KR20030006939A

KR20030006939A - 경혈점 탐색 장치

Info

Publication number: KR20030006939A
Application number: KR1020020019476A
Authority: KR
Inventors: 야코블레비치게르키크겐릭스; 니코라에비치츠미에프스코이그리고리; 이바노비치이반쵸프블라디미르; 윤길원; 이상민
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-01-23
Also published as: KR100446629B1

Abstract

본 발명은 경혈점을 탐색하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 경혈점 탐색장치는 소정의 입사광을 발생시켜 측정대상에 조사한 후에 그 반사광의 세기를 측정하고, 소정의 전기신호를 상기 측정대상에 통전시켜 전기전도율을 측정한 후에, 위 반사광 세기의 평균 값 및 전기전도율의 평균값을 구하고, 어떤 지점의 반사광 세기 및 전기전도율이 위 평균값들과의 편차 정보를 사용자에게 제공하여 경혈점을 판단하도록 한다. 본 발명에 따르면 광학적 스캐닝과 전기적 스캐닝을 결합하는 방법으로 인해 경혈점의 위치 탐색의 정확성이 높아지며, 광학적인 요소와 전기적인 요소가 각각 경혈점에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다. 뿐만 아니라 이 방법은 대기의 습도, 환자의 심리상태, 외피의 청결함 정도 등 여러 요인에 따라 나타나는 측정오차를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

경혈점 탐색 장치{Apparatus of searching acupuncture points}

본 발명은 경혈점 탐색하는 장치에 관한 것으로, 특히 소정의 광신호 및 전기신호를 측정대상에 가한후에 광반사율과 전기전도율을 측정하여 경혈점을 탐색하는 장치에 관한 것이다.

종래의 경혈점을 찾는 방법과 이를 구현하기 위한 장치는 러시아의 특허 (inventor's certificate) USSR 784864에 기술되어 있다. 이것의 내용은 두개의 백색광을 상호 수직되게 대상물의 외피에 방사한 후에, 반사광을 분석하여 그 백색광의 흐름이 대상에 미치는 영향을 분석하는 것으로 일련의 광학장치 들을 포함한다. 위 광학 장치들은 광학기기, 전원, 광체배기, 고전압 증폭기, 밀리렌트겐미터(milliroentgenometer), 전자기록기 등으로 구성되어 있다. 그러나 이 방법과 장치에 있어서 근본적인 단점은 방법적 특성상 빛의 조사(照射)량이 환자에게 위험부담이 있으며 두 빛을 정확하게 수직으로 방사할 수 있는 제어기의 부재로 인하여 측정 정확도가 낮다.

그리고 러시아 연방 특허 2079298[2]에서 기술하고 있는 방법과 장치는 이러한 기술적인 주안점과 실제적인 구현에 좀 더 가까이 접근하고 있다. 이 발명은 경혈점에 미치는 영향을 이용한 '치료'방법에 관련된 것이지만, 경혈점을 찾는 방법론에 대해서도 기술되어 있다. 경혈점을 찾는 방법은 '적외선 방사'를 이용하여 피부를 스캐닝, 기록, 경혈점으로부터 반사된 것과 비경혈점으로부터 반사된 것의 특성들을 비교 분석하는 것이다. 이 방법을 실현하기 위한 장치는 언급한 LED (Light Emitting Diode)외에 광다이오드 (photodiode)의 입력단자와 연결된 차동증폭기 (differential amplifier), 마이크로프로세서 (microprocessor), 전력증폭기 (power amplifier), 발진기(generator), 제어 스위치들과 신호검출기로 구성되어 있다. 이와 함께 측정기 표시기에서 좀 더 현저한 차이를 얻기 위해 동기신호에 대한 피드백(feedback)을 이용하여 측정한다. 그러나 본 기술에 있어서 주된 결점은 조사(照射)시 대상에 방사되는 전력 (radiation power)의 허용되는 밀도와 적외선 방사 파장에 관하여 이론적으로나 실제적으로 입증 할만한 자료가 없다는 것이다. 발명가들의 개인적인 연구자료 (Samosjuk I.Z., Lysenjuk V.P., 巾灑菴 M.V. Photoradiotherapy-laser therapy- and laser acupuncture in clinical and health-resort practice. Kiev, Zdorov'ja-Health, 1997, )에 따르면, 에머네이션 (emanation)를 포함하여 경혈점을 찾기 위해 적용되는 방법들은 경혈점에 해로운 영향을 나타낼 수 있으며 그에 따르는 병리학적 결과로 이끌 수 있는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 구조적으로 간편하게 경혈점을 탐색할 수 있는 장치를 제공하는데 있으며, 또한 빛의 조사에 의하여 피 측정대상의 경혈점에 해를 가하지 않는 범위내의 빛을 이용하여 경혈점을 탐색하는 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 경혈점을 탐색하는 장치의 기능적 블록선도이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 경혈점 탐색장치는 소정의 광신호인 입사광을 발생시키는 광원부, 상기 입사광을 제공받아 상기 측정대상에 조사하는 입사광파이버, 상기 측정대상으로부터 입사광이 반사된 반사광을 수신하는 반사광파이버, 상기 반사광을 제공받아 이를 전기적인 신호로 변환시킨 광수신 신호를 발생시키는 광수신부, 소정의 전기 신호를 발생시키고, 상기 전기신호를 이용하여 상기 측정대상의 전기전도율 신호를 발생시키는 전기 측정부, 상기 광수신부로부터 상기 광수신 신호를 제공받고, 상기 전기 측정부로부터 상기 전기전도율 신호를 제공받아 이를 디지털 신호로 변환시키는 신호 처리부 및 상기 신호 처리부로부터 디지털로 변환된 상기 광수신 신호 및 전기전도율 신호를 제공받아 상기 광수신 신호의 크기 및 전도율 신호의 크기의 평균를 구하고, 상기 평균에 대한 광수신 신호 및 전기전도율 신호의 편차를 구하여 사용자에게 제공하는 사용자제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 입사광은 840 내지 1300 nm 범위의 파장을 갖으며, 10 내지 30초 범위 내 시간동안 0.1 내지 5.0 mW/㎠ 범위 내의 세기로 상기 측정대상에 조사되는 것이 바람직하며, 또한 1회에 1J/㎠를 넘지 않는 것이 바람직 한다.

