KR102510152B1 - Biological signal measuring device based on electric stimulation for each part - Google Patents
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Abstract
본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치는, 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하는 복수의 생체신호 측정센서; 상기 사용자의 신체 일부에 복수의 전기자극 신호를 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달하는 복수의 전기자극 센서; 상기 복수의 생체신호 측정센서로부터 측정되는 복수의 생체신호를 모니터링하기 위한 모니터링부; 상기 모니터링부에서 모니터링된 상기 복수의 생체신호에 대한 정보가 저장되는 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장되는 상기 생체신호에 대한 정보를 분석하여 상기 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하기 위한 최적의 생체신호 측정센서를 판단하는 제1 분석 알고리즘과, 상기 최적의 생체신호에 따라 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 달라지는 전기자극 신호를 연산하는 제2 분석 알고리즘이 기저장되는 분석부; 및 상기 생체신호 측정센서로부터 상기 최적의 생체신호가 측정되도록 제어하며, 상기 전기자극 센서로부터 상기 전기자극 신호가 생성되도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.An apparatus for measuring bio-signals based on electrical stimulation for each part of the present invention includes: a plurality of bio-signal measuring sensors for measuring bio-signals of parts of a user's body; a plurality of electrical stimulation sensors that transmit a plurality of electrical stimulation signals simultaneously or sequentially with a time difference to the user's body part; a monitoring unit for monitoring a plurality of bio-signals measured by the plurality of bio-signal measuring sensors; a database storing information on the plurality of bio-signals monitored by the monitoring unit; A first step for determining an optimal bio-signal measurement sensor for measuring an optimal bio-signal having the least or no unmeasured value or missing value among the plurality of bio-signals by analyzing information on the bio-signal stored in the database. An analysis unit pre-stored with an analysis algorithm and a second analysis algorithm that calculates an electrical stimulation signal whose waveform varies according to the amount and period of the microcurrent and the repetition period of the electrical stimulation by the microcurrent according to the optimal biosignal; and a control unit for controlling the measurement of the optimal bio-signal from the bio-signal measurement sensor and the generation of the electrical stimulation signal from the electrical stimulation sensor.
Description
본 발명은 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호 변화를 측정하여 최적의 전기자극 신호를 생성한 후, 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있는 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical stimulation-based bio-signal measuring device for each part, and more particularly, after generating an optimal electrical stimulation signal by measuring changes in a bio-signal for a part of a user's body, and then converting the electrical stimulation signal to the user's body It relates to a bio-signal measuring device based on electrical stimulation for each part that can be delivered to a part.
일반적으로 미세전류는 1000 ㎂ 미만의 전류를 의미하고, 인체 내에 40~60 ㎂에 해당하는 생체 전류가 인체 내부의 각 기관 사이의 신호 전달을 위해 흐르고 있다. 일반적으로 신체의 상태가 불안정해지면 인체 내에 흐르는 생체 전류가 약해진다. 약해진 생체 전류의 보완을 위해 외부에서 인체 내에 강제적으로 전류가 흐르도록 하여 신체 능력의 회복을 돕는 다양한 치료 방법이 개발되어 왔다. 예를 들면, 미세전류는 아데노신3인산 생성 증가, 골절치유 촉진, 혈액순환 개선, 통증완화, 당뇨치료, 골다공증 치료, 관절염 치료에 효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다.In general, microcurrent means a current of less than 1000 ㎂, and a biocurrent corresponding to 40 to 60 ㎂ in the human body flows for signal transmission between organs in the human body. In general, when the state of the body is unstable, the biocurrent flowing in the human body is weakened. In order to compensate for the weakened biocurrent, various treatment methods have been developed to help restore the body's ability by forcibly allowing current to flow from the outside into the human body. For example, microcurrent has been reported to be effective in increasing adenosine triphosphate production, promoting fracture healing, improving blood circulation, relieving pain, treating diabetes, osteoporosis, and arthritis.
인체 내부에 강제적으로 미세전류를 흐르도록 함으로써 얻어지는 효과로는, 모세혈관 혈류량 증가와 인체 내 미세순환 증가로 나눌 수 있다. 모세 혈관의 혈류량 증가로 인한 효과로 혈액순환 개선, 근육 피로 회복, 통증완화, 말초신경개선, 상처 치유 촉진, 발육 촉진, 세포 활성 촉진 및 뼈 형성 촉진과 같은 것이 있다. 그리고 미세혈관 증가에 따른 효과로 지방세포 분해, 콜라겐 합성 증가, 대사 증진, 내분비 호르몬 활성화 및 부종감소와 같은 것이 있다. 또한 인체 내 강제적인 미세전류에 의한 자극으로 인한 임상 사례로 통증, 염증 및 부종을 조절하도록 하는 미세전류 치료와 비만 부위의 경혈에 미세전류가 흐르도록 하여 지방세포를 분해하는 것이 보고되었다. 구체적으로 섬유 모세포에서 전기 자극으로 인하여 콜라겐 합성이 증가하고 섬유 모세포가 증식되는 것이 보고되었다.Effects obtained by forcibly allowing microcurrent to flow inside the human body can be divided into an increase in capillary blood flow and an increase in microcirculation in the human body. Effects due to the increase in capillary blood flow include improving blood circulation, relieving muscle fatigue, relieving pain, improving peripheral nerves, promoting wound healing, promoting growth, promoting cell activity, and promoting bone formation. In addition, there are effects such as fat cell decomposition, collagen synthesis increase, metabolism enhancement, endocrine hormone activation, and edema reduction as effects according to the increase in microvessels. In addition, microcurrent treatment to control pain, inflammation, and swelling as a clinical case due to stimulation by forced microcurrent in the human body and microcurrent to flow to the acupuncture point in the obese area to decompose fat cells have been reported. Specifically, it has been reported that collagen synthesis increases and fibroblasts proliferate due to electrical stimulation in fibroblasts.
미세전류를 인체에 강제적으로 흐르도록 하는 것에 의하여 발생되는 알려진 다른 효과로 탈모 예방이 있다. 두피에 미세전류가 흐르게 되고 이로 인하여 두피세포가 자극이 되면 모낭 세포를 자극하여 두피의 혈액 순환이 개선될 수 있다. 이로 인하여 두피에 영양 공급이 이루어지게 되어 탈모가 예방될 수 있는 것으로 보고되고 있다.Another known effect caused by forcibly flowing microcurrent through the human body is preventing hair loss. Microcurrent flows through the scalp, and when the scalp cells are stimulated, the hair follicle cells are stimulated and the blood circulation of the scalp can be improved. As a result, it is reported that nutrition is supplied to the scalp and thus hair loss can be prevented.
