KR20080059551A - 관절들의 장애를 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을위한 장치 - Google Patents

관절들의 장애를 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을위한 장치 Download PDF

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KR20080059551A
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윌리엄 제이 캐럴
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인터내셔널 리허빌리테이티브 사이언시즈, 아이엔씨.
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Abstract

본 발명은, 관절들의 장애를 치료하기 위해 표면 전기 자극 및 안정을 위해 안정화 장치, 적어도 2개의 신호 어플리케이터들, 및 신호 생성기를 포함하는 장치이다.
관절, 표면전기자극, 안정, 자극기, 신호생성기, 전극패드

Description

관절들의 장애를 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치{AN APPARATUS FOR SURFACE ELECTRICAL STIMULATION AND STABILIZATION TO TREAT DISORDERS OF THE JOINTS}
본 발명은 관절들의 장애를 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치에 관한 것이다.
관련출원에 대한 참조
본 출원은 2005년 8월 9일에 출원된 미국 가출원 60/706,445의 이익을 청구하며, 그것의 게시는 여기 완전히 참조로서 통합된다. 본 출원은 또한 2003년 9월 11일에 출원된 미국특허출원 10/659,278과 관련 있다.
퇴행성 관절질환(Degenerative Joint Disease: DJD) 및 골관절염(Osteoarthritis: OA)은, 고통스럽고 제한된 움직임인 주요 징후들을 가지는 관절들의 장애들이다. DJD 및 OA는 전형적으로 둔부들, 무릎들, 발목들, 또는 발가락들과 같은 하지들의 관절들에 충격을 주며, 따라서, 환자의 이동성의 자유를 크게 감소시킨다. 고령 인구가 DJD 및 OA에 가장 취약하다.
관절들은 움직이고 일상 생활의 활동들을 견디도록 구성된 뼈들 및 연조직 구조들로 구성된다. 각 관절은 활액낭(bursa)이라 불리어지는 보호 주머니형 구조 에 캡슐화되어 있다. 활액들(synovium)이라 불리어지는 관절의 라이닝(lining)은, 관절의 관절면들을 담그고 있고 매끄럽게 하며, 뼈를 보호하는 탄력 있는 조직인 연골을 보호하는데 도움을 주는 활액(synovial fluid)을 생산한다.
DJD 및 OA는 진행성 질환 과정들이다. 이러한 조건들과 함께 보이는 연골의 파손은 여러 단계에서 발생한다. 우선, 활액이 더 얇아지고 자신의 탄력(elasticity) 및 점도(viscosity)를 잃게 되며, 이것은 무릎 관절에 쿠션역할을 하는 자신의 능력을 감소시킨다. 이러한 쿠션 효과가 없다면, 관절 내의 연골은 "쇠약(wear down)"해지기 쉬우며 악화되기 시작한다. 다음, 관절을 덮고 있는 부드러운 연골의 표면은 부드러워지고 그것은 움직임의 충격을 흡수하는 자신의 능력을 잃게 되며, 과도한 사용 또는 충격으로부터 더 쉽게 손상될 수 있다. 최종적으로, 연골이 파손될수록 관절은 자신의 형태를 잃게 되며, 골질의 성장(bony growths) 또는 뼈 돌기들(bone spurs)이 영향을 받은 관절 구획의 테두리들 상에 형성될 수 있다. 뼈 또는 연골의 작은 미립자들이 관절 공간 내 주변에서 부유할 수 있다. 이러한 발생들 모두는 병든 관절에 고통을 야기하며 자신의 자연스러운 움직임을 크게 제한한다.
DJD 및 OA의 치료를 위한 관리의 전형적인 표준은, 비스테로이드성 항염제(nonsteroidal anti-inflammatory drugs: NSAIDs)이다. DJD 및 OA를 치료하기 위한 NSAIDs의 효능은 그들의 진통 또는 항염증 속성들 또는, 연골에서의 퇴행성 과정들의 더딤에 의존할 수 있다. NSAIDs는 위, 위장관(gastrointestinal tract), 간, 및 신장에 중독작용을 가지는 것으로 일반적으로 알려져 있다.
