KR102346118B1 - 근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법에 있어서, 광자극 시스템은 미리 설정된 자극 모드에 대응하여, 직류 전류를 통해 자극을 제공하는 직류 전기 자극기, 복수개의 근적외선 분광기를 구비하고, 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사한 후, 조사된 근적외선의 흡수량을 측정하는 광자극기, 그리고 직류 전기 자극기 또는 광 자극기의 구동을 제어하며, 제공되는 직류 전류의 자극 또는 근적외선에 대응하는 신체 변화값을 산정하여 외부 단말에 제공하는 컨트롤러를 포함한다.
Description
근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법이 제공된다.
뇌는 거의 모든 동물의 신경계의 중추가 되는 기관이다. 즉, 뇌는 척수와 함께 우리 몸의 중추신경계에 속하며, 신체 각 부분을 통솔한다. 뇌를 구성하는 약 천억 개의 신경세포들은 끊임없이 정보를 교환하여 근육과 심장, 소화기관 같은 모든 기관의 기능을 조절하고, 생각하고 기억하고 상상하는 등 인간의 복잡한 정신 활동을 일으킨다.
전술한 바와 같이, 뇌가 다양한 기능을 담당하므로, 뇌에 이상이 발생하는 경우, 뇌를 치료하기가 어려웠다. 이와 관련하여 1964년에 Lippold와 Redfearn는 32명의 정상인을 대상으로 매우 낮은 전류를 사용하여 양극으로 자극하였을 때 대상자의 각성상태, 정신 및 신체 운동이 활성을 나타내는 반면에, 음극으로 자극하였을 때에는 침착함과 무감정의 태도를 보이는 것을 발표하였다. 2007년에 Ko의 연구에 따르면, 편측 무시가 있는 뇌졸중 환자들의 우측 후두정엽(posterior parietal cortex)에 양극을 적용하였을 때, 두 개의 편측 무시 검사 결과의 향상이 나타났으며 시지각 기능 조절에도 영향을 미친 것으로 나타났다.
또한, 2013년 Cohen에 따르면, 근적외선 분광법으로 직류 전기 자극의 효과를 모니터링한 결과 혈중 Hb와 HbOx의 농도가 증가하였고, 기억력 및 연산능력이 크게 증가한 것을 나타내었다.
광 자극에 있어서는 2015년에 Singh Deepeshwar, Suhas Ashok Vinchurkar 등이 연구한 논문에서 근적외선이 뇌혈류에 oxy-hemoglobin의 비중을 늘리고 deoxy-hemoglobin의 비중을 줄인다고 발표하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자극과 모니터링을 동시에 수행하는 근적외선 흡수량 모니터링이 탑재된 광자극 시스템을 제공하고자 한다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 광자극 시스템은 미리 설정된 자극 모드에 대응하여, 직류 전류를 통해 자극을 제공하는 직류 전기 자극기, 복수개의 근적외선 분광기를 구비하고, 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사한 후, 조사된 상기 근적외선의 흡수량을 측정하는 광자극기, 그리고 직류 전기 자극기 또는 광 자극기의 구동을 제어하며, 제공되는 직류 전류의 자극 또는 근적외선에 대응하는 신체 변화값을 산정하여 외부 단말에 제공하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 직류 전기 자극기, 광 자극기 그리고 컨트롤러를 포함하는 광자극 시스템의 모니터링 방법에 있어서, 컨트롤러는, 사용자에게 제공하고자 하는 자극을 선택하는 단계, 선택된 상기 자극에 대응하여 직류 전기를 통해 자극을 제공하거나 구비된 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사하도록 직류 전기 자극기 또는 광 자극기를 구동하는 단계, 구동되는 상기 직류 전기 자극기 또는 광 자극기를 통해 자극을 제공하는 동안 제공되는 자극에 대응하는 사용자의 신체 변화값을 산정하는 단계, 그리고 산정된 신체 변화값을 외부 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 연산능력이 향상되었으며, 뇌졸증 환자의 뇌졸증 삼킴장애를 완화시킬 수 있다. 또한, 뇌졸증 환자의 대뇌 피질 활성화로 인지능력을 향상시킬 수 있으며, 거식증 치료에 효과적이다. 그리고 공포기억을 완화할 수 있으며, 기억력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 작동 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기를 사용시의 전기자극원리를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기를 사용시의 근적외선 분광원리를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 자극 회로의 개략적인 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 3kHz 발광다이오드를 이용한 근적외선 분광 회로의 개략적인 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 포토다이오드를 이용한 근적외선 수신 회로의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 작동 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예예 따른 뇌전기자극기의 개략적인 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기를 사용시의 전기자극원리를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기를 사용시의 근적외선 분광원리를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 자극 회로의 개략적인 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 3kHz 발광다이오드를 이용한 근적외선 분광 회로의 개략적인 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예예 따른 뇌전기자극기에 포함된 포토다이오드를 이용한 근적외선 수신 회로의 개략적인 회로도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 광자극 시스템은 직류 전기 자극기, 광자극기 그리고 컨트롤러를 포함한다.
