KR20020048907A - 전위치료장치 및 인체부위에 대한 최적의 도즈량제어방법 - Google Patents

전위치료장치 및 인체부위에 대한 최적의 도즈량제어방법 Download PDF

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아키쿠니 하라
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Abstract

본 발명은 인체의 각 부위에 고전압을 인가하여 치료를 시행하는 전위치료장치 및 인체 각 부위에 대한 최적의 도즈(dose)량 제어방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와; 이들 전극에 고전압을 인가시키는 고전압발생장치와; 주전극 및 대향전극에 인가되는 인가전압과, 대향전극과 인체의 체간표면과의 거리를 가변함으로써 인체표면의 전계를 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게하는 유도전류 제어수단과; 고전압발생장치를 구동하는 전원을 구비한 전위치료장치와,
상기 전극에 고전압을 인가하는 공정과, 인체의 체간을 구성하는 부위에 흐르는 유도전류치와 유도전류를 흐르게 하는 시간과의 곱의 도즈량을 제어하는 공정과, 도즈량을 인체의 체간 각 부위에 공급하는 공정을 구비한 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법으로서, 각 개인의 인체의 체간(體幹) 각 부위에 대하여 최적이고 효과적인 유도전류를 공급할 수 있도록 제어함으로써 개인마다 살결이 고운 부위의 전계치료를 효과적으로 시행할 수 있고, 또 인체의 체간 각 부위에 있어서도 높은 안정성을 얻을 수 있다.

Description

전위치료장치 및 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법{Electric potential apparatus and control method of optimal dose amount for human body area}
본 발명은 인체의 각 부위에 고전압을 인가하여 치료를 시행하기 위한 전위치료장치 및 인체 각 부위에 대한 최적의 도즈(dose)량 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전위치료장치는 상용교류전원 100볼트(V): 50/60헤르츠(Hz), 120V: 50/60Hz, 200 또는 220V:50/60Hz에 적합하게 설계되어 있다. 이와 같은 종래의 전위치료장치는 고전압을 인가함으로써 인체의 표면 가까이에 자연적으로 전계를 생성한다. 그리고 전계가 기복이 많은 인체 각 부위의 표면부근에 전계강도를 갖는다. 그러나 종래는 단지 인체전신을 거시적으로 보고 전위치료를 시행해 왔을 뿐, 인체표면 각 부위의 전계강도를 미세하게 제어하는 것은 시행되지 않았다. 즉, 종래의 전위치료장치는 주전극과 대향전극을 설치하고, 이들 전극 사이에 인체를 둠으로써 전위치료를 시행하였던 것이다. 따라서 충분한 전위치료의 효과를 거둘 수가 없었다.
본 발명은 상기의 결점에 착안하여 이루어진 것으로서, 그의 목적은 기복이 많은 인체의 체간부위에 대해서, 전계의 강도를 제어하여 인체의 체간 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 함으로써 전위치료를 시행하기 위한 전위치료장치를 제공하는 것에 있다.
또 다른 목적은 인체 각 부위(특히 환부)에 대한 최적의 도즈량 즉, 최적의 적용 공급량(이것은 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류치와, 이 유도전류를 흐르게 하는 시간과의 곱, 또는 하나의 전극과 다른 전극의 전압을 더한 인가전압과, 인가시간과의 곱에 의해 얻어짐)을 제어하는 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전위치료장치는, 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와; 상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와; 상기 각 전극에 인가되는 인가전압과, 상기 대향전극과 인체의 체간표면과의 거리를 가변함으로써 체간표면의 전계를 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과; 상기 고전압발생장치를 구동하기 위한 전원을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전위치료장치는, 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와; 상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와; 상기 각 전극에 인가된 인가전압을 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과; 상기 고전압발생장치를 구동하기 위한전원을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 전위치료장치는, 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와; 상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와; 대향전극과 인체의 체간표면과의 거리를 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과; 상기 고전압발생장치를 구동하기 위한 전원을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 고전압발생장치는 승압코일의 중간점을 접지하여 이루어지는 구성을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 인체의 각 부위에서의 인체표면전계의 강도(E)는 E=I/εoωS 식으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 인체의 각 부위에서의 유도전류는 피측정부위의 단면에 흐르는 전류를 측정하여 전압신호로 변환하고, 이 전압신호를 광신호로 변환한 후, 광신호를 다시 전압신호로 변환하여 파형 및 주파수를 분석하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 인가전압과, 인체의 체간을 구성하는 각 부위의 유도전류는 비례관계에 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 인가전압은 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류로부터 얻어지는 각 부위의 유도전류밀도를 약 10.0mA/m2이하로 조절하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 대향전극은 두부 위에, 또는 인체의 두부, 양견부(양어깨부), 복부,요부 및 둔부 중 어느 하나의 부위에 배열설치되고, 인체의 체간표면과의 거리는 각각 약 1∼25cm인 것을 특징으로 한다.
