KR20040085528A - Electric stimulus apparatus attached cure chamber pot for constipation medical - Google Patents

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KR20040085528A
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Abstract

PURPOSE: An electric stimulation device for treating constipation attached to a toilet stool, is provided to lead a comfortable defecation and to treat a constipation, by stimulating the pelvic nervous system with aid of the artificial, electric stimulation. CONSTITUTION: The electric stimulation device for treating the constipation includes; a controller(30), generating a determined stimulation signal for the electric stimulation and an intensity control signal; a wave amplifier(50), amplifying the stimulation signal; an insulation coupler(32), transferring the amplified stimulation signal to stimulating electrodes(40,42), and maintaining the insulation state of a first and second side; a voltage amplifier(70), amplifying the intensity control signal, and controlling the output voltage of the second side of the insulation coupler(32); and the stimulating electrodes(40,42), connected respectively to the output terminal of the coupler(32) and transferring the stimulation signal to a pelvic nervous system.

Description

좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치{Electric stimulus apparatus attached cure chamber pot for constipation medical}Electric stimulus apparatus attached cure chamber pot for constipation medical}

본 발명은 좌변기를 이용하는 배변자의 골반신경계에 전기자극을 가해줌으로써 쾌변을 유도하고 변비치료에 도움을 줄 수 있도록 한 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌변기덮개에 자극용 전극을 설치하여 배변시 좌변기에 앉게 되면, 이를 자동으로 감지하여 배변자의 골반신경계에 전기자극을 가해줌으로써 배변반사의 생리적 기능으로 쾌변을 유도하는 동시에 변비를 치료할 수 있도록 한 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical stimulation device for constipation treatment with toilet seat to induce pleasure and to help constipation treatment by applying electric stimulation to the pelvic nervous system of the bowel movement using the toilet seat, more specifically for stimulation to the toilet seat cover When you sit on the toilet seat when you install an electrode, it automatically detects this and applies electric stimulation to the pelvic nervous system of the bowel movements to induce ecstasy with the physiological function of the bowel reflex, and to treat constipation. Relates to a device.

최근 식생활이 점점 서구화되고 스트레스와 같은 심리적 요인으로 인해 변비환자가 점차 증가하는 추세이다. 이와 같은 변비는 병명이 아니라 섭취하는 음식이나 생리적 또는 해부학적 이상으로 인해 대변이 비정상적으로 장내에 오래 잔류하는 증상으로, 발생빈도는 미국의 경우 전체인구 중 약 4백만 명이 변비로 고통 받고 있으며, 매년 약 900명이 변비와 연관된 질병으로 사망하는 것으로 알려져 있고, 우리나라의 경우 기혼 여성의 30% 이상이 변비로 고통을 받는다고 보고 된 바 있다.In recent years, the diet is increasingly westernized, and constipation patients are gradually increasing due to psychological factors such as stress. Such constipation is not a disease, but a condition in which feces remain abnormally long in the intestine due to ingested food or physiological or anatomical abnormalities. The frequency of occurrence of constipation in the United States is about 4 million people who suffer from constipation every year. About 900 people are known to die from constipation-related diseases, and more than 30% of married women in Korea have been reported to suffer from constipation.

이러한 변비의 원인은 여러 요인이 동시에 작용하지만 보통의 경우 약 80%는 잘못된 식생활 및 생활습관에서 기인하는 것으로 알려져 있으며, 변비의 치료를 위하여 고식이섬유 식이요법, 수분섭취의 증가, 운동요법 등을 사용하지만 대부분의 경우 치료효과를 기대하기 위해서는 약물치료와 병행하여야 한다.Many factors cause this constipation at the same time, but usually about 80% of the diet is due to poor diet and lifestyle, and to treat constipation, dietary fiber diet, increased water intake, exercise therapy, etc. In most cases, however, it should be combined with drug therapy in order to expect a therapeutic effect.