그리고 상기 전기 측정부에서 상기 측정대상에 인가하는 전류는 0.1 내지 100 Hz 대역을 가지며, 0.1 내지 10㎂ 범위 크기를 갖는 것이 바람직하며, 상기 전기 측정부는 상기 측정대상과 접속하면서 상기 측정대상의 전기신호를 전달하는 전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 원리를 간략하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 경혈점을 찾는 방법은 광대역에서 직진성이 좋은 광을 이용해 생물학적인 대상의 외피를 스캔한다. 이 때 경혈점이 가지고 있는 고유의 반사계수(반사광의 세기) 편차(anomalies of reflectivity)와 전도율(전기 전도율) 편차를 찾아내는 것이다. 즉, 경혈점이 아닌 부분들의 반사광 세기의 평균 값에 대하여 경혈점 부분의 반사광 세기의 편차와 경혈점이 아닌 부분들의 전기전도율의 평균 값에 대하여 경혈점 부분의 전기전도율의 편차를 찾아내는 것이다.

그리고 위 두개의 독립적 파라미터로부터 얻어진 데이타들은 마이크로프로세서에 의해 비교 분석된다. 스캔장치는 효과적으로 경혈점을 찾기 위해 광, 전기적 작용을 테스트하는 조사(照射)의 량을 줄여서 실험하는 방법으로 그 피드백 (feedback)을 얻는다.

본 발명을 실현하는데 있어서, 다음과 같은 방법에 따른다. 즉, 첫째로 신호 측정장치에서 측정할 수 있는 최소한의 에너지를 외피에 수직으로 방사한다. 광(optic)대역 또는 적외선대역의 신호가 효과적이다. 보통 5mW/cm²를 넘지 않는다. 둘째로 이와 동시에 약한 일정 전류, 특히 0.1-10uA 범위의 전류가 외피의 같은 부분을 통한다. 셋째로 1개 이상의 센서로 측정한 외피로부터 반사되는 복사에너지(radiant energy)를 전기신호로 전환하고 디지털화하여 데이터베이스를 만든다. 넷째로 측정부분 외피의 전도율을 정하는 전기측정기의 표시도수(indication) 또한 디지털화 (digital form)되어 데이터베이스로 들어간다. 다섯째로 스캐닝 과정에서 (외피에서 광측정, 전기측정 부위를 움직이며 측정하는 과정에서) 확산반사계수 (Diffused Reflection Coefficient, DRC)와 전기 전도율의 평균 지표로부터 편차를 기록하고, 이것에 기초하여 경혈점의 위치를 정확히 찾는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 경혈점을 찾는 장치의 기능적 블록선도이다. 먼저, 광원부(101)는 시험대상체로 조사되는 소정의 입사광을 발생시킨다. 광원부(101)에서 발생시키는 입사광은 840-1300nm 범위의 파장을 가지며, 0.1-100Hz 주파대역의 주파수로 정도에 따라 변조(modulation)를 하며, 적외선을 발생시킨다. 방사전력 (Radiation power)의 밀도는 1 - 30mW/cm²범위에서 조절될 수 있다.