또한, 인체의 체간표면과 대향전극과의 거리는 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류밀도를 약 10.0mA/m2이하로 조절한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 대향전극은 천장, 벽, 바닥(floor), 집기, 그 밖의 것인 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법은, 전극에 고전압을 인가하기 위한 공정과, 인체의 체간을 구성하는 부위에 흐르는 유도전류치와 유도전류를 흐르게 하는 시간과의 곱에 의해 얻어지는 도즈량을 제어하는 공정과, 상기 도즈량을 인체의 체간 각 부위에 공급하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법은, 전극에 고전압을 인가하기 위한 공정과, 주전극과 대향전극에 인가된 인가전압과 인가시간과의 곱에 의해 얻어지는 도즈량을 제어하는 공정과, 상기 도즈량을 인체의 체간 각 부위에 공급하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 요통에 있어서 효과적인 도즈량은 상기 인체의 체간 각 부위에 흐르는 유도전류 약 10mA/m2, 바람직하게는 약 0.5mA/m2부터 약 5.0mA/m2와 상기 전류공급시간 약 30분과의 곱에 의해 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 요통에 있어서 유효한 도즈량은 인가전압 약 10∼20KV, 바람직하게는 15KV와인가시간 약 30분과의 곱에 의해 얻어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 전위치료장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 전위치료장치의 전기적 구성을 나타낸 도면.
도 3은 가상인체를 나타내는 사진촬영에 의한 정면도, 그 사시도 및 전계측정센서를 목부위(首部)에 부착한 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에서의 전위치료장치의 유도전류를 측정하기 위한 측정장치를 나타낸 도면.
도 5는 인가전압과 유도전류와의 관계를 나타낸 도면.
도 6은 두부(頭部) 전극위치와 목부위 유도전류와의 관계를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에서의 다른 실시예의 전위치료기를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에서의 또 다른 실시예의 전위치료기를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에서의 또 다른 실시예의 전위치료기를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전위치료장치
2, 2A, 2B, 2C : 전위치료기
3 : 고전압발생장치
4 : 상용전원
5 : 피치료자
6 : 팔걸이
7, 7a : 의자
8, 8a, 8b, 80b, 8c, 80c , 80c' : 제1 전극
9, 9a, 9b, 9c : 제2 전극
10 : 고전압 출력단자
11 : 전기코드
12, 12' : 절연물
13 : 전압조정기
20 : 유도전류 측정장치
23 : I/V컨버터
24 : 광아날로그 데이터링크
25 : 광섬유케이블
26 : 광아날로그 데이터링크
27 : 주파수 분석기
31 : 베드받침대(bed base)
32 : 박스(函體)
33 : 절연체
34 : 커버체(cover body)
35 : 절연재
R, R' : 전류제한저항기
T : 승압 코일
d : 거리
e : 전계측정센서
h : 가상인체
s : 중간점
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 전위치료장치(1)의 개략도이다. 즉, 전위치료장치(1)는 전위치료기(2)와 고전압발생장치(3)와 상용전원(4)을 구비하고 있다. 전위치료기(2)는 피치료자(5)가 앉는 팔걸이(6)를 구비한 의자(7)와, 의자의 상단에 부착되고 피치료자(5)의 머리꼭대기부(頭頂部) 상부측에 배열설치된 대향전극으로서의 제1 전극(8)과, 바닥(floor)에 배열설치되고 그 상면에 피치료자(5)의 발이 놓여지는 주전극인 발판대(ottoman)전극으로서의 제2 전극(9),을 구비하고 있다. 또한 제1 전극(8)은 주전극인 제2 전극(9)의 대향전극으로서 그밖에 천정, 벽, 바닥(floor), 집기, 그 밖의 것이어도 좋다. 고전압발생장치(3)는 상기 제1 전극(8) 및 제2 전극(9)에 전압을 인가하기 위한 고전압을 발생한다. 고전압발생장치(3)는 통상 의자(7) 아래쪽의 네 개의 다리 사이에서 바닥(floor)에 설치되거나, 또는 의자(7) 근방에 설치된다. 제1 전극(8)과 머리꼭대기부(頭頂部)와의 거리(d)[후술참고]는 가변할 수 있도록 되어 있다.
제1 전극(8) 및 제2 전극(9)은 절연체로 둘러싸여 있는 구성으로 되어 있다. 이 제2 전극(9)은 고전압발생장치(3)의 고전압 출력단자(10)에 전기코드(11)로 접속된다. 그리고 제1 전극(8) 및 제2 전극(9)에 전압을 인가하기 위한 고전압 출력단자(10)를 구비한다. 또한 의자(7), 제2 전극(9)은 바닥(floor)과의 접촉위치에 절연물(12),(12')을 구비한다.
