KR20140042786A

KR20140042786A - 모듈형 자극 인가 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20140042786A
Application number: KR1020137021954A
Authority: KR
Inventors: 피터 제이 던바; 찰스 샤발
Original assignee: 케어웨이브, 인크.
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2014-04-07
Also published as: PL2665457T3; US20140207219A1; JP6923501B2; CA2860977C; JP2020110662A; CA2860977A1; EP2665457A2; KR101949543B1; US10603208B2; ES2744701T3; EP2665457A4; JP2014506810A; WO2012100258A3; US20200345537A1; EP2665457B1; WO2012100258A2; JP6502612B2; JP2019034212A

Abstract

모듈형 자극 인가장치 시스템 및 방법이 개시된다. 시스템은 환자의 신체에 고정된, 그리고 환자의 신체로 자극을 전달하도록 구성된, 복수의 무선 제어되는 자극 포드들을 포함한다. 자극은 열, 진동, 또는 전기 자극, 또는 이들의 임의 조합이 될 수 있을 것이다. 자극 포드들은 제어 스테이션에 의해서 제어되고, 상기 제어 스테이션은 사용자-인터페이스를 포함할 수 있고, 상기 사용자-인터페이스를 통해서 환자가 자극의 인가를 제어할 수 있다.

Description

모듈형 자극 인가 시스템 및 방법{MODULAR STIMULUS APPLICATOR SYSTEM AND METHOD}

정부 소유권에 관한 진술

미국 정부는 본 발명의 비용을 지불한 라이센스 및 미국 국립 보건원에 의해서 수여된 인가들(grants) 1R43CA099305-01A2, 2R44CA099305-02 및 2R44CA099305-03 에 의해서 제공된 바와 같은 합리적인 조항들에 따라서 특허 소유자가 타인에서 라이센스하기 위해서 필요한 제한된 상황들에서의 권리를 가진다.

이하의 개시 내용은 전반적으로 자극-기반의 치료 디바이스들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 개시 내용은 치료 목적들을 위해서 열, 진동, 전기 및 기타의 자극을 환자의 신체로 인가하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

1965년에, Melzack 및 Wall는, 큰 지름의 비-통증 감각 신경들(large diameter non-pain sensory nerves)의 자극이 통증 신경들에 의해서 전달되는 불쾌한 활동(activity)의 양을 감소시킬 수 있는 생리적 메커니즘들(physiologic mechanisms)을 기술하였다. Science에서 간행된 이러한 큰 의미를 가지는 관찰은 "게이트 제어 이론(gate control theory)"로 명명되었고 그리고 말초 및 중추 신경 시스템들(신경계들)에서 여러 가지 타입들의 감각 경로들 사이의 상호 작용들을 설명하기 위한 모델을 제공하였다. 그러한 모델은, 순한 저기 자극과 같은 비-통증 감각 입력이 중추 신경 시스템에 도달되는 통각적인(nociceptive)(고통스러운) 입력의 양을 어떻게 감소 또는 게이팅(gate; 차단 조절)할 수 있는지를 설명하였다.

게이트-제어 이론은, 경피성(transcutaneous) 전기적 신호 자극장치들(TENS)과 같은 새로운 의료 디바이스들의 탄생을 유도한 연구를 자극하였다. 간략히 설명하면, TENS는, 말초 신경들에 의해서 전달되는 통증 임펄스들을 전기적으로 "차단(blocking)"함으로써, 작용을 한다. 열 수용기들(receptors)은 약 36 ℃ 내지 45 ℃의 온도 범위를 통해서 활성화되고 그리고 저온(cold) 수용기들은 34 ℃의 정상 피부 온도 보다 낮은 약 1-20 ℃ 범위의 온도에 의해서 활성화된다(Van Hees 및 Gybels, 1981). 자극들이 얇은 폴리-모달(poly-modal) C 신경 섬유들에 의해서 중추적으로(centrally) 전달된다. 열 수용기들의 활성화는 또한 열 자극들의 상승 속도에 의해서 영향을 받는다(Yarnitsky, 등 1992). 45 ℃ 위에서 열간(warm) 수용기 방출(discharge)이 감소되고 그리고 통각적 응답이 증가되어, 고통스럽고 그리고 얼얼한(burning) 느낌들이 생성된다(Torebjork emd, 1984).

제어된 실험적 조건들에서, 폴리-모달 열 수용기들의 활성화는 상당한 통증 완화를 유발하였다. Kakigi 및 Watanabe (1996)는, 인간 자원자들의 피부 내의 열간 및 냉각이, CO2 레이저의 유해한 자극에 의해서 유도된, 보고된 통증 및 체성 감각적(somatosensory)으로 유발된 잠재적인 활동도의 양을 상당히 감소시킬 수 있다는 것을 발표하였다. 저자들은, 열적 자극에 의해서 생성된 중추의 억지적인(inhibitory) 영향으로부터 그러한 효과들이 올 수 있다는 것을 제안하였다. 열적 자극으로부터의 유사한 고통 억지가 다른 인체 실험 고통 모델(Ward 등, 1996)에서 보고되었다. 그러한 연구의 저자들(Kakigi 및 Watanabe 1996 및 Ward 등, 1996)은, 열적 무통각(analgesia)이 작고 얇은 C 신경 섬유들의 자극으로부터의 중추적인 억지적인 효과(게이팅)로부터 부분적으로 초래되었다는 것을 제시하였다. 이는 큰 지름의 구심성(afferent) 신경 섬유들의 활성화에 의해서 유발된 게이팅을 통해서 그 무통각의 적어도 일부를 생성하는 TENS와 대조된다.

많은 수의 최근의 임상적인 연구들은, 만성적인 통증을 격는 환자들에서 무통각으로서 열을 이용하는 것을 강력하게 지원하고 그리고 열이 무통각을 생성하는 잠재적인 메커니즘들을 제공한다. 무작위적인 제어된 단일-맹검 연구(randomized controlled single-blinded study)에서 Abeln 등(2000)은 허리(lower back) 통증을 겪고 있는 76명의 대상들에서 낮은 레벨의 국소적인(topical) 열의 효과를 실험하였다. 열 처리는, 플라시보(placebo)에 의해서 얻어지는 것 보다 통증 완화 및 수면 품질의 개선에서 통계학적으로 보다 효과적이었다.

Weingand 등(2001)은, 허리 통증을 겪는 200 명 이상의 대상들의 그룹에서 낮은 레벨의 국소적인 열의 무작위적이고, 단일 맹검의, 제어된 실험에서의 효과들을 검사하였고 그리고 열을 플라시보 열, 경구의 무통각 플라시보(oral analgesic placebo), 및 이부프로펜(ibuprofen) 1200mg/일에 대해서 비교하였다. 저자들은, 물리적 검사(physical examination) 및 Roland Morris 장애 척도(disability scale)에 의해서 평가된 바에 따라서, 통증 완화 및 물리적 기능의 증가에 있어서, 열 처리가 플라시보 보다 더 효과적이고 그리고 이보프로펜 처방 보다 우수하다는 것을 발견하였다.

독립된 그룹(Nadler 등, 2002)은 심한 허리 통증을 겪는 371 명의 대상들에 대한 기대되는(prospective) 단일 맹검형의 무작위적인 제어된 실험에서 유사한 결과들을 발견하였다. 저자들은, 통증 완화 생성 및 물리적 기능의 개선에 있어서, 피부적인(cutaneous) 열 처리가 경구적인 이부프로펜 1200 mg/일, 아세타미노펜(acetaminophen) 4000 mg/일 또는 경구의 그리고 열적 플라시보들 보다 더 효과적이었다는 것을 발견하였다. 저자들은, 낮은-레벨의 국소적인 열을 통해서 제공되는 증가된 근육 완화, 연결 조직 탄성, 혈류, 및 조직 치료 가능성을 포함하는 작용의 메커니즘(들)에 대한 몇 가지 가설들을 제시하였다. 국소적인 열의 유사한 유리한 효과들이 월경통(dysmenorrhea)(Akin 등, 2001) 및 악관절(temporomandibular joint) 통증 TMJ(Nelson 등, 1988)을 겪는 환자들에서도 나타났다.

최근의 연구는, 인체 내의 근육 혈류에 미치는 국소적인 열의 효과들을 평가하기 위해서 파워 도플러 초음파(power Doppler ultrasound)를 이용하였다(Erasala 등, 2001). 대상들의 등세모근(trapezius muscle)에 걸쳐 30분간 가열하였고 그리고 혈류 유동의 변화를 18 곳의 근육 상의 다른 위치들에서 실험하였다. 가열 패드의 39, 40 또는 42 ℃의 온도에서, 맥관질(vascularity)이 27% (p = 0.25), 77% (p = 0.03) 및 104% (p = 0.01) 증가되었다. 혈류의 중요한 증가들은 근육 내로 약 3 cm 깊이로 확장되었다. 저자들은, 증가된 혈류가 국소적인 열의 통증 및 근육 완화 성질들에 대해서 기여할 가능성이 있다는 것으로 결론지었다. 2개의 별개의 그룹들(Mulkern 등, 1999, 및 Reid 등, 1999)에 의해서, 순한 국소적인 열로 처리된 대상들에서의 자기적 공진 온도 측정(thermometry)을 이용하여, 깊은 맥관 혈류의 유사한 증가들이 주목되었다.

