KR102344113B1 - 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치 - Google Patents

Abstract

본원발명은 골반저근과 엉치뼈 주변에 전기 자극을 부여하여 골반저근, 중둔근, 및 대둔근을 강화시킴으로써 요실금 치료 및 둔근 강화에 도움을 줄 수 있는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 관한 것이다.

Description

요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치{Electrical stimulation device to treat urinary incontinence and strengthen glutes}

본원발명은 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 관한 것이다. 구체적으로 골반저근과 엉치뼈 주변에 전기 자극을 부여하여 골반저근, 중둔근, 및 대둔근을 강화시킴으로써 요실금 치료 및 둔근 강화에 도움을 줄 수 있는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 관한 것이다.

요실금은 자신의 의지와 상관없이 소변이 새는 질환으로서 외부에 드러내기를 꺼려하는 대표적인 질병이다. 성인 여성의 30% 내지 40%가 고통을 받고 있지만, 정작 전체 환자의 23%만이 병원을 찾는 숨겨진 질환이다.

이러한 점 때문에 요실금은 가정에서도 병행이 가능한 치료 방법이 선호되고 있다. 가정에서 활용할 수 있는 바람직한 장치로서 반복적인 전기 자극을 부가하는 전기 자극장치가 있다. 전기 자극장치는 사용자가 좌식으로 앉아 치료부위를 전극과 밀착시킨 상태에서 전기 자극을 가하는 형태이다.

골반의 바닥에 해당하는 곳의 근육을 골반저근(Pelvic floor Muscle)이라고 부르며 상기 전기 자극장치 골반저근을 강화함으로써 요실금을 치료 또는 완화할 수 있다는 연구결과에 기반을 둔 것이다. 아울러 골반저근의 강화는 성기능과도 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.

골반저근을 강화하는 방법으로 저주파펄스 전기 자극을 사용하는 방법이 있다. 상기 전기 자극장치를 이용하여 골반저근을 강화하여 배변, 성기능, 요실금을 개선할 수 있으며, 전립선부위의 마사지용으로도 사용이 가능하다.

출원인은 골반저근을 강화할 수 있는 전기 자극장치에 관한 특허를 출원하여 이미 등록을 받은바 있다(특허문헌 2, 특허문헌 3 참조). 상기 특허는 여성의 질 내에 삽입하는 형태인 종래의 장치뿐만 아니라 하기 특허문헌 1과 같은 기술을 개선함으로써 여성뿐만 아니라 남성 또한 사용이 가능하게 되었다.

특허문헌 1은 길게 형성된 몸체를 사용자의 속옷 안쪽에 집어넣고 깔고 앉을 때 사용자가 불쾌감과 이물감을 느낄 수 있으며, 일정 시간의 시술을 받을 경우에 회음부 및 그 주변부에 길게 맞닿은 몸체가 사용자의 신체를 압박하면서 통증을 유발할 수 있다.

특허문헌 4 또한 출원인이 출원한 발명으로, 특허문헌 2, 3, 4 모두 요실금 치료를 주 목적으로 하는 점에서 공통점이 있다. 특허문헌 3, 4는 특허문헌 2에 대비하여 미골근을 자극할 수 있는 추가의 전극을 부가함으로써, 요실금은 물론 성기능 강화에 도움을 줄 수 있다.

골반저근은 기침, 재채기, 무거운 물체를 들거나 뛰는 동작에서 복부의 압력이 증가될 때 수축하여 방광의 압력보다 요도의 압력을 증가시켜 소변의 불수의적인 유출을 막는 역할을 한다. 하지만 이러한 복부의 압력이 과도하게 증가하게 되면 골반저근만으로 수축하는 것은 충분한 수축력을 제공하지 못할 수 있다. 둔부의 다양한 근육 중에서 엉덩관절의 외회전근이나 엉덩관절의 폄근 같은 경우 골반저근과 근막을 통해 연결된 구조물이기 때문에 엉덩관절 외회전근이나 폄근이 수축할 경우 골반저근이 공동수축 현상을 보일 수 있는 구조물이며 실질적으로 골반저근과 둔부근육의 공동수축이 더 강력한 수축을 야기할 수 있고, 또한 골반저근에 대한 인지 및 수축 감각이 떨어지는 대상자에게 골반저근 수축 대신에 둔부근육의 수축을 통한 골반저근의 수축을 유도할 수 있다.

