KR102358008B1

KR102358008B1 - 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR102358008B1
Application number: KR1020210081019A
Authority: KR
Inventors: 이승우
Original assignee: (주)리솔
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-02-08
Also published as: JP2023002436A

Abstract

본 발명은 본체; 복수의 전극으로 이루어져 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하도록 상기 본체에 구비되는 전극유닛; 및 상기 전극유닛이 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식으로 1mA 이하의 미세전류를 상기 사용자의 두뇌(brain)에 전달하도록 제어하는 제어유닛을 포함하고,
상기 제어유닛은, 상기 두뇌의 전체 영역 중 상기 사용자의 질환의 종류에 따라 자극해야 하는 적어도 하나의 자극영역을 결정하며, 상기 자극영역에 상기 미세전류를 집속하여 상기 질환을 치료하기 위해, 상기 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하여,
보다 정확한 영역에 적절한 강도로 집중적인 치료가 가능해지고, 이에 따라, 자극영역에 대해 보다 효용적인 치료환경의 제공이 가능해진다.

Description

선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법{ELECTRIC CURRENT STIMULATION DEVICE CAPABLE OF SELECTIVE BODY PART STIMULATION AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 사용자의 질환 종류에 따라 자극이 필요한 치료대상부위를 선정하고, 선정된 치료대상부위에 미세전류를 집속하기 위해 복수의 전극을 선택적으로 활성화하며, 활성화된 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로까지 선택적으로 판단하는 구성을 통해 보다 정확한 부위에 적절한 강도로 집중적인 치료가 가능해지고, 이에 따라, 치료대상부위에 대해 보다 효용적인 치료환경을 제공할 수 있는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

최근 현대인들은 수면장애, 치매, 우울증 등 뇌와 관련된 질환이 증가하고 있는데, 이는 약을 먹어도 병이 쉽게 낫지 않고, 효과도 제대로 인지 못한 채로 과다 섭취하고 있는 경향이 있으며, 수면제, 항우울제 등으로 인한 부작용 사례(중독, Sleep-acting, 배뇨장애 등)까지 따라오고 있다.

즉, 향후에도 수면장애, 치매, 우울증 등의 뇌 관련 질환은 더욱 증가할 것으로 예상되며, 호르몬 관련 화학적 요법과 같은 종래의 치료방법으로는 한계가 존재하여 뇌 과학 패러다임의 새로운 변화가 필요하다.

일반적으로, 우리 뇌 속의 작은 뇌세포인 미세아교세포(microglia)는 뇌에서 백혈구 역할을 수행하는 것으로, 이러한 상기 미세아교세포가 적절 수준으로 활동해야 뇌 건강이 유지될 수 있다.

반면, 미세아교세포 활동이 지나치게 증가한다 해도 우울감 증가, 기억력 감퇴, 인지기능 저하 등이 유발될 수 있고, 즉, 상기 미세아교세포를 적절 수준으로 조절하는 것이 다양한 뇌 신경계 질환을 치료하는데 중요한 키가 될 수 있다.

이러한 가운데, 호르몬 분비를 촉진 또는 억제시키는 기존의 화학적 요법과의 호환성이 높은 동시에, 미세아교세포를 보다 안전하고 효과적으로 조절할 수 있으며, 부작용이 없어 중장기적 치료가 가능한 최첨단 치료법이 요구되고 있다.

이를 위해, 미세아교세포의 활동을 적절 수준으로 조절하는 방법으로, 새로운 패러다임의 경두개자기자극법(TMS), 뉴로피드백, 감마광 점멸 요법, 개량된 뇌진탕 관리 프로토콜, 단식 모방 식이요법(FMD) 등이 제시되고 있고, 두뇌에 전기자극을 주는 치료기법을 활용한 의료기기들이 등장하고 있다.

예컨대, 정확한 부위에 전기자극을 인가하는 DBS(Deep-Brain Stimulation) 방식은 물리적으로 삽입하는 침습식 자극방법으로서, 수술이 불가피하다는 단점이 있고, 마그네틱을 이용한 TMS 방식, 초음파를 이용한 US 방식, 전극을 이용한 TDCS 방식 등의 비침습식 자극방법은 원하는 치료대상부위에만 정확한 자극을 인가하기에는 곤란하다는 문제점이 있다.

심지어, 상기 TDCS 방식을 업그레이드한 HD-TDCS 방식조차도, 원하는 치료대상부위에 따라 전극을 이동하거나 다수의 전극 중 일부를 선택하여 사용해야 한다는 한계점이 있다.