다음으로 고전압발생장치(3)는, 도 2에서 전기적 구성의 블록 다이어그램으로서 후술하는 바와 같이, 상용전원 AC100V전압을 예를 들면 15,000V로 승압하기 위한 승압트랜스(T)와, 상기 각각의 전극으로 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류제한저항기(R),(R'),를 갖는다. 이 고전압발생장치(3)는 승압 코일(T)의 중간점(s)을 접지하여 이루어지는 구성을 구비하며, 대지전압을 승압분량의 2분의 1로 하고 있다. 또한 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 s'점을 접지할 수도 있다. 여기에서 도 2에 나타낸 블록 다이어그램과 같이, AC100V전원으로부터 고전압발생장치(3)의 전압조정기(13)를 거쳐 승압트랜스(T)에 의해 고압측의 중간점(s)을 접지한 고압을 얻으며, 나아가 각각의 고압은 인체보호용 전류제한저항기(R),(R')를 거쳐 제1 전극(8),(8c)등(후술) 및 제2 전극(9),(9c)등(후술)에 접속되고 있다. 그리고 본 발명의 전위치료장치(1)는 유도전류제어수단을 구비하고 있다. 이 유도전류제어수단은 상기 제1 전극(8) 및 제2 전극(9)에 인가되는 인가전압과, 상기 제1 전극(8)과 인체의 체간표면(體幹表面: trunk surface)과의 거리(d)를 가변하여 인체표면의 전계를 제어하거나, 또는 제1 전극(8)과 제2 전극(9)에 인가된 인가전압을 제어함으로써, 또는 상기 제1 전극(8)과 인체의 체간표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 피치료자(5) 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 할 수 있다.
상기와 같이 인체부위의 전계, 유도전류의 측정 데이터는 도 3(a), (b), (c)의 사진촬영된 도면에 나타낸 바와 같이, 인체모델로서의 가상인체(h)[시뮬레이션 된 인체모형]를 사용하여 얻기로 한다. 이 가상인체(h)는 염화비닐수지로 제작되며, 그표면은 은과 염화은의 혼합액으로 도포된다. 그 이유는 저항(1KΩ 또는 그 이하)을 실제 인간 육체의 저항과 같도록 하기 위해서이다. 그리고 이 가상인체(h)는 실제로 간호 시뮬레이터로서 세계적으로 널리 이용되고 있는 것으로, 평균적인 인체의 치수를 갖도록 제작되며, 그 높이는 174cm이다. 가상인체(h)의 각 부위의 둘레 치수 및 단면적은 「표 1」에 기재된다. 이와 같은 가상인체(h)를 사용하는 이유는, 실제의 인체를 단면으로 하여 각 부분의 유도전류를 측정하기 위해서는 계측기를 인체 속에 집어넣어야 하며, 더욱이 인체의 미세한 움직임까지 정지시키고 측정하기는 곤란하기 때문이다. 그러나 상기 가상인체(h)에서 얻어진 데이터를 실제 의 인체에 적용하는 것은 충분히 가능하다.
가상인체부위의 길이
부위단면 이름 외주 길이(mm) 단면적(m2)
눈 550 0.02407
코 475 0.01795
목 328 0.00856
가슴 770 0.04718
명치 710 0.04012
팔 242 0.00466
손목 170 0.00230
몸통 660 0.03466
허벅지 450 0.01611
무릎 309 0.00760
발목 205 0.00334
도 1에서 나타낸 전위치료기(2)에 설치된 계측용 가상인체(h)는 도 3(a) 및 도 3(b)에 나타낸 바와 같다. 도 3(a)는 가상인체(h)를 정면에서 본 그림이고, 도 3(b)은 비스듬히 본 그림이다.
상술한 유도전류 제어수단이 제1 전극(8) 및 제2 전극(9)에 인가되는 인가전압과,상기 제1 전극(8)과 인체표면과의 거리(d),를 가변함으로써 인체표면의 전계를 제어하고, 인체의 체간(體幹)을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흘려서 얻을 수 있는 것을 이하에 설명한다. 인체의 표면 전계의 측정은 원반형태의 전계측정센서(e)를 「표 1」의 가상인체(h) 피측정부위에 부착하여 수행된다. 도 3(c)는 전계측정센서(e)를 가상인체(h)의 목부위(首部)에 부착한 상태를 나타낸 도면이다. 각 부위의 측정은 115V/60Hz 및 120V/60Hz의 조건 하에서 수행된다.