또한 현대사회에서 좌식생활을 함으로써 둔부근육의 사용이 저조해지고 있다. 특히, COVID-19로 인해서 2020년 이후 경제, 문화, 사회 모든 분야에 깊은 굴곡이 생겼다. 출퇴근 없는 재택근무의 비중이 높아지고, 사람들의 야외 활동이 줄어들고 있다. 책상 앞에 앉아 있는 시간이 오히려 늘어남에 따라, 허리나 골반, 무릎 등의 통증을 호소하는 사람이 늘어나고 있다.

본원발명의 출원인은 이러한 문제 또한 근본적으로 근육 강화를 통해서 증상을 완화시키거나 치료까지 가능하고, 또한 전기 자극을 통해서 근육을 강화할 수 있으며, 근육 약화에 따른 질병이 상대적으로 고령에서 더 많이 발생한다는 점을 주목하였다.

요실금 개선과 관련된 종래의 특허는 모두 회음부 주변의 골반저근을 강화하는 것을 목적으로 하고 있다. 하지만 더 강력한 골반저근 수축이 필요한 스포츠 상황이나 일상생활에서 둔부근육과 골반저근의 공동 수축이 필요한 경우와 더불어 둔부근육의 약화로 발생할 수 있는 골반, 허리, 무릎 등의 통증을 동시에 개선할 수 있는 기술에 대해서는 고려하고 있지 않다.

특허문헌 2는 착좌수단에만 전극이 마련되어 있어, 골반저근을 자극할 수 있으나 둔부 주위의 근육을 자극하는데 어려우며, 특허문헌 3, 4 또한 요실금 치료를 위한 미골근만을 자극하고 있는 점에서 상기와 같은 문제를 여전히 해결하지 못한다. 종래의 요실금과 관련된 모든 전기 자극장치는 골반저근을 강화하는 것으로서, 이는 항문거근 중 치골미골근을 강화하는 것이다. 이와 같이 종래의 전기 자극장치는 본원발명에서 목적으로 하는 둔부근육 및 골반저근을 동시에 수축하는 것에 대해서는 해결 수단이 될 수 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0002526호 ('특허문헌 1') 대한민국 등록특허공보 제1227749호 ('특허문헌 2') 대한민국 등록특허공보 제1585649호 ('특허문헌 3') 대한민국 공개특허공보 제2020-0054560호 ('특허문헌 4')

본원발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 요실금 치료뿐만 아니라 골반 및 허리 통증 또한 동시에 개선할 수 있는 전기 자극장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히 본원발명은 종래의 요실금을 치료를 위한 전기 자극장치를 사용자가 사용할 때 동시에 골반 및 허리 통증 또한 개선할 수 있는 전기 자극장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본원발명은 사용자의 골반저근에 전기 자극을 부여하는 제1전기자극부; 상기 사용자의 엉치뼈(Sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내에 전기 자극을 부여하는 제2전기자극부;를 포함하는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치를 제공한다.

상기 제2전기자극부는 상기 사용자의 1번 엉치뼈 내지 2번 엉치뼈를 포함하는 상부엉치뼈(Upper sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내, 3번 내지 5번 엉치뼈를 포함하는 하부엉치뼈(Lower sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내 중 적어도 하나에 전기 자극을 부여할 수 있다.

본원발명은 또한 미골근에 전기 자극을 부여하는 제3전기자극부가 부가된 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치를 제공한다.

상기 제1전기자극부 및/또는 제2전기자극부는 상기 사용자의 신체를 중심으로 좌우 대칭인 2개 이상의 전극패드를 포함할 수 있으며, 상기 제2전기자극부는 상기 사용자의 상하를 기준으로 1개 이상의 전극패드를 포함할 수 있다.