그러나, 변비 치료에 사용되는 약물은 종류가 다양하여 작용기전과 부작용, 금기사항 등이 각기 다르기 때문에 장기간 사용할 경우 오히려 변비를 더욱 악화시킬 수 있는 문제점을 가지고 있었다.However, drugs used to treat constipation have a variety of types of mechanisms, side effects, contraindications, and so on has a problem that can worsen constipation when used for a long time.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 배변반사의 신경생리학적 특성을 바탕으로 하여 인위적 전기자극으로 골반신경계를 자극하여 쾌변을 유도하는 동시에 변비를 치료할 수 있는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is based on the neurophysiological characteristics of defecation reflector stimulation of the pelvic nervous system by artificial electrical stimulation to induce a constipation at the same time to treat constipation constipation with left toilet The present invention provides a therapeutic electrical stimulation device.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 전기자극을 위한 소정패턴의 자극신호와, 그 자극신호의 강도를 조절하기 위한 강도조절신호를 각각 발생시키는 제어부와, 제어부로부터 출력되는 자극신호를 증폭하는 파형증폭부와, 이 파형증폭부에서 증폭된 자극신호를 하기의 자극용 전극으로 전달하고 1차측과 2차측의 절연상태를 유지하는 절연커플러와, 상기 제어부로부터 출력되는 강도조절신호를 증폭하여 상기 절연커플러의 2차측 출력전압을 제어하는 전압증폭부와, 절연커플러의 2차측 출력단에 각각 접속되고, 배변자의 척수천수부위에서 배변반사에 관여하는 골반신경으로 자극신호를 전달하는 자극용 전극으로 구성하여 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a control unit for generating a stimulus signal of a predetermined pattern for electrical stimulation, an intensity control signal for adjusting the intensity of the stimulus signal, and a waveform amplification for amplifying the stimulus signal output from the control unit. And an insulating coupler for transferring the stimulus signal amplified by the waveform amplifier to the following stimulation electrode and maintaining the insulation state between the primary side and the secondary side, and amplifying the intensity control signal output from the control unit. The left toilet consists of a voltage amplifier for controlling the secondary output voltage of the stimulator and a stimulation electrode which is connected to the secondary output terminal of the insulating coupler and transmits a stimulus signal to the pelvic nerve involved in defecation reflection at the spinal cord of the bowel movement. Provided is an electrical stimulation device for treating constipation.

도 1은 본 발명에 따른 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치를 나타낸 블록도1 is a block diagram showing an electrical stimulation device for constipation treatment with toilet seat in accordance with the present invention

도 2는 본 발명에 따른 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치를 나타낸 회로도Figure 2 is a circuit diagram showing an electrical stimulation device for constipation treatment with toilet seat in accordance with the present invention

도 3은 일반적인 배변반사의 신경경로를 보인 도면3 is a diagram showing a nerve path of a typical defecation reflection

도 4는 본 발명에 따른 자극용 전극의 인체 접촉위치를 나타낸 도면4 is a view showing the human body contact position of the electrode for stimulation according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 좌변기덮개가 열려진 상태에서 외부로 노출된 자극용 전극을 나타낸 정면도Figure 5 is a front view showing the electrode for stimulation exposed to the outside in the open toilet seat cover according to the present invention

도 6은 본 발명에서 전기자극파형을 나타낸 파형도Figure 6 is a waveform diagram showing the electrical stimulation waveform in the present invention

도 7은 본 발명에서 전기자극 강도가 시간에 따라 주기적으로 변화하는 것을 나타낸 파형도7 is a waveform diagram showing that the electrical stimulation intensity changes periodically with time in the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *

10 : 척수천수부위11,12 : 골반신경10: spinal cord part 11,12: pelvic nerve

20 : 배변자22,24 : 둔부20: bowel movement 22, 24: buttocks

30 : 제어부32 : 절연커플러30 control unit 32 insulation coupler

40,42 : 자극용 전극50 : 파형증폭부40, 42: stimulation electrode 50: waveform amplifier

60 : 적분회로부70 : 전압증폭부60: integral circuit 70: voltage amplifier

80 : 좌변기82 : 좌변기덮개80: toilet seat 82: toilet seat cover

Ton1 : 플러스 턴-온구간Ton2 : 마이너스 턴-온구간Ton1: plus turn-on section Ton2: minus turn-on section

Toff1 : 제 1턴-오프구간Toff2 : 제 2턴-오프구간Toff1: first turn-off section Toff2: second turn-off section

t1 : 강도증가구간t2 : 강도지속구간t1: Strength increase section t2: Strength persistence section

t3 : 휴지구간t3: rest period

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 전기자극을 위한 소정패턴의 자극신호 및 그 자극신호의 강도를 조절하기 위한 강도조절신호를 각각 발생시키는 제어부(30)와, 제어부(30)로부터 출력되는 미약한 자극신호를 증폭하는 파형증폭부(50)와, 이 파형증폭부(50)에서 증폭된 자극신호를 하기의 자극용 전극(40)(42)으로 전달하고 1차측과 2차측의 절연상태를 유지하는 절연커플러(32)와, 상기 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호를 증폭하여 절연커플러(32)의 2차측 출력전압을 제어하는 전압증폭부(70)와, 절연커플러(32)의 2차측 출력단에 각각 접속되고, 배변자(20)의 척수천수부위(10)에서 배변반사에 관여하는 골반신경(11)(12)으로 자극신호를 전달하는 자극용 전극(40)(42)으로 구성하였다.As shown in FIGS. 1 and 2, the controller 30 generates a stimulus signal of a predetermined pattern for electric stimulation and an intensity control signal for adjusting the intensity of the stimulus signal, and outputs from the controller 30. Waveform amplification section 50 for amplifying the weak stimulus signal, and the stimulus signal amplified by the waveform amplification section 50 is transmitted to the following stimulation electrodes (40, 42) and the insulation of the primary side and the secondary side An insulating coupler 32 for maintaining a state, a voltage amplifier 70 for controlling the secondary output voltage of the insulating coupler 32 by amplifying the intensity control signal output from the controller 30, and an insulating coupler 32. Stimulation electrodes 40 and 42, respectively, connected to the secondary output terminals of the diaphragm and transmitting a stimulus signal from the spinal cord sacral region 10 of the bowel movement 20 to the pelvic nerves 11 and 12 involved in defecation reflection. ).

