KR20040101190A - 양방향 무선 통신을 이용하여 질 또는 신체 상태의정보변환,감지,작용 및/또는 회음부 근육조직 및 신경을자극하는 시스템 및 방법 - Google Patents

양방향 무선 통신을 이용하여 질 또는 신체 상태의정보변환,감지,작용 및/또는 회음부 근육조직 및 신경을자극하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질 상태를 정보변환하고, 질 또는 신체 상태에 작용하고, 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 휴대 가능하고, 임플란트되지 않고, 질 내로 삽입 가능한 프로브/트랜시버 콤비네이션는 질 상태를 감지, 신호 전송 또는 약물 투여, 및 회음부 근육조직 및 신경의 자극 중의 적어도 하나를 위한 수단을 구비하고, 상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)는 변환된 정보를 전송하고, 컨트롤 및 프로그래밍 신호들을 수신하기 위한 양방향의 무선 통신 수단을 구비하고, 또한, 분리된 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)은 신호들을 프로브 장치에 무선으로 전송하고 프로브 장치로부터 나온 신호들을 수신한다. 또한, 실시간 무선 신호 피드백 루프가 컨트롤러와 프로브, 및/또는 외부 장치들, 네트워크들 및 데이테베이스들 간에 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템 및 방법.

Description

양방향 무선 통신을 이용하여 질 또는 신체 상태의 정보변환, 감지, 작용 및/또는 회음부 근육조직 및 신경을 자극하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSDUCING, SENSING, OR AFFECTING VAGINAL OR BODY CONDITIONS, AND/OR STIMULATING PERINEAL MUSCULATURE AND NERVES USING 2-WAY WIRELESS COMMUNICATIONS}
기술분야
본 발명은 질 상태를 변환시키거나 질 또는 신체 상태에 작용하고, 및/또는 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 시스템에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 기능들을 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
배경기술
미국 특허 4,515,167에서 호크만은 장치 자체 표면 상의 제어 버튼을 사용하여, 사용하기 이전에 프로그램 가능한 일체형 자극 장치를 공개하였다. 또한 상기 자극 장치에서 처리용 외부 장치로 신호가 방출될 수도 있다. 이 장치의 결함은 장치의 사용 중에 자체 오퍼레이션을 변경하는 것이 불가능하다는 데 있다. 또한, 이 장치는 특히 자체의 프로그래밍과 오퍼레이션을 위해 상기 장치에 필수적으로 존재하는 표면 제어 버튼 때문에 그다지 인체 공학적이지 못하다.
커스너의 미국 의장특허 제393,311호와 미국 특허 제5,916,173호의 임신 프로브와 같은 다른 질 삽입형 프로브(probe)가 또한 알려졌다. 커스너의 미국 특허 제4,753,247호에서는 배터리와 전자 회로를 포함하는 외부 하우징에 와이어로 연결된 프로브를 공개하였다.
이전에 알려진 장치들은, 실시간 무선 양방향 통신을 통하여, 자극을 주고, 약물을 투여하고, 및/또는 질내 생리적인 데이터를 얻을 수 있는 시스템을 갖추지 못하였다.
발명의 상세한 설명
그러므로 본 발명의 목적은 실시간 무선 방식으로 질 상태를 데이터변환하고, 질 또는 신체 상태에 작용하고, 인간 또는 다른 포유류의 질 내 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 시스템을 제공하는 것이며, 특히 질 내에 삽입된 프로브/트랜시버 장치의 실시간 리모트 컨트롤 및/또는 프로그래밍을 가능하게 하는 인체 공학적 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 시스템은, 질 상태를 감지하고, 신호 또는 약물을 전송하고, 및/또는 회음부 근육조직과 신경을 자극하고, 독립되고, 휴대 가능하고, 임플란트 되지 않고, 질 내에 삽입 가능한(즉, 제거 가능한) 프로브/트랜시버 콤비네이션과, 신호들을 상기 프로브 장치에 전송하고 수신하기 위한 무선 수단이 구비된 독립된 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션을 포함한다. 상기 프로브 장치에는, 변환된 정보를 전송하고, 제어신호와 프로그래밍 신호를 수신하는 양방향 무선 실시간 통신 수단이 구비되며, 상기 컨트롤러/프로브 장치와, 외부 장치, 네트워크 및 데이터베이스 간에는 무선 신호 피드백 루프가 제공된다.