본원발명의 다른 양태로는 상기 제2전기자극부는 1개의 전극패드를 포함할 수 있다.

본원발명의 다른 양태로는 상기 제1전기자극부 및 제2전극자극부만에 의해서도 골반저근이 수축하고, 중둔근 및 대둔근이 활성화되는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치를 제공한다.

상기 전기 자극은 0㎐ 내지 100㎐ 주파수, 100㎲ 내지 500㎲ 펄스폭, 실효치(rms) 1㎃ 내지 50㎃의 전기 신호이며, 1000㎐ 내지 10000㎐의 중주파신호를 겹쳐서 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 제1전기자극부 및 상기 제2전기자극부 중 상기 사용자의 신체와 대면하는 부분은 금속, 실리콘 패드, 탄소전극 패드, 또는 젤리 패드를 포함할 수 있다.

본원발명의 또 다른 양태는 상기 사용자가 앉을 수 있는 상면을 가진 본체부; 상기 제1전기자극부는 상기 본체부의 상면에 배치되고, 상기 제2전기자극부는 상기 본체부의 상면 일측에 배치되는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치를 제공한다.

본원발명은 종래의 요실금 치료를 위한 전기 자극장치와는 달리 1) 골반저근을 수축함으로써 요실금 치료에 효과가 있을 뿐만 아니라, 2) 중둔근 및 대둔근을 동시에 활성화시켜 둔근을 강화할 수 있는 효과가 있다.

본원발명에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 둔근이 강화됨으로써 골반저근과 둔부근육의 공동 수축현상을 유도하여 더 강력한 골반저근의 수축을 유도할 수 있고, 허리나 골반, 무릎 통증을 완화할 수 있는 효과가 있다. 또한 둔근을 강화함으로써 통상적으로 불리는 '힙업'의 미용 효과가 있다.

도 1은 본원발명의 일 실시예에 따른 제2전기자극부의 위치를 설명하기 위한 엉치뼈의 해부도이다.
도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 자극되는 골반저근(Pelvic floor Muscle)의 위치를 나타낸 해부도이다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 위한 골반저근의 수축 여부를 판별한 초음파 사진의 실험예이다.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 자극되는 중둔근 및 대둔근의 위치를 나타낸 해부도이다.
도 5 내지 7은 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 자극되는 골반저근의 수축 정도, 중둔근의 근활성도, 대둔근의 근활성도 비교 실험결과이다.

본원발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본원발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본원발명의 개시가 완전하도록 하며, 본원발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본원발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본원발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본원발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본원발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본원발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본원발명의 일 실시예에 따른 제2전기자극부의 위치를 설명하기 위한 엉치뼈(Sacrum)의 해부도이며 도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 자극되는 골반저근(Pelvic floor Muscle)의 위치를 나타낸 해부도이다.

본원발명에 따른 제1전기자극부는 특허문헌 2, 3, 4에 기재된 골반저근(Pelvic floor Muscle) 또는 항문거근을 자극하는 전극 패드와 유사한 구성이다. 다만 본원발명에 따른 제1전기자극부가 상기 사용자의 신체 중 골반저근에 전기 자극을 부여하는 것이며, 특허문헌 2, 3, 4와 같은 형태로 한정된 것은 아니다. 본원발명에 따른 제1전기자극부 및 제2전기자극부는 상기 사용자의 신체에 접촉하는 전극과 여기에 전선이 연결된 형태를 모두 포함한다.

도 1을 참조하면 본원발명에 따른 제2전기자극부는 상기 사용자의 엉치뼈(Sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내에 전기 자극을 부여한다. 상기 사용자의 엉치뼈(Sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내의 영역을 벗어나는 경우에는 본원발명에서 목적하는 골반저근과 둔근을 동시에 자극하는 효과가 약해지며, 오히려 목적하지 않은 다른 근육을 자극하게 된다.

제2전기자극부는 구체적으로 상기 사용자의 1번 엉치뼈 내지 2번 엉치뼈를 포함하는 상부엉치뼈(Upper sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내, 3번 내지 5번 엉치뼈를 포함하는 하부엉치뼈(Lower sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내 중 적어도 하나에 전기 자극을 부여하는 것일 수 있다.

