KR20050046957A - Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop - Google Patents

Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop Download PDF

Info

Publication number
KR20050046957A
KR20050046957A KR1020030080811A KR20030080811A KR20050046957A KR 20050046957 A KR20050046957 A KR 20050046957A KR 1020030080811 A KR1020030080811 A KR 1020030080811A KR 20030080811 A KR20030080811 A KR 20030080811A KR 20050046957 A KR20050046957 A KR 20050046957A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
feedback
signal
electrical
electrical stimulation
unit
Prior art date
Application number
KR1020030080811A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
모승기
Original Assignee
모승기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 모승기 filed Critical 모승기
Priority to KR1020030080811A priority Critical patent/KR20050046957A/en
Priority to PCT/KR2004/002951 priority patent/WO2005046787A1/en
Publication of KR20050046957A publication Critical patent/KR20050046957A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/3603Control systems
    • A61N1/36034Control systems specified by the stimulation parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/3603Control systems
    • A61N1/36031Control systems using physiological parameters for adjustment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36003Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of motor muscles, e.g. for walking assistance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36017External stimulators, e.g. with patch electrodes with leads or electrodes penetrating the skin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 전기 자극을 생성하여 전극을 통해 신체로 입력하는 전기 자극 제공부, 전극으로부터 생체 신호를 입력받는 응답 처리부, 전기 자극 제공부, 응답 처리부 중 적어도 어느 하나가 전극과 연결되도록 하는 채널 설정 스위치 및 전기 자극 제공부의 전기 자극, 응답 처리부의 생체 신호 중 적어도 어느 하나에 상응하는 측정값을 이용하여 전기 자극 제공부, 응답 처리부 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 피드백 수행부를 포함하는 실시간 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치에 관한 것으로, 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치는 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 실시간 피드백 기능을 통해 연동될 수 있다.The present invention provides a channel setting switch for generating at least one of an electrical stimulation providing unit for generating an electrical stimulation and inputting a body signal through an electrode, a response processing unit for receiving a bio signal from the electrode, an electrical stimulation providing unit, and a response processing unit. And a feedback performing unit controlling an operation of at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit by using a measurement value corresponding to at least one of the electrical stimulation unit and the biological signal of the response processing unit. The present invention relates to an electrotherapy apparatus using a function interlock method, wherein an electrotherapy device using a feedback control technique may be interlocked through a real time feedback function at the same time.

Description

실시간 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치{Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop} Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop}

본 발명은 실시간 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치에 관한 것으로, 특히 개별적인 전기 자극 기능, 생체 궤환 기능의 지원 및 각 기능이 연동되도록 하는 실시간 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrotherapy apparatus of a function interlock method using a real-time feedback control technique, and in particular, the electrotherapy of a function interlock method using a real-time feedback control technique that allows the individual electric stimulation function, the support of the biofeedback function and each function is interlocked Relates to a device.

일반적으로, 신체의 신경 장애와 근육 장애를 치료하는 방법으로 수술 요법, 약물 요법, 기능 요법이 있다. 최근 의료 사고와 부작용으로 인해 수술 요법이나 약물 요법보다 기능 요법이 많이 사용된다. 기능 요법은 부착형 전극이나 삽입형 전극을 장애 부위에 대고 전기 자극법과 생체 궤환법을 이용하여 펄스 전류 또는 생체 궤환 근육 운동을 통해 신경 장애 및 근육 장애 증상을 완화 또는 경감하는 방법이다.In general, there are surgical therapy, drug therapy, and functional therapy to treat neurological and muscle disorders of the body. Due to recent medical accidents and side effects, functional therapy is more used than surgical or drug therapy. Functional therapy is a method of alleviating or alleviating the symptoms of neurological disorders and muscle disorders by applying a pulse current or a biofeedback muscle exercise by using an electric electrode or a biofeedback method by attaching an attachment electrode or an implantable electrode to a disorder site.

도 1은 종래 기술에 따른 전기 치료 장치의 구성도이고, 도 2는 일반적인 전기 자극 신호의 형태를 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram of an electrotherapy device according to the prior art, Figure 2 is a view showing the shape of a general electrical stimulation signal.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 전기 치료 장치는 체강 삽입용 전극(10), 주변 장치(20), 제어부(70), 자극 신호 발생부(80) 및 EMG 신호 처리부(90)를 포함하고, 주변 장치(20)는 표시부(25), 조작부(30), 메모리(40), 통신 프로세서(50) 및 운영자 단말기(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the electrotherapy apparatus according to the related art includes a body cavity insertion electrode 10, a peripheral device 20, a controller 70, a stimulus signal generator 80, and an EMG signal processor 90. The peripheral device 20 includes a display unit 25, an operation unit 30, a memory 40, a communication processor 50, and an operator terminal 60.

도 1에 도시된 전기 치료 장치는 요실금 치료기로서 전기 자극 기능 및 생체궤환 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 전기 자극 기능과 생체궤환 기능을 동시에 수행할 수는 없으며, 어느 하나의 기능을 선택적으로 수행할 수 있다.The electrotherapy device shown in FIG. 1 may perform an electrical stimulation function and a biofeedback function as an incontinence treatment device. However, the electrical stimulation function and the biofeedback function cannot be performed at the same time, and any one function can be selectively performed.

먼저, 운영자가 조작부(30)를 이용하여 전기 자극 기능을 선택한 경우, 제어부(70)는 자극 신호 발생부(90)로 전기 자극 발생 명령을 전송하고, 자극 신호 발생부(90)는 전기 자극을 발생시켜 체강 삽입용 전극(10)을 통해 신체 내부로 입력한다. 필요시 자극 신호 발생부(90)는 자극의 크기를 변화시키기 위해 펄스폭을 가변시키는 방법을 이용할 수 있다. 일반적으로 자극 신호 발생부(90)에 의해 발생되어 신체에 유입되는 전기 자극 신호의 파형이 도 2에 도시되어 있다. First, when the operator selects the electrical stimulation function using the operation unit 30, the control unit 70 transmits the electrical stimulation generation command to the stimulus signal generator 90, the stimulus signal generator 90 It is generated and input into the body through the body cavity insertion electrode (10). If necessary, the stimulus signal generator 90 may use a method of varying the pulse width in order to change the magnitude of the stimulus. Generally, the waveform of the electrical stimulation signal generated by the stimulus signal generator 90 and introduced into the body is shown in FIG. 2.

그러나, 종래의 전기 치료 장치는 신체에 전기 자극을 제공하기 위한 전기 자극 기능으로 사용될 때, 임피던스 측정 기능을 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 그렇기 때문에, 현재 신체에 가해지는 전기 자극의 강도가 적절한지 여부를 판단할 수 없고, 자극 변수에 대한 전기적 파라미터를 결정할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 임피던스를 측정하지 못하므로, 전기 자극을 이용한 치료 전후의 결과를 알 수 없다. 또한, 종래의 전기 치료 장치는 자극의 강도를 결정하는 전류 또는 전압의 크기를 결정할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 임피던스 변화를 실시간으로 검출하여 전류를 제어하지 못하므로 근육 피로 등의 부작용과 전기 화상 및 전기 충격의 원인이 된다. However, the conventional electrotherapy apparatus has a problem in that it cannot provide an impedance measurement function when used as an electrical stimulation function for providing electrical stimulation to the body. As a result, it is not possible to determine whether the intensity of the electrical stimulus currently applied to the body is appropriate, and there is a disadvantage in that the electrical parameter for the stimulus variable cannot be determined. In addition, since the impedance is not measured, the results before and after the treatment using the electrical stimulation are unknown. In addition, the conventional electrotherapy device has a problem that can not determine the magnitude of the current or voltage that determines the strength of the stimulation. That is, since the impedance change is not detected in real time to control the current, it causes side effects such as muscle fatigue, electric burns, and electric shocks.

또한, 종래의 전기 치료 장치는 시뮬레이션(Simulation) 기능과 에뮬레이션(Emulation) 기능을 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 전기 치료 장치는 전기화상 또는 전기충격을 방지하기 위해 과전류를 억제할 필요가 있기 때문이다. 즉, 출력 예정인 전기 자극(즉, 전류값)의 정도가 적절한지 여부를 판단하기 위해 미리 시뮬레이션(예측)할 필요가 있고, 또한 신체에 자극 전류를 인가한 후 임피던스 값에 따라 도통되는 전류값이 사전에 측정된 임피던스 값에 따라 미리 시뮬레이션된 전류값과 차이가 있는지 여부를 에뮬레이션(검증)할 필요가 있다. In addition, the conventional electrotherapy apparatus has a problem in that it cannot provide a simulation function and an emulation function. This is because the electrotherapy device needs to suppress overcurrent in order to prevent an electric burn or an electric shock. That is, it is necessary to simulate (prediction) in advance to determine whether the degree of the electrical stimulus (that is, the current value) to be output is appropriate, and the current value that is conducted according to the impedance value after applying the stimulus current to the body It is necessary to emulate whether there is a difference from the pre-simulated current value according to the previously measured impedance value.

또한, 종래의 전기 치료 장치는 회전 자극을 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 전기 치료 장치는 전극의 채널(+극 또는 -극)이 고정되어 있으므로, 근육 피로 등으로 임피던스 값이 달라지거나 치료도중 채널을 변경할 필요를 충족시키지 못한다. In addition, the conventional electrotherapy device has a problem that does not provide a rotational stimulation. That is, in the conventional electrotherapy apparatus, since the channel of the electrode (+ pole or-pole) is fixed, the impedance value is changed due to muscle fatigue or the like and does not meet the need to change the channel during treatment.

다음으로, 운영자가 조작부(30)를 이용하여 생체궤환 기능을 선택한 경우 EMG 신호 처리부(90)는 체강 삽입용 전극(10)으로부터 근전도 신호(R-EMG)를 수신하고, 수신된 근전도 신호를 포락선 검출기(Envelope Detector)를 이용하여 근전도 포락선 신호(D-EMG)로 변환하여 제어부(70)로 전달한다. 제어부(70)는 근전도 포락선 신호(D-EMG)를 분석하고, 분석 결과 데이터를 표시부(30)에 표시한다. 또한, 제어부(70)는 메모리(40) 내의 치료 목표 파형(GOAL-EMG)도 표시부(30)에 함께 표시한다.Next, when the operator selects the biofeedback function using the operation unit 30, the EMG signal processing unit 90 receives the EMG signal R-EMG from the body cavity insertion electrode 10, and encloses the received EMG signal. The detector is converted into an EMG envelope signal D-EMG and transmitted to the controller 70. The controller 70 analyzes the EMG envelope signal D-EMG and displays the analysis result data on the display unit 30. In addition, the controller 70 also displays the treatment target waveform GOAL-EMG in the memory 40 on the display unit 30.

종래의 전기 치료 장치는 생체궤환 기능으로 사용될 때 레벨 검출 기능만 제공하고 스펙트럼 분석 기능을 제공하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 생체 전위에 대한 포락선 검출방법으로 단지 레벨만 검출하여 근육의 운동 여부(즉, 수축 또는 이완)만을 시각적으로 표시할 수 있었다. 따라서 스펙트럼 분석에 기초한 진단(Diagnosis) 기능이 전혀 없는 운동(Excercise) 개념의 기능만을 제공하므로 환자의 장애 상태에 따른 적절한 치료가 불가능하며, 부작용의 원인이 된다.Conventional electrotherapy devices have a problem in that they provide only a level detection function and no spectrum analysis function when used as a biofeedback function. That is, only the level was detected by the envelope detection method for the biopotential, so that only the movement of the muscle (ie, contraction or relaxation) could be visually displayed. Therefore, since it provides only the function of the exercise concept without any diagnosis function based on the spectrum analysis, proper treatment according to the patient's disability state is not possible and causes the side effect.

또한, 생체 궤환 기능으로 사용되는 종래의 전기 치료 장치는 시간 영역에서 레벨만 측정할 수 있고, 주파수 영역에서의 전기적 파라미터는 측정할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 스펙트럼을 측정할 수 없어 각종 검사의 분석 또는 그에 따른 진단 결과를 도출할 수 없어 신경지배근(또는 탈신경근)의 장애 판단을 위한 근거 자료를 제시하지 못한다.In addition, the conventional electrotherapy apparatus used as the biofeedback function can measure only the level in the time domain, and cannot measure the electrical parameter in the frequency domain. That is, the spectrum cannot be measured and the analysis of the various tests or the diagnosis result thereof cannot be derived, and thus, no evidence for determining the disorder of the nerve dorsal muscle (or denervation muscle) can be provided.

또한, 종래의 전기 치료 장치는 고정 이득 방식 및 고정 저역 필터링 주파수 방식을 취하고 있어, 치료중의 설정 변경(예를 들어, 이득 변경, 채널 변경)이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 또한 전극을 통해 축적되는 전하의 방전 기능이 제공되지 않는 문제점이 있었다.In addition, the conventional electrotherapy apparatus adopts a fixed gain method and a fixed low pass filtering frequency method, and thus there is a problem in that setting change (for example, gain change and channel change) during treatment is not easy. In addition, there is a problem that the discharge function of the charge accumulated through the electrode is not provided.

또한, 종래의 전기 치료 장치는 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 독립적으로 수행될 뿐 연동되지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional electrotherapy device has a problem in that the electrical stimulation function and the biofeedback function are independently performed but are not linked to each other.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 실시간 피드백 기능을 통해 연동되는 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide an electrotherapy apparatus of a function interlocking method using a feedback control technique in which the electrical stimulation function and the biofeedback function are simultaneously linked through a real-time feedback function.

본 발명의 다른 목적은 전기자극 기능 및 생체궤환 기능이 치료 도중 변경될 수 있고, 각각의 기능이 단독 또는 조합되어 운용될 수 있으며, 채널의 임의 선택이 가능한 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the electrical stimulation function and the biofeedback function can be changed during the treatment, each function can be operated alone or in combination, and the electrical function of the function interlocking method using a feedback control technique capable of arbitrary selection of channels It is to provide a treatment device.

본 발명의 또 다른 목적은 치료 전후에 진단 결과가 대조될 수 있는 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a functional interlocking device using a feedback control technique, in which a diagnosis result can be compared before and after treatment.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 자극 기능 수행시 임피던스 측정 기능과 자극 세기 결정을 위한 전류의 자동 조정 기능이 제공되는 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an electrotherapy apparatus of a function interlock method using a feedback control technique provided with an impedance measurement function and an automatic adjustment function of current for determining stimulus intensity when performing an electrical stimulation function.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 자극 기능 수행을 위한 시뮬레이션(Simulation)과 에뮬레이션(Emulation) 기능을 가지는 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a function-based electrotherapy apparatus using a feedback control technique having a simulation and emulation function for performing an electrical stimulation function.

본 발명의 또 다른 목적은 생체 궤환 기능 수행시 근전도 검사, 자동 이득 설정 및 주파수 설정이 가능한 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an electrotherapy apparatus of a function interlock method using a feedback control technique capable of performing electromyography, automatic gain setting, and frequency setting when performing a biofeedback function.

본 발명의 또 다른 목적은 생체 궤환 기능 수행시 전극을 통해 축적된 전하를 방전할 수 있는 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a functional interlocking device using a feedback control technique that can discharge charges accumulated through an electrode when performing a biofeedback function.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 환자의 신체 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체 부위에 전기 자극을 입력하거나 생체 신호를 입력받는 전극에 결합되어 동작하는 의학용 전기 치료 장치에 있어서, 전기 자극을 생성하여 상기 전극을 통해 신체로 입력하는 전기 자극 제공부; 상기 전극으로부터 생체 신호를 입력받는 응답 처리부; 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나가 상기 전극과 연결되도록 하는 채널 설정 스위치; 및 상기 전기 자극 제공부의 전기 자극, 상기 응답 처리부의 생체 신호 중 적어도 어느 하나에 상응하는 측정값을 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 피드백 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, in the medical electrotherapy device which is operated by being coupled to an electrode that receives an electrical signal or inputs an electrical stimulus to a body part that is in contact with or is inserted into the body cavity of the patient, the electrical An electrical stimulation providing unit generating a stimulus and inputting the stimulus into the body through the electrode; A response processor configured to receive a bio signal from the electrode; A channel setting switch configured to connect at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit with the electrode; And a feedback performing unit controlling an operation of at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit by using a measurement value corresponding to at least one of the electrical stimulation of the electrical stimulation providing unit and the biosignal of the response processing unit. There is provided a medical electrical therapy device.

상기 피드백 수행부는 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극에 상응하는 전기적 파라미터를 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 특성신호를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전기 자극 제공부로 전달할 수 있다. 상기 전기적 파라미터가 활성화량-여기서, 상기 활성화량은 사용자 선택에 따라 검사, 진단 또는 제어 목적으로 수행된 결과로서 측정된 값임-인 경우, 상기 피드백 수행부는, 상기 미리 지정된 설정값과 상기 검출된 전기적 파라미터를 비교하는 비교기; 상기 비교기에 의한 비교 결과에 상응하는 크기의 펄스 신호를 출력하는 단안정 발진기; 상기 펄스 신호를 카운트하는 카운터; 및 상기 설정 기준값과 상기 카운터 결과를 이용하여 활성화량을 산출하는 활성화량 산출부를 포함할 수 있다.The feedback performing unit detects an electrical parameter corresponding to the electrical stimulation output from the electrical stimulation provider, and when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined value, a characteristic of the electrical stimulation output from the electrical stimulation provider The control signal for adjusting the signal may be transmitted to the electrical stimulation provider. If the electrical parameter is an activation amount, wherein the activation amount is a value measured as a result of being performed for inspection, diagnosis or control purpose according to a user's selection, the feedback performing unit is configured to perform the predetermined set value and the detected electrical power. A comparator for comparing the parameters; A monostable oscillator for outputting a pulse signal having a magnitude corresponding to a comparison result by the comparator; A counter for counting the pulse signal; And an activation amount calculation unit configured to calculate an activation amount using the set reference value and the counter result.

또한, 상기 피드백 수행부는 상기 응답 처리부에 입력된 환자의 생체 신호를 이용하여 전기적 파라미터들을 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 미리 지정된 크기의 생체 신호로 변환하기 위한 제어 신호를 상기 응답 처리부로 전달할 수 있다. 상기 전기적 파라미터가 주파수 및 위상인 경우, 상기 피드백 수행부는, 입력 제어 전압에 상응하는 출력 발진 주파수를 생성하는 전압 제어 발진기; 상기 출력 발진 주파수를 미리 지정된 수만큼 분할하는 프로그래머블 카운터; 상기 생체 신호 및 상기 프로그래머블 카운터를 통한 상기 전압 제어 발진기와의 위상차에 비례하는 출력 전압을 생성하는 위상 비교기; 상기 출력 전압을 평균화하여 상기 입력 제어 전압을 생성하는 필터; 상기 출력 발진 주파수를 이용하여 주파수를 측정하는 주파수 측정기; 및 상기 입력 제어 전압 및 매핑 테이블을 이용하여 상기 생체 신호의 위상을 검출하는 위상 판별기-여기서, 상기 매핑 테이블은 입력 제어 전압과 위상차가 매핑됨-를 포함할 수 있다.In addition, the feedback performing unit detects electrical parameters by using the biosignal of the patient input to the response processor and converts the biosignals having a predetermined size when the detected electrical parameters do not correspond to a predetermined set value. The control signal may be transmitted to the response processor. When the electrical parameters are frequency and phase, the feedback performing unit includes: a voltage controlled oscillator for generating an output oscillation frequency corresponding to an input control voltage; A programmable counter dividing the output oscillation frequency by a predetermined number; A phase comparator for generating an output voltage proportional to a phase difference with the biosignal and the voltage controlled oscillator through the programmable counter; A filter for averaging the output voltage to generate the input control voltage; A frequency meter for measuring a frequency using the output oscillation frequency; And a phase discriminator for detecting the phase of the biosignal using the input control voltage and the mapping table, wherein the mapping table is mapped with the input control voltage and the phase difference.

또한, 상기 피드백 수행부는 상기 응답 처리부의 상기 생체 신호의 기준 설정값을 미리 지정하고, 상기 생체 신호의 측정값이 미리 지정된 설정값을 만족하지 않는 경우, 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절할 수 있다.The feedback performing unit may predetermine a reference set value of the bio signal in the response processor, and when the measured value of the bio signal does not satisfy a predetermined set value, the feedback value of the electrical stimulation output from the electrical stimulation provider. You can adjust the size.

또한, 상기 피드백 수행부는 상기 전기 자극 제공부의 출력 조건을 미리 설정하고, 상기 출력 조건에 상응하도록 상기 응답 처리부의 측정 조건을 설정할 수 있다.The feedback performer may preset an output condition of the electrical stimulation provider and set a measurement condition of the response processor to correspond to the output condition.

상기 전기 자극 제공부는, 상기 제어부의 제어 신호에 상응하는 펄스 신호를 생성하는 파형 생성기; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 파형 생성기로부터 생성된 복수의 펄스 신호를 조합하여 하나의 버스트 신호를 구성하는 특성 조합기; 상기 특성 조합기에 의해 생성된 복수의 버스트 신호를 조합하여 채널당 출력되는 상기 전기 자극의 세기를 조절하는 출력 설정기; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 채널당 전기 자극의 세기를 조절하는 자극 조절기; 상기 피드백 수행부로 부터 피드백 신호가 수신되는지 여부를 판단하는 자극 트리거 제어기; 및 상기 채널당 전기 자극의 세기에 미리 지정된 이득 또는 상기 피드백 신호에 상응하는 이득을 곱하여 최종 자극 강도의 전기 자극을 생성하는 대신호 증폭기를 포함할 수 있다.The electrical stimulus providing unit includes a waveform generator for generating a pulse signal corresponding to the control signal of the control unit; A characteristic combiner constituting a burst signal by combining a plurality of pulse signals generated from the waveform generator by a control signal of the controller; An output setter for adjusting the intensity of the electrical stimulus output per channel by combining a plurality of burst signals generated by the characteristic combiner; A stimulation controller for controlling the intensity of the electrical stimulation per channel by the control signal of the controller; A stimulus trigger controller to determine whether a feedback signal is received from the feedback performer; And a large signal amplifier that generates an electrical stimulus of a final stimulus intensity by multiplying the strength of the electrical stimulation per channel by a predetermined gain or a gain corresponding to the feedback signal.

상기 응답 처리부는, 상기 전극 및 상기 채널 설정 스위치를 통해 상기 생체 신호를 입력받고, 동위상이 제거된 신호만을 검출하는 차동 증폭기; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건이 입력되는지 여부를 판단하는 응답 트리거 제어기; 상기 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건에 상응하는 입력 신호만을 선택적으로 필터링 하는 필터; 필터링된 생체 신호를 시각적 판별이 용이한 신호레벨로 증폭하는 가변 증폭기; 및 상기 가변 증폭기에 의해 증폭된 생체 신호를 이용하여 임의의 측정 항목에 상응하는 데이터를 검출하는 신호 검출기를 포함할 수 있다.The response processor may include: a differential amplifier receiving the biosignal through the electrode and the channel setting switch and detecting only a signal from which an in-phase is removed; A response trigger controller for determining whether a feedback signal or a user setting condition is input from the feedback performing unit; A filter for selectively filtering only an input signal corresponding to the feedback signal or a user setting condition; A variable amplifier for amplifying the filtered biosignal to a signal level at which visual discrimination is easy; And a signal detector that detects data corresponding to an arbitrary measurement item using the biosignal amplified by the variable amplifier.

본 발명에 따른 의학용 전기 치료 장치는 상기 전기 치료 장치의 동작 수행을 위한 프로그램, 상기 프로그램 실행시 필요한 데이터 및 환자의 진단과 치료를 위한 프로토콜을 저장하는 메모리-여기서, 상기 프로토콜은 전기자극 기능, 생체궤환 기능, 피드백 기능 중 적어도 어느 하나의 기능 수행을 위한 프로그램임-; 상기 전기 자극의 측정값 및 상기 생체 신호의 측정값을 표시하는 표시부; 및 상기 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 채널 설정 스위치 및 상기 피드백 수행부의 동작을 제어하고, 상기 표시부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부로 사용자의 명령을 입력하는 조작부가 더 포함될 수 있으며, 상기 조작부, 상기 메모리, 상기 표시부 중 적어도 어느 하나와 상기 제어부간의 데이터 송수신은 무선으로 이루어질 수도 있다.Medical electrotherapy device according to the present invention is a memory for storing a program for performing the operation of the electrotherapy device, the data necessary for executing the program and a protocol for the diagnosis and treatment of the patient, wherein the protocol is an electrical stimulation function, A program for performing at least one of a biofeedback function and a feedback function; A display unit configured to display the measured value of the electrical stimulation and the measured value of the biological signal; And a controller configured to control operations of the electrical stimulus providing unit, the response processing unit, the channel setting switch, and the feedback performing unit using the data stored in the memory, and to control the display unit. The control unit may further include an operation unit for inputting a user's command to the control unit. Data transmission and reception between at least one of the operation unit, the memory, and the display unit and the control unit may be performed wirelessly.

상기 메모리의 저장 영역은 최상위 개념인 프로그램 정보 저장 영역, 전기 자극 기능 및 피드백 기능 수행을 위한 제1 메모리 영역군, 생체궤환 기능 및 피드백 기능 수행을 위한 제2 메모리 영역군으로 구성될 수 있다.The memory storage area may include a program information storage area, a first memory area group for performing an electrical stimulation function and a feedback function, and a second memory area group for performing a biofeedback function and a feedback function.

상기 채널 설정 스위치는 복수의 채널 및 접지 단자를 포함하고, 상기 복수의 채널은 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나와 상기 전극이 연결되도록 설정될 수 있다.The channel setting switch may include a plurality of channels and a ground terminal, and the plurality of channels may be set to connect at least one of the electrical stimulation provider and the response processor to the electrode.

상기 조작부는 상기 전기 자극의 파형에 관한 정보를 입력하는 제1 설정 수단; 및 상기 의학용 전기 치료 장치의 동작 모드를 설정하기 위한 제2 설정 수단을 포함할 수 있다.The operation unit includes first setting means for inputting information regarding a waveform of the electrical stimulation; And second setting means for setting an operation mode of the medical electrotherapy device.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 환자의 신체 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체 부위에 전기 자극을 입력하거나 생체 신호를 입력받는 전극에 결합되어 동작하는 의학용 전기 치료 장치에 있어서, 전기 자극을 생성하여 상기 전극을 통해 신체로 입력하는 전기 자극 제공부; 상기 전극으로부터 생체 신호를 입력받는 응답 처리부; 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나가 상기 전극과 연결되도록 하는 채널 설정 스위치; 상기 전기 자극 제공부의 전기 자극, 상기 응답 처리부의 생체 신호 중 적어도 어느 하나에 상응하는 측정값을 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 피드백 수행부; 상기 전기 치료 장치의 동작 수행을 위한 프로그램, 상기 프로그램 실행시 필요한 데이터 및 환자의 진단과 치료를 위한 프로토콜을 저장하는 메모리-여기서, 상기 프로토콜은 전기자극 기능, 생체궤환 기능, 피드백 기능 중 적어도 어느 하나의 기능 수행을 위한 프로그램임-; 사용자의 명령을 입력하는 조작부; 및 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 피드백 수행부, 상기 채널 설정 스위치, 상기 메모리 및 상기 조작부에 결합되어 상기 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 채널 설정 스위치 및 상기 피드백 수행부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치가 제공된다.According to another preferred embodiment of the present invention, a medical electrotherapy device which is operated by being coupled to an electrode that receives an electrical signal or inputs an electrical stimulus to a part of the body that is in contact with or is inserted into the body cavity of the patient An electrical stimulation providing unit for generating an electrical stimulation and inputting the electrical stimulation to the body through the electrode; A response processor configured to receive a bio signal from the electrode; A channel setting switch configured to connect at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit with the electrode; A feedback performing unit controlling the operation of at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit by using a measurement value corresponding to at least one of the electrical stimulation of the electrical stimulation providing unit and the bio-signal of the response processing unit; A memory for storing a program for performing an operation of the electrotherapy device, data for executing the program, and a protocol for diagnosis and treatment of a patient, wherein the protocol is at least one of an electrical stimulation function, a biofeedback function, and a feedback function Program for performing the functions of-; An operation unit for inputting a user command; And the electrical stimulation providing unit, the response processing unit, and the channel setting unit coupled to the electrical stimulation providing unit, the response processing unit, the feedback performing unit, the channel setting switch, the memory, and the operation unit using data stored in the memory. Medical electrotherapy device is provided, comprising a switch and a control unit for controlling the operation of the feedback performing unit.

상기 피드백 수행부는 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극에 상응하는 전기적 파라미터를 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전기 자극 제공부로 전달하는 EST 피드백 제어부; 상기 응답 처리부에 입력된 환자의 생체 신호를 이용하여 전기적 파라미터들을 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 미리 지정된 크기의 생체 신호로 변환하기 위한 제어 신호를 상기 응답 처리부로 전달하는 EMG 피드백 제어부; 상기 응답 처리부의 상기 생체 신호의 기준 설정값을 미리 지정하고, 상기 생체 신호의 측정값이 미리 지정된 설정값을 만족하지 않는 경우, 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하는 이벤트 피드백 제어부; 및 상기 전기 자극 제공부의 출력 조건을 미리 설정하고, 상기 출력 조건에 상응하도록 상기 응답 처리부의 측정 조건을 설정하는 루프 피드백 제어부를 포함할 수 있다.The feedback performing unit detects an electrical parameter corresponding to the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit, and the magnitude of the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value. An EST feedback control unit for transmitting a control signal for adjusting the control signal to the electrical stimulation providing unit; The response processor detects electrical parameters using a biosignal of a patient input to the response processor, and converts a control signal for converting a control signal into a biosignal having a predetermined size when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value. EMG feedback control unit for transmitting to; An event feedback to pre-specify the reference set value of the bio signal in the response processor and to adjust the magnitude of the electrical stimulus output from the electrical stimulus provider if the measured value of the bio signal does not satisfy a predetermined value; Control unit; And a loop feedback controller configured to preset output conditions of the electrical stimulation provider and set measurement conditions of the response processor to correspond to the output conditions.

상기 전기 자극 제공부는, 상기 제어부의 제어 신호에 상응하는 펄스 신호를 생성하는 파형 생성기; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 파형 생성기로부터 생성된 복수의 펄스 신호를 조합하여 하나의 버스트 신호를 구성하는 특성 조합기; 상기 특성 조합기에 의해 생성된 복수의 버스트 신호를 조합하여 채널당 출력되는 상기 전기 자극의 세기를 조절하는 출력 설정기; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 채널당 전기 자극의 세기를 조절하는 자극 조절기; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호가 수신되는지 여부를 판단하는 자극 트리거 제어기; 및 상기 채널당 전기 자극의 세기에 미리 지정된 이득 또는 상기 피드백 신호에 상응하는 이득을 곱하여 최종 자극 강도의 전기 자극을 생성하는 대신호 증폭기를 포함할 수 있다.The electrical stimulus providing unit includes a waveform generator for generating a pulse signal corresponding to the control signal of the control unit; A characteristic combiner constituting a burst signal by combining a plurality of pulse signals generated from the waveform generator by a control signal of the controller; An output setter for adjusting the intensity of the electrical stimulus output per channel by combining a plurality of burst signals generated by the characteristic combiner; A stimulation controller for controlling the intensity of the electrical stimulation per channel by the control signal of the controller; A stimulus trigger controller to determine whether a feedback signal is received from the feedback performer; And a large signal amplifier that generates an electrical stimulus of a final stimulus intensity by multiplying the strength of the electrical stimulation per channel by a predetermined gain or a gain corresponding to the feedback signal.

상기 응답 처리부는, 상기 전극 및 상기 채널 설정 스위치를 통해 상기 생체 신호를 입력받고, 동위상이 제거된 신호만을 검출하는 차동 증폭기; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건이 입력되는지 여부를 판단하는 응답 트리거 제어기; 상기 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건에 상응하는 입력 신호만을 선택적으로 필터링 하는 필터; 필터링된 생체 신호를 시각적 판별이 용이한 신호레벨로 증폭하는 가변 증폭기; 및 상기 가변 증폭기에 의해 증폭된 생체 신호를 이용하여 임의의 측정 항목에 상응하는 데이터를 검출하는 신호 검출기를 포함할 수 있다.The response processor may include: a differential amplifier receiving the biosignal through the electrode and the channel setting switch and detecting only a signal from which an in-phase is removed; A response trigger controller for determining whether a feedback signal or a user setting condition is input from the feedback performing unit; A filter for selectively filtering only an input signal corresponding to the feedback signal or a user setting condition; A variable amplifier for amplifying the filtered biosignal to a signal level at which visual discrimination is easy; And a signal detector that detects data corresponding to an arbitrary measurement item using the biosignal amplified by the variable amplifier.

상기 전극은 삽입형 전극, 신체에 부착하는 표피 전극, 침전극 중 어느 하나일 수 있다.The electrode may be any one of an insertion type electrode, a skin electrode attached to a body, and a precipitation electrode.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the configuration of an electrotherapy device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 전기 자극 제공부(360), 채널 설정 스위치(365), 응답 처리부(370), 피드백 수행부(375) 및 제어부(380)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may include an electrical stimulation provider 360, a channel setting switch 365, a response processor 370, a feedback performer 375, and a controller 380. Include.

전기 자극 제공부(360)는 질이나 항문에 삽입할 수 있는 삽입형 전극(320) 또는 신체에 부착되는 표피 전극을 이용하여 발생된 전기 자극을 신체 내부로 유입시키는 수단이다. 도 3에는 삽입형 전극만이 도시되었으나 표피 전극 혹은 침전극을 이용할 수 있음은 당연하며, 이하에서도 삽입형 전극(320)과 결합하여 사용하는 경우를 중심으로 설명한다. 전기 자극 제공부(360)의 세부 구성 및 다양한 실시예는 이후 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The electrical stimulation providing unit 360 is a means for introducing the electrical stimulation generated by using the insertable electrode 320 which can be inserted into the vagina or anus or the epidermal electrode attached to the body. Although only the insertion type electrode is illustrated in FIG. 3, it is obvious that an epidermal electrode or a precipitation electrode may be used. Hereinafter, the case where the insertion type electrode is combined with the insertion type electrode 320 will be described. Detailed configuration and various embodiments of the electrical stimulation providing unit 360 will be described with reference to the accompanying drawings.