DJD 및 OA의 치료를 위한 관리의 다른 전형적인 표준은, 관절을 보호대로 지지하는 것이다. 전형적인 보호대들(braces)은 보호대로 지지되는 관절에 대한 압축력들을 감소시킴으로써 고통을 경감시킨다. 보호대들은 오랜 시간 동안 착용될 수 있으며, 특히, 착용자가 물리적으로 활동적인 경우에 DJD 및 OA로부터 고통을 감소시키는데 효과적이다. 많은 보호대들이 기술분야에서 설명되며, 그들의 예들이 아래에 설명된다.
Tillinghast III의 미국특허 5,458,565는, 회전 힌지 조립체(rotary hinge assembly)에 의해 서로 회전가능하게 연결되어 있는 유연한 상부 및 하부 아암(arm) 부재들, 및 상기 힌지 조립체 및 무릎 관절 사이에 위치하는 팽창가능하거나 또는 수축가능한 유체-함유 패드(pad), 를 가지는 골관절염성 무릎 보호대를 설명한다. 상기 상부 및 하부 아암 부재들은 상기 무릎 관절로부터 이격되어 압력이 가해짐으로써, 상기 힌지 조립체 및 패드를 가로질러 무릎 관절에 복원력(restoring force)을 인가한다.
Ingimundarson 외의 미국특허공개 2006/0135900은 유연한 근위 쉘(proximal shell) 및 유연한 원위 쉘(distal shell)을 가지는 무릎 보호대를 설명한다. 근위 쉘 및 원위 쉘 각각은 몸체부 및 순응적 단부(compliant edge)를 포함한다. 순응적 단부는, 근위 및 원위 쉘들 각각의 몸체부의 외부 주변을 넘어 확장하도록 구성되는 유연한 탄성 재료로 형성된다.
DJD 및 OA를 위한 관리의 다른 전형적인 표준은, 표면 전기 자극(surface electrical stimulation: SES)이다. SES는 혈류를 자극된 영역들로 증가시키고, 활 액들의 생산 및 품질과 결과적인 활액들에 대한 이로운 효과를 가진다. SES는 환자들이 자가관리할 수 있는 DJD 및 OA를 치료하기 위한 효과적이고, 비수술적이며, 비약학적인 방법을 제공한다.
Hoffman의 미국특허 5,273,033은 전극들을 통해 전기적 임펄스들을 인가함으로써 관절염에 걸린 관절 징후들을 치료하기 위한 방법을 설명한다. 전기적 임펄스들은 환자들에 의해 지각되기에 충분히 높은 진폭을 가지고 처음에 인가되며, 이어서, 환자에 부수적으로 지각되는 축소된 진폭으로 계속해서 인가된다. 이러한 방법은 고통 및 관절의 딱딱함을 줄이는 것을 허용하면서, 관절의 움직임의 범위를 증가시키는 것을 도와준다.
위에서 참조된 미국특허출원 10/659,278은, SES를 통해 관절에서의 활액의 생산 및 질을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 설명한다. 설명된 방법 및 장치의 이용은 관절 악화의 진행에 있어서 감소를 야기한다.
McGraw외의 미국특허 6,393,328 및 6,988,005는, 사용하기 쉽고 가정용도로 적합하게 하는 안전 특징들을 가지는 휴대용 전기-의료 장치들을 설명한다. 설명된 장치들은, 아래에서 설명되는 바와 같이, SES를 위해 이용될 수 있는 여러 가지 유형의 자극을 포함하는 많은 유형의 전기-의학적 치료를 적용할 수 있다.
OA 및 DJD를 치료하기 위한 상기의 방법들은 다양한 수준들의 유효성들을 가지고 이용되어 왔지만, OA 및 DJD 징후들의 경감과 함께 환자들에 더 큰 이동성을 허용하면서, 동시에 그 징후들이 치료되도록 허용하는 방법들 및 장치들에 대한 요구는 기술분야에 여전히 남아 있다. SES를 가지는 조합 보호대는 자극만으로 또는 보호대만으로 하는 것보다 더 큰 이로운 점을 가질 수 있다. 본 발명은, 이들에 한정하지 않지만, 둔부들, 무릎들, 발목들, 발가락들, 등, 목, 및 어깨들의 관절 장애들의 치료 및 개선을 위해 이용된다. 본 발명은, 가령 퇴행성 과정들, 닳아해짐, 또는 다른 요인들을 통해 어떻게 야기된 것인지는 상관없이 다양한 관절 장애들을 치료하기 위해 이용된다. 본 발명은 관절 장애의 발전을 방지하기 위해 이용되며, 여기서 상기 관절 장애는, 이들에 한정하지는 않지만, 유전적 소질(genetic predisposition) 또는 관절에 대한 이전의 부상을 포함하는 요소들로 인해 예견된다.