인체 내 미세전류의 흐름을 유도하기 위한 선행기술로 특허공개번호 제2005-0030450호‘미세전류에 의한 건강증진 기능이 부여된 장신구’가 있다. 상기 선행기술은 200~300 ㎂의 미세 전류가 인체에 착용하거나 인체에 접촉하는 목걸이, 반지 또는 손목시계와 같은 각종 장신구를 통하여 흐르도록 하는 장치에 대하여 개시한다. 상기 발명에 따르면, 목걸이의 장식부에 태양전지를 설치하여 미세전류를 얻도록 구성하여 태양전지의 출력은 태양광도가 가장 높은 시간대를 기준으로 500~800 ㎂로 충전부에 충전 및 방전이 되게 구성하고, 상기 충전부에 연결되며 충전부의 전류를 생체 전류에 준하는 200~300 ㎂로 정전류화하는 칩화된 정전류회로를 접속하고, 200~300 ㎂로 정전류화된 미세전류의 한 극은 인체와 접하는 접촉단자를 통하여 인체의 가슴 주변으로 흐를 수 있도록하고, 미세전류의 다른 한 극은 목걸이 장식부와 목걸이 줄을 통하여 인체의 목 부분으로 흐를 수 있도록 하고, 접촉단자와 장식부 사이에는 절연재를 충전하여 형성된 건강증진 기능이 부여된 장신구에 대하여 개시하고 있다.Patent Publication No. 2005-0030450 'Accessories endowed with a health promotion function by microcurrent' is a prior art for inducing the flow of microcurrent in the human body. The prior art discloses a device that allows a microcurrent of 200 to 300 ㎂ to flow through various accessories such as necklaces, rings, or wristwatches that are worn on or in contact with the human body. According to the above invention, a solar cell is installed on the decorative part of the necklace to obtain a microcurrent, so that the output of the solar cell is charged and discharged to the charging part at 500 to 800 ㎂ based on the time zone with the highest sunlight intensity, , Connected to the charging unit and connecting a chipped constant current circuit that constant current of the charging unit to 200 ~ 300 ㎂, which is equivalent to the living body current, and one pole of the microcurrent constant current to 200 ~ 300 ㎂ is a contact terminal in contact with the human body. Health promotion formed by allowing the microcurrent to flow around the chest of the human body through and allowing the other pole of the microcurrent to flow to the neck of the human body through the necklace decoration part and the necklace string, and filling the insulating material between the contact terminal and the decoration part It discloses the ornaments to which functions are given.
인체 내 미세전류의 흐름을 유도하기 위한 다른 선행기술로 특허등록번호 제0795830호‘기능성 신발’이 있다. 상기 선행기술은 하나 이상의 관통 형성된 요삽홈이 구비된 인솔과, 요삽홈의 내부에 삽입되어 발바닥에 자극을 가하는 지압 부재와, 지압 부재의 하방에 위치되어 지압 부재를 탄성 지지하도록 구비된 스프링과, 스프링의 하방에 위치되어 인솔의 저면에 부착되며, 스프링과 전기적으로 연결되는 배선 회로가 인쇄된 인쇄회로필름과, 인쇄회로필름을 수납하여 보호하며, 인솔과 부착되어 발바닥의 모양을 잡아주는 하드케이스 및 신발의 아웃솔에 위치되어 발바닥에 전기적 자극을 제공하도록 상기 인쇄회로필름에 접점되는 하나 이상의 전극을 포함하는 전기 발생기로 이루어진 기능성 신발에 대하여 개시하고 있다.Another prior art for inducing the flow of microcurrent in the human body is Patent Registration No. 0795830 'Functional Shoes'. The prior art includes an insole having at least one urinary shovel groove formed therethrough, an acupressure member inserted into the yoso shovel groove and applying a stimulus to the sole of the foot, a spring positioned below the acupressure member and provided to elastically support the acupressure member, Located below the spring and attached to the bottom of the insole, a printed circuit film printed with a wiring circuit that is electrically connected to the spring, and a hard case that stores and protects the printed circuit film and is attached to the insole to hold the shape of the sole. and an electric generator including one or more electrodes located on the outsole of the shoe and contacting the printed circuit film to provide electrical stimulation to the sole of the foot.
인체 내 미세전류의 흐름을 유도하기 위한 다른 선행기술로 특허등록번호 제0938605호‘미세전류 자극장치가 내장된 의류’가 있다. 상기 선행기술은 내부에 공간부가 형성된 직사각형상의 몸체와, 공간부 내부에 유입되는 원판형상의 유동자석과, 몸체 외측면에 설치되어 유동자석과 상호작용에 의해 미세전류와 자기장을 발생시키는 코일과, 몸체의 양측 끝단부에 설치되어 유동자석의 유출을 방지하는 커버와, 코일의 양측 끝단부에 설치되어 인체에 미세전류 자극을 가하는 자극 부재로 이루어지는 미세전류 자극장치가 구비되고 미세전류 자극장치의 몸체는 의류의 소매 내부 일측에 설치되고 자극부재는 인체 팔목의 경혈과 피부에 접촉되도록 표면에 노출되어 설치된 것을 특징으로 하는 미세전류 자극장치가 내장된 의류에 대하여 개시하고 있다.Another prior art for inducing the flow of microcurrent in the human body is Patent Registration No. 0938605, ‘Clothing with a built-in microcurrent stimulator’. The prior art includes a rectangular body with a space formed therein, a disc-shaped floating magnet introduced into the space, a coil installed on the outer surface of the body and interacting with the floating magnet to generate a microcurrent and a magnetic field, A microcurrent stimulator comprising a cover installed at both ends of the body to prevent the outflow of the floating magnet and a magnetic pole member installed at both ends of the coil to apply microcurrent stimulation to the human body is provided, and the body of the microcurrent stimulator is installed on one side of the inner sleeve of the clothing, and the stimulation member is exposed to the surface so as to come into contact with the skin and the meridians of the human wrist.
