KR20010106277A - 베리안트 방식을 이용한 전기 자극 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 불쾌감이 없으며 일관성 있고 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하기 위해 베리안트(Variant) 방식을 이용한 전기자극 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 전기 자극 장치는 전기적인 자극신호를 상기 신체부위로 전달하는 전극을 포함하는 전기 자극 장치에 있어서, 에너지 기반으로 인가 전류/전압 크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변하여 생성된 다수의 프로토콜들(protocol) 및 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 생성된 다수의 베리안트(variant)들 중 적어도 하나를 상기 전극으로 할당하기 위한 중앙제어수단; 및 상기 할당된 프로토콜 또는 베리안트를 상기 전극으로 출력시키기 위한 출력수단을 포함한다.

Description

베리안트 방식을 이용한 전기 자극 장치 및 방법{ELECTRICAL CLINICAL APPARATUS USING VARIANT METHOD}
본 발명은 근전도 신호를 측정하거나 또는 전기적인 자극신호를 신체부위로 전달하기 위한 전극을 포함하는 전기 자극 장치 및 방법, 및 그를 이용한 근전도 바이오피드백 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 질병(예컨대, 요실금, 성기능 장애, 골반근육통, 변비 및 변실금) 등을 치료하기 위해, 전극을 통해 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하도록 제어하는 베리안트(Variant) 방식을 이용한 전기 자극 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자극 장치는 골반신경을 포함한 손상된 신경의 재생과 관련된 불감증, 성기능 장애, 요실금, 통증완화, 변비, 변실금 치료외에 재활 치료등의 방법으로 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 전기 자극 장치들은 대부분 근전도 신호 혹은 펄스 전류를 이용하며, 이는 근전도 신호의 크기가 질 근육의 수축 강도에 비례하고 펄스전류가 신경재생에 유용하기 때문이다.
그러나, 종래의 전기 자극 장치는 근전도 신호의 주파수 성분이 대부분 20-800 Hz 대역에 있고 다른 생체 신호에 비해 고주파 성분을 많이 내포하고 있음에도 불구하고, 반대의 기전(氣電) 개념인 전기 자극의 경우 다양한 주파수 대역을 이용하지 않고 단지 특정 주파수(12.5Hz 또는 50Hz)만을 이용하였다.
도 1과, 도 2a 및 도 2b에 종래의 전기 자극 장치가 도시되어 있다.
도 1은 종래의 주파수 고정 할당 방식을 이용하는 전기 자극 방식에서의 주파수 동작을 도시하고 있으며, 도 2a 및 2b는 이러한 전기 자극 방식에 따라 고정 주파수가 할당되는 전극을 설명하기 위한 것이다.
상기 도면에서 알 수 있듯이, 종래의 전기 자극 장치에서는 고정된 특정 주파수(F1 또는 F2)를 이용하여 계속 반복 자극을 가하는 방법으로, 사용되는 전극(200)의 각 채널(210 또는 220)은 12.5 Hz 또는 50 Hz와 같은 특정 주파수로 고정되었다. 이 때, 전극의 변화 인자로서는 동작시간과 휴식시간의 비율을 이용한 인가전류(전압)의 세기만을 조정할 뿐이었다.
상기 종래의 전기 자극 장치에 있어서는, 사용하는 특정 주파수에 의한 자극이 반복적으로 환자에게 가해지는 방식을 위하고 있어 개인별 신체조건 등에 따라 편차가 큰 환자들 중에서, 위의 특정 주파수 조건에 부합되지 않는 환자의 경우에는 불쾌감 뿐만아니라 통증까지도 유발하게 되는 문제점이 있었다. 또한 전기자극의 주파수가 비록 환자 자신에게 잘 맞는다 할지라도 고정된 동일 주파수로 계속 한정된 부위를 지속적으로 자극할 경우(보통은 1회 전기 자극 시간이 15분-30분임), 전기생리학적으로 피부의 조직(Cell)의 순응(accomodation) 현상으로 이후의 치료과정에서는 전기자극의 느낌이 둔화되고 그러한 자극 에너지가 효율적으로 주입되지 아니하여 치료효과를 현저하게 저감시키는 문제점이 있었다. 이는 전기자극 치료를 받는 환자들의 인종, 성별, 나이 등 신체조건이 서로 다르기 때문이며 이와 같은 이유로 인해 다양한 조건의 환자들을 고정된 특정 주파수만으로 획일적으로 치료하는 것 자체가 무리라는 인식이 확산되고 있다. 그리고 의학계에서는 전기자극의 경우 적응증이 유효한 경우 90% 이상의 치료율을 나타내지만, 그렇지 않은 경우에는 전혀 치료효과가 없기 때문에 전기자극에 의한 치료가 일관성이 없는 것이라고 비판하기도 한다.
참고로, 위와 같은 종래의 전기자극치료시 느낄 수 있는 불쾌감 및 일관성 없는 치료 효과와 관련하여, Samir N. Hajj와 Wendy J. Evans에 의한 "임상 후-재생의 여성생태학(clinical postreproductive gynecology)"의 308쪽 - 309쪽, 등의 의학서에서도 전기 치료 방법의 부작용으로 지적되어 있다.
또한, 상기 문제점 외에, 환자가 목표 파형에 따라 반복 운동함으로써 신체중 특정 부위의 근육을 강화하는데 이용하는 근전도 바이오피드백 기능의 경우, 종래의 전기 자극 장치는 오직 한가지 형태의 목표 파형만을 환자에게 제시함으로써 이에 따라 운동하는 환자는 단조로움을 느끼게 되고 이로 인해 충분한 시간 동안 운동을 하지 못하고 중도에서 포기하는 경우가 많아 큰 문제점으로 지적되었다. 그리고 운동을 계속한다 할지라도 정확한 운동 방법을 제시하지 못해 운동결과가 효과적으로 나타나지 않고 이에 대한 분석도 체계적으로 이루어지지 못했다.