본 발명은 위에서 설명한 조건들 및 요구들을 해결하며, 본 발명의 목적은 관절들의 장애를 치료하기 위해 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 인체의 관절 분절(articular segment)에 전기적 신호를 부여하기 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는, 실질적인 이동성을 허용하면서, 상기 관절 분절을 활발하게 지지하는 안정화기, 상기 안정화기에 장착된 적어도 2개의 신호 어플리케이터들, 및 상기 신호 어플리케이터들에 전기적으로 연결되어, 상기 관절 분절에 전기적 자극을 전송하기 위한 신호 생성기, 를 가진다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 안정화기는, 상기 신호 어플리케이터들이 관절의 치료를 위해 전기적 자극을 전송하는 동안, 관절의 적어도 1 구획에 대한 압력을 경감함으로써 고통의 경감을 야기한다. 상기 안정화기가 실질적인 이동성을 허용하므로, 착용자는 상기 장치를 착용하면서 돌아다니며 물리적으로 활동적인 것에 자유롭다.
본 발명의 특정 예에서, 인체의 다리와 무릎부에 전기적 신호를 부여하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는, 실질적인 이동성을 허용하면서 상기 다리와 무릎부를 안정화하기 위한 무릎 보호대(knee brace), 상기 무릎 보호대 내에 장착된 적어도 2개의 신호 어플리케이터들, 및 상기 무릎 및 다리에 전기적 자극을 제공하기 위해, 상기 신호 어플리케이터들과 전기적으로 연결되어 있는 신호 생성기, 를 가진다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 장치는, 적어도 2개의 근육 그룹들을 차례로 나열함으로써, 정상적인 물리적 행위의 패턴을 모방하는 전기적 신호를 부여한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 장치는, 편리한 가정용으로 고안된다. 관절 장애를 치료하고자 하는 환자는, 그들의 일상 활동들을 하면서도 상기 장치를 간단하게 착용할 수 있다. 또한, 신호 어플리케이터들이 안정화기 내의 제 위치에 고정되므로, 그들은 의료 전문가에 의해 위치됨으로써, 상기 신호 어플리케이터들은 장치가 착용될 때마다 치료될 관절에 상대적인 적절한 공간적 배향 상태로 있게 된다. 그런 식으로, 적절한 신호 어플리케이터 위치선정은 보증될 수 있으며, 환자에 의한 바르지 못한 신호 어플리케이터 배치의 예들은 크게 감소될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 관절들의 장애들을 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치의 사시도 및 정면도로서, 안정화기, 한 쌍의 신호 어플리케이터들, 및 신호 생성기를 도시한 도,
도 2는, 도 1에 대응하는 우측을 나타내는 사시도,
도 3은, 도 1 및 도 2에 대응하는 후방을 나타내는 사시도,
도 4는, 도 1, 도 2, 및 도 3에 대응하는 좌측을 나타내는 사시도,
도 5는, 이중-힌지 무릎 보호대를 특징으로 하는 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치의 사시도 및 정면도,
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 관절들의 장애들을 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치의 전방을 도시한 사시도로서, 무릎관절을 전기적 자극으로 뒤덮기 위한 신호 어플리케이터 배치를 도시한 도,
도 7은, 도 6에 대응하는 사시도 및 우측도, 및
도 8은, 도 6 및 도 7에 대응하는 좌측을 도시한 사시도.
본 발명의 위의 그리고 다른 목적들 및 특징들은 첨부된 도면들과 함께 이어지는 상세한 설명들로부터 더 완전히 명백해질 것이다.
다양한 도형들 전체에서 동일한 참조번호들은 동일한 부재들을 나타내는 도면들을 참조하면, 참조번호 10은 관절들의 장애들을 치료하기 위한 표면 전기 자극 및 안정을 위한 장치를 나타낸다. 상기 장치(10)는, 인체의 관절 또는 관절 분절(articular segment)을 안정화하기 위한 안정화기, 신호 생성기(30), 및 적어도 2개의 신호 어플리케이터들(50, 60), 을 가진다.