여기서 상기 제어부(30)는 예컨대, 그 내부에 아날로그/디지털 컨버터와, 펄스폭변조(이하"PWM"이라 함)신호를 발생시키는 펄스폭 변조부, 데이터의 연산과 임시기억을 담당하는 레지스터, 타이머, 인터럽트제어기, 포트제어부, 입/출력포트 등을 내장하고 있는 마이크로 콘트롤러로 구성될 수 있다.Here, the control unit 30 may be, for example, an analog / digital converter, a pulse width modulator for generating a pulse width modulated signal (hereinafter referred to as " PWM "), a register for handling data and temporary storage, and a timer. It can be configured as a microcontroller that contains an interrupt controller, a port controller, an input / output port, and the like.

또한, 제어부(30)의 입력포트에 접속되어 있는 가변저항(VR2)은 자극신호의 주기를 임의로 가변시킬 수 있도록 설정하기 위한 것으로, 이 가변저항(VR2)에 의해 분할된 전압을 내장 아날로그/디지털 컨버터에 의해 디지털값으로 변환한 다음 그 디지털값을 기초로 내장된 펄스폭변조부에 의해 자극신호를 위한 강도조절신호를 PWM신호의 형태로 출력하게 된다.In addition, the variable resistor VR2 connected to the input port of the controller 30 is set so that the period of the stimulus signal can be arbitrarily changed, and the voltage divided by the variable resistor VR2 is built-in analog / digital. The converter converts the digital value into a digital value and then outputs the intensity control signal for the stimulus signal in the form of a PWM signal by the built-in pulse width modulator based on the digital value.

즉, 이 제어부(30)의 출력포트로부터 출력되는 PWM 형태의 강도조절신호를 제어부(30)와 전압증폭부(70) 사이에 개재되어 있는 적분회로부(60)로 출력하여 구형파를 평활화함으로써 직류로 변환하도록 하였다.That is, the intensity control signal of the PWM type output from the output port of this control part 30 is output to the integrating circuit part 60 interposed between the control part 30 and the voltage amplification part 70, and smooths a square wave, so that a direct current may be carried out. To convert.

이 적분회로부(60)는 예컨대, 저항(R1)과 콘덴서(C1)로 구성된 적분회로로 구성하여 PWM 형태의 강도조절신호를 적분하여 이에 상응하는 직류전압을 출력할 수 있도록 하였으며, 그 적분회로부(60)의 출력단에는 가변저항(VR1)을 두어 강도조절신호에 의한 전체적인 자극강도를 임의로 가변시킬 수 있도록 하였다.The integrating circuit unit 60 is composed of, for example, an integrating circuit composed of a resistor R1 and a condenser C1 to integrate the intensity control signal of the PWM type so as to output a corresponding DC voltage. In the output terminal of 60), a variable resistor VR1 was provided to arbitrarily vary the overall stimulus intensity by the intensity control signal.

상기 파형증폭부(50)는 예컨대, 복수의 트랜지스터(Q1)(Q2)로 구성되며, 각 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스단자에는 전류제한용의 베이스저항(R2)(R3)이 각각 접속되며, 트랜지스터(Q1)(Q2)의 컬렉터단자를 절연커플러(32)의 1차측에 접속하였다.The waveform amplifier 50 is composed of, for example, a plurality of transistors Q1 and Q2, and base resistors R2 and R3 for current limiting are respectively connected to the base terminals of the transistors Q1 and Q2. The collector terminals of the transistors Q1 and Q2 were connected to the primary side of the insulating coupler 32.