그러나 상기 선행기술들은 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호 변화를 복수의 생체신호 측정방식 중 최적의 생체신호 측정방식으로 측정하지 않아 사용자의 생체신호 변화를 정확히 반영하지 못하며, 이에 따라 최적의 생체신호를 기준으로 사용자의 신체 일부가 최대로 치료되도록 하기 위한 최적의 전기신호를 생성하지 못하여 사용자의 신체 일부를 최대로 치료하지 못한다는 문제점이 있었다.However, the prior art does not accurately reflect the user's bio-signal change because it does not measure the bio-signal change of the user's body part with the optimal bio-signal measurement method among a plurality of bio-signal measurement methods. As a standard, there was a problem that the user's body part could not be maximally treated because the optimal electrical signal for maximally treating the user's body part could not be generated.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호 변화를 복수의 생체신호 측정방식 중 최적의 생체신호 측정방식으로 측정하여 사용자의 생체신호 변화를 정확히 반영하며, 최적의 생체신호를 기준으로 생성되는 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있는 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and measures the bio-signal change of a part of the user's body with an optimal bio-signal measurement method among a plurality of bio-signal measurement methods to accurately measure the user's bio-signal change. It is an object of the present invention to provide a bio-signal measuring device based on electrical stimulation for each part that can transmit an electrical stimulation signal generated based on an optimal bio-signal to a part of the user's body.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved in the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those skilled in the art from the description below. It could be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치는, 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하는 복수의 생체신호 측정센서; 상기 사용자의 신체 일부에 복수의 전기자극 신호를 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달하는 복수의 전기자극 센서; 상기 복수의 생체신호 측정센서로부터 측정되는 복수의 생체신호를 모니터링하기 위한 모니터링부; 상기 모니터링부에서 모니터링된 상기 복수의 생체신호에 대한 정보가 저장되는 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장되는 상기 생체신호에 대한 정보를 분석하여 상기 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하기 위한 최적의 생체신호 측정센서를 판단하는 제1 분석 알고리즘과, 상기 최적의 생체신호에 따라 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 달라지는 전기자극 신호를 연산하는 제2 분석 알고리즘이 기저장되는 분석부; 및 상기 생체신호 측정센서로부터 상기 최적의 생체신호가 측정되도록 제어하며, 상기 전기자극 센서로부터 상기 전기자극 신호가 생성되도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above object, an apparatus for measuring biosignals based on electrical stimulation for each part of the present invention includes a plurality of biosignal measuring sensors for measuring biosignals of parts of a user's body; a plurality of electrical stimulation sensors that transmit a plurality of electrical stimulation signals simultaneously or sequentially with a time difference to the user's body part; a monitoring unit for monitoring a plurality of bio-signals measured by the plurality of bio-signal measuring sensors; a database storing information on the plurality of bio-signals monitored by the monitoring unit; A first step for determining an optimal bio-signal measurement sensor for measuring an optimal bio-signal having the least or no unmeasured value or missing value among the plurality of bio-signals by analyzing information on the bio-signal stored in the database. An analysis unit pre-stored with an analysis algorithm and a second analysis algorithm that calculates an electrical stimulation signal whose waveform varies according to the amount and period of the microcurrent and the repetition period of the electrical stimulation by the microcurrent according to the optimal biosignal; and a control unit for controlling the measurement of the optimal bio-signal from the bio-signal measurement sensor and the generation of the electrical stimulation signal from the electrical stimulation sensor.
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본 발명에 따르면, 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하고, 상기 최적의 생체신호에 따라 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 달라지는 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있다.According to the present invention, an optimal bio-signal having the least or no unmeasured value or missing value among a plurality of bio-signals is measured, and the amount and period of the microcurrent and electrical stimulation by the microcurrent are measured according to the optimal bio-signal. An electrical stimulation signal having a different waveform depending on the repetition period may be transmitted to a part of the user's body.
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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.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 측정센서 및 전기자극 센서의 구성방식을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 알고리즘 및 전기자극 알고리즘에 기저장되는 정보를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분석부가 최적의 생체신호 측정센서를 판단 및 최적의 전기자극 신호를 연산하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료센서의 구성방식을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체신호 알고리즘 및 전기자극 알고리즘에 기저장되는 정보를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분석부가 최적의 생체신호 측정방식을 판단, 최적의 전기자극 신호를 연산 및 최적의 치료모드를 판단하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a bio-signal measuring device based on electrical stimulation for each part according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration method of a biological signal measurement sensor and an electrical stimulation sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing information previously stored in a biosignal algorithm and an electrical stimulation algorithm according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a process of determining an optimal bio-signal measuring sensor and calculating an optimal electrical stimulation signal by an analyzer according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a bio-signal measuring device based on electric stimulation for each part according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a configuration method of a therapeutic sensor according to another embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing information pre-stored in a bio-signal algorithm and an electrical stimulation algorithm according to another embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating a process of determining an optimal bio-signal measurement method, calculating an optimal electrical stimulation signal, and determining an optimal treatment mode by an analyzer according to another embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"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.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
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.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
일 실시예one embodiment
이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4 , the
부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)는 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호 변화에 따른 전기자극 신호를 생성한 후, 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있는 장치이다.The part-specific electrical stimulation-based bio-signal measuring
이러한 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)는 생체신호 측정센서(100), 전기자극 센서(110), 모니터링부(120), 데이터베이스(130), 분석부(140) 및 제어부(150)가 구비된다.The
생체신호 측정센서(100)는 분석부(140)로부터 최적의 생성신호 측정방식이 판단되도록 하기 위해 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정한다.The
여기서, 사용자의 신체 일부는 사용자의 신체를 이루는 두부(머리), 목, 가슴, 배, 팔, 다리, 발, 어깨, 허리, 골반, 둔부 등 중 적어도 하나의 부위를 의미하는 것이며, 하나의 신체 부위 뿐만 아니라 둘 이상의 신체 부위를 의미할 수도 있다.Here, the user's body part means at least one part of the head (head), neck, chest, stomach, arms, legs, feet, shoulders, waist, pelvis, buttocks, etc. that make up the user's body. It can mean not only a part but also two or more body parts.
이러한 생체신호 측정센서(100)는 둘 이상의 신체 부위에 대한 생체신호를 측정하거나 사용자 신체 부위의 둘레, 길이, 부피, 면적 등에 따라 달라지는 생체신호 측정영역으로부터 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 최대한 정확히 측정하기 위해 복수의 생체신호 측정센서(100-1, 100-2, 100-3, 100-4... 100-n)로 구성될 수 있다.The
여기서, 복수의 생체신호 측정센서(100-1, 100-2, 100-3, 100-4.. 100-n)를 구성하는 각 생체신호 측정센서(100)는 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정할 수 있다.Here, each
생체신호 측정센서(100)는 분석부(140)로부터 판단되는 최적의 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 최적의 생체신호를 측정할 수 있다.The
여기서, 최적의 생체신호는 각 생체신호 측정센서(100)가 측정한 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 생체신호를 의미한다.Here, the optimal bio-signal means a bio-signal with the smallest or no unmeasured value or missing value among the bio-signals measured by each
또한, 생체신호 측정센서(100)는 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하기 위해 생체신호 처리방법 등의 변수가 서로 다른 복수의 생체신호 측정방식(1050)에 대한 정보를 저장하는 생체신호 알고리즘(105)이 기저장된다.In addition, the
구체적인 일례로, 생체신호 알고리즘(105)에는 생체 전기신호 측정방식(1050a), 생체 임피던스 측정방식(1050b), 생체 자기신호 측정방식(1050c), 생체 역학신호 측정방식(1050d) 및 생체 음향신호 측정방식(1050e)에 대한 정보가 기저장될 수 있다.As a specific example, the
여기서, 생체 전기신호 측정방식(1050a)은 심전도, 뇌전도, 안구전도, 근전도 등의 사용자의 신체 일부로부터 발생되는 전기신호를 측정하는 방식일 수 있으며, 생체 임피던스 측정방식(1050b)은 사용자의 신체 일부에 미세전류를 통과시켜 임피던스를 측정하는 방식일 수 있고, 생체 자기신호 측정방식(1050c)은 사용자의 신체 일부에서 발생되는 자기신호(활동전류)의 미세한 변화를 측정하는 방식일 수 있으며, 생체 역학신호 측정방식(1050d)은 트랜스듀서 등의 측정수단을 이용하여 사용자의 신체 일부에 대한 역학신호를 측정하는 방식일 수 있고, 생체 음향신호 측정방식(1050e)은 청전기, 심음계 등의 측정수단을 이용하여 사용자의 신체 일부에 대한 음향신호를 측정하는 방식일 수 있다.Here, the bioelectrical
생체신호 알고리즘(105)은 상기 생체신호 측정방식(1050a, 1050b, 1050c, 1050d, 1050e) 뿐만 아니라, 추가적으로 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하는 다른 생체신호 측정방식(예: 심탄도(GCG), 광용적맥파(Photoplethysmogram, PPG) 등)에 대한 정보가 기저장될 수 있다.The
이에 따라, 생체신호 측정센서(100)는 심탄도 및 광용적맥파 등의 생체신호 측정방식으로도 사용자의 신체 일부에 대한 최적의 생체신호를 측정할 수 있다.Accordingly, the
전기자극 센서(110)는 전기자극 알고리즘(115)에 저장되는 전기자극 방식을 통해 동일한 전기자극 방식 또는 서로 다른 전기자극 방식으로 사용자의 신체 일부에 전기자극 신호를 전달한다.The
여기서, 전기자극 신호는 사용자의 신체 일부에 전달될 미세전류이며, 미세전류의 양(mA/Cm2), 미세전류의 주기(usec) 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기(Hz)에 따른 파형을 포함하는 신호(에너지)일 수 있다.Here, the electrical stimulation signal is a microcurrent to be transmitted to a part of the user's body, and according to the amount of microcurrent (mA/Cm 2 ), the cycle (usec) of the microcurrent, and the repetition period (Hz) of the electrical stimulation by the microcurrent It may be a signal (energy) including a waveform.