아래에 기술할 실시예들에서는, 설명되는 관절 분절은 다리(L)이며, 치료되 는 관절은 무릎(K)이다. 그러나, 본 발명은, 이들에 한정하지 않지만, 팔꿈치들, 발목들, 어깨들, 둔부들, 발가락 관절들, 및 손가락 관절들을 포함하는 관절들을 가지는 다른 관절 분절들을 전기적으로 자극하고 안정화하기 위해 이용될 수 있다는 것 또한 고려된다.
바람직한 실시예에서, 그리고 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 안정화기는 전형적으로, 무릎(K)의 적어도 하나의 구획에 대한 압축력을 감소시키도록 고안된 보호대(brace: 20)이다. 전형적으로, 무릎(K)의 내측 구획(medial compartment)은 외측 구획(lateral compartment)보다 일반적으로 더 영향을 받는다. 단일 힌지(22) 보호대(20)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 무릎(K)의 내측 구획 내에서, 병리학적으로 불균형적인 부하에 대항하도록 외측 추력(lateral thrust)을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 상기 보호대(20)는, 체중을 지탱하는 응력을 관절염 또는 다른 병든 구획으로부터 제거하여, 그것을 건강한 구획으로 전달할 수 있다. 무릎(K) 구획에 대한 압축력의 감소는 고통을 덜 주며 관절을 덜 쇠약하게 하는 결과를 가져온다. 상기 보호대(20)는, 특히 환자가 물리적으로 활동적인 경우에, 일반적으로 오랜 기간 동안 착용된다.
대안적으로, 이중-힌지(22, 24) 보호대(20a)가, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 언로우더 유형 보호대(unloader-type brace: 20) 실시예뿐 아니라, 장치(10)는, 척추(spine) 및 사지(limb)의 움직임에 있어서 도움을 주는 안정화기들, 압축 유닛들, 슬링들(slings), 동적 부목들(dynamic splints), 운동범위 부목들(range-of-motion splints) 등과 같은 대안적인 정형장치들(orthoses)과 함께 구성될 수 있다는 것이 또한 고려된다.
상기 신호 생성기(30)는, 미국특허 6,393,328 및 6,988,005에서 McGraw 외에 의해 설명된 휴대가능한 전기-의료 장치와 같은 자극기이다. 상기 장치(10)의 신호 생성기(30)는, 전기적 신호들의 진폭 및 주파수를 제어하기 위한 제어들, 적어도 하나의 출력 케이블, 및 전원(power source)을 포함한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 신호 생성기(30)는, 홀더(holder) 또는 고정부(fastener)(40)를 통해 상기 보호대(20)에 직접적으로 부착될 수 있다. 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는, 전기-의료 장치(30)는, 보호대(20)로부터 분리될 수 있으면서, 출력 케이블을 통해 신호 어플리케이터들(50, 60)에 전기적으로 연결된 채로 유지될 수 있다.
상기 신호 생성기(30)는, 피부를 가로지르는 여러 유형의 전류의 통과를 위한 전기적 자극을 생성하기 위해, 상기 신호 생성기(30)의 출력 케이블을 통해 상기 신호 어플리케이터들(50, 60)에 전기적으로 연결된다. 이러한 유형의 자극의 예들은, 이들에 한정하지 않지만, 경피성 전기 신경 자극(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation:TENS), 신경근 전기 자극(NeuroMuscular Electrical Stimulation:NMES), 간섭 자극(Interferential Stimulation), 다이아다이내믹 자극(Diadynamic Stimulation), 고전압 갈바니 자극(High Volt Galvanic Stimulation: HVGS), 전자기 및 맥동 전자장계 자극(Electro-Magnetic and Pulsed Electro-Magnetic Field Stimulation: EMF & PEMF), 및 미세전류 자극(Micro- current Stimulation)을 포함한다.