미골근에 전기 자극을 부여하는 제3전기자극부는 특허문헌 3, 4에 기재된 구성과 동일한 부위를 자극하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만 본원발명에 따른 제3전기자극부가 상기 사용자의 신체 중 미골근에 전기 자극을 부여하는 것이며, 특허문헌 3, 4와 같은 형태로 한정된 것은 아니다. 본원발명에 따른 제3전기자극부는 상기 사용자의 신체에 접촉하는 전극과 여기에 전선이 연결된 형태를 모두 포함한다.

<실시예 1, 실시예 2, 비교예>

본원발명에 따른 효과를 확인하기 위해서 2개의 전극을 포함하는 제1전기자극부는 공통으로 구성하고, 제2전기자극부를 상기 사용자의 1번 엉치뼈 내지 2번 엉치뼈를 포함하는 상부엉치뼈(Upper sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내(실시예 2, Example 2), 3번 내지 5번 엉치뼈를 포함하는 하부엉치뼈(Lower sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내(실시예 1, Example 1)로 나누어 25㎐의 주파수로 15㎃rms로 통제하여 실험을 진행하였다.

비교예(Comparative Example)는 제2전기자극부를 꼬리뼈(Coccyx)와 이를 중심으로 한 좌우 10㎝ 이내로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하다.

비교예, 실시예 1, 실시예 2에 대하여 골반저근의 수축 정도(도 3 및 도 5 참조), 중둔근의 근활성도(도 4 및 도 6 참조), 대둔근의 근활성도(도 4 및 도 7 참조)에 대한 실험을 수행하였다.

<실험 1 골반저근의 수축>

도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 위한 골반저근의 수축 여부를 판별한 초음파 사진의 실험예이다. 25㎐의 주파수로 15㎃rms로 비교예, 실시예 1, 실시예 2를 자극하였을 때 골반저근의 수축정도를 평가한 사진으로 전기 자극을 하지 않을 때와 전기 자극이 들어왔을 때 수축하는 정도를 보여준다.

초음파를 통해서 복부 쪽을 관측(transabdominal view)하고 골반저근의 수축하는 정도를 M-mode로 측정하였다. 도 5에서 나타난 것과 같이 골반저근이 수축하면 골반저근이 윗방향으로 상승하게 되는데 상승하는 높이(㎝)를 수축정도로 평가하였다. 제2전기자극부로 상부 엉치뼈에 전기 자극을 수행하였을 때 0.16㎝로 가장 높은 상승을 보였으며, 꼬리뼈 0.13㎝, 하부 엉치뼈 0.09㎝ 순으로 골반저근이 수축하였다.

도 5는 실험 1에 따른 골반저근의 수축 결과를 비교예(Comparative Example), 실시예 1(Example 1), 실시예 2(Example 2) 순서로 나타낸 것이다.

종래의 특허 3, 4인 비교예는 미골근을 자극하여 골반저근을 수축하고 있으며, 본원발명에 다른 제2전기자극부는 종래 기술에 대비하여 충분하거나 오히려 더 우수한 골반저근 수축 효과를 나타내는 것을 알 수 있다. 골반저근에서 가장 먼 상부 엉치뼈에 전기 자극을 수행할 경우 골반저근이 가장 강하게 수축하는 것은 전혀 예상하지 못한 결과로서 이는 둔부근육 중에서 중둔근과 골반저근이 공동수축을 하여 종래의 특허보다 더 강력한 골반저근의 수축을 유도한 결과로 해석된다.

<실험 2 둔근의 근활성도>

도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 의해서 자극되는 중둔근 및 대둔근의 위치를 나타낸 해부도이다.

도 6 및 도 7은 각각 실험 2에 따른 중둔근 근활성도, 대둔근 근활성도를 비교예(Comparative Example), 실시예 1(Example 1), 실시예 2(Example 2) 순서로 나타낸 것이다. 전기 자극은 실험 1과 동일하게 25㎐의 주파수로 15㎃rms로 비교예, 실시예 1, 실시예 2를 자극하였을 때 둔근의 근활성도를 측정하였다.