한편, 유도전류의 측정방법과 그 장치는 도 4에 나타낸다. 유도전류측정장치(20)에 있어서, 도 3(a),(b)에 나타낸 바와 같이 가상인체(h)는 보통 앉은 상태로 의자(7)위에 놓여진다. 대향전극인 머리 위의 제1 전극(8)은 가상인체(h)의 머리 위쪽으로부터 11cm 정도 거리로 조정되어 설치된다. 측정방법은 각 계측단면, 예를 들면 도시된 k-k'선 부분과 같이 각 단면을 계측하여, 광전송을 통하여 유도전류의 파형을 전송하고, 유도전류측정장치(20)의 지상측에서 그 파형을 관찰함으로써 수행된다. 또한 인가전압은 15,000V이다. 이 측정방법에서 가상인체(h) 각 부위의 단면에서 유도되는 전류의 측정은, 두 개의 리드선을 사용하여 가상인체(h)의 단면에 흐르는 전류의 단락회로(도시되지 않음)를 만들어 유도전류를 얻는다. 측정된 유도전류는 전류/전압 변환기인 I/V컨버터(23)를 통하여 전압신호로 변환된다. 이어서 이 전압신호는 송신측에서 광아날로그데이터링크(24)에 의해 광신호로 변환된다.
이들 광신호는 광섬유케이블(25)을 통하여 수신측에서 광아날로그데이터링크(26)에 전송받아 전압신호로 재차 변환된다. 이 전압신호는 이어서 파형관찰 및 분석기록기에 의한 주파수분석을 위한 주파수분석기(27)에서 처리된다. 버퍼 및애더(adder)는 송신측에서 I/V컨버터(23)와 광아날로그데이터링크(24)와의 사이에 배치된다(도시되지 않음). 이와 같이 하여 상기 115V/60Hz 및 120V/60Hz로 가상인체(h) 각 부위의 위치에서 측정된 전계치와 유도전류는 「표 2」에 나타낸 바와 같다. 「표 2」에서와 같이 전계치가 다르면 이에 따라 그곳에 흐르는 유도전류치도 다르다는 것을 알 수 있다. 따라서 실제의 인체의 체간 각 부위에 유효한 유도전류는 해당 각 부위의 전계를 변화시킴으로서 얻을 수 있다는 것을 명확히 상정할 수 있다.
각 부위의 전계치와 유도전류의 관계
부위 이름 @115V/50Hz @120V/60Hz
전계치(kV/m) 유도전류(㎂) 전계치(kV/m) 유도전류(㎂)
두정(頭頂) 182 0.72 190 0.90
전두(前頭) 81 0.32 84 0.40
후두(後頭) 113 0.44 118 0.55
옆목 16 0.06 16 0.08
어깨 37 0.15 38 0.18
가슴 19 0.08 20 0.10
팔 29 0.11 30 0.14
팔꿈치 33 0.14 34 0.17
등 52 0.20 54 0.25
손등 21 0.08 22 0.10
미골(coccyx) 42 0.17 43 0.21
무릎 11 0.05 12 0.06
슬개골(patella) 21 0.08 22 0.10
발끝 3.4 0.01 3.5 0.02
발바닥 348 1.37 363 1.72
도 4에 나타낸 각 부위의 유도전류의 측정방법을 사용하여 얻어진 각 부위의 유도전류치로부터 다음 등식을 사용하여 인체의 표면전계(E)를 구할 수 있다. 즉 E는E=I/εoωS이다. 여기에서 ω는 2πf (f;주파수)이고, S는 전계측정센서의 면적이며, εo는 진공 중에서의 유전률이고, I는 유도전류이다.
그리고 상술한 방법으로 각 부위의 유도전류가 얻어지면 다음 식을 이용하여 각 부위의 유도전류밀도(J)를 구할 수 있다. 즉, A=2πr, B=πr2, B=A2/4π, J=I/B 여기에서 A는 원주, B는 원의 면적, r은 반지름, I는 측정전류, J는 유도전류밀도이다.
다음으로, 상기한 유도전류제어수단은 제1 전극(8)의 전압과, 제2 전극(9)에 인가된 인가전압을 제어하여 전위치료를 시행할 때에, 인체의 체간 각 부위에 소량의 전류를 흘려보낼 수 있는 것을 이하에 설명한다.
「표 3」은 120V/60Hz에서 두부(코), 목부위(목부분) 및 몸통부에서의 인가전압(KV)에 대한 유도전류(㎂) 및 유도전류밀도(mA/m2)를 나타낸다. 도 5는 상기 「표 3」의 결과를 바탕으로 두부(코), 목부위 및 몸통부에서의 각 인가전압(KV)과 유도전류(㎂)와의 관계를 나타낸다. 도 5로부터 상기 인가전압과 각 부위에서의 유도전류는 비례관계에 있는 것을 알 수 있다. 유도전류치로부터 상술한 식에 따라 각 부위의 유도전류밀도(J)를 얻을 수 있다. 그리고 여기에서 상기 인가전압은 각 부위의 유도전류밀도가 약 10.0mA/m2이하로 제어되어야한다. 이러한 약 10.0mA/m2이하의 수치는 국제비전리(非電離)방사선방호위원회가 정한 안전기준치 이하의 수치이다. 또한 「표 3」에 따르면 상기 두부, 목부위(首部) 및 몸통부에서의 유도전류는 같은 인가전압에 있어서는 몸통부, 목부위 및 두부(코)의 순서로 큰 것을 알 수 있다.