따라서, 미세전류를 이용하여 비침습식이면서도 원하는 치료대상부위에 정확하고 적절하게 전기자극을 인가할 수 있는 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 치료기법이 적용된 치료기기에 대한 니즈가 높아지는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1209102호(발명의 명칭: 전기자극 기능을 가지는 미세전류 기기)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자의 질환 종류에 따라 자극이 필요한 치료대상부위를 선정하고, 선정된 치료대상부위에 미세전류를 집속하기 위해 복수의 전극을 선택적으로 활성화하며, 활성화된 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로까지 선택적으로 판단하는 구성을 통해 보다 정확한 부위에 적절한 강도로 집중적인 치료가 가능해지고, 이에 따라, 치료대상부위에 대해 보다 효용적인 치료환경을 제공할 수 있는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단인 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기는, 본체; 복수의 전극으로 이루어져 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하도록 상기 본체에 구비되는 전극유닛; 및 상기 전극유닛이 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식으로 1mA 이하의 미세전류를 상기 사용자의 두뇌(brain)에 전달하도록 제어하는 제어유닛을 포함할 수 있고, 상기 제어유닛은, 상기 두뇌의 전체 영역 중 상기 사용자의 질환의 종류에 따라 자극해야 하는 적어도 하나의 자극영역을 결정할 수 있으며, 상기 자극영역에 상기 미세전류를 집속하여 상기 질환을 치료하기 위해, 상기 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.

또한, 상기 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하여, 상기 사용자의 뇌파(EEG, Electro Encephalo Graphy)를 측정하도록 상기 본체에 구비되는 뇌파측정유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 제어유닛은, 우선적으로 결정된 제1 자극영역에 상기 미세전류를 집속한 이후에도, 상기 뇌파측정유닛에서 측정되는 뇌파를 기반으로 사용자의 두뇌 상태를 지속적으로 모니터링하면서 상기 제1 자극영역의 변화 필요여부를 판단할 수 있고, 상기 판단결과, 기존 상기 제1 자극영역에서 새로운 제2 자극영역으로의 변화가 필요한 것으로 판단되면, 새로운 상기 제2 자극영역에 미세전류를 집속하기 위해, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.

또한, 상기 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식을 통해 수면장애, 우울증, 치매, 경도인지장애(MCI), 불안장애, 발달장애, 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 중 적어도 하나의 질환을 치료할 수 있다.

또한, 상기 전극유닛의 전극 전체는, 적어도 8개 이상이 일정간격으로 원형을 이루도록 배열될 수 있고, 상기 배열을 따르는 상기 제1 전극의 각 전극은, 상기 제어유닛의 제어에 의해 다중적으로 교차가능한 미세전류를 유도할 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은, 상기 제1 전극의 각 전극이 동시에 활성화(ON)되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 본체는, 원형 둘레를 갖는 3차원 반구의 형상으로 상기 신체 중 머리에 착용가능하게 이루어질 수 있고, 상기 전극유닛의 전극 전체는, 상기 본체의 원형 둘레를 따라 배열될 수 있다.

또한, 상기 미세전류의 파형은, DC, AC, Pulse(mono-phase, bi-phase, multi-phase), 랜덤 파형, Code화된 파형, 유무선 연결을 통해 외부기기에서 생성된 파형 중 어느 하나를 가질 수 있다.