최근의 연구들은 열의 무통각 효과를 나타내고 그리고 작용의 잠재적인 메커니즘들을 제공하였다. 메커니즘들은 얇은 c-섬유들을 통해서 중개된(mediated) 중추 신경 시스템 상호작용 통증의 감소(Kakigi 및 Watanabe, 1996, Ward 등. 1996), 피상적인(superficial) 그리고 보다 깊은 레벨의 혈류의 개선(Erasala 등, 2001, Mulkern 등, 1999, Reid 등, 1999), 또는 근육 및 연결 조직에 미치는 국부적인(local) 영향들(Nadler 등, 2002, Akin 등, 2001)을 포함한다. TENS는, 큰 지름의 섬유들을 통한 통각 수용(nociception)의 신경의(neural) 억지적 상호작용에 의한 또는 내생적인 오피오이드들(endogenous opioids)의 증가에 의한 통각 수용의 억지를 통해서 작용하는 것으로 생각된다. TENS 및 열이, 강화된 또는 균일한 시너지적인 상호작용들(even synergistic interactions)에 대한 잠재성을 가지는 상이한 메커니즘들을 통해서 부분적으로 작용할 가능성이 크다. TENS는 AHCPR 및 American Geriatric Society(Gloth 2001) 모두의 통증 관리 가이드라인들에 의해서 널리 이용되고 지지된다. 그러나, 상당한 수의 환자들은 TENS로 적절한 완화를 성취하지 못하고 있고 또는 치료 시작 후 6개월 내에 실패하고 있다(Fishbain 등, 1996).

본 발명은 종래의 기술의 단점을 제거 또는 경감시키는 것이다.

도 1a는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 열 포드(pod) 및 앵커(anchor)의 등축도이다.
도 1b는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 열 포드의 분해도이다.
도 2는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 앵커의 분해도이다.
도 3a-3c는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 자극 포드 및 앵커 사이의 여러 가지 부착 수단들을 도시한 도면이다.
도 4는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 자극 포드 및 앵커 사이의 여러 가지 부착 수단들을 도시한 도면이다.
도 5a는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 비-접촉 충전(charging) 스테이션의 등축도이다.
도 5b는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 충전 및/또는 제어 스테이션의 부분적인 분해도이다.
도 5c는 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 접촉 충전 스테이션의 등축도이다.
도 6은 본원 개시 내용의 실시예들에 따른 인덱스(index) 자극 포드들 및 더미(dummy) 자극 포드들, 및 제어 스테이션의 부분적인 등축도이다.
도 7a는 바람직한 포드 온도의 분포에 관한 그래프이다.
도 7b는 상이한 온도들에 대한 안락도(comfort) 값들을 도시한 그래프이다.
도 7c는 상이한 온도들에 대한 열적 감각(sensation) 값들을 도시한 그래프이다.
도 7d는 온도 "취향(liking)" 값들의 그래프이다.
도 8a는 임상적 실험 과정들을 도시한 흐름도이다.
도 8b는 상이한 PMS 통증 치료들에 대한 아이오와 통증 온도계 스케일들(Iowa Pain Thermometer scales)을 비교한 그래프이다.
도 8c는 상이한 PMS 통증 치료들에 대한 수치 통증 등급(Numerical Rating Scales)을 비교한 그래프이다.
도 9a는 상이한 허리 통증 치료들에 대한 아이오와 통증 온도계 스케일들을 비교한 그래프이다.
도 9b는 상이한 허리 통증 치료들에 대한 수치 통증 등급을 비교한 그래프이다.

본원 개시 내용은 전반적으로 일련의 모듈형 포드들을 이용하여 인체의 여러 부분들로 열을 인가하기 위한 장치들, 디바이스들 및 연관된 방법들에 관한 것이다. 포드들은 컴퓨터(데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터), 또는 이동 전화기와 같은 모바일 디바이스, 태블릿 또는 MP3 플레이어 형태의 원격 제어기에 의해서 제어될 수 있다. 포드들은 환자가 직접적인 열적 치료(theraphy)를 희망하는 여러 위치들에서 신체에 부착되는 일회용 링들에 대해서 착탈가능하게 부착될 수 있다.

본원 개시 내용의 실시예들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해서, 열적 및 전기적 원리들을 설명하는 몇 가지 구체적인 내용들에 대해서는 이하에서 설명하지 않는다. 또한, 이하의 개시 내용이 본원 발명의 몇 가지 실시예들을 설명하지만, 본원 개시 내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도, 다른 실시예들이 본원에서 설명된 것들과 상이한 구성들, 배열들, 및/또는 성분들(components)을 가질 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예들이 부가적인 요소들을 가질 수 있을 것이고, 또는 다른 실시예들이 도 1-6을 참조하여 이하에서 설명된 구성요소들 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있을 것이다.

도 1a는 본원 개시 내용의 몇 가지 실시예들에 따른 자극 포드 시스템(100)을 도시한 도면이다. 시스템(100)은 자극 포드(110) 및 앵커(120)를 포함할 수 있다. 자극 포드(110)는 지름이 약 1" 일 수 있고, 그리고 열, 진동 및 전기를 포함하는 여러 가지 자극들을 환자의 신체로 전달하도록 구비될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포드들(110)은, 정보를 수집하고 그 정보를 제어 스테이션으로 다시 중계하는 센서들을 포함할 수 있다. 본원 개시 내용의 전체를 통해서, 자극 포드들(110)은 일반적인 원칙을 고수하면서도 자극 포드들(110), 포드들(110), 또는 다른 타입의 포드들(110)로서 상호 교환가능하게 지칭된다. 앵커(120)는 환자의 신체 상의 여러 위치들로 도포될 수 있는 접착 표면, 개구(122), 및 포드(110)를 환자의 신체 상에서 유지하기 위해서 포드(110)와 결합할 수 있는 부착 링(124)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 포드들(110)이 천, 자석들, 벨크로-타입 인가장치, 탄성 밴드들, 포켓형 홀더들, 브레이스들(braces), 또는 포드를 환자의 피부에 대해서 유지할 수 있는 다른 타입의 인가장치들에 의해서 제위치에서 유지될 수 있다. 포드(110)는 환자 신체의 통증 및 불편함을 완화시키기 위해서 측정되고(measured), 신중한(deliberate) 패턴으로 자극을 전달하기 위해서 환자의 신체와 접촉하는 가열 표면(150)을 가지는 자극 포드(110)가 될 수 있다. 몇 가지 자극 포드들(110)이 환자 신체 상의 여러 위치들과 협력적으로 이용될 수 있다.

자극 포드들(110)은 또한 전기영동법(electrophoresis) 또는 이온도입법(iontophoresis)을 통해서 약물을 환자에게 전달하기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 전기영동법은 공간적으로 균일한 전기장의 영향하에서 유체에 대한 분산 입자들의 이동이다. 전기영동은 입자 표면과 주변 유체 사이의 대전된 계면의 존재에 의해서 최종적으로 유발된다. 이온도입법(또한, 전기이동적 약물 관리(Electromotive Drug Administration (EMDA)라고도 알려져 있다)은 피부를 통해서 약물 또는 다른 화학물질을 전달하기 위해서 작은 전기적 전하를 이용하는 기술이다. 이는, 기본적으로 바늘을 이용하지 않는 주입법이다. 이러한 프로세스에 관해서 기술적으로 설명하면, 유사하게 대전된 활성적 작용제(agent) 및 그 운반체를 포함하는 이온도입 챔버로 인가된 작은 전기 전하를 이용하여, 척력적인 전기이동력에 의해서 경피적으로(transdermally), 고농도의 대전된 물질을, 일반적으로 약물 또는 생체활성적(bioactive) 작용제를 추진하는 비-침투적인 방법이 된다. 하나 이상의 챔버들이 활성 성분(ingredient) 및 그 용매(운반체라고도 지칭된다)를 포함하는 용액으로 충진된다. 양으로 대전된 챔버(양극)가 양으로 대전된 화학물질을 밀어낼 것인 반면, 음으로 대전된 챔버(음극)는 음으로 대전된 화학물질을 피부 내로 밀어낼 것이다.

도 1b는 본원 개시 내용의 몇몇 실시예들에 따른 자극 포드(110)의 분해도이다. 자극 포드(110)는 열, 순한 전기적 자극, 진동 및/또는 다른 자극을 환자의 신체로 전달하기 위해서 환자의 피부와 접촉하는 자극 표면(150)을 포함할 수 있다. 또한, 자극 포드(110)는 배터리(155), 회로 기판(160), 충전 코일(165), 및 몇몇 하우징 요소들(170)을 포함할 수 있다. 배터리(155)는 자극 표면 및 회로 기판(160)으로 파워를 공급할 수 있다. 배터리(155)는 리튬 폴리머 배터리 또는 다른 적절한 배터리 타입이 될 수 있을 것이다. 충전 코일(180)은 파워 공급원으로부터 파워를 수신하고 그리고 파워를 배터리(155)로 전달하도록 구성될 수 있다. 자극 포드(110)는 무선 통신 링크(175)를 포함할 수 있고, 그러한 무선 통신 링크를 통해서 자극 포드(110)가 제어 스테이션(이하에서 구체적으로 설명한다)의 내외로 지시들을 수신 및/또는 송신한다. 하우징 요소들(170)은 내부 성분들을 둘러싸는 상부 커버(170a) 및 본체(170b)를 포함할 수 있고 그리고 편의적인 핸들링 표면을 제공한다. 자극 포드들(110)은 자극 포드(110)를 앵커(120)에 부착하기 위한 부착 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자극 포드(110)는, 자화될 수 있고 앵커(120) 내의 금속 부착 링(124)에 커플링되어 자극 포드(110)를 앵커(120)에 대해서 고정할 수 있는 금속 슬러그들(slugs)(105)을 구비할 수 있다. 슬러그들(105)은 또한 자극 전달을 위해서 이용될 수 있다. 선택된 실시예들에서, 금속 슬러그들(105)은 자극 포드들(110)의 상단부 측부(side) 상에 위치될 수 있고 그리고 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 충전 스테이션과 인터페이싱하기 위해서 이용될 수 있다.