또, 전압증폭부(70)는 크게 오피앰프(U1) 및 트랜지스터(Q3)와, 그 주변의 오피앰프(U1)의 비반전입력단자에 접속된 입력저항(R4), 오피앰프(U1)의 반전입력단에 접속된 기준저항(R6), 오피앰프(U1)의 출력단과 반전입력단자를 잇는 되먹임저항(R5) 및 트랜지스터(Q3)의 베이스단자에 접속된 베이스저항(R7)으로 구성되어 상기 적분회로부(60)로부터 가변저항(VR1)을 거친 직류전압을 증폭한 후 트랜지스터(Q3)를 통해 절연커플러(32)의 2차측으로 인가하도록 구성하였다.In addition, the voltage amplification unit 70 is composed of the op amp U1 and the transistor Q3 and the input resistor R4 and the op amp U1 connected to the non-inverting input terminals of the op amp U1 in the vicinity thereof. A reference resistor R6 connected to the inverting input terminal, a feedback resistor R5 connecting the output terminal of the op amp U1 and the inverting input terminal, and a base resistor R7 connected to the base terminal of the transistor Q3. After amplifying the DC voltage passing through the variable resistor VR1 from the circuit unit 60, the voltage was applied to the secondary side of the insulating coupler 32 through the transistor Q3.

그리고, 제어부(30)의 클럭입력단자에는 클럭발생소자인 크리스탈이나 레조네이터, 오실레이터 등과 같은 통상의 클럭발생부(XL)가 접속되어 제어부(30)를 동작시키는데 필요한 기준클럭을 발생시키게 된다.The clock input terminal of the controller 30 is connected to a normal clock generator XL, such as a crystal, a resonator, an oscillator, or the like, which generates a reference clock required to operate the controller 30.

또한, 절연커플러(32)는 예를 들어서 절연상태가 양호하고, 펄스 구동에 적합한 페라이트 코어형의 펄스트랜스를 사용할 수 있으나 꼭 이러한 소자에 한정하지 않는다.In addition, the insulating coupler 32 may be, for example, a good insulating state, and may use a ferrite core type pulse transformer suitable for pulse driving, but is not limited thereto.

한편, 첨부도면 도6에 도시된 바와 같이 상기 제어부(30)로부터 출력되는 자극신호는 배변동작에 관여하는 골반신경(11)(12)을 생리학적으로 자극하기 위하여 1~4msec 동안의 플러스 턴-온구간(Ton1)과, 제 1턴-오프구간(Toff1)과, 1~4msec 동안의 마이너스 턴-온구간(Ton2) 및 제 2턴-오프구간(Toff2)이 20~30Hz 주기로 반복출력되는 이상성 구형파의 형태이며, 플러스 턴-온구간(Ton1)과 마이너스 턴-온구간(Ton2)은 예컨대 2msec로 설정할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 6 attached to the stimulation signal output from the control unit 30 is a positive turn for 1 ~ 4msec in order to physiologically stimulate the pelvic nerve (11, 12) involved in bowel movements Ideality in which the on section Ton1, the first turn-off section Toff1, the negative turn-on section Ton2 and the second turn-off section Toff2 for 1 to 4 msec are repeatedly output in a period of 20 to 30 Hz. It is in the form of a square wave, and the positive turn-on section Ton1 and the negative turn-on section Ton2 may be set to 2 msec, for example.

또한, 첨부도면 도7에 도시된 바와 같이 상기 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호의 패턴은 자극강도가 점차적으로 증가하는 강도증가구간(t1)과, 그 강도증가구간(t1)이 끝나는 시점에서 자극강도를 일정한 세기로 지속하는 강도지속구간(t2)과, 이 강도지속구간(t2)이 끝나는 시점에서 전류를 차단하는 휴지구간(t3)이 소정주기로 반복되도록 하였다.In addition, as shown in FIG. 7, the pattern of the intensity control signal output from the control unit 30 includes an intensity increase section t1 at which the stimulus intensity gradually increases, and a time point at which the intensity increase section t1 ends. The intensity duration section t2 that maintains the stimulus intensity at a constant intensity and the rest period t3 that cuts off the current at the end of the intensity duration t2 are repeated at predetermined intervals.

여기서 상기 강도증가구간(t1)은 3~5초 동안에, 강도지속구간(t2)은 2~4초 동안에, 휴지구간(t3)은 4~6초 동안에 각각 지속되도록 구성될 수 있으며, 바람직한 예로는 강도증가구간(t1)을 4초 동안 증가하도록 하고, 강도지속구간(t2)을 3초 동안 유지하고, 휴지구간(t3)을 5초 동안 유지하는 것을 반복하도록 구성할 수 있다.Here, the intensity increasing section t1 may be configured to last for 3 to 5 seconds, the intensity sustaining section t2 for 2 to 4 seconds, and the rest section t3 for 4 to 6 seconds, respectively. The intensity increase section t1 may be increased for 4 seconds, the intensity duration section t2 may be maintained for 3 seconds, and the rest period t3 may be repeated for 5 seconds.