다른 실시예에서, 장치(10)는 몸체의 관절 분절에 인가될 전기적 신호를 생성하도록 허락하는 다른 자극기들 및 전기-의료 장치들과 함께 이용되도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 4 및 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명(10)의 신호 어플리케이터들(50, 60)은 보호대(20)에 장착된다. 본 발명(10)의 바람직한 실시예에서, 상기 신호 어플리케이터들(50, 60)은 상기 보호대(20)의 내측 표면 또는 피부측 표면에 부착된 전극 패드들(52, 54, 56, 58)일 수 있다. 상기 전극 패드들(52, 54, 56, 58)은, 상기 보호대(20)의 내측 표면과 상기 관절(L)의 피부에 점착성 있게 부착되기 위한 양면 또는 이중 스틱 패드들이다. 상기 전극 패드들(52, 54, 56, 58)는 재사용가능하며, 1회용일수 있으며, 교체가능한 것이며, 그리고, 상기 패드들(52, 54, 56, 58)로부터 상기 신호 생성기(30)의 출력 케이블까지의 하드-권선(hard-wiring) 및 리드 어레이(leads array)와의 연결을 중단하지 않고도 상기 보호대(20)로부터 제거될 수 있다. 상기 전극 패드들(52, 54, 56, 58)은 또한, 상기 보호대(20)를 다리(L)에 고정시키는 일반적으로 알려진 스트렙들(straps)을 이용하여 상기 보호대(20) 내에서 재위치가능하다. 어떠한 복수 개의 패드들 및 다양한 크기의 전극 패드들이 치료의 치료적 패턴을 제공하기 위해 이용될 수 있다는 것이 관련기술의 당업자들에 명백해야한다.
상기 장치(10)는, 정상행동의 패턴 및 일상 생활(걷기, 뛰기)의 활동들을 모방하는 관절 및 그것의 주변 근육들의 기능을 시뮬레이션하기 위해, 효과기 근육 그룹들(effector muscle groups)을 자극하지만, 체중 지탱 상황에서 일반적으로 보일 수 있는 무릎(K)에 대한 파괴적인 닳아해짐을 야기하지 않는다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전극 패드(52)는, 다리(L)의 외측광근(vastus lateralis) 상에 전방(anterior), 근위(proximal), 외측부(lateral)에 위치한다. 상기 전극 패드(54)는 상기 다리(L)의 내측광근(vastus medialis obliquus)의 전방(anterior), 원위 내측부(distal medial portion)에 위치한다. 상기 전극 패드(56)는 상기 다리(L)의 대퇴이두근(biceps femoris)의 후방, 원위, 정중방(paramedian) 평면부에 위치하며, 상기 전극 패드(58)는 상기 다리(L)의 대퇴이두근의 후방, 근위, 정중방 평면부에 위치한다. 상기 패드들(52, 54, 56, 58)은 바람직한 효과기 근육 그룹 배치를 달성하기 위해 꼭 맞도록 치수화된 보호대(20) 내에서 재위치가능하다.
상기 전극 패드들(52, 54, 56, 58)을 더 참조하면, 제 1 전극 패드(52)는 바람직하게는 양극(anode)이며, 제 2 전극 패드(54)는 바람직하게는 제 1 채널 상에서 상기 신호 생성기(30)와 전기적으로 연결된 음극(cathode)이다. 제 3 전극 패드(56)는 바람직하게 제 2 양극이며, 제 4 전극 패드(58)는 바람직하게는 제 2 채널 상에서 상기 신호 생성기(30)와 양쪽이 전기적으로 연결된 제 2 음극이다. 병든 관절의 정상적인 행동을 모방하는 이러한 순서적 또는 패턴 유형 자극에 대한 진폭은, 500 옴 로드로 간주할 때, 약 5mA 내지 약 100mA의 범위를 가질 수 있으며, 자극의 기간은 하루에 약 10분 내지 약 10시간의 범위를 가질 수 있다. 자극은, 무릎(K)의 더 이상의 악화 없이 활액의 생산과 같은 무릎(K)의 정상적인 영양적 기능(vegetative functions)들을 생성한다.
본 발명의 다른 실시예는 도 6 내지 도 8에 도시되어 있다. 도 6 내지 도 8에 있어서, 신호 어플리케이터들(60)은, 영역들을 전기적 자극으로 뒤덮기 위해, 근위 및 원위적 모두로, 무릎(K)을 에워싸도록 위치할 수 있는 전극 패드들(62, 64, 66, 68)일 수 있다. 상기 패드들(62, 64, 66, 68)은, 보호대(20)를 다리(L)에 고정하기 위해 일반적으로 이용되는 종래의 스트랩들 및 고정부들의 사용을 통해, 꼭 맞도록 치수화된 보호대(20) 및 다른 정형장치들과 함께 재위치가능하다.