채널 설정 스위치(365)는 전기 치료 장치(310)가 전기 자극 기능, 생체 궤환 기능 또는 피드백 기능을 수행할 수 있도록 제어부(380)의 제어에 의해 설정을 변경하는 수단이다. 즉, 채널 설정 스위치(365)를 이용하여 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 다양한 기능을 동시에 수행할 수 있다. 채널 설정 스위치(365)의 세부 구성 및 각 기능의 수행을 위한 설정은 이후 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The channel setting switch 365 is a means for changing the setting under the control of the controller 380 so that the electrotherapy device 310 may perform an electrical stimulation function, a biofeedback function, or a feedback function. That is, the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may perform various functions simultaneously using the channel setting switch 365. A detailed configuration of the channel setting switch 365 and a setting for performing each function will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

응답 처리부(370)는 전기 자극 제공부(360)에 의해 출력된 전기 자극에 응답(혹은 근육운동)하여 신체에서 발생하는 생체 신호를 삽입형 전극(320) 및 채널 설정 스위치(365)를 통해 입력받아 생체궤환 기능을 수행하는 수단이다. 응답 처리부(370)의 세부 구성 및 다양한 실시예는 이후 관련 도면을 참조하여 설명한다.The response processor 370 receives the bio signal generated in the body through the insertion electrode 320 and the channel setting switch 365 in response to the electrical stimulation output by the electrical stimulation provider 360 (or muscle movement). Means to perform the biofeedback function. Detailed configurations and various embodiments of the response processor 370 will be described with reference to the accompanying drawings.

피드백 수행부(375)는 제어부(380)의 제어에 따라 개별 기능 피드백 또는 연동 기능 피드백을 수행하는 수단으로, EST 피드백 처리부(710 - 도 7 참조), EMG 피드백 처리부(720 - 도 7 참조), 루프 피드백 처리부(730 - 도 7 참조) 및 이벤트 피드백 처리부(740 - 도 7 참조)를 포함한다. 종래 기술에 따른 전기 치료 장치(310)와 달리 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 피드백 기능을 제공한다. 개별 기능 피드백은 전기 자극 제공부(360)의 피드백인 EST 피드백, 응답 처리부(370)의 피드백인 EMG 피드백이 있다. EST 피드백은 EST 피드백 처리부(710)에 의해 수행되며, 전기 자극 제공부(360)의 자극 출력을 감시하여 적절한 신호 특성(크기)을 가지는 자극 출력이 이루어지도록 한다. EMG 피드백은 EMG 피드백 처리부(720)에 의해 수행되며, 응답 처리부(370)를 통해 유입된 생체 신호를 이용하여 삽입형 전극(320)에 직렬로 연결된 부하(즉, 신체)의 부하 특성(즉, 신체 특성)을 파악할 수 있도록 한다. 연동 기능 피드백은 루프 피드백과 이벤트 피드백으로 구분할 수 있다. 루프 피드백은 루프 피드백 처리부(730)에 의해 수행되며, 전기 자극 제공부(360)에 전기 자극 출력 조건을 설정한 후 응답 처리부(370)의 반응을 측정하기 위한 것이다. 이벤트 피드백은 이벤트 피드백 처리부(740)에 의해 수행되며, 응답 처리부(370)에서 생체 신호 입력 조건을 설정한 후 전기 자극 제공부(360)의 반응을 측정하기 위한 것이다. 피드백 수행부(375)의 세부 구성은 이후 관련 도면을 참조하여 설명한다.The feedback performing unit 375 is a means for performing individual function feedback or interlocking function feedback under the control of the control unit 380. The EST feedback processing unit 710-see FIG. 7, the EMG feedback processing unit 720-see FIG. 7, A loop feedback processor 730-FIG. 7 and an event feedback processor 740-7. Unlike the electrotherapy device 310 according to the prior art, the electrotherapy device 310 according to the present invention provides a feedback function. The individual functional feedback includes EST feedback, which is a feedback of the electrical stimulation provider 360, and EMG feedback, which is a feedback of the response processor 370. The EST feedback is performed by the EST feedback processing unit 710 to monitor the stimulus output of the electrical stimulus providing unit 360 so that a stimulus output having an appropriate signal characteristic (size) is achieved. The EMG feedback is performed by the EMG feedback processor 720, and the load characteristics (ie, the body) of the load (ie, the body) connected in series to the insertion electrode 320 using the biosignal introduced through the response processor 370. Characteristics). The interlocking function feedback can be divided into loop feedback and event feedback. The loop feedback is performed by the loop feedback processor 730 to set the electrical stimulus output condition in the electrical stimulus providing unit 360 and then measure the response of the response processor 370. The event feedback is performed by the event feedback processor 740, and the response processor 370 sets a biosignal input condition and then measures the response of the electrical stimulation provider 360. The detailed configuration of the feedback performing unit 375 will be described with reference to the accompanying drawings.

제어부(380)는 메모리(340)에 저장된 프로토콜 데이터(즉, 전기자극 기능, 생체궤환 기능 또는 연동적인 피드백 기능을 위해 수행되는 프로그램)를 이용하여 조작부(335)로부터 입력되는 동작 명령에 상응하도록 전기 자극 제공부(360), 채널 설정 스위치(365), 응답 처리부(370), 피드백 수행부(375) 등을 제어하는 기능을 수행한다. 또한, 응답 처리부(370), 피드백 수행부(375) 등으로부터 수신된 검출 데이터를 표시부(330)에 표시되도록 하는 기능을 수행한다.The control unit 380 uses the protocol data stored in the memory 340 (that is, a program executed for the electric stimulation function, the biofeedback function, or the interlocking feedback function) to transmit the operation command to correspond to the operation command input from the operation unit 335. The stimulus providing unit 360, the channel setting switch 365, the response processor 370, and the feedback performing unit 375 may be controlled. In addition, the display unit 330 displays detection data received from the response processor 370, the feedback performer 375, or the like.

전기 자극 제공부(360)와 응답 처리부(370)를 연동시키는 피드백 수행부(375)는 제어부(380)로부터의 제어 신호에 의해 제어되고, 제어 신호의 내용에 따라 전기 자극 제공부(360) 및/또는 응답 처리부(370)에 제어 신호를 인가하거나 또는 전기 자극 제공부(360) 또는 응답 처리부(370)로부터 수집한 데이터를 제어부(380)로 전송한다. 다만, 상술한 피드백 수행부(375)의 구성은 설명의 편의를 위해 구분한 것일 수 있으며, 필요시 제어부(380)와 하나의 장치로 구현될 수 있음은 당연하다. The feedback executor 375 for interlocking the electrical stimulation provider 360 and the response processor 370 is controlled by a control signal from the controller 380, and according to the content of the control signal, the electrical stimulation provider 360 and And / or apply a control signal to the response processor 370 or transmit data collected from the electrical stimulation provider 360 or the response processor 370 to the controller 380. However, the configuration of the feedback performing unit 375 described above may be divided for convenience of description, and may be implemented as one device with the controller 380 when necessary.

본 발명의 제어부(380), 전기 자극 제공부(360), 응답 처리부(370) 및 피드백 수행부(375)는 전기 잡음을 줄이고 환자 보호를 위해 전기적으로 절연된다. 전기 자극 제공부(360)와 응답 처리부(370)간, 각 채널간 또는 전극간을 기준으로 절연 전압은 500VAC이상이 바람직하다. 또한, 전기 치료 장치(310) 자체를 기준으로 전원단과의 절연전압은 4000VAC 이상 그리고, 접지단과의 절연 전압은 1500VAC이상이 바람직하다.The control unit 380, the electrical stimulation providing unit 360, the response processing unit 370, and the feedback performing unit 375 of the present invention are electrically insulated to reduce electrical noise and protect the patient. The insulation voltage is preferably 500 VAC or more based on the electrical stimulation providing unit 360 and the response processing unit 370, between each channel, or between electrodes. In addition, the insulation voltage with respect to the power supply terminal is 4000 VAC or more, and the insulation voltage with the ground terminal is preferably 1500 VAC or more, based on the electrotherapy apparatus 310 itself.

본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 제어부(380)의 제어에 의해 전기 자극 제공부(360)에서 발생된 전기 자극(즉, 전류)을 채널 설정 스위치(365) 및 삽입형 전극(320)을 통해 신체 내부로 입력한다. 또한, 전기 치료 장치(310)의 응답 처리부(370)는 제어부(380)의 제어에 의해 삽입형 전극(320)으로부터 채널 설정 스위치(365)를 통해 신체로부터 생체 신호를 수신하여 생체 신호 자체 또는 생체 신호로부터 측정된 전기적 파라미터들을 제어부(380)로 전달한다. 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)에 연결되어 신체 내부로 삽입되는 삽입형 전극(320) 또는 신체 표면에 부착되는 표피 전극의 구성에 대해서는 이후 도 5를 참조하여 설명한다.The electrotherapy apparatus 310 according to the present invention uses the channel setting switch 365 and the insertion electrode 320 to control the electrical stimulation (ie, current) generated by the electrical stimulation provider 360 under the control of the controller 380. Enter through the body through. In addition, the response processor 370 of the electrotherapy apparatus 310 receives the biosignal from the body through the channel setting switch 365 from the implantable electrode 320 under the control of the controller 380 and thus the biosignal itself or the biosignal. The measured electrical parameters are transferred to the controller 380. The configuration of the insertable electrode 320 connected to the electrotherapy device 310 according to the present invention inserted into the body or the epidermal electrode attached to the body surface will be described with reference to FIG. 5.

또한, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 표시부(330), 조작부(335), 메모리(340) 및 통신 프로세서(345)와 결합되고, 통신 프로세서(345)를 통해 운영자 단말기(350)와 결합된다. In addition, the electrotherapy device 310 according to the present invention is coupled with the display unit 330, the operation unit 335, the memory 340, and the communication processor 345, and communicates with the operator terminal 350 through the communication processor 345. Combined.

표시부(330)는 전기 치료 장치(310)로부터 수신되는 각종 측정 데이터를 표시하거나 인쇄 출력하기 위한 수단으로 모니터, 프린터를 포함할 수 있다. 조작부(335)는 사용자의 명령을 입력받아 전기 치료 장치(310)로 전송하는 수단으로, 키패드, 키보드, 마우스 등을 포함할 수 있다. 메모리(340)는 환자의 진단과 치료에 따른 프로토콜, 각종 유틸리티 및 주변장치 운용 데이터 등을 저장하는 수단이다. 메모리(340)는 전기 치료 장치(310)가 적절한 동작을 수행하기 위한 데이터를 포함하는 프로그램 메모리와 프로그램 실행시 필요한 데이터를 포함하는 데이터 메모리 등으로 세분할 수 있으나, 여기서는 메모리(340)라는 명칭으로 통합하여 설명한다. 메모리(340)의 상세 구성은 도 4a 내지 도 4l을 참조하여 설명한다. 통신 프로세서(345)는 외부 장치와의 통신을 위한 수단이다. 물론, 주변 장치의 각 모듈(즉, 표시부(330), 조작부(335), 메모리(340) 및 통신 프로세서(345))은 편의를 위해 독립적으로 구성되거나 전기 치료 장치(310)의 구성요소들일 수도 있다. 다만, 표시부(330)는 노이즈 감소, 제작상의 편의를 위해 별도의 무선 송수신기를 부가하여 독립된 구성요소로 함이 바람직하다. The display unit 330 may include a monitor and a printer as a means for displaying or printing various measurement data received from the electrotherapy apparatus 310. The operation unit 335 is a means for receiving a user's command and transmitting the command to the electrotherapy apparatus 310, and may include a keypad, a keyboard, a mouse, and the like. The memory 340 is a means for storing protocols, various utilities, and peripheral operation data according to diagnosis and treatment of a patient. The memory 340 may be subdivided into a program memory including data for performing the proper operation of the electrotherapy apparatus 310 and a data memory including data necessary for executing the program. Here, the memory 340 is referred to as a memory 340. Integrate and explain. The detailed configuration of the memory 340 will be described with reference to FIGS. 4A to 4L. The communication processor 345 is a means for communication with an external device. Of course, each module of the peripheral device (ie, the display unit 330, the operation unit 335, the memory 340, and the communication processor 345) may be configured independently for convenience or may be components of the electrotherapy apparatus 310. have. However, the display unit 330 may be a separate component by adding a separate wireless transceiver for noise reduction and manufacturing convenience.

이하, 전기 치료 장치(310)와 주변 장치, 삽입형 전극(320)간의 데이터 송수신을 무선으로 수행하는 방법에 대해 간략히 설명한다. 물론, 전기 치료 장치(310)와 제어부(380)간의 통신 방식도 RS-232, USB와 같은 직렬(유선) 통신 방식, 마이크로웨이브(RF), 적외선(IrDA)과 같은 무선 통신 방식, 블루투스(Bluetooth) 방식도 적용될 수 있음은 당연하다.Hereinafter, a method of wirelessly transmitting and receiving data between the electrotherapy apparatus 310, the peripheral apparatus, and the implantable electrode 320 will be briefly described. Of course, the communication method between the electrotherapy device 310 and the control unit 380 is also a serial (wired) communication method such as RS-232, USB, wireless communication method such as microwave (RF), infrared (IrDA), Bluetooth (Bluetooth) Naturally, the method may also be applied.

본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 삽입형 전극(320), 주변 장치(즉, 표시부(330), 조작부(335), 메모리(340), 통신 프로세서(345), 운영자 단말기(350) 등)와 무선 통신 방법을 통해 검출 신호 등을 송수신할 수 있다.The electrotherapy device 310 according to the present invention includes an insertable electrode 320, a peripheral device (ie, a display unit 330, an operation unit 335, a memory 340, a communication processor 345, an operator terminal 350, etc.). And the like can transmit and receive the detection signal through a wireless communication method.

예를 들어, 전기 치료 장치(310)의 제어부(380)와 운영자 단말기(350)간의 무선 통신은 통신 프로세서(345)에 포함된 무선 송수신기를 이용한 양방향 통신 방식이 적용될 수 있다. 또한, 전기 치료 장치(310)의 제어부(380)와 표시부(330) 또는 조작부(335)간의 무선 통신은 단방향 통신 방식이 적용될 수 있다. 다만, 표시부(330)와 조작부(335)로의 통신 방향은 반대일 것이다. 이는, 표시부(330)는 제어부(380)로부터 수신된 데이터를 출력하는 기능을 수행하나, 조작부(335)는 입력된 명령을 제어부(380)로 전송하기 때문이다. 그리고, 제어부(380)는 조작부(335)로부터 전송된 데이터에 상응하는 기능을 수행하게 된다.For example, two-way communication using a wireless transceiver included in the communication processor 345 may be applied to wireless communication between the control unit 380 and the operator terminal 350 of the electrotherapy apparatus 310. In addition, a unidirectional communication method may be used for wireless communication between the control unit 380 and the display unit 330 or the operation unit 335 of the electrotherapy apparatus 310. However, the direction of communication between the display unit 330 and the operation unit 335 will be reversed. This is because the display unit 330 performs a function of outputting data received from the control unit 380, but the operation unit 335 transmits the input command to the control unit 380. In addition, the controller 380 may perform a function corresponding to the data transmitted from the manipulation unit 335.

또한, 전기 치료 장치(310)와 삽입형 전극(320)간의 무선 통신 방법도 전기 치료 장치(310)와 표시부(330)의 통신 방식과 동일하게 단방향 통신 방식이 적용된다. 다만, 전기 치료 장치(310)와 삽입형 전극(320)간의 단방향 무선 통신 방식은 표시부(330)의 경우와 달리 삽입형 전극(320)에 전자 부품으로 이루어진 능동 소자를 갖춘 수신기가 없다. 따라서, 전기 치료 장치(310)에서 삽입형 전극(320)으로 데이터를 전송할 때 삽입형 전극(320) 자체가 안테나가 되어 데이터를 수신하게 된다. 즉, 삽입형 전극(320)이 채널 설정 스위치(365)와 연결된 송신기로부터 전자기 에너지(Electromagnetic Energy)를 수신하는 것이다. 본 발명에 적용되는 이러한 전자기 에너지는 공기중에서 무선 방사로 전송되며, 파장, 속도, 주파수에 관한 통상의 물리학 기본 법칙이 적용된다. 이 경우, 삽입형 전극(320)은 침전극 또는 표피 전극일 수 있다. 침전극인 경우 통상 침전극의 길이에 따라 사용 주파수(또는 파장)를 설정하거나 주파수에 따라 침전극의 길이를 조정할 수 있다. 즉, 주지된 물리학 법칙에 따라 사용하고자 하는 의료용 주파수의 파장과 침전극의 길이가 부합되지 않으면 침전극이 자입되는 반대편에 적당한 길이의 도전체(예를 들어, 코일)를 부가하는 방법에 의해 주파수 파장을 조정할 수 있음은 당연하다.In addition, the wireless communication method between the electrotherapy device 310 and the implantable electrode 320 may be a unidirectional communication method similar to the communication method between the electrotherapy device 310 and the display unit 330. However, unlike the case of the display unit 330, the unidirectional wireless communication method between the electrotherapy apparatus 310 and the insertable electrode 320 does not include a receiver having an active element formed of electronic components on the insertable electrode 320. Therefore, when the electrotherapy device 310 transmits data to the implantable electrode 320, the implantable electrode 320 itself becomes an antenna to receive data. That is, the insertion type electrode 320 receives electromagnetic energy from a transmitter connected to the channel setting switch 365. This electromagnetic energy, which is applied to the present invention, is transmitted in the air as radio radiation, and the general laws of physics of wavelength, speed, and frequency apply. In this case, the insertion electrode 320 may be a precipitation electrode or a skin electrode. In the case of the precipitation electrode, the use frequency (or wavelength) can be set according to the length of the precipitation electrode or the length of the precipitation electrode can be adjusted according to the frequency. That is, if the wavelength of the medical frequency to be used and the length of the settling pole do not match according to the known laws of physics, the frequency may be added by adding a conductor (for example, a coil) of an appropriate length to the opposite side to which the settling pole is inserted. Naturally, the wavelength can be adjusted.

진단과 치료기능을 가지는 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 신경근장애 전기 치료 장치(예를 들어, 요실금 치료기(요금제 치료기) 및 변비 치료기(변실금 치료기)) 또는 전기 생리학 진단(검사) 장치 등으로 사용될 수 있다.Electrotherapy apparatus 310 according to the present invention having a diagnosis and treatment function is a neuromuscular disorder electrotherapy device (for example, incontinence treatment device (fare plan treatment) and constipation treatment device (fecal incontinence treatment device) or electrophysiology diagnosis (test) device, etc. Can be used as

도 4a 내지 도 4l은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메모리의 구성을 나타낸 도면이다.4A to 4L are diagrams showing the configuration of a memory according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)와 결합되는 메모리(340)는 램(RAM), 롬(ROM), 하드디스크(HDD), 플로피디스크(FDD) 등의 모든 저장 수단을 통칭하는 개념이며, 전기 치료 장치(310)의 내부 메모리일 수 있다. 메모리(340)는 전기 치료 장치(310)가 적절한 동작을 수행하기 위한 데이터, 임의의 프로그램 실행시 필요한 데이터, 환자 치료 과정에서 검출된 데이터 등을 저장한다. 본 발명에 따른 메모리(340)는 전기자극 기능과 생체궤환 기능의 독립 수행, 각 기능의 연동 수행할 수 있도록 하는 프로그램을 저장한다. 물론, 삽입형 전극(320), 주변 장치의 각 모듈(즉, 표시부(330), 조작부(335), 메모리(340) 및 통신 프로세서(345))의 기능 수행을 위한 프로그램 및 데이터를 더 저장할 수 있다. The memory 340 coupled with the electrotherapy device 310 according to the present invention is a concept that collectively refers to all storage means such as RAM, ROM, hard disk (HDD), and floppy disk (FDD). It may be an internal memory of the electrotherapy device 310. The memory 340 stores data for performing the proper operation of the electrotherapy device 310, data necessary for executing any program, data detected in the course of patient treatment, and the like. The memory 340 according to the present invention stores a program that enables the independent execution of the electrical stimulation function and the biofeedback function, and the interworking of each function. Of course, programs and data for performing functions of the insertable electrode 320 and each module of the peripheral device (ie, the display unit 330, the operation unit 335, the memory 340, and the communication processor 345) may be further stored. .

사용자는 전기 치료 장치(310)의 특정 기능을 실행하고자할 때, 조작부(335) 및 표시부(330)를 이용하여 원하는 항목의 기능을 선택한다. 임의의 기능이 선택되면 전기 치료 장치(310)는 메모리(340)로부터 해당 기능에 상응하는 프로그램을 호출하여 동작한다. 이때 호출되는 프로그램은 메모리(340)의 각 고유 영역에 저장되어 있으며, 필요시 메모리 영역에 저장되는 있는 고유한 전기적 파라미터를 호출한다. 환자의 치료, 검사 및 진단은 환자의 체강에 삽입되어 있는 삽입형 전극(320) 또는 표피 전극을 통해 이루어지고 각종 분석이나 통계처리 등은 치료, 검사 및 진단을 통해 기 확보된 데이터를 바탕으로 이루어지거나 혹은 주변 장치를 이용한 사용자 제어에 의해 이루어진다.When the user wants to execute a specific function of the electrotherapy device 310, the user selects a function of a desired item by using the manipulation unit 335 and the display unit 330. If any function is selected, the electrotherapy device 310 operates by calling a program corresponding to the function from the memory 340. In this case, the called program is stored in each unique area of the memory 340, and calls a unique electrical parameter stored in the memory area if necessary. Treatment, examination and diagnosis of the patient is made through the insertion electrode 320 or the epidermal electrode inserted into the body cavity of the patient and various analysis or statistical processing is made based on the data obtained through treatment, examination and diagnosis or Or by user control using a peripheral device.

본 발명에 따른 메모리(340)의 저장 영역은 다수의 세부 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 메모리(340)의 저장 영역은 최상위 개념인 프로그램 정보 저장 영역(제1 메모리 영역), 전기 자극 기능 및 피드백 기능 수행을 위해 호출하는 제11 메모리 영역 내지 제16 메모리 영역, 생체궤환 기능 및 피드백 기능 수행을 위해 호출하는 제20 메모리 영역 내지 제24 메모리 영역으로 구분될 수 있다. 메모리(340)의 각각의 저장 영역은 고유한 전기적 파라미터 데이터들로 구성되며 필요시 각각의 데이터는 선별적으로 호출된다. 이하 각각의 저장 영역에 대해 상세히 설명한다.The storage area of the memory 340 according to the present invention may be divided into a plurality of detailed areas. That is, the storage area of the memory 340 may include a program information storage area (first memory area), an eleventh memory area to a sixteenth memory area, a biofeedback function, and a feedback function that are called to perform an electrical stimulation function and a feedback function. The memory device may be divided into a twentieth memory area to a twenty-fourth memory area that are called to perform a function. Each storage area of memory 340 is comprised of unique electrical parameter data and each data is selectively called out as needed. Each storage area will be described in detail below.

도 4a는 메모리(340)의 프로그램 정보 저장 영역(제1 메모리 영역)을 나타낸 도면이다. 4A illustrates a program information storage area (first memory area) of the memory 340.

도 4a를 참조하면, 프로그램 정보 저장 영역(제1 메모리 영역)은 환자 정보, 각 환자의 진단과 치료에 따른 프로토콜, 각종 유틸리티 및 주변장치 운용을 위한 데이터를 저장하는 영역으로, 시스템 데이터 영역(D1), 환자 데이터 영역(D2), 프로토콜 데이터 영역(D3), 프로그래스(Progress) 데이터 영역(D4), 세션 데이터 영역(D5), 유닛 데이터 영역(D6), 클러스터 데이터 영역(D7) 등을 포함한다. D3 내지 D7에 포함된 세부 영역들의 계층 구조는 하나의 프로토콜 데이터(즉, 전기자극 기능, 생체궤환 기능 또는 연동적인 피드백 기능을 위해 수행되는 프로그램) 하부에 복수의 프로그래스 데이터들이 구비되고, 하나의 프로그래스 데이터 하부에 복수의 세션 데이터들이 구비되며, 하나의 세션 데이터 하부에 복수의 유닛 데이터들이 구비되는 형태이다. 예를 들어, 사용자에 의해 또는 특정 기능에 의해 하나의 프로토콜 데이터(즉, 전기적 파라미터 데이터)가 선택된 경우, 하부 프로그램들이 추가로 링크되어 수행될 수 있다. 그리고, 선택된 프로토콜 등이 제어부(380)에 의해 전기 자극 제공부(360) 또는 응답 처리부(370)에 전달되어 프로토콜을 구성할 준비를 하게 된다.Referring to FIG. 4A, a program information storage area (first memory area) is an area for storing patient information, protocols for diagnosis and treatment of each patient, data for various utilities and peripheral devices, and a system data area (D1). ), Patient data area D2, protocol data area D3, progress data area D4, session data area D5, unit data area D6, cluster data area D7, and the like. do. The hierarchical structure of the detailed areas included in D3 to D7 includes a plurality of progress data under one protocol data (that is, a program performed for electric stimulation function, biofeedback function, or interlocking feedback function). A plurality of session data is provided below the progress data, and a plurality of unit data are provided below one session data. For example, when one protocol data (ie, electrical parameter data) is selected by a user or by a specific function, sub-programs may be further linked and executed. In addition, the selected protocol is transferred to the electrical stimulation provider 360 or the response processor 370 by the controller 380 to prepare for configuring the protocol.

시스템 데이터 영역(D1)은 각종 유틸리티 및 주변 장치 운용에 관한 데이터를 저장한다. 환자 데이터 영역(D2)은 신상정보, 치료정보, 검사 및 진단정보 등에 관한 데이터를 저장한다. 환자 데이터 영역(D2)에 저장되는 환자 데이터는 RDBMS 또는 File 구조 등으로 데이터베이스화 하는 것이 바람직하며 전체 치료나 진단의 횟수를 포함한다. 프로토콜 데이터 영역(D3)은 환자 치료시 수행되는 전 치료 과정을 위한 복수의 프로그램을 저장하는 영역이다. 각 프로토콜 데이터는 각 채널에 따라 전기자극 기능인지, 생체궤환 기능인지 또는 피드백 기능인지를 판별할 수 있는 식별자를 포함하고, 각 기능들은 프로그래스, 세션, 유닛, 클러스터 구조로 구성된 하부(종속) 데이터를 가진다. 프로그래스 데이터 영역(D4)은 치료기간 동안에 수행하여야 할 치료횟수 정보를 포함하며, 복수의 세션 데이터를 포함한다. 세션(session) 데이터 영역(D5)은 1회 수행되는 채널 개수 정보를 포함하고, 복수의 유닛 데이터를 포함한다. 유닛 데이터 영역(D6)은 버스트(Burst) 특성을 규정하는 데이터를 포함하고, 복수의 클러스터(Cluster) 자료를 포함한다. 클러스터 데이터 영역(D7)은 펄스 특성을 규정짓는 전기적 파라미터를 포함한다.The system data area D1 stores data relating to various utility and peripheral device operations. The patient data area D2 stores data regarding personal information, treatment information, examination and diagnosis information, and the like. The patient data stored in the patient data area D2 is preferably databased by an RDBMS or a file structure, and includes the total number of treatments or diagnosis. The protocol data area D3 is an area for storing a plurality of programs for the entire treatment process performed during patient treatment. Each protocol data includes an identifier for discriminating whether it is an electrical stimulation function, a biofeedback function, or a feedback function according to each channel, and each function is a subordinate data consisting of a progress, a session, a unit, and a cluster structure. Has The progress data area D4 includes information on the number of treatments to be performed during the treatment period and includes a plurality of session data. The session data area D5 includes channel number information that is performed once and includes a plurality of unit data. The unit data area D6 includes data defining burst characteristics and includes a plurality of cluster data. The cluster data area D7 contains electrical parameters that define the pulse characteristics.

도 4b는 메모리(340)의 전기 자극 모드를 선택할 수 있도록 하기 위해 전기자극 기능의 동작 모드에 관한 프로그램 정보를 저장하는 자극 모드 정보 영역(제11 메모리 영역)을 나타낸 도면이다. 도 4b에 도시된 다양한 자극 모드 중 임의의 자극 모드가 선택된 경우 제어부(380)는 전기 자극 제공부(360)로 자극 모드 제어 신호를 전송한다.FIG. 4B is a diagram illustrating a stimulus mode information area (eleventh memory area) that stores program information regarding an operation mode of the electrical stimulation function so that the electrical stimulation mode of the memory 340 can be selected. When any one of the various stimulation modes shown in FIG. 4B is selected, the controller 380 transmits a stimulation mode control signal to the electrical stimulation provider 360.

도 4b를 참조하면, 자극 모드 정보 영역(제11 메모리 영역)은 수동 자극 모드(D11), 자동 자극 모드(D12), 조건 자극 모드(D13) 등을 포함한다.Referring to FIG. 4B, the stimulation mode information area (eleventh memory area) includes a manual stimulation mode D11, an automatic stimulation mode D12, a conditional stimulation mode D13, and the like.

수동 자극 모드(D11)는 신체의 특성을 무시하고 미리 지정된 프로토콜로 전기자극을 수행하도록 한다. 자극 세기는 사용자가 수동으로 조절한다. 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)의 수동 자극 모드(D11)는 종래의 전기 자극 장치에서 수행되는 기능과 동일한 기능을 위한 것이다.Passive stimulation mode (D11) is to ignore the characteristics of the body to perform the electrical stimulation in a predetermined protocol. The stimulus intensity is manually adjusted by the user. The passive stimulation mode D11 of the electrotherapy device 310 according to the present invention is for the same function as that performed in the conventional electrical stimulation device.

자동 자극 모드(D12)는 검사나 진단을 통해 신체의 특성을 파악하여 프로토콜을 결정한 후 그에 적합한 전기 자극을 수행할 수 있도록 한다. 즉, 신체의 임피던스를 전기 자극 입력 전에 측정하거나 전기 자극의 입력 도중에 실시간으로 측정하여 신체에 유입되는 전기 자극의 세기를 자동으로 조정한다. 자동 자극 모드(D12)는 본 발명의 독특한 특징으로 종래 기술에 따른 전기 자극 장치에서는 제시하지 못하는 선택 기능이다.Automatic stimulation mode (D12) to determine the protocol by determining the characteristics of the body through the test or diagnosis, and to perform the appropriate electrical stimulation accordingly. That is, the impedance of the body is measured before the input of the electrical stimulus or measured in real time during the input of the electrical stimulus to automatically adjust the intensity of the electrical stimulus flowing into the body. Automatic stimulation mode (D12) is a unique feature of the present invention is a selection function that cannot be presented in the electrical stimulation device according to the prior art.

조건 자극 모드(D13)는 수동 자극 모드(D11) 또는 자동 자극 모드(D12)의 수행중에 필요 또는 사용자의 설정 조건에 따라 전기 자극을 할 수 있도록 한다. 예를 들어, 조건 자극 모드(D13)에는 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시, 순차적 또는 교번적으로 수행되도록 제어하는 데이터가 저장될 수 있다.The conditional stimulation mode D13 allows electrical stimulation according to the needs or user's setting conditions during the execution of the manual stimulation mode D11 or the automatic stimulation mode D12. For example, the conditional stimulation mode D13 may store data for controlling the electrical stimulation function and the biofeedback function to be performed simultaneously, sequentially, or alternately.

도 4c는 전기자극 기능 중 변조 모드를 선택할 수 있도록 변조 모드에 관한 프로그램 정보가 저장되는 변조 모드 정보 영역(제12 메모리 영역)을 나타낸 도면이다. 다양한 변조 모드 중 임의의 변조 모드가 선택된 경우, 제어부(380)는 선택된 변조 모드에 상응하는 변조 모드 제어 신호를 전기 자극 제공부(360)로 전달한다. 변조 모드 정보 영역(제12 메모리 영역)은 각각의 변조모드를 구현하기 위해 시간 영역에서 단위 펄스 및 버스트(펄스집합)를 설정할 수 있는 데이터를 호출할 수 있는 구조로 구성된다.4C is a diagram illustrating a modulation mode information area (a twelfth memory area) in which program information about a modulation mode is stored so that a modulation mode among electric stimulation functions can be selected. When any of the various modulation modes is selected, the controller 380 transmits a modulation mode control signal corresponding to the selected modulation mode to the electrical stimulation provider 360. The modulation mode information area (twelfth memory area) has a structure that can call data for setting unit pulses and bursts (pulse sets) in the time domain to implement each modulation mode.

변조 모드 정보 영역(제12 메모리 영역)은 위상 변조 모드(D21), 시간 변조 모드(D22), 경사변조 모드(D23) 등을 포함한다. 위상 변조 모드(D21)는 출력 위상을 가변시킬 수 있도록 진폭, 펄스폭, 주파수를 임의값으로 설정할 수 있도록 하는 데이터를 포함한다. 시간 변조 모드(D22)는 출력 시간을 가변시킬 수 있도록 버스트 기간, 버스트간 간격, 버스트 체인(개수)을 임의값으로 설정할 수 있도록 하는 데이터를 포함한다. 경사 변조 모드(D23)는 출력 크기를 증감할 수 있도록 자극 증가(Ramp-up) 기간, 자극유지(Plateau) 기간, 자극감소(Ramp-down) 기간 등을 임의값으로 설정할 수 있도록 하는 데이터 구조를 갖는다.The modulation mode information area (twelfth memory area) includes a phase modulation mode D21, a time modulation mode D22, a gradient modulation mode D23, and the like. The phase modulation mode D21 includes data for setting amplitude, pulse width, and frequency to arbitrary values so that the output phase can be varied. The time modulation mode D22 includes data for setting the burst period, the interval between bursts, and the burst chain (number) to an arbitrary value so that the output time can be varied. Gradient modulation mode (D23) is a data structure for setting the stimulus ramp-up period, stimulus sustain period (Plateau) period, ramp-down period, etc. to an arbitrary value to increase or decrease the output size Have

도 4d는 각 변조모드에 대한 변조 특성을 결정하는 버스트 정보를 저장하는 버스트 정보 영역(제13 메모리 영역)을 나타낸 도면이다.4D is a diagram showing a burst information area (13th memory area) that stores burst information for determining modulation characteristics for each modulation mode.

