KR20040100763A

KR20040100763A - 혈압 강하기

Info

Publication number: KR20040100763A
Application number: KR1020030033226A
Authority: KR
Inventors: 안문휘; 안상욱
Original assignee: 안문휘; 안상욱
Priority date: 2003-05-24
Filing date: 2003-05-24
Publication date: 2004-12-02
Also published as: JP2004344654A; US20060178715A1; DE102004024824A1; CA2459433A1; US20050085879A1; TWI253344B; AU2004200786A8; TW200507822A; AU2004200786A1; US7713295B2; CN1572277A

Abstract

본 발명은 냉각장치를 이용한 고혈압 치료방법 및 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 인체의 인영혈(또는 “경동맥동”이라고도 한다.) 부위를 반복적으로 냉,압박진동 자극하여 고혈압의 치료에 효과를 줄 수 있는 혈압강하기에 관한 것이며, 본 발명에 의한 혈압강하기는 일반사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 설계되어 있고, 또한 경동맥동(인영혈)부위에 접촉되는 혈압강하기의 접촉팁(Contact Tip)에 일정한 냉각온도를 유지시켜 줌으로써 경동맥동(인영혈)부위를 자극하여 혈압강하의 효과를 기대할 수 있다.

Description

혈압 강하기{BLOOD PRESSURE REDUCING DEVICE}

본 발명은 냉각장치를 이용한 고혈압 치료방법 및 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 인체의 인영혈(또는 “경동맥동”이라고도 한다.) 부위를 반복적으로 냉,압박진동 자극하여 고혈압의 치료에 효과를 줄 수 있는 혈압강하기에 관한것이다.

일반적으로 고혈압의 치료는 양의학 측면에서의 내복약, 주사약 등의 약물치료 또는 한의학 측면에서의 침술 치료방법에 의존하여 왔으나, 양의학의 혈압강하제 복용 등의 약물치료는 거의 평생동안 복용해야 하기 때문에 투약에 의한 부작용 발생확률이 매우 높고, 한의학의 침술치료는 고도의 숙련기술과 전문성이 요구되고 있을 뿐만 아니라 치료할 때마다 치료효과가 약간씩 다르게 나타나고 또한 치료시 환자의 통증이 유발된다.

양의학에서는 이곳을 경동맥동(Carotid Sinus)이라고 하며, 심혈관계 환자들의 응급처치시 내과의사가 손가락으로 경동맥동 맛사지(Carotid Sinus Massage)를 실시하는데 그 효과로서는 짧은 시간동안 수축기 혈압이 하강한다고 하지만 혈압강하의 지속시간은 몇 분 정도라고 한다.

본 발명자는 인체의 경혈부위에 대한 임상실험을 행한 결과 인체 목부위의 좌측 또는 우측(경동맥동)에 위치한　한의학에서　분류되는 “인영”혈에 일정시간동안 저온의 자극을 가하면 고혈압 환자의 혈압이 강하되어 정상혈압으로 돌아오는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 목적은 인체에 부작용을 주지 않고, 전문성이 없이도 사용자 스스로 인체의 경동맥동(인영혈)부위를 반복적으로 냉,압박자극을 하여 고혈압 치료에 효과를 줄 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 인체의 경동맥동(인영혈)부위에 냉각장치를 접촉시켜 약 ４~10분 동안 -1℃~ +5℃의 온도로 냉,압박진동자극을 할수 있도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명자가 개발한 제품을 도시화한 것으로서 열전도율이 양호한 금속재로 이루어지는 방열판(Heat Sink)은 외부로 열의 방출을 용이하도록 일정한 간격을 두고 다수의 진동 초소형 모터가 부착된 냉각핀(Cooling Pin)이 원뿔 형상을 이루게 형성하고, 선단부에 캡을 결합할 수 있도록 결합 홈을 형성하며, 측면에 관통공을 형성하여 전선을 인출할 수 있도록 한다.

상기 방열판(Heat Sink)의 상단 중앙에 써머일렉트릭 모듈(Thermo Electric Module - 열전소자)을 부착하되 써머일렉트릭 모듈의 발열면이 방열판(Heat Sink) 쪽으로 향하도록 부착하고, 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 냉각면에는 첨단부에 반구 형상의 마그네트를 구비한 접촉팁(Contact Tip)을 부착한다. 또한 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 전선을 방열판(Heat Sink) 측면의 관통공을 거쳐 하단으로 인출되도록 되어있다.

접촉팁(Contact Tip)은 사용자가 설정한 냉각온도가 인체의 접촉부위에 최대한 빠르게 전달할 수 있도록 최적의 조건으로 체적을 이루고 있다.