상기 문제점들을 개선하기 위한 방안으로서, 본원 출원인이 이미 1998년 2월 25일자에, 요실금 등의 치료에 이용할 수 있는 전기자극 기능 및 근전도 바이오피드백 기능을 갖는 전기치료장치에 관한 발명을 특허출원 제98-5998호(명칭: 근전도 신호의 포락선을 이용한 요실금 치료기) 출원한 바 있고, 이를 더 개선한 기술에 대해서는 1998년 7월 21일자에 특허출원 제98-29206호(명칭: 근전도 신호의 포락선을 이용한 전기치료장치)로 출원하였으며, 또한 더 개량화된 기술을 1999년 2월 8일자에 특허출원 제99-4237호(명칭: 보호회로를 포함한 전기치료장치)를 출원한 바있다.
그러나, 위에서 소개한 본원 출원인의 발명들에 따르면, 특정 주파수만을 고정하여 사용하던 종전의 전기치료장치에서 나타나는 문제점들을 상당 부분 개선시켰지만, 실질적으로 다양한 환자들에 대해 일관성 있게 체계적인 치료를 수행하는 측면에 있어서, 부드럽고 리드미컬한 자극을 제공하지 못한다는 한계를 내포하고 있어 그에 따른 개선이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 특정 주파수만을 고정하여 사용하던 전기 자극 장치에서의 문제점을 해결함과 동시에, 불쾌감이 없고 대상자 별로 일관성이 있고 체계적인 전기 자극 치료를 위해, 전극을 통해 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하도록 제어하는 베리안트(Variant) 방식을 이용한 전기 자극 장치 및 방법을 제공함에 그 목적을 두고 있다.
또한, 본 발명은 전극을 통해 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하도록 제어하는 베리안트(Variant) 방식을 통해 제공된 전기 자극을 이용하여, 대상자별 특성에 적합한 운동방법을 체계적으로 제시하기 위한 근전도 바이오피드백 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
도 1은 종래의 주파수 고정 할당 방식을 이용하는 전기자극방식에서의 주파수 동작을 나타내는 도면.
도 2a 및 2b는 종래의 주파수 고정 할당 방식을 이용한 전기 자극 장치에 포함된 전극을 예시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 베리안 방식을 이용한 전기 자극 방식에서의 주파수 동작을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 베리안트 방식을 이용하는 전기 자극 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 자극 장치에 포함된 전극의 일 예를 설명하는 도면.
도 6은 신경 및 근육에 전기 자극을 제공하기 위해 적용되는 본 발명의 전기 자극 장치에 포함된 전극을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 전기 자극 장치에 의해 형성된 베리안트 목표 파형 및 측정된 운동파형을 설명하는 도면.
상기 목적을 달성하기 위해 제시되는 본 발명의 전기 자극 장치는, 신체에전달될 에너지 크기를 기반으로 하여 인가전류/전압 크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변시키면서 생성한 다수의 프로토콜(protocol) 및 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 생성한 적어도 하나의 베리안트(variant)를 저장하기 위한 메모리 수단; 상기 다수의 프로토콜 또는 베리안트(variant)를 생성하여 상기 메모리 수단에 저장하거나, 필요시 상기 메모리 수단에 저장된 상기 다수의 프로토콜 또는 베리안트(variant)중 적어도 어느 하나를 인출하여, 그에 따라 전기적 신호가 변화하도록 제어하기 위한 중앙제어수단; 상기 중앙제어수단의 제어에 따라 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하기 위한 전기적 신호를 출력하는 출력수단; 및 상기 출력수단을 통해 제공되는 전기적 신호에 따라 전기자극을 인체에 제공하기 위한 전기 자극 제공수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 제시되는 본 발명의 베리안트 방식을 이용한 전기 자극 방법은, 신체에 전달될 에너지 크기를 기반으로 하여 인가전류/전압 크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변하여 다수의 프로토콜들(protocol)을 생성하고, 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 적어도 하나의 베리안트를 생성하는 제 1 단계; 상기 다수의 프로토콜들 또는 베리안트(variant)중 적어도 어느 하나에 따라 전기적 신호가 변화하도록 제어하는 제 2 단계; 및 상기 제 2 단계의 제어하에 제공되는 전기적 신호에 따라 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 제시되는 본 발명의 베리안트 방식을 이용한 전기 자극 방법은, 신체에 전달될 에너지 크기를 기반으로 하여 인가전류/전압크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변하여 다수의 프로토콜들(protocol)을 생성하고, 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 다수의 베리안트를 생성하며, 상기 다수의 베리안트들을 조합하여 적어도 하나의 베리안트 그룹을 생성하는 제 1 단계; 상기 다수의 프로토콜들, 다수의 베리안트, 또는 적어도 하나의 베리안트 그룹중 적어도 어느 하나에 따라 전기적 신호가 변화하도록 제어하는 제 2 단계; 및 상기 제 2 단계의 제어하에 제공되는 전기적 신호에 따라 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환자의 신체 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체부위로부터 발생되는 근전도 신호를 측정하거나 또는 상기 신체 부위로 전극을 통해 전달하는 전기적인 자극 신호를 제어하는 전기치료장치에 적용되는 근전도 바이오피드백 방법에 있어서, 다양한 목표파형들로 구성된 다수의 근전도 프로토콜들을 포함하는 프로토콜 라이브러리를 생성하는 제 1 단계; 상기 다수의 근전도 프로토콜들을 조합하여 다수의 베리안트들을 생성하거나 또는 상기 다수의 베리안트들을 다시 조합하여 새로운 베리안트들을 생성하는 제 2 단계; 및 상기 환자의 신체 일부의 운동 결과로서 실제로 검출되는 근전도 운동파형과 상기 목표 파형을 비교하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 전기 자극 기능 및 EMG 바이오피드백 기능을 각각 단독으로 제공하거나, 또는 전기자극 기능과 EMG 바이오피드백 기능을 동시에 함께 제공하는 장치를 모두 포함한다.