또한, 상기 미세전류의 패턴은, DC, sine, pulse, chirp, 랜덤 패턴, 유무선 연결을 통해 외부기기에서 생성된 패턴 중 어느 하나를 가질 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은, 상기 미세전류가 정전류일 경우, 상기 자극영역 기준으로 중심을 지나면, 100%의 비중으로 계산하고, 상기 자극영역 기준으로 가장 외측을 지나면, 20%의 비중으로 계산하여, 상기 미세전류의 세기를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은, 상기 제1 전극의 각 전극 간 임피던스를 고려하여 전압세기를 조정하면서 상기 미세전류의 세기를 조절가능하게 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은, 상기 자극영역에 상기 미세전류를 집속하는 경우와, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 경우에, 각각 상이한 알림신호를 출력할 수 있고, 상기 전류자극기기는, 상기 제어유닛으로부터 출력되는 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키는 알림유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 알림유닛은, 상기 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향을 방출하면서 사용자에게 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 청각적으로 알리는 음향출력부; 및 상기 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 빛을 방출하면서 사용자에게 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 시각적으로 알리는 발광부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전극유닛 및 제어유닛을 회로적으로 절연하여 상호 전기적인 간섭을 방지하는 절연유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 절연유닛은, 전원신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 제1 절연부; 및 제어신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 제2 절연부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 절연부는, 트랜스포머(transformer) 또는 DC-DC 컨버터(converter) 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 제2 절연부는, 포토커플러(photo coupler) 또는 시그널 트랜스포머(signal transformer) 중 어느 하나일 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 방법인 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 제어방법으로서, a) 뇌파측정유닛이 임의의 뇌파를 실시간으로 측정하는 단계; b) 제어유닛이 상기 a)단계에서 측정되는 뇌파를 기반으로 두뇌의 전체 영역 중 사용자의 질환의 종류에 따라 자극해야 하는 적어도 하나의 자극영역을 결정하는 단계; c) 상기 자극영역에 미세전류를 집속하여 상기 질환을 치료하기 위해, 상기 제어유닛이 전극유닛의 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및 d) 상기 전극유닛이 상기 c)단계에서 결정된 결과에 따른 미세전류를 유도하여 상기 b)단계에서 결정된 자극영역에 집속시키면서 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식으로 상기 사용자의 두뇌(brain)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, e) 상기 d)단계에서 우선적으로 결정된 제1 자극영역에 상기 미세전류를 접속한 이후에도, 상기 제어유닛이 상기 a)단계에서 측정되는 뇌파를 기반으로 사용자의 두뇌 상태를 지속적으로 모니터링하면서 상기 제1 자극영역의 변화 필요여부를 판단하고, 상기 판단결과, 기존 상기 제1 자극영역에서 새로운 제2 자극영역으로의 변화가 필요한 것으로 판단되면, 새로운 상기 제2 자극영역에 미세전류를 집속하기 위해, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, de-1) 상기 d)단계에서 자극영역에 상기 미세전류를 집속시키는 시점과, 상기 e)단계에서 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 시점에, 상기 제어유닛이 각각 상이한 알림신호를 출력하고, 알림유닛이 상기 제어유닛으로부터 출력되는 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 사용자의 질환 종류에 따라 자극이 요구되는 적어도 하나의 자극영역을 결정하고, 자극영역에 미세전류를 집속하기 위해 전극유닛의 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극, 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하는 제어유닛의 구성을 통해 보다 정확한 영역에 적절한 강도로 집중적인 치료가 가능해지고, 이에 따라, 자극영역에 대해 보다 효용적인 치료환경의 제공이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 일정간격으로 원형 배열된 복수개의 전극으로 이루어져, 미세전류의 유도 시에, 각 전극이 복수의 쌍으로 매칭되면서 상호 다중적으로 교차가능한 미세전류의 유도 경로를 생성하는 전극유닛의 구성을 통해 미세전류에 대한 집속 포인트와 세기조절범위를 다양하게 확보할 수 있게 되고, 이에 따라, 보다 광범위한 자극영역에 대응할 수 있는 동시에, 보다 용이하게 자극강도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

게다가, 본 발명에 의하면, 머리에 착용가능하게 이루어진 본체와, 실시간으로 뇌파를 측정하는 뇌파측정유닛과, 측정되는 뇌파에 따라 전극유닛을 적응적으로 제어하는 제어유닛의 구성을 통해 인공지능방식의 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 치료기법을 유도할 수 있고, 이에 따라, 수면장애, 우울증, 치매, 경도인지장애(MCI), 발달장애, 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 중 적어도 하나의 질환에 대해 보다 효율적인 치료를 달성할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명에 의하면, 각 전기적인 구성을 회로적으로 절연하는 절연유닛을 통해 각 구성 간의 상호 전기적인 간섭을 방지할 수 있고, 이에 따라, 보다 신뢰성 있는 치료환경을 제공할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 의하면, 각각 상이한 알림신호를 출력하는 제어유닛과, 제어유닛의 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키는 알림유닛의 구성을 통해 사용자가 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 시청각적으로 용이하게 인식할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 본체 및 알림유닛을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전극유닛에서 전극의 원형 배열과 그에 따른 미세전류의 경로를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전극유닛에서 전극 간 미세전류의 파형을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전기적 연결을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전기적 연결을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법을 나타낸 흐름도.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 본체 및 알림유닛을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전극유닛에서 전극의 원형 배열과 그에 따른 미세전류의 경로를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전극유닛에서 전극 간 미세전류의 파형을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전기적 연결을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기의 전기적 연결을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기 및 이의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기(100)는 미세전류를 이용하여 사용자의 신체 적어도 일부를 치료하는 의료용 기기로서, 본체(110), 전극유닛(120), 제어유닛(130), 뇌파측정유닛(140), 알림유닛(150) 및 절연유닛(160)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 본체(110)는 본 발명의 각 구성을 전체적으로 커버하는 것으로, 바람직하게는, 원형 둘레를 갖는 3차원 반구의 형상으로 상기 신체 중 머리에 착용가능하게 이루어질 수 있다.

이러한 상기 본체(110)는 도 2를 참조하여 헤드기어의 형태가 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 해당관련분야의 당업자에 의해 다양한 형태로 제작될 수 있음은 물론, 다양한 소재가 사용될 수 있다.

상기 전극유닛(120)은 복수의 전극으로 이루어져, 상기 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하도록 상기 본체(110)에 구비되는 것으로, 상기 각 전극이 모인 집합체를 의미한다.

이러한 상기 전극유닛(120)은 전술한 본체(110)의 구성을 따라 상기 신체 중 머리에 접촉가능하게 구비되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, 상기 전극이 상기 본체(110)의 원형 둘레를 따라 적어도 3개 이상으로 일정간격을 가지며 원형 배열되도록 구성될 수 있고, 본 발명에 따른 상기 도 2에서는 본체(110)에 내설된 것으로 도시를 생략하였다.

