KR20140117774A - Multichannel neural stimulation equipment using magnetic heating of nanoparticle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a multichannel neural stimulation device comprising: a loop coil which generates a first magnetic field by means of an alternating current (AC) power source; multiple resonator coils which are magnetically coupled with the loop coil and generate a second magnetic field for heating particles injected in nervous tissues by means of an induced electromotive force which is induced by means of the first magnetic field; a mount including the loop coil and resonator coils therein; and a power source unit which is connected with the loop coil in order to apply the AC power source. By means of the present invention, through only one electricity supplying source, a magnetic field can be simultaneously generated for multiple resonator coils, so that multiple nano particles injected in nervous tissues can be simultaneously heated. Moreover, a magnetic field can be selectively generated for multiple resonator coils, so that only particular nano particles from among multiple nano particles injected in nervous tissues can be selectively heated.

Description

나노 입자의 자기적 가열을 이용한 다채널 신경 자극 장치{MULTICHANNEL NEURAL STIMULATION EQUIPMENT USING MAGNETIC HEATING OF NANOPARTICLE}[0001] MULTICHANNEL NEURAL STIMULATION EQUIPMENT USING MAGNETIC HEATING OF NANOPARTICLE [0002]

본 발명은 나노 입자의 자기적 가열을 이용한 다채널 신경 자극 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 신경 조직에 주입된 나노 입자를 자기적으로 가열함으로써 신경 조직을 자극하기 위해서, 하나의 전력 공급원(power source)에 연결된 루프(loop) 코일에 전류를 인가하여 발생되는 1차 자기장을 다수의 레조네이터(resonator) 코일로 유도하여서 각 레조네이터 코일에 2차 자기장을 발생시키되, 각 레조네이터 코일의 공진여부를 조절할 수 있는 튜닝 캐패시터를 이용하여 2차 자기장의 발생 지점을 선택할 수 있게 하는 다채널 신경 자극 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-channel nerve stimulation apparatus using magnetic heating of nanoparticles. More specifically, in order to stimulate nerve tissue by magnetically heating nanoparticles injected into a nerve tissue, a magnetic field generated by applying a current to a loop coil connected to a power source, To generate a secondary magnetic field in each of the plurality of resonator coils by using a tuning capacitor capable of adjusting resonance of each resonator coil, To a nerve stimulation apparatus.

인간이나 동물의 손상된 신경 조직을 치료하기 위하여 전기적으로 신경을 자극하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 전기적 신경 자극 방법에 사용되는 장치를 통상적으로 신경보철(neural prosthetic device) 장치라 지칭한다. 대표적인 신경보철 장치에는 인공와우(cochlear implant), 인공시각(retina implant), 심뇌자극(deep brain stimulation), 심장 박동기 등이 있다.Methods for electrically stimulating nerves to treat damaged nervous tissue in humans or animals are widely used. The device used in this electrical nerve stimulation method is typically referred to as a neural prosthetic device. Typical neural prosthetic devices include cochlear implants, retina implants, deep brain stimulation, and pacemakers.

그러나 전기적으로 신경을 자극하는 방법이나 장치에는 몇 가지 문제가 존재한다. 예를 들면, 신경 조직을 자극하기 위해서는 전극을 신경 조직에 필수적으로 넣어야 한다는 것이다. 즉, 침습적 행위가 반드시 수반되어야 한다. 또한, 신경 조직을 선택적으로 자극하기가 쉽지 않다는 문제점도 있다. 전극에서 방출되는 전하가 3차원 공간으로 퍼지는 성질 때문이다.However, there are some problems with electrically nervous stimulation methods and devices. For example, to stimulate the nervous system, the electrodes must be placed in the nervous tissue. In other words, invasive behavior must be accompanied. In addition, there is a problem that it is not easy to selectively stimulate a nerve tissue. This is because of the nature of the charge emitted from the electrode spreading into the three-dimensional space.