베리안트 방식을 이용하는 방법은 전기자극 기능의 경우 주파수를 가변적으로 할당하거나 또는 파형, 펄스폭, 듀티, 돌발기간(Burst time), 돌발간 간격(Inter-burst, Rest time)을 모두 가변적으로 할당하는데, 본 발명에서는 에너지를 기준으로 조정한다. 근전도 바이오피드백 기능의 경우 목표 파형을 가변적으로 할당하거나 또는 타이밍(Timing), 피크(Peak), 지속시간(Duration), 최대세기유지(Endurance)를 원하는 목적에 따라 가변적으로 할당하는데, 본 발명에서는 증세의 중증도 또는 운동단계를 기준으로 상기 4개의 4 EMG 개념으로 조정한다.
본 발명에서 사용하는 베리안트 구성이란 기존의 고정된 주파수와 고정된 세기, 즉 기존의 자극 세기가 정해진 주파수에서 진폭(Amplitude)으로만 조정하는 것이 아니라 에너지 크기 기반으로 자극하는 것이다.
여기서 에너지 개념이란 출력신호의 전체적인 물리량을 결정하는 요소를 기존의 진폭 한 가지 요소로 고정된 것이 아니라, 전체 에너지값을 결정하고, 결정된 에너지값을 갖도록 진폭, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발기간, 파형을 변화시킴으로써 자극의 세기를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법을 의미한다.
본 발명의 대상인 전기치료장치는 환자별로 고유하게 발산되는 근전도 신호를 실질적으로 측정하거나 혹은 반대로 환자별로 고유하게 주입될 수 있는 전기자극 신호를 이용하여 가역적인 개념으로 치료에 사용하는 장치를 나타낸다. 상기의근전도 바이오피드백 기능 혹은 전기자극 기능을 이용하여 요실금, 성기능장애, 골반통증, 변비 및 변실금의 장애를 치료할 수 있는 장치들을 예로 들 수 있다.
또한, 본 발명의 전기치료장치는 치료부위로부터 근전도 신호를 측정하거나 또는 전기적인 자극신호를 치료부위의 세포(Nerve or Muscle Cell)로 전달하기 위한 전극을 포함한다. 이러한 전극은 봉 형태의 체강 삽입형 전극이거나 또는 치료 부위에 접착시키는 형태의 패치(Patch) 전극 등일 수 있다.
사람마다 고유한 주파수, 펄스폭, 듀티비, 돌발기간(burst time), 돌발간 간격(Inter-burst time, Rest time)을 갖는 에너지를 발산한다. 따라서, 근피로를 일으키지 않고 효과적으로 자극시키기 위해서는 인체의 에너지와 잘 매칭(matching)되는 자극 에너지를 이용해야만 하므로, 사람에 따라 다양한 자극 파형, 펄스폭, 듀티, 돌발기간, 돌발간 간격을 포함하는 자극 에너지를 이용할 필요가 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자극 장치는 환자에게 가장 잘 맞는 에너지를 선택하도록 하고, 다수의 프로토콜 또는 베리안트중에서 환자가 선택한 에너지에 해당하는 프로토콜 또는 베리안트들을 전극에 할당하여, 환자에게 적합한 전기 자극을 제공한다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 전기자극의 경우 주파수 가변할당을 중심으로, 근전도 바이오피드백의 경우 목표 파형을 중심으로 전기치료장치를 설명한다.
증세의 경우 요실금 치료를 예로 설명한다. 그러나, 본 발명은 단지 상기의 주파수, 목표파형, 요실금 치료로 제한되는 것이 아니고 자극파형, 펄스폭, 듀티,돌발기간(Burst time), 돌발간 간격(Inter-burst time, Rest time)등의 전기자극 파라미터로 또는 타이밍(Timing), 피크(Peak), 지속시간(Endurance), 최대수축세기(Endurance)등의 근전도 바이오피드백 파라미터로 또는 일체형/분리형, 전기적/자기적 변환을 통한 치료장치등으로 확대 적용할 수 있음은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 베리안트 방식을 이용할 때의 전기 자극 장치의 주파수 가변할당을 통한 주파수 동작을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 F1- F1000(1-1000Hz)까지의 다양한 주파수를 각 채널에 할당할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 가변을 통한 베리안트 방식을 이용하는 전기 자극 장치가 도 4에 예시되어 있다.
본 발명에 따른 전기 자극 장치(400)는 중앙제어장치(410), 메모리(420), 출력회로(430), 전극(440) 및 표시 및 입력부(45)를 포함한다.
본 실시예에서는 간단한 설명을 위해 상기 전극(440)은 2개의 채널을 가지는 삽입형을 예로 들어 설명하지만, 본 분야의 기술자라면 전극의 채널은 적절히 설계할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전극(440)은 채널 1(411)과 채널 2(412)를 포함하며, 상기 채널들은 전류의 흐름을 서로 동일방향 또는 반대방향으로 단독 또는 조합하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 채널 1(411)은 ㉮와 ㉰, ㉮와 ㉯, 혹은 ㉮와 ㉱로 구성될 수 있으며, 채널 2(412)는 ㉱와 ㉯, ㉱와 ㉮ 혹은 ㉱와 ㉰로 구성될 수 있다.
상기 중앙제어장치(410)에서는 전기신호의 파형, 주파수, 펄스폭, 듀티, 인가전류/전압 크기, 돌발기간(Burst time) 및 돌발간 간격(Inter-burst time, Rest time)이 서로 상이한 프로토콜 라이브러리를 만든다. 상기 가변되는 전기신호의 파형, 주파수, 펄스폭, 듀티비, 인가전류/전압 크기, 돌발기간 및 돌발간 간격은 치료 목적에 따라 에너지로 계산한 다음 적절히 설정할 수 있다.