즉, 상기 전극은 신체 중 상기 머리와 간접적으로 접촉하여 후술될 구성 간의 전기적인 결합관계에 의해 1mA 이하의 미세전류를 두뇌로 전달할 수 있도록 구성되어 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 치료기법을 유도할 수 있는 환경이 된다.

또한, 상기 전극유닛(120)은 미세전류를 유도하기 위한 전기자극을 발생시키는 자극발생부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 자극발생부는 별도의 전원공급부(미도시)로부터 전원을 공급받을 수 있고, 상기 제어유닛(130)의 제어에 따라 상기 미세전류의 유도를 위한 전기자극을 생성하여 상기 전극에 전달하도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 전기자극은 상기 제어유닛(130)의 제어에 의한 단위면적당 미세전류의 양(단위면적당 미세전류의 양(mA/Cm), 미세전류를 흘려주는 주기(usec), 미세전류 자극의 반복 주기(Hz)에 따른 미세전류 파형 중 적어도 어느 하나를 의미한다.

또한, 상기 전원공급부는 상술한 전극유닛(120)의 자극발생부에 전원을 공급하는 구성으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 효율 측면을 고려하여 상기 제어유닛(130)의 제어에 의해 온(ON)/오프(OFF) 작동하도록 구성될 수 있고, 상기 제어유닛(130)에 의해 상기 자극발생부에 전원을 선택적으로 공급하는 기능을 수행한다.

이러한 상기 전원공급부의 전원공급에 관한 기술은 통상적으로 게재된 일반적인 공지기술이므로, 본 발명의 도면에서는 도시를 생략하였으며, 본 발명의 기술적 범위 내에서 해당관련분야의 당업자에 의해 다양한 공지의 전원공급장치(모듈)가 취급될 수 있음은 물론이다.

상기 제어유닛(130)은 전원공급부의 작동을 제어하고, 상기 전극유닛(120)이 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식으로 1mA 이하의 미세전류를 상기 사용자의 두뇌에 전달하도록 제어하는 구성으로, 후술될 뇌파측정유닛(140)에서 측정되는 뇌파에 따라 상기 전극유닛(120)을 적응적으로 제어하도록 구성될 수 있다.

좀 더 구체적으로, 상기 제어유닛(130)은 본 발명에 따르면, 상기 두뇌의 전체 영역 중 상기 사용자의 질환의 종류에 따라 자극해야 하는 적어도 하나의 자극영역(A)을 결정하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어유닛(130)은 자극영역(A)에 상기 미세전류를 집속하여 상기 질환을 치료하기 위해, 상기 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 제어유닛(130)은 사용자의 두뇌 관련 질환에 각각 대응하는 자극패턴정보가 미리 설정될 수 있다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 질환은 수면장애, 우울증, 치매, 경도인지장애(MCI), 발달장애, 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

예컨대, 이러한 상기 질환은 두뇌 상에서 자극을 해야하는 부위가 각각 다르고, 그 자극의 강도 역시 달리해야 한다.

상기 자극패턴정보는 앞서 나열한 질환에 각각 대응하되, 상기 뇌파측정유닛(140)에서 측정되는 뇌파에 대비하여, 상기 전극유닛(120)에서 어떤 전극을 얼만큼의 복수로 선택(ON)하여 얼만큼의 복수의 쌍(121a-121b, 121c-121d, 121e-121f)으로 매칭(link)시켜야 하는지에 대한 정보(도 3 참조)와, 상기 매칭되는 전극(121a-121b, 121c-121d, 121e-121f) 간의 미세전류가 어떤 파형(W1 or W2)을 가져야 하는지에 대한 정보(도 4 참조)와, 상기 매칭되는 전극(121a-121b, 121c-121d, 121e-121f) 간의 미세전류에 대한 임피던스를 고려하여 얼만큼의 전압 세기로 조정해야 하는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제어유닛(130)은 미리 설정된 자극패턴정보와 상기 뇌파측정유닛(140)에서 측정되는 뇌파를 상호 매칭하여 분석하고, 상기 분석된 결과에 따라 상기 자극영역(A)과, 상기 자극영역(A)에 대한 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)에 대한 미세전류의 세기 및 경로 등을 결정하는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 제어유닛(130)에 전극유닛(120)의 제어를 위한 신호로서, 상기 뇌파측정유닛(140)의 뇌파만을 적용하고 있으나, 상기 제어유닛(130)에는 전극유닛(120)의 제어를 위한 임의의 자극요구신호가 부가적으로 수신되도록 구성할 수도 있다.