도 2는, 본원 개시 내용의 몇몇 실시예들에 따른, 조립된 상태로, 그리고 분해도로서, 앵커(120)를 도시한다. 앵커(120)는 상부 표면(130), 부착 링(124), 접착 층(135), 및 라이너(140)를 포함할 수 있다. 환자의 신체 상에 앵커(120)를 배치하기에 앞서서 접착 층(135)을 노출시키기 위해서 라이너(140)를 제거할 수 있을 것이다. 상부 표면(130)이 주변 조건들에 대해서 노출되고 그에 따라, 앵커(120)에 대해서 청정한 방수(water-resistant) 표면을 제공하기 위해서 유사하게 붕대 처리(bandage)되거나 감겨져(wound) 커버링될 수 있다. 상부 표면(130)의 아래에서, 자극 포드(110) 내의 자석들(185)에 상응하는 스틸 링과 같은 금속 링을 부착 링(124)이 포함할 수 있다. 상기 링(124)은 접착 층(135)에 의해서 상부 표면(130)에 대해서 유지되고, 상기 접착 층(135)은 링(124) 및 상부 표면(130)에 대해서 부착되도록 하기 위해서 상부 측부 상에서 접착제를 가질 수 있고, 그리고 라이너(140)에 대해서 부착되도록 하기 위해서 하부 측부 상에서 접착제를 가질 수 있다. 재료들이 적절한 형상을 유지할 수 있을 정도로 강성(rigid)을 가질 수 있을 것이나, 그러나 환자의 신체에 실질적으로 일치되기에 충분한 가요성을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 앵커(120)가 어느 정도까지 휘어지도록 허용하기 위해서, 링(124)이 세그먼트화되거나 얇을 수 있을 것이다. 앵커(120)가 신체 상의 제위치에 일단 배치되면, 자극 포드(110)가 앵커 내의 개구(122) 내로 배치될 수 있고 그리고 환자의 신체와 접촉 상태로 유지되어 열 및/또는 다른 자극들을 환자에게 전달할 수 있을 것이다.

도 3a-3c는 앵커(120)와 자극 포드(110) 사이의 여러 가지 부착 수단을 포함하는 본원 개시 내용에 따른 몇 가지 실시예들을 도시한다. 많은 적용예들에서, 자극 포드(110)로부터의 자극은, 환자의 피부와 직접적으로 접촉하는 자극 표면(150)을 이용할 때, 환자의 신체로 가장 잘 전달된다. 자극 표면(150)을 환자의 피부에 대해서 유지하기 위해서 앵커는 여러 가지 상이한 형태들을 취할 수 있을 것이고, 그러한 형태들 중 일부가 도 3a-3c의 횡단면도들을 이용하여 도시되어 있다. 도 3a는 앵커(120)를 약간 지나서 연장하는 플러그(152a)를 가지는 자극 포드(110)를 도시한다. 플러그(152a)는 편평한 프로파일을 가지는 자극 표면(150a)을 구비할 수 있다. 부착 링(124)은, 자극 표면(150a)이 환자의 피부 상으로 하향 가압되어 피부와 충분히 접촉하도록 보장하기에 충분한 힘으로 자극 포드(110)와 결합할 수 있다. 도 3b는 볼록한 자극 표면(150b)을 가지는 플러그(152b)를 포함하는 대안적인 실시예를 도시한다. 볼록한 자극 표면(150b)의 기울기는 부분적으로 그 적용예에 따라서 그리고 자극 포드(110)의 크기에 따라서 달라질 수 있다. 자극 표면(150b)의 부분들이 환자의 피부와 접촉하지 않을 정도로 기울기가 심하지 않다면, 볼록한 자극 표면(150b)은 편평한 자극 표면(150a) 보다 더 큰 표면적을 가질 수 있다. 도 3c는 유사하게 앵커(120)를 지나서 연장하고 자극 표면(150c)을 가지는 플러그(152c)를 포함하는 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 자극 표면(150c)은 몇 개의 작은 범프들 또는 돌출부들(240)을 가진다. 자극 표면(150c) 및 범프들(240)의 치수들은, 범프들(240) 사이에 빈 공간들 또는 공기 포켓들을 생성하지 않고 환자의 피부와 접촉하는 자극 표면(150c)의 표면적을 증가시키도록, 선택될 수 있으며, 상기 빈 공간들 또는 공기 포켓들은 효과적인 열 전달 또는 다른 자극의 전달을 감소시킬 수도 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 돌출부들(240)이 단속적이 아니고, 연속적 및/또는 사인곡선형(sinusoidal)이 된다.

도 4는, 앵커(120a)와 자극 포드(110) 사이의 부착 수단이 여러 가지 부착 메커니즘들을 포함하는 본원 개시 내용의 몇몇 실시예들을 도시한다. 도 3a는 앵커(120a)와 자극 포드(110) 사이의 계면을 나타내는, "A"로 마킹된 영역에 대한 몇몇 확대도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 앵커(120a)는, 자극 포드(110) 내의 자석(185)에 상응하는 금속 또는 자기 링(250)을 포함한다. 링(250)과 자석들(185) 사이의 자기력은 앵커(120a)에 대한 제위치에서 자극 포드(110)를 유지한다. 다른 실시예들에서, 스냅(snap), 또는 다른 유사한 기계적인 부착 수단과 같은 기계적인 체결부(255)에 의해서 앵커(120b)가 자극 포드(110)에 대해서 유지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부착 메커니즘은, 커피 컵 및 덮개(lid)와 같은 카드보드 컵 상의 플라스틱 캡과 같은 원리에 따라서 동작할 수 있다. 자극 포드(110) 또는 앵커(120b)가 탄성 후퇴부(recession)를 포함할 수 있고, 그리고 그들 중 다른 것이 합치되는(matching) 탄성 돌출부를 포함할 수 있고, 상기 탄성 돌출부와 탄성 후퇴부는, 함께 가압될 때, 자극 포드(110)를 앵커(120b) 상의 제위치에서 기계적으로 유지한다. 또 다른 실시예들에서, 후크-및-루프 체결부(260)가 이용될 수 있다. 다른 실시예들은 앵커(120d)의 내부 표면(265) 및 플러그(152d)의 상응하는 탄성적 외부 표면(270)을 이용하며, 상기 탄성적 외부 표면은 앵커(120)의 개구(122) 내로 가압되고 제위치에서 스냅결합될 수 있다. 또 다른 실시예는 앵커(120e) 및 플러그(152e) 상의 대향하는 나사산형(threaded) 표면들을 포함하고, 그에 따라 자극 표면(150e)이 앵커(120e)를 지나서 돌출하여 환자의 피부와의 적절한 접촉을 보장하도록 상기 자극 포드(110)가 앵커(120) 내로 나사체결될 수 있게 된다. 다른 실시예들에서, 앵커(120f)가 불규칙적인 내부 표면(265)을 가지는 키이형(keyed) 개구(122)를 포함할 수 있고, 그리고 자극 포드(110)의 플러그(152f)는 상기 개구(122) 위에 배치될 수 있는 상응하는 불규칙적인 외부 표면(270)을 포함할 수 있고 그리고 상기 불규칙적인 외부 표면(270)의 부분들과 함께 약간 회전되어 앵커(120f)와 결합함으로써 자극 포드(110)를 제위치에서 유지할 수 있다.

부착 메커니즘들 중 임의의 메커니즘은, 환자의 신체에 자극 포드(110)를 적용하기 위한, 환자에 대한 간단한 방식을 제공한다. 자극 포드들(110)은 앵커들(120) 사이에서 상호 교환될 수 있고, 그리고 반대의 경우도 가능하다. 환자는 배터리가 방전될 때까지 자극 포드(110)를 이용할 수 있고, 이어서 새로운 배터리를 가지는 다른 자극 포드(110)로 간단하게 교체할 수 있다. 부착 수단은 충분히 강할 수 있고 그리고 자극 포드(110)의 치수들이 충분히 작아서 자극 포드(110)가 환자의 의복 아래에서 용이하게 착용될 수 있다. 앵커들(120)의 배치는 미리 결정된 징후 패턴 또는 개인적인 선호도에 따라서 크게 달라질 수 있다. 일부 실시예들에서, 자극 포드들(110)이, 고통스러운 허리와 같은 불편한 구역에 배치될 수 있다. 일부 연구들은, 부가적인 자극 포드들(110)을 문제의 구역으로부터 먼 구역에 배치하는 것이 또한 무통 효과들을 제공할 수 있다는 것을 제시한다. 예를 들어, 환자는 - 통증이 있는 - 허리에서 자극 포드(110)를 이용할 수 있으나, 환자들은 어깨들 또는 다리들 부근에서 이차적인 자극 포드(110)를 또한 이용할 수 있다. 복수의 자극 포드들(110)을 협력적으로 이용하여 종합적인 영향을 만들어 낼 수 있다. 신체의 여러 구역들이 상이한 신경 밀도들을 가지기 때문에, 특정 구역들에서 서로 근접하여 배치된 2개의 자극 포드들(110)이 하나의 큰 자극 포드(110)로서 인식된다. 예를 들어, 환자의 등은 안면, 목, 또는 팔들 보다 훨씬 낮은 신경 밀도를 가진다. 따라서, 환자는, 허리에서 약 3 또는 4 인치 이격된 상태로 작은(예를 들어, 1 또는 2 인치 지름) 자극 포드들(110)의 쌍을 이용할 수 있고 그리고 전체 구역을 커버하는 보다 큰 자극 포드와 같은 감각 결과를 달성할 수 있다. 이러한 배열의 예상치 못한 장점은, 전체 구역을 자극하는데 필요한 파워 보다, 2개의 작은 구역들에서 자극을 제공하는데 필요한 파워가 상당히 적다는 것이다.