즉, 자극강도조절신호는 예를 들어서, 7초 동안 ON, 5초 동안 OFF되는 양상으로 진행되며, 자극신호가 ON일 때에는 자극강도가 4초동안 점차적으로 증가하고, 최고치에 도달한 때에 3초동안 일정하게 지속되며, 최대 출력전압은 약 ± 45V로 제한하였다.That is, for example, the stimulus intensity control signal proceeds to be turned on for 7 seconds and turned off for 5 seconds, and when the stimulus signal is turned on, the stimulus intensity gradually increases for 4 seconds, and when the maximum value is reached, 3 seconds. Constant while the maximum output voltage was limited to about ± 45V.

또, 상기 자극용 전극(40)(42)은 첨부도면 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 배변자(20)가 좌변기(80)에 앉으면 자극용 전극(40)(42)이 쉽게 배변자(20)의 둔부(22)(24)에 위치하는 척수천수부위(10)에 접촉하여 통전되도록 좌변기(80)의 좌변기덮개(82)를 열고 수직으로 세웠을 때 대략 배변자(20)의 좌우측 둔부(22)(24) 높이에 일치하도록 좌변기덮개(82)의 내측 좌우측에 설치하였으며, 그 자극용 전극(40)(42)은 물리치료용 전기자극기에서 널리 이용되는 예컨대, 스폰지형의 패드로 구성할 수 있고, 배변반사에 관여하는 골반신경을 흥분시키기 위하여 좌우측의 자극용 전극(40)(42) 중에서 우측부위는 무관전극을 사용하였다.In addition, the stimulation electrode 40, 42, as shown in the accompanying drawings, Figures 4 and 5, when the bowel movement 20 sits on the toilet 80, the stimulation electrode 40, 42 is easy to bowel movement When the left toilet seat 82 of the toilet seat 80 is opened and vertically opened so as to be in contact with the spinal cord spring 10 located at the buttocks 22 and 24 of the 20, the left and right buttocks of the bowel movement 20 are approximately vertical. (22) and (24) installed on the inner left and right sides of the toilet seat cover 82 to match the height, the stimulation electrodes 40, 42 is composed of, for example, sponge-type pad widely used in physical therapy electric stimulator In order to excite the pelvic nerve involved in defecation reflection, an irrelevant electrode was used as the right side of the electrodes 40 and 42 for stimulation on the left and right sides.

또한, 자극이 불쾌할 때는 상반신을 약간 전방으로 숙이게 되면, 척수천수부위(10)가 자극용 전극(40)(42)로부터 떨어지면서 자극용 전극(40)(42)과 인체가 서로 분리되어 자극이 전달되지 못하도록 하였다.In addition, when the stimulus is unpleasant, if the upper body is slightly bowed forward, the spinal cord 10 falls away from the stimulation electrodes 40 and 42 and the stimulation electrodes 40 and 42 and the human body are separated from each other. It was not delivered.

그리고, 본 발명에 따른 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치는 변비치료용 뿐만 아니라 중추신경 손상으로 인한 사지마비 환자의 운동기능복원을 위한 기능적 전기자극장치, 척수 손상으로 인한 하반신마비환자의 배뇨기능을 회복하기 위한 전기자극장치, 요실금 치료를 위한 전기자극장치 등의 용도로도 사용될 수 있다.In addition, the electrical stimulation device for the treatment of constipation with left toilet according to the present invention is a functional electrical stimulation device for restoring motor function of patients with quadriplegia due to central nerve injury, as well as urinary function of the lower paraplegia due to spinal cord injury It may also be used for applications such as an electrical stimulation device for recovering, an electrical stimulation device for treating urinary incontinence, and the like.

도면중 미설명 부호 86은 좌판을 나타낸 것이고, 84는 물탱크를 나타낸 것이며, 13은 항문을 나타낸 것이고, 14는 직장을 나타낸 것이며, 15는 S자형 결장을 나타낸 것이고, 16은 하행결장을 나타낸 것이다.In the figure, reference numeral 86 indicates a seat plate, 84 indicates a water tank, 13 indicates an anus, 14 indicates a rectum, 15 indicates an S-shaped colon, and 16 indicates a descending colon. .

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도1 내지 도7에 도시된 바와 같이 제어부(30)로 전원이 공급되면, 제어부(30)의 출력포트로부터 소정패턴의 자극신호와 이 자극신호의 강도를 주기적으로 변화시키기 위한 강도조절신호가 각각 출력된다.As shown in FIGS. 1 to 7, when power is supplied to the controller 30, the intensity control signal for periodically changing the intensity of the predetermined signal and the stimulus signal of the predetermined pattern from the output port of the controller 30. Are output respectively.

이때 제어부(30)의 입력포트에 접속되어 있는 가변저항(VR2)을 이용하여 자극신호의 시정수를 임의로 변화시킬 수 있게 되며, 이는 내장된 아날로그/디지털컨버터와 타이머에 의해 이루어지게 된다.At this time, the time constant of the stimulus signal can be arbitrarily changed by using the variable resistor VR2 connected to the input port of the controller 30, which is made by an embedded analog / digital converter and a timer.