인가전압과 유도전류
인가전압[kV] 유도전류치 (㎂) 유도전류밀도 (mA/㎡)
두부(코) 목부위 몸통부 두부(코) 목부위 몸통부
0 0 0 0 0.0 0.0 0.0
5 10 11 30 0.6 1.3 0.9
10 20 23 61 1.1 2.6 1.7
15 30 34 91 1.7 3.9 2.6
20 40 45 121 2.2 5.2 3.5
25 50 57 152 2.8 6.6 4.4
30 60 68 182 3.3 7.9 5.2
다음으로 유도전류제어수단이 제1 전극(8)과 인체의 표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 인체의 체간 각 부위에 미소량의 전류를 흘려서 얻은 것을 이하에서 설명한다. 「표 4」는 두부의 제1 전극(8)과 인체의 머리꼭대기부(頭頂部)와의 거리(d)를 변화시킴으로써 인체의 목부위(목부분)에 흐르는 유도전류치 및 유도전류밀도의 변화를 나타낸다. 도 6은 가상인체(h) 두부의 제1 전극(8)까지의 거리(d)와, 목부위 유도전류와의 관계를 나타낸 것이다.
두부 전극위치에 의한 목부위 유도전류의 변화
두부전극-머리꼭대부간거리 유도전류치 유도전류밀도
(cm) (㎂) (mA/㎡)
4.3 50 5.8
5.4 46 5.4
6.3 43 5.0
6.9 40 4.7
8.3 39 4.5
9 38 4.4
9.9 35 4.1
11 34 3.9
12 34 3.9
13 33 3.8
14 31 3.7
15 30 3.5
16.1 30 3.5
17.2 30 3.5
「표 4」에서 알 수 있는 바와 같이, 유도전류는 거리;15cm이상, 30㎂에서 거의 일정해진다. 이에 유도전류치는 거리가 각각 15cm이상에서 두부의 제1 전극(8)의 영향은 거의 없어진다. 이와 같이 하여 유도전류치는 거리(d)를 15cm이내로 가변시킴으로써 제어된다. 이 유도전류치로부터 얻어지는 가상인체(h)의 체간의 일부인 목부위의 유도전류밀도는 약 10.0 mA/m2이하, 바람직하게는 약 3.0 mA/m2∼6.0 mA/m2로 제어되는 것이 좋다.
다른 구조를 구비한 전위치료기(2A)는 도 7(a)[사시도], 도 7(b)[측면도]에 도시된다. 이 전위치료기(2A)는 베드형(bed type)이다. 이것은 피치료자(5)가 들어가는 박스(32)가 베드받침대(bed base)(31)위에 설치되어 있다. 각 전극이 이 박스(32)내에 배치된다. 즉, 대향전극으로서의 제1 전극(8a)과, 주전극으로서 인체의 족부에 배치되는 제2 전극(9a)을 구비한다. 제1 전극(8a)은 인체의 두부, 양견부(양어깨부), 복부, 족부 및 둔부 등에 배치된다. 그리고 바람직하게는 제1 전극(8a)은 인체의 두부, 양견부, 복부 및 요부와 거의 같은 형상, 폭 및 면적을 구비한다.
이들 도면에서 공백 영역은 전극이 배치되지 않은 곳을 나타낸다. 이들 전극은 절연체(33)내에 배열설치되어 있다. 베드받침대(31)위의 상기 각 전극상에 도시되지 않은 절연체로 된 소파가 놓여진다. 소파는 두께가 다른 것이 준비된다. 이처럼 두께가 다른 소파를 베드받침대(31)위에 놓음으로서 인체의 표면과 제1 전극(8a)과의 거리(d) [상술한 도 1, 도 2 참조]를 용이하게 가변시킬 수 있다. 이처럼 전위치료기(2A)에 있어서, 상술한 바와 같이 유도전류제어수단으로서, 제1 전극(8a) 및 제2 전극(9a)에 인가되는 인가전압과, 상기 제1 전극(8a)과 인체의 체간표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 또는 제1 전극(8a) 및 제2 전극(9a)에 인가되는 인가전압을 제어함으로써, 또는 제1 전극(8a)과 인체표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 인체표면전계를 제어하고, 인체의 체간 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 할 수 있다.