계속해서 상기 전극 패드들(62, 64, 66, 68)을 참조하면, 제 1 한 쌍의 전극 패드들(62, 64) 및 제 2 한 쌍의 전극 패드들(66, 68)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 무릎(K)을 가두기 위해(box-in), 크리스-크로스 패턴(criss-cross)을 형성할 수 있다. 제 1 한 쌍의 전극 패드들(62, 64)은 제 1 주파수를 가지는 신호 생성기(30)의 제 1 채널 상에 제 1 회로를 형성하도록 적응될 수 있다. 제 2 한 쌍의 전극 패드들(66, 68)은 제 2 주파수를 가지는 신호 생성기(30)의 제 2 채널 상에 제 2 회로를 형성하도록 적응될 수 있다. 두 개의 주파수는 적어도 하나의 비트 주파수(beat frequency)를 생성하도록 서로에 대한 간섭 관계를 공유한다. 쌍으로 이루어진 전극 패드들(62, 64 및 66, 68)을 통해 전송된 이러한 유형의 계속적이고 간섭적인 자극과 함께, 진폭은 500 옴 로드로 간주할 때 약 0.1mA 내지 약 100mA의 범위를 가질 수 있으며, 자극의 기간은 하루에 약 10분 내지 약 10시간의 범위일 수 있다.
자연적 기능을 시뮬레이션하지 않는 것들을 포함하는 대안적인 자극 패턴들이 또한 본 발명(10)에서의 이용을 위해 고려된다.
본 발명은 그것의 바람직한 형태들로 게시되어 왔지만, 여기서 게시되고 설명된 그들의 특정 실시예들은, 많은 변경들이 가능하므로, 제한하는 의미로 고려되지 않을 것이다. 본 발명의 주제는, 여기에 게시된 다양한 부재들, 특징들, 기능들 및/또는 속성들의 신규하며 자명하지 않은 조합들 및 서브 조합들을 포함한다. 다음의 청구항들은 신규하며 자명하지 않은 것으로 간주되는 특징들, 기능들, 부재들, 및/또는 속성들의 어떤 조합들 및 서브-조합들을 정의한다. 다른 조합들 및 서브-조합들은, 이건 또는 관련 출원에서 현재의 청구항들의 보정 또는 새로운 청구항들의 제시를 통해 청구될 수 있다. 그러한 청구항들은, 그들이 어떠한 초기 청구항들에 대하여 범주에 있어서 광범위한지, 좁은지, 동일한지 또는 다른지 간에, 본 발명의 주제 내에서 포함되는 것으로 또한 간주된다.

Claims (37)

  1. 인체의 관절 분절(articular segment)에 전기적 신호를 부여하기 위한 장치로서:
    상기 관절 분절을 안정화하는 수단으로서, 실질적인 이동성을 위해 상기 관절 분절을 활발하게 지지하는, 상기 안정화 수단;
    전기적 자극을 상기 관절 분절에 인가하기 위해, 상기 안정화 수단에 장착된 적어도 2개의 신호 어플리케이터들; 및
    상기 신호 어플리케이터들에 전기적으로 연결되어, 그들에 상기 관절 분절을 자극하기 위한 전기적 신호들을 공급하는 신호 생성기;를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안정화 수단은, 인체의 무릎 관절을 에워싸고, 상기 무릎 관절의 적어도 하나의 구획 내에서 적어도 하나의 병리학적으로 불균형적인 부하에 대항하도록 내측 및 외측 추력들(medial and lateral thrusts)을 제공하는 보호대(brace)인, 장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은 상기 관절 분절에 위치함으로써, 상기 전기적 자극이 적어도 2개의 근육 그룹들을 차례로 나열함으로써 정상적인 물 리적 활동의 패턴을 모방하도록 하는, 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은 상기 관절 분절에 위치함으로써, 상기 전기적 자극이 적어도 2개의 근육 그룹들을 차례로 나열함으로써 정상적인 물리적 활동의 패턴을 모방하도록 하는, 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은, 인체의 피부의 표면에 부착하기 위한 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 전극 패드들로 구성되며, 상기 전극 패드들은 상기 전기적 신호들과 피부 사이에 전기적으로 전도성의 관계를 가지는, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드는 양극이며, 상기 제 2 전극 패드는 상기 신호 생성기의 제 1 채널에 전기적으로 연결되어 있는 음극인, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 전극 패드는 제 2 양극이며, 상기 제 4 전극 패드는 상기 신호 생성기의 제 2 채널에 전기적으로 연결되어 있는 제 2 음극인, 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은, 상기 신호 생성기에 연결되어 있는 2쌍의 전극 패드들로서, 제 1 한 쌍의 전극 패드들은 제 1 주파수를 가지는 제 1 채널 상에 제 1 회로를 형성하도록 적응되며, 제 2 한 쌍의 전극 패드들은 제 2 주파수를 가지는 제 2 채널 상에 제 2 회로를 형성하도록 적응되며, 상기 제 2 주파수는 적어도 하나의 비트 주파수(beat frequency)를 생성하기 위해 상기 제 1 주파수와 간섭 관계를 가지는, 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 2쌍의 전극 패드들은, 상기 관절 분절을 근위적 그리고 원위적 모두로 둘러싸도록 위치하는, 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 관절 분절은 상기 전기적 신호들로 뒤덮이는, 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 생성기는:
    상기 전기적 신호의 진폭을 제어하기 위한 수단;
    상기 전기적 신호의 주파수를 제어하기 위한 수단;
    적어도 하나의 출력 케이블; 및
    전원;을 포함하는, 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적 신호들은, 경피성 전기 신경 자극, 신경근 전기 자극, 간섭자극, 다이아다이나믹 자극, 고전압 갈바니 자극, 전자기 및 맥동 전자장계 자극, 및 미세전류 자극 중 적어도 하나를 생성하는, 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 안정화 수단은, 토르크(torque)를 상기 관절 분절에 인가하기 위해 적응되는 운동범위 정형장치인, 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 안정화 수단에 제거가능하게 장착되는, 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 안정화 수단 내에서 다양한 위치들에 장착될 수 있는, 장치.
  16. 인체의 관절 분절에 전기적 신호를 부여하기 위한 장치로서:
    상기 관절 분절을 안정화하기 위한 안정화기로서, 실질적인 이동성을 위해 상기 관절 분절을 활발하게 지지하는, 상기 안정화기;
    전기적 자극을 상기 관절 분절에 인가하기 위해, 상기 안정화기에 장착된 적어도 2개의 신호 어플리케이터들; 및
    상기 신호 어플리케이터들에 전기적으로 연결되어, 그들에 상기 관절 분절을 자극하기 위한 전기적 신호들을 공급하는 신호 생성기;를 포함하는, 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 안정화기는, 인체의 무릎 관절을 에워싸고, 상기 무릎 관절의 적어도 하나의 구획 내에서 적어도 하나의 병리학적으로 불균형적인 부하에 대항하도록 내측 및 외측 추력들을 제공하는 보호대(brace)인, 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은 상기 관절 분절에 위치함으로써, 상기 전기적 자극이 적어도 2개의 근육 그룹들을 차례로 나열하여 정상적인 물리적 활동의 패턴을 모방하도록 하는, 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은, 인체의 피부의 표면에 부착하기 위한 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 전극 패드들로 구성되며, 상기 전극 패드들은 상 기 전기적 신호들과 피부 사이에 전기적으로 전도성의 관계를 가지는, 장치
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드는 양극이며, 상기 제 2 전극 패드는 상기 신호 생성기의 제 1 채널에 전기적으로 연결되어 있는 음극인, 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 3 전극 패드는 제 2 양극이며, 상기 제 4 전극 패드는 상기 신호 생성기의 제 2 채널에 전기적으로 연결되어 있는 제 2 음극인, 장치.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 신호 어플리케이터들은, 상기 신호 생성기에 연결되어 있는 2쌍의 전극 패드들로서, 제 1 한 쌍의 전극 패드들은 제 1 주파수를 가지는 제 1 채널 상에 제 1 회로를 형성하도록 적응되며, 제 2 한 쌍의 전극 패드들은 제 2 주파수를 가지는 제 2 채널 상에 제 2 회로를 형성하도록 적응되며, 상기 제 2 주파수는 적어도 하나의 비트 주파수를 생성하기 위해 상기 제 1 주파수와 간섭 관계를 가지는, 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 2쌍의 전극 패드들은, 상기 관절 분절을 근위적 그리고 원위적 모두로 둘러싸도록 위치하는, 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 관절 분절은 상기 전기적 신호들로 뒤덮이는, 장치.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 신호 생성기는:
    상기 전기적 신호의 진폭을 제어하기 위한 수단;
    상기 전기적 신호의 주파수를 제어하기 위한 수단;
    적어도 하나의 출력 케이블; 및
    전원;을 포함하는, 장치.