도 4d를 참조하면, 버스트 정보 영역(제13 메모리 영역)은 버스트 시간 영역(D31), 버스트간 간격 영역(D32), 버스트 듀티 영역(D33), 버스트 크기 영역(D34) 등을 포함한다.Referring to FIG. 4D, the burst information area (13th memory area) includes a burst time area D31, an inter-burst interval area D32, a burst duty area D33, a burst size area D34, and the like.

버스트 시간 영역(D31)은 버스트 시간(즉, 전기 자극이 펄스 형태로 출력되는 시간)을 가변적으로 설정할 수 있는 데이터를 저장한다. 버스트간 간격 영역(D32)은 버스트간 간격(즉, 출력되는 버스트와 버스트간의 시간)을 가변적으로 설정할 수 있는 데이터를 저장한다. 버스트 듀티 영역(D33)은 버스트 듀티(즉, 출력되는 버스트의 한 주기 동안에 출력되는 시간의 비)를 가변적으로 설정할 수 있는 데이터를 저장한다. 버스트 크기 영역(D34)은 버스트 크기(즉, 출력되는 에너지의 크기)를 가변적으로 설정할 수 있는 데이터를 저장한다.The burst time area D31 stores data for variably setting the burst time (that is, the time at which the electrical stimulus is output in the form of a pulse). The inter-burst interval area D32 stores data for variably setting the inter-burst interval (that is, the time between output bursts and bursts). The burst duty area D33 stores data that can variably set the burst duty (that is, the ratio of the time output during one period of the output burst). The burst size area D34 stores data that can variably set the burst size (that is, the amount of energy outputted).

도 4e는 전기 자극의 파라미터 중 버스트의 특성을 결정하기 위해 호출되는 펄스 정보를 저장하는 펄스 정보 영역(제14 메모리 영역)을 나타낸 도면이다. 즉, 펄스 정보가 전기 자극 기능의 수행을 위한 최소 기본 정보일 수 있다.4E is a diagram showing a pulse information area (14th memory area) for storing pulse information called to determine a characteristic of a burst among the parameters of the electrical stimulation. That is, the pulse information may be minimum basic information for performing the electrical stimulation function.

도 4e를 참조하면, 펄스 정보 영역(제14 메모리 영역)은 주파수 영역(D41), 펄스폭 영역(D42), 진폭 영역(D43), 듀티 영역(D44), 파형 영역(D45) 등을 포함한다. Referring to FIG. 4E, the pulse information area (14th memory area) includes a frequency area D41, a pulse width area D42, an amplitude area D43, a duty area D44, a waveform area D45, and the like. .

주파수 영역(D41)은 주파수(즉, 펄스에서 휴지 시간을 포함한 시간의 역수)를 임의로 설정할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 펄스폭 정보(D42)는 펄스폭(즉, 한 주기에서 휴지 시간을 뺀 신호 파형)을 가변할 수 있는 데이터를 저장한다. 예를 들어, 대칭 이상파의 경우 단상파의 2배의 시간으로 계산된다. 진폭 영역(D43)은 진폭(즉, 한 주기 신호의 최대값으로 0 ~ 피크값을 나타냄)을 직류 평균화 전압으로 나타내고자 할 때 실효값(RMS)으로 변환할 수 있는 데이터를 저장한다. 다만, 대칭 이상파가 아닐 경우 대칭이 아니므로 피크값 ~ 피크값으로 나타내어진다. 듀티 영역(D44)은 듀티(즉, 한 주기 동안에 0이 아닌 값의 비율)를 주파수, 펄스폭에 따라 가변하는 데이터를 저장한다. 파형 영역(D45)은 한 주기의 신호 특성으로 단상파, 이상파, 다상파의 신호를 선택할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)에서 신체로 입력하는 전기 자극은 기본파(예를 들어, 구형파, 사인파, 삼각파)와 응용파(예를 들어, 미분파)가 조합될 수 있고, 양위상과 음위상도 조합될 수 있다.The frequency domain D41 stores data for allowing the frequency (i.e., the inverse of the time including the pause time in the pulse) to be arbitrarily set. The pulse width information D42 stores data that can vary the pulse width (that is, the signal waveform obtained by subtracting the rest time from one period). For example, in the case of symmetrical abnormal waves, it is calculated as twice the time of single phase waves. The amplitude area D43 stores data that can be converted into an RMS value when the amplitude (that is, the maximum value of one periodic signal representing 0 to a peak value) is expressed as a DC averaging voltage. However, if it is not a symmetrical abnormal wave, it is not symmetrical, so it is represented by a peak value to a peak value. The duty area D44 stores data varying the duty (that is, the ratio of the non-zero value in one period) according to the frequency and the pulse width. The waveform area D45 stores data for selecting signals of single phase waves, ideal waves, and polyphase waves as signal characteristics of one cycle. The electrical stimulation input to the body from the electrotherapy device 310 according to the present invention may be a combination of a fundamental wave (eg, square wave, sine wave, triangle wave) and an application wave (eg, differential wave), And sonic phase can also be combined.

도 4f는 채널의 설정 및 채널에 따른 출력의 특성을 결정하기 위한 채널 정보를 저장하는 채널 정보 영역(제15 메모리 영역)을 나타낸 도면이다.4F is a diagram illustrating a channel information area (a fifteenth memory area) that stores channel information for determining channel settings and characteristics of output according to the channel.

도 4f를 참조하면, 채널 정보 영역(제15 메모리 영역)은 다채널(2 채널 이상)의 경우, 채널 수에 따라 총 출력되는 전기 자극의 에너지가 합산되도록 하는 프로그램 정보를 저장하는 영역으로, 채널 구성 영역(D51), 전극 극성 영역(D52), 출력 세기 영역(D53), 체인 정보 영역(D54), 치료 시간 영역(D55), 위치 정보 영역(D56) 등을 포함한다. 채널 정보 영역(제15 메모리 영역)은 앞서 설명한 메모리 영역들이 하나의 채널당 할당되는 각각의 전기 자극 모드에 관한 특성을 정의하기 위한 것이므로, 다채널의 경우에는 추가로 채널 정보를 정의할 필요가 있기 때문이다.Referring to FIG. 4F, the channel information area (15th memory area) is an area for storing program information for summing the total output energy of the electrical stimulus according to the number of channels in the case of multiple channels (two or more channels). The configuration area D51, the electrode polarity area D52, the output intensity area D53, the chain information area D54, the treatment time area D55, the location information area D56, and the like. Since the channel information area (the fifteenth memory area) is for defining characteristics relating to each electric stimulation mode in which the memory areas described above are allocated to one channel, it is necessary to define additional channel information in the case of multiple channels. to be.

채널 구성 영역(D51)은 각 채널의 기능을 변경할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 예를 들어, 전극의 채널이 다채널로 구성되고 신체에 삽입되거나 부착 상태에서 채널 상호간의 기능을 변경하고자 할 경우(즉, 자극출력의 경로를 다른 채널로 바꾸는 경우) 물리적으로 재 삽입하거나 재 부착하지 않고 채널 설정 스위치(365)를 통해 채널을 임의로 바꿀 수 있도록 하기 위한 것이다.The channel configuration area D51 stores data for changing the function of each channel. For example, if the channel of the electrode is composed of multiple channels and is inserted into or attached to the body and wants to change the functions of the channels (i.e. change the path of the stimulus output to another channel), physically reinsert or reattach it. Without changing the channel through the channel setting switch (365).

전극 극성 영역(D52)은 전극의 각 채널의 양극(+)과 음극(-)을 물리적으로 바꾸지 않고 채널 설정 스위치(365)를 통해 선택적으로 변경할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. The electrode polarity area D52 stores data that can be selectively changed through the channel setting switch 365 without physically changing the positive and negative electrodes of each channel of the electrode.

출력 세기 영역(D53)은 전극을 통해 출력되는 자극의 세기를 조절할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 즉, 출력 세기는 자극강도를 나타내며 시간 영역에서 버스트 특성으로 규정되어 궁극적으로 전류값의 적분치로 결정된다. 자극세기를 결정하는 전류강도(즉, 전류값을 초당 출력으로 환산한 값)를 출력세기로 설정할 수 있도록 하기 위한 것이며, 이는 자극의 세기를 제한할 수 있는 환자보호 기능을 가지는 효과가 있다.The output intensity area D53 stores data for adjusting the intensity of the stimulus output through the electrode. That is, the output intensity represents the stimulus intensity and is defined as a burst characteristic in the time domain and ultimately is determined as the integral of the current value. The current intensity (that is, the current value converted into output per second) to determine the stimulus intensity is to be set as the output intensity, which has the effect of having a patient protection function that can limit the intensity of the stimulus.

체인 정보 영역(D54)은 채널을 통해 출력되는 전기 자극의 버스트 특성(예를 들어, 개수, 시간)을 임의로 설정할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 치료 시간 영역(D55)은 특정 채널을 통해 출력되는 자극 시간을 임의로 가변할 수 있는 데이터를 저장한다. 위치 정보 영역(D56)은 체강부위(예를 들어, 질, 항문) 또는 경피 부위(예를 들어, 복부, 허벅지) 등의 위치를 설정할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다.The chain information area D54 stores data for arbitrarily setting the burst characteristics (eg, number, time) of the electrical stimulation output through the channel. The treatment time region D55 stores data that can arbitrarily vary the stimulation time output through a specific channel. The positional information area D56 stores data for setting the position of the body cavity (eg, vagina, anus) or the percutaneous area (eg, the abdomen and thigh).

도 4g는 전기 자극 출력을 제어하기 위하여 생체궤환 입력 조건을 설정하거나 그 역의 경우의 조건 설정 또는 상태 측정을 결정하기 위한 피드백 정보를 저장하는 피드백 정보 영역(제16 메모리 영역)이다. 즉, 피드백 정보 영역(제16 메모리 영역)은 전기 자극을 전극의 단채널 혹은 다채널을 통해 출력할 때 출력되는 자극정보를 피드백시켜 측정함으로써 신체의 부하 특성(조직 특성) 또는 출력되는 자극 정보의 이상 유무를 검증하도록 하기 위한 피드백 조건을 설정하기 위한 것이다. 따라서 피드백 정보의 구성 데이터는 전기 자극 파라미터 또는 생체궤환 기능을 통해 검출된 생체 신호일 수 있다.FIG. 4G is a feedback information area (16th memory area) for storing feedback information for setting a biofeedback input condition to control an electrical stimulus output or vice versa for determining a condition setting or a state measurement. That is, the feedback information area (the sixteenth memory area) feeds back and measures the stimulus information output when the electrical stimulation is output through the single channel or the multichannel of the electrode, thereby measuring the load characteristics (tissue characteristics) of the body or the output stimulus information. This is to set a feedback condition for verifying abnormality. Therefore, the configuration data of the feedback information may be a biosignal detected through an electrical stimulation parameter or a biofeedback function.

피드백 정보 영역(제16 메모리 영역)은 루프 피드백 영역(D61), 이벤트 피드백 영역(D62), 측정 정보 영역(D63), 조건 설정 정보 영역(D64), 변환 정보 영역(D65) 등을 포함한다.The feedback information area (16th memory area) includes a loop feedback area D61, an event feedback area D62, a measurement information area D63, a condition setting information area D64, a conversion information area D65, and the like.

루프 피드백 영역(D61)은 전기자극 기능에서 출력되는 임계전류(Threshold current) 등의 조건을 설정하여 생체궤환 기능을 조건부로 수행할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 이벤트 피드백 영역(D62)은 생체궤환 기능에서 신체로부터 입력되는 생체신호의 임계전압(Threshold voltage) 등의 조건을 설정하여 전기자극 기능을 조건부로 수행할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 측정 정보 영역(D63)은 전기자극 기능에서 전기자극을 출력하기 전에 신체의 임피던스를 측정하여 출력되는 전류값을 자동으로 결정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 저항과 리액턴스로 구성된 임피던스를 측정하기 위해서는 저항 뿐 아니라 리액턴스 성분을 구성하고 있는 주파수, 인덕턴스, 캐패시턴스를 측정하기 때문에 최적의 전류값 산출 이외에도 생체조직의 근육피로 등을 알 수 있어 생리학적 분석이 가능하다는 장점이 있다. 또한 수동으로 전류값을 결정할 경우 원래 응답 처리부(370)로부터 측정되는 이벤트 피드백 데이터에 의한 트리거 신호로 설정되는 전기 자극 제공부(360)의 출력전류 혹은 출력시간을 임의로 설정할 수 있다.The loop feedback area D61 stores data for conditionally performing the biofeedback function by setting a condition such as a threshold current output from the electrical stimulation function. The event feedback area D62 stores data for conditionally performing the electrical stimulation function by setting a condition such as a threshold voltage of the biosignal input from the body in the biofeedback function. The measurement information area D63 is for measuring the impedance of the body before outputting the electrical stimulation in the electrical stimulation function so as to automatically determine the output current value. In addition, in order to measure impedance consisting of resistance and reactance, not only resistance but also frequency, inductance, and capacitance constituting reactance components are measured. The advantage is that it is possible. In addition, when the current value is manually determined, an output current or an output time of the electrical stimulation provider 360, which is set as a trigger signal based on event feedback data originally measured by the response processor 370, may be arbitrarily set.

조건 설정 영역(D64)은 전기자극 기능에서의 조건들(예를 들어, 임계전류) 및 생체궤환 기능에서의 조건들(예를 들어, 임계전압)을 설정하기 위한 데이터를 저장한다.The condition setting area D64 stores data for setting conditions (eg, threshold current) in the electrical stimulation function and conditions (eg, threshold voltage) in the biofeedback function.

변환 정보 영역(D65)은 전기 치료 장치(310)의 동종 기능간 또는 이종 기능간 처리되는 데이터들의 단위 변환, 차원 변환 및 연산(계산)은 물론 다른 이종간 장치(예를 들어, 마그네틱 전기 자극기) 등의 측정 데이터와 상호 비교할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다.The conversion information area D65 is a unit conversion, dimensional conversion and calculation (calculation) of data processed between homogeneous or heterogeneous functions of the electrotherapy device 310 as well as other heterogeneous devices (for example, magnetic electric stimulators), and the like. Stores data that can be compared with the measured data in.

도 4h는 생체궤환 기능의 동작 모드에 관한 프로그램 정보를 저장하는 생체궤환 모드 정보 영역(제20 메모리 영역)을 나타낸다. 사용자가 임의의 모드를 선택한 경우, 제어부(380)는 생체궤환 모드 제어 신호를 응답 처리부(370)로 전달한다.4H shows a biofeedback mode information area (20th memory area) that stores program information relating to the operation mode of the biofeedback function. When the user selects a random mode, the controller 380 transmits the biofeedback mode control signal to the response processor 370.

도 4h를 참조하면, 생체궤환 모드 정보 영역(제20 메모리 영역)은 진단 모드 영역(D71), 검사 모드 영역(D72), 운동 모드 영역(D73) 등을 포함한다.Referring to FIG. 4H, the biofeedback mode information area (20th memory area) includes a diagnosis mode area D71, a test mode area D72, an exercise mode area D73, and the like.

진단 모드 영역(D71)은 전기 자극이 없는 상태에서 입력되는 생체신호의 스펙트럼을 측정하기 위한 데이터를 저장한다. 검사 모드 영역(D72)은 전기 자극이 입력되는 상태에서 생체신호의 스펙트럼을 측정하기 위한 데이터를 저장한다. 운동 모드 영역(D73)은 전기 자극이 없는 상태에서 입력되는 생체신호의 평균값(직류값)을 측정하기 위한 데이터를 저장한다.The diagnostic mode area D71 stores data for measuring a spectrum of a biosignal input in the absence of electrical stimulation. The test mode area D72 stores data for measuring a spectrum of a biosignal in a state where an electrical stimulus is input. The exercise mode area D73 stores data for measuring an average value (direct current value) of the biosignal input without the electrical stimulation.

근육 운동의 개념에서 종래 기술에 따른 전기 치료 장치와 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)를 비교하면, 종래 기술에 따른 전기 치료 장치는 근육의 수축, 이완에 따른 전위차만을 측정하여 근육의 움직임 여부에 대한 정보만을 제공하는데 비해, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 근육의 수축, 이완에 따른 생체신호의 스펙트럼을 측정하기 때문에 근육의 움직임 여부, 움직임의 이유, 움직이지 못하는 경우 신체조직(신경과 근육)의 기능과 상태를 분석할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 자율 근육운동이 불가능할 경우 피드백 기능을 이용하여 전기자극을 적절히 인가함으로써 운동의 효과를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 단순한 근육의 반복 운동이 아닌 생리학적 원리에 기초한 운동 방법을 제공함으로써 부작용(악화)이 없고 운동의 효과가 극대화되는 과학적 운동 방법을 제공한다.Comparing the electrotherapy device according to the prior art and the electrotherapy device 310 according to the present invention in the concept of muscle movement, the electrotherapy device according to the prior art measures only the potential difference according to the contraction, relaxation of the muscle whether the muscle movement In contrast to providing only information on, the electrotherapy device 310 according to the present invention measures the spectrum of the bio-signal according to the contraction and relaxation of the muscles, so whether the movement of the muscles, the reason for the movement, if the body tissue ( Analyze the function and condition of nerves and muscles). In addition, the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may increase the effect of exercise by appropriately applying electric stimulation using a feedback function when autonomic muscle movement is impossible. Therefore, the electrotherapy device 310 according to the present invention provides a method of exercise based on physiological principles rather than simple repetitive exercise of muscles, thereby providing a scientific method of exercise without side effects (aggravation) and maximizing the effect of exercise.

도 4i는 생체 신호의 특성을 결정하는 기본 단위로서 외부 자극에 의한 정보인지 아니면 자체 운동에 의한 정보인지를 결정하는 진단 및 운동 정보 영역(제21 메모리 영역)을 나타낸다. 즉, 진단 및 운동 정보 영역(제21 메모리 영역)은 생체궤환 기능으로 구현할 수 있는 신체의 신경과 근육에 대한 진단결과나 운동결과를 측정할 수 프로그램 정보를 저장하는 영역이다. 진단 및 운동 정보 영역(제21 메모리 영역)에 저장되는 전기적 파라미터는 전기 자극 기능에서의 전기적 파라미터와 동일하지는 않으나 몇 가지 특징(예를 들어, 신호의 형태가 단속 펄스가 아닌 연속 다상파임)을 제외하고는 동일하게 해석된다.4I illustrates a diagnosis and exercise information area (21st memory area) that determines whether the information is generated by an external stimulus or by self-exercise as a basic unit for determining the characteristics of the biosignal. That is, the diagnosis and exercise information area (21st memory area) is an area for storing program information for measuring diagnosis results or exercise results for the nerves and muscles of the body that can be implemented by the biofeedback function. The electrical parameters stored in the diagnostic and exercise information area (21st memory area) are not the same as the electrical parameters in the electrical stimulation function, except for some features (for example, the shape of the signal is a continuous polyphase wave rather than an interrupted pulse). Is interpreted the same.

진단 및 운동 정보 영역(제21 메모리 영역)은 진폭 영역(D81), 주파수 영역(D82), 위상 영역(D83), 파형 영역(D84), 오프셋 영역(D85), 음향 영역(D86), 에너지 영역(D87) 등을 포함한다.The diagnostic and exercise information region (21st memory region) includes an amplitude region D81, a frequency region D82, a phase region D83, a waveform region D84, an offset region D85, an acoustic region D86, and an energy region. (D87) and the like.

진폭 영역(D81)은 입력되는 생체 신호 진폭의 실효값(RMS), 최대값, 피크값, 실효값을 측정할 수 있는 데이터를 저장한다. 예를 들어, 생체신호는 비대칭 다상파의 비교번 파형일 수 있다.The amplitude area D81 stores data for measuring the RMS value, the maximum value, the peak value, and the RMS value of the input biological signal amplitude. For example, the biosignal may be a comparison waveform of an asymmetric polyphase wave.

주파수 영역(D82)은 입력되는 생체 신호의 주파수를 측정하기 위한 데이터를 저장한다. 생체신호의 경우 비대칭 다상파의 비교번 파형일 수 있으므로, 피크값, 제로 크로싱(Zero-Crossing) 또는 고속 푸리에 변환(FFT) 등을 통해서 주파수를 구하며, 이때 DC 오프셋 데이터(D85) 유무를 고려한다. 따라서 주파수 영역(D82)은 측정값을 추가적으로 신호처리하기 위한 데이터를 더 포함할 수 있다. The frequency domain D82 stores data for measuring the frequency of the input biosignal. Since the biosignal may be a comparison waveform of an asymmetric polyphase wave, the frequency is obtained through a peak value, zero-crossing, or fast Fourier transform (FFT), and the presence or absence of DC offset data (D85) is considered. . Therefore, the frequency domain D82 may further include data for further signal processing the measured value.

위상 영역(D83)은 주파수 증감에 따라 입력 신호와 출력신호간의 위상 왜곡(Phase distortion)을 측정 또는 계산(연산)하기 위한 데이터를 저장한다.The phase area D83 stores data for measuring or calculating (calculating) phase distortion between the input signal and the output signal according to the frequency increase and decrease.

파형 영역(D84)은 생체신호의 한 주기 파형을 측정하고 각 주기동안 측정된 파형을 상호 비교하기 위한 데이터를 저장한다.The waveform area D84 stores data for measuring one period waveform of the biosignal and comparing the waveforms measured during each period.

오프셋 영역(D85)은 오프셋(즉, 교류신호와 직류신호가 합쳐진 모양의 비대칭 다상파 비교번 파형에서의 직류 신호분)을 측정하기 위한 데이터를 저장한다.The offset area D85 stores data for measuring an offset (i.e., a direct current signal in an asymmetric polyphase wave comparison waveform of an alternating current signal and a direct current signal).

음향 영역(D86)은 음향을 처리하기 위한 데이터를 저장한다.The sound region D86 stores data for processing sound.

에너지 영역(D87)은 생체신호의 시간당 평균값을 이용하여 전체 활성화량을 환산하기 위한 데이터를 저장한다. 생체신호를 측정할 때 신체를 에너지원으로 가정하고 신체로부터 출력되는 총 에너지가 신경과 근육의 특성을 진단하는 파라미터로 이용된다. 생체 신호가 대부분 비대칭 다상파로 구성되어 있으므로, 입력신호의 시간당 평균값은 양위상 교번신호를 입력 평균한 전압(즉, DC화 전압)은 한 주기 파형의 평균값이 아니라 일정시간 동안 입력한 값을 무작위로 검출하여 평균(로패스 필터 개념)한 것이다.The energy area D87 stores data for converting the total amount of activation using the hourly average value of the biosignal. When measuring bio signals, the body is assumed to be an energy source, and the total energy output from the body is used as a parameter for diagnosing the characteristics of nerves and muscles. Since most biological signals are composed of asymmetrical polyphase waves, the average hourly value of the input signal is the average value of the two-phase alternating signal (that is, the DC voltage), rather than the average value of one period waveform. Is detected and averaged (low pass filter concept).

도 4j는 검사를 위해 전기자극을 입력하고, 그 결과로 나타나는 생리적 현상을 측정하기 위한 검사 정보를 저장하는 검사 정보 영역(제22 메모리 영역)을 나타낸다. 즉, 검사 정보 영역(제22 메모리 영역)은 전기자극 기능과 연동하여 생체궤환 기능으로 구현할 수 있는 각종 검사를 수행하기 위한 프로그램 정보를 저장한다.Fig. 4J shows an inspection information area (22nd memory area) for inputting electrical stimulation for examination and storing inspection information for measuring the physiological phenomenon resulting therefrom. That is, the test information area (22nd memory area) stores program information for performing various tests that can be implemented as a biofeedback function in conjunction with the electrical stimulation function.

검사 정보 영역(제22 메모리 영역)은 변성 반응 검사 영역(D91), 기전류 검사 영역(D92), 시치 검사 영역(D93), 강시 곡선 검사 영역(D94), 평류 강축비 검사 영역(D95), 맥동비 검사 영역(D96), 신경 흥분성 검사 영역(D97), 신경 전도 속도 검사 영역(D98), 근전도 검사 영역(D99) 등을 포함한다.The inspection information area (22nd memory area) includes the denaturation reaction inspection area D91, the electromotive current inspection area D92, the test inspection area D93, the light-curve curve inspection area D94, the flow control ratio test area D95, Pulsation ratio test region D96, nerve excitability test region D97, nerve conduction velocity test region D98, EMG test region D99 and the like.

변성 반응 검사(Reaction of degeneration, RD) 영역(D91)은 변성 반응 검사(즉, 신경의 전기전도능력이 상실되어 흥분전도를 하지 못하고 이로 인해 근육의 수축이 일어나지 못하는 증세를 검사)하기 위해, 단속 직류전류(Pulsed Galvanic current, 단속 단상파 직류전류), 감응전류(Faradic current, 비대칭 이상파 교류전류)로 자극하여 전류응답을 확인하여 전류반응의 정도나 상태를 상대적으로 비교할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 이때 조직의 흥분 정도(반응 정도)를 확인하기 위한 측정수단(예를 들어, 최소로 인지할 수 있는 조직의 흥분성에 비례하는 트리거 오프(Trigger off) 수단)을 구비함이 바람직하다.Reaction of degeneration (RD) region (D91) is a crackdown test for denaturation reactions (i.e., a condition in which nerves lose their electrical conductivity and fail to excite and thus contract muscles). Stimulates with a current of pulsed galvanic current and a paradic current to store current data so that the current response can be compared relatively. do. At this time, it is preferable to have a measurement means (for example, a trigger off means proportional to the minimum recognizable excitability of the tissue) for confirming the degree of excitation (response degree) of the tissue.

기전류(Rheobase) 검사 영역(D92)은 근육이 최소한의 수축을 일으키는데 필요한 전류인 기전류(Rheobase)값을 이용하여 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근의 특성을 검출하기 위한 데이터를 저장한다. 즉, 흥분성 조직이 흥분을 일으키도록 흥분성 조직에 선형 전류원을 인가하여 흥분성 조직이 흥분하는 정도와 이때 흐르는 기전류값(예를 들어, 정상인 경우 2~18mA/5~35V)을 측정하여 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근의 특성을 알아내는 것이다.The Rheobase test area (D92) uses data for Rheobase, the current required for muscles to minimize contraction, to detect data of neuromuscular, denervation, and nerve dominant muscles. Save it. That is, by applying a linear current source to the excitable tissue to excite the excitable tissue, the degree of excitability of the excitable tissue and the current value of the flowing current (for example, 2 to 18 mA / 5 to 35 V in the normal case) are measured. , Denervation dorsal roots, nerve dominant muscles to determine the characteristics.

시치 검사 영역(D93)은 시치(Chronaxy)를 이용하여 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근의 특성을 검출하기 위한 데이터를 저장한다. 시치(Chronaxy)란 기전류 검사조건에서 기전류의 2배로 자극하여 흥분이 일어나는데 걸리는 시간을 의미한다. 시치(Chronaxy)는 흥분성 조직의 흥분성을 나타내는 대표적 검사로써 조직의 흥분성은 시치와 반비례를 이룬다. 따라서 2배 기전류값을 이용하여 흥분성 조직을 자극하고 흥분이 일어날 때까지의 시간을 측정하여 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근의 특성을 알아내는 것이다.The tooth test region D93 stores data for detecting characteristics of the nerve dorsal muscle, the denervation muscle, and the nerve root muscle using the tooth tooth (Chronaxy). Chronaxy refers to the time taken to excite by stimulating twice the electromotive current under the electromotive current inspection condition. Chronaxy is a representative test for the excitability of excitatory tissues. The excitability of tissues is inversely proportional to that of excitatory tissues. Therefore, stimulating the excitable tissue using a double current value and measuring the time until the excitation occurs to determine the characteristics of the nerve domination muscles, denervation muscles, nerve dominant muscles.

강시 곡선 검사 영역(D94)은 전류 강도와 통전시간(즉, 총량은 에너지로 환산됨)에 따른 반응 정도를 확인하기 위해 자극의 강도와 시간의 크기를 검출할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 흥분성 조직(예를 들어, 근경과 근육)을 전기 자극할 때 전류의 강도와 통전시간은 반비례 관계를 가진다. 반응하는 정도는 전류의 강도와 통전시간에 따라 결정되며, 이때 강도와 시간이라는 2가지 변수를 X, Y 좌표의 그래프로 나타낸 것을 강시곡선검사(Strength duration curve, SDC)라 한다. The temporal curve inspection area D94 stores data for detecting the intensity of the stimulus and the magnitude of the time to confirm the degree of response according to the current intensity and the energization time (that is, the total amount is converted into energy). In electrical stimulation of excitatory tissues (eg, rhizomes and muscles), the strength of the current and the duration of energization are inversely related. The degree of reaction is determined by the strength of the current and the energization time. In this case, the two variables, strength and time, represented by graphs of X and Y coordinates are referred to as strength duration curve (SDC).

평류 강축비 검사(D95)는 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근에서 다르게 나타나는 평류 강축비(Galvanic tetanus ratio, GTR)의 특성을 검출하기 위한 데이터를 저장한다. 강축을 일으키는 전류량과 연축을 일으키는 전류량의 비를 평류강축비(Galvanic tetanus ratio, GTR)라 한다. 일반적으로 신경지배가 정상적일 경우 평류(직류) 전류(Galvanic current, DC)로 자극하면 즉시 연축이 일어나고 감응(비대칭교류)전류(Faradic current, AC)로 자극하면 즉시 강축이 일어난다. 또한 흥분성 조직(신경과 근육)은 자극강도(전류세기)를 서서히 증가시키면 신경은 순응율(Accommodation rate)이 높으나 근육은 순응율이 낮으므로 연축과 강축이 다르게 나타난다. 따라서 연축과 강축을 일으키는 전류비율을 이용하여 순응율의 정도(즉, 신경과 근육의 이상여부)를 판단한다. 다만 자극원으로 평류(직류)를 사용할 수 없기 때문에 단속 평류로 변조해야 하고, 필요시 강축을 유발하기 위한 다른 방법(예를 들어, 감응전류)의 사용도 고려될 수 있다.The flatstream stiffness ratio test (D95) stores data for detecting the characteristics of the galvanic tetanus ratio (GTR), which appears differently in the neuromuscular, denervation and neuromuscular muscles. The ratio of the amount of current causing contraction to the amount of current contracting is called the galvanic tetanus ratio (GTR). In general, when nerve domination is normal, stimulation with galvanic current (DC) causes immediate spasm, and stimulation with reactive (asymmetrical) current (AC) causes immediate contraction. In addition, when excitatory tissues (nerve and muscle) gradually increase the stimulus intensity (current strength), nerves have high compliance rate, but muscles have low compliance rate, resulting in different spasms and contractions. Therefore, the degree of compliance (ie, abnormalities of nerves and muscles) is determined by using the current ratio causing spasms and contractions. However, since it is not possible to use direct current (direct current) as the source of stimulation, it must be modulated to intermittent direct current and, if necessary, the use of other methods (e.g. sensitized currents) to induce stress.

맥동비 검사 영역(D96)은 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근에서 다르게 나타나는 맥동비(Pulse ratio)의 특성을 검출하기 위한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 1ms 버스트와 100ms 버스트에서 버스트 내의 주파수를 증가시키면 전류값이 증가한다. 이때 동일 근수축을 일으키기 위해 필요한 전류량의 비율을 맥동비(Pulse ratio)라 한다. The pulsation ratio test area D96 stores data for detecting characteristics of pulsation ratios that appear differently in the nerve dorsal muscles, the denervation muscles, and the nerve dorsal muscles. For example, increasing the frequency within a burst at 1 ms bursts and 100 ms bursts increases the current value. In this case, the ratio of the amount of current required to cause the same muscle contraction is called a pulse ratio.

신경 흥분성 검사 영역(D97)은 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근에서 다르게 나타나는 신경간의 흥분성과 전도도를 파악하기 위한 신경 흥분성 검사(Nerve excitability test)를 수행하기 위한 데이터를 저장한다. 먼저, 신경 경로 중 측정하고자 하는 두 지점(제1 지점과 제2 지점)을 선정하여 100us의 펄스폭을 가지는 자극을 제1 지점에 인가한 후 진폭을 변화시키면서 전류강도를 증가시킨다. 제 3지점에서 트리거 오프될 때까지의 전류값을 측정한다. 또한, 제2 지점에 대해서도 동일한 방법으로 전류값을 측정한다. 두 지점에서의 전류값의 비율을 신경흥분성검사(Nerve excitability test)라 한다. The nerve excitability test area D97 stores data for performing a nerve excitability test for determining excitability and conductance of nerves that are different from nerve dorsal muscles, denervation muscles, and nerve dorsal muscles. First, two points (first point and second point) to be measured in the nerve path are selected to apply a stimulus having a pulse width of 100 us to the first point, and then increase the current intensity while changing the amplitude. Measure the current value from the third point until trigger off. In addition, the current value is measured in the same manner for the second point. The ratio of the current values at two points is called the neuronal excitability test.