도 5a 및 5b는 본원 개시 내용의 몇몇 실시예들에 따른 충전 스테이션(200)을 도시한다. 도 5a는 단일 자극 포드(110)를 수용하도록 성형된 몇 개의 소켓들(205)을 포함하는 충전 스테이션(200)을 도시한다. 도시된 실시예에서, 충전 스테이션(200)은 4개의 소켓들(205)을 포함한다. 다른 구성들이 상이한 수의 소켓들(205)을 가질 수 있다. 도 5b는, 각각의 소켓(205) 아래에 충전 코일(210) 및 회로 기판(215)을 포함할 수 있는 충전 스테이션의 부분적인 전개도이다. 또한, 충전 스테이션(200)은, 충전 스테이션(200)으로 파워를 공급하기 위해서 표준 전기 콘센트 또는 다른 파워 공급원 내로 플러깅될 수 있는 전기 커넥터(220)를 포함할 수 있다. 충전 스테이션(200)은, 자극 포드(110)가 소켓(205) 내에 안착될 때를, 무선 신호를 통해서, 또는 포드들(110)이 소켓들(205) 내의 버튼을 누르는 것을 통해서 검출할 수 있다. 자극 포드들(110)이 충전 스테이션(200) 상에 있을 때, 상응하는 회로 기판(215)은 파워를 자극 포드(110)의 충전 코일(210)로 전달하도록 충전 코일(210)에 대해서 지시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 자극 포드들(110)은, 소켓들(205)과의 적절한 정렬을 보장하기 위해서, 소켓들(205) 내의 상응하는 음각(negative) 형상에 합치되는 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 포드들(110)은, 그러한 포드들(110)을 충전시키기 위해서 이용될 수 있는 또는 포드들(110)에 대한 제어 입력부들로서 이용될 수 있는 접촉 지점을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 자극 포드들(110)은 상단면(topside)(예를 들어, 상부 커버(170a)) 상의 접촉부들을 포함할 수 있고, 그러한 접촉부들을 통해서, 상부 커버(170a)가 아래를 향하는 상태에서 소켓들(205) 상으로 위치될 때, 포드들(110)이 전력 및 통신 신호들을 교환할 수 있다. 와이어들 및 다른 전기적 커넥터들과 같은, 충전 스테이션(200)의 전기적 배열에 대한 몇몇 상세한 내용들에 대해서는 도시하지 않았는데, 이는 본원 개시 내용의 특징들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위한 것이다.

충전 스테이션(200)은, 충전 스테이션(200)이 파워를 자극 포드(110)로 전달하고 있다는 것을 나타낼 수 있는 조명등(225)을 포함할 수 있다. 자극 포드(110)의 배터리(155)가 완전히 충전되었을 때, 자극 포드(110)는 충전 스테이션(200)으로 통지할 수 있고, 이어서 상기 충전 스테이션(200)은 배터리(155) 충전을 중단하고 그리고 조명등(225)을 변화시켜 배터리(155)가 완전히 충전되었고 그리고 사용을 위해서 준비되었다는 것을 알릴 수 있다. 상이한 소켓들(205) 내에서 상이한 파워 레벨들을 가지는 몇 개의 자극 포드들(110)이 존재할 때, 충전 스테이션(200)은, 완전히 대전된 자극 포드들(110)로 파워를 공급하지 않으면서, 완전히 대전되지 않은 자극 포드들(110)을 대전시킬 수 있다.

도 5c는 본원 개시 내용의 몇몇 실시예들에 따른 충전 스테이션(211)을 도시한다. 도시된 충전 스테이션(211)은 자극 포드들(110)을 수용하기 위한 2개의 소켓들(205)을 가지나, 단 하나의 또는 둘 초과의 소켓들(205)을 가지는 충전 스테이션도 또한 가능할 것이다. 충전 스테이션(211)은 코드(212)를 이용하여 표준 전기 콘센트 내로 플러깅될 수 있다. 소켓들(205)은, 포드가 소켓 내로 삽입될 때 포드 커넥터들(209)과 합치되는 소켓 커넥터들(214)을 가진다. 소켓들(205)은 자극 포드(110) 상의 온/오프 스위치(207)를 수용하기 위한 노치(213)를 가질 수 있다. 노치(213)는 또한, 소켓 커넥터들과 포드 커넥터들(209)의 적절한 정렬을 보장하기 위한 키잉 특징부로서의 역할을 할 수 있다.

도 5c는 포드의 하부 표면(자극 포드(110)의 도면 상부에 도시된 바와 같음) 상에 또는 포드의 상부 표면(자극 포드(110)의 도면 하부에 도시된 바와 같음) 상에 포드 커넥터들(209)을 가지는 자극 포드들(110)을 추가적으로 도시한다. 일부 적용예들에서, 자극 포드의 상부 표면 상에 포드 커넥터들(209)을 가지는 것이 유리할 수 있는데, 이는 그러한 표면이 환자의 피부로부터 멀고; 결과적으로, 커넥터 오염이 덜 일어날 수 있기 때문이다. 자극 포드(110)는 또한 온/오프 스위치(207)를 가질 수 있다. 단순한 푸시 타입 온/오프 스위치가 도시되어 있으나, 예를 들어, 슬라이드 스위치, 광학식 스위치, 터치 센서 등을 포함하는 많은 다른 타입의 스위치들이 또한 이용될 수 있을 것이다. 사용시에, 전형적으로 온/오프 스위치는 환자의 피부와의 접촉이 이루어진 후에 활성화되는데, 이는 자극 포드(110)가 활성화될 수 있는 최소 문턱값 온도를 환자의 피부가 제공하기 때문이며, 그러한 접촉 후의 활성화는 또한 자극 포드의 우발적인 방출을 방지하는 안전 메커니즘이 될 수 있을 것이다. 온/오프 스위치(207)의 파워 온/오프 기능에 더하여, 온/오프 스위치(207)는 자극 포드(110)의 많은 수의 열 사이클들 및/또는 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 자극 포드(110)는 또한, 예를 들어, 낮은 레벨, 중간 레벨 또는 높은 레벨과 같은 열 레벨을 선택하기 위한 열 사이클 스위치(206)를 가질 수 있다. 상응하는 표시장치들(208A-C)이 특정 열 사이클 스위치(206) 셋팅에 응답하여 켜질 수 있다. 색채를 변화시킬 수 있는 대안적인 하나의 표시장치(208)를 이용하여 낮은, 중간의, 또는 높은 온도를 표시할 수 있다. 푸시 타입 열 사이클 스위치(206)가 도 5c에 도시되어 있으나, 예를 들어, 슬라이드 스위치, 다극형 스로우(multi-pole throw) 스위치, 터치 감응형 스위치 등과 같은 다른 타입의 스위치들이 또한 이용될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 자극 포드들(110)이, 무선 주파수(RF), 적외선 광, 레이저 광, 가시광선, 음향 에너지, 블루투스, 와이파이, 또는 다른 통신 시스템을 포함하는 임의의 허용된 무선 또는 유선 프로토콜을 통해서, 도 5b에 개략적으로 도시된 제어 스테이션(230)과 통신할 수 있다. 추가적으로, 신호들이 환자의 피부를 통해서 송신 및 수신될 수 있다. 포드들 사이의 통신 경로를 제공하는 것에 더하여, 포드들 사이의 거리를 결정하는데 있어서, 환자의 피부를 통한 송신 및 수신이 특히 적합할 수 있을 것이다. 제어 스테이션(230)은 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 예를 들어, 아이폰, 또는 다른 디바이스가 될 수 있다. 제어 스테이션(230)은 충전 스테이션(200)과 함께 포함될 수 있고, 그리고 일부 경우들에서 파워 공급원(전원), 회로망 등과 같은 성분들을 공유할 수 있다. 제어 스테이션(230)은 열, 전기 자극들, 진동, 또는 다른 자극 또는 여러 가지 패턴의 자극의 조합을 환자의 신체로 인가하도록 하나 이상의 자극 포드들(110)로 지시할 수 있다. 다른 실시예들에서, 포드들(110)은 버튼 또는 일련의 버튼들을 포함할 수 있고, 그러한 버튼을 통해서 포드들(110)이 수동적으로 동작될 수 있다. 가능한 적용예들은 다양할 것이고, 그리고 램프 업(ramp up) 동작들, 최대 세기 동작들(예를 들어, 최대 온도 또는 최대 전기 전류, 등), 램프 다운 동작들, 자극 소크(soak) 동작들, 및 록아웃 기간(lockout period) 동작들의 여러 가지 조합들을 포함한다. 자극은 상이한 자극 포드들(110)로부터 상이한 레벨들 및 패턴들로 적용될 수 있다. 예를 들어, 환자가 그들의 상부 등, 그들이 하부 등(허리), 및 그들의 각각의 어깨 근처에 또는 다른 배열로 자극 포드(110)를 배치할 수 있을 것이다. 제어 스테이션(230)은 미리 결정된 패턴에 따라 여러 구역들에서 자극 인가를 변화시킬 수 있다. 만약 화면을 가지는 스마트폰 또는 다른 디바이스가 제어 스테이션으로서 이용된다면, 그러한 화면은, 특별한 인가에서 포드들(110)을 어디에 위치시켜야 하는지에 관한 표시와 함께 환자 신체의 그래프적인 표상을 디스플레이할 수 있을 것이다. 또한, 화면은 모든 또는 일부 포드들(110)에 대한 카운트다운 시간 정보를 디스플레이할 수 있을 것이다.