그리고 방열판(Heat Sink)의 하단에는 냉각팬(Cooling FAN)을 장착하여 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 발열면에서 나오는 열을 효과적으로 제거할 수 있도록 하여 써머일렉트릭 모듈의 냉각효율을 극대화 시켰다.

본 발명은 인체의 경동맥동(인영혈)부위에 접촉되는 접촉팁(Contact Tip)의 냉각온도를 감지하는 온도감지부를 형성하고, 사용자가 설정한 접촉팁의 설정온도와 상기 온도감지부에서 현재 감지되고 있는 접촉팁의 감지온도를 비교하여 그 차이에 따라 접촉팁의 온도가 자동으로 조절되도록 함으로써, 사용자의 체질에 따라 접촉팁의 냉각온도를 자유롭게 설정할 수 있도록 한 것으로서, 인체의 경동맥동(인영혈)을 저온 자극할 수 있는 장치의 제공함을 목적으로 한다.

또한, 접촉팁(Contact Tip)을 실질적으로 냉각시켜주는 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 하측에 별도의 방열판(Heat Sink)과 냉각팬(Cooling FAN)을 설치하여 써머일렉트릭 모듈의 냉각효율이 보다 향상되도록 한 것으로서, 인체의 경동맥동(인영혈)부위를 저온 자극할 수 있는 장치의 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적달성을 위한 본 발명의 특징은, 인체의 경동맥동(인영혈)부위에 접촉되게 하기 위하여 케이스 상단측으로 접촉팁(Contact Tip)이 돌출 형성되어 있고, 상기 접촉팁의 하단에는 사용자가 설정한 온도로 냉각시키는 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)이 구비되어 있다.

도 1은 본 발명에서 냉각장치의 구성을 보인 단면도

도 2는 본 발명에서의 실제 장치도

도 3은 제어부의 구성과 회로 구성도

도 4는 외부 모형도에 대한 설계도

도 5는 회로에 대한 다이어그램

도 6은 혈압강하기의 외형도

도 7은 “경동맥동”의 해부구조도

도 8은 “경동맥동”의 위치

도 9는 “인영”혈의 위치 및 본 발명의 혈압강하기를 인영혈에 접촉시킨 상태를 나타낸 도이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명 저온 자극장치의 전체적인 외형을 이루는 케이스를 나타내며, 이 케이스 상단에는 인체의 경동맥동(인영혈)부위에 접촉되게 하기 위한 접촉팁(Contact Tip)이 상향 돌출 형성되어 있다.

도 2와 같이 상기 접촉팁(Contact Tip)의 하단에는 입력전류에 따라 접촉팁을 설정온도로 냉각시키는 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)이 설치되는데, 이때 써머일렉트릭 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이 그 상면은 냉각면으로서 접촉팁에 접하고 하면은 발열면으로서 방열판(Heat Sink)에 접하도록 설치된다.

써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 하측으로는 방열판(Heat Sink)이 설치되어 있고, 이 방열판 하단에는 써머일렉트릭 모듈의 냉각효율을 향상시키기 위해 방열판이 배출한 열을 외부로 배기시키는 냉각팬(Cooling FAN)이 장착되어 있다.

따라서, 상기 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)이 구동할 때 냉각팬(Cooling FAN)이 구동하여 강제대류를 이용하면 써머일렉트릭 모듈의 발열면과 접촉되어 있는 방열판(Heat Sink)을 통하여 보다 많은 양의 열이 빠르게 제거되므로 써머일렉트릭 모듈의 냉각효율이 월등히 향상되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 접촉팁(Contact Tip)의 냉각온도를 사용자가 설정한 온도로 유지시켜주는 제어수단이 구성되는데, 제어부에는 동작을 시작과 종료할 수 있는 키 입력부(스위치)와 현재 상태를 디스플레이 해줄 수 있는 LED와 시작과 종료를 사용자에게 알려주는 부저(Buzzer) 등이 구성되어 있다.

이와 같은 제어부(도 5)로 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 키 입력부를 조작하여 전원을 가해주면, 부저(Buzzer)는 사용자에게 “삐~삐~”하는 소리를 연속하여 시작을 알려주며 LED 또한 전원이 인가되었음을 알 수 있도록 발광된다. 또한 제어부에서는 공급되는 제어신호에 따라 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)로 공급되는 전류의 세기를 조절하고, 써머일렉트릭 모듈은 제어부로부터 공급되는 전류에 따라 접촉팁(Contact Tip)을 냉각시킨다.