반면, 자기적(magnetic) 열 효과를 이용한 신경 자극 방법은 이러한 문제점을 해결한 방법이다. 자기적 신경 자극 방법은 신경 조직에 나노 입자(nano particle) 등을 국소적으로 주입한 뒤 자기장을 인가하면 자기장에 의해 활성화된 나노 입자가 주변에 열을 발산한다는 원리를 이용한다. 이 방법에 의하면 전기적 신경 자극 법과는 달리 침습적 행위 없이도 신경 조직을 자극할 수 있다. 또한, 나노 입자는 공간으로 퍼지는 성질을 갖지 않는다. 따라서, 신경 조직을 선택적으로 자극하는 것이 전기적 신경 자극 방법보다 용이하다.On the other hand, the nerve stimulation method using the magnetic thermal effect is a solution to this problem. The magnetic nerve stimulation method utilizes the principle that nano particles activated by a magnetic field emit heat when a magnetic field is applied after locally injecting nano particles into the nerve tissue. According to this method, unlike electrical nerve stimulation, nerve tissue can be stimulated without invasive action. In addition, nanoparticles do not have the property of spreading into space. Therefore, it is easier to selectively stimulate the nerve tissue than the electric nerve stimulation method.

현재까지 알려진 자기적 열 효과를 이용한 신경 자극 방법은, 하나의 코일을 이용해서 자기장을 발생시키는 것이다. 즉, 신경 조직을 열로 자극하기 위해서 상기 신경 조직 부근에 나노 입자를 주입한 뒤, 하나의 코일에 전류를 인가하여 자기장을 발생시킨다.The nerve stimulation method using the known magnetic heat effect to date produces a magnetic field using one coil. That is, nanoparticles are injected near the nerve tissue to stimulate the nerve tissue with heat, and a current is applied to one coil to generate a magnetic field.

그러나, 하나의 코일만을 사용하여 가열하는 단채널(single-channel) 자극 방법에 의해서는 신경 조직에 다수의 나노 입자를 주입한 경우 상기 다수의 나노 입자를 한꺼번에 또는 선택적으로 가열할 수 없다. 단채널 자극 방법에 의할 경우 각 나노 입자를 가열하기 위해서는 코일의 위치를 매번 바꿔주어야 하므로 번거로울 수 밖에 없다. 경우에 따라서는 다수의 나노 입자를 동시에 가열해야 하는 상황이 발생할 수도 있는데, 단채널 자극 방법으로는 다수의 나노 입자를 동시에 가열할 수도 없다. 이는 다수의 나노 입자 중에서 특정 나노 입자만을 선택적으로 동시에 가열해야 되는 상황에서도 마찬가지이다. However, a single-channel stimulation method using only one coil can not simultaneously or selectively heat a plurality of nanoparticles when a plurality of nanoparticles are injected into the nerve tissue. In the case of the single-channel stimulation method, in order to heat each nanoparticle, the position of the coil must be changed every time, so that it is troublesome. In some cases, a large number of nanoparticles may need to be heated at the same time. In a short-channel stimulation method, a plurality of nanoparticles can not be simultaneously heated. This is also true in the case where only specific nanoparticles among multiple nanoparticles need to be selectively heated at the same time.

또한, 다수의 코일마다 전원 공급원을 연결하여 상기 다수의 나노 입자를 동시에 가열하는 다채널(multi-channel)방법을 생각해볼 수 있지만, 이를 위해서는 각 코일마다 전력 공급원을 연결해야 되는 단점이 존재한다.
In addition, a multi-channel method of simultaneously heating a plurality of nanoparticles by connecting a power source to each of a plurality of coils may be considered. However, there is a disadvantage that a power supply source must be connected to each coil.

한국공개특허 제2010-0055391호(2010.05.26 공개)에는 "신체 조직의 유도적인 열 치료를 위한 시스템 및 방법"이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0055391 (published May 26, 2010) discloses "a system and a method for induction thermal treatment of body tissue ".

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve all the problems described above.

또한 본 발명은, 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자를 주입한 경우 상기 다수의 나노 입자를 한꺼번에 또는 선택적으로 가열할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to heat a plurality of nanoparticles injected into a nerve tissue simultaneously or selectively.