이러한 전기자극 센서(110)는 생체신호 측정센서(100)가 최적의 생체신호를 측정한 후에 분석부(140)로부터 상기 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호가 연산되면, 사용자의 신체 일부에 전기자극 신호를 전달할 수 있다.When the electrical stimulation signal according to the optimal bio-signal is calculated from the
여기서, 전기자극 신호는 생체신호 측정센서(100)로부터 측정되는 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 생체신호인 최적의 생체신호에 따라 미세전류의 양, 미세전류의 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 달라지는 것이 바람직하다.Here, the electric stimulation signal is a biosignal having the least or no unmeasured value or missing value among a plurality of biosignals measured by the
그리고 전기자극 센서(110)는 둘 이상의 신체 부위에 전기자극 신호를 전달하거나 사용자의 신체 부위의 둘레, 길이, 부피, 면적 등에 따라 달라지는 전기자극 영역에 최적의 전기자극 신호를 전달하기 위해 복수의 전기자극 센서(110-1, 110-2, 110-3, 110-4... 110-n)로 구성될 수 있다.In addition, the
여기서, 복수의 전기자극 센서(110-1, 110-2, 110-3, 110-4... 110-n)를 구성하는 각 전기자극 센서(110)는 사용자의 신체 일부에 전기자극 신호를 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달할 수 있다.Here, each
또한, 전기자극 센서(110)는 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호를 생성하기 위해 전기자극 방법, 전류의 종류, 파형, 맥동빈도, 위상기간, 맥동기간, 맥동간 간격 등의 변수가 서로 다른 복수의 전기자극 방식(1150)에 대한 정보를 저장하는 전기자극 알고리즘(115)이 기저장된다.In addition, the
구체적인 일례로, 전기자극 알고리즘(115)에는 단속 직류전류방식(1150a), 교류전류방식(1150b), 단상 맥동전류방식(1150c), 이상 맥동전류방식(1150d), 저주파 방식(1150e) 및 근적외선 방식(1150f)에 대한 정보가 기저장될 수 있다.As a specific example, the
전기자극 알고리즘(115)은 상기 전기자극 방식(1150a, 1150b, 1150c, 1150d, 1150e, 1150f) 뿐만 아니라, 상기 전기자극 방식(1150a, 1150b, 1150c, 1150d, 1150e, 1150f)과 파형이 다른 전기자극 방식(예: 중주파, 고주파 등)에 대한 정보가 기저장될 수 있다.The
또한, 전기자극 알고리즘(115)은 상기 전기자극 방식(1150a, 1150b, 1150c, 1150d, 1150e, 1150f) 뿐만 아니라, 상기 전기자극 방식(1150a, 1150b, 1150c, 1150d, 1150e, 1150f)과 전기자극 방법이 다른 전기자극 방식(예: TDCS, DBS, TACS, ECT, ECS, CES, NIR 등)에 대한 정보가 기저장될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 전기자극 센서(110)는 중주파, 고주파, TDCS, DBS, TACS, ECT, ECS, CES, NIR 등의 전기자극 방식으로도 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있다.Accordingly, the
모니터링부(120)는 생체신호 측정센서(100)와 연결되어 생체신호 측정센서(100)로부터 측정되는 생체신호를 모니터링한다.The
이러한 모니터링부(120)는 생체신호 측정센서(100)가 복수로 구성됨에 따라, 각 생체신호 측정센서(100)로부터 측정되는 생체신호를 구분하여 모니터링할 수 있다.Since the
또한, 모니터링부(120)는 각 생체신호 측정센서(100)가 서로 다른 복수의 생체신호 측정방식(1050)으로 생체신호를 측정하는 경우, 복수의 생체신호 측정방식(1050)에 따른 복수의 생체신호를 구분하여 모니터링할 수 있다.In addition, the
구체적인 일례로, 제1 생체신호 측정센서(100-1)가 생체 전기신호 측정방식(1050a), 제2 생체신호 측정센서(100-2)가 생체 임피던스신호 측정방식(1050b)으로 생체신호를 측정하는 경우, 모니터링부(120)는 제1 생체신호 측정센서(100-1)와 제2 생체신호 측정센서(100-2)를 구분하며, 생체 전기신호 측정방식(1050a)에 따른 생체신호와 생체 임피던스신호 측정방식(1050b)에 따른 생체신호를 구분하여 모니터링할 수 있다.As a specific example, the first bio-signal measuring sensor 100-1 measures the bio-electrical
그리고 모니터링부(120)는 생체신호 측정센서(100)가 사용자의 신체 일부로부터 최적의 생체신호를 측정하는 경우, 생체신호 측정센서(100)로부터 측정되는 상기 최적의 생체신호를 모니터링할 수 있다.Further, the
데이터베이스(130)는 모니터링부(120)에서 모니터링된 생체신호에 대한 정보가 저장된다.The
삭제delete
또한, 데이터베이스(130)는 생체신호에 대한 정보 뿐만 아니라, 제어부(150)가 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)를 제어하기 위한 프로그램이 기저장될 수 있다.In addition, the
분석부(140)는 데이터베이스(130)에 저장되는 복수의 생체신호에 대한 정보를 분석하여 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하기 위한 생체신호 측정센서를 판단하며, 사용자의 신체 일부에 전달될 전기자극 신호를 연산하기 위해 제1 분석 알고리즘(141) 및 제2 분석 알고리즘(142)이 기저장된다.The
제1 분석 알고리즘(141)은 복수의 생체신호 측정센서(100)로부터 측정되는 복수의 생체신호를 비교하여 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 상대적으로 적거나 없는 생체신호를 측정하는 생체신호 측정방식을 최적의 생체신호 측정방식으로 판단한다.The
구체적인 일례로, 제1 생체신호 측정센서(100-1)가 생체 전기신호 측정방식(1050a)으로 생체신호를 측정하며, 제2 생체신호 측정센서(100-2)가 생체 임피던스신호 측정방식(1050b)으로 생체신호를 측정하는 경우, 제1 분석 알고리즘(141)은 데이터베이스(130)에 저장되는 제1 생체신호 측정센서(100-1)의 생체신호와 제2 생체신호 측정센서(100-2)의 생체신호를 비교하여 미측정 값 또는 결측 값이 상대적으로 적거나 없는 생체신호가 제1 생체신호 측정센서(100-1)인 결과를 도출함으로써, 생체 전기신호 측정방식(1050a)이 최적의 생체신호 측정방식인 것으로 판단할 수 있다.As a specific example, the first bio-signal measuring sensor 100-1 measures the bio-signal using the bio-electrical