이때, 상기 접촉팁에 설치되어 있는 온도감지부가 접촉팁의 현재 냉각온도를 감지하여 온도제어부로 전송하고, 상기 온도제어부는 앞서 사용자가 설정한 접촉팁의 설정온도와 상기 온도감지부에서 감지되는 현재의 냉각온도를 비교한 후 그 차이에 대응하는 펄스폭 변조된 제어신호를 다시 전류조절부로 출력하고, 상기 전류조절부는 온도제어부로부터 입력되는 펄스폭 변조된 제어신호에 따라 써머일렉트릭 모듈로 공급되는 전류의 세기를 조절함으로서, 상기 접촉팁의 냉각온도가 사용자가 설정한 냉각온도로 유지될 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 써머일렉트릭 모듈(T.E Module)의 구동시 냉각팬(Cooing FAN)이 동작하여 써머일렉트릭 모듈의 발열면으로부터 방출되는 열이 방열판(Heat Sink)을 통해 원활하게 발산되도록 함으로서, 써머일렉트릭 모듈의 냉각효율이 향상되어 접촉팁(Contact Tip)이 보다 빠른 시간 내에 사용자가 원하는 냉각온도로 도달하게 되는 것이다.

한편, 도 5는 본 발명에 적용된 제어 수단을 보인 간단한 회로 다이어그램을 나타낸다.

상기 도면에 의하면, 온도감지부(26)는 주변의 온도변화에 따라 저항 값이 가변되는 써미스터(26a)와 저항(R5, R6)으로 구성되어 있다.

따라서, 접촉팁(Contact Tip)의 온도가 변화되면 상기 써미스터(26a)의 저항값이 가변되면서 온도제어부(28)가 접촉팁의 현재 냉각온도를 인식할 수 있게 된다.

키 입력부는(27)는 사용자가 원하는 설정온도를 입력할 수 있도록 하는 다수의 스위치(SW1~SW4)와 저항(R1~R4)으로 구성되어 있으며, 도면 부호 27a는 부저(Buzzer) 이다.

전류조절부(29)는 온도제어부(28)에서 출력되는 펄스폭 변조된 제어신호에 따라 써머일렉트릭 모듈(23)로 공급되는 전류를 조절하는 것으로서, 저항(R7,R9)과 콘덴서(C1)로 이루어져 온도제어부(28)에서 출력된 펄스폭 변조된 제어신호를 일정레벨의 직류신호로 변화시키는 평활 필터(29b)와, 상기 연산증폭기(29a)에서 출력된 신호에 따라 써머일렉트릭 모듈(23)로 공급되는 전류의 세기를 가변시키는 트랜지스터(Q)로 구성된 것임을 알 수 있다.

즉, 상기 전류조절부(29)는 온도제어부(28)로부터 공급되는 제어신호를 평활 필터(29b)에서 입력받아 일정레벨의 직류신호로 변환시키고, 이 평활 필터(29b)에서 직류화된 일정레벨의 신호는 연산증폭기(29a)에서 증폭된 후 트랜지스터(Q)로 공급되며, 상기 트랜지스터(Q)는 입력되는 전압에 대응하는 전류를 써머일렉트릭 모듈(23)로 공급하여 써머일렉트릭 모듈(23)의 냉각동작이 구현되는 것이다.

상기 평활 필터(29b)에서 출력되는 직류신호의 레벨은 온도제어부(28)에서 출력된 제어신호의 펄스폭에 따라 가변되는 것이며, 상기 평활 필터(29b)에서 출력되는 직류신호의 레벨에 따라 써머일렉트릭 모듈(23)로 공급되는 전류의 세기가 가변되어 접촉팁의 냉각온도가 조절되는 것이다.

상기 설명과 같이 동작이 시작된 후 냉각된 접촉팁을 사용자가 원하는 도 7, 도 8, 도9에 도시된 인체의 경동맥동(인영혈)부위에 ４~10분 정도 접촉시키면 혈압이 효과적으로 강하된다.

상기와 같이 동작하는 본 발명을 이용하여 경동맥동(인영혈)부위를 냉,압박 자극한 결과 고혈압의 수치가 낮아지는 치료 효과, 예를 들면 혈압이 평균 170mmHg정도인 환자 60명에게 매일 ４~10분 동안 약 2℃±3℃의 온도로 저온 자극하는 것을 약 3개월간 실시한 결과 고혈압 환자의 혈압이 평균적으로 약 40mmHg 정도로 낮아진 것을 확인할 수 있었으며, 혈압강하 지속시간은 평균 6~8시간 정도였다.

이와 같이 저온 자극을 경동맥동(인영혈)부위에 실시하더라도 인체가 가지고 있는 온도, 즉 체온에 의하여 상기 냉각온도가 저감되기 때문에 인체가 느끼는 실제적인 온도로는 부작용이 전혀 없음을 확인할 수 있었다.