신경 전도 속도 검사 영역(D98)은 신경지배근, 탈신경지배근, 신경재지배근에서 다르게 나타나는 신경 전도 속도(Nerve conduction velocity, NCV)의 특성을 검출하기 위한 데이터를 저장한다. 신경전도속도(Nerve conduction velocity, NCV)는 측정하고자 하는 부위의 두 지점을 선정한 후 자극을 한 두 지점의 거리(d)를 잠복시의 차이(??t)로 나눈 값이며 단위는 [m/s]이다. 즉, 신경전도속도를 CV라 하면 CV=d/??t [m/s]이다. 신경전도속도 검사는 말초신경을 자극한다. 따라서, 근전도 검사만으로 진단이 어려운 질환 및 손상, 예를 들어, 말초신경의 병변 여부와 부위 및 정도, 예후 등을 파악할 수 있다. 물론 운동신경전도속도측정, 감각신경활동전위측정, 감각신경전도속도측정으로 더 세분화 할 수 있으며, 신경전도속도를 산출하는 방법도 다양할 수 있다. 또한, 신체의 신경 구조는 매우 복잡한 임피던스로 되어 있어 순수한 인덕턴스나 커패시턴스처럼 위상지연을 시간영역에서 정확히 검출할 수 없다. 따라서 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 신호 전도방식이 아닌 에너지 전파방식을 이용한다. 에너지 전파방식이란 전기 자극 제공부(360)에서 서로 다른 (a), (b), (c)라는 에너지를 전극 및 신체를 통해 응답 처리부(370)로 전파시키면, 응답 처리부(370)에서 (a)', (b)', (c)' 에너지를 수신하여 전파되는 시간을 측정하는 방법이다. 즉, 전기 자극 제공부(360), 응답 처리부(370), 피드백 수행부(375)가 이용된다.The nerve conduction velocity test area D98 stores data for detecting characteristics of the nerve conduction velocity (NCV) that is different in the nerve dorsal muscle, the denervation muscle, and the nerve dormant muscle. Nerve conduction velocity (NCV) is the value obtained by selecting two points of the site to be measured and dividing the distance (d) between the two points of stimulation by the difference (?? t). s]. In other words, if the nerve conduction velocity is CV, CV = d / ?? t [m / s]. Nerve conduction tests stimulate peripheral nerves. Therefore, it is possible to identify diseases and injuries that are difficult to diagnose only by electromyography, for example, lesions, sites, extents, and prognosis of peripheral nerves. Of course, the motor nerve conduction velocity measurement, sensory nerve activity potential measurement, sensory nerve conduction velocity measurement can be further subdivided, and the method of calculating the nerve conduction velocity may be various. In addition, the nervous system of the body has a very complex impedance, so phase delay, such as pure inductance or capacitance, cannot be accurately detected in the time domain. Therefore, the electrotherapy device 310 according to the present invention uses energy propagation rather than signal conduction. The energy propagation method means that the electrical stimulus providing unit 360 propagates different energies (a), (b), and (c) to the response processor 370 through the electrode and the body. ) ', (b)', (c) 'Receive energy and measure the propagation time. That is, the electrical stimulation providing unit 360, the response processor 370, and the feedback performing unit 375 are used.

근전도 검사 영역(D99)은 전극의 자입 활동 및 자입 활동 후의 자발 활동에서 오는 전기 신호를 측정하여 분석하기 위한 데이터를 저장한다. 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 시간 영역에서의 신호분석은 물론 주파수 영역에서 스펙트럼 분석이 가능하다. 근전도(Electromyography, EMG) 검사는 상술한 다른 검사들과 다음과 같은 차이점을 가진다. 첫째로 외부 자극원이 필요없고 순수한 신경과 근육에서 발생하는 전기활동을 탐지하는 검사이다. 둘째로 측정 장치는 2~10,000Hz의 주파수 대역과 0.003~15.0mV 진폭으로 구성된 생체신호를 측정할 수 있는 성능을 가진다. 종래의 근전도 검사가 가지는 표면근의 전기활동을 완전히 제거할 수 없는 문제점, 심부근의 전기활동을 선택적으로 탐지하기 어려운 문제점, 고주파성분이 상실되는 문제점 등을 해결하기 위해 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 주파수 영역에서 스펙트럼 분석이 가능하도록 하고 있다.The EMG test area D99 stores data for measuring and analyzing an electrical signal coming from the insertion activity of the electrode and the voluntary activity after the insertion activity. The electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may perform spectrum analysis in the frequency domain as well as signal analysis in the time domain. Electromyography (EMG) examination differs from the others described above as follows. Firstly, it does not require any external stimulus and detects electrical activity in pure nerves and muscles. Secondly, the measuring device has the capability of measuring a bio-signal composed of a frequency band of 2 to 10,000 Hz and an amplitude of 0.003 to 15.0 mV. Electrotherapy apparatus according to the present invention in order to solve the problem that the conventional EMG can not completely remove the electrical activity of the surface muscles, difficult to detect the electrical activity of the deep muscles, loss of high frequency components, etc. Reference numeral 310 enables spectrum analysis in the frequency domain.

상술한 다양한 검사 모드의 적절한 수행을 위해 각각의 트리거 오프(trigger off) 수단이 구비될 수 있다. 이해의 편의를 도모하기 위해, 상술한 다양한 검사 모드의 구성 방법에 대해 간략히 설명한다.Each trigger off means may be provided for proper performance of the various test modes described above. In order to facilitate the understanding, the configuration method of the above-described various inspection modes will be briefly described.

예를 들어, 변성반응검사, 기전류검사, 시치검사, 강시곡선검사, 평류강축비검사, 맥동비검사 및 신경흥분성검사의 경우, 전기 자극 제공부(360)에서 부하로 가정된 신경근육조직(흥분성조직)에 전기 자극을 인가하고, 신경 근육 조직으로부터 응답 처리부(370)로 입력되는 전류 또는 전압을 측정하는 방법으로 이루어진다. 또한, 사용자는 어느 시점에서 측정할 것인가 하는 조건을 제어부(380)를 통해 응답 처리부(370) 및/또는 피드백 수행부(375)에 설정하면, 피드백 수행부(375)에서 응답 처리부(370)로 전달되는 트리거 신호를 이용하여 정확한 시간에서 측정이 이루어진다. For example, in the case of denaturation response test, electromotive current test, dental test, lecture curve test, flat current ratio test, pulsation ratio test, and neuroexcitability test, the neuromuscular tissue assumed as a load in the electrical stimulation provider 360 ( Electrical stimulation to excitatory tissue), and measure a current or voltage input from the nerve muscle tissue to the response processor 370. In addition, when the user sets a condition for measuring at which point in time through the control unit 380 to the response processor 370 and / or the feedback performer 375, the user may return from the feedback performer 375 to the response processor 370. Measurements are made at the correct time using the trigger signal transmitted.

또한, 신경전도속도검사의 경우, 전기 자극 제공부(360)에서 미리 지정된 기준 신호를 신체로 입력시켜 확인 과정을 수행한 후, 기준 신호(측정값)가 신체에 인가되었음을 피드백 수행부(375)를 통해 응답 처리부(370)로 전송한다. 응답 처리부(370)는 피드백 수행부(375)를 통해 전기 자극 제공부(360)로부터 수신되는 기준 신호(측정값)와 일치하는 생체 신호가 수신된 경우 양 신호의 시간차를 산출한다. 물론, 응답 처리부(370)에서 검출된 생체 신호를 피드백 수행부(375)를 통해 전기 자극 제공부(360)로 전달하고, 전기 자극 제공부에서 기준 신호(측정값)와 비교하여 시간차를 산출할 수도 있다. 또한 전극의 채널은 전극의 제작시 고정되어 있으므로 이격 거리를 알 수 있고, 따라서 전도속도(즉, 전도거리/전도시간)는 쉽게 산출될 수 있다.In addition, in the case of the nerve conduction velocity test, the electrical stimulation providing unit 360 inputs a predetermined reference signal to the body and performs a confirmation process, and then the feedback performing unit 375 that the reference signal (measured value) is applied to the body. Through the transmission to the response processor 370. The response processor 370 calculates a time difference between both signals when a biosignal matching the reference signal (measured value) received from the electrical stimulation provider 360 is received through the feedback performer 375. Of course, the biological signal detected by the response processor 370 may be transmitted to the electrical stimulation provider 360 through the feedback performer 375, and the electrical stimulation provider may calculate a time difference by comparing with a reference signal (measured value). It may be. Also, since the channel of the electrode is fixed at the time of manufacturing the electrode, the separation distance can be known, and thus the conduction speed (ie, the conduction distance / conduction time) can be easily calculated.

또한, 근전도검사는 예를 들어, EMG 피드백 처리부(720)에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 응답 처리부(370)를 통해 측정되는 생체 전위가 미약할 경우 또는 사용자 설정 조건을 만족하지 않을 경우 트리거 신호를 검출하여 전기 자극 제공부(360)로 피드백시켜 전기자극을 수행할 수 있다. 이를 EMG triggered stimulation이라 한다.In addition, the EMG test may be performed by, for example, the EMG feedback processor 720. That is, when the biopotential measured by the response processor 370 is weak or does not satisfy the user setting condition, the trigger signal may be detected and fed back to the electrical stimulation provider 360 to perform electrical stimulation. This is called EMG triggered stimulation.

도 4k는 생체궤환 기능의 채널 정보가 다채널로 구성되는 경우 채널 정보를 저장하는 채널 정보 영역(제23 메모리 영역)을 나타낸 도면이다. 채널 정보 영역(제23 메모리 영역)의 구성은 제15 메모리 영역의 구성과 유사하나, 각각의 데이터 내용이 상이하고, 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능이 순차적으로 동작하지 않으므로 별도로 할당하는 것이 바람직하다.4K is a diagram illustrating a channel information area (a twenty-third memory area) that stores channel information when the channel information of the biofeedback function is composed of multiple channels. The configuration of the channel information area (the twenty-third memory area) is similar to that of the fifteenth memory area, but is preferably allocated separately because the data contents are different and the electrical stimulation function and the biofeedback function do not operate sequentially.

도 4k를 참조하면, 채널 정보 영역(제23 메모리 영역)은 채널 구성 영역(D101), 전극 극성 영역(D102), 목표 강도 영역(D103), 체인 정보 영역(D104), 맥동 시간 영역(D105), 위치 정보 영역(D106) 등을 포함한다.Referring to FIG. 4K, the channel information area (23rd memory area) includes the channel configuration area D101, the electrode polarity area D102, the target intensity area D103, the chain information area D104, and the pulsation time area D105. , Location information area D106, and the like.

채널 구성 영역(D101)은 각 채널의 기능을 변경할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. 예를 들어, 전극의 채널이 다채널로 구성되고 신체에 삽입되거나 부착 상태에서 채널 상호간의 기능을 변경하고자 할 경우(즉, 생체 전위의 입력 경로를 다른 채널로 바꾸는 경우) 물리적으로 재 삽입하거나 재부착하지 않고 채널 설정 스위치(365)를 통해 채널을 임의로 바꿀 수 있도록 하기 위한 것이다.The channel configuration area D101 stores data for changing the function of each channel. For example, if the channel of the electrode is composed of multiple channels and is inserted into or attached to the body and wants to change the functions of the channels between them (that is, change the input path of the biopotential to another channel), physically reinsert or reinsert the channel. This is to allow the channel to be arbitrarily changed through the channel setting switch 365 without being attached.

전극 극성 영역(D102)은 전극의 각 채널의 양극(+)과 음극(-)을 물리적으로 바꾸지 않고 채널 설정 스위치(365)를 통해 선택적으로 변경할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다. The electrode polarity area D102 stores data that can be selectively changed through the channel setting switch 365 without physically changing the positive (+) and the negative (−) of each channel of the electrode.

목표 강도 영역(D103)은 단일 버스트 목표 파형에서의 진폭과 지속 시간의 가변, 전체 운동량의 가변을 위한 버스트 체인수를 변화시키기 위한 데이터를 저장한다. 목표강도는 생체궤환 기능을 운동모드로 사용할 때 제시되는 목표 파형이다. 시간영역에서 생체전위에 해당하는 진폭을 가변적으로 설정하고 아울러 지속시간을 가변시켜 전체 운동량이 많아지도록 하여 환자에게 시각적으로 목표를 제시하기 위한 것이다.The target intensity area D103 stores data for changing the number of burst chains for varying the amplitude and duration of the single burst target waveform, and for varying the total momentum. The target intensity is the target waveform presented when the biofeedback function is used in the exercise mode. In order to present the target visually to the patient by varying the amplitude corresponding to the biopotential in the time domain and varying the duration to increase the total amount of exercise.

체인 정보 영역(D104)은 채널을 통해 입력되는 생체신호의 버스트 특성(예를 들어, 개수, 시간)을 분석하거나 개별 버스트를 모두 측정하여 조합할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다.The chain information area D104 stores data for analyzing burst characteristics (for example, number and time) of bio signals input through a channel or measuring and combining all bursts.

맥동 시간 영역(D105)은 버스트의 진폭 및 맥동 시간(즉, 개별 버스트의 유지 시간)을 측정하기 위한 데이터를 저장한다. 맥동 시간은 휴지시간을 포함하여 치료시간이라 한다.Pulsation time region D105 stores data for measuring the amplitude and pulsation time of the burst (ie, the holding time of the individual bursts). Pulsation time is referred to as treatment time, including downtime.

위치 정보 영역(D106)은 채널구성과 함께 적용 위치를 가변할 수 있는 데이터를 저장한다.The positional information area D106 stores data that can vary the application position along with the channel configuration.

도 4l은 생체궤환 기능의 피드백 정보를 저장하는 피드백 정보 영역(제24 메모리 영역)이다. 피드백 정보 영역(제24 메모리 영역)은 전기 자극 기능과 생체궤환 기능이 개별적인지 또는 연동되는지에 대한 프로그램 정보와 각 채널에 따른 정보를 저장한다. 피드백 정보 영역(제24 메모리 영역)의 구성은 제16 메모리 영역의 구성과 유사하나, 각각의 데이터 내용이 상이하기 때문에 별도로 할당하는 것이 바람직하다.4L is a feedback information area (24th memory area) that stores feedback information of a biofeedback function. The feedback information area (the twenty-fourth memory area) stores program information on whether the electrical stimulation function and the biofeedback function are individual or interlocked, and information according to each channel. The configuration of the feedback information area (24th memory area) is similar to that of the sixteenth memory area, but is preferably allocated separately because each data content is different.

피드백 정보 영역(제24 메모리 영역)은 루프 피드백 영역(D111), 이벤트 피드백 영역(D112), 측정 정보 영역(D113), 조건 설정 정보 영역(D114), 변환 정보 영역(D115) 등을 포함한다.The feedback information area (24th memory area) includes a loop feedback area D111, an event feedback area D112, a measurement information area D113, a condition setting information area D114, a conversion information area D115, and the like.

루프 피드백 영역(D111)은 전기자극 기능에서 자극으로 출력되는 임계 자극전류(Threshold current) 등의 조건을 설정해서 설정된 전기자극 조건으로 생체궤환 기능을 수행하기 위한 데이터를 저장한다.The loop feedback area D111 stores data for performing the biofeedback function under the set electrical stimulation condition by setting a condition such as a threshold stimulation current outputted from the electrical stimulation function to the stimulus.

이벤트 피드백 영역(D112)은 루프 피드백과는 반대로 생체궤환 기능에서 신체로부터 입력되는 생체신호를 측정하여 임계 생체전압(Threshold voltage) 등으로 조건을 설정한 다음 설정된 생체궤환 조건으로 전기자극 기능을 수행하기 위한 데이터를 저장한다.In contrast to the loop feedback, the event feedback area D112 measures a biosignal input from the body in a biofeedback function, sets a condition using a threshold biovoltage, and then performs an electrical stimulation function under the set biofeedback condition. Save the data.

측정 정보 영역(D113)은 흥분성조직(신경과 근육)의 최소가시수축(Minimal visual contraction, MVC)을 일으키는 생체신호의 임계전압이나 전류를 측정하여 전기 자극 제공부(360)로 피드백시키는 정보로 사용하거나 전기자극의 출력을 커플링하는 EST 피드백 정보(즉, 출력 자극신호의 임계전압, 전류 또는 임피던스)의 측정값을 저장하거나 호출하기 위한 데이터를 저장한다. 측정정보는 실제 측정된 데이터이거나 연산(계산)되는 데이터일 수 있다. The measurement information area D113 is used as information for measuring the threshold voltage or current of the biosignal causing the minimum visual contraction (MVC) of excitable tissue (nerve and muscle) and feeding it back to the electrical stimulation provider 360. Or data for storing or recalling the measured value of the EST feedback information (ie, threshold voltage, current or impedance of the output stimulus signal) coupling the output of the electrical stimulus. The measurement information may be actual measured data or data calculated (calculated).

조건 설정 영역(D114)은 생체궤환 기능을 기준으로 피드백 되는 조건들(예를 들어, 신체로부터 입력되는 생체신호의 임계 전압, 전류, 주파수 등)을 트리거 신호로 설정하기 위한 데이터를 저장한다.The condition setting area D114 stores data for setting conditions fed back based on the biofeedback function (eg, threshold voltage, current, frequency, etc., of a biosignal input from the body) as a trigger signal.

변환 정보 영역(D115)은 전기 치료 장치(310)의 동종 기능간 또는 이종기능간 처리되는 데이터들의 단위 변환, 차원 변환 및 연산(계산)은 물론 다른 이종간 장치(예를 들어, 회음질압 측정기(Perineometer), 압력 측정기(Manometer) 등)의 측정 데이터와 상호 비교할 수 있도록 하는 데이터를 저장한다.The transformation information area D115 may include unit conversion, dimensional transformation, and calculation (calculation) of data processed between homogeneous or heterogeneous functions of the electrotherapy device 310, as well as other heterogeneous devices (for example, a perineal pressure gauge ( It stores data that can be compared with the measured data of Perineometer, Manometer, etc.).

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전극 및 채널 설정 스위치의 구성과 연결 관계를 나타낸 도면이다.5A and 5B are views illustrating a configuration and a connection relationship between an electrode and a channel setting switch according to an exemplary embodiment of the present invention.

일반적으로 전극은 단채널 또는 다채널로 구성되고, 신체의 체강(즉, 질 또는 항문)에 삽입되거나 피부에 부착되어 전기 자극을 신체에 인가하거나 신체로부터 생체 신호를 입력받는다. 즉, 전극은 피부에 부착하기 위해 반창고 형태로 구성(즉, 패치 전극)되거나 체강(즉, 질 또는 항문)에 삽입하기 위해 삽입형으로 구성(즉, 삽입 전극)되거나, 바늘 모양의 침전극으로 구성(즉, 자입 전극)될 수도 있다. In general, an electrode is composed of a single channel or a multi-channel, and is inserted into the body cavity (ie, vagina or anus) of the body or attached to the skin to apply electrical stimulation to the body or receive a bio signal from the body. That is, the electrode may be configured in a bandage form (ie, a patch electrode) to attach to the skin, or may be configured as an insert (ie, an insertion electrode) for insertion into a body cavity (ie, vagina or anus), or may consist of a needle-like precipitation electrode. (Ie, insertion electrodes).

전극은 신체 또는 전기 치료 장치(310)와 탈, 부착될 수 있으며, 일회용 또는 재활용 가능한 형태로 구성된다. The electrode may be detached from or attached to the body or the electrotherapy device 310, and is configured in a disposable or recyclable form.

다만, 전극은 전기 자극의 경우 채널당 (+)극과 (-)극을 가지는 2개의 도전체로 구성되어야 하고, 도전체간에는 비도전체로 절연되어야 한다. 그리고, 생체 궤환의 경우 채널당 (+)극과 (-)극 외에 접지(Ground)를 할 수 있는 도전체가 더 필요하므로 총 3개의 도전체로 채널이 구성되며, 각 도전체간은 비도전체로 절연되어야 한다. 따라서, 도전체간 또는 채널간은 모두 절연되어야 하며, 한 개의 도전체는 근본적으로 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능을 동시에 수행할 수 없는 구조를 가진다. However, in the case of electrical stimulation, the electrode should be composed of two conductors having (+) and (-) poles per channel, and the conductors should be insulated with a non-conductor. In addition, in the case of the biofeedback, since a conductor capable of grounding is needed in addition to the (+) and (-) poles per channel, the channel is composed of a total of three conductors, and each conductor must be insulated with a non-conductor. . Therefore, both conductors or channels must be insulated, and one conductor has a structure in which an electrical stimulation function and a biofeedback function cannot be performed at the same time.

이하, 도 5a를 참조하여 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능을 동시에 또는 교번적으로 수행할 수 있는 본 발명에 따른 전극(즉, 삽입형 전극(320), 침전극 및 표피 전극 - 이하, 삽입형 전극(320)으로 통칭함) 및 채널 설정 스위치(365)의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 5A, an electrode according to the present invention capable of simultaneously or alternately performing an electrical stimulation function and a biofeedback function (that is, an insertion electrode 320, a precipitation electrode and an epidermal electrode, hereinafter, an insertion electrode 320). ), And the configuration of the channel setting switch 365 will be described.

도 5a를 참조하면, 삽입형 전극(320)은 양극(+)과 음극(-)이 한 채널을 구성하고, 전기 자극 기능 수행을 위한 채널 전극과 생체 궤환 기능 수행을 위한 채널 전극은 물리적으로 동일하게 구성된다. 따라서, 2채널 전극 전체를 전기 자극 기능 또는 생체 궤환 기능 수행을 위해서만 사용할 수 있을 뿐 아니라 피드백(feedback) 기능 수행을 위해 각각의 채널이 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능을 독립적으로도 수행하도록 할 수도 있다. 다만, 다채널 삽입형 전극인 경우 여러 개의 전극을 한정된 크기 내에 포함시키고 다양한 기능(즉, 전기 자극 기능, 생체 궤환 기능 또는 피드백 기능)을 수행하기 위해 분리 할당하여 사용하는 것이 바람직하다. 물론 할당이 결정된 채널의 경우에도 채널을 형성하는 전극의 극성은 상호 교환될 수 있다. 예를 들어, 전기 자극 기능의 채널 1 전극으로 할당된 (a)(즉, (+) 극)와 (b)(즉, (-) 극)는 각각 채널 설정 스위치(365)에 의해 (a)(즉, (-) 극)와 (b)(즉, (+) 극)로 변경될 수 있다. 그리고, 기준 전극(Ground)은 전기 자극 기능이나 생체 궤환 기능에서 물리적으로 동일한 전극(즉, (e)와 (5))이고, 각 기능에 관계없이 언제나 입출력 신호의 기준 전극으로 사용된다. 이는 전기 자극 기능이나 생체 궤환 기능에서 측정 또는 신호 입력을 위해 필요하기 때문이다.Referring to FIG. 5A, the insertable electrode 320 includes a positive electrode (+) and a negative electrode (−), and the channel electrode for performing the electrical stimulation function and the channel electrode for performing the biofeedback function are physically the same. It is composed. Therefore, not only the entire two-channel electrode can be used to perform the electrical stimulation function or the biofeedback function, but also each channel can independently perform the electrical stimulation function and the biofeedback function to perform the feedback function. . However, in the case of a multi-channel insertion type electrode, it is preferable to include a plurality of electrodes within a limited size and separately use them to perform various functions (that is, electrical stimulation function, biofeedback function, or feedback function). Of course, even in the case of a channel whose allocation is determined, the polarities of the electrodes forming the channel may be interchanged. For example, (a) (i.e. (+) pole) and (b) (i.e. (-) pole) assigned to the channel 1 electrode of the electrical stimulation function are respectively (a) by the channel setting switch 365. (Ie, (-) pole) and (b) (ie, (+) pole). In addition, the reference electrode (Ground) is an electrode (ie, (e) and (5)) which are physically identical in the electrical stimulation function or the biofeedback function, and is always used as the reference electrode of the input / output signal regardless of each function. This is because it is necessary for measurement or signal input in the electrical stimulation function or the biofeedback function.

도 5b에는 채널 설정 스위치(365)의 연결 관계가 도시되어 있다.5B illustrates a connection relationship of the channel setting switch 365.

앞서 설명한 바와 같이, 채널 설정 스위치(365)는 전기 치료 장치(310)가 제어부(380)의 제어에 의해 전기 자극 기능, 생체 궤환 기능 또는 피드백 기능을 수행할 수 있도록 하는 수단이다. 채널 설정 스위치(365)는 도 5b에 도시된 바와 같이 삽입형 전극(320), 전기 자극 제공부(360), 응답 처리부(370) 및 제어부(380)와 결합된다. As described above, the channel setting switch 365 is a means for allowing the electrotherapy device 310 to perform the electrical stimulation function, the biofeedback function or the feedback function under the control of the controller 380. The channel setting switch 365 is coupled to the insertable electrode 320, the electrical stimulation provider 360, the response processor 370, and the controller 380 as shown in FIG. 5B.

도 5b에 도시된 바와 같이, 삽입형 전극(320), 전기 자극 제공부(360) 및 응답 처리부(370)는 각각 2개의 채널로 구성되어 있다고 가정하고 채널 설정 스위치(365)의 기능을 간략하게 설명한다. 즉, 이 경우 전기 자극 제공부(360)와 응답 처리부(370)가 각각 개별적으로 기능을 수행할 때는 2채널로 동작하지만 동시에 수행될 때는 각각 1채널로 동작하게 된다.As shown in FIG. 5B, the insertion electrode 320, the electrical stimulus providing unit 360, and the response processing unit 370 are assumed to be composed of two channels, respectively. do. That is, in this case, the electrical stimulation providing unit 360 and the response processing unit 370 operate as two channels when performing the functions individually, but operate as one channel when they are performed at the same time.

먼저, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 전기 자극의 기능으로만 사용되는 경우의 채널 설정 스위치(365)의 동작을 설명한다.First, the operation of the channel setting switch 365 when the electrotherapy device 310 according to the present invention is used only as a function of the electrical stimulation will be described.

2채널을 구성하기 위한 입력과 출력으로, 전기 자극 제공부(360)의 출력 단자는 (a), (b), (c) 및 (d) 단자이고, 삽입형 전극(320)의 입력 단자는 Y1, Y2, Y3 및 Y4 단자이다. 만약 채널1의 단자로서 전기 자극 제공부(360)의 출력 (a) 단자, (b) 단자 및 삽입형 전극(320)의 입력 Y1 단자, Y2 단자를 설정하면 채널 설정 스위치(365)는 제어부(380)의 제어에 의해 이들이 물리적으로 접속(스윗칭)되도록 하여 채널1을 형성한다. 또한, 채널 설정 스위치(365)는 채널1로 설정된 입, 출력 단자를 제외한 단자들(즉, 전기 자극 제공부(360)의 출력 (c) 단자, (d) 단자 및 삽입형 전극(320)의 입력 Y3 단자, Y4 단자)을 이용하여 채널2를 형성한다. 즉, 채널1과 채널2를 형성함에 있어 전기 자극 제공부(360)의 출력 단자와 삽입형 전극(320)의 입력 단자가 중복되지 않는다. 이는 채널1의 단자로서 전기 자극 제공부(360)의 (a) 단자, (b) 단자와 삽입형 전극(320)의 입력 Y3 단자, Y4 단자를 이용하는 경우 등에서도 마찬가지이다.As an input and an output for configuring two channels, the output terminals of the electrical stimulation providing unit 360 are (a), (b), (c) and (d) terminals, and the input terminal of the insertion type electrode 320 is Y1. , Y2, Y3 and Y4 terminals. If the output (a) terminal, (b) terminal and the input Y1 terminal and Y2 terminal of the electrical stimulation providing unit 360 as the terminal of the channel 1 are set, the channel setting switch 365 is the control unit 380. Channel 1 is formed by allowing them to be physically connected (switched). In addition, the channel setting switch 365 is a terminal other than the input and output terminals set to channel 1 (that is, the input of the output (c) terminal, (d) terminal and the insertion type electrode 320 of the electrical stimulation providing unit 360) Channel 2 is formed using the Y3 terminal and the Y4 terminal). That is, in forming the channel 1 and the channel 2, the output terminal of the electrical stimulation providing unit 360 and the input terminal of the insertion type electrode 320 do not overlap. The same applies to the case of using the (a) terminal, the (b) terminal and the input Y3 terminal and the Y4 terminal of the insertion type electrode 320 as the terminal of the channel 1 as the terminal.

다음으로, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 생체 궤환의 기능으로만 사용되는 경우의 채널 설정 스위치(365)의 동작을 설명한다. Next, the operation of the channel setting switch 365 when the electrotherapy device 310 according to the present invention is used only as a function of the biological feedback will be described.

이 경우에도, 앞서 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 전기 자극의 기능으로만 사용되는 경우의 채널 설정 스위치(365)의 동작과 유사하다. 다만, 신호 특성상 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호가 삽입형 전극(320)의 입력 신호로 작용하고, 삽입형 전극(320)의 출력 신호가 응답 처리부(370)의 입력 신호로 작용한다는 점만이 다르다. 즉, 만약 채널1의 단자로서 응답 처리부(370)의 입력 (1) 단자, (2) 단자 및 삽입형 전극(320)의 출력 Y1 단자, Y2 단자를 설정하면 채널 설정 스위치(365)는 제어부(380)의 제어에 의해 이들이 물리적으로 접속(스윗칭)되도록 하여 채널1을 형성한다. 또한, 채널 설정 스위치(365)는 채널1로 설정된 입, 출력 단자를 제외한 단자들(즉, 응답 처리부(370)의 출력 (3) 단자, (4) 단자 및 삽입형 전극(320)의 출력 Y3, Y4)에 의해 채널2가 형성된다.Even in this case, the operation of the channel setting switch 365 is similar to the case where the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention is used only as a function of the electrical stimulation. However, only the output signal of the electrical stimulation providing unit 360 acts as an input signal of the insertable electrode 320 and the output signal of the insertable electrode 320 acts as an input signal of the response processor 370 due to signal characteristics. . That is, if the input (1) terminal, the (2) terminal and the output Y1 terminal and the Y2 terminal of the response processing unit 370 are set as the terminal of the channel 1, the channel setting switch 365 is the control unit 380. Channel 1 is formed by allowing them to be physically connected (switched). In addition, the channel setting switch 365 includes terminals other than the input and output terminals set to channel 1 (that is, the output Y3 of the response processor 370, the terminal 4, and the insertion type electrode 320; Channel 2 is formed by Y4).

마지막으로, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능을 동시에 수행하는 경우, 즉 피드백 기능으로 사용되는 경우의 채널 설정 스위치(365)의 동작을 설명한다.Finally, the operation of the channel setting switch 365 when the electrotherapy device 310 according to the present invention performs the electrical stimulation function and the biofeedback function at the same time, that is, used as a feedback function will be described.

이 경우 전기 자극 제공부(360)의 출력과 응답 처리부(370)의 입력을 동시에 필요로 하므로 피드백 수행부(375)가 더 사용되며, 전기 자극 제공부(360)의 출력으로 1채널을 응답 처리부(370)의 입력으로 1채널이 설정된다. 그리고, 채널 설정 스위치(365)가 제어부(380)의 제어(또는 피드백 수행부(375)를 경유한 제어 신호)에 의해 전기 자극 제공부(360)의 어떤 출력 단자를 설정할 것인지 응답 처리부(370)의 어떤 입력 단자를 설정할 것인지를 결정하게 된다. 이 경우에도 앞서 설명한 바와 마찬가지로 삽입형 전극(320)의 입, 출력 단자 Y1, Y2, Y3 및 Y4가 동시에 전기 자극 제공부(360)와 응답 처리부(370)에 연결되지는 않는다. 물론, 전기 자극 제공부(360)와 응답 처리부(370)의 입, 출력 단자를 사용자가 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어부(380)의 제어(또는 피드백 수행부(375)로부터 수신된 제어 신호)에 의해 전기 자극 제공부(360)의 출력 단자 (a)와 (b)가 삽입형 전극(320)의 입력 단자 Y1 및 Y2가 연결되도록 하였다면, 삽입형 전극(320)의 입력 단자 Y3과 Y4는 응답 처리부(370)의 (1)과 (2) 또는 (3)과 (4)와 연결되도록 할 것이다.In this case, since the output of the electrical stimulation providing unit 360 and the input of the response processing unit 370 are required at the same time, the feedback performing unit 375 is further used, and one channel is used as the output of the electrical stimulation providing unit 360. One channel is set as the input of 370. In addition, the response processor 370 determines which output terminal of the electrical stimulus providing unit 360 is to be set by the channel setting switch 365 under the control of the control unit 380 (or the control signal via the feedback performing unit 375). You will decide which input terminal you want to set. In this case, as described above, the input and output terminals Y1, Y2, Y3, and Y4 of the insertion type electrode 320 are not simultaneously connected to the electrical stimulation provider 360 and the response processor 370. Of course, the user may arbitrarily select the input and output terminals of the electrical stimulation providing unit 360 and the response processing unit 370. For example, output terminals (a) and (b) of the electrical stimulation providing unit 360 are controlled by the control unit 380 (or a control signal received from the feedback performing unit 375). If the input terminals Y1 and Y2 are connected, the input terminals Y3 and Y4 of the insertion type electrode 320 may be connected to (1) and (2) or (3) and (4) of the response processor 370.

상술한 바와 같이 삽입형 전극(320)의 입, 출력 단자가 전기 자극 제공부(360) 및 응답 처리부(370)에서 동시에 사용되지 않도록 구성한다면, 채널 설정 스위치(365)는 사용자가 얼마든지 채널을 가변할 수 있도록 하고, 각 채널에 할당되는 전극 또한 사용자가 임의로 가변하여 설정할 수 있도록 한다. 그리고, 기준 전극(즉, 접지(Ground))은 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능에 항시 적용되어야하므로 남은 단자를 접지로 사용한다.As described above, if the input and output terminals of the insertable electrode 320 are configured not to be used at the same time by the electrical stimulation providing unit 360 and the response processing unit 370, the channel setting switch 365 changes the channel as much as the user can. In addition, the electrode assigned to each channel can also be arbitrarily set by the user. In addition, the reference electrode (ie, ground) should always be applied to the electrical stimulation function and the biofeedback function, so that the remaining terminal is used as the ground.