이러한 상기 자극요구신호는 사용자에게 바람직하거나, 사용자가 의도적으로 원하는 미세전류의 변화요구치에 대한 전기신호로서, 별도로 마련된 외부기기(101)의 입력수단(미도시)을 통해 사용자가 직접 수동적으로 입력하거나, 상기 사용자의 두뇌 상태를 감지할 수 있는 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 공지의 센서유닛(미도시)을 통해 자동 입력될 수 있다.

예컨대, 상기 센서유닛은 제어유닛(130)과 연동되는 음성인식 SDK가 탑재된 음성센서를 포함하여 구성할 수도 있으며, 상기와 같은 구성을 취할 경우, 상기 자극요구신호가 사용자의 음성을 통해서도 입력될 수 있게 된다.

상기 뇌파측정유닛(140)은 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하여, 상기 사용자의 뇌파(EEG, Electro Encephalo Graphy)를 측정하도록 상기 본체(110)에 구비되는 센서로서, 더 바람직하게는, 사용자의 머리에 접촉되도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 뇌파측정유닛(140)은 다양한 공지의 뇌파센서가 적용될 수 있고, 이는 별도의 뇌파감지용 전극(미도시)을 통해서도 구현 가능함은 물론이며, 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

결과적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 상기 제어유닛(130)은 뇌파측정유닛(140)에서 측정되는 뇌파를 실시간으로 분석하여 상기 두뇌 질환의 종류에 따라 상기 자극영역(A)을 결정하고, 상기 결정된 자극영역(A)에 대응하는 상기 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 전극유닛(120)의 제1 전극(121)은 상기 제어유닛(130)의 제어에 의해 선택된 전극들(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)로서, 상기 제어유닛(130)의 제어에 따라 복수개 선택되어 활성화(ON 동작)되면서 미세전류를 유도할 수 있고, 더 구체적으로는, 서로 다른 전극끼리 복수의 쌍(121a-121b, 121c-121d, 121e-121f)으로 교차가능하게 매칭되면서 상기 자극영역(A)을 향해 집속되는 미세전류를 유도할 수 있다.

이러한 상기 전극유닛(120)의 전극 전체는, 더 바람직하게는, 8개로 이루어져, 도 3에 도시된 바와 같이, 다양한 경로(R)를 갖는 미세전류를 유도할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 보다 다양한 미세전류의 유도 경로를 확보할 수 있도록 적어도 8개 이상의 전극으로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제어유닛(130)은 본 발명에 따르면, 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 동시에 활성화(ON)되도록 제어하는 것이 바람직하고, 이에 따라, 상기 자극영역(A)에 대한 미세전류의 집속이 동시에 이루어질 수 있다.

이때, 상기 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)에서 유도되는 미세전류의 파형은 Pulse(mono-phase, bi-phase, multi-phase)인 것이 바람직하나, DC, AC, 랜덤 파형, Code화된 파형, 유무선 연결을 통해 외부기기(101)에서 생성된 파형 중 어느 하나일 수도 있고, 이에 한정되지는 않는다.

동시에, 상기 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)에서 유도되는 미세전류의 패턴은 DC, sine, pulse, chirp 등의 정규패턴인 것이 바람직하나, 랜덤 패턴이 될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고, 유무선 연결을 통해 외부기기(101)에서 생성된 패턴이 될 수 도 있다.

예컨대, 도 4를 참조하여, 상기 제어유닛(130)은 본 발명에 따르면, 상기 매칭될 전극(121a, 121b) 간의 미세전류가 정전류일 경우, 상기 자극영역(A, 도 3)을 기준으로 중심을 지나는 제1 파형(W1)이면, 100%의 비중으로 계산하여, 상기 미세전류의 세기를 결정하는 것이 바람직하다.

반면, 상기 매칭될 전극(121a, 121b) 간의 미세전류가 정전류일 경우, 상기 자극영역(A, 도 3)을 기준으로 가장 외측을 지나는 제2 파형(W2)이면, 20%의 비중으로 계산하여, 상기 미세전류의 세기를 결정할 수 있고, 나아가, 상기 제1,2 파형(W1,W2) 사이에 위치해 있는 파형(부호 미표시)이면, 그 사이값의 비중으로 계산하여, 상기 미세전류의 세기를 결정할 수 있다.

이러한 상기 미세전류의 세기는 상기 제어유닛(130)이 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f) 간 임피던스를 고려하여 전압 세기를 조정하면서 조절가능하게 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않고, 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자에 의해 다양하게 변경 설계될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제어유닛(130)은 상술한 자극영역(A) 중 우선적으로 결정된 제1 자극영역(부호 미표시)에 상기 미세전류를 집속한 이후에도, 상기 뇌파측정유닛(140)에서 측정되는 뇌파를 기반으로 사용자의 두뇌 상태를 지속적으로 모니터링하면서 상기 제1 자극영역의 변화 필요여부를 판단한다.