베리안트 구성 원리를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 사용자가 출력포트(412)의 출력가변장치를 통하여 채널1과 채널2의 자극세기를 자신에게 적합하게 조정할 수 있도록 한다. 즉, 표시부 및 입력부(450)중 입력장치를 통해 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발시간, 돌발간 기간에 대해 사용자가 원하는 값이 입력되고, 표시 및 입력부(450)중 표시 장치를 통해 확인된 후에 베리안트 생성 및 할당부(411)로 전송된다.
베리안트 생성 및 할당부(411)에 수신된 파형 종류, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발시간, 돌발간 기간의 고유한 파라미터 입력 값은 에너지를 결정하는 파라미터의 변수로 사용되며, 이는 다음의 수학식들을 기반으로 소프트웨어적으로 프로그램화 된다.
출력포트(412)를 통해 출력되는 출력신호의 전체적인 물리량은 에너지로 표현할 수 있으며, 에너지는 에너지 벡터(Energy vector)의 도합으로 표현되며 이때 에너지 벡터는 하기 [수학식 1]로 표현되고, 출력신호의 에너지는 사용자에 의해 조정된 자극세기를 포함하여 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발기간, 파형에 따라 결정되며, 펄스당 최대 출력 에너지는 [수학식 2]로 나타낼 수 있다.
여기서, Unit 및 Session은 버스트 타임과 인터버스트 타임을 포함한다.
P×tPW= Vm×Im×tPW= Im 2×Rs×tPW= Vm×Q
위 [수학식 2]에서, tPW는 펄스폭,V_m은 최대 전압 크기, I_m은 최대 전류 크기, R_s는 표피저항(skin resistance)을 나타낸다. 그리고 Q는 전하이다.
채널당 에너지는 하기 [수학식 3]과 같이 표현된다.
여기서, tB는 버스트 타임이고
[μC/펄스] (이상구형파일 경우),
[μC/펄스] (단상구형파일경우),
이며,
[V] 이다.
듀티=2×주파수×tPW이며,
Q는 전하, tPW는 펄스폭,V_m은 최대 전압 크기, I_m은 최대 전류 크기, R_s는 표피저항(skin resistance)을 나타낸다.
출력신호의 전체적인 물리량이 동일하더라도 구성 파라미터 값은 상호간 변화될 수 있다. 즉, 구성 파라미터의 증, 감을 통하여 에너지 값은 일정하게 유지될 수 있다. 전체적인 에너지의 물리량은 동일하다 할지라도 구성 파라미터의 값이 다르므로 느낌이 다를 뿐 아니라 자극특성도 다르게 된다. 프로토콜 구성의 일 예는 [표 1]에나타낸다. [표 1]에 도시된 것과 같이, 이상구형파로 구성된 프로토콜 1에서 프로토콜 15까지의 에너지는 모두 2.0[mJ]로 동일하다. 그러나 구성 파마미터인 세기, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발시간은 모두 다르다.
사용자가 출력포트(412)의 출력가변장치를 통하여 채널1과 채널2의 자극세기를 다시 조정할 경우에도 상기한 바와 같은 원리가 동일하게 적용된다.
상기 일 실시예에서 에너지는 1~20[mJ]까지 변화될 수 있으며, 사용자가 정한 특정값에서 자극세기는 1~30[Vm], 주파수는 1~1,000[Hz], 듀티는 0~40[%], 펄스폭은 10~1,000[usec], 돌발시간은 0.1~30[sec], 파형은 이상파(Bi-phasic wave), 단상파(Mono-phasic wave), 구형파(Square wave), 삼각파(Triangular wave)로 구성될 수 있다. 경우의 수를 조합한 많은 프로토콜 생성이 가능하다. 돌발간 기간은 돌발기간을 포함하여 0~30[min] 범위로 한다. 돌발시간(Burst time)은 신호상승시간(Ramp-Up), 신호최대시간(Plateau) 및 신호하강시간(Ramp-Down)을 합한 시간을 의미한다. 프로토콜 라이브러리의 일 예를 표 1에 나타낸다.
라이브러리 에너지[mJ] 세기[Vm] 주파수[Hz] 듀티[%] 펄스폭[uS] 돌발기간[sec] 파형
프로토콜 1 2.0 10 10 1.0 1000 5 이상파
프로토콜 2 2.0 15 20 1.1 556 4 이상파
프로토콜 3 2.0 20 30 1.2 417 3 이상파
프로토콜 4 2.0 25 40 1.6 400 2 이상파
프로토콜 5 2.0 30 50 2.7 556 1 이상파
프로토콜 6 2.0 30 60 0.5 93 6 이상파
프로토콜 7 2.0 28 70 0.6 92 7 이상파
프로토콜 8 2.0 40 80 0.3 40 8 이상파
프로토콜 9 2.0 45 90 0.2 28 9 이상파
프로토콜 10 2.0 12 100 3.4 348 10 이상파
프로토콜 11 2.0 23 200 19.0 950 1 이상파
프로토콜 12 2.0 27 300 10.3 345 2 이상파
프로토콜 13 2.0 35 400 5.4 137 3 이상파
프로토콜 14 2.0 37 500 4.6 92 4 이상파
프로토콜 15 2.0 11 600 49.8 830 5 이상파
----------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- --------
프로토콜 n 1~20 1~50 1~1000 0~40 10~1000 0.1~30 이상파,단상파.구형파,삼각파
프로토콜의 구성인자 즉, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌반기간, 파형이 최소 1회이상 반복되거나 혹은 적어도 2개 이상의 프로토콜이 조합될 때 이를 베리안트 전기자극이라 한다.