이와 같이, 본 발명에서 채널 설정 스위치(365)를 구비하여 각각의 기능을 수행하도록 하는 이유는 동일 기능에서 채널 변경 및 전극 변경이 치료 효율을 높일 수 있고, 이종 기능(즉, 피드백 기능)으로 수행할 수 있는 검사나 진단을 가능하게 할 수 있으며, 또한 채널 효율을 높일 수 있다. 또한, 채널 설정 스위치(365)를 이용하여 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능이 동시에 연동되도록 하면 사용자가 임의로 채널 할당이나 각 설정된 채널에 따른 전극 할당을 할 수 있는 장점도 가진다. 이와 같이, 채널 설정 또는 전극 설정을 임의로 할 수 있다면 전기 자극 기능과 생체 궤환 기능을 연동시킬 수 있는 피드백 기능을 구현할 수 있고, 물리적 채널 변경없이 신체의 장애 부위 치료(또는 진단)를 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 채널 설정 스위치(365)를 이용함으로써 삽입형 전극(320)의 자유 전자 또는 금속 이온으로 축적된 전하를 기준 전극(Ground)을 통해 방전할 수 있어 입력 신호의 측정 오차를 줄일 수 있는 장점도 있다. 전하 축적은 소신호 대증폭 특성을 갖는 응답계 구성에서 DC 오프셋으로 작용하기 때문에 일정한 이득 설정을 불가능하게 하고 신뢰성 없는 측정 결과를 야기하기 때문이다.As such, in the present invention, the channel setting switch 365 has a reason for performing each function because the channel change and the electrode change in the same function can increase the treatment efficiency, and perform as a heterogeneous function (that is, a feedback function). Tests and diagnostics can be made, and channel efficiency can be increased. In addition, when the electrical stimulation function and the biofeedback function are simultaneously linked using the channel setting switch 365, the user may arbitrarily assign a channel or an electrode according to each set channel. As such, if the channel setting or the electrode setting can be made arbitrarily, a feedback function capable of interlocking the electrical stimulation function and the biofeedback function can be implemented, and treatment of the disordered part of the body (or diagnosis) can be performed without changing the physical channel. In addition, the electrotherapy device 310 according to the present invention may discharge charges accumulated as free electrons or metal ions of the insertion type electrode 320 through the reference electrode (Ground) by using the channel setting switch 365. It also has the advantage of reducing the measurement error of the signal. This is because charge accumulation acts as a DC offset in a response system configuration with small-signal large-amplification characteristics, making constant gain settings impossible and leading to unreliable measurement results.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 세부 구성 및 동작 과정을 나타낸 블록 구성도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 전기 자극 제공부의 출력 파형을 예시한 도면이다.6A is a block diagram illustrating a detailed configuration and an operation process of an electrotherapy apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6B is a diagram illustrating an output waveform of an electrical stimulation provider according to the present invention.

도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)의 전기 자극 제공부(360)는 제어부(380)의 제어 신호에 의해 구형파, 사인파, 삼각파 등의 펄스 신호(예를 들어, 단상파, 이상파, 다상파 등)를 생성하는 파형 생성기(610), 제어부(380)의 제어 신호에 따라 파형 생성기(610)에 의해 생성된 펄스 신호를 조합하여 하나의 버스트 신호를 구성하는 특성 조합기(615), 제어부(380)의 제어 신호에 따라 특성 조합기(615)에 의해 생성된 복수의 버스트 신호를 조합하여 채널당 출력되는 자극 세기(즉, 자극 에너지)를 조절하는 출력 설정기(620), 제어부(380)의 제어 신호에 따라 총 자극 세기(즉, 각 채널의 자극의 합산)를 조절하는 자극 조절기(625), 피드백 수행부(375)로부터 피드백 신호(예를 들어, 인터럽트 또는 자극 출력 설정 조건)가 수신되는지 여부를 판단하는 자극 트리거 제어기(630), 자극 조절기(625)에 의해 조절된 자극 세기에 미리 지정된 이득 또는 상기 피드백 신호에 상응하는 이득을 곱하여 최종 자극 강도의 전기 자극을 생성하는 대신호 증폭기(635) 및 대신호 증폭기(635)에 의해 발생된 전기 자극을 채널 설정 스위치(365) 및 삽입형 전극(320)을 통해 신체로 전달하는 출력 커플러(640)를 포함한다. 대신호 증폭기(635)는 고정 이득을 가지는 변압기(Transformer)를 포함하며, 예를 들어 약 100Vp-p 전압으로 승압하는 기능을 수행한다. 피드백 수행부(375)는 출력 커플러(640)를 통해 전달되는 전기 자극에 상응하는 전기적 파라미터들을 검출하여 피드백 기능 수행시 적용한다. 피드백 수행부(375)에 의해 수행되는 피드백 기능은 이후 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Referring to FIG. 6A, the electrical stimulation providing unit 360 of the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may use pulse signals such as square waves, sinusoidal waves, and triangular waves (eg, single phase waves) by a control signal of the controller 380. Waveform generator 610 for generating an abnormal wave, polyphase wave, etc.) and a characteristic combiner for combining a pulse signal generated by the waveform generator 610 according to a control signal of the controller 380 to form one burst signal ( 615, an output setter 620 for controlling the stimulus intensity (that is, the stimulus energy) output per channel by combining the plurality of burst signals generated by the characteristic combiner 615 according to the control signal of the controller 380, and the controller. Feedback signal (for example, interrupt or stimulus output setting condition) from the stimulation controller 625 and the feedback performing unit 375 that adjusts the total stimulus intensity (ie, summing of the stimulus of each channel) according to the control signal of 380. Stimulus to determine whether) Large signal amplifier 635 and large signal amplifier which produce an electrical stimulus of final stimulus intensity by multiplying the stimulus intensity adjusted by trigger controller 630, stimulation regulator 625 with a predetermined gain or a gain corresponding to the feedback signal. And an output coupler 640 that delivers the electrical stimulus generated by 635 to the body through channel setting switch 365 and insertable electrode 320. The large signal amplifier 635 includes a transformer having a fixed gain and, for example, performs a function of stepping up to a voltage of about 100 Vp-p. The feedback performer 375 detects electrical parameters corresponding to the electrical stimulus transmitted through the output coupler 640 and applies them when performing the feedback function. The feedback function performed by the feedback performing unit 375 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

삽입형 전극(320)을 통해 신체로 입력되는 전기 자극 제공부(360)의 출력 파형이 도 6b에 예시되어 있다. 도 6b를 참조하면, 고정 출력의 경우(680a, 680b)는 시간 경과시에도 발생되는 전기 자극의 버스트 및 버스트를 구성하는 파형의 펄스 형태가 동일하게 이루어지는 경우이다.An output waveform of the electrical stimulation providing unit 360 input to the body through the insertable electrode 320 is illustrated in FIG. 6B. Referring to FIG. 6B, the fixed output cases 680a and 680b are cases in which the bursts of the electrical stimuli generated even after elapse of time and the pulse forms of the waveforms constituting the bursts are the same.

그러나, 가변 출력의 경우(685, 687)는 시간 경과에 따라 버스트의 형태가 달라질 수 있으며, 각 버스트를 구성하는 파형의 형태도 달라질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전기 자극 제공부(360)는 다양한 전기 자극을 발생시킬 수 있도록 가변적으로 조절될 수 있다. 종래 기술에 따른 전기 치료 장치(310)는 고정 출력만이 가능한 형태로 구현되어 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 도 6b에 도시된 바와 같이, 출력을 가변하는 이유는 신체에 자극을 인가할 때 자극 형태에 따라 신체의 임피던스가 변화하고 신체의 임피던스가 변화되었음에도 불구하고 고정 출력이 이루어지면 근육 피로 등의 부작용의 원인이 되기 때문이다.However, in the case of the variable output (685, 687), the shape of the burst may change over time, and the shape of the waveform constituting each burst may also vary. That is, the electrical stimulation providing unit 360 according to the present invention may be variably adjusted to generate various electrical stimuli. Electrotherapy device 310 according to the prior art was implemented in the form of only fixed output. However, as the electrotherapy device 310 according to the present invention is shown in FIG. 6B, the reason for varying the output is that the impedance of the body changes and the impedance of the body changes according to the stimulus type when the stimulus is applied to the body. Nevertheless, fixed output is the cause of side effects such as muscle fatigue.

또한, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)의 응답 처리부(370)는 신체의 생체 신호를 삽입형 전극(320) 및 채널 설정 스위치(365)를 통해 입력받고, 동위상이 제거된 신호만을 검출하는 차동 증폭기(650), 피드백 수행부(375)로부터 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건이 입력되는지 여부를 판단하는 응답 트리거 제어기(655), 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건에 상응하는 입력 신호만을 선택적으로 필터링하는 필터(660), 원하지 않는 신호가 필터링되고 노이즈가 제거된 생체 신호를 시각적 판별이 용이한 신호레벨로 증폭하는 가변 증폭기(665), 증폭된 생체 신호를 피드백 수행부(375)로 분기하는 입력 커플러(670) 및 임의의 측정 항목(예를 들어, 사용자가 주변 장치의 조작부(335)를 통해 설정한 측정 항목)에 상응하는 데이터를 수집하여 제어부(380)로 전달하는 신호 검출기(675)를 포함한다.In addition, the response processor 370 of the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention receives a body signal of the body through the insertion electrode 320 and the channel setting switch 365 and detects only a signal from which the in-phase is removed. A filter for selectively filtering only an input signal corresponding to the feedback signal or the user setting condition, the response trigger controller 655 that determines whether the feedback signal or the user setting condition is input from the differential amplifier 650, the feedback performing unit 375, or the like. 660, a variable amplifier 665 for amplifying the biosignal from which unwanted signals are filtered and noise removed to a signal level at which visual discrimination is easy, and an input coupler for branching the amplified biosignal to the feedback performing unit 375. 670) and collects data corresponding to an arbitrary measurement item (eg, a measurement item set by the user through the operation unit 335 of the peripheral device) to the control unit 380. And a call detector 675.

여기서, 필터(660)는 로패스 필터, 하이패스 필터, 밴드패스 필터, 잡음 필터 등을 포함한다. 예를 들어, 생체 신호의 주파수 대역폭이 2~10,000Hz 라면 10,000Hz 이하의 주파수를 통과시키는 로패스 필터, 2Hz 이상의 주파수를 통과시키는 하이패스 필터, 생체 신호가 갖는 주파수 대역 내에서도 부분적인 주파수 대역만의 신호를 검출하기 위한 밴드패스 필터 및 60Hz(120Hz) 등의 전원 잡음을 제거하기 위한 노치 필터 등의 잡음필터가 포함될 수 있다.Here, the filter 660 includes a low pass filter, a high pass filter, a band pass filter, a noise filter, and the like. For example, if the biological signal has a frequency bandwidth of 2 to 10,000 Hz, a low pass filter that passes frequencies below 10,000 Hz, a high pass filter that passes frequencies above 2 Hz, and only a partial frequency band within the frequency band of the bio signal. Noise filters such as a bandpass filter for detecting a signal and a notch filter for removing power supply noise such as 60 Hz (120 Hz) may be included.

그리고, 가변 증폭기(665)는 입력 신호를 임의로 증폭할 수 있는 이득 조정 회로를 포함하며 제어부(380)에 의해 지정된 이득을 적용하거나 일정한 레벨을 자동으로 유지하도록 설정하기 위한 회로가 포함된다.In addition, the variable amplifier 665 includes a gain adjusting circuit capable of arbitrarily amplifying the input signal and includes a circuit configured to apply a gain specified by the controller 380 or to automatically maintain a constant level.

신호 검출기(675)에 의해 측정되는 전기적 파라미터는 전류(전하), 전압, 전력, 인덕턴스, 커패시턴스, 임피던스 등이고, 이들의 조합이나 상호 연산(통상의 전기공학 계산식 이용)으로 관련 파라미터를 더 측정할 수 있다. 신호 검출기(675)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기, 영전위 검출기, 펄스 입력을 측정할 수 있는 카운터 등을 포함할 수 있다. 또한, 신호 검출기(675)는 예를 들어, 최대값 및 실효값 검출회로, 인식회로, 판정회로, 미분 및 적분회로, 펄스스냅핑 회로, 전류 및 전압 변환회로, 전압 및 주파수 변환회로, 리미터 및 시프트 회로, 리니어라이저 및 이퀄라이저, 영전위 및 평탄화 회로 등을 더 포함할 수 있다.The electrical parameters measured by the signal detector 675 are current (charge), voltage, power, inductance, capacitance, impedance, etc., and the related parameters can be further measured by a combination or mutual calculation (using conventional electrical engineering formulas). have. The signal detector 675 may include an A / D converter for converting an analog signal into a digital signal, a zero potential detector, a counter for measuring a pulse input, and the like. In addition, the signal detector 675 includes, for example, a maximum value and an effective value detection circuit, a recognition circuit, a determination circuit, a differential and integral circuit, a pulse snapping circuit, a current and voltage conversion circuit, a voltage and frequency conversion circuit, a limiter, Shift circuits, linearizers and equalizers, zero potential and planarization circuits may be further included.

이하, 도 6a를 참조하여 전기 치료 장치(310)의 동작 과정을 간략히 설명한다.Hereinafter, an operation process of the electrotherapy device 310 will be briefly described with reference to FIG. 6A.

앞서 설명한 바와 같이, 전기 자극 제공부(360)는 사용자의 기능 선택 및/또는 조건 설정(예를 들어, 자극 출력 조건, 생체 신호 입력 조건)에 따른 제어부(380)의 제어에 의해 미리 프로그램된 방법으로 전기 자극을 출력하며, 응답 처리부(370)는 전기 자극 제공부(360)와 반대로 생체 신호의 입력이 이루어지도록 제어부(380)의 제어를 받아 미리 프로그램된 방법으로 동작한다. As described above, the electrical stimulation providing unit 360 is a method pre-programmed by the control of the control unit 380 according to the user's function selection and / or condition setting (for example, stimulus output conditions, biological signal input conditions) Outputs the electrical stimulation, the response processor 370 is operated in a pre-programmed manner under the control of the controller 380 to be input to the bio-signal as opposed to the electrical stimulation providing unit 360.

먼저, 제어부(380)는 조작부(335)로부터 전송되는 사용자의 기능 선택 명령에 상응하여 메모리(340)로부터 필요한 데이터를 추출한 후 프로그램 지시 신호(Program Direction Signal)를 생성하고, 생성된 프로그램 지시 신호를 전기 자극 제공부(360)로 전달한다.First, the controller 380 extracts necessary data from the memory 340 according to a user's function selection command transmitted from the manipulation unit 335, generates a program direction signal, and generates the generated program instruction signal. Transfer to the electrical stimulation providing unit 360.

전기 자극 제공부(360)는 제어부(380)로부터 수신되는 프로그램 지시 신호에 상응하는 전기 자극을 생성하여 신체에 입력한다. 전기 자극 제공부(360)는 채널 설정 스위치(365)를 통해 삽입형 전극(320)과 연결됨으로써 신체와 제1 직렬 전기회로를 형성한다. 이 과정에서 피드백 수행부(375)로부터 트리거 신호(Trigger Signal)(또는 자극 조절 제어 신호(Stimulus Adjustment Control Signal))가 수신되는 경우 이에 의해 부가적으로 제어된다. 피드백 수행부(375)는 전기 자극 제공부(360)에서 출력되는 전기 자극을 측정하여 적절한 자극 출력이 이루어지고 있는지 여부를 판단하여 필요한 경우 트리거 신호를 전기 자극 제공부(360)로 전달한다. 물론, 전기 자극 제공부(360)에서 출력되는 전기 자극을 측정하여 생성한 자극 측정값 신호(Stimulus Measurement Value Signal)를 피드백 수행부(375)로 전달할 수 있음은 당연하다. The electrical stimulation providing unit 360 generates and inputs an electrical stimulation corresponding to the program instruction signal received from the control unit 380 to the body. The electrical stimulation providing unit 360 is connected to the insertion type electrode 320 through the channel setting switch 365 to form a first series electrical circuit with the body. In this process, when a trigger signal (or a stimulus adjustment control signal) is received from the feedback performing unit 375, it is additionally controlled. The feedback performing unit 375 measures the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit 360 to determine whether an appropriate stimulus output is made, and transmits a trigger signal to the electrical stimulation providing unit 360 when necessary. Of course, it is natural that the stimulus measurement value signal generated by measuring the electrical stimulation output from the electrical stimulation provider 360 may be transmitted to the feedback performing unit 375.

응답 처리부(370)는 채널 설정 스위치(365) 및 삽입형 전극(320)을 통해 신체로부터 생체 신호를 입력받아 신호 처리하거나 피드백 수행부(375)로부터 수신되는 처리 제어 신호(Management Control System)에 의해 입력된 생체 신호를 재처리하여 제어부(380)로 전달한다. 이때, 피드백 수행부(375)는 응답 처리부(370)로 입력되는 생체 신호에 상응하는 전기적 파라미터들을 측정하여 측정값에 상응하는 자극 출력 조건 또는 생체 신호 입력 조건을 설정할 수 있다. 물론, 생체 신호에 상응하는 전기적 파라미터들은 응답 처리부(370)에서 측정하여 피드백 수행부(375)로 전달할 수 있다. The response processor 370 receives a biological signal from the body through the channel setting switch 365 and the insertion electrode 320 and processes the signal or inputs the signal by a management control system received from the feedback performing unit 375. The processed biosignal is reprocessed and transmitted to the controller 380. In this case, the feedback performing unit 375 may set electrical stimulus output conditions or biosignal input conditions corresponding to the measured values by measuring electrical parameters corresponding to the biosignals input to the response processor 370. Of course, electrical parameters corresponding to the biosignal may be measured by the response processor 370 and transmitted to the feedback performer 375.

채널 설정 스위치(365)는 제어부(380)의 제어에 의해 사용자 선택에 따른 전기 자극 기능, 생체궤환 기능 및 피드백 기능의 수행을 위한 접점 설정이 가능하도록 릴레이 또는 듀얼포트 멀티플렉서/디멀티플렉서를 사용하거나 개별적인 트랜지스터(Discrete Transistor)를 사용하여 구성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 채널 설정 스위치(365)는 제어부(380)의 제어에 의해 삽입형 전극(320)과 전기 자극 제공부(360)와 연결하거나, 삽입형 전극(320)과 응답 처리부(370)와 연결하거나, 삽입형 전극(320)이 독립된 채널별로 전기 자극 제공부(360) 및 응답 처리부(370)와 연결되도록 할 수 있다. The channel setting switch 365 uses a relay, a dual port multiplexer / demultiplexer, or a separate transistor so that the contact setting for performing the electrical stimulation function, the biofeedback function, and the feedback function can be performed by the control of the controller 380. (Discrete Transistor) can be configured. As described above, the channel setting switch 365 is connected to the insertable electrode 320 and the electrical stimulation providing unit 360 under the control of the controller 380, or to the insertable electrode 320 and the response processor 370. Alternatively, the insertion type electrode 320 may be connected to the electrical stimulation provider 360 and the response processor 370 for each independent channel.

피드백 수행부(375)는 사용자의 조건 설정에 따른 제어부(380)의 제어에 의해 개별 기능 피드백 또는 연동 기능 피드백을 수행한다. 종래 기술에 따른 전기 치료 장치와 달리 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 피드백 기능을 제공할 수 있다. 피드백 수행부(375)의 피드백 기능 수행은 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The feedback performing unit 375 performs individual function feedback or interlocking function feedback under the control of the controller 380 according to the user's condition setting. Unlike the electrotherapy apparatus according to the prior art, the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention may provide a feedback function. The feedback function performed by the feedback performer 375 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 자극 제공부, 응답 처리부 및 피드백 수행부간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a connection relationship between an electrical stimulus providing unit, a response processing unit, and a feedback performing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)의 피드백 수행부(375)는 EST 피드백 처리부(710), EMG 피드백 처리부(720), 루프 피드백 처리부(730) 및 이벤트 피드백 처리부(740)를 포함한다. EST 피드백 처리부(710)는 EST 피드백 제어 계측부(755) 및 자극 비교기(760)를 포함하고, EMG 피드백 처리부(720)는 EMG 피드백 제어 계측부(775) 및 응답 비교기(780)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the feedback performing unit 375 of the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention includes an EST feedback processing unit 710, an EMG feedback processing unit 720, a loop feedback processing unit 730, and an event feedback processing unit 740. ). The EST feedback processing unit 710 includes an EST feedback control measuring unit 755 and a stimulus comparator 760, and the EMG feedback processing unit 720 includes an EMG feedback control measuring unit 775 and a response comparator 780.

먼저, 전기 자극 제공부(360)와 EST 피드백 처리부(710)간의 연결 관계를 설명한다. 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호(즉, 전기 자극 신호)는 출력 커플러(640)를 통해 채널 설정 스위치(365)로 전달된다. EST 피드백 처리부(710)는 제어부(380)의 제어 신호에 의해 출력 커플러(640)를 통해 전달되는 출력 신호를 커플링하여 출력 신호에 상응하는 전기적 파라미터들(예를 들어, 전류, 전압, 전력, 주파수, 인덕턴스, 커패시턴스, 임피던스, 출력 파형(펄스폭, 주기, 듀티) 등)을 검출하고, 검출된 전기적 파라미터들을 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호(예를 들어, 자극 출력값)를 조절한다.First, the connection relationship between the electrical stimulation providing unit 360 and the EST feedback processing unit 710 will be described. The output signal (ie, the electrical stimulation signal) of the electrical stimulation provider 360 is transmitted to the channel setting switch 365 through the output coupler 640. The EST feedback processing unit 710 couples an output signal transmitted through the output coupler 640 by the control signal of the control unit 380, so that electrical parameters corresponding to the output signal (for example, current, voltage, power, Frequency, inductance, capacitance, impedance, output waveform (pulse width, period, duty, etc.) are detected, and the output signal (eg, stimulus output value) of the electrical stimulation provider 360 is detected using the detected electrical parameters. Adjust

사용자가 주변 장치의 조작부(335)를 이용하여 EST 피드백 기능을 선택하면, 제어부(380)는 미리 지정된 제어 신호를 전기 자극 제공부(360) 채널 설정 스위치(365) 및/또는 EST 피드백 처리부(710)에 전달한다. 채널 설정 스위치(365)는 제어부(380)의 제어 신호에 의해 전기 자극 제공부(360)와 삽입형 전극(320)이 연결되도록 한다. 전기 자극 제공부(360)는 전기 자극 신호를 생성하여 삽입형 전극(320)을 통해 신체에 입력된다. EST 피드백 처리부(710)는 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호를 감시함으로써 전기 자극 제공부(360)의 자극 출력값을 조절할 수 있고, 삽입형 전극(320)과 직렬로 연결된 부하(즉, 신체)의 부하 특성(즉, 신체 특성)을 파악하기 위한 검사를 수행할 수 있다.When the user selects the EST feedback function by using the operation unit 335 of the peripheral device, the controller 380 transmits a predetermined control signal to the electrical stimulation providing unit 360 channel setting switch 365 and / or the EST feedback processing unit 710. To pass). The channel setting switch 365 allows the electrical stimulation providing unit 360 and the insertable electrode 320 to be connected by the control signal of the control unit 380. The electrical stimulation providing unit 360 generates an electrical stimulation signal and is input to the body through the insertion electrode 320. The EST feedback processor 710 may adjust the stimulus output value of the electrical stimulation provider 360 by monitoring the output signal of the electrical stimulation provider 360, and may be a load (ie, a body) connected in series with the insertion electrode 320. A test can be performed to determine the load characteristics (ie, body characteristics) of the

도 7을 참조하면, EST 피드백 처리부(710)는 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호를 커플링하여 전기적 파라미터를 검출하고, 검출된 전기적 파라미터를 제어부(380), 자극 비교기(760) 및 루프 피드백 처리부(730)로 전달하는 EST 피드백 제어 계측부(755) 및 EST 피드백 제어 계측부(765)로부터 수신된 전기적 파라미터와 제어부(380)로부터 수신된 전기적 파라미터를 비교하여 트리거 제어 신호를 자극 트리거 제어기(630)로 전달하는 자극 비교기(760)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the EST feedback processor 710 detects an electrical parameter by coupling an output signal of the electrical stimulation provider 360, and stores the detected electrical parameter in the controller 380, the stimulus comparator 760, and the loop. Compare the electrical parameters received from the EST feedback control measuring unit 755 and the EST feedback control measuring unit 765 and the electrical parameters received from the control unit 380 to the feedback processing unit 730 to generate a trigger control signal to the stimulus trigger controller 630. And a stimulus comparator 760 to deliver.

즉, EST 피드백 제어 계측부(765)는 출력 커플러(640)를 통해 전기 자극의 출력 신호를 커플링한 후, 출력신호의 전기적 파라미터를 측정한다. 측정되는 전기적 파라미터로는 전류, 전압, 전력, 주파수, 인덕턴스, 커패시턴스, 임피던스, 출력 파형(펄스폭, 주기, 듀티) 등이 있고, 주지의 전기 공학 공식에 의해 상술한 전기적 파라미터로부터 전하, 에너지가 산출될 수 있다. 자극 비교기(760)는 EST 피드백 처리부(710)에 의해 측정된 전기적 파라미터들과 제어부(380)에 의해 설정된 전기적 파라미터들을 동일 차원(차수)에서 비교하고, 각 전기적 파라미터들의 차이를 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 트리거 제어부(380)를 제어한다. 또한 주변 장치의 조작부(335)를 이용한 사용자의 설정 또는 메모리(340)에 미리 설정된 프로그램에 따른 제어부(380)의 제어에 의해 EST 피드백 처리부(710)의 EST 피드백 제어 계측부(765)에 의해 측정된 전기적 파라미터들은 응답 처리부(370)로 전달된다. That is, the EST feedback control measuring unit 765 couples the output signal of the electrical stimulus through the output coupler 640 and then measures the electrical parameter of the output signal. Electrical parameters to be measured include current, voltage, power, frequency, inductance, capacitance, impedance, output waveforms (pulse width, period, duty), and the like. Can be calculated. The stimulus comparator 760 compares the electrical parameters measured by the EST feedback processor 710 with the electrical parameters set by the controller 380 in the same dimension (order), and uses the difference between the electrical parameters to determine the electrical stimulation agent. The trigger control unit 380 of the study 360 is controlled. Also measured by the EST feedback control measuring unit 765 of the EST feedback processing unit 710 by the user's setting using the operation unit 335 of the peripheral device or the control of the control unit 380 according to a program preset in the memory 340. The electrical parameters are transferred to the response processor 370.

EST 피드백 기능의 경우 출력신호를 커플링 하여 피드백 시키고 피 자극 대상체의 부하특성(예를 들어 신체의 임피던스)을 알 수 있어 각종 검사방법으로 유용하고, 검사결과에 따라 원하는 자극출력을 이루어지게 할 수 있으므로 자동으로 출력제어를 설정할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 결과는 궁극적으로 효과적인 그리고 과학적인 치료결과를 기대할 수 있을 뿐 아니라 과전류 출력에 따른 의료사고에 대처할 수 있으므로 환자보호 측면에서 안전한 자극 방법이라 할 수 있다. In the case of the EST feedback function, the output signal is coupled and fed back, and the load characteristics (for example, the impedance of the body) of the subject to be stimulated can be known, which is useful for various test methods, and the desired stimulus output can be made according to the test result. Therefore, there is an advantage that the output control can be set automatically. These results are ultimately a safe stimulus method in terms of patient protection because they can expect effective and scientific treatment results as well as cope with medical accidents caused by overcurrent output.

다음으로, EMG 피드백 처리부(720)와 응답 처리부(370)간의 연결 관계 및 EMG 피드백 처리부(720)의 구성을 설명한다.Next, the connection relationship between the EMG feedback processing unit 720 and the response processing unit 370 and the configuration of the EMG feedback processing unit 720 will be described.

EMG 피드백 처리부(720)는 응답 처리부(370)를 통해 입력되는 생체 신호를 입력 커플러(670)를 통해 커플링하여 전기적 파라미터들을 검출하고, 검출된 전기적 파라미터들을 제어부(380), 응답 비교기(780) 및 이벤트 피드백 처리부(740)로 전달하는 EMG 피드백 제어 계측부(720) 및 EMG 피드백 제어 계측부(720)에 의해 측정된 전기적 파라미터와 제어부(380)로부터 전달되는 전기적 파라미터간의 차이를 이용하여 응답 트리거 제어기(655)를 제어하는 응답 비교기(780)를 포함한다.The EMG feedback processor 720 detects electrical parameters by coupling the biosignal input through the response processor 370 through the input coupler 670, and controls the detected electrical parameters in the controller 380 and the response comparator 780. And a response trigger controller using a difference between the electrical parameters measured by the EMG feedback control measuring unit 720 and the EMG feedback control measuring unit 720 transmitted to the event feedback processing unit 740 and the electrical parameters transmitted from the control unit 380. A response comparator 780 that controls 655.

EMG 피드백 제어 계측부(720)를 이용하여 생체 신호를 측정하는 이유는 신호 검출기(675)에 의해 검출된 전기적 파라미터(예를 들어, 전류(전하), 전압, 전력, 인덕턴스, 커패시턴스, 임피던스)의 신호 특성을 분석하기 위해서는 스펙트럼 측정이 반드시 필요하기 때문이다. 스펙트럼 측정을 위하여 EMG 피드백 제어 계측부(720)는 레벨 검출, 파형 검출(예를 들어, 펄스폭, 주기, 듀티), 활성화량 검출(에너지량), 주파수 검출, 위상 검출, 오프셋 검출, 작용시간 검출 기능을 수행한다. 또한 EMG 피드백 제어 계측부(720)는 사용자가 제어부(380)를 통해 설정한 전기적 파라미터와 측정된 전기적 파라미터들을 응답 비교기(780)로 전달한다.The reason for measuring the biosignal using the EMG feedback control measurement unit 720 is a signal of electrical parameters (for example, current (charge), voltage, power, inductance, capacitance, and impedance) detected by the signal detector 675. This is because spectral measurements are necessary to analyze the characteristics. For spectrum measurement, the EMG feedback control measurement unit 720 detects the level, waveform (eg, pulse width, period, duty), activation amount detection (energy amount), frequency detection, phase detection, offset detection, and operation time detection. Perform the function. In addition, the EMG feedback control measurement unit 720 transmits the electrical parameters and the measured electrical parameters set by the user through the control unit 380 to the response comparator 780.

종래 기술에 따른 전기 치료 장치의 생체궤환 기능은 생체전위를 샘플링 기법으로 다수 획득하여 평균을 구하는 방식(즉, 아날로그 입력신호를 DC화하는 로패스 필터 개념을 사용하여 근육의 수축과 이완을 검출하는 방식)이다. 이는 회음질압측정기나 스트레인게이지 등과 유사한 기능이다. 일반적으로 신경근장애치료기는 치료에 앞서 진단에 기초한 분석 과정이 필요함에도 불구하고, 종래 기술에 따른 전기 치료 장치는 진단에 기초한 분석 기능이 전무한 실정이다. 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)에서 EMG 피드백 제어 계측부(720)는 스펙트럼 측정이 가능하고, 광대역이고 고선택도의 주파수와 위상 검출 기능을 가지기 때문에 생체 신호로부터 신체의 장애 여부를 진단할 수 있다. The biofeedback function of the electrotherapy apparatus according to the prior art uses a method of obtaining a plurality of biopotentials using a sampling technique to obtain an average (that is, detecting a muscle contraction and relaxation using a low pass filter concept of converting an analog input signal into DC). Way). This is similar to a perineal pressure gauge or strain gauge. In general, the neuromuscular disorder treatment device requires an analytical process based on a diagnosis prior to treatment, but the electrotherapy device according to the prior art has no analysis function based on a diagnosis. In the electrotherapy apparatus 310 according to the present invention, the EMG feedback control measurement unit 720 can measure spectrum, and has a wideband, high selectivity frequency and phase detection function, thereby diagnosing a disorder of the body from a biological signal. have.

EMG 피드백 기능의 경우 입력신호를 커플링하여 피드백시키고 신체에 대한 근섬유막의 구조와 기능에 관련된 미세한 전기활동을 스펙트럼으로 측정함으로써 근전도 신호의 분석이 가능하며, 말초신경, 신경근, 탈신경근, 골격근에서 일어나는 병변을 진단하고 경과 및 예후를 판정할 수 있어 체계적인 치료나 진단이 가능하다는 장점이 있다.EMG feedback function enables the analysis of EMG signals by coupling the input signal and feeding it back and measuring the minute electrical activity related to the structure and function of the muscle fiber membrane to the body.It occurs in peripheral nerve, nerve muscle, denervation muscle and skeletal muscle. Diagnosing lesions and determining the course and prognosis has the advantage of systematic treatment or diagnosis.