제2 분석 알고리즘(142)은 생체신호 측정센서(100)가 제1 분석 알고리즘(141)으로부터 판단된 최적의 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 최적의 생체신호를 측정하게 되면, 최적의 생체신호를 기준으로 복수의 전기자극 방식(1150)으로부터 생성될 복수의 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 사용자 신체 일부에 적용하는 시뮬레이션을 수행하여, 상기 복수의 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산한다.The
구체적인 일례로, 제2 분석 알고리즘(142)은 최적의 생체신호를 기준으로 단속 직류전류방식(1150a), 교류전류방식(1150b), 단상 맥동전류방식(1150c), 이상 맥동전류방식(1150d), 저주파 방식(1150e) 및 근적외선 방식(1150f)으로부터 각각 생성될 복수의 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 사용자 신체 일부에 적용하는 시뮬레이션을 수행하여, 상기 단속 직류전류방식(1150a), 교류전류방식(1150b), 단상 맥동전류방식(1150c), 이상 맥동전류방식(1150d), 저주파 방식(1150e) 및 근적외선 방식(1150f)으로부터 생성된 복수의 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산할 수 있다.As a specific example, the
여기서, 가상의 사용자 신체 일부에 대한 정보는 정보생성부(미도시)가 복수의 피측정인들의 신체 전체 부위에 대한 생체신호를 측정하여 피측정인들의 각 부위별 생체신호의 평균 값을 산출한 후, 가상의 사용자 신체를 모델링하여 가상의 사용자 신체의 각 부위별로 피측정인들의 평균 생체신호를 적용한 정보로서, 정보생성부(미도시)에 의해 데이터베이스(130)로 송신할 수 있다.Here, the information on the part of the virtual user's body is obtained by calculating the average value of the biosignal of each part of the subject by measuring the biosignal of the whole body part of the plurality of subjects by the information generator (not shown). Afterwards, the information obtained by modeling the virtual user's body and applying the average bio-signals of the subjects to each part of the virtual user's body can be transmitted to the
이에 따라, 제2 분석 알고리즘(142)은 시뮬레이션이 이루어질 때마다 데이터베이스(130)로부터 가상의 사용자 신체 일부에 대한 정보를 로딩(Loading)하는 것이 바람직하다.Accordingly, it is preferable that the
또한, 최적의 생체신호가 측정되거나 전기자극 신호가 전달될 사용자의 신체 일부는 사용자의 선택에 따라 변경될 수 있으므로, 데이터베이스(130)에는 사용자 신체의 모든 부위와 동일한 가상의 사용자 신체 정보가 기저장되는 것이 바람직하다.In addition, since the part of the user's body to which the optimal bio-signal is measured or the electrical stimulation signal is to be transmitted can be changed according to the user's selection, the
제어부(150)는 제1 분석 알고리즘(141)으로부터 최적의 생체신호 측정방식이 판단되는 경우, 생체신호 측정센서(100)가 최적의 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 최적의 생체신호를 측정하도록 생체신호 측정센서(100)를 제어한다.When the optimal bio-signal measuring method is determined from the
또한, 제어부(150)는 제2 분석 알고리즘(142)으로부터 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 연산되는 경우, 전기자극 센서(110)로부터 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형이 연산된 전기자극 신호가 생성되도록 제어하여 전기자극 센서(110)로부터 상기 전기자극 신호가 사용자의 신체 일부에 전달되도록 한다.In addition, the
그리고 제어부(150)는 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)의 전체 동작과정을 제어할 수 있다.In addition, the
구체적인 일례로, 제어부(150)는 상기 생체신호 측정센서(100)의 생체신호 측정과정, 전기자극 센서(110)의 전기자극 신호 생성 과정, 모니터링부(120)의 생체신호 모니터링과정, 데이터베이스(130)의 생체신호에 대한 정보 저장과정과 가상의 사용자 신체 일부에 대한 정보 송신과정 및 분석부(140)의 최적의 생체신호 측정방식 판단과정과 전기자극 신호 연산과정을 제어할 수 있다.As a specific example, the
한편, 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)는 도면에 미도시되었으나 생체신호 측정센서(100), 전기자극 센서(110), 모니터링부(120), 데이터베이스(130) 및 분석부(140)의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시)가 더 구비될 수 있다.On the other hand, although not shown in the figure, the
또한, 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)는 도면에 미도시되었으나 최적의 생체신호 측정 여부를 사용자에게 안내하기 위해 발광, 점멸, 발광 및 점멸 중 하나의 방식으로 제1, 2 색상의 빛을 기설정된 시간동안 발생시키는 제1 알람부(미도시)가 더 구비될 수 있다.In addition, the
구체적인 일례로, 최적의 생체신호가 측정되는 경우, 제1 알람부(미도시)는 제1 색상의 빛을 1~4초 동안 발광시키며, 이와 달리 최적의 생체신호가 측정되지 않는 경우, 제1 알람부(미도시)는 제2 색상의 빛을 5~10초 동안 점멸시킬 수 있다.As a specific example, when an optimal bio-signal is measured, a first alarm unit (not shown) emits light of a first color for 1 to 4 seconds. The alarm unit (not shown) may blink the light of the second color for 5 to 10 seconds.
이와 같이, 제1 알람부(미도시)는 최적의 생체신호 측정 여부에 따라 제1, 2 색상의 빛을 발생시키는 방식과 제1, 2 색상의 빛을 발생시키는 시간이 서로 다르도록 설정되거나 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.As such, the first alarm unit (not shown) is set so that the method of generating light of the first and second colors and the time of generating light of the first and second colors are different depending on whether or not the optimal bio-signal is measured, or the control unit (150).