또한 본 발명은, 본 발명의 일 태양에 따르면, 하나의 전력 공급원만으로도 다수의 코일에 대해 동시에 자기장을 발생시킬 수 있게 한다.
Further, according to one aspect of the present invention, the present invention enables a magnetic field to be simultaneously generated for a plurality of coils even with only one power supply.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 양상에 따르면, 교류(AC) 전원에 의해 1차 자기장을 생성하는 루프(loop) 코일, 상기 1차 자기장에 의해 유도된(induced) 유도기전력(induced electromotive force)으로 신경 조직에 주입된 입자(particle)를 가열하기 위한 2차 자기장을 생성하는, 상기 루프 코일과 자기적으로 결합된 다수의 레조네이터(resonator) 코일, 상기 루프 코일과 상기 다수의 레조네이터 코일을 내부에 포함하는 마운트(mount) 및 상기 루프 코일과 연결되어 상기 교류 전원을 인가하는 전원부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic resonance imaging apparatus including a loop coil for generating a primary magnetic field by an AC power source, an inductive electromotive force induced by the primary magnetic field, A plurality of resonator coils magnetically coupled to the loop coils to generate a secondary magnetic field for heating the particles, a loop coil and a plurality of resonators cooperating with the plurality of resonator coils, And a power unit connected to the loop coil to apply the AC power.

또한, 상기 다수의 레조네이터 코일 각각에는 상기 다수의 레조네이터 코일 각각의 공진 여부를 선택할 수 있게 하는 튜닝 캐패시터가 연결될 수 있다.The plurality of resonator coils may be connected to a tuning capacitor for selecting resonance of each of the plurality of resonator coils.

또한, 상기 각각의 튜닝 캐패시터의 값을 제어할 수 있는 제어부를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a controller capable of controlling values of the respective tuning capacitors.

또한, 상기 입자는 나노(nano) 입자일 수 있다.In addition, the particles may be nano particles.

또한, 상기 루프 코일은 폐회로(closed-loop)를 형성할 수 있다.Further, the loop coil may form a closed-loop.

또한, 상기 다수의 레조네이터 코일은 상기 폐회로가 형성하는 평면과 동일 평면상에서 상기 폐회로 내에 서로 이격하여 위치할 수 있다.In addition, the plurality of resonator coils may be spaced apart from each other in the closed circuit on the same plane as the plane formed by the closed circuit.

또한, 상기 마운트는 상면과 하면을 갖는 평면형(planar type)일 수 있다.In addition, the mount may be a planar type having an upper surface and a lower surface.

또한, 상기 마운트의 적어도 한 면에는 접착성 물질이 도포될 수 있다.Also, an adhesive material may be applied to at least one side of the mount.

또한, 상기 마운트는 생물학적 적합성(bio-compatible)을 띤 물질로 이루어질 수 있다.
In addition, the mount may be made of a bio-compatible material.

본 발명에 의하면, 하나의 전력 공급원만으로도 다수의 코일에 대해 동시에 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자를 동시에 가열할 수 있다. According to the present invention, since a magnetic field can be simultaneously generated for a plurality of coils even with only one power supply source, it is possible to simultaneously heat a plurality of nanoparticles injected into a nerve tissue.

또한, 다수의 코일에 대해 선택적으로 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자 중 특정 나노 입자만에 대해서 선택적으로 가열할 수 있다.
In addition, since a magnetic field can be selectively generated for a plurality of coils, only a specific nanoparticle among a plurality of nanoparticles injected into a nerve tissue can be selectively heated.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 신경 자극 장치를 이용해서 치료하는 장면을 도시하는 도면이며;
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 신경 자극 장치에서, 코일에 자기장을 발생시키는 원리를 설명하기 위한 개념도이며;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 1에 도시된 마운트부를 이루는 구성에 대한 개념도이며;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 다수의 레조네이터 코일 중 선택된 일부만이 자기장을 발생시키는 것에 대한 개념도이며;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 신경 자극 장치 중 컨트롤 패널부의 구성에 대한 블록도이다.
FIG. 1 is a view showing a scene to be treated using a multi-channel neural stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2A and 2B are conceptual diagrams for explaining a principle of generating a magnetic field in a coil in a multi-channel nerve stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a conceptual view illustrating a configuration of the mount portion shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 4 is a conceptual view of a selected portion of a plurality of resonator coils generating a magnetic field, in accordance with one embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram of a configuration of a control panel unit of a multi-channel neural stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널(multi-channel) 신경 자극 장치를 이용해서 신경 조직을 치료하는 장면을 도시한다.FIG. 1 illustrates a scene in which a nerve tissue is treated using a multi-channel nerve stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 신경 자극 장치(100)는 마운트부(120), 컨트롤 패널부(140), 연결부(160)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a multi-channel neural stimulation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a mount 120, a control panel 140, and a connection 160.