특히, 프로브/트랜시버 콤비네이션은 사전-프로그래밍된 장치이다. 그러나, 이 장치의 프로그램은 변경될 수 있다. 설명된 바와 같이, 프로브 장치와 컨트롤러 장치간에는 양방향 통신이 이루어지고, 컨트롤러 장치는 핸드헬드(hand-held) 장치가 될 수 있으나, 대안적으로나 추가적으로 PC 또는 다른 유사한 컴퓨터 장치가 될 수 있다.
본 발명 시스템의 프로브는 와이어 또는 이와 유사한 외부 수단 또는 표면 제어수단을 포함하지 않아서 사용하기에 편리하다.
본 발명 시스템의 프로브 장치가 자극 장치로서 사용될 경우, 여성들은 전문가의 간섭이나 특별한 훈련없이 안전하고 쉽고 편리한 방법으로 골반근육을 강화시키고 튼튼하게 할 수 있다.
또한, 대안으로 본 발명 시스템의 프로브 장치는 솔리드 상태 변환기나, 예를 들어 성관계를 통해 옮겨진 병원균, 자궁 경부와 질 주위에서의 암적인 변화, 신진대사의 비정상, 생리 주기의 생리적인 표시 및 다른 생리적인 정보를 식별할 수 있는 감지 수단이 구비될 수 있다. 또한, 이런식으로 DNA 서열에 의해서 혹은 질병특유의 분자 냄새에 의해서 질병을 확인하는 것이 가능할 수도 있다. 이제, 비경구용의(parenteral) 또는 인베이시브(invasive) 표본채취를 하지 않고 본 발명 시스템으로 채내의 생리적인 정보를 얻는 것이 가능해지므로, 본 발명의 시스템은 질병의 조기 진단과 치료를 가능하게 한다. 즉, 생리적인 정보는 무선방식으로 추적되고 모니터링될 수 있으므로, 신진대사와 생리활동을 관찰하고 통제할 수 있다. 상기 진단 데이터는 무선방식으로 로컬 허브, 로컬 에어리어 네트워크, 퍼스널 컴퓨터 및 인터넷에 전송될 수 있기 때문에, 이는 원격지에서도 행해질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 시스템은 복잡한 진단 데이터를 사용자에게 혹은 의사에게 그리고 인터넷 호스트의 진단 서비스에 제공할 수 있다. 특별히 중요한 점은 이러한 정보의 전달이 실시간으로 수행되어진다는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 특징은 하기에서 상세히 설명될 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징 및 기술적인 이점들은 청구범위와 첨부한 도면과 함께 하기의 바람직한 실시예에서의 기술로부터 명확해질 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명 시스템의 프로브/트랜시버 및 컨트롤러/트랜시버 장치를 각각 도시하는 모식도,
도 3은 케이스 내의 프로브 및 컨트롤러 장치를 도시하는 모식도, 및
도 4 내지 도 6은 본 발명 프로브 및 컨트롤러 장치의 다양한 실시예를 위한 마이크로 회로를 도시적으로 도시하는 모식도이다.
실시예
도면을 상세히 참조하면, 일반적으로 참조부호(20)로서 표시된 본 발명 시스템은 기본적으로 분리된 2 개의 직선형 독립장치, 즉 프로브/트랜시버콤비네이션(21)과 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)을 포함한다(도 3). 이러한 장치들의 필요한 구성요소들은 일체화되고, 이러한 2 개의 장치 내에 적당히 밀폐된다. 장치(21, 22)의 몸체는 식품의약청(FDA)에서 의료적 사용이 승인된 것과 같은 플라스틱으로 만들어진다. 이러한 플라스틱의 예로는 의료용 등급 레벨의 폴리카보네이트가 있다.
상기에서 설명하였듯이, 비록 본 발명 시스템(20)이 질 상태를 감지하거나 정보변환하고, 질 또는 신체 상태에 작용하고, 및/또는 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 기능을 포함하는 수많은 어플리케이션을 구비하고 있지만, 여기서는 상기 시스템이 자극 시스템으로서의 사용과 관련하여 설명되어질 것이다.