직류 전기 자극기는 미리 설정된 자극 모드에 대응하여, 직류 전류를 통해 자극을 제공한다.
광자극기는 복수개의 근적외선 분광기를 구비하고, 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사한 후, 조사된 근적외선의 흡수량을 측정한다. 상세하게는 광 자극기는, 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사하는 발광부, 발광부에서 조사한 근적외선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신하는 수광부, 그리고 수광부에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만드는 광량 산출부를 포함한다.
컨트롤러는 직류 전기 자극기 또는 상기 광 자극기의 구동을 제어하며, 제공되는 직류 전류의 자극 또는 근적외선에 대응하는 신체 변화값을 산정하여 외부 단말에 제공한다. 상세하게는 컨트롤러는, 디지털 신호의 광량 정보에 대응하여 근적외선 흡수량을 파악하는 흡수량 파악부, 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량, 혈류량 변화를 포함하는 신체 변화 값을 산정하는 변화값 산정부, 외부 단말과 데이터 통신을 수행하는 통신부 그리고 근거리 통신을 통해 직류 전기 자극기 또는 광 자극기의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서 제어부는, 직류 전기 자극기의 연속 자극 모드, 펄스 조절 모드, 사인 조절 모드, 노이즈 조절 모드 중에서 하나의 모드를 선택하고, 선택된 모드에 대응하여 주파수, 펄스 수, 펄스 폭, 주기, 전류 량, 시간 중에서 하나 이상의 값을 제어할 수 있다. 이때, 사용자의 심리 또는 요구되는 상태에 기초하여 직류 전기 자극기의 전류의 극성, 자극의 지속시간, 전류의 세기를 제어할 수 있다.
직류 전기 자극기는 직류 전류(contiuous, sine, pulse, random)를 머리에 자극하여 뇌신경의 활동성을 변화시킬 수 있다.
상세하게는, 직류 전기자극기는 신경막의 나트륨 이온 채널과 칼슘 이온 채널의 활동에 영향을 주어 신경막의 전위수순을 조절하고 그에 따라 해당부의 국부적인 뇌 신경원의 활동 변화를 유도한다.
극성에 따라 양극자극은 신경 신호를 전달하는 전도율을 향상시키고, 음극 전위는 전도율을 감소시킨다. 즉, 양극자극은 대뇌 피질의 흥분성을 증가시키고, 음극자극은 반대로 감소시킨다. 자극하는 전류의 극성, 자극의 지속시간, 전류의 세기 등을 통해 tDCS의 작용을 선택적으로 조절할 수 있다.
적용 방법은 양극 또는 음극을 목표가 되는 두피의 지점에 목표 전극의 참조가 되는 전극을 반대측 이마 또는 턱에 부착하여 1-2mA의 전류를 흘려보내서 신경원의 흥분성을 변화시킨다. 일반적으로 음극자극을 하였을 때, 해당 부위의 신경원 또는 신경망을 과분극시켜 흥분성을 감소시키고, 양극자극을 하면 탈분극을 일으켜 흥분성을 증가시킨다. 직류 전기자극기의 자극에 의한 흥분성 변화는 약 10분에서 30분까지 연속적으로 자극하였을 때, 신경생리학적인 효과가 자극이 끝난 후로 약 90분까지 지속된다.