또한, 상기 제어유닛(130)은 상기 판단결과, 기존 상기 제1 자극영역에서 상기 자극영역(A) 중 새로운 제2 자극영역(부호 미표시)으로의 변화가 필요한 것으로 판단되면, 새로운 상기 제2 자극영역에 미세전류를 집속하기 위해, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하도록 구성되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 제어유닛(130)은 자극영역(A)에 상기 미세전류를 집속하는 경우와, 상기 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 경우에, 각각 상이한 알림신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 자극영역(A)에 상기 미세전류를 집속하는 전자의 경우에는, 상기 전류자극기기(100)를 통한 치료진행중임을 의미할 수 있고, 반면, 상기 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 후자의 경우에는, 상기 사용자의 뇌파변화가 있음을 의미할 수 있다.

이와 관련하여, 상기 알림유닛(150)은 제어유닛(130)으로부터 출력되는 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키도록 구성될 수 있다.

이러한 상기 알림유닛(150)은 본 발명에 따른 상기 전류자극기기(100)를 통한 치료진행중 여부와, 자신의 뇌파변화 여부(두뇌 상태)를 사용자가 스스로 인식할 수 있도록 하는 기능을 수행하며, 음향출력부(151) 및 발광부(152)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 음향출력부(151)는 상술한 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향을 방출하면서 사용자에게 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 청각적으로 알리는 기능을 수행한다.

이러한 상기 음향출력부(151)는 소리의 세기, 높낮이, 음색 등의 음향패턴정보를 상기 각각의 알림신호별로 상이하게 설정하여 구현될 수 있으며, 이는 다양한 공지의 스피커 모듈이 적용될 수 있다.

상기 발광부(152)는 상술한 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 빛을 방출하면서 사용자에게 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 시각적으로 알리는 기능을 수행한다.

이러한 상기 발광부(152)는 색상, 점멸 등의 조명패턴정보를 상기 각각의 알림신호별로 상이하게 설정하여 구현될 수 있으며, LED가 적용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 통상지식을 가진 해당관련분야의 당업자에 의해 다양한 공지의 조명모듈이 적용될 수 있다.

더불어, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 알림유닛(150)은 상기 여부를 시각적으로 알리는 구성으로 상기 발광부(152)를 적용하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 동일한 기술적 스펙으로 구성되어 상술한 알림신호에 따라 미리 설정된 텍스트와 이미지를 임의의 화면 상에 시각적으로 디스플레이하는 디스플레이부(미도시)를 더 포함하여 구성하거나, 대체 구성할 수도 있다.

이러한 상기 디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 절연유닛(160)은 상술한 전극유닛(120), 전원공급부 및 상기 제어유닛(130)을 회로적으로 절연하여 상호 전기적인 간섭을 방지하는 구성으로, 더 구체적으로는, 제1 절연부(161) 및 제2 절연부(162)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1 절연부(161)는 전원공급부를 회로적으로 절연하여 전원신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 기능을 수행한다.

이러한 상기 제1 절연부(161)는 트랜스포머(transformer)인 것이 바람직하나, DC-DC 컨버터(converter)가 적용될 수도 있고, 이에 한정되지는 않는다.

상기 제2 절연부(162)는 전극유닛(120)의 전극 간 및 자극발생부, 상기 제어유닛(130)을 회로적으로 절연하여 제어신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 제2 절연부(162)는 포토커플러(photo coupler)인 것이 바람직하나, 시그널 트랜스포머(signal transformer)가 적용될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위내에서 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자에 의해 다양하게 변경 설계될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로, 상기 전극유닛(120) 및 제어유닛(130)은 개별적인 통상의 전기자극기기(상기 외부기기, 101)에 각각 구성될 수 있는데, 이때에는 도 6을 참조하여, 상기 전극유닛(120) 및 제어유닛(130)이 모듈화되어 복수의 전극부(120a), 복수의 제어부(130a)로 나뉘어 구성될 수 있다.

여기서, 상기 절연유닛(160) 또한, 각각의 절연 수행을 위해 모듈화되어, 복수의 절연부(160a)가 각각의 구성에 매칭되도록 구성되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어유닛(130, 도 6)은 상기 각각의 제어부(130a)와 연동하면서 상기 제어부(130a)를 통합적으로 제어하는 기능이 포함되도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 복수의 전극부(120a)는 모듈화된 전기자극기기(101a)에 의해 각각 구분되어 구성된 것일뿐, 본 발명에 따른 상기 전극유닛(120)과 동일한 스펙의 기능을 수행할 수 있고, 상기 제어부(130a)는 본 발명의 제어유닛(130)에 포함된 기능인 상기 전극부(120a)의 제1 전극(121)을 선택적으로 활성화(ON)할 수 있는 제어기능을 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 전원공급부 역시, 동일한 기술적 맥락으로 구성될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 이와 같이 구성된 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기(100)를 제어하는 방법은 도 7을 참조하여, 실시간 뇌파 측정단계(S100), 자극영역 결정단계(S200), 선택조건 결정단계(S300) 및 미세전류 집속단계(S400)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 실시간 뇌파 측정단계(S100)에서는 뇌파측정유닛(140)이 사용자로부터 임의의 뇌파를 실시간으로 측정한다.