실험예　

I. 연구대상 및 방법

1. 대상

2002년 10월부터 12월까지 서산지역에 사는 고혈압 환자 120명을 대상으로 나이와 성별 구별 없이 치료팀과 대조팀을 나누어 본 발명의 혈압강하기를 이용한 혈압강하작용을 관찰하였다. 치료팀(혈압강하기 사용)과 대조팀(강압제 복용)은 각각 60명이었다.

치료팀과 대조팀의 선별기준은 연령, 성별, 병세의 상황들이 서로 비슷한 사람을 기준으로 선별하였다. 또한 임상시험에 참석한 사람은 모두 성인으로 일정한 시간 내에 3차례 측정한 혈압이 모두 정상 범위를 초과한 사람이었다.

2. 측정방법

치료팀은 임상시험기간 동안에는 혈압약을 일체 복용하지 못하도록 하였으며 오직 본 발명의 혈압강하기만을 사용하도록 하였다. 혈압강하기의 접촉부를 인체의 목부위에 있는 좌측 혹은 우측의 인영혈에 접촉시켰다.

임상시험기간은 매일 5분씩 약 3개월로 정하였으며 이 기간동안 치료 전과 치료직후, 치료 30분 후에 각각 혈압을 측정 관찰하였다.

대조팀은 내과 의사의 처방에 따른 혈압약을 복용케 하고 임상시험기간은 약 3개월로 정하였으며 이 기간동안 매일 1회씩 혈압을 측정하였다.

혈압의 측정은 (주)자원메디칼에서 생산한 자동혈압측정기를 사용하였다.

3. 조사방법

치료팀과 대조팀의 선정에 있어서 JNC-VI(1997), WHO/ISH (1999)에서 정의한 기준(표 1)을 적용하였고 정상범위를 기준으로 그 이상을 초과한 사람을 고혈압 환자로 규정하였다.

임상시험기간 동안에 치료팀은 혈압약을 일체 복용하지 말도록 하였고 (주)메켈렉에서 제작한 혈압강하기만을 사용하도록 하였으며 대조팀은 강압제를 복용토록 하였다.

4. 치료결과의 판정기준

치료효과에 대한 판정기준은 수축기 혈압이 강하된 정도에 따라 3단계로 나누어 Microsoft사의 Exell을 이용하여 percentage로 판정하였다.

가. 효과 매우 높음(Excellent) : 수축기 혈압이 20mmHg 이상 내려간 경우.

나. 효과 있음(Good) : 수축기 혈압이 10-20mmHg 정도 내려간 경우.

다. 효과 없음(Poor) : 수축기 혈압이 10mmHg 이하로 내려간 경우.

II. 결과

1. 치료팀의 연령과 성별

연구대상자는 총 120례로 치료팀이 60명, 대조팀이 60명이었다. 치료팀의 성별은 남자가 25명 여자가 35명 이었고 평균연령은 58.9세였다.(표 ２)

2. 대조팀의 연령과 성별

대조팀은 남자가 28명 여자가 32명으로 합 60명이고 평균연령은 58.2세 였다.(표 ３)

3. 대상 환자의 혈압분포

치료팀 60명 중 고혈압 1도는 18명, 2도는 37명이며 고혈압 3도는 5명이었다. 대조팀 60명 중 고혈압 1도는 18명, 2도는 32명이며 고혈압 3도는 10명이었다.(표 ４)

4. 고혈압 1, 2도의 치료효과

치료팀의 고혈압 환자중 1도와 2도 환자는 총 55명 이었는데, 그 중에서 혈압강하기에 의한 치료효과가 현저하게 나타난 사람은 효과 매우 높음이 25명(45.5%) 효과 있음이 23명(41.8%)으로 총 48명(87.3%)에서 유의한 효과를 볼 수 있었고, 그다지 효과를 보지 못한 사람이 7명(12.7%) 이었다.

비교팀의 고혈압 환자중 1도와 2도 환자는 총 50명 이었는데, 그 중에서 혈압약을 복용한 뒤 치료효과가 현저하게 나타난 사람이 23명(46.0%) 효과 있음이 21명(42.2%)로 44명(88.0%)이 효과를 보였고, 그다지 효과를 보지 못한 사람이 6명(12.0%) 이었다.(표 ５)

고혈압 1,2도의 경우만 비교하면 치료군과 대조군을 비교할 때 두 집단의 차이는 그리 크지 않았다.