시스템(20)이 자극 시스템으로서 사용될 경우, 프로브/트랜시버 콤비네이션 장치는 자극기장치로 특징된다. 본 발명의 한 특징적인 실시예에서, 그러한 자극기장치는 직경 1 인치 미만이고 길이 4 인치 미만이다. 장치(21)의 단부(4)는 질 삽입을 용이하게 하기 위해 라운드 형으로 되어 있다. 이 장치의 반대 단부는 재사용가능한 장치의 제거를 용이하게 하는 예를들어 코드 또는 유사한 장치가 부착될 수 있는 아일릿(eyelet)(25)이 구비될 수 있다. 장치의 몸체에는 장치의 외부 표면과 같은 높이의 적어도 하나의 전극 링(26)이 설치된다(2개의 링이 도 1에서 도시됨). 이 전극 링(26)들은 전기적인 펄스를 근육 및/또는 골반 층의 신경으로 전달하도록 설계되었으며, 비록 전극 링들이 도핑된 실리콘과 같은 비금속성의 도전성 물질로 만들어질 수 있지만, 바람직하게는 금속성의 링들이다. 또한, 자극장치(21)에는, 이어서 상세히 논의되는 바와 같이, 마이크로프로세서, 회로 기판에장착된 무선 송수신기, 안테나 및 밀폐형 배터리가 설치된다.
자극기로서 기능을 하는 프로브/트랜시버 콤비네이션의 동작이 예를들어 기술될 것이다. 세션을 시작하기 위하여, 여성은 핸드헬드 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(컨트롤 장치)(22)과 자극기(21)를 프로브용 또는 자극기용 테스터(27)를 추가로 포함한 홀더 또는 케이스(28)에서 꺼낼 것이다. 그 후에 자극기(21)를 질 내로 삽입한다. 자극기(21)는 케이스(28)로부터 꺼내질 때, 저(low)레벨에서 자동적으로 작동될 것이다. 예를들어 이것은 컨트롤 장치(22)의 신호에 의해 수행될 수 있거나, 케이스(28) 내에 위치한 도시하지 않은 마그네트에 의해 트리거될 수 있다. 비록 자동적인 전력 공급이 바람직하지만, 자극기(21)는 컨트롤 장치(22)의 온/오프 버튼(30)을 사용하여 수동으로도 작동될 수 있다.
자극기(21)는 사용전 프로그래밍에 의해 완전 자동으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 이 장치는 약 2V로의 저레벨에서 시작할 수 있고, 이 전압을 약 30초 또는 임의의 원하는 시간 동안 유지할 수 있으며, 그후 예를들어 5V로 자동으로 급상승할 수 있다. 또한 자극기(21)는 컨트롤 장치(22)에 의해 수동으로 동작될 수 있고, 컨트롤 장치는 프로그래밍 된 자극기(21)를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 컨트롤 장치(22)는 사용자가 근육이 수축되는 것을 느낄 때까지 자극 강도를 조금씩 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이것은 증가 버튼(31)을 사용함으로써 수행될 수 있다. 여성이 어떤 불편함을 느끼면, 감소 버튼(32)을 누름으로써 자극의 강도를 감소시킬 수 있으며, 또는 OFF 버튼(30)을 누름으로써 시스템의 가동을 정지시킬 수 있다. 시스템은 특정의 시간 동안, 예를들어 15분 동안의 사이클로 가동되도록 사전 프로그래밍될 수 있으며, 그후 자동적으로 정지할 것이다. 그후 자극기(21)가 제거된다.
상기에서 언급한 바와 같이, 약 15분의 세션이 실행되는 동안에, 자극기(21)는 몇 개의 자극 사이클의 패턴을 따르도록 사전 프로그래밍되고, 자극 사이클과 휴지기간의 세트를 반복하는 형태로 각각의 자극 사이클 다음에 휴지기간이 따른다. 자극 패턴은 케겔(Kegel) 패턴으로 잘 알려져 있다. 자극기(21)는 이전 사용시 세팅으로 자동으로 즉시 전환할 수 있도록 프로그래밍될 수 있다. 즉, 자극기 및/또는 컨트롤 장치(22)에는 메모리가 구비된다.