이렇게 생성되는 프로토콜은 상기 [표 1]이외에도 파형종류, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발시간, 돌발간 기간의 값에 따라 얼마든지 생성될 수 있다. 앞에서 설명한 것과 같이, 원하는 에너지가 1~20 [mJ]의 범위안에 들도록 특정값(사람마다 다름)을 선정하여 자극세기, 주파수, 듀티, 펄스폭, 돌발기간, 파형종류등을 에너지 산출공식에 의하여 생성시킨다. 동일 에너지일지라도 이렇게 변화된 파라미터값은 각각 인체에 다르게 작용한다. 생성된 프로토콜은 프로토콜의 조합인 베리안트 혹은 조합된 베리안트의 새로운 조합인 또다른 베리안트의 생성 및 할당이 소프트웨어적으로 얼마든지 가능하다.
처리 방식은 프로그램되어 저장된 저장장치(ROM 혹은 HDD)로부터 호출된 프로그램이 램(RAM)상에 상주하게 되고 입력된 파라미터가 변수로 작용하여 중앙처리유니트(CPU)의 레지스터 및 연산장치(ALU)에 의하여 특정의 에너지를 갖는 프로토콜이 생성되게 된다.
이렇게 형성된 다양한 프로토콜들은 중앙처리장치(410)의 베리안트 생성 및 할당부(411)에서 조합되어 베리안트로 형성되거나 또는 베리안트들이 다시 조합되어 새로 조합된 또다른 베리안트들이 생성될 수 있다. 생성된 프로토콜, 베리안트 및 조합된 베리안트들의 순번이 고유하게 결정되어 상기 전극(440)의 채널로 할당된다. RAM상에 상주한 프로그램이 수행되면서 할당된 프로그램 변수가 역시 RAM 상에서 데이터로 갱신된다.
처리된 프로그램 데이터는 메모리(420)에 저장된다. 이후 필요에 따라 호출될 수 도 있다. 메모리(420)는 RAM일 수도 있으며 하드 디스크(HDD)일 수도 있다.
표시 및 입력부(450)는 구체적으로 개인용 컴퓨터의 CRT 모니터와 키보드(Keyboard)일 수도 있고 마이컴의 경우 LCD/LED 모니터 및 키보드일 수도 있다. 또한 베리안트 생성 및 할당부(411)는 개인용 컴퓨터의 CPU일 수 있고 마이컴의 마이크로컨트롤러(Microcontroller)일 수도 있다. 상기 메모리(420)의 경우 개인용 컴퓨터의 HDD, FDD, RAM일 수 있고 마이컴의 경우 ROM, RAM, 플래쉬 메모리(Flash Memory)일 수 있다. 경우에 따라 개인용 컴퓨터와 마이컴이 혼합된 경우도 가능하나 기본적인 원리는 동일하다.
상기 표시부 및 입력부(450), 베리안트 생성 및 할당부(411), 메모리(420)에 의해 프로토콜, 베리안트 및 조합된 베리안트의 생성 및 할당이 끝나면 치료 프로그램을 선택한다. 이 경우 상기와 같이 직접 생성 및 할당된 프로토콜, 베리안트 및 조합된 베리안트를 선택할 수 도 있지만 이미 공장 출하시에 생성 및 할당을 종료되어 ROM이나 HDD에 저장된 프로토콜, 베리안트 및 조합된 베리안트를 단순히 선택할 수도 있다.
치료 프로그램이 선택되면 곧바로 수행에 들어간다. 프로토콜, 베리안트 및 조합된 베리안트에 의해 수행되는 프로그램은 생성된 에너지의 값에 해당되는 파라미터의 신호가 출력포트(410)에 디지털 값으로 송신된다. 출력포트(410)는 채널1과 채널2의 신호처리를 위한 포트를 제공하며 하드웨어적으로 TTL레벨의 값을 출력한다.
출력회로(430)는 D/A 변환기를 포함하며 TTL 레벨의 값을 원하는 자극세기(1~30[Vm])로 증폭는 증폭장치, 사용자가 원하는 적당한 출력세기로 조정할 수 있는 출력가변장치를 더 포함한다.
출력회로(430)를 통과한 자극신호는 최종적으로 전극(440)을 통해 인체에 자극이 가해지게 된다.
다음으로 다수의 프로토콜들이나 베리안트들이 상기 전극(440)의 채널 1 및 2(441 및 442)에 할당되는 방식을 살펴보기로 한다.
만일 프로토콜들이 120개 이상 만들어진다면, 이들은 보통 15~30분 동안 수행되는 전기 자극 기간 동안 연속적으로 계속 수행되게 된다. 예를 들어, 채널 1(441)에 프로토콜 1이 할당되었다면, 채널 2(442)에는 프로토콜 15, 프로토콜 14 ,..., 프로토콜 2까지 할당되어 채널 1 및 채널 2(441 및 442)에 서로 다른 프로토콜들이 연속적으로 수행되게 된다. 서로 다른 프로토콜들이 양 채널에 할당되는 방식 외에 동일한 프로토콜들이 양 채널에 동시에 탑재될 수도 있다. 상기 프로토콜이 할당되는 방식의 일 예를 표 2에 나타낸다.
이 때, 상기 서로 다른 프로토콜들이 조합되어 전기자극 베리안트를 생성한다. 전기자극 베리안트는전기적으로 파형, 주파수, 펄스폭, 듀티, 돌발기간(Burst time), 돌발간 간격(Inter-burst time, Rest time)의 파라미터로 에너지를 계산할 수 있으며, 각 채널에 할당되는 에너지의 합 또는 차에 의하여 여러개의 프로토콜을 조합할 수 있다. 전기자극 베리안트들은상호간 조합에 의하여 또다른 새로운 베리안트를 생성할 수 있으며, 한 세션(1회의 치료주기)동안 환자에게 가장 적절한 전기자극 파라미터를 찾을 수 있는데 이를 베리안트 전기자극 방식이라 하고 이때 사용되는 베리안트 전기자극의 최소단위를 전기자극의 베리안트 프로토콜이라 한다.