이후 제어부(30)의 출력포트로부터 출력되는 미약한 자극신호는 파형증폭부(50)를 거치면서 증폭된 다음 절연커플러(32)를 통하여 자극용 전극(40)(42)으로 출력되며, 이때 절연커플러(32)는 1차측과 2차측에 각각 접속되어 있는 파형증폭부(50)와 자극용 전극(40)(42)을 절연된 상태로 신호를 주고받도록 하여 배변자(20)와 회로를 동시에 보호하도록 하였다.Thereafter, the weak stimulus signal output from the output port of the control unit 30 is amplified while passing through the waveform amplifier unit 50 and then output to the stimulation electrodes 40 and 42 through the insulation coupler 32. The coupler 32 allows the waveform amplifier 50 and the stimulation electrodes 40 and 42 to be insulated from each other and connected to the primary side and the secondary side, respectively, so as to exchange a circuit with the defecator 20 simultaneously. To protect.

즉, 첨부도면 도6에 도시된 바와 같이 제어부(30)로부터 출력되는 자극신호는 플러스 턴-온구간(Ton1)이 2msec, 제 1턴-오프구간(Toff1)이 48msec, 마이너스 턴-온구간(Ton2)이 2msec, 제 2턴-오프구간(Toff2)이 48msec로 설정된 이상성 구형파의 형태이며, 제어부(30)에 마련된 두 개의 출력포트 중에서 하나의 출력포트에서는 플러스 턴-온구간(Ton1)과 제 1턴-오프구간(Toff1)에 해당하는 전류를 일측의 트랜지스터(Q1)에 공급하고, 다른 하나의 출력포트에서는 마이너스 턴-온구간(Ton2)과 제 2턴-오프구간(Toff2)에 해당하는 전류를 타측의 트랜지스터(Q2)에 공급하면서 자극신호를 형성하게 된다.That is, as shown in FIG. 6, the stimulus signal output from the control unit 30 has a positive turn-on section Ton1 of 2 msec, a first turn-off section Toff1 of 48 msec, and a negative turn-on section ( Ton2) is a form of an ideal square wave having 2msec and 2nd turn-off section Toff2 set to 48msec, and one of the two output ports provided in the controller 30 has a positive turn-on section Ton1 and The current corresponding to one turn-off section Toff1 is supplied to the transistor Q1 on one side, and the other output port corresponds to the negative turn-on section Ton2 and the second turn-off section Toff2. The stimulus signal is formed while supplying current to the transistor Q2 on the other side.

한편, 제어부(30)의 또 다른 출력포트에서 출력되고 있는 PWM 형태의 강도조절신호는 적분회로부(60)를 구성하고 있는 저항(R1)과 콘덴서(C1)를 거치면서 직류성분으로 평활화된 다음 가변저항(VR1)에 의해 분압된 후 전압증폭부(70)를 거치면서 증폭되어 절연커플러(32)의 2차측으로 인가되는 전압을 제어하게 된다.On the other hand, the intensity control signal of the PWM type output from another output port of the control unit 30 is smoothed by a DC component while passing through the resistor (R1) and the capacitor (C1) constituting the integrated circuit unit 60, and then variable After the voltage is divided by the resistor VR1, the voltage amplifier 70 is amplified to control the voltage applied to the secondary side of the insulating coupler 32.

즉, 첨부도면 도7에 도시된 바와 같이 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호의 패턴은 자극강도가 점차적으로 증가하는 강도증가구간(t1)과, 그 강도증가구간(t1)이 끝나는 시점에서 자극강도를 일정한 세기로 지속하는 강도지속구간(t2)과, 이 강도지속구간(t2)이 끝나는 시점에서 전류를 차단하는 휴지구간(t3)이 소정주기로 반복되는데, 일예로 강도증가구간(t1)은 4초 동안에 점진적으로 진행되며, 강도지속구간(t2)은 3초 동안에 지속적으로 진행되고, 휴지구간(t3)은 5초 동안에 각각 지속된다.That is, as shown in FIG. 7, the pattern of the intensity control signal output from the control unit 30 has an intensity increase section t1 at which the stimulus intensity gradually increases, and at the time when the intensity increase section t1 ends. An intensity duration section t2 that maintains the stimulus intensity at a constant intensity and a rest period t3 that cuts off the current at the end of the intensity duration section t2 are repeated at predetermined intervals, for example, an intensity increase section t1. Is gradually progressed for 4 seconds, the intensity duration section t2 continues continuously for 3 seconds, and the resting section t3 lasts for 5 seconds, respectively.

