정면 모식도이다. 도 5c를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 기둥형 전극(3)은 부채형 어레이(32)로 추가로 배열된다. 부채형 어레이(32)로 배열된 복수의 기둥형 전극(3)은 보다 외부에 위치한(황반 영역(14)으로부터 더 떨어진) 보다 많은 시신경 섬유(22)를 자극하도록 복수의 기둥형 전극(3)의 자극 면적을 추가로 증가시킨다. 여기서, 부채형 어레이(32)의 복수의 기둥형 전극(3)은 도 5a에 도시된 영역(30)을 형성하지 않는다(복수의 기둥형 전극(3)은 동일한 직선에 위치함). 이 밖에, 본 발명의 일부 실시예에서는 복수의 시신경 섬유(22)의 곡선에 따라 상이한 길이의 기둥형 전극(3)을 사용할 수도 있음을 이해해야 한다.
도 6a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치를 설명하기 위한 구조 모식도이다. 도 6a를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 개량형 기둥형 전극(4)을 형성하도록 복수의 기둥형 전극(40) 각각에 복수의 측면 전극(401)을 형성하고, 복수의 측면 전극(401) 각각은 모두 독립적으로 전기 자극을 수행할 수 있다. 이 밖에, 복수의 측면 전극(401)은 기둥형 전극(40)의 길이(L2)에 따라 기둥형 전극(40)에 균일하게 분포될 수 있다.예를 들어, 복수의 측면 전극(401) 각각은 길이(L3)의 간격을 두고 기둥형 전극(40)에 설치된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 측면 전극(401)은 상이한 방식으로 복수의 기둥형 전극(40) 각각에 설치될 수 있다. 도 6b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치의 제1 구조를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 6b를 참조하면, 도 6b는 복수의 측면 전극(401)의 제1 설치 구조를 도시하는 것으로, 제1 구조에서, 복수의 기둥형 전극(40) 각각은 복수의 요홈(42)을 구비하고, 복수의 요홈(42) 각각에는 절연층(44)이 구비되며, 마지막으로 복수의 측면 전극(401)은 절연층(44)을 구비한 요홈(42)에 임베딩될 수 있고, 절연층(44)은 복수의 측면 전극(401) 각각과 기둥형 전극(40)을 분할할 수 있다. 여기서, 복수의 기둥형 전극(40) 각각과 전선(4011)은 서로 연결되고, 전선(4011)과 전원 장치(도면에 도시되지 않음)는 서로 연결되며, 전선(4011)은 추가로 요홈(42) 및 절연층(44)을 통과하여 복수의 측면 전극(401)에 연결될 수 있다, 이에 따라, 복수의 측면 전극(401) 각각은 모두 독립적으로 전기 자극을 수행할 수 있다.
도 6c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치의 제2 구조를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 6c를 참조하면, 도 6c는 복수의 측면 전극(401)의 제2 설치 구조를 도시하는 것으로, 제2 구조에서, 복수의 측면 전극(401) 각각을 절연층(46)에 부착한 후 다시 측면 전극(401)이 부착된 절연층(46)을 기둥형 전극(40)에 부착하고, 절연층(46)은 복수의 측면 전극(401) 각각과 기둥형 전극(40)을 분할할 수 있다. 여기서, 복수의 기둥형 전극(40) 각각과 전선(4011)은 서로 연결되고, 전선(4011)과 전원 장치(도면에 도시되지 않음)은 서로 연결되며, 전선(4011)은 추가로 기둥형 전극(40) 및 절연층(46)을 통과하여 복수의 측면 전극(401)에 연결될 수 있다. 따라서, 복수의 측면 전극(401) 각각모두 독립적으로 전기 자극을 수행할 수 있다.
도 6c에 도시된 복수의 측면 전극(401)이 기둥형 전극(40)으로부터 돌출된 상태는 복수의 측면 전극(401) 설치 방법에 대한 설명의 편의를 위한 것으로, 실제로 복수의 측면 전극(401)은 이처럼 기둥형 전극(40)으로부터 돌출된 것이 아님을 이해해야 한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 측면 전극(401)은 매우 얇은 두께(예를 들어, 나노 미터의 두께 레벨)를 갖는 패치 전극일 수 있으며, 따라서 복수의 측면 전극(401)의 두께는 무시할 수 있고, 복수의 측면 전극(401)이 부착된 기둥형 전극(40)도 인목 시신경의 둘레에 원활하게 설치될 수 있다.