또 다른 구조를 구비한 전위치료기(2B)는 도 8(a)[사시도], 도 8(b)[측면도]에 도시된다. 이 전위치료기(2B)도 베드형(bed type)이며, 피치료자(5)가 들어가는 박스(32)가 베드받침대(bed base)(31) 위에 설치되어 있다. 각 전극이 이 박스(32)내에 배열설치된다. 여기에서는 두부에 배열설치되는 대향전극으로서의 제1 전극(8b)과, 주전극으로서 인체의 족부(足部)에 배치되는 제2 전극(9b)과, 허리 상반신부에 배열설치된 대향전극으로서의 다른 제1 전극(80b)을 구비한다. 상기 제1 전극(8b)은 인체의 두부에 배열설치되고, 바람직하게는 이 제1 전극(8b)은 인체의 두부과 거의 같은 형상, 폭 및 면적을 구비한다. 그리고 제2 전극(9b)은 상기와 같이 인체의 족부에 배열설치된다. 또한 상기 다른 제1 전극(80b)은 인체의 양견부,복부, 요부 및 둔부 와 거의 같은 형상, 폭 및 면적을 구비한다. 이들 전극은 절연체(33)내에 배열설치되어 있다. 이 전위치료기(2B)도 도7과 마찬가지로 두께가 다른 소파를, 적어도 제1 전극(8b) 및 다른 제1 전극(80b)에 해당하는 위치의 베드받침대(31)위에 놓음으로써, 인체의 표면과 대향전극인 제1 전극(8b) 혹은 다른 제1 전극(80b)과의 거리(d)를 용이하게 가변시킬 수 있다. 또한 이 도면에서 공백 영역은 전극이 배치되지 않는 것을 나타낸다. 이와 같은 전위치료기(2B)에서도 전술한 바와 같이 유도전류제어수단은, 대향전극으로서의 제1 전극(8b) 및 다른 제1 전극(80b)에 인가된 인가전압과, 상기 제1 전극(8b)과 다른 제1 전극(80b)과 인체의 체간표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 또는 제1 전극(8b), 제2 전극(9b) 및 다른 제1 전극(80b)에 인가된 인가전압을 제어함으로써, 또는 제1 전극(8b), 다른 제1 전극(80b)과 인체의 표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 각각 인체표면전계를 제어하여 인체의 체간 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 할 수 있다.
다른 구조를 구비한 전위치료기(2C)는 도 9(a)[사시도] 및 도 9(b)[측면단면도로서 피치료자(5)와 검게 도포된 각 전극과의 위치관계를 설명하는 도면]에 도시된 의자형(chair type)이다. 의자(7a)는 피치료자(5)를 커버할 정도의 앞이 트인 커버체(34:cover body)를 구비한다. 이 커버체(34)에는 피치료자(5)의 두부가 들어가는 대향전극으로서 제1 전극(8c)과, 주전극으로서 발판대전극(ottoman electrode)인 제2 전극(9c)과, 의자에 앉을 때 어깨부터 허리 위치에 설치된 대향전극으로서의 다른 제1 전극(80c)을 배열설치한다. 다른 제1 전극(80c)은 각각 피치료자(5)의 인체를 측면으로부터 감싸는 복수개의 측면전극(80c')를 구비한다. 바람직하게는 제1 전극(8c)은 인체의 두부를 따라서 배치되고, 다른 제1 전극(80c)은 양 어깨부터 허리의 길이방향을 따라서 복수단으로 배열설치된다. 이들 제1 전극(8c), 다른 제1 전극(80c), 상기 측면전극(80c'), 제2 전극(9c)은 절연재(35) 내에 배열설치되어 있다.
커버체(34)에 절연체로 만들어진 쿠션부재가 착탈가능하게 부착된다. 쿠션부재는 두께가 다른 것이 준비된다. 이렇게 하여 두께가 다른 쿠션 부재를 커버체(34)에 부착함으로써, 인체의 표면과 제1 전극(8c),(80c),(80c')과의 거리(d)를 가변시킬 수 있다. 이와 같은 전위치료기(2c)에 있어서도 상술한 바와 같이 유도전류제어수단은, 대향전극으로서의 제1 전극(8c),(80c),(80c'), 및 제2 전극(9c)에 인가되는 인가전압과, 상기 제1 전극(8c),(80c),(80c')과 인체의 체간표면과의 거리(d),를 가변함으로써, 또는 제1 전극(8c),(80c),(80c') 및 제2 전극(9c)에 인가되는 인가전압을 제어함으로써, 또는 제1 전극(8c),(80c),(80c')과 인체의 표면과의 거리(d)를 가변함으로써, 각각 인체의 표면전계를 제어하여 인체의 체간 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 할 수 있다.
상술한 도 1에서는 두부 위의 제1 전극(8)과 피치료자(5)의 인체의 체간표면과의 거리(d)는 약 1∼25cm, 도 7(a) 및 도 8(a)에서는 제1 전극(8a),(8b)과 피치료자(5)의 인체의 체간표면과의 거리(d)는 약 1∼25cm, 바람직하게는 약 3∼25cm, 도 9(a)에서는 제1 전극(8c),(80c),(80c')과 피치료자(5)의 인체의 체간표면과의 거리(d)는 약 1∼25cm, 바람직하게는 4∼25cm로 설정된다.