몇몇 실시예들에서, 제어 스테이션(230)은 환자의 신체 상에서의 자극 포드들(110)의 위치와 관련한 정보를 가질 수 있고, 그리고 자극 패턴을 그에 따라 변화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 자극 포드들(110)은 고려 중인 특정 신체 위치들로 구축될 수 있다. 자극 포드들(110)이 신체 위치 레이블들(labels)을 수반하여, 환자가 그러한 레이블에 따라 자극 포드들(110)을 적용하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 4개의 자극 포드들의 세트에서, 2개의 포드가 "어깨들"로 마킹될 수 있고, 제 3 포드가 "허리"로 마킹될 수 있으며, 그리고 제 4 포드가 "상부 등"으로 마킹될 수 있다. 일부 실시예들에서, 앵커들이 그 위치를 자극 포드(110)로 통신할 수 있다. 앵커(120)는 RFID 태그와 같은 수동적인 식별자 또는 자극 포드(110)와의 다른 단순한 수동적인 통신 방법을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상이한 자극 포드들(110)이 앵커(120)의 내외로 교체될 때에도, 앵커(120)는 제위치에서 유지될 수 있다. 고정형(stationary)의 앵커(120)는, 어떠한 특정 자극 포드(110)가 앵커(120)를 점유하는지에 관계 없이, 제어 스테이션(230)으로 위치 정보를 정확하게 제공할 수 있다.

다른 실시예들에서, 환자는 자극 포드들(110)이 위치되는 곳을 제어 스테이션(230)으로 알릴 수 있고, 그리고 이러한 정보를 이용하여 제어 스테이션(230)은 자극 포드들(110)로 희망하는 자극 패턴을 적용할 수 있다. 예를 들어, 자극 포드들(110)이 순차적으로 점화(fire)될 수 있고, 그리고 환자가 사용자 인터페이스 상에서 자극의 위치를 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스를 통해서, 환자는 또한 시스템(100)을 동작시킬 수 있고 그리고 치료를 적용할 수 있다. 제어 스테이션(230)이 스마트폰 또는 컴퓨터를 포함하는 일 실시예에서, 환자 신체에 관한 그래프적인 묘사가 보여질 수 있고 그리고 환자는 자극 포드들(110)이 위치되는 곳을 제어 스테이션(230)으로 표시할 수 있다. 그 대신에, 환자 신체의 그래프적인 묘사를 따라서 포인팅 디바이스를 이동시킴으로써 자극 포드들(110)을 통한 자극 인가를 환자가 직접적으로 제어하여, 환자 또는 건강관리사가 직접적으로 제어하는 가상의 자극-마사지를 생성할 수 있을 것이다. 일부 경우들에서, 제어 스테이션(230)은, 환자 신체의 여러 부분들로(또는 다른 환자의 신체로) 열 또는 기타 자극을 인가하도록 환자가 터치할 수 있는 터치 스크린을 포함할 수 있다.

도 6은 본원 개시 내용에 따른 자극 전달 시스템(100)의 추가적인 실시예들을 도시한다. 일부 실시예들에서, 자극 전달 시스템(100)은 제어 스테이션(230), 적어도 하나의 인덱스 포드(110a), 및 몇 개의 더미 포드들(110b)을 포함한다. 인덱스 포드(110a)와 더미 포드들(110b) 사이의 관계는 마스터/드론(drone) 관계와 유사할 수 있다. 인덱스 포드(110a)는 더미 포드들(110b) 보다 더 복잡한 원격 측정(telemetry) 장비를 포함할 수 있고, 그리고 더미 포드들(110b)과 제어 스테이션(230) 사이의 매개수단(intermediary)으로서 작용할 수 있다. 인덱스 포드(110a)는 가열 표면 또는 진동 장비와 같은 자극 성분들을 포함할 수 있고, 그리고 더미 포드(110b)와 같이 자극만을 전달할 수 있다. 그 대신에, 인덱스 포드(110a)가, 자극 장비 없이, 통신 장비를 가지는 전용 인덱스 포드(110a)가 될 수 있다.

일부 실시예들에서, 인덱스 포드(110a) 및 제어 스테이션(230)은 둘 이상의 자극 포드들(110)(예를 들어, 더미 포드들(110b) 또는 인덱스 포드들(110a))이 집합적으로 작용할 수 있을 정도로 서로 충분히 근접하는 경우를 구분할 수 있다. 만약 자극 포드들(110)이 환자의 신체 상에 배치된 곳을 제어 스테이션(230)이 안다면, 제어 스테이션(230)은, 인덱스 포드들(110a)을 통해서, 신체 상의 다른 위치들에서의 신경 밀도의 함수로서, 자극 포드들(110a, 110b) 사이의 문턱값 거리를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 만약 제어 스테이션(230)이 둘 이상의 더미 포드들(110b) 및 인덱스 포드들(110a)이 3인치 만큼 이격되고 그리고 허리에 위치된 것을 구분한다면, 제어 스테이션은 자극 포드들(110a, 110b)을 함께 동작시켜, 자극 포드들(110a, 110b)과 직접적으로 접촉하는 구역뿐만 아니라 자극 포드들(110a, 110b) 사이의 구역을 효과적으로 커버할 수 있다. 비교에 의해서, 만약 자극 포드들(110a, 110b)이 3인치 만큼 이격되나, 환자의 안면이나 목과 같이 보다 민감한 구역 상에 배치된다면, 제어 스테이션(230)은, 보다 높은 신경 밀도로 인해서, 집합적인 효과가 자극 포드들(110a, 110b) 사이의 구역에 도달하는 것으로 인지되지 않을 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 이러한 정보는 미리 규정된 구역 상에서의 자극들을 요청하는 치료 계획을 적용할 때 이용될 수 있다. 제어 스테이션은, 미리 규정된 구역에 또는 그 근처에 자극 포드(110)가 존재하는지의 여부, 그리고 존재하지 않는 경우에, 둘 이상의 자극 포드들(110)로부터의 집합적 효과가 치료 계획을 실행하기 위해서 이용될 수 있는지, 그리고 포드들(110)을 통해서 그 계획을 실행할 수 있는지의 여부를 결정할 수 있다.

자극 포드 시스템의 유효성을 평가하기 위해서 몇 가지 임상적인 연구들을 실시하였다. 임상적인 연구들 및 결과들에 관한 구체적인 내용들이 이하에서 설명된다. 도 7a-d는, 보다 효과적인 무통(통증 완화)을 생성하기 위해서 열 레벨, 단속성(intermittency), 및 열 분포를 어떻게 최적화하는 지에 대해서 이해할 수 있도록 디자인된 연구 결과를 도시한다. 도 8a-c는 월경전 증후군의 치료에 있어서 써마케어(ThermaCare) 히터와 본원 발명에서와 같은 자극 포드 시스템 사이의 비교 결과들을 도시한다. 도 9a-c는 허리 통증을 치료할 때 써마케어 히터와 본원 발명에서와 같은 자극 포드 시스템 사이의 비교 결과들을 도시한다.

인간 대상들에서의 열적 무통의 특성들에 관한 연구

임상적인 연구를 위한 자극 포드 시스템은 열 레벨들, 단속성, 및 분포를 최적화하도록 디자인되고 구축되었다. 자극 포드 시스템은 소프트웨어 제어기, 랩탑 컴퓨터 상의 지시어들의 세트, 및 다양한 자극 포드들을 랩탑 제어기에 연결하는 하드웨어 인터페이스를 포함하였다. 당업자는, 무선 또는 유선 인터페이스들을 통해서 자극 포드 시스템에 연결된 외부 전용 제어기들 및 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터 상의 소프트웨어 기반의 제어기를 포함하는, 많은 타입들의 제어기들 및 인터페이스들이 모듈형 자극 인가장치 시스템을 위해서 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 소프트웨어 제어기를 이용하여 열적 변수들을 제어하였다. 이러한 변수들은 이하의 것들을 포함한다:

높은 열 사이클의 최대 온도(℃)(T-max);

초기 열적 사이클에 대한 온도 상승(Δ℃/초)(T1-Ramp-up);

T-max의 지속시간(초)(T-max 시간);

기준선 소크 온도(baseline soak temperature)까지의 온도 감소의 레이트(rate)(Δ℃/초)(Ramp-down). 능동적인 냉각이 존재하지 않았으며, 그에 따라 Ramp-down 시간은 수동적인 변수였다;

낮은 열 사이클의 최소 온도(℃)(T-soak);

T-soak의 지속시간(초)(T-soak time);

후속 열 사이클을 위한 온도 상승의 레이트(Δ℃/초)(T2-Ramp-up);

높은 열(T-max) 및 낮은 열(T-soak) 사이클들 모두의 파형들(구형파형(a square wave form) 또는 톱니 패턴). 톱니형 열 파동들의 피크와 밸리 사이의 온도차를 제어할 수 있었다;

하나의 램프 업의 시작으로부터 다음 램프 업 기간의 시작까지(열 사이클)의 시간(초); 및

많은 수의 순차적인 열 사이클들(요구되는 사이클)의 시간(분).

제어 랩탑이 USB 포트를 통해서 가열 인터페이스 유닛에 연결되었다. 이러한 인터페이스는 1 내지 4개의 자극 포드들의 제어를 허용하였다. 포드들은 트랜지스터들이 매립된 전기 저항 패드들을 포함하였고, 이는 매우 엄밀한 온도 제어를 허용하였다. 연구는 3가지 크기들의 자극 포드들 즉, 작은(0.5 x 0.5 인치), 중간의(1 x 1 인치) 및 큰(1.5 x 1.5 인치) 자극 포드들을 이용하였다. 자극 포드들은, 테스트 대상들이 테스팅 스테이션 주위로 이동할 수 있게 허용하는 8 ft 길이의 케이블들을 이용하여 가열 인터페이스 유닛에 연결되었다.