상기 자극영역 결정단계(S200)에서는 제어유닛(130)이 상기 실시간 뇌파 측정단계(S100)에서 측정되는 뇌파를 기반으로 두뇌의 전체 영역 중 사용자의 질환의 종류에 따라 자극해야 하는 적어도 하나의 자극영역(A)을 결정한다.

상기 선택조건 결정단계(S300)에서는 상기 자극영역(A)에 미세전류를 집속하여 상기 질환을 치료하기 위해, 상기 제어유닛(130)이 전극유닛(120)의 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정한다.

상기 미세전류 집속단계(S400)에서는 상기 전극유닛(120)이 상기 선택조건 결정단계(S300)에서 결정된 결과에 따른 미세전류를 유도하여 상기 자극영역 결정단계(S200)에서 결정된 자극영역(A)에 집속시키면서 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 방식으로 상기 사용자의 두뇌(brain)에 전달한다.

한편, 본 발명에 따른 상기 전류자극기기(100)의 제어방법은 선택조건 보정단계(S500)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 상기 선택조건 보정단계(S500)에서는 상기 미세전류 집속단계(S400)에서 상기 자극영역(A) 중 우선적으로 결정된 제1 자극영역에 상기 미세전류를 접속한 이후에도, 상기 제어유닛(130)이 상기 실시간 뇌파 측정단계(S100)에서 측정되는 뇌파를 기반으로 사용자의 두뇌 상태를 지속적으로 모니터링하면서 상기 제1 자극영역의 변화 필요여부를 판단한다.

또한, 상기 선택조건 보정단계(S500)에서는 상기 판단결과, 기존 상기 제1 자극영역에서 상기 자극영역(A) 중 새로운 제2 자극영역으로의 변화가 필요한 것으로 판단되면, 새로운 상기 제2 자극영역에 효용적인 미세전류를 집속하기 위해, 상기 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경한다.

나아가, 상기 전류자극기기(100)의 제어방법은 알림유닛 동작단계(S401, S501)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 알림유닛 동작단계(S401, S501)에서는 상술한 미세전류 집속단계(S400)에서 상기 자극영역(A)에 상기 미세전류를 집속시키는 시점과, 상기 선택조건 보정단계(S500) 상기 제1 전극(121), 상기 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 시점에, 상기 제어유닛(130)이 각각 상이한 알림신호를 출력한다.

또한, 상기 알림유닛 동작단계(S401, S501)에서는 알림유닛(150)이 상기 제어유닛(130)으로부터 출력되는 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기(100) 및 이의 제어방법은, 사용자의 질환 종류에 따라 자극이 요구되는 적어도 하나의 자극영역(A)을 결정하고, 자극영역(A)에 미세전류를 집속하기 위해 전극유닛(120)의 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극(121), 제1 전극(121)의 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하는 제어유닛(130)의 구성을 통해 보다 정확한 영역에 적절한 강도로 집중적인 치료가 가능해지고, 이에 따라, 자극영역(A)에 대해 보다 효용적인 치료환경의 제공이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 일정간격으로 원형 배열된 복수개의 전극으로 이루어져, 미세전류의 유도 시에, 각 전극(121a, 121b, 121c, 121d, 121e, 121f)이 복수의 쌍으로 매칭되면서 상호 다중적으로 교차가능한 미세전류의 유도 경로를 생성하는 전극유닛(120)의 구성을 통해 미세전류에 대한 집속 포인트와 세기조절범위를 다양하게 확보할 수 있게 되고, 이에 따라, 보다 광범위한 자극영역(A)에 대응할 수 있는 동시에, 보다 용이하게 자극강도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

게다가, 본 발명에 의하면, 머리에 착용가능하게 이루어진 본체(110)와, 실시간으로 뇌파를 측정하는 뇌파측정유닛(140)과, 측정되는 뇌파에 따라 전극유닛(120)을 적응적으로 제어하는 제어유닛(130)의 구성을 통해 인공지능방식의 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation) 치료기법을 유도할 수 있고, 이에 따라, 수면장애, 우울증, 치매, 경도인지장애(MCI), 발달장애, 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 중 적어도 하나의 질환에 대해 보다 효율적인 치료를 달성할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명에 의하면, 각 전기적인 구성을 회로적으로 절연하는 절연유닛(160)을 통해 각 구성 간의 상호 전기적인 간섭을 방지할 수 있고, 이에 따라, 보다 신뢰성 있는 치료환경을 제공할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 의하면, 각각 상이한 알림신호를 출력하는 제어유닛(130)과, 제어유닛(130)의 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키는 알림유닛(150)의 구성을 통해 사용자가 치료진행중 여부와 뇌파변화 여부를 시청각적으로 용이하게 인식할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