이러한 상기의 베리안트들은 각 채널에 교번적으로 할당될 수 있다. 베리안트들이 채널에 할당되는 방식을 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 채널 1에 높은 주파수의 베리안트를 할당하고, 채널 2에는 낮은주파수의 베리안트들을 할당한다. 또는 채널 1에는 펄스폭이 큰 베리안트들을 할당하고 채널 2에는 펄스폭이 낮은 베리안트들을 할당할 수 있다. 이처럼 신호 특성이 서로 반대되는 신호들을 서로 다른 채널에 할당함으로써, 전극의 각 채널에 전달되는 에너지의 차이를 상이하게 할 수 있다. 이 경우 상기에서 설명한 파라미터 외에 파형, 듀티, 세기(Intensity), 돌발기간(Inter-burst time), 돌발간 간격(Inter-burst time, Rest time)을 변화시켜 채널 1 및 2에 전기자극을 가해도 똑같은 효과를 얻을 수 있다. 채널 1 및 2에 각기 다른 베리안트들을 1회 치료가 끝날때까지 연속적으로 할당한 다음 전기자극을 가한다. 이러한 베리안트들은 각각의 채널에 1개 단독 또는 여러 개가 조합되어서 할당될 수 있다. 따라서, 총 수행될 수 있는 베리안트들은 "베리안트 1+ 베리안트 2+...+ 임의갯수"로 구성될 수 있으며, 그 예를 표 3에 나타낸다.
전기자극 구성 채널 1 채널 2
자극순서 1 베리안트 할당 X
자극순서 2 X 베리안트 할당
자극순서 3 베리안트 할당 베리안트 할당
베리안트의 작용은 각각의 채널에 대해 단독 또는 동시에 적용될 수 있으며, 이러한 각 채널에 작용하는 베리안트의 특성으로 약 15∼30분 정도의 총 치료시간 동안 연속되는 자극순서로 전기자극이 계속될 경우, 환자가 인지하는 느낌은 절대 불쾌하지 않으며 내부적으로 전기생리학적 현상에 의하여 출산 등의 이유로 하여손상된 골반저근의 신경을 재생시켜 주는 기능을 한다. 이러한 현상은 전기자극 특유의 전기생리학적 효과와 리드미컬한 안마 효과가 결합된 독특한 느낌을 얻을 수 있다.
이 때, 상기 베리안트들을 구성하는 프로토콜의 경우 구성 주파수가 특정 주파수만을 반복해서 할당하는 것이 아니라 1∼1000Hz가 고루 분포되게 하며, 특히, 1∼200Hz의 저주파수가 분포되도록 할당한다. 이는 사람에 따라 효과적인 주파수가 비교적 낮은 주파수 대역에 편중되었다 할지라도 특정 주파수에 고정되는 것은 아니기 때문이다. 즉, 손상된 골반신경의 재생 및 골반저극의 수축과 이완을 유발하는 주파수는 1∼1000Hz 대역, 특히 1∼200Hz의 저대역 주파수이며, 특정 주파수에 국한되지 않는다. 따라서, 이러한 주파수로 골반저근을 자극할 때, 거의 대부분의 사람에 대한 치료주파수를 포함할 수 있으므로, 일관성 있고 안정된 치료결과를 얻을 수 있다.
상기와 같은 방식에 의해 전극에 할당될 프로토콜 또는 베리안트들이 정해지면, 이들은 일단 상기 중앙제어장치(410)와 결합된 메모리(420)에 저장되며, 소정의 프로그램에 따라 상기 중앙제어장치(410)의 호출에 의해 다시 베리안트 생성 및 할당부(411)로 전송되어서 이와 결합된 출력포트(412)에 할당된 후, 상기 중앙제어장치(410)에 연결된 출력회로(430)를 통해 할당될 전극(440)의 채널로 전송된다. 이렇게 함으로써 출력회로(430)에서 하드웨어적인 증폭과정을 통해 최종적으로 전극(440)의 채널 1 및 2(441 및 442)에 신호가 전달된다.
도6을 참조하면, 상기 전극은 전달받은 신호를 접촉한 신체부위로 전달하여자극을 행한다. 도 6은 본 발명에 따른 전극자극방법의 일 실시형태로서 전극이 질(vaginal) 혹은 항문(Anal)의 신경 및 근육에 접촉하여 자극을 행하는 모습을 도시한다.
상기 본 발명은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형 및 변경들이 가능함이 본 발명의 기술자들에는 자명하다. 그 예로서, 본 발명에 따른 전기 자극 장치에서는 상기 프로토콜 라이브러리를 중앙제어장치에 내장하지 않고, 외부에 접속된 컴퓨터, 통신기기 등으로부터 상기 중앙제어장치로 다운로드하거나, 연동(Hook-Up)하여 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 전기치료장치는 상기 베리안트 개념을 포함하여 전기자극의 진행상황을 그래픽, 문자 또는 소형램프 등을 이용하여 표시할 수 있는 표시장치를 더 포함할 수도 있다.
또, 본 발명에 따른 전기치료장치의 근전도 바이오피드백은, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 전극에 의해 상기 환자의 신체 일부로부터 측정된 근전도 신호를 운동의 지표로 설정하기 위하여, 상기 환자가 눈으로 보고 운동할 수 있는 운동용 목표 파형을 가변하여 형성된 근전도 프로토콜들(근전도 프로토콜1, 근전도 프로토콜2, ..., 근전도 프로토콜 n)을 포함하는 근전도 프로토콜 라이브러리를 만든다. 상기 근전도 프로토콜 라이브러리들중 하나를 선택하여 목표파형으로 설정하고, 상기 환자의 실재 운동 결과로서 측정된 근전도 신호를 운동파형으로 하여, 상기 두 파형을 동시에 전기치료장치에 포함된 표시부에 표시함으로써, 환자로 하여금 목표파형에 근접하는 운동파형을 발생하도록 유도하여, 전기치료장치의 근전도 바이오피드백 기능에 의한 치료 효과를 높일 수 있다.