그리고, 루프 피드백 처리부(730)는 EST 피드백 처리부(710)의 출력을 입력받아 응답 처리부(370)의 입력(측정)조건을 설정하는 기능을 수행한다. 즉, 전기 자극 제공부(360)에 대해 전기 자극 출력 조건을 설정한 후, 응답 처리부(370)에 입력되는 생체 신호를 측정하기 위한 것이다. 이벤트 피드백 처리부(740)는 응답 처리부(370)를 통해 입력된 생체 신호에 따라 전기 자극 제공부(360)의 자극 출력을 조절하는 기능을 수행한다. 예를 들어, EMG 피드백 제어 계측부(720)가 생체 신호에 상응하는 활성화량을 측정하여 전달하면, 이벤트 피드백 처리부(740)는 목표량을 설정한 후, 목표량 이하일 경우 주기적으로 신체에 전기자극을 출력하여 그 결과로 다시 측정되는 활성화량을 최초 활성화량과 비교할 경우 사용된다. 루프 피드백 처리부(730)와 이벤트 피드백 처리부(740)에 대해서는 이후 관련 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In addition, the loop feedback processor 730 receives the output of the EST feedback processor 710 to set the input (measurement) condition of the response processor 370. That is, after setting the electrical stimulation output conditions for the electrical stimulation providing unit 360, and measures the bio-signal input to the response processing unit 370. The event feedback processor 740 adjusts the stimulus output of the electrical stimulation provider 360 according to the biosignal input through the response processor 370. For example, when the EMG feedback control measuring unit 720 measures and transmits an activation amount corresponding to the biosignal, the event feedback processing unit 740 sets a target amount and periodically outputs an electrical stimulus to the body when the target amount is lower than the target amount. As a result, it is used to compare the activation amount measured again with the initial activation amount. The loop feedback processor 730 and the event feedback processor 740 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임피던스 측정을 위해 EST 피드백 제어 계측부와 전기 자극 제공부를 결합하는 방법을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a method of combining an EST feedback control measurement unit and an electrical stimulation providing unit for impedance measurement according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 전기 자극 제공부(360)에서 발생된 전기 자극이 가해지는 신체는 저항(R1, R2, ..., Rn), 인덕턴스(L1, L2, ..., Ln), 커패시턴스 성분(C1, C2, ..., Cn)으로 모델링될 수 있다. 이때, EST 피드백 제어 계측부(765)는 전기 자극 제공부(360)로부터 신체로 흘러가는 전류(I)를 측정함으로써 임피던스를 측정할 수 있다. 예를 들어, EST 피드백 제어 계측부(765)는 저항을 출력 커플러(640)에 직렬로 연결하고 저항 양단의 전압을 측정하여 전류를 계산할 수 있다. 물론, 미약 신호 등으로 인해 신호 검출이 용이하지 않은 경우 적당한 이득을 갖는 연산 증폭기, 트랜지스터 등을 부가할 수 있음은 당연하다. As shown in FIG. 8, the body to which the electrical stimulation generated by the electrical stimulation providing unit 360 is applied includes the resistances R1, R2,..., Rn, and the inductance L1, L2..., Ln. , Can be modeled as capacitance components (C1, C2, ..., Cn). In this case, the EST feedback control measuring unit 765 may measure impedance by measuring a current I flowing from the electrical stimulation providing unit 360 to the body. For example, the EST feedback control measuring unit 765 may connect a resistor in series with the output coupler 640 and measure a voltage across the resistor to calculate a current. Of course, when the signal detection is not easy due to the weak signal, it is natural that an operational amplifier, a transistor, or the like having an appropriate gain can be added.

따라서 모델링된 신체의 RLC 병렬회로에 직류 전원이 직렬로 삽입되고, 직류 전원의 파라미터가 DC = 0V라고 가정하면, 직류 전원은 회로의 동작에는 전혀 영향을 미치지 않고 단지 출력되는 전류 변수(예를 들어, V1(I1), V2(I2), V3(I3), ..., Vn(In))를 제공하는 역할만을 수행한다. 이때 중요한 것은 신체로 출력되는 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호의 설정이며, 전기 자극 제공부(360)의 구성이나 신호 설정 방법은 앞서 설명한 바와 같다. 예를 들어, 출력 신호의 진폭이 최대 100Vp-p, 주파수는 최대 50kHz까지 설정될 수 있다. 출력 신호는 DC 성분을 포함하지 않는 대칭 이상파로 설정함이 바람직하다. 따라서 임피던스 측정에서 사용되는 신호는 DC 성분을 내포하지 않는 사인파를 기본으로 하는 이상파(Bi-phasic wave)가 사용되고, 이상파를 사용할 경우 출력 전류(파형)는 바로 콘덕터스가 되고 전류의 역수는 임피던스가 되기 때문에 임피던스를 쉽게 구할 수 있다. 따라서 전기 자극 제공부(360)의 주파수를 스윕(Sweep)시키면서 측정되는 파형을 관찰하여 커패시턴스 값에 비해 인덕턴스 값이 우세하면 측정되는 파형의 공진점은 낮은 주파수 영역으로 이동하고 반대의 경우 공진점은 높은 주파수 영역으로 이동함을 알 수 있다. 이때 EMG 피드백 처리부(720)에서 푸리에 해석(Fourier analysis)이 가능한 위상 검출 회로를 부가하고, 주파수를 스윕(Sweep)시키는 방법을 이용하여 전기 자극 입력부(360)의 출력을 구성하면 신체에서의 응답 신호에 대한 일그러짐(고조파) 정도를 부가적으로 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 고조파 왜곡(Total harmonic distortion)에 따른 피 측정 대상체(신체)의 노이즈 특성을 분석할 수 있는 구조적 장점을 가진다.Therefore, assuming that DC power is inserted in series in the modeled body's RLC parallel circuit, and the DC power's parameter is DC = 0V, DC power has no effect on the operation of the circuit and only outputs current variables (e.g. , V1 (I1), V2 (I2), V3 (I3), ..., Vn (In)). At this time, what is important is the setting of the output signal of the electrical stimulation providing unit 360 output to the body, the configuration and the signal setting method of the electrical stimulation providing unit 360 is as described above. For example, the amplitude of the output signal can be set up to 100Vp-p and the frequency up to 50kHz. The output signal is preferably set to a symmetrical abnormal wave that does not contain a DC component. Therefore, the signal used in the impedance measurement is based on a sine wave (Bi-phasic wave) based on a sine wave that does not contain a DC component, the output current (waveform) becomes a conductance and the inverse of the current Impedance makes it easy to find the impedance. Therefore, if the inductance value is superior to the capacitance value by observing the waveform measured while sweeping the frequency of the electrical stimulation provider 360, the resonance point of the measured waveform moves to a low frequency region, and in the opposite case, the resonance point is a high frequency. Notice that we move to the area. In this case, the EMG feedback processing unit 720 adds a phase detection circuit capable of Fourier analysis, and configures the output of the electrical stimulation input unit 360 by using a method of sweeping the frequency, thereby responding to the body. We can additionally know the degree of distortion (harmonic) for. Therefore, the electrotherapy device 310 according to the present invention has a structural advantage that can analyze the noise characteristics of the measured object (body) according to the harmonic distortion (Total harmonic distortion).

또한, 전기 자극 제공부(360) 및 EST 피드백 처리부(710)에서도 신체의 임피던스 성분에 따라 주파수(스윕)에 영향을 받는 생체 신호의 노이즈 특성을 분석할 수 있도록 하는 교류해석이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 기본적으로 시간 영역에서 입력 신호 대비 출력 신호를 비교할 수 있어 과도 해석이 가능하다는 장점도 가진다. 과도 해석의 경우 항상 L과 C에 대한 현재의 계산값을 초기치로 하여 연속되는 다음 스텝의 계산을 수행하기 때문에 인덕턴스를 단락(Short)으로, 캐패시턴스를 개방(Open)으로 간주하고 해석하는 DC 해석(바이어스 포인트 계산)과는 다른 것이다. 또한 앞서 살펴본 바와 같이 자극 출력(즉, 전류 또는 전압)을 측정하여 수행하는 푸리에 적분은 주파수 성분을 분석할 수 있으므로 크기, 위상, 직류분을 측정한 후 통상의 계산식에 의하여 평균치, 기본파, 실효치, 역률 등을 계산할 수 있는 분석 기능도 제공한다. 여기에서의 주파수 분석 기능은 FFT(Fast Fourier Transform) 기능과 푸리에 해석(Fourier analysis) 기능을 응용해서 적용된다. FFT는 장치의 출력단에서 출력되는 출력데이터를 가지고 FFT 알고리즘으로 계산하는 것으로 주파수 스펙트럼을 출력(측정)하는 기능을 수행하고 푸리에 해석은 FFT 결과데이터를 가지고 푸리에 적분하여 결과를 얻는 이론을 사용한다. 왜냐하면 FFT 결과에서는 단지 크기만이 제공되지만 푸리에 해석을 수행할 경우 크기, 위상, 직류분을 구할 수 있기 때문이다. 이러한 과정의 결과를 이용하여 각종 검사가 가능하다.In addition, the electrical stimulation providing unit 360 and the EST feedback processing unit 710 also have an advantage that the AC analysis is possible to analyze the noise characteristics of the biological signal affected by the frequency (sweep) according to the impedance component of the body. . In addition, it is possible to compare the output signal with the input signal in the time domain, so that it is possible to perform transient analysis. In the case of the transient analysis, DC analysis is performed by considering the inductance as short and the capacitance as open since the calculation of the next successive step is performed with the current calculation values for L and C as initial values. Bias point calculation). In addition, the Fourier integral, which is performed by measuring the stimulus output (i.e., current or voltage) as described above, can analyze the frequency component. It also provides an analysis function to calculate power factor. The frequency analysis function here is applied by applying the Fast Fourier Transform (FFT) function and the Fourier analysis function. FFT takes the output data output from the output of the device and calculates it with the FFT algorithm. The FFT performs the function of outputting (measuring) the frequency spectrum. The Fourier analysis uses the Fourier-integrated result with FFT result data. Because only the magnitude is provided in the FFT results, the Fourier analysis gives the magnitude, phase, and direct current. Various tests are possible by using the result of this process.

본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)가 임피던스 측정 방법을 구비하는 이유는 환자의 상태를 무시하는 데서 발생하는 부작용과 출력 전류값 조절상의 부주의에 의한 전기화상 및 전기 충격 등 의료사고가 많은 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 종래 기술에 따른 전기 치료 장치는 자극을 신체에 인가하기 위해, 디지털 파형 데이터 발생부가 미리 설정된 디지털 파형값이 출력하면 D/A변환기에 의해 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 신호가 증폭되어 전극을 거쳐 신체에 인가되는 방법이 적용된다. 그러나 이러한 방식은 부하(신체)의 임피던스값을 측정할 수 없어 출력 전류값을 수동으로 조절해야 하는 불편함과 단순 자극기로서 피드백 기능이 없어 검사 기능을 수행할 수 없는 문제점이 있었다. The reason why the electrotherapy device 310 according to the present invention includes the impedance measuring method is that a number of medical accidents such as electric burns and electric shocks due to inadequate side effects caused by disregarding the state of the patient and inadequate control of the output current value are caused. It is to solve. That is, in order to apply the stimulus to the body, the electrotherapy apparatus according to the prior art converts the digital waveform data generator into an analog signal by using a D / A converter when a preset digital waveform value is output, and the converted analog signal is amplified. The method applied to the body via the electrode is applied. However, this method has a problem in that it is not possible to measure the impedance value of the load (body), and it is inconvenient to manually adjust the output current value, and there is a problem that the test function cannot be performed because there is no feedback function as a simple stimulator.

그러나, 본 발명에 따른 전기 자극 제공부(360)는 각 용도에 따른 피드백 수행부(375)와 연동됨으로써 종래 기술의 문제점을 해결한다. 또한, 제어부(380)를 통해 사용자가 설정한 자극 출력 특성을 소프트웨어적으로 시뮬레이션(Simulation)할 수 있고, EST 피드백 제어 계측부(765)를 이용하여 사용자가 설정 또는 미리 설정된 전기 자극 출력이 정확하게 이루어지고 있는지를 하드웨어적으로 에뮬레이션(Emulation)할 수 있는 장점이 있다. However, the electrical stimulation providing unit 360 according to the present invention solves the problems of the prior art by interlocking with the feedback performing unit 375 for each use. In addition, the stimulus output characteristics set by the user through the control unit 380 can be simulated in software, and the electrical stimulation output set or preset by the user using the EST feedback control measurement unit 765 is accurately made. There is an advantage in that it can be emulated in hardware.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 활성화량 측정을 위한 EST 피드백 제어 계측부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.9 is a view showing a detailed configuration of the EST feedback control measurement unit for measuring the activation amount according to an embodiment of the present invention.

도 9는 전기 자극 제공부(360)에서 출력되는 자극 신호의 활성화량(즉, 사용자 선택에 따라 검사, 진단 또는 제어 목적으로 수행된 결과로서 측정된 값)을 측정하기 위한 EST 피드백 제어 계측부(765)의 구성을 예시한다. 9 is an EST feedback control measuring unit 765 for measuring the amount of activation of a stimulus signal output from the electrical stimulation providing unit 360 (that is, a value measured as a result performed for inspection, diagnosis, or control according to a user's selection). The configuration of) is illustrated.

먼저 적분기(910)는 전기 자극 제공부(360)의 출력 커플러(640)를 통해 자극 신호를 입력받고, 전류 신호 형태의 자극 신호를 전압 신호로 변환하여 비교기(915)에 제공한다. 물론, 적분기(910) 전단에 전류 신호를 직류 전압으로 변환하기 위한 구성 요소가 더 포함될 수 있다. 또한, 제어부(380)로부터 입력되는 전류 신호 형태의 설정 기준값은 D/A 변환기(920)를 통해 아날로그 신호로 변환되고, 아날로그 신호로 변환된 설정 기준값은 설정 기준값 제공부(925)에 의해 전압 신호 형태의 설정 기준값으로 변환된다. 설정 기준값 제공부(925)는 전압 신호 형태의 설정 기준값을 비교기(915)로 전달한다. 비교기(915)는 적분기(910)로부터 수신한 자극 신호와 설정 기준값 제공부(925)로부터 수신한 설정 기준값을 비교하며, 비교 기준값은 설정 기준값이다. 비교기(915)는 비교 결과를 단안정 발진기(930)에 제공하고, 단안정 발진기(930)는 비교기(915)의 비교 결과에 따라 일정한 크기의 펄스 신호를 출력한다. 이 펄스 신호는 적분기(910)를 리셋(reset)함과 동시에 카운터(935)로 입력된다. 카운터(935)는 단안정 발진기(930)의 펄스 신호를 계속 카운트하고 그 카운터 결과(수치)를 곱셈기(940)로 입력한다. 곱셈기는 A/D 변환기(945)에 의해 디지털 신호로 변환되어 입력되는 전압 신호 형태의 설정 기준값과 카운터(935)로부터 입력되는 카운터 결과(수치)를 이용하여 곱셈을 수행한다. 곱셈기(940)의 곱셈 결과치는 제어부(380)로 전달되고, 제어부(380)는 곱셈 결과치를 이용하여 활성화량을 산출한다.First, the integrator 910 receives a stimulus signal through an output coupler 640 of the electrical stimulus providing unit 360, converts a stimulus signal in the form of a current signal into a voltage signal, and provides it to the comparator 915. Of course, a component for converting the current signal into a DC voltage may be further included in front of the integrator 910. Also, the setting reference value of the current signal type input from the control unit 380 is converted into an analog signal through the D / A converter 920, and the setting reference value converted into the analog signal is set by the setting reference value providing unit 925. It is converted to the set reference value of the type. The setting reference value providing unit 925 transmits the setting reference value in the form of a voltage signal to the comparator 915. The comparator 915 compares the stimulus signal received from the integrator 910 with the setting reference value received from the setting reference value providing unit 925, and the comparison reference value is a setting reference value. The comparator 915 provides a comparison result to the monostable oscillator 930, and the monostable oscillator 930 outputs a pulse signal having a constant size according to the comparison result of the comparator 915. The pulse signal is input to the counter 935 at the same time as the integrator 910 is reset. The counter 935 continues counting the pulse signal of the monostable oscillator 930 and inputs the counter result (value) to the multiplier 940. The multiplier performs a multiplication using the set reference value of the voltage signal type which is converted into a digital signal by the A / D converter 945 and the counter result (value) input from the counter 935. The multiplication result of the multiplier 940 is transferred to the control unit 380, and the control unit 380 calculates the activation amount using the multiplication result value.

도 9에 도시된 EST 피드백 제어 계측부(765)의 구성은 앞서 설명한 임피던스 측정의 경우와 마찬가지로 설명의 편의상 전기 자극 기능으로 국한하여 설명하였으나 생체 궤환 기능에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다. 따라서, 생체 궤환 기능 설명시 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Although the configuration of the EST feedback control measuring unit 765 shown in FIG. 9 has been described as being limited to the electrical stimulation function for convenience of description as in the case of the impedance measurement described above, it is obvious that the same may also be applied to the biological feedback function. Therefore, duplicate description thereof will be omitted when describing the biological feedback function.

또한, 도 9에 도시된 EST 피드백 제어 계측부(765)의 구성을 이용하여 제어부(380)는 활성화량을 측정할 수 있고, 측정된 활성화량은 전류, 전압, 전력 또는 에너지 등으로 환산될 수 있다. 물론, 활성화량 또는 다른 전기적 파라미터들 측정을 위한 EST 피드백 제어 계측부(765)의 구성은 다양하게 수정 변경될 수 있다. In addition, by using the configuration of the EST feedback control measurement unit 765 illustrated in FIG. 9, the controller 380 may measure an activation amount, and the measured activation amount may be converted into current, voltage, power, or energy. . Of course, the configuration of the EST feedback control measurement unit 765 for measuring the activation amount or other electrical parameters can be modified in various ways.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 및 위상 측정을 위한 EMG 피드백 제어 계측부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a detailed configuration of an EMG feedback control measurement unit for frequency and phase measurement according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, EMG 피드백 제어 계측부(720)는 위상 비교기(1010), N 설정기(1015), 1/N 프로그래머블 카운터(1020), 루프 필터(1025), 전압 제어 발진기(1030), 카운터(1035), 주파수 보정기(1040), A/D 변환기(1045), 위상 판별기(1050)를 포함한다. 본 발명에 따른 EMG 피드백 제어 계측부(720)는 생체 신호의 주파수와 위상을 검출하기 위해 기본적으로 위상 비교기(1010), 루프 필터(1025), 전압 제어 발진기(1030)를 포함하고, 프로그래머블 카운터가 추가될 수 있다. 그리고, 상기 기능 구현을 위해 PLL(Phase-Locked Loop) 회로가 사용될 수 있다. Referring to FIG. 10, the EMG feedback control measurement unit 720 includes a phase comparator 1010, an N setter 1015, a 1 / N programmable counter 1020, a loop filter 1025, a voltage controlled oscillator 1030, and a counter. 1035, frequency corrector 1040, A / D converter 1045, and phase discriminator 1050. The EMG feedback control measuring unit 720 according to the present invention basically includes a phase comparator 1010, a loop filter 1025, and a voltage controlled oscillator 1030 to detect the frequency and phase of the biosignal, and a programmable counter is added. Can be. In addition, a phase-locked loop (PLL) circuit may be used to implement the function.

위상 비교기(Phase comparator)(1010)는 위상 검출기(Phase detector)라고도 하며, 루프 필터(1025)를 통해 입력 커플러(670)로부터의 입력 신호와 1/N 프로그래머블 카운터(1020)를 통한 전압 제어 발진기(Voltage controlled oscillator)(1030)와의 위상차에 비례한 평균 출력 전압(DC)을 발생시킨다. 이 출력 전압을 오차 전압(Vo)이라 하고, 위상차(????)를 전압으로 변환하는 변환 계수를 위상 검출 변환 이득(K??)이라 하면, Vo=(K??)x(????)의 관계에 의해 출력되는 직류 전압을 검출하고 미리 정해진 맵핑 테이블(Mapping table)을 이용하여 위상차를 측정할 수 있다. 위상 비교기(1010)는 아날로그형(예를 들어, 승산기형, 믹서형), 디지털형(예를 들어, Ex-OR형, R-S 플립플롭형)이 있으나 위상 및 주파수 검출이 용이한 싱글칩 위상 주파수 비교기를 사용하는 것이 바람직하다. The phase comparator 1010, also called a phase detector, is an input signal from the input coupler 670 through the loop filter 1025 and a voltage controlled oscillator through the 1 / N programmable counter 1020. Generate an average output voltage (DC) proportional to the phase difference with the voltage controlled oscillator (1030). When this output voltage is called the error voltage Vo and the conversion coefficient for converting the phase difference ?? to the voltage is the phase detection conversion gain K ??, Vo = (K ??) x (?? By detecting the DC voltage output by the relation of ??), it is possible to measure the phase difference by using a predetermined mapping table. Phase comparator 1010 is analog type (e.g. multiplier type, mixer type), digital type (e.g. Ex-OR type, RS flip-flop type), but single-chip phase frequency for easy phase and frequency detection It is preferable to use a comparator.

그리고, 주파수 검출의 경우 구성상의 편의를 위하여 1/N 프로그래머블 카운터(Programmable counter)(1020)가 사용될 수 있다. 1/N 프로그래머블 카운터(1020)는 전압 제어 발진기(1030)와 위상 비교기(1010) 사이에 위치하며 N 설정기(1015)를 통해 디지털 제어가 용이하도록 구성된다. 이러한 구조의 특징은 디지털 제어의 장점 이외에 PLL 루프가 로크상태 되었을 때 루프내의 주파수를 측정하여 제어부(380)로 입력되는 값과 제어부(380)로부터 N 설정기(1015)를 통해 출력되는 출력값을 상호 비교하여 필요한 연산을 수행할 수 있는 장점도 있다. In the case of frequency detection, a 1 / N programmable counter 1020 may be used for configuration convenience. The 1 / N programmable counter 1020 is located between the voltage controlled oscillator 1030 and the phase comparator 1010 and is configured to facilitate digital control through the N setter 1015. In addition to the advantages of the digital control, the structure of the structure may measure the frequency in the loop when the PLL loop is locked, and may compare the value input to the controller 380 with the output value output from the controller 380 through the N setter 1015. It also has the advantage of performing the necessary operations in comparison.

따라서, 위상 비교기(1010)는 입력 커플러(670)를 통해 생체 신호를 입력받고, 입력받은 생체 신호와 1/N 프로그래머블 카운터(1020)로부터 입력되는 피드백 신호의 위상을 비교하여 위상차를 검출한다. 위상 비교기(1010)에 의해 검출된 위상차는 루프 필터(1025)를 통해 전압 제어 발진기(1030)로 전달되어 정확한 위상차가 검출된다. Accordingly, the phase comparator 1010 receives a biosignal through the input coupler 670 and detects a phase difference by comparing a phase of the input biosignal with a feedback signal input from the 1 / N programmable counter 1020. The phase difference detected by the phase comparator 1010 is transferred to the voltage controlled oscillator 1030 through the loop filter 1025 to detect the correct phase difference.

즉, 위상 비교기(1010)는 입력되는 생체 신호의 위상차에 비례한 전압을 출력하고 출력된 전압 신호는 루프 필터(1025)를 통해 평균화되어 DC 출력된다. 그리고, 위상차에 비례해서 출력되는 DC 전압이 A/D변환기(1045)에 의해 아날로그 신호로 변환된 후, DC 전압과 위상차가 매핑되어 있는 위상 판별기(1050)를 통해 제어부(380)에 인가됨으로써 생체 신호의 위상을 측정할 수 있다. 한편, 전압 제어 발진기(1030)의 출력은 주파수이므로 카운터(1035)에 의해 주파수가 측정되고, 보정 테이블로 구성되는 주파수 보정기(1040)는 측정된 주파수 오차를 보정한 후 제어부(380)로 보정된 데이터를 전송한다. 제어부(380)는 주파수 보정기(380)를 통해 입력된 주파수와 1/N 프로그래머블 카운터(1020)로의 출력을 결정하는 N 설정기(1015)의 입력값을 곱하여 최종적으로 생체신호의 주파수를 측정한다.That is, the phase comparator 1010 outputs a voltage proportional to the phase difference of the input biosignal, and the output voltage signal is averaged through the loop filter 1025 to be DC output. The DC voltage output in proportion to the phase difference is converted into an analog signal by the A / D converter 1045 and then applied to the controller 380 through the phase discriminator 1050 to which the DC voltage and the phase difference are mapped. The phase of the biosignal can be measured. On the other hand, since the output of the voltage controlled oscillator 1030 is a frequency, the frequency is measured by the counter 1035, and the frequency corrector 1040 composed of a correction table corrects the measured frequency error and then corrects it with the controller 380. Send the data. The controller 380 multiplies the frequency input through the frequency corrector 380 and the input value of the N setter 1015 that determines the output to the 1 / N programmable counter 1020, and finally measures the frequency of the biosignal.

전압 제어 발진기(1030)는 입력 제어 전압에 비례해서 출력 발진 주파수가 변화하는 발진기이다. 루프 필터(1025)는 저역 통과 필터 특성을 가지므로, 위상 비교기(1010)에서 생기는 고주파 성분의 제거 및 PLL의 응답 특성을 결정한다. 루프 필터(1025)로는 증폭도 조정이 용이한 래그리드(Lag-lead) 필터를 사용하는 것이 바람직하다. The voltage controlled oscillator 1030 is an oscillator whose output oscillation frequency changes in proportion to the input control voltage. Since the loop filter 1025 has a low pass filter characteristic, the high frequency component that is generated in the phase comparator 1010 and the response characteristic of the PLL are determined. As the loop filter 1025, it is preferable to use a lag-lead filter that can easily adjust the amplification degree.

그리고, 입력 커플러(670)를 통해 생체 신호의 입력신호가 없으면 위상 비교기(1010)의 출력전압은 0V이고 회로는 개방 상태가 된다. 이후 어느 시점에서 입력신호가 가해지면 처음에는 동기상태에 있지 않기 때문에 입력신호의 주파수와 위상은 전압 제어 발진기(1030)의 출력들과 일치하지 않는다. 따라서 주파수 도입과정을 통한 주파수 일치 과정 및 위상 동기 과정이 수행된다. 따라서 도 10에 도시된 회로도는 제어부(380)를 통해 이러한 과정을 측정하거나 제어할 수 있도록 구성된다. 이처럼 동기상태가 이루어진 상태를 로크상태(Lock-in)라 하고 그 범위를 로크레인지, 주파수 범위를 주파수 캡쳐 레인지라 한다. 본 발명에서의 경우 주파수 캡쳐 레인지는 수십kHz(약 10kHz) 범위에 있으므로 프로그래머블 카운터 전단에 프리스케일러는 경우에 따라 생략될 수 있다. 일반적으로 위상의 캡쳐레인지는 -?? ~ +??으로 정수배(즉, ??, 2??, 3??, ...)의 값을 갖는다.If there is no input signal of the biosignal through the input coupler 670, the output voltage of the phase comparator 1010 is 0V and the circuit is in an open state. Afterwards, when an input signal is applied at some point, the frequency and phase of the input signal do not coincide with the outputs of the voltage controlled oscillator 1030 since it is not initially in sync. Therefore, the frequency matching process and the phase synchronization process through the frequency introduction process are performed. Accordingly, the circuit diagram shown in FIG. 10 is configured to measure or control this process through the controller 380. This state of synchronization is called lock-in, the range is called lock range, and the frequency range is called frequency capture range. In the present invention, since the frequency capture range is in the range of several tens of kHz (about 10 kHz), the prescaler at the front of the programmable counter may be omitted in some cases. In general, the capture range of the phase is-?? It is an integer multiple (ie ??, 2 ??, 3 ??, ...).

이제까지 도 10을 참조하여 생체궤환 기능만을 설명하였으나 전기 자극 기능에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다. 즉, EST 피드백 제어 계측부(765)는 전기 자극 제공부(360)의 출력 커플러(640)를 통해 측정할 신호를 입력받아 도 10에 도시된 구성을 이용하여 주파수 및 위상을 측정할 수 있다.So far, only the biofeedback function has been described with reference to FIG. 10, but it can be applied to the electrical stimulation function in the same manner. That is, the EST feedback control measuring unit 765 may receive a signal to be measured through the output coupler 640 of the electrical stimulation providing unit 360 and measure frequency and phase using the configuration shown in FIG. 10.

도 10에 도시된 회로 구성을 이용하여 위상을 측정하는 이유는 주파수 특성을 분석하기 위한 목적 및 에너지의 침투 깊이를 분석하기 위한 것이다. 즉, 임의의 위상에 따른 상호 간섭(예를 들어, 소멸간섭, 증가간섭) 정도를 파악할 수 있어 진행파의 직선성 또는 분산성의 정도를 해석할 수 있기 때문이다. 또한, 위상은 두 신호의 진행 시간 차이이므로 정밀시간을 측정하기 위해 사용될 수도 있다.The reason for measuring phase using the circuit configuration shown in FIG. 10 is to analyze the frequency characteristic and the penetration depth of energy. That is, it is because the degree of mutual interference (for example, extinction interference and increase interference) according to an arbitrary phase can be grasped and the degree of linearity or dispersion of traveling waves can be analyzed. In addition, since the phase is the difference in the advancing time of the two signals, it may be used to measure the precise time.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시간 측정을 위한 EMG 피드백 제어 계측부의 구성을 나타낸 도면이다.11 is a view showing the configuration of the EMG feedback control measurement unit for time measurement according to an embodiment of the present invention.

도 11은 응답 처리부(370)의 응답 특성 확인(즉, 신경의 전도속도 및 전도시간을 측정)을 위한 EMG 피드백 제어 계측부(720)의 구성을 예시한 도면이다. 즉, 전기 자극 제공부(360)의 출력이 신체를 거쳐 응답 처리부(370)로 전도되는 시간을 측정하여 신체의 특성을 파악하기 위한 것이다. 이는 말초신경의 병변 여부와 부위 및 정도, 예후 등을 파악하기 위하여 신경의 전도속도를 파악할 필요가 있기 때문이다. 이 경우 시간 측정은 응답계인 생체궤환 기능으로 수행되지만 이때 반드시 피측정대상에 인가할 신호의 발생이 요구되며, 신호 발생원은 검사나 진단 목적인 경우 전기적 파라미터는 치료 목적의 경우와 달리 구성된다. 이와 같이 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 수행되는 경우는 신경의 전도속도를 측정하고자 하는 경우 이외에도 자극에 따른 신체의 응답특성을 보기 위한 전반적인 용도에 범용으로 적용될 수 있음은 당연하다.FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the EMG feedback control measurement unit 720 for checking the response characteristic of the response processor 370 (that is, measuring the conduction velocity and the conduction time of the nerve). That is, to measure the characteristics of the body by measuring the time that the output of the electrical stimulation providing unit 360 is conducted to the response processing unit 370 through the body. This is because it is necessary to determine the conduction velocity of nerves in order to determine the lesion, site, extent and prognosis of peripheral nerves. In this case, the time measurement is performed by a biofeedback function, which is a response system, but at this time, generation of a signal to be applied to the object to be measured is required. When the signal source is for a test or diagnostic purpose, an electrical parameter is configured differently than for a therapeutic purpose. As such, when the electrical stimulation function and the biofeedback function are performed at the same time, it is natural that the electric stimulation function and the biofeedback function may be applied to the general use of the body to see the response characteristics of the body according to the stimulus in addition to the case of measuring the conduction velocity of the nerve.

외부 자극이 없는 경우 특정시간(T1~T2) 동안 신호전도 시간을 측정함으로써, 그러나 만약 외부자극이 있는 경우라면 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 연동되는 루프 피드백 처리 시스템을 이용하여 시간을 측정할 수 있다. 즉, 루프 피드백 처리 시스템을 이용하여 전기 자극 제공부(360)로부터 자극시점(T1)의 데이터를 제어장치로 전송하여 메모리에 저장하고 동시에 도 11의 회로 구성도를 이용하여 응답시간(T2)을 측정하여 그 차이(즉, T2-T1)를 구하면 된다.If there is no external stimulus, the signal conduction time is measured for a specific time (T1 ~ T2), but if there is an external stimulus, the time can be measured using a loop feedback processing system in which the electrical stimulation function and the biofeedback function are simultaneously linked. Can be. That is, using the loop feedback processing system, the data from the electrical stimulus providing unit 360 transmits the data of the stimulus time point T1 to the control device and stores the data in the memory, and at the same time, the response time T2 is obtained using the circuit diagram of FIG. Measure and find the difference (ie, T2-T1).

도 11에 도시된 EMG 피드백 처리부(720)에 의한 시간 측정 구성도는 편의상 생체궤환 기능만을 설명하지만 전기자극 기능 혹은 피드백 기능에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 물론, 도 10을 참조하여 설명한 EMG 피드백에 의한 주파수 및 위상 측정 방법을 이용하여 구해진 위상을 가지고도 시간 측정 기능을 대신할 수 있음은 당연하다. 즉 위상의 지연이 시간 영역에서 신호의 지연(또는 빠름)으로 환산될 수 있기 때문이다. 그러나, 위상을 검출하여 시간으로 환산하는 경우에도 부정확한 오차가 발생할 수 있어 본 발명과 같이 별도의 시간 측정 기능을 구비할 수 있다. 전도속도의 경우 전도거리를 측정되는 전도시간으로 나누는 통상의 관계식으로부터 구할 수 있다.Although the time measurement configuration diagram by the EMG feedback processing unit 720 illustrated in FIG. 11 illustrates only the biofeedback function for convenience, the same may be applied to the electrical stimulation function or the feedback function. Of course, even if the phase obtained by using the frequency and phase measurement method by the EMG feedback described with reference to FIG. That is because the delay of the phase can be converted into the delay (or fast) of the signal in the time domain. However, even when the phase is detected and converted into time, an inaccurate error may occur, so that a separate time measurement function may be provided as in the present invention. In the case of conduction velocity, it can be obtained from the usual relationship of conduction distance divided by measured conduction time.

도 11을 참조하면, EMG 피드백 처리부(720)는 입력 커플러(670)를 통해 피 측정대상 신호를 커플링하여 적분기(1110)에 인가한다. 적분기(1110)의 적분출력은 비교기(1115)의 비교신호로 입력된다. 그리고, 사용자가 주변 장치의 조작부(335)를 이용하여 설정한 기준값에 상응하는 기준 신호가 제어부(380)에 의해 D/A 변환기(1120)로 입력되고, D/A 변환기(1120)는 기준 신호를 아날로그 신호로 변환하여 설정 기준값 제공부(1125)로 입력한다. 설정 기준값 제공부(1125)는 D/A변환기(1120)의 아날로그 전류 출력을 전압 신호로 변환하고, 변환된 전압 신호를 비교기(1115)의 기준신호로 입력한다.Referring to FIG. 11, the EMG feedback processor 720 couples a signal under measurement through an input coupler 670 and applies it to the integrator 1110. The integral output of the integrator 1110 is input as a comparison signal of the comparator 1115. In addition, a reference signal corresponding to a reference value set by the user using the operation unit 335 of the peripheral device is input to the D / A converter 1120 by the controller 380, and the D / A converter 1120 is a reference signal. Is converted into an analog signal and input to the setting reference value providing unit 1125. The setting reference value providing unit 1125 converts the analog current output of the D / A converter 1120 into a voltage signal and inputs the converted voltage signal as a reference signal of the comparator 1115.