도 6d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 여기서, 도 6d에 도시된 기둥형 전극(40)은 도 6a에 도시된 간결한 구조로 도시되었으나 도 6d의 기둥형 전극(40)은 도 6b 또는 도 6c의 구조로 대체할 수 있음을 이해해야 한다. 도 6d를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 기둥형 전극(40)이 모두 복수의 측면 전극(401)을 포함하면, 복수의 측면 전극(401) 각각은 모두 별도로 전기 자극을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 복수의 측면 전극(401)을 포함하는 기둥형 전극(40), 도 4b에 도시된, 측면 전극(401)을 포함하지 않는 기둥형 전극(3), 각각의 측면 전극(401)은 모두 전기 자극 방식으로 다층 형태의 시신경 섬유(22)에서 다른 층의 시신경 섬유(22)에 대한 자극을 강화할 수 있다(즉 상이한 깊이의 시신경 섬유(22)를 자극함). 따라서 손상 또는 실효된 시신경 섬유(22)가 재작동할 수 있도록 보다 효과적이고 강하게 시신경 섬유(22)를 자극할 수 있다.
개량형 기둥형 전극(4)은 어레이 형태, 도 5a 및 도 5c에 도시된 구형 어레이 형태, 부채형 어레이 형태를 형성하도록 시신경(10)과 황반 영역(14) 사이에서 복수의 기둥형 전극(40)을 복수열 형태로 배열할 수 있음을 이해해야 한다.
도 6e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 시신경 섬유 자극 장치가 인목에 설치된 경우를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 6e를 참조하면, 아래 직접 도 6e를 통해 복수의 기둥형 전극(40)이 인목에 설치되고 구형 어레이 또는 부채형 어레이 형태의 단면 구조를 형성하는 경우를 설명한다. 도 6e에 도시된 바와 같이, 어레이 형태로 배열된 복수의 기둥형 전극(40)은 상이한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 시신경(10)에 가장 근접되는 기둥형 전극(40)의 길이는 L2이고, 중간에 위치한 기둥형 전극(40)의 길이는 L21이며, 가장 왼쪽에 위치한 기둥형 전극(40)의 길이는 L23이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 기둥형 전극(40)이 보다 효과적으로 전기 자극 방식으로 복수의 시신경 섬유(22)를 자극하도록, 복수의 시신경 섬유(22)의 곡선에 따라 상이한 길이의 기둥형 전극(40)을 사용할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서 길이가 동일한 복수의 기둥형 전극(40)을 사용할 수도 있음을 이해해야 한다.
이 밖에, 복수의 기둥형 전극(40)이 구형 어레이 또는 부채형 어레이 형태로 배열되면, 복수의 기둥형 전극(40) 각각에 모두 복수의 측면 전극(401)이 설치되고 각각의 측면 전극(401)이 모두 전기 자극 방식으로 다층 형태의 시신경 섬유(22)에서 다른 층의 시신경 섬유(22)에 대한 자극을 강화할 수 있으므로(즉 상이한 깊이의 시신경 섬유(22)를 자극함) 손상 또는 실효된 시신경 섬유(22)가 재작동할 수 있도록 보다 효과적이고 강하게 시신경 섬유(22)를 자극할 수 있다.
한편, 본 발명의 일부 실시예에서, 또한 다양한 제어 방식으로 본 발명이 상기에서 언급한 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)의 개폐(전기 자극 수행 여부)를 제어할 수 있다. 제1 제어 방식은 다음과 같다. 센서(도면에 도시되지 않음) 및 컨트롤러(도면에 도시되지 않음)를 인목에 설치하고, 상기 센서, 상기 컨트롤러를 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)에 전기적으로 연결시킨다. 상기 센서가 외부 광원을 수신하면(즉, 외부 광원이 상기 인목에 입사되어 상기 인목이 시각적 신호를 획득함), 상기 센서는 상기 컨트롤러에 신호를 전송하고 전기 자극을 수행하도록 상기 컨트롤러를 통해 제어 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)을 제어한다.
제2 제어 방식은 다음과 같다. 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40) 각각에 센서(도면에 도시되지 않음) 및 컨트롤러(도면에 도시되지 않음)를 설치하고, 상기 센서 및 상기 컨트롤러는 서로 전기적으로 연결되며, 상기 센서는 시신경(10)이 시각적 신호를 전송하였는지 여부를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 센서는 시신경(10)이 상기 시각적 신호를 전송한 것을 감지하면, 상기 센서는 상기 컨트롤러에 신호를 전송하고, 상기 컨트롤러를 통해 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)이 전기 자극을 수행하도록 제어한다.