상기 목표파형은 상기 근전도 프로토콜들 중, 또는 상기 근전도 프로토콜들을 조합하여 형성된 근전도 베리안트들 중, 또는 상기 근전도 베리안트들을 다시 조합하여 형성된 새로운 근전도 베리안트들 중, 신호 특성에 따라 원하는 신호들만으로 목표 파형을 구성하는 것이 바람직하다. 근전도 베리안트의 신호 특성은 타이밍(Timing), 피크(Peak), 지속시간(Duration), 최대수축세기(Endurance)로 구분된다. 따라서, 운동목표에 따라 임의적으로 원하는 프로토콜을 조합할 수 있는데 이를 베리안트 근전도 바이오피드백이라 한다. 더 구체적으로 타이밍(Timing)은 원하는 근육을 원하지 않는 근육보다 먼저 수축시키기 위한 방법이다. 피크(Peak)는 순간적으로 수축되어야 하는 힘을 최대의 강도로 훈련시키기 위한 방법이다. 지속시간(Duration)은 원하는 근육의 수축 지속시간을 최장으로 유지시키기 위한 방법이다. 최대수축세기(Endurance)는 최대의 수축강도로 최장의 지속시간을 유지시키기 위한 방법이다. 상기 4가지 방법은 동종 혹은 이종으로 조합되어 근전도 베리안트를 생성한다. 근전도 베리안트는 타이밍, 피크, 지속시간 및 최대수축세기를 증상 혹은 운동 목적에 따라 특정의 근전도 베리안트로 구성될 수 있다. 근전도 베리안트들은 상호간 조합에 의하여 또 다른 새로운 베리안트를 생성할 수 있으며, 한 세션(1회의 운동주기) 동안 환자에게 가장 적절한 근전도 바이오피드백 패턴을 적용시킬 수 있는데 이를 베리안트 근전도 바이오피드백 방식이라 하고 이때 사용되는 베리안트 근전도 바이오피드백의 최소단위를 근전도 바이오피드백의 베리안트 프로토콜이라 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 발명에 의해 베리안트 방식으로 구현되는 전기 자극 장치는 출산 등의 이유로 인해 손상된 골반저근의 신경을 치료할 때, 불쾌한 느낌 없이 골반저근의 신경을 재생시켜 줄 수 있으며, 아울러 본 발명에서 사용하는 베리안트 전기자극은 에너지 개념으로 전기자극 파라미터를 조절하기 때문에 거의 대부분의 사람에 대해 일관성 있고 안정된 치료결과를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 베리안트 근전도 바이오피드백은 환자가 원하는 또는 환자에게 필요로 하는 목표파형을 체계적인 방법에 의하여 제시함으로써 운동 결과를 과학적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (43)

  1. 전기적인 자극을 신체 부위로 전달하기 위한 전기 자극 장치에 있어서,
    신체에 전달될 에너지 크기를 기반으로 하여 인가전류/전압 크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변시키면서 생성한 다수의 프로토콜(protocol) 및 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 생성한 적어도 하나의 베리안트(variant)를 저장하기 위한 메모리 수단;
    상기 다수의 프로토콜 또는 베리안트(variant)를 생성하여 상기 메모리 수단에 저장하거나, 필요시 상기 메모리 수단에 저장된 상기 다수의 프로토콜 또는 베리안트(variant)중 적어도 어느 하나를 인출하여, 그에 따라 전기적 신호가 변화하도록 제어하기 위한 중앙제어수단;
    상기 중앙제어수단의 제어에 따라 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하기 위한 전기적 신호를 출력하는 출력수단; 및
    상기 출력수단을 통해 제공되는 전기적 신호에 따라 전기자극을 인체에 제공하기 위한 전기 자극 제공수단
    을 포함하는 전기 자극 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메모리 수단은,
    상기 다수의 프로토콜 및 베리안트 이외에, 상기 다수의 베리안트들을 조합하여 생성된 적어도 하나의 베리안트 그룹을 더 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    사용자로부터 상기 다수의 프로토콜들 또는 상기 다수의 베리안트들중 적어도 하나를 선택하는 선택 신호를 수신하기 위한 사용자 입력 수단
    을 더 포함하는 전기 자극 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전기적 파라미터는, 전기신호의 파장, 펄스폭, 듀티, 인가 전류/전압 크기, 돌발기간 및 돌발간 간격을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전기 자극 제공수단으로 출력되는 펄스당 최대 출력 에너지는 하기 수식에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
    P×tPW= Vm×Im×tPW= Im 2×Rs×tPW= Vm×Q
    단,[μC/펄스] (이상구형파일 경우),[μC/펄스] (단상구형파일경우),[V], 듀티=2×주파수×tPW, Q는 전하, tPW는 펄스폭,V_m은 최대 전압 크기, I_m은 최대 전류 크기, R_s는 표피저항(skin resistance)임.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙제어수단은,
    에너지 기반으로 전기적 파라미터를 가변하여 다수의 프로토콜(protocol)들을 생성하고, 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 상기 다수의 베리안트(variant)들을 생성하기 위한 베리안트 생성부; 및
    소정의 제어신호에 따라 상기 프로토콜 또는 베리안트를 상기 전지 자극 제공수단에 할당하기 위한 베리안트 할당부
    를 포함하는 전기 자극 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로토콜 또는 상기 베리안트는 상기 전기적 파라미터와 동일한 에너지를 갖는 자기적 파라미터로 변환되는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극은 적어도 하나의 채널을 포함하며, 각각의 채널에 흐르는 전류의 방향은 서로 같거나 또는 반대인 경우 중 어느 한 경우인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 채널에 할당되는 상기 프로토콜 또는 베리안트는 서로 특성이 반대이거나 또는 다른 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    전기자극의 진행 상황을 표시할 수 있는 표시수단
    을 더 포함하는 전기 자극 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 중앙제어수단은 상기 다수의 프로토콜 또는 상기 다수의 베리안트들을 상기 출력 수단으로 출력하기 위한 출력포트
    를 더 포함하는 전기 자극 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기 자극 제공수단은 삽입형 전극, 부착형 전극 또는 독립형 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 중앙제어수단은,
    상기 다수의 프로토콜들 또는 상기 다수의 베리안트들 또는 상기 다수의 베리안트들을 다시 조합하여 형성된 새로운 베리안트들을 하나씩 연속하여 상기 다수의 채널에 할당하거나, 또는 동일한 프로토콜 또는 베리안트 또는 다시 조합된 새로운 베리안트들을 서로 다른 채널에 교차하도록 할당하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전기신호의 주파수 범위는 1∼1000 Hz인 것을 특징으로 하는
    전기 자극 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 메모리 수단은 상기 중앙제어수단 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 메모리 수단은 상기 전기 자극 장치 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 메모리 수단에 저장된 상기 다수의 프로토콜 또는 다수의 베리안트를 직렬포트, 병렬포트 또는 무선을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치.