  26. 제 16 항에 있어서,
    상기 전기적 신호들은, 경피성 전기 신경 자극, 신경근 전기 자극, 간섭자극, 다이아다이내믹 자극, 고전압 갈바니 자극, 전자기 및 맥동 전자장계 자극, 및 미세전류 자극 중 적어도 하나를 생성하는, 장치.
  27. 제 16 항에 있어서,
    상기 안정화기는, 토르크(torque)를 상기 관절 분절에 인가하기 위해 적응되는 운동범위 정형장치인, 장치.
  28. 제 16 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 안정화기에 제거가능하게 장착되는, 장치.
  29. 제 16 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 안정화기 내에서 다양한 위치들에 장착될 수 있는, 장치.
  30. 인체의 다리와 무릎부에 전기적 신호를 부여하기 위한 장치로서:
    상기 다리와 무릎부를 안정화하기 위한 무릎 보호대로서, 실질적인 이동성을 위해 상기 다리와 무릎부를 활발하게 지지하는, 상기 무릎 보호대;
    상기 무릎 보호대 내에 장착된 2 이상의 전극 패드들로서, 상기 전극 패드들은 피부의 표면에 부착되도록 적응되며, 상기 전극 패드들은 상기 전기적 신호 및 상기 피부 간의 전기적으로 전도성의 관계와 관련이 있는, 2 이상의 전극 패드들; 및
    상기 무릎 및 다리 중 적어도 하나에 전기적 자극을 제공하기 위해, 상기 전극 패드들과 전기적으로 연결되어 있는 자극기;를 포함하는, 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 전기적 자극은, 적어도 2개의 근육 그룹들을 차례로 나열함으로써 정상적인 물리적 활동의 패턴을 모방하며, 상기 2 이상의 전극 패드들은:
    상기 다리의 외측광근 상의 전방, 근위, 및 외측부에 위치하기 위한 제 1 전극 패드;
    상기 다리의 내측광근의 전방, 원위 내측부에 위치하기 위한 제 2 전극 패드;
    상기 다리의 대퇴 이두근의 후방, 원위, 정중방 평면부에 위치하기 위한 제 3 전극 패드; 및
    상기 다리의 대퇴 이두근의 후방, 근위, 정중방 평면부에 위치하기 위한 제 4 전극 패드;를 더 포함하는, 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드는 양극이며, 상기 제 2 전극 패드는 제 1 채널 상에 상기 자극기와 전기적으로 연결되어 있는 음극인, 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 3 전극 패드는 제 2 양극이며, 상기 제 4 전극 패드는 제 2 채널 상에 상기 자극기와 전기적으로 연결되어 있는 제 2 음극인, 장치.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 2 이상의 전극 패드들은, 상기 자극기에 연결되어 있는 2쌍의 전극 패드들로서, 제 1 한 쌍의 전극 패드들은 제 1 주파수를 가지는 제 1 채널 상에 제 1 회로를 형성하도록 적응되며, 제 2 한 쌍의 전극 패드들은 제 2 주파수를 가지는 제 2 채널 상에 제 2 회로를 형성하도록 적응되며, 상기 제 2 주파수는 적어도 하나의 비트 주파수를 생성하기 위해 상기 제 1 주파수와 간섭 관계를 가지는, 장치.
  35. 제 30 항에 있어서,
    상기 전기적 신호들은, 경피성 전기 신경 자극, 신경근 전기 자극, 간섭자극, 다이아다이내믹 자극, 고전압 갈바니 자극, 전자기 및 맥동 전자장계 자극, 및 미세전류 자극 중 적어도 하나를 생성하는, 장치.
  36. 제 30 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 무릎 보호대 내에 제거가능하게 장착되는, 장치.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 신호 어플리케이터들은, 상기 무릎 보호대 내에서 다양한 위치들에 장착될 수 있는, 장치.
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