이와 같이 자극강도조절신호는 예를 들어서, 7초 동안 "ON", 5초 동안 "OFF"되는 양상으로 진행되며, 자극신호가 "ON"일 때에는 자극강도가 4초동안 점차적으로 증가하고, 최고치에 도달한 때에 3초 동안 일정하게 지속된 다음 5초 동안 "OFF"상태를 유지한 다음 처음부터 반복하게 된다.Thus, the stimulus intensity control signal proceeds to "ON" for 7 seconds, "OFF" for 5 seconds, and when the stimulus signal is "ON", the stimulus intensity gradually increases for 4 seconds, and the maximum value is reached. When it reaches, it is kept constant for 3 seconds, then remains "OFF" for 5 seconds and then repeats from the beginning.

이때 사용자 또는 배변자(20)가 가변저항(VR1)을 가변시키게 되면, 출력강도를 임의로 조정할 수 있게 된다.In this case, when the user or the toilet 20 changes the variable resistor VR1, the output intensity can be arbitrarily adjusted.

위와 같이 자극용 전극(40)(42)으로부터 주기적으로 강도가 변화하는 자극신호가 출력되고 있는 상태에서 배변자(20)가 좌변기(80)의 좌변기덮개(82)를 열고 좌판(86)에 앉게 되면, 배변자(20)의 좌우측 둔부(22)(24)에 위치한 척수천수부위(10)가 좌변기덮개(82)의 내측에 설치되어 있는 자극용 전극(40)(42)에 접촉된다.In the state in which the stimulus signal whose intensity is periodically changed from the stimulation electrodes 40 and 42 is output as described above, the toilet 20 opens the toilet seat 82 of the toilet seat 80 and sits on the seat plate 86. When the spinal cord 10 is located at the left and right buttocks 22 and 24 of the bowel movement 20, the magnetic pole electrodes 40 and 42 are installed in the left side of the toilet seat cover 82.

이때 자극용 전극(40)(42)으로부터 출력되고 있는 자극신호가 배변자(20)의 척수천수부위(10)로 인가되면서 배변자(20)의 골반신경(11)(12)이 자극을 받게 되어 배변활동이 촉진된다.At this time, the stimulation signal output from the stimulation electrodes 40 and 42 is applied to the spinal cord intestinal tract 10 of the bowel movement 20 so that the pelvic nerves 11 and 12 of the bowel movement 20 are stimulated. This will promote bowel movements.

즉, 첨부도면 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 자극용 전극(40)(42)으로부터 배변자(20)의 척수천수부위(10)를 통해 골반신경(11)(12)으로 자극신호가 인가되면, 골반신경(11)(12)을 이루는 골반운동신경과 골반감각신경이 모두 자극을 받아 이의 통제하에 있는 S자형 결장(15), 직장(14) 및 내항물 괄약근으로 각각 자극신호가 전달되면서 직장(14)은 수축하고, 내항문괄약근은 이완을 반복하면서 배변이 촉진된다.That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the stimulation signal is transmitted from the stimulation electrodes 40 and 42 to the pelvic nerves 11 and 12 through the spinal cord sacral region 10 of the bowel movement 20. When applied, both the pelvic motor and pelvic sensory nerves that make up the pelvic nerves (11) (12) are stimulated and transmitted to the S-shaped colon (15), rectum (14), and internal sphincter, respectively, under its control. Rectal (14) is contracted, and the internal anal sphincter is to relax the bowel movement is repeated.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 물리적인 전기자극에 의해 배변자의 골반신경을 자극함으로써 배변을 촉진시키고 변비를 예방함과 동시에 치료에 도움을 줄 수 있도록 구성되어 있기 때문에 변비치료를 위한 약물복용을 배제할 수 있게 되어 이로 인한 부작용을 없앨 수 있는 효과가 있고, 좌변기 덮개에 자극용 전극이 설치되어 있으므로, 좌변기에 앉는 것만으로도 배변이 촉진되어 변비를 사정에 예방할 수 있고, 사용이 편리하게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention excludes drug use for constipation treatment because it is configured to stimulate the pelvic nerve of the bowel movement by physical electrical stimulation to promote bowel movements and prevent constipation and at the same time help treatment. It is possible to eliminate the side effects caused by this, and because the stimulation electrode is installed on the toilet seat cover, the bowel movement is facilitated by sitting on the toilet seat, it is possible to prevent constipation to ejaculate, and the convenience of use There is.