시스템(20) 즉 컨트롤 장치(22)와 자극기 또는 프로브/트랜시버 콤비네이션 장치(21)의 다양한 기능을 완수하기 위하여, 이들 장치에는 다수의 콤퍼넌트가 구비된다(도 4 참조). 특히, 자극기(21)와 컨트롤 장치(22)는 각각 배터리(34)(재충전 배터리일 수 있음), 마이크로프로세서(35), 무선 송신기 및 수신기, 또는 바람직하게는 안테나를 포함하는 트랜시버(36, 36')를 포함한다. 컨트롤 장치(22)와 프로브 장치(21)의 무선 송신기 및 수신기, 또는 트랜시버는 자동차에서 사용되는 공지된 원격 잠금장치와 동일한 저전력 급의 소형 무선 트랜시버이다. 상기 장치의 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서들은, 모두 하나의 무선 신호 피드백 루프를 통해, 폐쇄되거나 인터랙티브일 수 있는 다른 장치로부터 신호를 수신하고 전송하도록 설계된다. 예로써, 전기적 자극 펄스는 전술한 전극 링(26)을 통해 회음부의 근육조직으로 전달될 수 있다.
컨트롤 장치(22)와 프로브 장치(21)에는 PC를 포함하는, 외부 장치, 네트워크 또는 데이데이터에 신호를 송수신하기 위한 무선 수단이 또한 구비될 수 있으며, 그에 의해서 데이터 전송과 분석이 수월하게 된다.
컨트롤 장치(22)로는 핸드헬드 장치가 바람직하지만, 적절히 프로그램되어 갖춰진 PC 이거나 이와 유사한 것일 수도 있다는 것을 또한 주목해야 한다.
상기에서 진술한 바와 같이, 프로브/트랜시버 콤비네이션 장치(21)에는, 질 상태를 정보변환하고, 신호 또는 약물을 전송하고, 및/또는 회음부의 근육조직과 신경을 자극하는, 적절한 회로를 갖는 하나 이상의 센서와 같은 수단이 구비될 수 있다. 이러한 목적으로, 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)에는 변환된 정보를 컨트롤 장치(22), 외부 장치, 네트워크 또는 데이터베이스에 전송하고 컨트롤 및 프로그래밍 신호들을 수신하는 양방향 무선 통신 수단(36)이 구비된다. 유사하게, 제어 장치 또는 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)에는 무선 신호를 장치(21)에 전송하고 수신하는 트랜시버(36')와 같은 무선 수단이 구비된다. 이와 같이, 무선 신호 피드백 루프는 컨트롤 장치(22)와 프로브 장치(21) 사이에 제공된다. 추가적인 본 발명 실시예들이 도 5 및 도 6에서 기술된다.
특히, 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)에는 프로브 장치(21)의 동작 세팅을 변경하기 위한 수단이 포함될 수 있다. 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)에는 근수축 센서의 형태로 감지 또는 변환 수단이 구비될 수 있고, 장치(21)에는 또한 약물 전달 수단이 구비될 수 있다. 또한, 컨트롤 장치(22)에는 자극 신호 레벨 및/또는 약물 전달 신호를 변경하는 수단이 구비될 수 있다.
프로브/트랜시버 콤비네이션 장치(21)에는 소정의 시간 동안 자극 및/또는약물을 증가시키도록 프로그래밍될 수 있는 자극 수단(도 4의 실시예에서 처럼)이 또한 구비될 수 있다. 상기 자극 수단은, 질 내부 환경의 근수축 및/또는 변화의 감지에 대응하여 자극 레벨을 자동으로 조정하는 수단을 포함할 수 있다. 그러한 자극 수단은 예를들어 컨트롤 장치(22)에서 또는 다른 소스에서 원격으로 조정될 수 있다.
또한, 프로브/트랜시버 콤비네이션 장치(21)에는 자궁경부액을 샘플링하기 위한 수단, 및/또는 온도, PH, 분비물 점도, 질 병원균 및 부정형(不定型)의 자궁경부 세포를 감지하는 수단이 구비될 수 있다. 다양한 센서와 변환기가 프로브의 인체 공학적인 특성이 유지되는 한 프로브 상의 임의의 적당한 위치에 구비될 수 있다. 적당한 경우에는, 상기 센서/변환기는 전극 링(26)의 형태일 수도 있다.