비교기(1115)는 비교 결과에 따라 "1" 또는 "0" 신호를 출력하고, 비교기(1115)의 출력 신호는 단안정 발진기(1130)와 래치(1135)에 동시에 인가된다. 단안정 발진기(1130)는 비교기(1115)의 비교 결과에 따라 펄스 신호를 생성하여 적분기(1110)로 전달함으로써 적분기(1110)의 적분 출력을 리셋한다. 또한, 래치(1135)는 비교기(1110)로부터 반전된 출력 신호가 입력될 때까지 동일한 출력 신호를 AND게이트(1140)로 입력한다. AND게이트(1140)는 클럭 소스(1145)로부터 주기적인 클럭을 입력받아 로직 AND 결과값을 카운터(1150)에 인가한다. 카운터(1150)는 AND게이트(1140) 출력값의 반전 결과에 비례하는 카운트 값을 곱셈기(1155)에 인가한다. 곱셈기(1150)는 클럭소스의 펄스폭을 동시에 입력받아 펄스폭에 해당하는 단위시간과 카운터 출력 개수를 곱하여 전체시간을 측정하여 제어부(380)로 측정값을 전달한다. 따라서, 제어부(380)는 신체 조직에서 전도되는 시간을 측정할 수 있다. The comparator 1115 outputs a "1" or "0" signal according to the comparison result, and the output signal of the comparator 1115 is simultaneously applied to the monostable oscillator 1130 and the latch 1135. The monostable oscillator 1130 resets the integral output of the integrator 1110 by generating a pulse signal and transmitting the generated pulse signal to the integrator 1110 according to the comparison result of the comparator 1115. In addition, the latch 1135 inputs the same output signal to the AND gate 1140 until the inverted output signal is input from the comparator 1110. The AND gate 1140 receives a periodic clock from the clock source 1145 and applies a logic AND result to the counter 1150. The counter 1150 applies a multiplier 1155 with a count value proportional to the inversion result of the AND gate 1140 output value. The multiplier 1150 simultaneously receives the pulse width of the clock source, multiplies the unit time corresponding to the pulse width by the number of counter outputs, measures the total time, and transmits the measured value to the controller 380. Therefore, the controller 380 may measure the time that is conducted in the body tissue.

이제까지 응답 처리부(370) 및 EMG 피드백 처리부(720)의 구성을 이용하여 활성화량, 주파수, 위상, 전도시간 측정 방법을 설명하였다. 이외에도 레벨검출, 파형 검출, 오프셋검출이 가능하나 레벨검출과 파형 검출은 통상의 A/D변환기를 사용하여 쉽게 측정할 수 있고 또한 교류신호와 직류신호가 합쳐진 형태의 오프셋검출의 경우 통상의 시프트회로 혹은 클램프회로를 사용하면 DC 레벨은 쉽게 구해지므로 이에 대한 설명은 생략한다.So far, the method for measuring the activation amount, frequency, phase, and conduction time has been described using the configuration of the response processor 370 and the EMG feedback processor 720. In addition, level detection, waveform detection, and offset detection are possible, but level detection and waveform detection can be easily measured using a normal A / D converter, and in the case of offset detection in which AC and DC signals are combined, a conventional shift circuit is used. Or, if the clamp circuit is used, the DC level is easily obtained, so the description thereof is omitted.

도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이벤트 피드백 기능 수행을 위한 시스템 구성을 나타낸 도면이다.12 illustrates a system configuration for performing an event feedback function according to an exemplary embodiment of the present invention.

이벤트 피드백 기능을 수행하기 위한 시스템은 삽입형 전극(320), 전기 자극 제공부(360), 제어부(380), 채널 설정 스위치(365), 응답 처리부(370), EST 피드백 제어 계측부(765), EST 피드백 제어 계측부(765) 및 이벤트 피드백 처리부(740)를 포함한다. 응답 처리부(370)를 통해 입력되는 생체 신호를 커플링하여 EMG 피드백 제어 계측부(720)는 전기적 파라미터들을 검출하고, 검출된 전기적 파라미터들을 제어부(380)로 전송한다. 제어부(380)는 EMG 피드백 제어 계측부(720)로부터 수신된 전기적 파라미터들을 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 자극내용을 결정하여 전기 자극 제공부(360)에 의해 출력이 이루어지도록 한다. 이때 EST 피드백 제어 계측부(765)는 출력 커플러(640)를 통해 출력신호를 검출하고 한편으로 이벤트피드백 정보로 수신한 데이터와 함께 자극 비교기(760)를 통해 비교함으로써 자극 트리거 제어기(630)를 동작시키는 피드백이 이루어지게 된다. 즉, 이벤트 피드백 처리부(740)는 채널 설정 스위치(365)를 통해 응답 처리부(370)로 입력되는 생체신호가 응답 처리부(370)에 설정된 입력 조건을 만족하는지 여부를 확인한다. 이후 응답 처리부(370)에 설정된 입력 조건이 만족될 때까지 제어부(380)로부터 수신되는 설정 조건 또는 미리 지정된 설정 조건에 따라 전기 자극 제공부(360)를 제어하여 출력값을 조절하는 과정(피드백)을 반복 수행한다. The system for performing the event feedback function is the insertion electrode 320, the electrical stimulation providing unit 360, the control unit 380, the channel setting switch 365, the response processing unit 370, EST feedback control measuring unit 765, EST The feedback control measuring unit 765 and the event feedback processing unit 740 are included. By coupling the biosignal input through the response processor 370, the EMG feedback control measurement unit 720 detects electrical parameters and transmits the detected electrical parameters to the controller 380. The controller 380 determines the stimulus content of the electrical stimulation provider 360 using the electrical parameters received from the EMG feedback control measurement unit 720 to be output by the electrical stimulation provider 360. At this time, the EST feedback control measuring unit 765 detects an output signal through the output coupler 640 and operates the stimulus trigger controller 630 by comparing the received signal as the event feedback information through the stimulus comparator 760. Feedback is made. That is, the event feedback processor 740 checks whether the biosignal input to the response processor 370 through the channel setting switch 365 satisfies the input condition set in the response processor 370. Thereafter, the process of adjusting the output value by controlling the electrical stimulation provider 360 according to a setting condition or a predetermined setting condition received from the controller 380 until the input condition set in the response processor 370 is satisfied (feedback) Repeat it.

도 12에 도시된 바와 같이, 이벤트 피드백 처리부(740)는 EMG 피드백 제어 계측부(710)로부터 생체 신호에 상응하는 출력값을 입력받아 전기 자극 제공부(360)의 전기 자극의 출력 조건을 설정한다. 따라서 이벤트 피드백 기능은 이벤트 피드백 처리부(740)를 이용하여 EMG 피드백 제어 계측부(720)의 측정 조건에 따라 전기 자극 제공부(360)의 출력 조건을 설정하는 기능이고, 응답 처리부(370)의 응답 조건에 따라 전기 자극 제공부(360)의 출력을 결정하고자 하는 경우 사용된다. 예를 들어, 응답 처리부(370)에 의하여 측정되는 신체의 활성화량이 특정값 이하일 때는 전기 자극 제공부(360)의 출력값을 증가시킬 수 있다. 이때 이벤트 피드백 처리부(740)는 EMG 피드백 제어 계측부(720)로부터 생체 신호가 목표 활성화량을 만족하는지의 여부에 대한 정보를 수신하고, 해당 정보를 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 출력값 조절 여부를 결정한다. 또한 이벤트 피드백 처리부(740)는 추가로 제어부(380)로부터 제어 명령을 수신하여 전기 자극 제공부(360)의 출력내용을 설정할 수 있다. 즉, 전기적 파라미터(예를 들어, 전류, 전압, 펄스, 버스트, 주파수, 위상 등)를 변경하여 출력이 이루어지도록 하는 기능을 수행한다. 전기 자극 제공부(360)로부터 출력되는 전기 자극은 EST 피드백 처리부(710)에 의해 측정될 수 있다. 또한, EMG 피드백 제어 계측부(720)의 결과와 EST 피드백 제어 계측부(765)의 결과는 제어부(380)로 입력되고, 제어부(380)에 의해 오차의 확인, 보정, 검사 또는 분석이 수행될 수 있다.As shown in FIG. 12, the event feedback processing unit 740 receives an output value corresponding to the biosignal from the EMG feedback control measuring unit 710 and sets an output condition of the electrical stimulation of the electrical stimulation provider 360. Therefore, the event feedback function is a function of setting the output condition of the electrical stimulation provider 360 according to the measurement condition of the EMG feedback control measurement unit 720 by using the event feedback processor 740, and the response condition of the response processor 370. In this case, it is used when the output of the electrical stimulation providing unit 360 is to be determined. For example, when the amount of activation of the body measured by the response processor 370 is less than or equal to a specific value, the output value of the electrical stimulation provider 360 may be increased. In this case, the event feedback processing unit 740 receives information on whether the biosignal satisfies the target activation amount from the EMG feedback control measuring unit 720, and adjusts the output value of the electrical stimulation provider 360 using the corresponding information. Determine. In addition, the event feedback processing unit 740 may further receive a control command from the control unit 380 to set the output content of the electrical stimulation providing unit 360. That is, it performs a function to change the electrical parameters (for example, current, voltage, pulse, burst, frequency, phase, etc.) to make the output. The electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit 360 may be measured by the EST feedback processing unit 710. In addition, the result of the EMG feedback control measuring unit 720 and the result of the EST feedback control measuring unit 765 may be input to the controller 380, and the controller 380 may check, correct, check, or analyze an error. .

도 12에 도시된 구성도에서, EST 피드백 처리부(710)는 전기 자극 제공부(360)로부터 출력되는 자극 신호의 정량적 측정이 가능한 구조로 되어 있다. EST 피드백 처리부(710)의 대신호 변환기(1210) 및 전류 전압 변환기(1215)는 적분기의 입력을 위한 전처리기 성격을 가지므로, EST 피드백 처리부(710)는 적분기(1220), 비교기(1225), 설정 기준값 제공부(1230), 단안정 발진기(1235), 카운터(1240), 곱셈기(1245)를 포함한다. In the configuration diagram shown in FIG. 12, the EST feedback processor 710 has a structure capable of quantitatively measuring the stimulus signal output from the electrical stimulus providing unit 360. Since the large signal converter 1210 and the current voltage converter 1215 of the EST feedback processing unit 710 have a preprocessor characteristic for inputting an integrator, the EST feedback processing unit 710 includes an integrator 1220, a comparator 1225, A setting reference value providing unit 1230, a monostable oscillator 1235, a counter 1240, and a multiplier 1245 are included.

또한, EMG 피드백 처리부(720)도 입력되는 신호의 정량적 측정을 가능하도록 하기 위해 EST 피드백 처리부(710)와 유사하게 구성될 수 있다. 도 12의 구성도에서 EMG 피드백 처리부(720)와 EST 피드백 처리부(710)는 입력되는 신호의 레벨이 서로 다르기 때문에 각 신호 레벨에 맞는 전처리 구성이 다르다는 점을 제외하고는 신호의 정량적 측정이라는 공통된 기능을 위해 구성된다. 따라서 도 12의 구성도에서 EMG 피드백 처리부(720)의 적분기(1260), 설정 기준값 제공부(1265), 비교기(1270), , 단안정발진기(1275), 카운터(1280) 및 곱셈기(1285)는 EST 피드백 처리부(710)의 대응되는 구성 요소와 동일한 기능을 수행한다. 또한 래치(1290)는 사용자가 "1" 또는 "0"의 결과를 가지고 이벤트 피드백 처리부(740)의 동작을 설정하고자 하는 경우를 가정한 것이다. 따라서, 사용자의 목적에 따라 이벤트 피드백 처리부(740)의 입력신호 형태를 다양하게 변경될 수 있으므로 래치(1290)에 제한되는 것은 아니다. In addition, the EMG feedback processor 720 may be configured similarly to the EST feedback processor 710 to enable quantitative measurement of the input signal. In the configuration diagram of FIG. 12, the EMG feedback processing unit 720 and the EST feedback processing unit 710 have a common function of quantitative measurement of signals except that the preprocessing configuration for each signal level is different because the input signal levels are different. Configured for. Therefore, in the configuration diagram of FIG. 12, the integrator 1260 of the EMG feedback processing unit 720, the setting reference value providing unit 1265, the comparator 1270, the monostable oscillator 1275, the counter 1280, and the multiplier 1285 are shown. The same function as the corresponding component of the EST feedback processing unit 710 is performed. In addition, the latch 1290 assumes a case where the user wants to set an operation of the event feedback processor 740 with a result of "1" or "0". Therefore, since the input signal type of the event feedback processor 740 may be variously changed according to the purpose of the user, the present invention is not limited to the latch 1290.

도 12에서는, 일 실시예로서 활성화량을 측정하기 위한 구성을 예시하였으나 사용 목적에 따라 검출하는 신호의 형태 및 구성은 다양하다. In FIG. 12, as an example, a configuration for measuring an activation amount is illustrated, but the shape and configuration of a signal to be detected vary depending on the purpose of use.

이벤트피드백 기능은 생체궤환 신호를 커플링하여 조건 설정한 다음 설정된 조건으로 전기자극 기능이 수행되도록 하는 기능으로써 활성화량 측정이나 신경전도속도 측정 등 근육의 운동이나 신경의 재생을 위한 치료를 수행할 수 있다는 장점이 있다.The event feedback function is to set the conditions by coupling the biofeedback signal and then to perform the electric stimulation function under the set conditions. The event feedback function can perform the treatment for muscle regeneration or nerve regeneration such as measurement of activation amount or nerve conduction velocity. There is an advantage.

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 루프 피드백 기능 수행을 위한 시스템 구성을 나타낸 도면이다.13 is a diagram illustrating a system configuration for performing a loop feedback function according to an exemplary embodiment of the present invention.

루프 피드백 기능을 수행하기 위한 시스템은 삽입형 전극(320), 전기 자극 제공부(360), 제어부(380), 채널 설정 스위치(365), 응답 처리부(370), EST 피드백 제어 계측부(765), EST 피드백 제어 계측부(765) 및 루프 피드백 처리부(730)를 포함한다. 즉, 루프 피드백 기능을 수행하기 위한 시스템은 앞서 도 12를 참조하여 설명한 이벤트 피드백 기능을 수행하기 위한 시스템과 유사하게 구성될 수 있다. 다만, 루프 피드백과 이벤트 피드백의 차이점은 이벤트 피드백의 경우 응답 처리부(370)의 측정 조건을 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 출력조건을 설정하는데 반해 루프 피드백의 경우에는 전기 자극 제공부(360)의 출력 조건을 이용하여 응답 처리부(370)의 측정조건을 설정한다. 만약 신체가 이상적인 부하라 가정하면 이들의 결과는 동일하게 나타날 것이다. 그러나 신체의 전기적 성분이 매우 복잡한 임피던스 성분이고 환자마다 다르며 동일 환자일지라도 정상적인 경우와 장애가 있는 경우 서로 다르므로 측정 결과는 차이를 가진다. 이벤트 피드백과 루프 피드백은 이러한 차이를 규명하거나 검사하기 위하여 사용되는 특별한 기능이다. 예를 들어, 이벤트 피드백 시스템 및 루프 피드백 시스템을 도시한 구성도에서, 이벤트 피드백 처리부(740) 및 루프 피드백 처리부(730)가 동일한 조건으로 활성화량을 검출하더라도 이벤트 피드백 기능을 통해 활성화량과 루프 피드백 기능을 통해 활성화량은 서로 차이를 가진다. 이는 신체가 이상적인 부하회로가 아니기 때문에 발생하는 차이(즉, 신체 내부에서 전류가 유실되는 양을 의미함)이고 이는 신경근장애의 손상정도에 따른 차이이다. 이처럼 루프 피드백 기능과 이벤트 피드백 기능을 사용하면 신체에 대한 각종 검사, 진단, 조건적 자극 기능 및 조건적 생체궤환 기능을 사용할 수 있으므로 신체의 질병 및 장애에 대한 정확한 진단과 이에 기초한 일관성있는 치료결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. The system for performing the loop feedback function includes an insert electrode 320, an electrical stimulus providing unit 360, a control unit 380, a channel setting switch 365, a response processing unit 370, an EST feedback control measuring unit 765, and an EST. A feedback control measurement unit 765 and a loop feedback processing unit 730. That is, the system for performing the loop feedback function may be configured similarly to the system for performing the event feedback function described above with reference to FIG. 12. However, the difference between the loop feedback and the event feedback is to set the output condition of the electrical stimulation provider 360 by using the measurement condition of the response processor 370 in the event feedback, whereas the electrical stimulation provider 360 in the loop feedback. The measurement condition of the response processor 370 is set using the output condition of. If the body is an ideal load, their results will be the same. However, the electrical component of the body is a very complex impedance component, which varies from patient to patient, and even in the same patient, there are differences between normal cases and disorders. Event feedback and loop feedback are special features used to identify or examine these differences. For example, in the configuration diagram showing the event feedback system and the loop feedback system, even if the event feedback processing unit 740 and the loop feedback processing unit 730 detect the activation amount under the same condition, the activation amount and the loop feedback through the event feedback function. Through the function, the activation amount is different from each other. This is a difference that occurs because the body is not an ideal load circuit (that is, the amount of current lost inside the body), which depends on the degree of damage to the neuromuscular disorder. The loop feedback function and the event feedback function can be used for various tests, diagnosis, conditional stimulus function and conditional biofeedback function of the body, thereby providing accurate diagnosis of the disease and disorders of the body and consistent treatment results based on the same. There is an advantage that can be obtained.

도 13을 참조하면, 루프 피드백 기능을 수행하기 위한 시스템은 EST 피드백 제어 계측부(765)의 출력을 입력받아 루프 피드백 처리부(730)에서 응답 처리부(370)의 측정 조건으로 설정할 수 있다. 즉, 루프 피드백 기능은 루프 피드백 처리부(730)를 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 출력 조건에 따라 응답 처리부(370)의 측정 조건을 설정하는 기능이고, 전기자극 기능을 통해 출력되는 임계전류(Threshold current) 등의 조건을 설정하여 생체궤환 기능을 조건부로 수행할 수 있도록 하는 것이다. 따라서 루프 피드백 처리부(730)는 전기 자극 제공부(360)에 조건 설정된 트리거 신호를 발생시키고 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호가 설정된 조건을 만족하는지 여부에 대한 데이터를 검출한 후 응답 처리부(370)로 조건 데이터를 인가한다. 설정된 조건을 만족할 때까지 응답 처리부(370)를 통해 전달되는 생체 신호를 커플링하여 전기적 파라미터들을 측정한다.Referring to FIG. 13, the system for performing the loop feedback function may receive the output of the EST feedback control measurement unit 765 and set the measurement condition of the response processor 370 in the loop feedback processor 730. That is, the loop feedback function is a function of setting the measurement conditions of the response processor 370 according to the output condition of the electrical stimulation provider 360 using the loop feedback processor 730, and the threshold current output through the electrical stimulation function. By setting conditions such as (Threshold current), it is possible to conditionally perform the biofeedback function. Therefore, the loop feedback processor 730 generates a trigger signal conditionally set in the electrical stimulation provider 360, detects data regarding whether the output signal of the electrical stimulation provider 360 satisfies the set condition, and then responds to the response processor ( Condition data is applied. The electrical parameters are measured by coupling the biosignal transmitted through the response processor 370 until the set condition is satisfied.

앞서 설명한 바와 같이, 루프 피드백 처리부(730)를 이용하여 전기 자극 제공부(360)의 출력 조건으로서 신체에서 허용되는 정도의 자극량(활성화량)을 설정한 후, 응답 처리부(370)에 의해 측정되는 응답량(활성화량)의 차이를 구하면 차이값은 신체에서 유실되는 전류량을 의미한다. 신체에서의 유실 정도는 신경근의 장애 정도에 따라 다르게 나타난다. 따라서 차이값을 신경근 장애 정도와 맵핑(Mapping)하면 검사나 진단의 한 방법으로 활용할 수 있는 장점이 있다. As described above, after setting the amount of stimulation (activation amount) that is allowed by the body as an output condition of the electrical stimulation providing unit 360 using the loop feedback processing unit 730, the measurement is performed by the response processing unit 370. When the difference in response amount (activation amount) is obtained, the difference value means the amount of current lost in the body. The degree of loss in the body depends on the degree of neuromuscular disorder. Therefore, mapping the difference value with the degree of neuromuscular disorder has an advantage that it can be used as a test or diagnosis method.

앞서 설명한 이벤트 피드백 기능의 경우와 마찬가지로 삽입형 전극(320)을 신체에 삽입(또는 표피 전극을 신체에 부착)한 다음, EST 피드백 제어 계측부(765)는 전기 자극 제공부(360)에서 출력되는 신호를 출력 커플러(640)를 통해 커플링하고, 전기 자극 신호(즉, 출력 신호)를 측정하여 측정된 전기적 파라미터들을 제어부(380)로 전송한다. 또한, EMG 피드백 제어 계측부(720)는 응답 처리부(370)의 입력 커플러(670)를 통해 생체궤환 신호를 측정하고, 측정된 전기적 파라미터들을 제어부(380)로 전송한다. 따라서, 제어부(380)는 출력 신호와 입력 신호의 차이를 구할 수 있고 또한 필요한 각종 신호처리를 수행할 수 있다. 이때 사용자가 조작부(335)를 통해 특정 조건을 설정하면, 제어부(380)는 설정된 조건에 상응하도록 루프 피드백 처리부(730)의 조건을 설정한다. As in the case of the event feedback function described above, the insertion type electrode 320 is inserted into the body (or the epidermal electrode is attached to the body), and then the EST feedback control measuring unit 765 receives the signal output from the electrical stimulation provider 360. The coupling is performed through the output coupler 640, and the electrical stimulation signal (ie, the output signal) is measured and the measured electrical parameters are transmitted to the controller 380. In addition, the EMG feedback control measurement unit 720 measures the biofeedback signal through the input coupler 670 of the response processor 370, and transmits the measured electrical parameters to the control unit 380. Therefore, the controller 380 can obtain the difference between the output signal and the input signal and can also perform various signal processing required. In this case, when the user sets a specific condition through the manipulation unit 335, the controller 380 sets a condition of the loop feedback processor 730 to correspond to the set condition.

제어부(380)에 의해 설정된 조건이 만족될 때까지 EST 피드백 제어 계측부(765)는 출력 커플러(640)를 통해 전기 자극 제공부(360)의 출력 신호를 측정하고, 사용자에 의해 설정된 값 또는 메모리에 기 설정된 프로그램 결과와의 차이가 자극 비교기(760)에 인가되어 자극 비교기(760)의 결과에 따라 자극 트리거 제어기(630)를 동작시킨다. 이러한 피드백 정보는 EST 피드백 제어 계측부(765)로부터 루프 피드백 처리부(730)를 통해 응답 처리부(370)로 전달되어 응답 처리부(370)의 동작 조건이 된다.Until the condition set by the controller 380 is satisfied, the EST feedback control measuring unit 765 measures the output signal of the electrical stimulation providing unit 360 through the output coupler 640, and measures the output signal of the electric stimulus providing unit 360. The difference from the preset program result is applied to the stimulus comparator 760 to operate the stimulus trigger controller 630 according to the result of the stimulus comparator 760. The feedback information is transferred from the EST feedback control measurement unit 765 to the response processing unit 370 through the loop feedback processing unit 730 to become an operating condition of the response processing unit 370.

도 13에서는 설명의 편의를 위해 활성화량 측정을 위한 구성도를 예시하였으나, 사용자의 목적에 따라 검출하는 신호의 형태를 얼마든지 다르게 설정할 수 있음은 당연하다.In FIG. 13, a configuration diagram for measuring an activation amount is illustrated for convenience of description, but it is natural that the shape of a signal to be detected may be set differently according to a user's purpose.

루프피드백 기능은 자극출력 신호를 커플링하여 조건 설정한 다음 설정된 조건으로 생체궤환 기능이 수행되도록 하는 기능으로써 전류의 유실율이나 조직의 에너지 침투깊이 등 신경근 또는 탈신경근하의 각종 검사나 진단을 수행할 수 있는 장점이 있다.The loop feedback function is to set the condition by coupling the stimulus output signal, and then perform the biofeedback function under the set condition. The loop feedback function can perform various tests or diagnosis under the nerve root or denervation muscle such as the current loss rate or the energy penetration depth of the tissue. There is an advantage.

도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.14 is a flow chart showing the operation of the electrotherapy device according to an embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 같이, 종래 기술에 따른 전기 치료 장치는 피드백 기능을 구비하지 못하고 있었다. 따라서, 전기 자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 수행될 수 없었으며, 순차적으로 또는 선택적으로만 수행할 수 있었다. 또한 전기자극 기능 및 생체궤환 기능의 수행중에 전기 치료 장치는 측정기능을 수행할 수 없었고 어느 일방으로 자극이 출력되거나 또는 일방으로 신호가 입력되는 구조로 되어 있어 검사, 진단 또는 신체상태를 파악할 수 없는 문제점이 있었다.As described above, the electrotherapy apparatus according to the prior art did not have a feedback function. Therefore, the electrical stimulation function and the biofeedback function could not be performed at the same time, and could be performed sequentially or selectively. In addition, during the electrical stimulation function and the biofeedback function, the electrotherapy device was unable to perform the measurement function, and the stimulus was outputted to one side or the signal was inputted to one side, so that the test, diagnosis or physical condition could not be determined. There was a problem.

그러나, 본 발명에 따른 전기 치료 장치는 피드백 기능, 측정 기능 등을 포함하고 있어 종래기술의 문제점을 해결하고 있다.However, the electrotherapy device according to the present invention includes a feedback function, a measurement function and the like, thereby solving the problems of the prior art.

이하, 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 전기 치료 장치의 동작 과정을 설명한다.Hereinafter, an operation process of the electrotherapy device according to the present invention will be described with reference to FIG. 14.

도 14를 참조하면, 사용자는 환자가 치료하기에 앞서 근전도 진단이 필요한지 여부를 판단한다(단계 1405). 근전도 진단이 완료되었거나 진단과 무관한(진단이 없는) 환자인 경우, 단계 1410에서 전기자극의 입력이 필요한지 여부를 판단한다. 전기자극의 입력이 필요한 경우, 근전도 진단의 결과와 상관없이 수행할 수 있도록 무위자극변수를 설정할 수 있다(단계 1415). 사용자는 단계 1420에서 임피던스 측정을 할 것인지 여부를 판단한다. 임피던스 측정이 선택된 경우에는 단계 1425로 진행하여 자극 출력이 자동으로 조절되도록 설정되고, 그렇지 않은 경우에는 단계 1430으로 진행하여 자극 출력이 수동으로 조절되도록 설정된다. 즉, 임피던스 측정 기능의 선택 여부에 따라 자극 출력 조건이 설정된다. 단계 1435에서 전기 치료 장치(310)는 사용자가 선택한 자극 출력 조건에 상응하도록 전기 자극을 출력하고, 전기 자극을 전극을 통해 신체에 입력시킨다. 단계 1440에서 사용자는 루프 피드백 기능의 수행이 필요한지 여부를 판단한다. 루프 피드백 기능이 필요한 경우에는 단계 1445로 진행하여 루프 피드백 조건을 설정한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 1435에서 전기 자극을 계속 입력한다. 물론, 사용자는 전기 자극의 입력 과정을 중단시킴으로써 전기 치료 장치(310)의 동작을 중단시킬 수 있다. 전기 치료 장치(310)는 단계 1450에서 생체 신호에 상응하는 스펙트럼을 측정하고, 단계 1455로 진행하여 생체 궤환 기능을 수행한다. 즉, 사용자는 전기자극 기능의 수행과 동시에 생체궤환 기능의 수행이 필요할 경우 루프 피드백 기능을 활성화시키고 그 조건을 설정하면, 전기 치료 장치(310)는 스펙트럼 측정을 통하여 생체궤환 기능을 수행한다. Referring to FIG. 14, the user determines whether EMG diagnosis is required before the patient is treated (step 1405). If the EMG diagnosis is completed or the patient is not diagnosed (no diagnosis), it is determined in step 1410 whether an electrical stimulation input is necessary. If the input of the electrical stimulation is required, a stepless stimulus variable may be set to be performed regardless of the result of EMG diagnosis (step 1415). The user determines whether to measure impedance in step 1420. If the impedance measurement is selected, the process proceeds to step 1425 and the stimulus output is set to be automatically adjusted. Otherwise, the process proceeds to step 1430 and the stimulus output is set to manual adjustment. That is, the stimulus output condition is set according to whether the impedance measurement function is selected. In operation 1435, the electrotherapy device 310 outputs the electrical stimulation corresponding to the stimulus output condition selected by the user, and inputs the electrical stimulation to the body through the electrode. In operation 1440, the user determines whether the loop feedback function needs to be performed. If the loop feedback function is required, the process proceeds to step 1445 to set a loop feedback condition. If not, continue to enter the electrical stimulation in step 1435. Of course, the user may stop the operation of the electrotherapy device 310 by stopping the input process of the electrical stimulation. The electrotherapy device 310 measures the spectrum corresponding to the biosignal in step 1450, and proceeds to step 1455 to perform the biofeedback function. That is, when the user needs to perform the biofeedback function at the same time as performing the electrical stimulation function, the user activates the loop feedback function and sets the condition, and the electrotherapy device 310 performs the biofeedback function through spectrum measurement.

단계 1460에서 전기 치료 장치(310)는 사용자에 의해 이벤트 피드백 기능이 선택되는지 여부를 판단한다. 선택되는 경우 단계 1465로 진행하여 이벤트 피드백 수행을 위한 변수를 선정한다. 즉, 신체로부터 입력되는 생체 신호에 근거하여 전기 자극의 세기를 조절하기 위한 것이다. 이후, 다시 단계 1420으로 진행한다. 그러나, 이벤트 피드백 기능이 선택되지 않은 경우에는 단계 1470으로 진행하여, 사용자로부터 전기 치료 장치(310)의 사용 목적에 대한 선택을 입력받는다. 물론, 모든 선택 과정은 전기 치료 장치(310)의 동작 전에 한꺼번에 이루어지거나 개별 단계에서 이루어질 수 있다. 검사 목적인 경우 단계 1450으로 진행하여 스펙트럼을 측정한다. 그러나 치료 목적인 경우에는 단계 1475에서 목표 파형이 선택된다. 즉, 사용자는 생체궤환 기능을 선택하여 검사목적 또는 치료목적에 상응하도록 전기 치료 장치(310)를 동작시킬 수 있다. 검사목적의 경우 스펙트럼 측정이 이루어지고 치료목적의 경우 근육운동이 이루어져야 하므로 목표 파형 설정이 수행된다.In operation 1460, the electrotherapy device 310 determines whether the event feedback function is selected by the user. If selected, the process proceeds to step 1465 to select a variable for performing event feedback. That is, to adjust the intensity of the electrical stimulation based on the biological signal input from the body. Thereafter, the process proceeds to step 1420 again. However, if the event feedback function is not selected, the process proceeds to step 1470 where the user receives a selection for the purpose of using the electrotherapy device 310. Of course, all selections can be made all at once before the operation of the electrotherapy device 310 or at individual stages. For inspection purposes, proceed to step 1450 to measure the spectrum. However, for therapeutic purposes, the target waveform is selected at step 1475. That is, the user may select the biofeedback function to operate the electrotherapy device 310 to correspond to the inspection or treatment purpose. For the purpose of the test, the spectrum measurement is performed and for the therapeutic purpose, the muscle movement must be performed.

다시 단계 1405의 판단 결과로 근전도 진단 선택이 이루어지지 않은 경우 단계 1480으로 진행하여 탈신경근 자극 목적인지 여부를 판단한다. 탈신경근 자극 목적인 경우 단계 1485로 진행하여 사용자로부터 탈신경근 변수를 설정받거나 메모리(340)로부터 탈신경근 변수를 검출한다. 그리고, 단계 1420으로 진행한다.If the EMG diagnosis selection is not made as a result of the determination of step 1405, the process proceeds to step 1480 to determine whether the purpose of denervation nerve stimulation. For denervation stimulation purposes, the process proceeds to step 1485 where the denervation parameter is set by the user or the denervation variable is detected from the memory 340. The process then proceeds to step 1420.

또한, 단계 1480의 판단 결과로 탈신경근 자극 목적이 아닌 경우에는 단계 1490으로 진행하여 신경지배근 자극 목적인지 여부를 판단한다. 신경지배근 자극 목적인 경우 단계 1495로 진행하여 사용자로부터 신경지배근 변수를 설정받거나 메모리(340)로부터 신경지배근 변수를 검출한다. 그리고, 단계 1420으로 진행한다.In addition, when the determination result of step 1480 is not the purpose of denervation stimulation, the process proceeds to step 1490 to determine whether or not the purpose of nerve domination. In the case of nerve dorsal root stimulation purposes, the process proceeds to step 1495 where the nerve dorsal root variable is set by the user or the nerve dorsal root variable is detected from the memory 340. The process then proceeds to step 1420.

또한, 단계 1490의 판단 결과로 신경지배근 자극 목적이 아닌 경우에는 단계 1500으로 진행하여 생체궤환 기능 선택인지 여부를 판단한다. 생체궤환 기능 선택인 경우에는 단계 1470으로 진행하나, 그렇지 않은 경우 단계를 종료한다. 물론, 전기 치료 장치(310)의 동작은 사용자의 조작에 의해 언제라도 중단될 수 있다.In addition, when the determination result of step 1490 is not the purpose of stimulating neuromuscular muscle, the process proceeds to step 1500 to determine whether the biofeedback function is selected. If the biofeedback function is selected, the process proceeds to step 1470, otherwise the process ends. Of course, the operation of the electrotherapy device 310 can be stopped at any time by the user's manipulation.