전기측정부 (102)는 시험대상체로 소정의 전기신호를 인가하고 투과된 전기신호를 측정하여 상기 시험대상체의 전기전도율 신호를 발생시키는 역할을 수행한다.

광수신부 (103)는 시험대상체로부터 반사되거나 투과된 광을 수신하여 전기신호롤 변환시킨 반사광 신호를 발생시켜 신호처리부에 제공한다.

전원제어부 (104)는 광원부와 전기측정부에서 사용되는 전압을 공급하고 제어한다. 이 전원제어부는 전원에 대한 변조기(modulator), 스위치(switch), 감쇄기(attenuator) 역할을 한다. 예를 들어 광원의 방사(radiation)시간 동안만전원을 공급하도록 한다.

신호처리부(105)는 위 광수신부(103)로부터 위 반사광 신호를 제공받고, 상기 전기 측정부(102)로부터 상기 시험대상체의 전기전도율 신호를 제공받아, 이들 신호들을 디지털 신호로 변환하고 사용자 제공부(106)에 제공한다. 필요한 경우 필터링, 증폭하는 기능을 가진다.

사용자 제공부(106)는 신호처리부(105)로부터 측정된 데이터를 받아서 분석한다. 필요에 따라 신호처리부의 동작을 제어하는 제어 신호를 보낼 수도 있다. 또한 저장장치를 포함하여 위 반사광 신호 및 전기전도율 신호를 저장하는 기능을 수행한다. 그리고 사용자 제공부(106)의 출력단자 중 하나는 전원제어부(104)의 입력단자와 연결되며, 이런 형태로 피드백(feed back) 시스템이 형성한다. 사용자 제공부(106)의 세부구성은 도 1에는 나타나 있지 않지만, 모니터(monitor), 레코더(recoder), 벨(bell) 등과 같은 표시계 및 기록계들을 포함하며 피측정부(110)의 경혈점 존재를 확인할 수 있는 정보를 사용자에게 제공한다. 그리고 사용자 제공부(106)는 퍼스널 컴퓨터로 사용 가능하다.

입사광파이버(107)는 광원부로부터 발생한 광신호를 시험대상체로 전달한다. 1개 이상의 광파이버로 구성될 수 있다.

반사광파이버(108)는 시험대상체로부터 반사되서 돌아오는 광을 수신하여 광수신부로 전달한다. 1개 이상의 광파이버로 구성될 수 있으며, 15개의 반사광파이버(108)로 둘러싸인 중앙에 입사광파이버(107)를 위치시킬 수 있다.

전원공급부(109)는 시스템에 소요되는 전원을 공급한다. 주로 교류를 직류로 바꾸어 공급하지만 필요할 경우 2차 전지를 기기에 필요한 전압으로 변환하여 공급할 수도 있다.

피측정부 (시험대상체)(110)는 측정 대상이 되는 물체, 예를 들어 인체의 피부가 될 수 있다.

전극 (111)은 전기측정부와 시험대상체 사이에 전기신호를 전달해주는 전극이다. 시험에 따라 전극은 1개 이상으로 구성될 수 있다. 또한 전극(111)은 광케이블 다발과 연결되게 설치할 수 있으며, 그 끝부분은 스캔 할 때 피측정부(110)와 접촉하며 능동전극 (active electrode)의 역할을 한다.

지지대 (112)는 광파이버(107, 108)와 전극(111)이 시험대상체와 시험 목적에 맞도록 잘 밀착될 수 있도록 보조해 주는 지지대이다. 이 지지대는 밀착을 보조해줄 끈과 같은 보조물을 포함한다.

위와 같은 본 발명에 따른 경혈점 탐색장치의 바람직한 실시예를 이용하여 실행한 실험들을 설명하면, 이러한 실험은 가장 적당한 방사전력(radiation power)을 초기단계에서 선택하기 위해서 0.1 - 100Hz 주파대역의 주파수로 조절해야 함을 나타내준다. 임상시험의 통계자료에 기초하여 표준이 되는 도식과 그래프를 만든 후, 이에 근거하여 기준이 되는 각각의 경혈점에 암암리에 영향을 주는 주파대역을 필히 나누어 놓아야한다. 경혈점의 존재는 확산반사계수 (Diffused Reflection Coefficient, DRC)에서 'fall-through'가 동시에 존재할 때 정해지며, 전기 전도율은 5에서 40%로 증가한다. 실험적으로 방사전력 (radiation power)의 밀도는 5mW/cm²를 초과해선 안되며, 1회 방사 시 조사량은 1 J/cm²를 넘어선 안된다.