그리고 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)는 도면에 미도시되었으나 전기자극 신호 생성 여부를 사용자에게 안내하기 위해 세기(또는 진폭), 높낮이(또는 진동수), 음색(또는 파동)이 서로 다른 제1, 2 사운드를 기설정된 시간동안 발생시키는 제2 알람부(미도시)가 더 구비될 수 있다.In addition, although the electrical stimulation-based bio-signal measuring
구체적인 일례로, 전기자극 신호가 생성되는 경우, 제2 알람부(미도시)는 제1 사운드를 1~2초 동안 발생시키며, 이와 달리 전기자극 신호가 생성되지 않는 경우, 제2 알람부(미도시)는 제2 사운드를 3~5초 동안 발생시킬 수 있다.As a specific example, when the electrical stimulation signal is generated, the second alarm unit (not shown) generates the first sound for 1 to 2 seconds, and when the electrical stimulation signal is not generated, the second alarm unit (not shown) o) may generate the second sound for 3 to 5 seconds.
이와 같이, 제2 알람부(미도시)는 전기자극 신호 생성 여부에 따라 제1, 2 사운드를 발생시키는 방식과 제1, 2 사운드를 발생시키는 시간이 서로 다르도록 설정되거나 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.In this way, the second alarm unit (not shown) is set to have a different method for generating the first and second sounds and a time for generating the first and second sounds depending on whether the electrical stimulation signal is generated, or by the
다른 실시예another embodiment
이하에서는, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(20)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the bio-signal measuring device 20 based on electric stimulation for each part according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 .
다른 실시예의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(20)는 상기 일 실시예의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(10)의 변형예이므로, 상기 일 실시예와 부호만 다를 뿐 동일한 구성요소에 대해서는 편의상 자세한 설명을 생략하도록 하겠다.Since the bio-signal measuring device 20 based on electrical stimulation for each part of another embodiment is a modified example of the
부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(20)는 치료센서(200), 모니터링부(210), 데이터베이스(220), 분석부(230), 제어부(240) 및 디스플레이(250)가 구비된다.The bio-signal measuring device 20 based on electrical stimulation for each part includes a
치료센서(200)는 상기 생체신호 측정센서(100)와 상기 전기자극 센서(110)가 구비되는 하이브리드 방식의 센서이며, 상기 생체신호 측정센서(100)와 상기 전기자극 센서(110)가 구비됨에 따라, 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하면서 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부에 전달할 수 있다.The
이러한 치료센서(200)는 둘 이상의 신체 부위에 대한 생체신호를 측정하거나 사용자 신체 부위의 둘레, 길이, 부피, 면적 등에 따라 달라지는 생체신호 측정영역으로부터 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 최대한 정확히 측정 또는 둘 이상의 신체 부위에 전기자극 신호를 전달하거나 사용자의 신체 부위의 둘레, 길이, 부피, 면적 등에 따라 달라지는 전기자극 영역에 전기자극 신호를 전달하기 위해 복수의 치료센서(200-1, 200-2, 200-3, 200-4... 200-n)로 구성될 수 있다.Such a
여기서, 복수의 치료센서(200-1, 200-2, 200-3, 200-4... 200-n)를 구성하는 각 치료센서(200)는 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정할 수 있고, 사용자의 신체 일부에 전기자극 신호를 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달할 수 있다.Here, each of the
또한, 치료센서(200)는 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하기 위해 생체신호 처리방법 등의 변수가 서로 다른 복수의 생체신호 측정방식(2010)에 대한 정보를 저장하는 생체신호 알고리즘(201)이 기저장될 수 있다.In addition, the
생체신호 알고리즘(201)에 기저장되는 생체신호 측정방식(2010)에 대한 정보는 상기 일 실시예의 생체신호 측정방식(1050)에 대한 정보와 부호만 다를 뿐이므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.Since the information on the
그리고 치료센서(200)는 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호를 생성하기 위해 전기자극 방법, 전류의 종류, 파형, 맥동빈도, 위상기간, 맥동기간, 맥동간 간격 등의 변수가 서로 다른 복수의 전기자극 방식(2030)에 대한 정보를 저장하는 전기자극 알고리즘(203)이 기저장될 수 있다.In addition, the
전기자극 알고리즘(203)에 기저장되는 전기자극 방식(2030)에 대한 정보는 상기 일 실시예의 전기자극 방식(1150)에 대한 정보와 부호만 다를 뿐이므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.Since the information on the
모니터링부(210)는 상기 일 실시예의 모니터링부(120)와 비교하여 상기 생체신호 측정센서(100) 대신 치료센서(200)와 연결된다는 것만 변경될 뿐, 모니터링 과정은 상기 일 실시예와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.Compared to the
데이터베이스(220)는 모니터링부(220)에서 모니터링된 사용자 바이오리듬에 대한 정보가 저장될 수 있으며, 본 발명의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(20)를 제어하기 위한 프로그램, 치료센서(200)의 치료모드 및 가상의 사용자 신체 일부에 대한 정보가 기저장될 수 있다.The
여기서, 치료모드는 치료센서(200)가 하나의 생체신호 측정방식(2010)과 하나의 전기자극 방식(2030)으로 동작되도록 하기 위한 명령모드일 수 있다.Here, the treatment mode may be a command mode for the
분석부(230)는 데이터베이스(220)에 저장되는 복수의 생체신호에 대한 정보를 분석하여 최적의 생체신호 측정방식을 판단하기 위한 제3 분석 알고리즘(231), 사용자의 신체 일부에 전달될 전기자극 신호를 연산하기 위한 제4 분석 알고리즘(232)이 기저장될 수 있다.The
제3 분석 알고리즘(231)은 복수의 치료센서(200)로부터 측정되는 복수의 생체신호를 비교하여 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 상대적으로 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하는 치료센서(200)의 생체신호 측정방식을 최적의 생체신호 측정방식으로 판단할 수 있다.The
제4 분석 알고리즘(232)은 치료센서(200)가 제3 분석 알고리즘(231)으로부터 판단된 최적의 생체신호 측정방식으로 사용자의 신체 일부에 대한 최적의 생체신호를 측정하게 되면, 최적의 생체신호를 기준으로 복수의 전기자극 방식(2030)으로부터 생성될 복수의 전기자극 신호를 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 신체 일부에 적용하는 시뮬레이션을 수행하여 상기 복수의 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산할 수 있다.When the
제어부(240)는 치료센서(200)가 최적의 치료모드로 동작되기 전 또는 동작되는 중에, 최적의 치료모드가 유지 또는 다른 치료모드로 변경되도록 제어할 수 있다.The
여기서, 최적의 치료모드는 치료센서(200)의 치료모드 중 최적의 생체신호를 측정하기 위한 최적의 생체신호 측정방식(2010)과 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호를 생성하기 위한 최적의 전기자극 방식(2030)으로 동작되도록 하기 위한 명령모드일 수 있다.Here, the optimal treatment mode is the optimal bio-signal measuring method (2010) for measuring the optimal bio-signal among the treatment modes of the
한편, 분석부(230)는 최적의 치료모드를 판단을 위한 제5 분석 알고리즘(233)이 기저장될 수 있다.Meanwhile, the
제5 분석 알고리즘(233)은 데이터베이스(220)에 기저장되는 복수의 치료모드를 적용할 경우, 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 사용자 신체 일부에 대한 생체신호(사용자 바이오리듬)의 변화 정도를 예측하여 복수의 치료모드 중 최적의 치료모드를 판단할 수 있다.When a plurality of treatment modes previously stored in the
제어부(240)는 치료센서(200)가 제5 분석 알고리즘(233)으로부터 판단되는 최적의 치료모드로 동작되도록 제어할 수 있다.The
디스플레이(250)는 치료센서(200)가 제어부(240)에 의해 최적의 치료모드로 동작되기 전에, 사용자에게 제5 분석 알고리즘(233)의 판단 결과 즉, 최적의 치료모드에 대한 정보를 안내할 수 있다.Before the
한편, 다른 실시예의 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치(20)는 상기 일 실시예와 마찬가지로 전원공급부(미도시), 제1 알람부(미도시) 및 제2 알람부(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 전원공급부(미도시), 제1 알람부(미도시) 및 제2 알람부(미도시)는 상기 일 실시예와 동일하므로, 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.On the other hand, the bio-signal measuring device 20 based on electrical stimulation for each part of another embodiment includes a power supply unit (not shown), a first alarm unit (not shown), and a second alarm unit (not shown), as in the above embodiment. Since the power supply unit (not shown), the first alarm unit (not shown), and the second alarm unit (not shown) are the same as in the embodiment, detailed descriptions will be omitted for convenience.