100 : 전류자극기기 101 : 외부기기
110 : 본체 120 : 전극유닛
121 : 제1 전극 130 : 제어유닛
140 : 뇌파측정유닛 150 : 알림유닛
151 : 음향출력부 152 : 발광부
160 : 절연유닛 161 : 제1 절연부
162 : 제2 절연부 A : 자극영역
R : 경로 W1 : 제1 파형
W2 : 제2 파형

Claims

본체;
복수의 전극으로 이루어져 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하도록 상기 본체에 구비되는 전극유닛;
상기 전극유닛이 CES(Cranial Electrotherapy Stimulation, 두개전기자극) 방식으로 1mA 이하의 미세전류를 상기 사용자의 두뇌(brain)에 전달하도록 제어하는 제어유닛;
상기 사용자의 신체 중 적어도 일부와 접촉하여, 상기 사용자의 뇌파(EEG, Electro Encephalo Graphy)를 측정하도록 상기 본체에 구비되는 뇌파측정유닛; 및
상기 전극유닛 및 제어유닛을 회로적으로 절연하여 상호 전기적인 간섭을 방지하는 절연유닛을 포함하되,
상기 제어유닛은,
상기 두뇌의 전체 영역 중 임의의 자극영역에 상기 미세전류를 집속하기 위해 상기 복수의 전극 중 활성화(ON)해야 하는 2개 이상의 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하고,
우선적으로 결정된 제1 자극영역에 상기 미세전류를 집속한 이후에도,
상기 뇌파측정유닛에서 측정되는 뇌파를 기반으로 사용자의 두뇌 상태를 지속적으로 모니터링하면서 상기 제1 자극영역의 변화 필요여부를 판단하고,
상기 판단결과, 기존 상기 제1 자극영역에서 새로운 제2 자극영역으로의 변화가 필요한 것으로 판단되면,
새로운 상기 제2 자극영역에 미세전류를 집속하기 위해, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 전극의 각 전극은,
상기 제어유닛의 제어에 의해 다중적으로 교차가능한 미세전류를 유도하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어유닛은,
상기 제1 전극의 각 전극이 동시에 활성화(ON)되도록 제어하는 것을 특징으로 하며,
상기 본체는,
원형 둘레를 갖는 3차원 반구의 형상으로 상기 신체 중 머리에 착용가능하게 이루어지고,
상기 전극유닛의 전극 전체는,
상기 본체의 원형 둘레를 따라 배열된 것을 특징으로 하며,
상기 제어유닛은,
상기 제1 전극의 각 전극 간 임피던스를 고려하여 전압세기를 조정하면서 상기 미세전류의 세기를 조절가능하게 구성된 것을 특징으로 하고,
상기 절연유닛은,
전원신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 제1 절연부; 및
제어신호에 대한 전기적 간섭을 방지하는 제2 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
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제 1 항에 있어서,
상기 전극유닛의 전극 전체는,
적어도 8개 이상이 일정간격으로 원형을 이루도록 배열되고,
상기 배열을 따르는 상기 제1 전극의 각 전극은,
상기 제어유닛의 제어에 의해 다중적으로 교차가능한 미세전류를 유도하는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
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제 1 항에 있어서,
상기 미세전류의 파형은,
DC, AC, Pulse, 랜덤 파형, Code화된 파형, 유무선 연결을 통해 외부기기에서 생성된 파형 중 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
제 1 항에 있어서,
상기 미세전류의 패턴은,
DC, sine, pulse, chirp, 랜덤 패턴, 유무선 연결을 통해 외부기기에서 생성된 패턴 중 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
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제 1 항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 자극영역에 상기 미세전류를 집속하는 경우와,
상기 제1 전극, 상기 제1 전극의 각 전극이 유도해야 하는 미세전류의 세기 및 경로 중 적어도 하나를 변경하는 경우에,
각각 상이한 알림신호를 출력하는 것을 특징으로 하고,
상기 전류자극기기는,
상기 제어유닛으로부터 출력되는 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향과 빛을 방출시키는 알림유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
제 11 항에 있어서,
상기 알림유닛은,
상기 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 음향을 방출하면서 사용자에게 진행중 여부와 뇌파변화 여부를 청각적으로 알리는 음향출력부; 및
상기 알림신호에 따라 미리 설정된 패턴으로 빛을 방출하면서 사용자에게 진행중 여부와 뇌파변화 여부를 시각적으로 알리는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
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제 1 항에 있어서,
상기 제1 절연부는,
트랜스포머(transformer) 또는 DC-DC 컨버터(converter) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 절연부는,
포토커플러(photo coupler) 또는 시그널 트랜스포머(signal transformer) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선택적 부위 자극이 가능한 전류자극기기.
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