Claims (8)

전기자극을 위한 소정패턴의 자극신호와, 그 자극신호의 강도를 조절하기 위한 강도조절신호를 각각 발생시키는 제어부(30)와;A controller 30 for generating a stimulus signal of a predetermined pattern for electric stimulation and an intensity control signal for adjusting the intensity of the stimulus signal; 상기 제어부(30)로부터 출력되는 자극신호를 증폭하는 파형증폭부(50)와;A waveform amplifier (50) for amplifying the stimulus signal output from the controller (30); 상기 파형증폭부(50)에서 증폭된 자극신호를 하기의 자극용 전극(40)(42)으로 전달하고 1차측과 2차측의 절연상태를 유지하는 절연커플러(32)와;An insulation coupler (32) for transmitting the stimulus signal amplified by the waveform amplifier (50) to the stimulation electrodes (40) (42) below and maintaining an insulation state between the primary side and the secondary side; 상기 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호를 증폭하여 상기 절연커플러(32)의 2차측 출력전압을 제어하는 전압증폭부(70)와;A voltage amplifier 70 for amplifying the intensity control signal output from the controller 30 to control the secondary output voltage of the insulation coupler 32; 상기 절연커플러(32)의 2차측 출력단에 각각 접속되고, 배변자(20)의 척수천수부위(10)에서 배변반사에 관여하는 골반신경(11)(12)으로 자극신호를 전달하는 자극용 전극(40)(42)으로 구성된 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.Stimulation electrodes connected to the secondary output terminal of the insulating coupler 32, respectively, to transmit a stimulus signal from the spinal cord water source 10 of the bowel movement 20 to the pelvic nerves 11 and 12 involved in the bowel reflection. (40) (42) The electric stimulation device for constipation treatment with toilet seat, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, 상기 자극용 전극(40)(42)은 좌변기(80)의 좌변기덮개(82) 내측에 설치되어 배변자(20)의 좌우측 둔부(22)(24)에 접촉하여 자극신호를 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.According to claim 1, wherein the stimulation electrodes (40, 42) is installed inside the toilet seat cover 82 of the toilet seat (80) in contact with the left and right buttocks 22, 24 of the toilet 20, the stimulation signal Electric stimulation device for constipation treatment with toilet seat, characterized in that configured to deliver. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(30)와 전압증폭부(70) 사이에 개재되어 이 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호를 평활화하기 위한 적분회로부(60)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.2. The integrated circuit of claim 1, further comprising an integrating circuit part 60 interposed between the control part 30 and the voltage amplifying part 70 to smooth the intensity control signal output from the control part 30. Electric stimulation device for constipation treatment with toilet seat. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(30)로부터 출력되는 자극신호는 1~4msec 동안의 플러스 턴-온구간(Ton1)과, 제 1턴-오프구간(Toff1)과, 1~4msec 동안의 마이너스 턴-온구간(Ton2) 및 제 2턴-오프구간(Toff2)이 20~30Hz 주기로 반복출력되는 구형파인 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.According to claim 1, wherein the stimulus signal output from the control unit 30 is a positive turn-on period (Ton1), the first turn-off period (Toff1) for 1 ~ 4msec, minus turn for 1 ~ 4msec -The electric stimulation device for constipation treatment with the toilet seat, characterized in that the on-time section (Ton2) and the second turn-off section (Toff2) is a square wave that is repeatedly output in a 20 ~ 30Hz cycle. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(30)로부터 출력되는 강도조절신호의 패턴은 자극강도가 점차적으로 증가하는 강도증가구간(t1)과, 그 강도증가구간(t1)이 끝나는 시점에서 자극강도를 일정한 세기로 지속하는 강도지속구간(t2)과, 이 강도지속구간(t2)이 끝나는 시점에서 전류를 차단하는 휴지구간(t3)이 소정주기로 반복되는 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.According to claim 1, wherein the pattern of the intensity control signal output from the control unit 30 is the intensity increase interval (t1) that gradually increases the stimulus intensity, and the stimulus intensity is constant at the end of the intensity increase period (t1) An electric stimulation apparatus for constipation treatment with toilet seat, characterized in that the intensity duration section (t2) lasting at the intensity and the rest period (t3) for interrupting the current at the end of the intensity duration section (t2) is repeated at a predetermined cycle. 제 1 항에 있어서, 상기 강도증가구간(t1)은 3~5초 동안에 이루어지는 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.According to claim 1, wherein the intensity increase interval (t1) is an electrical stimulation device for constipation treatment with constipation, characterized in that made for 3 to 5 seconds. 제 1 항에 있어서, 상기 강도지속구간(t2)은 2~4초 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.According to claim 1, wherein the intensity duration (t2) is an electrical stimulation device for constipation treatment with constipation characterized in that it lasts for 2 to 4 seconds. 제 1 항에 있어서, 상기 휴지구간(t3)은 4~6초 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 좌변기 부착 변비치료용 전기자극장치.The method of claim 1, wherein the rest period (t3) electric stimulation device for constipation treatment for constipation, characterized in that lasting for 4 to 6 seconds.
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