제3 제어 방식은 하기와 같다. 광전 변환 모듈(도면에 표시되지 않음)을 인목에 설치하고, 상기 광전 변환 모듈을 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)에 전기적으로 연결시킨다. 따라서, 상기 인목이 외부 광원을 수신하면, 상기 광전 변환 모듈은 외부 광원의 광 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)에 상기 전기 에너지를 추가로 공급한다. 다시 말하면, 제3 제어 방식은 광전 변환을 통해 복수의 기둥형 전극(3) 또는 복수의 기둥형 전극(40)을 전기 자극을 수행하도록 변환시킨다.
도 7a는 본 발명에 따른 전원 장치의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 복수의 기둥형 전극(3)을 왼쪽 눈(5)의 시신경(50) 둘레에 설치하면, 복수의 기둥형 전극(3)(또는 기둥형 전극(40), 미도시)은 전선(60)을 통해 전원 장치(6)에 연결되고, 전선(60)은 인체 내에 매립될 수 있으며, 전원 장치(6)는 인체 내부 또는 인체 외부에 선택적으로 설치될 수 있다. 이 밖에, 본 발명의 일부 실시예에서, 전원 장치(6)는 복수의 기둥형 전극(3)(또는 기둥형 전극(40), 미도시) 각각의 내부에 직접 설치될 수 있다.
도 7b는 본 발명에 따른 전원 장치의 다른 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7b를 참조하면, 본 발명의 일부 실시예에서, 본 발명의 복수의 기둥형 전극(3)을 왼쪽 눈(5)의 시신경(50) 둘레에 설치하면, 복수의 기둥형 전극(3)(또는 기둥형 전극(40), 미도시)은 전선(70)을 통해 전원 장치(7)에 연결되고, 전선(70)은 인체 내에 매립될 수 있으며, 전원 장치(7)는 태양열 전원 구동 장치일 수 있고, 인체 피부 아래(도 7b는 전원 장치(7)가 등에서 목에 근접되는 위치의 피부 아래에 매립된 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않음)된다. 따라서, 인체가 광원 아래에 위치하는 경우(태양광, 전등 광원 등), 전원 장치(7)는 상기 광원을 통해 전원을 생성하고 복수의 기둥형 전극(3)(또는 기둥형 전극(40), 미도시)에 전원을 공급할 수 있다.
상기에서 알 수 있다 시피, 본 발명은 신형의 시신경 섬유 자극 장치를 제공한다. 본 발명의 기둥형 전극은 구조가 간소화되고, 시신경 섬유를 효과적으로 자극할 수 있으며, 추가로 기둥형 전극이 어레이 형태로 설치되거나, 기둥형 전극에 복수의 측면 전극을 설치하면, 기둥형 전극자극 면적을 증가시킬 수 있거나 자극 효과를 향상시킬 수 있다. 이 밖에, 본 발명의 기둥형 전극은 인목 시신경의 둘레에 삽입되어 둘러싸도록 설치하면 되므로 설치가 간단하다. 이 밖에, 본 발명의 기둥형 전극은 시신경에 적접 접촉하지 않으므로 위험성이 낮다.
본 발명의 대표적인 범례를 설명함에 있어서, 본 명세서는 이미 본 발명의 해당 방법 및/또는 프로그램을 특정 순서의 단계로서 제시하였으나 어느 정도에서 해당 방법 또는 프로그램은 여기에 제시된 특정 순서의 단계에 의존하지 않으며 해당 방법 또는 프로그램은 상기 특정된 단계 순서들에 한정되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 다른 단계 순서도 가능함을 이해해야 한다. 따라서 본 명세서에 제시된 특정 순서의 단계는 개시 범위에 대한 한정으로 해석되어서는 안된다. 이 밖에, 본 발명의 방법 및/또는 프로그램의 범위는 여기에 제시된 순서 중 단계의 효과에 한정되어서는 안되며, 본 기술분야의 통상의 기술자들은 본 발명의 사상 및 범위 내에 유지되면서 상기 순서들을 변경할 수 있음을 이해할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자들은 광의의 개시 개념으로부터 벗어나지 않고 상기 각 범례를 변경할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서 본 발명은 본 발명의 특정 범례에 한정되지 않으며 하기에 첨부된 각각의 청구범위에 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에서의 변형이 포함되는 것으로 이해해야 한다.