이와 같이, 본 발명에 따른 전기 치료 장치(310)는 전기자극 기능(즉, 단계 1435)과 생체궤환 기능(즉, 단계 1455)을 개별적으로 수행할 수 있음은 물론 피드백 기능(즉, 루프 피드백 기능 및/또는 이벤트피드백기능으로, 단계 1440 내지 단계 1445, 단계 1460 내지 단계 1465)에 의해서 전기자극기능 및 생체궤환기능을 동시에 수행시킬 수 있다. 또한 EST 피드백 기능(즉, 단계 1420 내지 단계 1430) 및 EMG 피드백 기능(즉, 단계 1450, 단계 1470 내지 단계 1475)은 전기자극 기능에 의한 신체로의 자극 출력 및 신체로부터 생체궤환 기능에 의한 생체신호 입력을 각각 자체적 및 개별적으로 피드백시켜 측정할 수 있는 수단을 제공한다. 이와 같이 전기자극 기능의 자체 피드백(즉, 단계 1420 내지 단계 1430) 및 생체궤환 기능의 자체 피드백(즉, 단계 1450, 단계 1470 내지 단계 1475) 또는 전기자극 기능 및 생체궤환 기능간 상호 피드백(즉, 단계 1440 내지 단계 1445, 단계 1460 내지 단계 1465)은 신체의 장애상태로부터 입력되는 생체궤환 신호에 근거하여 출력을 설정(즉, 단계 1465)할 수 있고 또한 그 반대의 경우로 설정된 자극조건(즉, 단계 1445)하에서 신체로부터 입력되는 근전도 신호를 분석할 수 있다. 각 기능에서 이러한 자체 측정기능 및 각 기능간 피드백 연동은 출력조건을 자동으로 또는 수동으로 설정할 수 있을 뿐 아니라 근육운동에 따른 목표 파형 설정이나 스펙트럼 측정을 선택적으로 수행할 수 있어 정확한 장애진단, 진단된 결과를 토대로 하는 치료처방, 치료결과 개선된 객관적 지표 등을 체계적으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 또한 출력의 상시 측정(감시)이 가능하여 과도한 자극출력의 효과적 제어가 가능함으로써 환자보호측면에서 보호회로 기능을 대체할 수 있는 장점도 있다. As such, the electrotherapy device 310 according to the present invention may perform the electric stimulation function (ie, step 1435) and the biofeedback function (ie, step 1455) separately, as well as the feedback function (ie, the loop feedback function). And / or as an event feedback function, the electrical stimulation function and the biofeedback function may be simultaneously performed by steps 1440 to 1445 and steps 1460 to 1465. In addition, the EST feedback function (i.e., steps 1420 to 1430) and the EMG feedback function (i.e., steps 1450 and 1470 to 1475) are the stimulus output to the body by the electrical stimulation function and the biosignal by the biofeedback function from the body. Each input provides its own and individually feedback means for measurement. As such, self feedback of the electrical stimulation function (i.e., steps 1420 to 1430) and self feedback of the biofeedback function (i.e., steps 1450 and 1470 to 1475) or mutual feedback between the electrical stimulation function and the biofeedback function (i.e., Steps 1440 to 1445 and steps 1460 to 1465 may set the output (ie, step 1465) based on the biofeedback signal input from the disorder state of the body, and vice versa. In step 1445), the EMG signal input from the body may be analyzed. In each function, this self-measurement function and feedback linkage between each function not only automatically or manually set the output condition, but also selectively perform target waveform setting or spectrum measurement according to muscle movement, so that accurate diagnosis and diagnosis can be performed. There is an advantage to systematically analyze treatment prescriptions based on the results and improved objective indicators. In addition, since the output can be measured (monitored) at all times, the effective control of excessive stimulus output is possible, so that the protection circuit function can be replaced in terms of patient protection.

물론, 전기자극 기능의 경우와 마찬가지로, 생체궤환 기능의 경우에 있어서도 피드백 기능을 실시간으로 연동시킬 수 있다. 예를 들어, 생체궤환 기능 수행 중 사용자가 이벤트 피드백 기능 및 조건을 선택함으로써 루프피드백과는 반대개념으로 전기자극이 이루어져 결국 생체궤환 기능과 동시에 전기자극 기능이 수행되게 된다. 이때, 전기자극 조건과 동일한 조건 또는 사용자 임의의 상이한 자극조건이 설정될 수 있다.Of course, as in the case of the electrical stimulation function, in the case of the biofeedback function, the feedback function can be linked in real time. For example, when the user selects the event feedback function and the condition during the biofeedback function, the electrical stimulation is performed in the opposite concept to the loop feedback, and thus the electrical stimulation function is performed simultaneously with the biofeedback function. At this time, the same conditions as the electrical stimulation conditions or any different stimulation conditions of the user may be set.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 피드백 제어 기법을 이용한 기능 연동 방식의 전기 치료 장치는 전기자극 기능과 생체궤환 기능이 동시에 실시간 피드백 기능을 통해 연동될 수 있다.As described above, in the function interlocking type electrotherapy apparatus using the feedback control technique according to the present invention, the electrical stimulation function and the biofeedback function may be simultaneously linked through the real time feedback function.

또한, 본 발명은 전기자극 기능 및 생체궤환 기능이 치료 도중 변경될 수 있고, 각각의 기능이 단독 또는 조합되어 운용될 수 있으며, 채널의 임의 선택이 가능하다.In addition, the present invention, the electrical stimulation function and the biofeedback function can be changed during the treatment, each function can be operated alone or in combination, any channel can be selected.

또한, 본 발명은 치료 전후에 진단 결과를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide diagnostic results before and after treatment.

또한, 본 발명은 전기 자극 기능 수행시 임피던스 측정 기능과 자극 세기 결정을 위한 전류의 자동 조정 기능이 제공된다.In addition, the present invention provides an impedance measurement function and an automatic adjustment function of a current for determining the stimulus intensity when performing the electrical stimulation function.

또한, 본 발명은 전기 자극 기능 수행을 위한 시뮬레이션(Simulation)과 에뮬레이션(Emulation) 기능을 가진다. In addition, the present invention has a simulation (Emulation) function for performing the electrical stimulation function (Emulation).

또한, 본 발명은 생체 궤환 기능 수행시 근전도 검사, 자동 이득 설정 및 주파수 설정이 가능하다.In addition, the present invention enables the EMG test, automatic gain setting and frequency setting when performing the biofeedback function.

또한, 본 발명은 생체 궤환 기능 수행시 전극을 통해 축적된 전하를 방전할 수 있다.In addition, the present invention may discharge the accumulated charge through the electrode when performing the biological feedback function.

또한, 본 발명은 환자보호 측면에서 안전성을 확보하는 수단으로 정전류원(정전압원) 대신 실시간 피드백 기능을 통해 전기자극 강도를 제어하는 수단을 제공한다.In addition, the present invention provides a means for controlling the electrical stimulation intensity through a real-time feedback function instead of a constant current source (constant voltage source) as a means to ensure safety in terms of patient protection.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.

도 1은 종래 기술에 따른 전기 치료 장치의 구성도.1 is a block diagram of an electrotherapy device according to the prior art.

도 2는 일반적인 전기 자극 신호의 형태를 나타낸 도면.2 is a view showing the shape of a general electrical stimulation signal.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the configuration of an electrotherapy device according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4l은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메모리의 구성을 나타낸 도면.4A-4L illustrate the configuration of a memory in accordance with one preferred embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전극 및 채널 설정 스위치의 구성과 연결 관계를 나타낸 도면.5A and 5B are views illustrating a configuration and a connection relationship between an electrode and a channel setting switch according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 세부 구성 및 동작 과정을 나타낸 블록 구성도.Figure 6a is a block diagram showing the detailed configuration and operation of the electrotherapy device according to an embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명에 따른 전기 자극 제공부의 출력 파형을 예시한 도면.Figure 6b illustrates the output waveform of the electrical stimulation providing unit according to the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 자극 제공부, 응답 처리부 및 피드백 수행부간의 연결 관계를 나타낸 도면.7 is a diagram illustrating a connection relationship between an electrical stimulus providing unit, a response processing unit, and a feedback performing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임피던스 측정을 위해 EST 피드백 제어 계측부와 전기 자극 제공부를 결합하는 방법을 나타낸 도면.8 is a view showing a method of combining the EST feedback control measurement unit and the electrical stimulation providing unit for impedance measurement according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 활성화량 측정을 위한 EST 피드백 제어 계측부의 상세 구성을 나타낸 도면.9 is a view showing a detailed configuration of the EST feedback control measurement unit for measuring the activation amount according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 주파수 및 위상 측정을 위한 EMG 피드백 제어 계측부의 상세 구성을 나타낸 도면.10 is a view showing a detailed configuration of the EMG feedback control measurement unit for frequency and phase measurement according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시간 측정을 위한 EMG 피드백 제어 계측부의 구성을 나타낸 도면.11 is a view showing the configuration of the EMG feedback control measurement unit for time measurement according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이벤트 피드백 기능 수행을 위한 시스템 구성을 나타낸 도면.12 illustrates a system configuration for performing an event feedback function according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 루프 피드백 기능 수행을 위한 시스템 구성을 나타낸 도면.13 is a diagram illustrating a system configuration for performing a loop feedback function according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 치료 장치의 동작 과정을 나타낸 순서도.14 is a flow chart showing the operation of the electrotherapy device according to an embodiment of the present invention.

Claims (24)

환자의 신체의 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체 부위에 전기 자극을 입력하거나 생체 신호를 입력받는 전극에 결합되어 동작하는 의학용 전기 치료 장치에 있어서,In the medical electrotherapy device which operates by being coupled to an electrode that receives an electrical signal or inputs an electrical stimulus to a part of the body that is in contact with a part of the body of the patient or inserted into the body cavity, 전기 자극을 생성하여 상기 전극을 통해 신체로 입력하는 전기 자극 제공부;An electrical stimulation providing unit generating an electrical stimulation and inputting the electrical stimulation to the body through the electrode; 상기 전극으로부터 생체 신호를 입력받는 응답 처리부; A response processor configured to receive a bio signal from the electrode; 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나가 상기 전극과 연결되도록 하는 채널 설정 스위치; 및A channel setting switch configured to connect at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit with the electrode; And 상기 전기 자극 제공부의 전기 자극, 상기 응답 처리부의 생체 신호 중 적어도 어느 하나에 상응하는 측정값을 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 피드백 수행부A feedback performing unit controlling the operation of at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit by using a measurement value corresponding to at least one of the electrical stimulation of the electrical stimulation providing unit and the biosignal of the response processing unit 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드백 수행부는 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극에 상응하는 전기적 파라미터를 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전기 자극 제공부로 전달하는 것The feedback performing unit detects an electrical parameter corresponding to the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit, and the magnitude of the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value. Transmitting a control signal to the electrical stimulus providing unit for adjusting 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전기적 파라미터가 활성화량-여기서, 상기 활성화량은 사용자 선택에 따라 검사, 진단 또는 제어 목적으로 수행된 결과로서 측정된 값임-인 경우,If the electrical parameter is an activation amount, wherein the activation amount is a value measured as a result of being performed for inspection, diagnosis or control purposes according to a user selection; 상기 피드백 수행부는, The feedback performing unit, 상기 미리 지정된 설정값과 상기 검출된 전기적 파라미터를 비교하는 비교기;A comparator for comparing the predetermined set value with the detected electrical parameter; 상기 비교기에 의한 비교 결과에 상응하는 크기의 펄스 신호를 출력하는 단안정 발진기;A monostable oscillator for outputting a pulse signal having a magnitude corresponding to a comparison result by the comparator; 상기 펄스 신호를 카운트하는 카운터; 및A counter for counting the pulse signal; And 상기 설정 기준값과 상기 카운터 결과를 이용하여 활성화량을 산출하는 활성화량 산출부Activation amount calculation unit for calculating the activation amount using the set reference value and the counter result 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드백 수행부는 상기 응답 처리부에 입력된 상기 생체 신호를 이용하여 전기적 파라미터들을 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 미리 지정된 크기의 생체 신호로 변환하기 위한 제어 신호를 상기 응답 처리부로 전달하는 것The feedback performing unit detects electrical parameters by using the biosignal input to the response processor, and converts a control signal for converting the biosignal into a biosignal having a predetermined size when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value. Passing to said response processor 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전기적 파라미터가 주파수 및 위상인 경우,If the electrical parameters are frequency and phase, 상기 피드백 수행부는,The feedback performing unit, 입력 제어 전압에 상응하는 출력 발진 주파수를 생성하는 전압 제어 발진기;A voltage controlled oscillator for generating an output oscillation frequency corresponding to the input control voltage; 상기 출력 발진 주파수를 미리 지정된 수만큼 분할하는 프로그래머블 카운터;A programmable counter dividing the output oscillation frequency by a predetermined number; 상기 생체 신호 및 상기 프로그래머블 카운터를 통한 상기 전압 제어 발진기와의 위상차에 비례하는 출력 전압을 생성하는 위상 비교기;A phase comparator for generating an output voltage proportional to a phase difference with the biosignal and the voltage controlled oscillator through the programmable counter; 상기 출력 전압을 평균화하여 상기 입력 제어 전압을 생성하는 필터;A filter for averaging the output voltage to generate the input control voltage; 상기 출력 발진 주파수를 이용하여 주파수를 측정하는 주파수 측정기; 및A frequency meter for measuring a frequency using the output oscillation frequency; And 상기 입력 제어 전압 및 매핑 테이블을 이용하여 상기 생체 신호의 위상을 검출하는 위상 판별기-여기서, 상기 매핑 테이블은 입력 제어 전압과 위상차가 매핑됨-A phase discriminator for detecting a phase of the biosignal using the input control voltage and a mapping table, wherein the mapping table is mapped with an input control voltage and a phase difference 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드백 수행부는 상기 응답 처리부의 상기 생체 신호의 기준 설정값을 미리 지정하고, 상기 생체 신호의 측정값이 미리 지정된 설정값을 만족하지 않는 경우, 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하는 것The feedback performing unit may pre-specify a reference set value of the bio signal in the response processor, and if the measured value of the bio signal does not satisfy a preset value, set the magnitude of the electrical stimulation output from the electrical stimulation provider. Conditioning 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드백 수행부는 상기 전기 자극 제공부의 출력 조건을 미리 설정하고, 상기 출력 조건에 상응하도록 상기 응답 처리부의 측정 조건을 설정하는 것The feedback performing unit presets an output condition of the electrical stimulus providing unit and sets a measurement condition of the response processing unit to correspond to the output condition. 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기 자극 제공부는,The electrical stimulation providing unit, 상기 제어부의 제어 신호에 상응하는 펄스 신호를 생성하는 파형 생성기;A waveform generator for generating a pulse signal corresponding to the control signal of the controller; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 파형 생성기에 의해 생성된 복수의 펄스 신호를 조합하여 하나의 버스트 신호를 구성하는 특성 조합기;A characteristic combiner constituting a burst signal by combining a plurality of pulse signals generated by the waveform generator by a control signal of the controller; 상기 특성 조합기에 의해 생성된 복수의 버스트 신호를 조합하여 채널당 출력되는 상기 전기 자극의 세기를 조절하는 출력 설정기;An output setter for adjusting the intensity of the electrical stimulus output per channel by combining a plurality of burst signals generated by the characteristic combiner; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 채널당 전기 자극의 세기를 조절하는 자극 조절기;A stimulation controller for controlling the intensity of the electrical stimulation per channel by the control signal of the controller; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호가 수신되는지 여부를 판단하는 자극 트리거 제어기; 및A stimulus trigger controller to determine whether a feedback signal is received from the feedback performer; And 상기 채널당 전기 자극의 세기에 미리 지정된 이득 또는 상기 피드백 신호에 상응하는 이득을 곱하여 최종 자극 강도의 전기 자극을 생성하는 대신호 증폭기A large signal amplifier that produces an electrical stimulus of final stimulus intensity by multiplying the strength of the electrical stimulation per channel by a predetermined gain or a gain corresponding to the feedback signal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응답 처리부는,The response processing unit, 상기 전극 및 상기 채널 설정 스위치를 통해 상기 생체 신호를 입력받고, 동위상이 제거된 신호만을 검출하는 차동 증폭기;A differential amplifier receiving the bio-signal through the electrode and the channel setting switch and detecting only a signal from which an in-phase is removed; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건이 입력되는지 여부를 판단하는 응답 트리거 제어기;A response trigger controller for determining whether a feedback signal or a user setting condition is input from the feedback performing unit; 상기 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건에 상응하는 입력 신호만을 선택적으로 필터링하는 필터;A filter for selectively filtering only an input signal corresponding to the feedback signal or a user setting condition; 필터링된 생체 신호를 시각적 판별이 용이한 신호레벨로 증폭하는 가변 증폭기; 및A variable amplifier for amplifying the filtered biosignal to a signal level at which visual discrimination is easy; And 상기 가변 증폭기에 의해 증폭된 생체 신호를 이용하여 임의의 측정 항목에 상응하는 데이터를 검출하는 신호 검출기A signal detector for detecting data corresponding to an arbitrary measurement item using the biosignal amplified by the variable amplifier 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기 치료 장치의 동작 수행을 위한 프로그램, 상기 프로그램 실행시 필요한 데이터 및 환자의 진단과 치료를 위한 프로토콜을 저장하는 메모리-여기서, 상기 프로토콜은 전기자극 기능, 생체궤환 기능, 피드백 기능 중 적어도 어느 하나의 기능 수행을 위한 프로그램임-; A memory for storing a program for performing an operation of the electrotherapy device, data for executing the program, and a protocol for diagnosis and treatment of a patient, wherein the protocol is at least one of an electrical stimulation function, a biofeedback function, and a feedback function Program for performing the functions of-; 상기 전기 자극의 측정값 및 상기 생체 신호의 측정값을 표시하는 표시부; 및A display unit configured to display the measured value of the electrical stimulation and the measured value of the biological signal; And 상기 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 채널 설정 스위치 및 상기 피드백 수행부의 동작을 제어하고, 상기 표시부를 제어하는 제어부A controller for controlling the operation of the electrical stimulus providing unit, the response processing unit, the channel setting switch, and the feedback performing unit using the data stored in the memory, and controlling the display unit. 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device further comprises. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 메모리의 저장 영역은 최상위 개념인 프로그램 정보 저장 영역, 전기 자극 기능 및 피드백 기능 수행을 위한 제1 메모리 영역군, 생체궤환 기능 및 피드백 기능 수행을 위한 제2 메모리 영역군으로 구성되는 것The storage area of the memory includes a program information storage area, which is the highest concept, a first memory area group for performing an electrical stimulation function and a feedback function, and a second memory area group for performing a biofeedback function and a feedback function. 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 채널 설정 스위치는 복수의 채널 및 접지 단자를 포함하고, 상기 복수의 채널은 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나와 상기 전극이 연결되도록 설정되는 것The channel setting switch includes a plurality of channels and a ground terminal, wherein the plurality of channels are set such that at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit is connected to the electrode. 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기 자극 제공부는 송신기를 포함하고, 상기 전극으로 무선 통신 방식으로 신호를 송신하는 것The electrical stimulus providing unit includes a transmitter, and transmits a signal to the electrode in a wireless communication method 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응답 처리부는 수신기를 포함하고 상기 전극으로부터 무선 통신 방식으로 신호를 수신하는 것The response processor includes a receiver and receives a signal from the electrode in a wireless communication manner 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제어부로 사용자의 명령을 입력하는 조작부An operation unit for inputting a user's command to the control unit 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device further comprises. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 조작부, 상기 메모리, 상기 표시부 중 적어도 어느 하나와 상기 제어부간의 데이터 송수신은 무선으로 이루어지는 것Data transmission and reception between at least one of the operation unit, the memory, and the display unit and the control unit is wireless. 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 조작부는The operation unit 상기 전기 자극의 파형에 관한 정보를 입력하는 제1 설정 수단; 및First setting means for inputting information relating to a waveform of the electrical stimulation; And 상기 의학용 전기 치료 장치의 동작 모드를 설정하기 위한 제2 설정 수단Second setting means for setting an operation mode of the medical electrotherapy device 을 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 환자의 신체의 일부에 접촉되거나 또는 체강에 삽입되어 접촉되어 있는 신체 부위에 전기 자극을 입력하거나 생체 신호를 입력받는 전극에 결합되어 동작하는 의학용 전기 치료 장치에 있어서,In the medical electrotherapy device which operates by being coupled to an electrode that receives an electrical signal or inputs an electrical stimulus to a part of the body that is in contact with a part of the body of the patient or inserted into the body cavity, 전기 자극을 생성하여 상기 전극을 통해 신체로 입력하는 전기 자극 제공부;An electrical stimulation providing unit generating an electrical stimulation and inputting the electrical stimulation to the body through the electrode; 상기 전극으로부터 생체 신호를 입력받는 응답 처리부; A response processor configured to receive a bio signal from the electrode; 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나가 상기 전극과 연결되도록 하는 채널 설정 스위치; A channel setting switch configured to connect at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit with the electrode; 상기 전기 자극 제공부의 전기 자극, 상기 응답 처리부의 생체 신호 중 적어도 어느 하나에 상응하는 측정값을 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하는 피드백 수행부;A feedback performing unit controlling the operation of at least one of the electrical stimulation providing unit and the response processing unit by using a measurement value corresponding to at least one of the electrical stimulation of the electrical stimulation providing unit and the bio-signal of the response processing unit; 상기 전기 치료 장치의 동작 수행을 위한 프로그램, 상기 프로그램 실행시 필요한 데이터 및 환자의 진단과 치료를 위한 프로토콜을 저장하는 메모리-여기서, 상기 프로토콜은 전기자극 기능, 생체궤환 기능, 피드백 기능 중 적어도 어느 하나의 기능 수행을 위한 프로그램임-; A memory for storing a program for performing an operation of the electrotherapy device, data for executing the program, and a protocol for diagnosis and treatment of a patient, wherein the protocol is at least one of an electrical stimulation function, a biofeedback function, and a feedback function Program for performing the functions of-; 사용자의 명령을 입력하는 조작부; 및An operation unit for inputting a user command; And 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 피드백 수행부, 상기 채널 설정 스위치, 상기 메모리 및 상기 조작부에 결합되어 상기 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 상기 전기 자극 제공부, 상기 응답 처리부, 상기 채널 설정 스위치 및 상기 피드백 수행부의 동작을 제어하는 제어부The electrical stimulation providing unit, the response processing unit, the response processing unit, the feedback performing unit, the channel setting switch, the memory, and the operation unit are coupled to the electrical stimulation providing unit, the response processing unit, and the channel setting switch using data stored in the memory. And a control unit controlling an operation of the feedback performing unit. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 피드백 수행부는 The feedback performing unit 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극에 상응하는 전기적 파라미터를 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하기 위한 제어 신호를 상기 전기 자극 제공부로 전달하는 EST 피드백 제어부;Detects an electrical parameter corresponding to the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit, and adjusts the magnitude of the electrical stimulation output from the electrical stimulation providing unit when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value. An EST feedback control unit for transmitting a control signal to the electric stimulus providing unit; 상기 응답 처리부에 입력된 상기 생체 신호를 이용하여 전기적 파라미터들을 검출하고, 상기 검출된 전기적 파라미터가 미리 지정된 설정값에 상응하지 않는 경우 미리 지정된 크기의 생체 신호로 변환하기 위한 제어 신호를 상기 응답 처리부로 전달하는 EMG 피드백 제어부;Detects electrical parameters by using the biosignal input to the response processor, and converts a control signal for converting the control signal into a biosignal having a predetermined size when the detected electrical parameter does not correspond to a predetermined set value to the response processor. EMG feedback control unit for transmitting; 상기 응답 처리부의 상기 생체 신호의 기준 설정값을 미리 지정하고, 상기 생체 신호의 측정값이 미리 지정된 설정값을 만족하지 않는 경우, 상기 전기 자극 제공부에서 출력되는 전기 자극의 크기를 조절하는 이벤트 피드백 제어부; 및An event feedback to pre-specify the reference set value of the bio signal in the response processor and to adjust the magnitude of the electrical stimulus output from the electrical stimulus provider if the measured value of the bio signal does not satisfy a predetermined value; Control unit; And 상기 전기 자극 제공부의 출력 조건을 미리 설정하고, 상기 출력 조건에 상응하도록 상기 응답 처리부의 측정 조건을 설정하는 루프 피드백 제어부A loop feedback controller configured to preset output conditions of the electrical stimulus providing unit and set measurement conditions of the response processor to correspond to the output conditions; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전기 자극 제공부는,The electrical stimulation providing unit, 상기 제어부의 제어 신호에 상응하는 펄스 신호를 생성하는 파형 생성기;A waveform generator for generating a pulse signal corresponding to the control signal of the controller; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 상기 파형 생성기에 의해 생성된 복수의 펄스 신호를 조합하여 하나의 버스트 신호를 구성하는 특성 조합기;A characteristic combiner constituting a burst signal by combining a plurality of pulse signals generated by the waveform generator by a control signal of the controller; 상기 특성 조합기에 의해 생성된 복수의 버스트 신호를 조합하여 채널당 출력되는 상기 전기 자극의 세기를 조절하는 출력 설정기;An output setter for adjusting the intensity of the electrical stimulus output per channel by combining a plurality of burst signals generated by the characteristic combiner; 상기 제어부의 제어 신호에 의해 채널당 전기 자극의 세기를 조절하는 자극 조절기;A stimulation controller for controlling the intensity of the electrical stimulation per channel by the control signal of the controller; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호가 수신되는지 여부를 판단하는 자극 트리거 제어기; 및A stimulus trigger controller to determine whether a feedback signal is received from the feedback performer; And 상기 채널당 전기 자극의 세기에 미리 지정된 이득 또는 상기 피드백 신호에 상응하는 이득을 곱하여 최종 자극 강도의 전기 자극을 생성하는 대신호 증폭기A large signal amplifier that produces an electrical stimulus of final stimulus intensity by multiplying the strength of the electrical stimulation per channel by a predetermined gain or a gain corresponding to the feedback signal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 응답 처리부는,The response processing unit, 상기 전극 및 상기 채널 설정 스위치를 통해 상기 생체 신호를 입력받고, 동위상이 제거된 신호만을 검출하는 차동 증폭기;A differential amplifier receiving the bio-signal through the electrode and the channel setting switch and detecting only a signal from which an in-phase is removed; 상기 피드백 수행부로부터 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건이 입력되는지 여부를 판단하는 응답 트리거 제어기;A response trigger controller for determining whether a feedback signal or a user setting condition is input from the feedback performing unit; 상기 피드백 신호 또는 사용자 설정 조건에 상응하는 입력 신호만을 선택적으로 필터링하는 필터;A filter for selectively filtering only an input signal corresponding to the feedback signal or a user setting condition; 필터링된 생체 신호를 시각적 판별이 용이한 신호레벨로 증폭하는 가변 증폭기; 및A variable amplifier for amplifying the filtered biosignal to a signal level at which visual discrimination is easy; And 상기 가변 증폭기에 의해 증폭된 생체 신호를 이용하여 임의의 측정 항목에 상응하는 데이터를 검출하는 신호 검출기A signal detector for detecting data corresponding to an arbitrary measurement item using the biosignal amplified by the variable amplifier 를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device comprising a. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전극은 신체의 체강으로 삽입되는 삽입형 전극인 것The electrode is an insertion type electrode inserted into the body cavity of the body 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전극은 신체의 체표면에 부착하는 표피 전극인 것The electrode is an epidermal electrode attached to the body surface of the body 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 전극은 신체내로 자입되는 침전극인 것The electrode is a precipitation electrode that is inserted into the body 을 특징으로 하는 의학용 전기 치료 장치.Medical electrical treatment device characterized in that.
KR1020030080811A 2003-11-15 2003-11-15 Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop KR20050046957A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030080811A KR20050046957A (en) 2003-11-15 2003-11-15 Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop
PCT/KR2004/002951 WO2005046787A1 (en) 2003-11-15 2004-11-15 Electrical therapy apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030080811A KR20050046957A (en) 2003-11-15 2003-11-15 Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050046957A true KR20050046957A (en) 2005-05-19

Family

ID=34587911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030080811A KR20050046957A (en) 2003-11-15 2003-11-15 Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20050046957A (en)
WO (1) WO2005046787A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413552B1 (en) * 2012-05-25 2014-07-02 한국전기연구원 Microwave therapy device using the pulse signals
CN106345054A (en) * 2016-08-23 2017-01-25 哈尔滨工业大学 Programmable functional electrical stimulator with real-time feedback function
KR20200099953A (en) * 2019-02-15 2020-08-25 인에이블 주식회사 Electrical Stimulator
CN112675432A (en) * 2020-12-03 2021-04-20 西南医科大学附属医院 External wave therapeutic instrument for intestinal constipation dredging
KR20220001601A (en) * 2020-06-30 2022-01-06 연세대학교 산학협력단 Neural Signal Feedback System and Method having array patterns of ultra small electrode
KR20220161831A (en) * 2021-05-31 2022-12-07 주식회사 케이알메디 Electric stimulation therapy apparatus using by sensor and quantitative method using it

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5399939B2 (en) * 2010-02-09 2014-01-29 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 Pain sensory nerve stimulator
US8994409B2 (en) 2012-05-22 2015-03-31 Agency For Science, Technology And Research Stimulator and method for processing a stimulation signal
TWI612984B (en) * 2013-05-30 2018-02-01 李後傑 System for measuring impedance of skin with respect to signal of high middle or low frequcncy injected into skin
KR102495358B1 (en) * 2017-09-25 2023-02-02 삼성전자주식회사 Neuromimetic stimulating apparatus and method thereof
CN108421160B (en) * 2018-05-09 2023-10-20 杭州市质量技术监督检测院 Multi-parameter signal detection circuit and method special for electric needle therapeutic instrument
KR20240010560A (en) 2018-11-20 2024-01-23 뉴에너치 인크 Electrical stimulation device for applying frequency and peak voltage having inverse relationship
CN109999345B (en) * 2019-04-28 2023-05-26 北京天长福医疗设备制造有限公司 Electrotherapeutic instrument
CN110585530A (en) * 2019-08-21 2019-12-20 昆山同顺医疗器材有限公司 Botulinum toxin injection guiding instrument
KR102368615B1 (en) * 2020-03-26 2022-02-28 사회복지법인 삼성생명공익재단 Feedback stimulation system based on micturition diary and control mehtod thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686991A (en) * 1985-06-17 1987-08-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrical stimulator for biological tissue utilizing linear current output circuit
GB8904998D0 (en) * 1989-03-04 1989-04-19 Matthews Tony Anaesthetising apparatus
US5447526A (en) * 1992-12-24 1995-09-05 Karsdon; Jeffrey Transcutaneous electric muscle/nerve controller/feedback unit
MXPA02006658A (en) * 2000-01-07 2004-09-10 Biowave Corp Electro therapy method and apparatus.
US6564103B2 (en) * 2000-12-01 2003-05-13 Visionquest Industries, Inc. Electrical stimulator and method of use

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413552B1 (en) * 2012-05-25 2014-07-02 한국전기연구원 Microwave therapy device using the pulse signals
CN106345054A (en) * 2016-08-23 2017-01-25 哈尔滨工业大学 Programmable functional electrical stimulator with real-time feedback function
KR20200099953A (en) * 2019-02-15 2020-08-25 인에이블 주식회사 Electrical Stimulator
KR20220001601A (en) * 2020-06-30 2022-01-06 연세대학교 산학협력단 Neural Signal Feedback System and Method having array patterns of ultra small electrode
CN112675432A (en) * 2020-12-03 2021-04-20 西南医科大学附属医院 External wave therapeutic instrument for intestinal constipation dredging
CN112675432B (en) * 2020-12-03 2023-02-10 西南医科大学附属医院 External wave therapeutic instrument for intestinal constipation dredging
KR20220161831A (en) * 2021-05-31 2022-12-07 주식회사 케이알메디 Electric stimulation therapy apparatus using by sensor and quantitative method using it

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005046787A1 (en) 2005-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11090493B2 (en) System and method to control a non-paresthesia stimulation based on sensory action potentials
CN106999088B (en) System and method for monitoring muscle rehabilitation
CA2733081C (en) Methods and apparatus for electrical stimulation of tissues using signals that minimize the effects of tissue impedance
AU2015306890B2 (en) Selective nerve fiber block method and system
US7326181B2 (en) Nervous tissue stimulation device and method
US20220080206A1 (en) Autotitration of therapy using detected electrical activity
KR20050046957A (en) Electrical therapy apparatus for performing function interlocking method using real-time feedback control loop
US10022566B2 (en) Apparatus, systems, and methods for current monitoring in ultrasound powered neurostimulation
Ward et al. The effect of duty cycle and frequency on muscle torque production using kilohertz frequency range alternating current
WO2009073223A1 (en) System for magnetic modulation of neural conduction
WO2009055127A1 (en) Medical device configuration based on sensed brain signals
WO2015175803A1 (en) Electrical neuromodulation stimulation system and method for treating urinary incontinence
US11273311B2 (en) Selection of parameters for electrical stimulation
CN109475740B (en) Electric stimulation therapeutic instrument
CN110522999A (en) Electric stimulation with Fatigue Assessment function
TWI296103B (en)
RU189238U1 (en) Adaptive programmable percutaneous pacemaker
CN118203765A (en) Integrated intelligent treatment system combining TMS and taVNS
CN118058731A (en) Organism impedance detection system, method and therapeutic apparatus
KR20200120325A (en) Wireless detecting system and method for depth of nerve
WO2024026031A1 (en) Automated programming based on ecap signals
CN118161748A (en) Nerve electrical stimulation device and method for resisting fatigue and promoting alertness
Johnson et al. Development of a spectrally matched TENS stimulation waveform

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application