좀더 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌전기자극기는 하기의 특성을 나타낸다.
-1 채널, unipolar (직류), bipolar (교류) 자극
연속 모드 (최고 ±4,500uA)
펄스 모드 (펄스폭: 펄스 사이클: 300~2000ms, 펄스수:1~500)
사인 모드 (최고 3,000uA, 주파수 0~250Hz)
노이즈 모드 (최고 1,500uA, 주기: 0~1,800s)
근적외선 분광기를 이용한 혈류 변화량 모니터링 (파장 730, 850nm)
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 근적외선 분광기(Near-Infrared)를 머리에 자극하여 뇌신경의 활동성을 변화시켜 치료한다. 뇌 광자극기는 신경막의 각 세포에 영향을 주어 oxy-hemoglobin의 비중과 혈류량을 높여주고 그에 따라 해당부의 국부적인 뇌 신경원의 활동 변화를 유도한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 광자극기는 하기의 특성을 나타낸다.
자극 형태: 근적외선
모드: 연속모드, 펄스 모드(최대 3kHz)
근적외선 분광기를 이용한 혈류 변화량 모니터링 (파장 730 ~ 850nm)
본 발명의 하나의 실시예에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 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, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 여기서 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (10)
- 미리 설정된 자극 모드에 대응하여, 직류 전류를 통해 자극을 제공하는 직류 전기 자극기,
복수개의 근적외선 분광기를 구비하고, 상기 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사한 후, 조사된 상기 근적외선의 흡수량을 측정하는 광자극기, 그리고
상기 직류 전기 자극기와 상기 광 자극기의 구동을 제어하며, 제공되는 직류 전류의 자극과 상기 근적외선에 대응하는 신체 변화값을 산정하여 외부 단말에 제공하는 컨트롤러
를 포함하고,
상기 광자극기는,
상기 근적외선 분광기를 이용하여 특정 지점에 대한 뇌 신경원의 활동 변화를 유도하고 상기 활동 변화에 따른 혈류 변화량을 측정하거나, 상기 직류 전기 자극기에 의한 자극에 기초하여 혈류 변화량을 측정하며,
상기 컨트롤러는,
상기 직류 전기 자극기의 연속 자극 모드, 펄스 조절 모드, 사인 조절 모드, 노이즈 조절 모드 중에서 선택된 모드에 대응하여 주파수, 펄스 수, 펄스 폭, 주기, 전류 량, 시간 중에서 하나 이상의 값을 제어하고, 사용자의 심리 또는 요구되는 상태에 기초하여 상기 직류 전기 자극기의 전류의 극성, 자극의 지속시간, 전류의 세기를 제어하는 광자극 시스템. - 제1항에서,
상기 광 자극기는,
상기 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사하는 발광부,
상기 발광부에서 조사한 근적외선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신하는 수광부, 그리고
상기 수광부에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만드는 광량 산출부,
를 포함하는 광자극 시스템. - 제2항에서,
상기 컨트롤러는,
상기 디지털 신호의 광량 정보에 대응하여 근적외선 흡수량을 파악하는 흡수량 파악부,
상기 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량, 혈류량 변화를 포함하는 신체 변화 값을 산정하는 변화값 산정부,
외부 단말과 데이터 통신을 수행하는 통신부 그리고
근거리 통신을 통해 상기 직류 전기 자극기 또는 상기 광 자극기의 구동을 제어하는 제어부,
를 포함하는 광자극 시스템. - 삭제
- 삭제
- 직류 전기 자극기, 광 자극기 그리고 컨트롤러를 포함하는 광자극 시스템의 모니터링 방법에 있어서,
상기 컨트롤러는,
사용자에게 제공하고자 하는 자극을 선택하는 단계,
선택된 상기 자극에 대응하여 직류 전기를 통해 자극을 제공하거나 구비된 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사하도록 상기 직류 전기 자극기 또는 상기 광 자극기를 구동하는 단계,
구동되는 상기 직류 전기 자극기 또는 광 자극기를 통해 자극을 제공하는 동안 제공되는 자극에 대응하는 상기 사용자의 신체 변화값을 산정하는 단계, 그리고
산정된 상기 신체 변화값을 외부 단말로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 광자극기는,
상기 근적외선 분광기를 이용하여 특정 지점에 대한 뇌 신경원의 활동 변화를 유도하고 상기 활동 변화에 따른 혈류 변화량을 측정하거나, 상기 직류 전기 자극기에 의한 자극에 기초하여 혈류 변화량을 측정하며,