본 발명의 전위치료장치(1)에 따르면, 고전압을 인가한 상태에서도 유도전류의 양을 늘림으로써, 종래와 동일한 시간이라도 보다 높은 치료효과를 얻을 수 있다. 또한 종래에 비하여 단시간에 치료를 끝낼 수 있다. 더욱이 동일한 치료효과를 얻기 위하여, 종래와 동일한 치료시간에 보다 낮은 전압으로 종래와 동일한 값의 유도전류를 얻을 수 있다.
본 발명의 전위치료장치(1)는 고출력전자잡음, 고레벨 무선주파수 잡음 및 강한 자기장을 가능한 한 피하도록 설계된다. 전위치료장치(1)에서 전자기장 간섭의 영향을 줄이기 위해서, 그 설계작업은 전자부품, 반도체, 파워부품(예를 들면, 사이리스터(thyristor), 트라이액(triac))전자 타이머 또는 EMI에 지각할 수 있는 마이크로 컴퓨터에 의해서 보다는 오히려 구동되는 기계적 스위치, 릴레이 및 모터 혹은 전기타이머 같은 전기적 부품을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 전자적 기능부품으로서 광에미터 다이오드(optical emitter diode)전원용 전자시리얼버스 스위칭 레귤레이터(electronic serial bus switching regulator)가 효과적이며 상기 광에미터 다이오드는 본 발명의 전계치료장치가 동작중 또는 비동작중인 것을 피치료자 또는 조작자에게 알려주기 위한 광원으로서 사용된다.
이하에 기술하는 것은 300명 이상의 요통을 앓는 피치료자를 대상으로 한 치료실험에서 판명된 사실로서, 이것은 인체의 요통 치료에 대하여 효과적이며, 인체의 안전성을 고려한 최적의 도즈량은 다음과 같이 제어되고, 그리고 얻어진다는 것이 판명되었다. 즉, 최적의 도즈량은, 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류치와, 이 유도전류를 흘리는 시간,과의 적산(곱하기)을 제어하여 얻어진다. 또한 제1 전극의 전압과 제2 전극의 전압을 합산한 인가전압과 그 인가시간과의 적산을제어하여 얻어진다. 여기에서 「표 5」는 가상인체(h)의 체간(體幹)인 각 부위의 단면에서 115V/50Hz로 측정된 유도전류치, 및 이 유도전류치로부터 상기 「표 1」의 가상인체(h)의 치수를 고려하여 계산을 통해 구해진 유도전류밀도,를 나타낸다. 「표 5」와 같이 인체의 체간을 구성하는 각 부위에서의 유도전류의 측정치(㎂) 및 유도전류밀도의 계산치(mA/m2)는 각각 다음과 같다. 눈; 18/0.8, 코; 24/ 1.3, 목; 27/3.1, 가슴; 44/0.9, 명치; 8.6/1.6, 몸통; 91/2.8
부위와 유도전류치 및 유도전류밀도
부위단면이름 유도전류@120V/60Hz(㎂) 유도전류밀도@120V/60Hz(mA/㎡)
눈 18 0.8
코 24 1.3
목 27 3.1
가슴 44 0.9
명치 8.6 1.6
팔 8.6 1.8
손목 3.1 1.3
몸통 91 2.8
허벅지 46 2.8
무릎 52 6.8
발목 58 17
또 상술한 유도전류치 및 유도전류밀도를 토대로 120V/60Hz에서의 유도전류치 및 유도전류밀도는 다음과 같은 「수학식 1」, 「수학식 2」에 따라 계산된다.