본 발명에 따른 경혈점을 찾는 방법 및 장치를 정리하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따른 경혈점을 찾는 방법은 광대역에서 직진성이 좋은 광을 이용해 생물학적인 대상의 외피를 스캔하고, 이 때 경혈점만이 가지고 있는 고유의 반사계수 편차(anomalies of reflectivity)와 전도율 편차를 기록하는 것이다. 스캐닝하여 외피의 한 점과 또 다른 한 점에서 광, 전기적인 편차(anomaly)를 기록하는 방법으로 각각의 경혈점을 찾는다. 이와 함께, 손실을 막고 경혈점을 효율적으로 찾기 위해 광작용을 테스트하는 조사(照射)의 량을 10-30초 동안 0.1-5.0mW/cm²까지 이하로 줄인다. 특히 840-1300nm 주파대역에서 세기(intensity)를 조절하고, 0.1-100Hz 대역에서 0.1-10uA 세기로 약하게 계속되는 흐름을 이용하여 그에 상응하는 경혈점 파라미터를 얻는 게 바람직하다. 이 때 광, 전기 스캐닝으로부터 얻은 숫자화된 데이타를 동기식으로 자동 처리해주는 방법을 이용한다.

둘째로 본 발명에 따른 경헐점 탐색 방법을 실현하기 위한 장치는 광 반사의 정도에 따라 변조 (modulation)하는 소스를 포함하며, 이 소스의 출력단자와 광 도파관이 연결되어 있다. 광케이블은 확산되는 반사광을 블럭으로 전달하기 위해 광도파관 1개 이상을 포함하고 있다. 반사광도파관은 광도파관과 같은 개수의 광다이오드 (photodiode) 한 세트를 포함하며, 광다이오드 (Photodiode)는 광신호를 전기신호로 변환시킨다. 이 장치는 전극측정부를 이용하여 광스캔과 병행하여 전기스캔을 하고 이 데이터를 병행하여 처리할 수 있는 특징을 가지고 있다. 전극측정부는 광 도파관(active light guide)을 포함하는 전도성 케이스 와 도체로 연결되어 있다. 이 전도성 케이스는 외피와 접촉하며, 스캔한 부분의 전기전도율에 관한데이터를 전극측정부로 전달한다. 이와 함께 전기스캔의 전류 세기와 광 방사의 정도(intensity)를 '자동' 또는 '수동'으로 조절할 수 있도록 정해졌다.

이 방법에 따라 실제로 실험한 결과는 다음과 같다.

1. 실제로 나이 22세의 건강한 지원자를 대상으로 반도체 레이져 (semiconductor laser)의 스캔 방사를 이용하여 경혈점 합곡을 찾는다. semiconductor laser는 840nm 파장의 주기적인 pulse radiation을 하며, pulse의 반복 주파수(pulse repetition frequency)는 32Hz, radiation power의 밀도는 30초에 1mW/cm²이다. 스캔할 때 광섬유 케이블의 공간해상도는 약 1mm이다. 경혈점은 그 주위에 둘러 쌓인 무관한 조직의 평균보다 낮은 높이 (대략 10%의 depth)를 가지며, 확산반사계수 (Diffuse Reflection Coefficient, DRC)에서 'fall-through'의 형태로 관찰된다. 확산반사계수 (DRC)의 'fall-through' 중앙에서 0,1 1uA 범위로 스캐닝 할 때 전기전도율이 증가하는 것으로 미루어 경혈점의 위치를 확인 할 수 있다. 같은 경혈점을 다시 한번 반복해서 찾기 위해서는 일정시간 (예를 들면, 10분) 이상 쉬어야 한다. 만약 측정간격이 10분 이하이면 확산반사계수 (DRC)에서 관찰될 수 있는 'fall-through'가 'hill'로 전환되는, 이른바 반사효과(reflexing effect)를 나타내게 된다. 'fall-through'와 'hill'의 총 면적은 0,5 1cm²이다.