상기 자극을 선택하는 단계는,
상기 직류 전기 자극기의 연속 자극 모드, 펄스 조절 모드, 사인 조절 모드, 노이즈 조절 모드 중에서 선택된 모드에 대응하여 주파수, 펄스 수, 펄스 폭, 주기, 전류 량, 시간 중에서 하나 이상의 값을 제어하고, 사용자의 심리 또는 요구되는 상태에 기초하여 상기 직류 전기 자극기의 전류의 극성, 자극의 지속시간, 전류의 세기를 제어하는 광자극 시스템의 근적외선 모니터링 방법. - 제6항에서,
상기 광 자극기는,
상기 컨트롤러로부터 구동신호를 수신하면, 구비된 근적외선 분광기를 통해 근적외선을 조사하고, 조사된 근적외선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수집하여 디지털 신호의 광량 정보를 생성하는 광자극 시스템의 근적외선 모니터링 방법. - 제7항에서,
상기 사용자의 신체 변화값을 산정하는 단계는,
상기 디지털 신호의 광량 정보에 대응하여 근적외선 흡수량을 파악하고, 상기 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량, 혈류량 변화를 포함하는 신체 변화 값을 산정하는 광자극 시스템의 근적외선 모니터링 방법. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190077141A KR102346118B1 (ko) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190077141A KR102346118B1 (ko) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210001278A KR20210001278A (ko) | 2021-01-06 |
| KR102346118B1 true KR102346118B1 (ko) | 2022-01-03 |
Family
ID=74128287
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190077141A KR102346118B1 (ko) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 근적외선 모니터링 기능을 가진 광자극 시스템 및 그 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102346118B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101430557B1 (ko) * | 2012-10-25 | 2014-08-18 | 계명대학교 산학협력단 | 실시간 뇌 혈류 반응을 이용한 뇌 자극 시스템 |
| JP6410369B2 (ja) | 2013-06-29 | 2018-10-24 | セレヴァスト メディカル インク．Ｃｅｒｅｖａｓｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｃ． | 認知状態を修正又は誘発する経皮電気刺激装置 |
| KR101966386B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2019-04-05 | 주식회사 창 헬스케어 | 뇌 광자극기 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102032620B1 (ko) * | 2017-11-30 | 2019-10-15 | 주식회사 싸이버메딕 | 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈장치 |
| KR102032694B1 (ko) * | 2017-12-15 | 2019-10-15 | 성균관대학교산학협력단 | 다채널 경두개 직류 자극(tDCS) 장치 |
-
2019
- 2019-06-27 KR KR1020190077141A patent/KR102346118B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101430557B1 (ko) * | 2012-10-25 | 2014-08-18 | 계명대학교 산학협력단 | 실시간 뇌 혈류 반응을 이용한 뇌 자극 시스템 |
| JP6410369B2 (ja) | 2013-06-29 | 2018-10-24 | セレヴァスト メディカル インク．Ｃｅｒｅｖａｓｔ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｃ． | 認知状態を修正又は誘発する経皮電気刺激装置 |
| KR101966386B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2019-04-05 | 주식회사 창 헬스케어 | 뇌 광자극기 |
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|---|---|
| KR20210001278A (ko) | 2021-01-06 |
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