구체적으로, 마운트부(120)는 치료 대상의 특정 부위에 마운트되어 자기장을 인가한다. 마운트부(120)는 신체 내부에 침습할 필요 없이 상기 특정 부위 위에 놓여 있기만 하면 된다. Specifically, the mount portion 120 is mounted on a specific region of a treatment target to apply a magnetic field. The mount portion 120 need only be placed on the specific region without having to infiltrate the inside of the body.

본 발명의 일 실시 예에 따른 마운트부(120)는, 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 상면과 하면을 갖는 평면형(planar type)일 수 있다. 이 경우 상면과 하면 중 적어도 한 면에는, 접착성 물질이 도포될 수 있다. 마운트부(120)가 치료 대상의 특정 부위에 용이하게 마운트되도록 하기 위해서이다.The mount 120 according to an embodiment of the present invention may be a planar type having an upper surface and a lower surface, though not necessarily limited thereto. In this case, an adhesive material may be applied to at least one of the upper surface and the lower surface. So that the mount portion 120 is easily mounted on a specific portion of the treatment target.

컨트롤 패널부(140)는 마운트부(120)가 인가하는 자기장의 발생 위치를 제어할 수 있다. 구체적으로 컨트롤 패널부(140)를 통해, 마운트부(120)가 부착되는 지점 중에서 자기장을 발생시켜서 열을 가할 필요가 있는 부분을 선택할 수 있다. 이 때, 선택할 수 있는 지점은 적어도 한 개 이상일 수 있다.The control panel unit 140 can control the position at which the magnetic field applied by the mount unit 120 is generated. Specifically, through the control panel unit 140, it is possible to select a portion which needs to generate a magnetic field and to apply heat among the points where the mount portion 120 is attached. At this time, at least one point can be selected.

구체적으로 컨트롤 패널부(140)는, 이하에서 설명하겠지만, 다수의 코일에 각각 연결되어 있는 다수의 가변 캐패시터의 값을 조절함으로써 자기장의 발생 위치를 제어할 수 있다. 따라서, 컨트롤 패널부(140)는 다수의 가변 캐패시터의 값을 조절할 수 있는 선택부를 포함할 수 있다.Specifically, the control panel unit 140 can control the generation position of the magnetic field by adjusting the values of a plurality of variable capacitors connected to the plurality of coils, respectively, as will be described below. Accordingly, the control panel unit 140 may include a selection unit capable of adjusting the values of the plurality of variable capacitors.

또한, 컨트롤 패널부(140)는 외부로부터 교류(AC) 전원을 입력 받을 수 있다. 입력된 교류 전원은 마운트부(120)가 신경 조직에 인가하는 자기장을 생성하는데 사용된다. Also, the control panel unit 140 can receive AC power from the outside. The input AC power is used by the mount 120 to generate a magnetic field applied to the nerve tissue.

비록, 본 명세서에서는 컨트롤 패널부(140)가 전원을 입력 받는 것으로 설명하였지만, 컨트롤 패널부(140)가 아닌 다른 구성에 의해 전원을 입력 받을 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 다만, 이하에서는 컨트롤 패널부가 전원을 입력 받는 것을 전제로 설명하기로 한다.Although it has been described in the present specification that the control panel unit 140 receives power, it should be understood that power may be input by a configuration other than the control panel unit 140. [ In the following description, it is assumed that the control panel unit receives power.

연결부(160)는 마운트부(120)와 컨트롤 패널부(140)를 연결한다. 구체적으로 연결부(160)는 컨트롤 패널부(140)로부터 입력된 교류 전원을 마운트부(120)로 전달해주는 통로 역할을 할 수 있다. 또한 연결부(160)는 가변 캐패시터의 값을 조절하는 제어 명령을 컨트롤 패널부(140)로부터 마운트부(120)가 포함하는 가변 캐패시터로 전달할 수 있다.The connection part 160 connects the mount part 120 and the control panel part 140. Specifically, the connection unit 160 may serve as a path for transmitting AC power input from the control panel unit 140 to the mount unit 120. Also, the connection unit 160 may transmit a control command for controlling the value of the variable capacitor from the control panel unit 140 to the variable capacitor included in the mount unit 120.