1 : 인목 10 : 시신경
101 : 보호층 12 : 망막
14 : 황반 영역 16 : 망막 칩
18 : 전극선 20 : 전극 기둥
22 : 시신경 섬유 24 : 측변
3 : 기둥형 전극 30 : 영역
32 : 부채형 어레이 4 : 개량형 기둥형 전극
40 : 기둥형 전극 42 : 요홈
44, 46 : 절연층 401 : 측면 전극
4011 : 전선 5 : 왼쪽 눈
50 : 시신경 6, 7 : 전원 장치
60, 70 : 전선 x : 방향
L1, L11, L13 : 길이 L2, L21, L23 : 길이
L3 : 길이

Claims (13)

  1. 시신경 섬유 자극 장치에 있어서,
    각각 인목 시신경의 길이 방향과 평행되고, 상기 인목 시신경의 원주 방향을 따라 상기 인목 시신경의 둘레에 설치되며, 각각 길이를 갖는 복수의 기둥형 전극; 및
    상기 복수의 기둥형 전극에 전원을 제공하는 전원 장치를 포함하고,
    인목 망막은 복수의 시신경 섬유를 구비하며, 상기 복수의 시신경 섬유는 상기 인목 시신경과 인목 황반 영역을 다층 형태로 연결시키고, 상기 복수의 기둥형 전극은 전기 자극 방식으로 상기 인목 시신경 둘레의 상기 시신경 섬유를 자극하도록 구성되며,
    상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이는 상이하며,
    상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이가 상이한 경우, 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 상기 길이는 상기 복수의 시신경 섬유의 곡선에 따라 조정되는 시신경 섬유 자극 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 전극은 각각 복수의 측면 전극을 포함하고, 상기 복수의 측면 전극은 전기 자극 방식으로 다층 형태의 상기 시신경 섬유 중 다른 층의 시신경 섬유를 자극하는 시신경 섬유 자극 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 측면 전극은 상기 길이에 따라 상기 복수의 기둥형 전극 각각에 균일하게 분포되는 시신경 섬유 자극 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 전극은 상기 인목 시신경과 상기 인목 황반 영역 사이에서 구형 어레이 형태 또는 부채형 어레이 형태로 배열되는 시신경 섬유 자극 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 전극은 각각 복수의 요홈을 구비하고, 상기 복수의 요홈은 각각 절연층을 구비하며, 상기 복수의 측면 전극 각각은 상기 절연층이 구비된 상기 복수의 요홈 각각에 임베딩되는 시신경 섬유 자극 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 측면 전극은 각각 절연층에 부착되고, 상기 복수의 측면 전극이 부착된 상기 절연층은 상기 복수의 기둥형 전극 각각에 추가로 부착되는 시신경 섬유 자극 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 전극은 센서 및 컨트롤러에 추가로 전기적으로 연결되고, 상기 센서 및 상기 컨트롤러는 상기 인목에 설치되며, 상기 센서는 외부 광원을 수신하면 상기 컨트롤러에 신호를 전송하고, 전기 자극을 수행하도록 상기 컨트롤러를 통해 상기 복수의 기둥형 전극을 제어하는 시신경 섬유 자극 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥형 전극 각각에 센서 및 컨트롤러를 추가로 설치하고, 상기 센서 및 상기 컨트롤러는 서로 전기적으로 연결되며, 상기 센서는 상기 인목 시신경이 시각적 신호를 전송하였는지 여부를 감지하고, 상기 센서는 상기 인목 시신경이 상기 시각적 신호를 전송한 것을 감지하면, 상기 컨트롤러에 신호를 전송하며, 전기 자극을 수행하도록 상기 컨트롤러를 통해 상기 복수의 기둥형 전극을 제어하는 시신경 섬유 자극 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인목에 광전 변환 모듈을 추가로 설치하고, 상기 광전 변환 모듈은 상기 복수의 기둥형 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 인목이 외부 광원을 수신하면, 상기 광전 변환 모듈은 상기 외부 광원의 광 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 상기 복수의 기둥형 전극에 전기 자극을 주기 위해 상기 전기 에너지를 상기 복수의 기둥형 전극에 추가로 공급하는 시신경 섬유 자극 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원 장치는 상기 복수의 기둥형 전극 각각의 내부, 인체 내부 또는 상기 인체 외부에 설치되는 시신경 섬유 자극 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전원 장치는 태양열 전원 구동 장치인 시신경 섬유 자극 장치.
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