이전에 기술한 바와 같이, 프로브/트랜시버 콤비네이션 장치(21)는 실드(sealed) 장치이다.
본 발명은 명세서 및 도면의 개시에 의해 제한되지 않으며, 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 첨부된 청구항의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.

Claims (10)

  1. 질 상태를 변환하는 것과, 질 또는 신체 조건에 영향을 끼치는 것과, 회음부 근육조직과 신경을 자극하기 위한 것 중의 적어도 하나를 위한 시스템에 있어서,
    휴대 가능하고 임플란트되지 않으며 질 내에 삽입가능한 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 질 상태의 감지, 신호 전송 또는 약물 투여, 및 회음부 근육조직과 신경의 자극 중의 적어도 하나를 위한 수단을 구비하고,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 변환된 정보를 전송하고, 컨트롤 및 프로그래밍 신호들을 수신하기 위한 양방향의 무선 통신 수단을 구비하고,
    분리된 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)는 신호를 상기 프로브에 전송하고 신호를 수신하는 무선 수단(36')을 구비하고,
    무선 신호 피드백 루프는 상기 컨트롤러(22)와 상기 프로브(21) 간에 제공되고, 인터랙티브이거나 폐쇄된 무선 신호 피드백 루프일 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    신호들을 전송하는, 상기 무선 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)의 상기 수단은 무선 방식으로 상기 프로브의 오퍼레이션 세팅을 변경하는 수단(36')을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 근수축 센서의 형태로, 또는 질 환경의 자궁경부액이나 다른 변경사항들을 샘플링하는 수단의 형태로, 또는 온도, PH, 분비 점도, 질 병원균 및 부정형(不定型)의 자궁경부 셀 중의 적어도 하나를 감지하는 수단의 형태로 변환하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 질 구개(vault) 내로 삽입된, 또는 질 구개로부터 제거된 봉인된 장치이고, 상기 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)은 핸드헬드(hand-held) 장치일 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호를 전송하는, 상기 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)의 상기 수단은 무선 방법으로 자극 신호 레벨, 및 약물 중의 적어도 하나를 변경하는 수단(36')을 포함하고, 및/또는 상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 질 환경에서 감지된 근수축 및 변경들 중의 적어도 하나에 응답하여 자극 레벨을 자동 조정하는 수단을 포함한 자극 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 자극 수단을 구비하고,
    상기 자극 수단은 소정의 시간동안에 자극 변경 및 약물 투약 중의 적어도 하나를 제공하도록 프로그램되고,
    상기 자극 수단은 무선 신호를 통해 원격으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 최소한 하나의 전도성 밴드(26)와 센서 변환기 중의 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)과 상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 외부 장치, 네트워크 또는 데이터베이스에 신호를 전송하고, 및/또는 외부 장치, 네트워크 또는 데이터베이스로부터 신호를 수신하기 위한 무선 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 질 상태를 변환하는 것과, 질 또는 신체 조건에 영향을 끼치는 것과, 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 것 중의 적어도 하나를 수행하는 방법에 있어서,
    휴대가능한 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)을 질 내에 삽입하는 단계,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 질 상태를 변환하는 것과, 신호를 전송하거나 약물을 투여하는 것과, 회음부 근육조직과 신경을 자극하는 것 중의 적어도 하나를 수행하는 단계,
    상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)은 변환된 정보를 전송하고 제어신호와 프로그래밍 신호를 수신하는 양방향 무선 통신 수단을 제공하는 단계,
    분리된 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(22)은 상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)에 신호를 전송하고 수신하는 무선 수단(36')을 제공하는 단계, 및
    한편의 상기 프로브/트랜시버 콤비네이션(21)와 다른 한편의 상기 컨트롤러/트랜시버 콤비네이션(21) 간에 무선 신호 피드백 루프를 제공하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    무선 방식으로, 외부 장치, 네트워크 또는 데이터베이스에 신호를 전송하고 및/또는 외부 장치, 네트워크 또는 데이터베이스로부터 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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