근활성도를 측정하기 위한 중둔근의 검출 전극 패치는 엉덩뼈 능선 가운데에서 넙다리뼈 큰결절의 위 1/3지점에 부착하였고, 대둔근의 검출 전극 패치는 엉치뼈의 중앙부와 넙다리뼈 큰결절을 이은 가상의 선 중간 부분에 부착하였다. 근활성도를 측정하기 위해서 근전도 밴드패스 필터를 사용하였고, 움직임의 잡음(artifact)을 제거하기 위해서 20㎐ 내지 450㎐의 근전도 신호를 측정하였다. 샘플은 1024㎐로 측정하였다. 신호값은 RMS(Root Mean Square)를 사용하여 처리하였다. 도 6에서 제시된 결과값에서 중둔근의 근활성도는 상부 엉치뼈의 부착위치에서 가장 높은 전압값인 146.52㎷를 보였으며, 하부엉치뼈 89.60㎷, 꼬리뼈 55.44㎷ 순으로 중둔근의 활성도를 나타내었다.

동일한 전기 자극을 부여했음에도 불구하고 대둔근의 경우는 비교예가 가장 높은 근활성도를 보였고, 중둔근의 경우에는 실시예 2가 가장 높은 근활성도를 보였다. 이를 통해서 제2전기자극부의 구체적 위치를 변경하거나, 전기 자극을 부위별로 조정할 경우 원하는 근육만을 강화시킬 수 있을 것으로 보인다. 대둔근은 통상적으로 신체의 후부위로 발달을 하며, 중둔근은 골반의 좌우로 발달하는 특성상 허리나 골반, 무릎 등의 통증을 완화시킴과 동시에 미용적으로도 활용이 가능함을 알 수 있다.

이상과 같이 본원발명은 종래에는 전혀 고려하지 않았던 둔근에 전기 자극을 부여하여 이들 근육을 강화시킴으로써 요실금 예방과 허리, 골반, 무릎 통증 개선에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있다.

본원발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

Claims (9)

1. 사용자의 골반저근에 전기 자극을 부여하는 제1전기자극부;
   상기 사용자의 엉치뼈(Sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내에 전기 자극을 부여하는 제2전기자극부;
   를 포함하는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치에 있어서,
   상기 제2전기자극부는 상기 사용자의 1번 엉치뼈 내지 2번 엉치뼈를 포함하는 상부엉치뼈(Upper sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내, 3번 내지 5번 엉치뼈를 포함하는 하부엉치뼈(Lower sacrum)와 이를 중심으로 좌우 10㎝ 이내 중 적어도 하나에 전기 자극을 부여하고,
   상기 제1전기자극부 및/또는 제2전기자극부는 각각 상기 사용자의 신체를 중심으로 좌우 대칭인 2개 이상의 전극패드를 포함하며,
   상기 제1전기자극부 및 제2전극자극부만에 의해서도 골반저근이 수축하고, 중둔근 및 대둔근이 활성화되고,
   상기 전기 자극은 0㎐ 내지 100㎐ 주파수, 100㎲ 내지 500㎲ 펄스폭, 실효치(rms) 1㎃ 내지 50㎃의 전기 신호이며, 1000㎐ 내지 10000㎐의 중주파신호를 겹쳐서 사용할 수 있으며,
   사용자가 앉을 수 있는 상면을 가진 본체부;
   상기 제1전기자극부는 상기 본체부의 상면에 배치되고,
   상기 제2전기자극부는 상기 본체부의 상면 일측에 배치되는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   미골근에 전기 자극을 부여하는 제3전기자극부가 부가된 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1전기자극부 및 상기 제2전기자극부 중 상기 사용자의 신체와 대면하는 부분은 금속, 실리콘 패드, 탄소전극 패드, 또는 젤리 패드를 포함하는 요실금 치료 및 둔근 강화를 위한 전기 자극장치.
9. 삭제

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