5. 고혈압 3도 환자의 치료효과

치료팀의 고혈압 환자중 3도 환자가 총 5명 이었는데, 5명 모두 혈압의 강하가 10mmHg 이하였기 때문에 혈압강하기에 의한 치료효과가 별로 없는 것으로 판단되었다.

비교팀의 고혈압 환자중 3도 환자는 총 10명 이었는데, 그 중에서 혈압약을복용한 뒤 치료효과가 현저하게 나타난 사람이 7명(70%) 이었고, 그다지 효과를 보지 못한 사람이 3명(30%) 이었다.(표 ６)

6. 치료효과 비교

치료팀 전체 60명 중 혈압강하기를 이용하여 얻은 치료효율은 48명으로 80.0% 이고, 혈압약을 복용하여 얻은 치료효율은 51명으로 85.0% 이었다.(표 ７.)

III. 결론

본　발명의　혈압강하기를 이용한 혈압강하기의 혈압강하효과를 알아보기 위하여 고혈압 1, 2도 환자 및 고혈압 3도 환자 120명을 대상으로 인영혈에 냉각자극을 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 고혈압 1, 2도 환자 중에서 혈압강하기에 의한 치료팀의 치료효과가 유효성 있게 나타난 사람이 87.3%로, 대조팀의 고혈압 1, 2도 환자 중에서 혈압약을 복용한 뒤 치료효과가 나타난 사람이 88.0%인 것과 비교할 때 비슷한 결과를 나타내었다.

2. 고혈압 3도 환자 중에서 혈압강하기에 의한 치료팀의 치료효과는 대조팀의 혈압약으로 인한 치료효과에 비하여 크게 못 미쳤다.

3. 치료팀 전체를 대상으로 한 혈압강하기의 치료효율은 80.0% 이고, 혈압약을 복용하여 얻은 치료효율은 85.0% 이었다.

이상의 결과로 인영혈에 대한 저온자극장치를 이용한 혈압강하기의 혈압강하효과는 우수하였고 고혈압 1, 2도 환자의 혈압약(강압제) 대체 수단으로 사용할 수 있는 것이며, 고혈압 1도 환자가 고혈압 2도 및 고혈압 3도 환자로 진행되는 것을 방지하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

이상의 실험예에서 확인되는 바와 같이 본 발명의 혈압강하기는 혈압강하에탁월한 효능을 가지며, 경증의 고혈압 환자의 경우에는 혈압강하제의 투여 없이도 , 본 발명의 혈압강하기만으로 일상생활에 지장이 없으며, 중증의 고혈압 환자의 경우에는 본 발명의 혈압강하기와 혈압강하제를 함께 사용할 수 있으며, 이 경우에도 혈압강하제의 사용에 있어, 그 사용량을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 일반사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 설계되어 있으며 또한 경동맥동(인영혈)부위에 접촉되는 혈압강하기의 접촉팁(Contact Tip)에 일정한 냉각온도를 유지시켜 줌으로써 경동맥동(인영혈)부위를 자극하여 혈압강하의 효과를 기대할 수 있다.

Claims

상향돌출된 접촉팁이 형성되고, 하부에 방열판이 장착된 서머일렉트릭 모듈, 방열판　하부에 냉각팬, 및 진동모타가 장착되고, 그 하부의 몸체에，

써미스터와 저항으로 구성된 온도감지부；

접촉팁의 온도가 변화되면 상기 써미스터의 저항값이 가변되면서 접촉팁의 냉각온도를　인식할 수 있는 온도제어부；

설정온도를 입력할 수 있는 다수의 스위치와 저항으로 구성된 키입력부；

저항과 콘덴서로 이루어지고 평활필터와 연산증폭기에서 출력된 신호에 따라 써머일렉트릭 모듈로 공급되는 전류의 세기를 가변시키는 트랜지스터로 이루어지고 온도제어부에서 출력되는 펄스폭 변조된 제어신호에 따라 써머리렉트릭 모듈로 공급되는 전류를 조절하는 전류조절부；로 이루어짐을 특징으로 하는 인체의 목부위에 있는 좌측 또는 우측에 위치한 경동맥동(인영혈 : 10mm/DIA정도의 범위) 부위는 혈압강하 효과가 인체에서 가장 좋은 곳으로서, 약 2℃±3℃의 온도로 3~10분 정도를 혈압강하기의 접촉팁(Contact Tip)을 접촉시켜 냉,압박자극을 하였을 때, 인체의 자율신경계에 의한 혈압조절기능을 하는 압력수용기(경동맥동 압력수용기) 즉 barorecepter가 중추신경계를 자극하여 혈압을 떨어뜨리는 저온 자극 혈압강하기．