유도전류; I(60Hz)=I(50Hz)×60/50×120/115
유도전류밀도 ; J(60Hz)=J(50Hz)×60/50×120/115
[표 6]은 120V/60Hz에서 인체의 체간인 각 부위에서의 유도전류치 및 유도전류밀도의 계산결과를 나타낸다. 「표 6」와 같이 인체의 체간을 구성하는 각 부위의 유도전류의 측정치(㎂) 및 유도전류밀도의 계산치(mA/m)는 다음과 같다. 눈; 23/0. 9, 코; 30/1.7, 목; 34/3.9, 가슴; 55/1.2, 명치; 11/2.3, 몸통; 114/3.6
부위와 유도전류치 및 유도전류밀도
부위단면 명 유도전류@120V/60Hz(㎂) 유도전류밀도@120V/60Hz(mA/㎡)
눈 23 0.9
코 30 1.7
목 34 3.9
가슴 55 1.2
명치 81 2.0
팔 11 2.3
손목 3.9 1.7
몸통 114 3.6
허벅지 57 3.6
무릎 64 8.5
발목 72 22
전극과 인체부위와의 거리를 고정시키는 경우, 상술한 바와 같이 인가되는 전압과, 인체의 체간 각 부위에 흐르는 유도전류,는 비례관계에 있다. 따라서 의자에서 인체를 치료하는 경우, 최대공약수적으로 전극과 인체와의 거리를 정하면, 상기 인가전압으로 인체 각 부위의 전계강도도 거의 정해지기 때문에, 최적의 도즈량은 상기 인가전압과 인가시간과의 적산(곱하기)을 제어하여 구할 수 있다. 본 발명의 전위치료장치를 사용하는 경우, 전압과 시간과의 적산(곱)은 바람직하게는 450KV/분이다. 즉, 전압은 약 10KV부터 약 20KV, 바람직하게는 약 15KV 이고, 인가시간은 약 30분으로 치료효과가 향상되는 것으로 나타났다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전위치료장치 및 인체에 대한 최적의 도즈량 제어방법에 따르면, 각 개인의 인체의 체간(體幹) 각 부위에 대하여 최적이고 효과적인 유도전류를 공급할 수 있도록 제어함으로써 개인마다 살결이 고운 부위의 전계치료를 효과적으로 시행할 수 있고, 또 인체의 체간 각 부위에 있어서도 높은 안정성을 얻을 수 있다. 그리고 많은 피치료자에 의해 특히 요통에 효능효과가 있다는 것이 실험적으로 인정되고 있다.

Claims (15)

  1. 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와;
    상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와;
    상기 각 전극에 인가되는 인가전압과, 상기 대향전극과 인체의 체간표면과의 거리를 가변함으로써 체간표면의 전계를 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과;
    상기 고전압발생장치를 구동하기 위한 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  2. 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와;
    상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와;
    상기 각 전극에 인가된 인가전압을 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과;
    상기 고전압발생장치를 구동하기 위한 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  3. 주전극 및 대향전극을 구비한 전위치료기와;
    상기 각 전극에 고전압을 인가시키기 위한 고전압발생장치와;
    대향전극과 인체의 체간표면과의 거리를 제어하여 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 미소량의 유도전류를 흐르게 하기 위한 유도전류제어수단과;
    상기 고전압발생장치를 구동하기 위한 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 고전압발생장치는 승압코일의 중간점을 접지하여 이루어지는 구성을 구비한 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  5. 제 1 항 내지 체 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인체의 각 부위에서의 인체표면전계의 강도(E)는 E=I/εoωS 식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인체의 각 부위에서의 유도전류는 피측정부위의 단면에 흐르는 전류를 측정하여 전압신호로 변환하고, 이 전압신호를 광신호로 변환한 후, 광신호를 다시 전압신호로 변환하여, 파형 및 주파수를 분석하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인가전압과, 인체의 체간을 구성하는 각 부위의 유도전류는 비례관계에 있는것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인가전압은 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류로부터 얻어지는 각 부위의 유도전류밀도를 약 10.0mA/m2이하로 조절하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 대향전극은 두부 위에, 또는 인체의 두부, 양견부(양어깨부), 복부, 요부 및 둔부 중 어느 한 위치에 배열설치되고, 인체의 체간표면과의 거리는 각각 약 1∼25cm인 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 인체의 체간표면과 대향전극과의 거리는 인체의 체간을 구성하는 각 부위에 흐르는 유도전류밀도를 약 10.0mA/m2이하로 조절한 것을 특징으로 하는 전위치료장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향전극은 천장, 벽, 바닥(floor), 집기, 그 밖의 것인 것을 특징으로 하는전위치료장치.
  12. 전극에 고전압을 인가하기 위한 공정과,
    인체의 체간을 구성하는 부위에 흐르는 유도전류치와 유도전류를 흐르게 하는 시간과의 곱에 의해 얻어지는 도즈량을 제어하는 공정과,
    상기 도즈량을 인체의 체간 각 부위에 공급하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법.
  13. 전극에 고전압을 인가하기 위한 공정과,
    주전극과 대향전극에 인가된 인가전압과 인가시간과의 곱에 의해 얻어지는 도즈량을 제어하는 공정과,
    상기 도즈량을 인체의 체간 각 부위에 공급하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 인체 부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    요통에 있어서 효과적인 도즈량은 상기 인체의 체간 각 부위에 흐르는 유도전류 약 10mA/m2(바람직하게는 약 0.5mA/m2부터 약 5.0mA/m2)과, 상기 전류공급시간 약 30분과의 곱에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    요통에 있어서 유효한 도즈량은 인가전압 약 10∼20KV(바람직하게는 15KV)와 인가시간 약 30분과의 곱에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 인체부위에 대한 최적의 도즈량 제어방법.
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