프로토콜은 10 명의 내부(in-house) 대상들에 대해서 초기에 테스트하였다. 그 후에, 총 23 명의 외부 대상들이 90 분의 기간에 이루어진 전체 초기 프로토콜을 완료하였다. 내부 테스팅의 결과들은 공식적인(formal) 실험 결과들과 유사하였다. 23명의 테스트 대상들의 그룹들 내에서, 14 명(61%)은 여성들이었고, 그리고 9명(39%)은 남성이었고, 평균 나이는 31살 이었다(17-59, 표준 편차 ± 9.9년). 대상들에게 연구 과정 및 연구 디바이스에 대해서 설명하였다. 대상들의 초기 하위세트(subset)에서, 후속 연구 단계들에 대해서 어떠한 크기가 바람직한지를 결정하기 위해서, 각각의 대상에 대해서 3가지 상이한 크기들의 자극 포드들을 실험하였다. 중간 크기의 자극 포드가 가장 선호되었고, 그리고 후속 연구들을 위해서 사용하였다. 일부 경우들에서, 대상들은 가장 작은 패드가 균일하게 가열하였는지에 대해서 결정하지 못하였다. 또한, 보다 큰 크기의(1.5 x 1.5 인치) 자극 포드들을 이용하여 신체의 보다 큰 구역을 가열하는 것에 대해서 대상들 사이의 선호도 차이가 없었다.

또한, 써마케어 패드에 의해서 생성될 수 있는 온도 보다 높은 온도를 대상들이 선호하는지에 대해서 결정하기 위한 연구를 실시하였다. 임상적인 관찰은, 치료로서 열을 이용하는 많은 사람들이 하부 피부의 과다한(hypertrophic) 변화들을 유발할 수 있을 정도로 사실상 고온인 온도들을 선호하였다는 것을 나타냈다. 이러한 온도들은 전기적 가열 패드들을 이용하여 가장 일반적으로 얻어졌다. 상업적으로 이용가능한 화학적 가열 패드들, 예를 들어, 써마케어는 단지 40 ℃까지의 온도를 제공할 수 있다. 후속적인 임상적 관찰들은, 이러한 온도가 화학적 가열 패드들의 치료적인 효과들을 제한한다는 것을 나타냈다.

일단 대상의 선호 온도 프로파일이 결정되면, 대상에 대해서 여러 가지 자극 포드들을 장착하였고, 그리고 위치들 및 선호도들을 기록하였다. 대상들이 1 ℃ 미만의 열 펄스들의 차이를 검출할 수 있었다는 것이 관찰되었다. 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 써마케어에 의해서 제공되는 40 ℃ 보다 상당히 더 높은(44.7 ℃) 온도를 대상들이 선호하였다.

자극 포드들의 바람직한 온도를 결정하기 위해서 초기 테스팅을 실시하였다. 가열을 41 ℃에서 2분의 지속시간으로 시작하였고 이어서 50 ℃의 최대 온도까지 또는 패드들이 너무 뜨겁다는 것을 대상이 느낄 때까지 0.5 ℃의 증분들로 점진적으로 증가시켰다. 초기 램프-업(T1-Ramp-up)을 또한 변화시켰고 그리고 대상 선호도에 대해서 평가하였다. 도 7a는, 선호하는 가열 패드 온도가 44.6 ℃(범위 42-48 ℃, 표준 편차 ± 1.4 ℃) 였다는 것을 보여준다. 단지 소수의 대상들만이 46 도 보다 높은 온도를 선호하였다. 또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 대상들은, 약 45.5 ℃까지 온도가 점진적으로 증가되는 상태에서, 가열 패드들의 편안감을 인지하였다는 것을 나타낸다. 그 후에, 대부분의 대상들에서, 인지되는 편안감이 감소하였다. 편안감의 레벨은 "매우 편안함"을 나타내는 3으로부터 "매우 불편함"을 나타내는 -3까지의 범위를 가질 수 있다. 플롯 심볼들(plot symbols) 상의 수직 바아들은 모든 그래프들에서 신뢰 구간(confidence interval)을 나타낸다.

"매우 저온", "저온", "약간 저온", "중간", "약간 온난", "온난(warm)", "고온(hot)", "매우 고온"까지 점진적으로 진행되는 열적 감각 스케일을 이용하여, 온도 선호도들 및 등급들(ratings)을 정량화하였다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 대상들은 약 47 ℃까지 패드가 점진적으로 뜨거워지는 것을 느낀다는 것을 나타냈다. 도 7c의 그래프에서, 열 감각은 0(중간 온도)으로부터 6(매우 고온)까지의 스케일들이다. 약 46 ℃ 초과의 온도의 경우에, 온도가 "고온" 또는 "매우 고온"으로서 등급화되었다. 도 7d에 도시된 바와 같이, 대상들은 약 46 ℃까지 온도의 "취향"의 점진적인 증가를 나타냈다. "취향"은 0(가혹함(terrible))으로부터 10(놀라움(wonderful))였다. 약 44 ℃ 내지 약 46 ℃ 범위의 온도는 "놀라움"에 가장 근접하였다. 44 ℃ 내지 46 ℃ 범위 외부에서, 온도 "취향"은 "놀라움"으로부터 멀어졌다.

또한, 일부 대상들이 고통스러운 구역으로부터 먼 그들의 신체 상에 배치된 부가적인 포드를 선호한다는 것이 관찰되었다. 이는 단지 혼란 효과(distraction effect)와 유사하나, 고통을 받는 신체 부분 위에 배치되었던 가열 포드의 효과를 여전히 높였다.

요약하면, 이러한 연구는 열적 무통과 관련 가능성이 높은 열의 성질들을 시스템적으로 평가하였다. 대상들은, 예를 들어, 써마케어와 같은 화학적 가열 팩들에 의해서 제공될 수 있는 40 ℃ 보다 상당히 더 고온의 온도들을 선호하였다. 대상들에 의해서 선호되는 실제의 또는 최적의 온도가 다양화되고(varied) 그리고 종 형상의 분포를 가졌다. 초기에, 작은 크기의 가열 포드들(0.5 x 0.5 인치) 또는 큰 크기의 가열 포드들(1.5 x 1.5 인치)이 대상들에 의해서 선호될 것으로 추정되었다. 그러나, 중간 크기의 패드들이 가장 선호되었다. 작은 패드들은 그 크기가 너무 작아서 피부의 열 수용 필드들(cutaneous thermal receptive fields)을 최적으로 자극할 수 없었을 가능성이 있다. 많은 경우들에서, 얼마나 큰 구역들이 자극되었는지에 대해서 대상들에게 물었을 때, 중간 및 대형 포드들 모두가 유사한 크기의 가열된 구역을 생성하였다. 대부분의 경우들에서, 포드들이 제거되었을 때, 피부가 여전히 가열되는 것과 같이 느끼는 것으로 대상들이 계속 보고하였다. 또한, 신체의 통증 구역, 예를 들어 목이 가열되지 않은 몇몇 대상들에서, 먼 구역, 예를 들어 허리가 가열될 때, 이러한 근위의 미가열 구역에서 "보다 양호하게 느꼈다"는 것이 보고되었다.

전술한 임상적 연구는, 대상들에서의 "용량 반응(dose reponse)"을 나타냈다. 온도가 45-46 ℃ 보다 높아짐에 따라 분명한 저하(fall-off)가 또한 존재하였다. 분포는 비교적 타이트하고(tight), 그리고 적절하지 못하게 제어되는 또는 너무 낮은 온도의 화학적 고온 팩들과 같은 무통 디바이스들에서 오류(error)에 대한 여지를 거의 제공하지 않는다(provide little margin). 또한, 지속적인(steady) 열 파동에 비교하여, 열 펄스들이 피부 수용체들에 대한 보다 많은 자극을 제공할 수도 있을 것이다.

월경전 증후군( PMS ) 통증의 열적 치료에 관한 연구

도 8a-c는 PMS 및 월경 곤란(dysmenorrhea)(월경 기간 중에 느끼는 월경과 관련한 경련)의 치료에 적용된 바에 따른 자극 포드 시스템의 임상적인 연구들의 결과들을 도시한다. PMS은 큰 백분율의 - 월경 기간을 가지는 모든 여성들의 50 퍼센트 초과 - 여성들이 겪고 있다. 여성의 약 20% 내지 40%가 생활이 곤란할 정도의 증상들을 경험한다. 이러한 여성들의 약 5 내지 15 퍼센트는 일상적인 활동이 어려울 정도의 심각한 통증을 느낀다. 추가적으로, 쇠약하게 만드는(debilitating) PMS을 경험한다. PMS와 관련된 경련들 및 통증들(등, 복부 및 골반)을 완화시키는데 도움을 주기 위해서 자가 치료 기술로서 열을 이용하는 것이 잘 알려져 있다. 경험적인 증거 및 공식적인 연구들 모두에도 불구하고, PMS 완화에 효과적인 열 용량(dose; 투여량) 또는 메커니즘들에 관해서 거의 알려진 것이 없다. 최근의 연구들은, 낮은 레벨의 열이 PMS 통증을 상당히 감소시킬 수 있고, 그리고 PMS 치료를 위해서 이용되는 통증 약물의 양도 감소시킬 수 있다는 것을 입증하였다.