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.Detailed descriptions of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above are provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a way of combining each other. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
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.The present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that do not have an explicit citation relationship in the claims may be combined to form an embodiment or may be included as new claims by amendment after filing.
100: 생체신호 측정센서, 105, 201: 생체신호 알고리즘,
110: 전기자극 센서, 115, 203: 전기자극 알고리즘,
120, 210: 모니터링부, 130, 220: 데이터베이스,
140, 230: 분석부, 141: 제1 분석 알고리즘,
142: 제2 분석 알고리즘, 150, 240: 제어부,
200: 치료센서, 231: 제3 분석 알고리즘,
232: 제4 분석 알고리즘, 233: 제5 분석 알고리즘,
250: 디스플레이.100: biosignal measurement sensor, 105, 201: biosignal algorithm,
110: electrical stimulation sensor, 115, 203: electrical stimulation algorithm,
120, 210: monitoring unit, 130, 220: database,
140, 230: analysis unit, 141: first analysis algorithm,
142: second analysis algorithm, 150, 240: control unit,
200: treatment sensor, 231: third analysis algorithm,
232: fourth analysis algorithm; 233: fifth analysis algorithm;
250: display.
Claims (13)
사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하는 복수의 생체신호 측정센서;
상기 사용자의 신체 일부에 복수의 전기자극 신호를 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달하는 복수의 전기자극 센서;
상기 복수의 생체신호 측정센서로부터 측정되는 복수의 생체신호를 모니터링하기 위한 모니터링부;
상기 모니터링부에서 모니터링된 상기 복수의 생체신호에 대한 정보가 저장되는 데이터베이스;
상기 데이터베이스에 저장되는 상기 생체신호에 대한 정보를 분석하여 상기 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정방식을 최적의 생체신호 측정방식으로 판단하는 제1 분석 알고리즘과, 상기 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산하는 제2 분석 알고리즘이 기저장되는 분석부; 및
상기 복수의 생체신호 측정센서로부터 상기 최적의 생체신호가 측정되도록 제어하며, 상기 복수의 전기자극 센서로부터 상기 전기자극 신호가 생성되도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 복수의 생체신호 측정센서는,
생체 전기신호 측정방식, 생체 임피던스신호 측정방식, 생체 자기신호 측정방식, 생체 역학신호 측정방식 및 생체 음향신호 측정방식 중 적어도 하나의 생체신호 측정방식으로 상기 생체신호를 측정하기 위한 생체신호 알고리즘이 기저장되며, 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식으로 상기 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하고,
상기 전기자극 센서는,
단속 직류전류방식, 교류전류방식, 단상 맥동전류방식, 이상 맥동전류방식, 저주파, 근적외선 중 적어도 하나의 전기자극 방식으로 상기 전기자극 신호를 생성하기 위한 전기자극 알고리즘이 기저장되며, 동일한 전기자극 방식 또는 서로 다른 전기자극 방식으로 전기자극 신호를 상기 사용자의 신체 일부에 동시에 전달하거나 시간차를 두고 순차적으로 전달하고,
상기 제2 분석 알고리즘은,
상기 최적의 생체신호를 기준으로 상기 전기자극 방식으로부터 생성될 복수의 전기자극 신호가 상기 데이터베이스에 저장되며, 상기 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 사용자 신체 일부에 적용하는 시뮬레이션을 수행하여 상기 복수의 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산하며,
상기 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치는,
복수의 피측정인들의 신체 부위에 대한 생체신호를 측정하여 상기 피측정인들의 각 부위별 생체신호의 평균 값을 산출한 후, 가상의 사용자 신체를 모델링하여 상기 가상의 사용자 신체의 각 부위별로 상기 피측정인들의 평균 생체신호를 적용하여 상기 가상의 사용자 신체에 대한 정보를 생성하여 상기 데이터베이스로 송신하는 정보생성부;
상기 최적의 생체신호가 측정될 때 제1 색상의 빛을 발광, 점멸, 발광 및 점멸 중 하나의 방식으로 발생시키며, 상기 최적의 생체신호가 측정되지 않을 때 제2 색상의 빛을 발광, 점멸, 발광 및 점멸 중 하나의 방식으로 발생시키는 제1 알람부; 및
상기 전기자극 신호가 생성될 때 제1 사운드를 발생시키며, 상기 전기자극 신호가 생성되지 않을 때 상기 제1 사운드와 세기 또는 진폭, 높낮이 또는 진폭수, 음색 또는 파동이 서로 다른 제2 사운드를 발생시키는 제2 알람부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 생체신호 측정센서가 상기 최적의 생체신호 측정방식으로 상기 최적의 생체신호를 측정하도록 제어하며,
상기 전기자극 센서가 전기자극 신호를 생성한 후, 상기 사용자의 신체 일부에 전달하도록 제어하고,
상기 생체신호 측정센서 및 상기 전기자극 센서는,
상기 사용자의 신체 일부에 대한 생체신호를 측정하면서 전기자극 신호를 상기 사용자의 신체 일부에 전달하기 위한 복수의 치료센서에 구비되고,
상기 복수의 치료센서는,
각 치료센서가 동일한 생체신호 측정방식 또는 서로 다른 생체신호 측정방식 중 하나로 상기 최적의 생체신호를 측정하며,
상기 분석부는,
상기 복수의 치료센서로부터 측정되는 복수의 생체신호를 비교하여 상기 복수의 생체신호 중 미측정 값 또는 결측 값이 가장 적거나 없는 최적의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정센서의 생체신호 측정방식을 최적의 생체신호 측정방식으로 판단하는 제3 분석 알고리즘;
상기 최적의 생체신호를 기준으로 상기 전기자극 방식으로부터 생성될 복수의 전기자극 신호가 상기 데이터베이스에 저장되며, 상기 사용자의 신체 일부와 동일한 신체 부위인 가상의 사용자 신체 일부에 적용하는 시뮬레이션을 수행하여 상기 복수의 전기자극 신호의 미세전류의 양, 주기 및 미세전류에 의한 전기자극의 반복 주기에 따른 파형을 연산하는 제4 분석 알고리즘; 및
상기 데이터베이스에 기저장되는 복수의 치료모드를 적용할 경우, 상기 가상의 사용자 신체 일부에 대한 생체신호의 변화 정도를 예측하여 상기 복수의 치료모드 중 최적의 생체신호의 측정과 상기 최적의 생체신호에 따른 전기자극 신호의 생성이 가능한 최적의 치료모드를 판단하는 제5 분석 알고리즘;을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 치료센서가 상기 제5 분석 알고리즘을 통해 판단되는 상기 최적의 치료모드로 동작되기 전 또는 동작되는 중에, 상기 최적의 치료모드가 유지 또는 다른 치료모드로 변경되도록 제어하며,
상기 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치는,
상기 제어부가 상기 치료센서를 상기 제5 분석 알고리즘으로부터 판단된 최적의 치료모드로 동작되도록 제어하기 전에, 상기 사용자에게 상기 제5 분석 알고리즘의 판단 결과를 안내하는 디스플레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부위별 전기자극 기반의 생체신호 측정장치.In the biosignal measuring device based on electrical stimulation for each part,
a plurality of bio-signal measurement sensors for measuring bio-signals of parts of the user's body;
a plurality of electrical stimulation sensors that transmit a plurality of electrical stimulation signals simultaneously or sequentially with a time difference to the user's body part;
a monitoring unit for monitoring a plurality of bio-signals measured by the plurality of bio-signal measuring sensors;
a database storing information on the plurality of bio-signals monitored by the monitoring unit;
The bio-signal measurement method for measuring the optimal bio-signal with the least or no unmeasured value or missing value among the plurality of bio-signals by analyzing the information on the bio-signal stored in the database is the optimal bio-signal measurement method. Analysis in which a first analysis algorithm that determines and a second analysis algorithm that calculates a waveform according to the amount and period of the microcurrent of the electrical stimulation signal according to the optimal bio-signal and the repetition period of the electrical stimulation by the microcurrent are pre-stored wealth; and
A control unit for controlling the optimal bio-signals to be measured from the plurality of bio-signal measuring sensors and for generating the electrical stimulation signals from the plurality of electrical stimulation sensors;