2. 실제로 나이 21세의 건강한 지원자를 대상으로 semiconductor laser의 스캔 방사를 이용하여 경혈점 합곡을 찾는다. semiconductor laser는 850nm 파장의 주기적인 pulse radiation을 하며, pulse의 반복 주파수(pulse repetitionfrequency)는 64Hz 이고, radiation power의 밀도는 10mW/cm²이다. 위의 실험 예와 같은 방법으로 경혈점의 위치를 확인 할 수 있다. 이 경혈점은 대략 10%의 depth를 가지며, 확산반사계수 (Diffuse Reflection Coefficient, DRC)에서 'fall-through'의 형태로 관찰된다. 그리고 측정 시간이 30초 이상 증가하면 저항력(resisting effect)이 생겨 'fall-through' 가 사라지고, DRC는 그 주위에 둘러쌓인 다른 조직들과 별다른 차이가 없게 된다. 측정 재현 시 측정 시간이 대략 10초일 때에만 만족스러운 결과를 얻을 수 있으며, 두번째 측정과의 요구되는 측정시간 간격은 약 10분 이다.

3. 실제로 나이 52세의 건강한 지원자를 대상으로 semiconductor laser의 스캔 방사를 이용하여 경혈점 합곡을 찾는다. semiconductor laser는 850nm 파장의 주기적인 pulse radiation을 하며, pulse의 반복 주파수(pulse repetition frequency)는 64Hz 이고, radiation power의 밀도는 30mW/cm²이다. 위의 실험 예와 같은 방법으로 경혈점의 위치를 확인 할 수 있다. 경혈점은 대략 10%의 depth를 가지며, 확산반사계수 (Diffuse Reflection Coefficient, DRC)에서 'fall-through'의 형태로 관찰되지만, 측정시간이 10초 이상되면 'fall-through'는 첫번째 측정에서만 나타나고, 두번째 측정과의 측정시간 간격을 10분으로 유지하더라도 다음 측정에선 사라지게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면 광학적 스캐닝과 전기적 스캐닝을 결합하는 방법으로 인해 경혈점위치 탐색의 정확성이 높아지며, 광적인 요소와 전기적인 요소가 각각 경혈점에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다. 뿐만 아니라 이 방법은 대기의 습도, 환자의 심리상태, 외피의 청결함 정도 등 여러 요인에 따라 나타나는 측정오차를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

즉, 위에서 언급했던 종래기술들의 단점들을 해결하는 기술적인 결과를 얻을 수 있다는 것으로 어떤 경혈점의 회복속도가 약 30-50%까지 증가했으며, 이로 인해 경혈점에 조사(照射)함으로써 발생할 수 있었던 해로운 영향들의 가능성을 실제로 제외시킬 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 경혈점의 위치추정 정확도 또한 높아져 반사신호에 대한 데이터 처리 시스템이 단순화되는 효과가 있다.

Claims

소정의 광신호인 입사광을 발생시키는 광원부;

상기 입사광을 제공받아 소정의 측정대상에 조사하는 입사광파이버;

상기 측정대상으로부터 입사광이 반사된 반사광을 수신하는 반사광파이버;

상기 반사광을 제공받아 이를 전기적인 신호로 변환시킨 광수신 신호를 발생시키는 광수신부;

소정의 전기 신호를 발생시키고, 상기 전기신호를 이용하여 상기 측정대상의 전기전도율 신호를 발생시키는 전기 측정부;

상기 광수신부로부터 상기 광수신 신호를 제공받고, 상기 전기 측정부로부터 상기 전기전도율 신호를 제공받아 이를 디지털 신호로 변환시키는 신호 처리부; 및

상기 신호 처리부로부터 디지털로 변환된 상기 광수신 신호 및 전기전도율 신호를 제공받아 상기 광수신 신호의 크기 및 전도율 신호의 크기의 평균를 구하고, 상기 평균에 대한 광수신 신호 및 전기전도율 신호의 편차를 구하여 사용자에게 제공하는 사용자제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경혈점 탐색장치.
제1항에 있어서, 상기 입사광은

840 내지 1300 nm 범위의 파장을 갖으며, 0.1 내지 100 Hz 대역의 주파수 신호로 변조되고, 10 내지 30초 범위 내 시간동안 0.1 내지 5.0 mW/㎠ 범위 내의 세기인 것을 특징으로 하는 경혈점 탐색장치.
제1항에 있어서, 상기 입사광은

1회에 1J/㎠를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 경혈점 탐색장치.
제1항에 있어서,

상기 전기 측정부에서 상기 측정대상에 인가하는 전류는 0.1 내지 10㎂ 범위 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 경혈점 탐색장치.
제1항에 있어서, 상기 전기 측정부는

상기 측정대상과 접속하면서 상기 측정대상의 전기신호를 전달하는 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경혈점 탐색장치.