이러한 연구의 가설은, PMS와 관련된 통증을 완화시키는데 있어서, 낮은 레벨의 지속적인 열 보다 높은 레벨의 펄스형 열이 더 효과적일 수 있다는 것이다. 연구는 본원 발명에서와 같은 자극 포드 시스템의 무통 효과들을 상업적으로 이용가능한 써마케어^® 와프(warp)의 효과와 비교하였다. 자극 포드 시스템은 개개인의 대상에 의해서 선택되는 온도로 셋팅될 수 있는 2개의 가열 패드들로 이루어졌다. 가열기의 온도 범위는 42 내지 47 ℃로 셋팅될 수 있을 것이다. 써마케어 와프는 처방전 없이(over the counter) 이용될 수 있는 상용 제품이다. 써마케어 와프는 그 자체의 탄성적인 와프를 이용하여 피부에 부착된다. 써마케어는 지속적으로 40 ℃로 가열한다.

연구의 시작에 앞서서 모든 대상들이 연구 보조원(RA)을 만났다. 연구 보조원은 가열 디바이스들의 동작, 그들의 목적 및 연구 방법들에 대해서 설명하고 시연하였다. 대상들은 2개의 그룹들 중 하나 즉; 자극 포드 시스템 또는 써마케어 그룹 중 하나로 무작위적으로 할당되었다. 모든 대상들은 그들의 통증에 관해서 간단한 설문지를 작성하였다. 연구 흐름이 도 8a에 도시되어 있다.

대상들은 수치 통증 등급(Numeric Pain Scale) 및 아이오와 통증 온도계를 이용하여 그들의 PMS 통증 레벨을 등급화하였다. 써마케어로 초기에 할당된 대상들의 가장 큰 통증 구역(전방 복부(anterior abdomen) 또는 허리) 위에 디바이스를 위치시켰다. 써마케어 디바이스들은, 대상 위에 배치되기에 앞서서, 적어도 30분 동안 가열되었다. 대상들은 기준선(0의 시간)에서, 그리고 10, 20, 및 30 분후에 그들의 통증 레벨들을 등급화하였다. 제 1 치료 기간 후에, 30분의 해소(washout) 기간을 두었다.

자극 포드 시스템 그룹으로 할당되었던 대상들에게 연구 디바이스를 보여주었다. 연구 보조원은 대상들이 42 ℃로부터 시작하여 최대 47 ℃까지 가열 패드들의 온도를 점진적으로 증가시킬 수 있는 연습(run-in) 기간을 제공하였다. 대상들이 연구 온도를 선택한 후에, 대상들이 자극 포드 시스템을 착용하였고 그리고 기준전에서의, 그리고 10분, 20분 및 30 분 후의 통증 평가들을 제시하였다. 연구를 완료한 후에, 대상들이 마무리 인터뷰 설문지를 작성하였고 그리고 그들의 참가에 대한 대가가 지불되었다.

도 8b는 자극 포드 시스템 및 써마케어에 대한 아이오와 통증 온도계 측정들의 결과들을 도시한다. 그러한 결과들은, 참가자들이 자극 포드 시스템 디바이스를 이용하였을 때, 써마케어를 사용한 경우에 대비하여, 기준선으로부터 30분까지 아이오와 통증 온도계 스코어들의 상당히 큰 감소를 나타낸다. 유사한 차이들이 기준선으로부터 10분까지, 그리고 20분으로부터 30분까지의 평가에서 발견되었다. 10분으로부터 20분까지의 평가에서 아이오와 통증 온도계 스코어들의 감소에 있어서 큰 차이가 발견되지 않았다.

도 8c는 수치 통증 등급의 결과들을 도시한다. 베이스라인으로부터 30분까지 NRC 의 감소는 자극 포드 시스템을 이용할 때 보다 컸다. 자극 포드 시스템 디바이스를 이용한 대상들이 또한 기준선으로부터 10분까지, 그리고 20분으로부터 30분까지 수치 통증 등급 상의 보다 큰 통증 감소를 보고하였다. 아이오와 통증 온도계 스코어들과 유사하게, 10분으로부터 20분까지의 통증 감소에 있어서, 두 디바이스들에서 상당한 차이가 발견되지 않았다.

결론적으로, 양 치료들 모두는 PMS 통증을 겪는 대상들에서 상당한 통증 감소를 생성하였다. 써마케어와 비교할 때, 자극 포드 시스템은 상당히 더 큰 통증 완화를 생성하였다. 마무리 인터뷰들에서, 대상들은 거의 만장일치로 그들 모두가, 써마케어 제품의 낮은 레벨의 열에 의해서 제공되는 것 보다, 자극 포드 시스템으로부터의 보다 높은 온도들을 선호한다는 것을 나타냈다. 많은 대상들은 또한 그들이 가열기 디바이스에 의해서 제공되는 펄싱 감각에 매우 크게 링크된다는 것을 설명하였다.

허리 통증( LBP )의 열적 치료에 관한 연구

도 9a-c는 허리 통증 연구의 결과들을 도시한다. 모든 미국인들의 1/3이 해당 연도 중의 일부 지점에서 등 통증을 겪는다. 만성 통증을 겪는 미국 내의 개인들의 추정된 숫자는 1억 6천만으로부터 그 미만으로 변화되나, 일반적으로 5천만명에 근접하는 것으로 인용된다. 허리 통증으로 인한 노동자들의 연간 생산 손실이 6백억불 이상이 된다. 만약, 그러한 수치에 치료 비용이 더해진다면, 그 비용은 연간 약 1천만불로 추정된다. 남자와 여자가 동일하게 등 통증으로 영향을 받는다. 통증은 30 내지 50살의 사람들에서 가장 빈번하게 발생되는데, 이는 부분적으로 노화 프로세스에 기인하나, 또한 운동량이 너무 적은 좌식(sedentary) 라이프 스타일들의 결과에 기인한다(종종 너무 많은 운동에 의해서 발생된다). 디스크 질병 또는 척추 퇴화로 인한 허리 통증 발생 위험이 또한 노화에 따라 증가된다. 등 통증은 미국에서 두 번째로 가장 일반적인 신경학적 질환이다 - 두통만이 그보다 흔하다.

열은 오랫동안 허리 통증에 대한 주요 치료였다. 많은 최근의 연구들은, 열이 허리 통증을 감소시키고, 기능을 개선하고, 그리고 보다 적은 통증 약물들의 이용을 초래할 수 있다는 것을 입증하였다. 경험적인 증거 및 공식적인 연구들 모두에도 불구하고, 열에 의한 LBP 완화에 대한 메커니즘들 또는 용량 반응 데이터에 관해서 거의 알려진 것이 없다. 이러한 연구의 가설은, 만성적인 허리 통증을 완화시키는데 있어서, 낮은 레벨의 지속적인 열 보다 높은 레벨의 펄스형 열이 보다 더 효과적일 수 있다는 것이었다.

월경전 증후군 통증의 열적 치료에 관한 연구와 관련하여 앞서서 설명한 바와 같이, 대상들이 자극 포드 시스템 또는 써마케어를 이용하였다. 자극 포드 시스템 그룹으로 초기에 무작위적으로 배당된 대상들에게 연구 디바이스를 보여주었다. 연구 보조원은 대상들이 42 ℃로부터 시작하여 최대 47 ℃까지 가열 패드들의 온도를 점진적으로 증가시킬 수 있는 연습(run-in) 기간을 제공하였다. 대상들이 연구 온도를 선택한 후에, 대상들이 디바이스를 착용하였고 그리고 기준전에서의, 그리고 10분, 20분 및 30 분 후의 통증 평가들을 제시하였다. 연구를 완료한 후에, 모든 대상들이 마무리 인터뷰 설문지를 작성하였고 그리고 그들의 연구 참가에 대해서 $100의 대가를 지불하였다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 자극 포드 시스템이 사용되었을 때, 대상들은 기준선으로부터 30분까지 아이오와 통증 온도계 스코어들의 상당히 큰 감소를 나타냈다. 유사한 결론이 기준선으로부터 10분까지, 그리고 20분으로부터 30분까지의 평가에도 적용되었다. 10분으로부터 20분까지 IPT 스코어들의 감소에 있어서, 디바이스들 간에 큰 차이가 발견되지 않았다.

도 9b는 기준선으로부터 30분까지 수치 통증 등급에 따른 통증 등급의 감소가 또한 자극 포드 시스템을 이용할 때 더 컸다는 것을 보여준다. 아이오와 통증 온도계 스코어들과 유사하게, 자극 포드 시스템을 이용한 대상들이 또한, 기준선으로부터 10분까지, 및 20분으로부터 30분까지 수치 통증 등급에서 통증의 보다 큰 감소를 보고하였다. 10분으로부터 20분까지의 통증 감소에 있어서, 큰 차이가 발견되지 않았다.

결론적으로, 양 치료들 모두(자극 포드 시스템 및 써마케어)는 만성적인 허리 통증을 겪는 대상들에서 통증 감소를 생성하였다. 써마케어와 비교할 때, 자극 포드 시스템은 상당히 더 큰 통증 완화를 생성하였다. 자극 포드 시스템에 의해서 제공되는 보다 높은 열이 보다 양호하고 보다 깊은(profound) 통증 완화와 관련되었다. 마무리 인터뷰들에서, 대상들은 거의 만장일치로 그들 모두가, 써마케어 제품의 낮은 레벨의 열에 의해서 제공되는 것 보다, 자극 포드 시스템으로부터의 보다 높은 온도들을 선호한다는 것을 나타냈다. 많은 대상들은 또한 그들이 가열기 디바이스에 의해서 제공되는 펄싱 감각에 매우 크게 링크된다는 것을 설명하였다.

전술한 내용으로부터, 본원 발명의 특정 실시예들이 설명을 위해서 기술되었으나, 본원 발명의 여러 가지 실시예들의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 여러 가지 변형예들이 만들어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본원 발명의 특정 실시예들과 연관된 여러 가지 장점들이 그러한 실시예들에 관한 문장들에서 설명되었지만, 다른 실시예들이 그러한 장점들을 또한 나타낼 수 있을 것이고, 그리고 본원 발명의 범위에 포함되기 위해서 모든 실시예들이 반드시 그러한 장점들을 나타내야 하는 것은 아니다. 따라서, 본원 발명은, 첨부된 청구항들에 의한 경우를 제외하고, 제한되지 않는다.