The plurality of bio-signal measuring sensors,
A biosignal algorithm for measuring the biosignal using at least one biosignal measuring method selected from among a bioelectrical signal measuring method, a bioimpedance signal measuring method, a biomagnetic signal measuring method, a biomechanical signal measuring method, and a bioacoustic signal measuring method stored, and measures the bio-signal of the user's body part using the same bio-signal measuring method or different bio-signal measuring methods;
The electrical stimulation sensor,
An electrical stimulation algorithm for generating the electrical stimulation signal using at least one electrical stimulation method selected from intermittent direct current method, alternating current method, single-phase pulsating current method, biphasic pulsating current method, low frequency, and near-infrared ray is pre-stored, and the same electrical stimulation method Alternatively, electrical stimulation signals are transmitted simultaneously or sequentially with a time difference to the user's body part using different electrical stimulation methods,
The second analysis algorithm,
Based on the optimal bio-signal, a plurality of electrical stimulation signals to be generated from the electrical stimulation method are stored in the database, and a simulation is performed to apply them to a virtual user's body part that is the same body part as the user's body part. Calculating a waveform according to the amount and period of microcurrent of a plurality of electrical stimulation signals and the repetition period of electrical stimulation by microcurrent,
The electrical stimulation-based bio-signal measuring device for each part,
After measuring the bio-signals of the body parts of a plurality of subjects to calculate the average value of the bio-signals for each part of the subjects, by modeling the virtual user's body, the body part of the virtual user an information generation unit generating information about the virtual user's body by applying average bio-signals of subjects to be measured and transmitting the information to the database;
When the optimal biosignal is measured, light of a first color is generated in one of light emission, blinking, light emission and blinking, and when the optimal biosignal is not measured, light of a second color is emitted, blinking, A first alarm unit generating one of light emission and blinking; and
Generating a first sound when the electrical stimulation signal is generated, and generating a second sound different from the first sound in intensity or amplitude, pitch or number of amplitudes, timbre or waves when the electrical stimulation signal is not generated. A second alarm unit; includes,
The control unit,
Controls the bio-signal measurement sensor to measure the optimal bio-signal using the optimal bio-signal measuring method;
After the electrical stimulation sensor generates an electrical stimulation signal, it is controlled to be transmitted to a part of the user's body;
The bio-signal measuring sensor and the electrical stimulation sensor,
It is provided in a plurality of treatment sensors for transmitting electrical stimulation signals to the user's body part while measuring the bio-signal of the user's body part,
The plurality of therapeutic sensors,
Each treatment sensor measures the optimal bio-signal with either the same bio-signal measuring method or a different bio-signal measuring method,
The analysis unit,
The bio-signal measurement method of the bio-signal measurement sensor is optimized to compare the plurality of bio-signals measured from the plurality of therapeutic sensors and measure the optimal bio-signal with the least or no unmeasured value or missing value among the plurality of bio-signals. A third analysis algorithm that determines the bio-signal measurement method of the;
Based on the optimal biosignal, a plurality of electrical stimulation signals to be generated from the electrical stimulation method are stored in the database, and a simulation is performed to apply them to a virtual user's body part that is the same body part as the user's body part. a fourth analysis algorithm for calculating a waveform according to the amount and period of microcurrent of the plurality of electrical stimulation signals and the repetition period of electrical stimulation by the microcurrent; and
When a plurality of treatment modes pre-stored in the database are applied, the bio-signal change degree of the virtual user's body part is predicted to measure the optimal bio-signal among the plurality of treatment modes and to determine the optimal bio-signal. A fifth analysis algorithm for determining an optimal treatment mode capable of generating an electrical stimulation signal according to the
The control unit,
The optimal treatment mode is maintained or controlled to be changed to another treatment mode before or during operation of the treatment sensor in the optimal treatment mode determined through the fifth analysis algorithm,
The electrical stimulation-based bio-signal measuring device for each part,
Before the control unit controls the treatment sensor to operate in the optimal treatment mode determined from the fifth analysis algorithm, a display for guiding the user to the result of the determination of the fifth analysis algorithm; characterized in that it further comprises Bio-signal measuring device based on electrical stimulation for each part.
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US17/405,394 US20220134106A1 (en) | 2020-11-02 | 2021-08-18 | Body region dependent electric stimulation based-device for measuring biological signals |
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