  18. 전기적인 자극을 신체 부위로 전달하기 위한 전기 자극 방법에 있어서,
    신체에 전달될 에너지 크기를 기반으로 하여 인가전류/전압 크기와 적어도 하나의 전기적 파라미터를 가변하여 다수의 프로토콜들(protocol)을 생성하고, 상기 다수의 프로토콜들을 조합하여 적어도 하나의 베리안트를 생성하는 제 1 단계;
    상기 다수의 프로토콜들 또는 베리안트(variant)중 적어도 어느 하나에 따라 전기적 신호가 변화하도록 제어하는 제 2 단계; 및
    상기 제 2 단계의 제어하에 제공되는 전기적 신호에 따라 안정성이 있으며 부드럽고 리드미컬한 전기 자극을 인체에 제공하는 제 3 단계
    를 포함하는 전기 자극 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 단계 수행 후, 상기 다수의 프로토콜들 및 상기 다수의 베리안트들을 메모리 수단에 저장하는 제 4 단계
    를 더 포함하는 전기 자극 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    사용자로부터 상기 다수의 프로토콜들 또는 상기 다수의 베리안트들중 적어도 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 수신하는 제 5 단계
    를 더 포함하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    전기자극의 진행상황을 표시부에 디스플레이하는 제 6 단계
    를 더 포함하는 전기자극방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전기적 파라미터는 전기신호의 파형, 펄스폭, 듀티, 인가전류/전압 크기, 돌발기간 및 돌발간 간격을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 전극은 적어도 하나의 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전극의 각 채널에 흐르는 전류의 방향은 서로 같거나 또는 반대인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 전기 자극 장치에 내장되거나, 또는 외부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 다수의 프로토콜들, 상기 다수의 베리안트들 또는 다시 조합된 새로운 다수의 베리안트들을 하나씩 연속하여 상기 다수의 채널들로 할당하는 단계
    를 포함하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    동일한 프로토콜, 베리안트 또는 조합된 베리안트들을 서로 다른 채널에 교차하여 할당하는 단계
    를 포함하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 전극은 삽입형 전극, 부착형 전극 또는 독립형 전극인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 다수의 프로토콜들 혹은 다수의 베리안트들이 포함할 수 있는 전기신호의 주파수 범위는 1∼1000Hz인 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 저장 수단은 상기 중앙제어수단 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기 치료 장치의 전기자극방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 저장 수단은 상기 전기 자극 장치의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기 치료 장치의 전기자극방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 저장 수단에 저장된 상기 다수의 프로토콜 또는 다수의 베리안트를 직렬포트, 병렬포트 또는 무선을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 전기 자극 장치의 전기자극방법.
  33. 환자의 신체 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체부위로부터 발생되는 근전도 신호를 측정하거나 또는 상기 신체 부위로 전극을 통해 전달하는 전기적인 자극 신호를 제어하는 전기치료장치에 적용되는 근전도 바이오피드백 방법에 있어서,
    다양한 목표파형들로 구성된 다수의 근전도 프로토콜들을 포함하는 프로토콜 라이브러리를 생성하는 제 1 단계;
    상기 다수의 근전도 프로토콜들을 조합하여 다수의 베리안트들을 생성하거나 또는 상기 다수의 베리안트들을 다시 조합하여 새로운 베리안트들을 생성하는 제 2 단계;
    상기 환자의 신체 일부의 운동 결과로서 실제로 검출되는 근전도 운동파형과상기 목표 파형을 비교하는 제 3 단계
    를 포함하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 목표파형으로 사용되는 다수의 프로토콜들 혹은 다수의 베리안트들은 타이밍(Timing), 피크(Peak), 지속시간(Duration) 또는 최대수축세기(Endurance)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 전극은 적어도 하나의 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 전극은 삽입형 전극, 부착형 전극 또는 독립형 전극인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 다수의 프로토콜들 및 상기 다수의 베리안트들을 저장수단에 저장하는 제4 단계
    를 더 포함하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    근전도 바이오피드백의 진행상황을 표시부에 표시하는 제5 단계
    를 더 포함하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    상기 목표 파형 및 상기 근전도 운동 파형을 동시에 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    근전도 바이오피드백의 실제운동시 환자의 근육이 소정의 세기 이상으로 수축되었을 때 전기자극을 가하는 근전도 트리거(EMG Triggered) 전기자극을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 저장 수단은 상기 중앙제어수단 내에 위치되거나 또는 상기 전기치료장치의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 저장 수단에 저장된 상기 다수의 프로토콜 또는 다수의 베리안트를 직렬포트, 병렬포트 또는 무선을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 타이밍(Timing), 피크(Peak), 지속시간(Duration) 및 최대수축세기(Endurance)는 근전도(Electromyography)가 아닌 초전도(Superconductivity)에 의하여 운동 파형을 검출하는 것을 특징으로 하는 전기치료장치의 바이오피드백 방법.
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