Claims

환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템으로서:
환자의 신체와 접촉하도록 구성된 접촉 표면, 배터리, 및 자극 포드에 대한 제어 로직을 포함하는 회로 기판을 포함하는 자극 포드;
환자의 신체에 접착되도록 구성된 접착 표면, 및 상기 접촉 표면이 앵커의 접착 표면을 지나서 개구를 통과하고 그리고 환자의 신체에 대하여 돌출하는 상태로 상기 자극 포드의 접촉 표면을 수용하도록 구성된 개구를 구비하는 앵커; 그리고
상기 자극 포드의 접촉 표면이 환자의 신체와 접촉하는 상태로 상기 자극 포드를 상기 앵커에 부착하도록 구성된 커플러를 포함하고, 상기 자극 포드는 회로 기판에 의해서 지시되는 제어 로직에 따라서 자극을 상기 환자의 신체로 전달하도록 구성되는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 자극 포드는 열 자극, 전기 자극, 또는 진동 자극 중 적어도 하나로 환자의 신체를 치료하도록 구성되는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 커플러는 자기 링크, 탄성 기계적 체결부, 후크-및-루프 체결부, 또는 나사산형 체결부 중 적어도 하나를 포함하는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 자극 포드는 무선 통신 링크를 포함하고, 상기 시스템은 무선 통신 링크를 통해서 상기 자극 포드와 통신하도록 구성된 제어 스테이션을 더 포함하는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 자극 포드를 수용하도록 그리고 상기 자극 포드의 배터리를 충전시키도록 형성된 복수의 소켓들을 가지는 충전 스테이션을 더 포함하는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉 표면이 편평한 프로파일, 볼록한 프로파일, 일련의 돌출부들, 또는 사인파형 프로파일 중 적어도 하나를 가지는, 환자의 신체의 부분들을 치료하기 위한 시스템.
치료용 자극 인가 시스템으로서:
복수의 자극 포드들로서, 개별적인 자극 포드가 배터리, 제 1 통신 링크, 및 신체의 선택된 부분들에 대한 인가를 위한 자극 전달 표면을 포함하고, 상기 자극 전달 표면을 통해서 자극이 신체의 선택된 부분들로 인가되는, 복수의 자극 포드들;
상기 자극 포드들을 수용하도록 구성된 복수의 소켓들을 포함하는 베이스로서, 상기 개별적인 소켓이 파워 전달 메커니즘을 포함하고, 상기 자극 포드들이 상기 소켓 내에 위치될 때, 상기 파워 전달 메커니즘을 통해서 전력이 개별적인 자극 포드들의 배터리로 전달되는, 베이스; 그리고
상기 개별적인 자극 포드들의 제 1 통신 링크와 통신하도록 구성된 제 2 통신 링크, 및 입력 디바이스를 포함하는 제어 스테이션을 포함하고, 상기 입력 디바이스를 통해서 입력 명령들이 수신되고, 제어 스테이션은 상기 입력 명령들에 따라서 자극을 신체로 전달하도록 상기 자극 포드들에 지시하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제어 스테이션 및 상기 베이스가 단일 유닛의 일부인, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 개별적인 자극 포드들이 약 1 인치 지름의 디스크-형상의 디바이스를 포함하고, 상기 자극 포드들이 앵커에 의해서 신체에 대해서 유지되는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 자극 포드들이 적어도 하나의 인덱스 자극 포드 및 적어도 하나의 더미 자극 포드를 포함하고, 상기 인덱스 자극 포드가 상기 더미 자극 포드와 제어 스테이션 사이에서 통신하도록 구성되는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 자극이 열을 포함하고, 상기 시스템은 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 열 제한장치를 더 포함하고, 상기 열 제한장치는, 미리 결정된 문턱값 온도를 초과한 온도를 상기 온도 센서가 검출한 경우에, 열의 인가를 중단시키도록 상기 자극 포드들에 지시하기 위해서, 상기 복수의 자극 포드들과 통신하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 열 제한장치는, 미리 결정된 문턱값 온도를 초과한 온도를 상기 온도 센서가 검출한 경우에, 자극 전달 표면에 대한 전력 공급을 중단하는 열 퓨즈를 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제어 스테이션이 휴대용 전자 디바이스를 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 파워 전달 메커니즘이 유도 충전기(charger)를 포함하고, 상기 자극 포드들은 상기 유도 충전기로부터 배터리로 에너지를 전달하는 유도 충전 수신기를 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 파워 전달 메커니즘이 전도성 충전기를 포함하고, 상기 자극 포드들이 전도성 충전기에 대한 연결을 위한 잭(jack)을 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 자극 포드들의 동작 순서를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 동작 순서가 램프 업 동작들, 최대 자극 세기 동작들, 램프 다운 동작들, 자극 소크 동작들, 및 록아웃 기간 동작들의 조합을 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 램프 업 동작들이 상기 자극 포드들의 가열 표면을 통해서 인가되는 온도를 점진적으로 증가시키는 것을 포함하고;
상기 최대 자극 세기 동작들이 미리 결정된 최대 에너지 레벨에서 자극을 유지하는 것을 포함하며;
상기 램프 다운 동작들이 자극을 점진적으로 감소시키는 것을 포함하고;
상기 자극 소크 동작들은, 상기 미리 결정된 최대 에너지 레벨 미만의 미리 결정된 소크 자극 레벨에서 자극을 유지하는 것을 포함하고; 그리고
상기 록아웃 기간 동작들이 상기 자극 포드들로부터의 자극을 중단시키는 것을 포함하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 입력 디바이스가 램프 업 동작들, 최대 온도 동작들, 램프 다운 동작들, 온도 소크 동작들, 및 록아웃 기간 동작들 간의 선택을 수신하는, 치료용 자극 인가 시스템.
제 17 항에 있어서,
미리 결정된 문턱값 온도를 초과하는 온도;
미리 결정된 문턱값 에너지 전달 레벨을 초과하는 에너지 전달 레벨; 및
미리 결정된 시간 문턱값 보다 길게 가열 표면을 자극하는 자극 인가;
중 하나 이상에 응답하여 미리 결정된 시간 간격 동안 상기 록아웃 기간을 상기 자극 포드들이 실행하는, 치료용 자극 인가 시스템.
방법으로서:
복수의 무선 자극 포드들을 환자의 신체에 대해서 위치결정하는 단계;
램프 업 동작, 램프 다운 동작, 자극 소크 동작, 및 록아웃 기간 중 적어도 하나를 비롯하여, 자극 포드들을 통해서 환자의 신체로 자극을 전달하기 위한, 치료 계획을 결정하는 단계;
램프 업 동작, 램프 다운 동작, 자극 소크 동작, 및 록아웃 기간 중에서의 선택을 비롯하여, 복수의 자극 포드들에 대한 자극의 인가를 지시하는, 운영자 입력을 수신하는 단계; 그리고
상기 치료 계획 및 상기 운영자 입력에 따라서 상기 자극 포드들에 상기 자극을 전달하도록 지시하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 복수의 무선 자극 포드들을 위치결정하는 단계가 제어 스테이션에서 상기 자극 포드들로부터 위치의 표시를 무선으로 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 운영자 입력을 수신하는 단계가 제어 스테이션의 사용자-인터페이스를 통해서 입력을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 자극 포드들에 지시하는 단계가 자극을 전달하기 위해서 제어 스테이션으로부터 자극 포드들에 지시하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 자극이 열, 진동, 및 전기 자극 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
에너지 전달 레벨을 검출하는 단계 및 상기 에너지 전달 레벨을 미리 결정된 문턱값에 대해서 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 에너지 전달 레벨이 상기 미리 결정된 문턱값을 초과하는 경우에 상기 록아웃 기간이 적용되는, 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 자극이 열, 진동, 및 전기 자극 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 미리 결정된 문턱값이 열에 대한 제 1 문턱값, 진동에 대한 제 2 문턱값, 및 전기 자극에 대한 제 3 문턱값을 포함하는, 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 자극이 열이고, 상기 방법이 상기 자극 포드의 온도를 검출하는 단계를 더 포함하고, 상기 자극 포드들의 온도가 미리 결정된 문턱값 온도 미만으로 떨어질때까지 상기 록아웃 기간이 계속되는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 자극이 미리 결정된 문턱값 시간 보다 길게 계속적으로 인가된 후에, 상기 록아웃 기간이 트리거링되는, 방법.
제 21 항에 있어서,
고통 근원부 상의 또는 그에 근접한 환자의 신체 상에 상기 자극 포드들을 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 무선 자극 포드들을 위치결정하는 단계 및 상기 자극 포드들에 지시하는 단계가 베이스 스테이션으로부터 인덱스 자극 포드로 그리고 상기 인덱스 자극 포드로부터 적어도 하나의 더미 자극 포드로 통신하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 복수의 무선 자극 포드들을 환자의 신체에 대해서 위치결정하는 단계가 자극 포드에 의해서 직접적으로 접촉되는 환자의 신체의 구역을 결정하는 단계, 및 상기 자극 포드에 의해서 직접적으로 접촉되지 않으나 상기 자극 포드의 유효 영역 내에 있는 효과 구역을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 효과 구역이 환자의 신체 상의 위치들에 따라서 변화되는, 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 효과 구역의 크기가 일반적으로 상기 자극 포드와 접촉하는 환자의 신체의 신경 밀도에 대해서 반비례하는, 방법.