이하, 코일에 발생시키는 원리를 살펴본 뒤 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치가 채택하고 있는 기술적 특징에 대해 설명할 것이다.Hereinafter, the principle of generating the coil will be described, and then the technical features adopted by the apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

도 2a는 코일에 자기장을 발생시키는 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 2A is a conceptual diagram for explaining the principle of generating a magnetic field in a coil.

도 2a를 참조하면, 코일(200)에 전류를 흘려주면 자기장이 발생된다. 종래 발명의 경우, 이와 같이 발생된 자기장을 신경 조직에 주입된 나노 입자 등에 인가하여 열을 발생시켰다. 이 경우 하나의 코일을 이용한다는 점에서 이를 단채널(single-channel) 신경 자극 장치라 할 수 있다.Referring to FIG. 2A, when a current is supplied to the coil 200, a magnetic field is generated. In the case of the conventional invention, the generated magnetic field is applied to the nano-sized particles injected into the nerve tissue to generate heat. In this case, it is a single-channel nerve stimulator in that one coil is used.

도 2b는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널(multi-channel) 신경 자극 장치에 적용되는 원리인, 하나의 코일에서 생성된 자기장으로 다른 코일에 자기장을 유도하는 개념을 나타낸 개념도이다.FIG. 2B is a conceptual diagram illustrating a concept of inducing a magnetic field to another coil by a magnetic field generated in one coil, which is a principle applied to a multi-channel nerve stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2b를 참조하면, 루프(loop) 코일(220)과 레조네이터(resonator) 코일(240)이 도시된다.Referring to FIG. 2B, a loop coil 220 and a resonator coil 240 are shown.

루프 코일(220)의 양단을 통해 교류 전원이 공급된다. 공급된 교류 전원에 의해 자기장이 발생되는데, 이하 이를 1차 자기장이라 칭하도록 한다.AC power is supplied through both ends of the loop coil 220. [ A magnetic field is generated by the supplied AC power, which is hereinafter referred to as a primary magnetic field.

레조네이터 코일(240)에는, 루프 코일(220)에서 생성된 1차 자기장에 의해 자기장이 발생된다. 구체적으로, 루프 코일(220)에서 생성된 1차 자기장으로 레조네이터 코일(240)에는 유도기전력이 발생하고, 이로써 레조네이터 코일(240)에 전류가 흐르면 자기장이 발생되는데, 이하 이를 2차 자기장이라 칭하도록 한다.A magnetic field is generated in the resonator coil 240 by the primary magnetic field generated by the loop coil 220. Specifically, an induced electromotive force is generated in the resonator coil 240 by the primary magnetic field generated by the loop coil 220, so that a magnetic field is generated when a current flows through the resonator coil 240. Hereinafter, this is referred to as a secondary magnetic field do.

이러한 도 2b의 구조는 멀티 코일(multi-coil)을 구성할 때 유리하다. 하나의 전원만으로도 다수의 코일에 자기장을 발생시킬 수 있기 때문이다. The structure of FIG. 2B is advantageous when constructing a multi-coil. This is because a magnetic field can be generated in a plurality of coils by only one power source.

구체적으로, 루프 코일(220)에 하나의 전원을 연결하고, 여기서 생성된 1차 자기장으로 다수의 레조네이터 코일(240)에 2차 자기장을 발생시킬 수 있다.Specifically, one power source may be connected to the loop coil 220, and a secondary magnetic field may be generated in the plurality of resonator coils 240 with the generated primary magnetic field.

이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 다수의 레조네이터 코일(240) 중 자기장을 발생시키기를 원하는 코일을 선택하기 위하여 레조네이터 코일(240)에 튜닝 캐패시터(260)를 연결할 수 있다. 튜닝 캐패시터(260)는 각 레조네이터 코일(240)마다 하나씩 연결될 수 있다.In this case, according to an embodiment of the present invention, a tuning capacitor 260 may be connected to the resonator coil 240 to select a coil among the plurality of resonator coils 240 that desires to generate a magnetic field. The tuning capacitors 260 may be connected to each of the resonator coils 240 one by one.

튜닝 캐패시터(260)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 그 값을 변화시킴으로써 각 레조네이터 코일(240)의 공진여부를 선택할 수 있게 하며 또한 공진정도를 조절할 수 있게 한다. 예를 들면, 공진하도록 가변 캐패시터의 값이 선택되면 코일에서 발생되는 자기장이 강해지므로 입자에서 열이 많이 발생되고, 공진하지 않도록 값이 선택되면 코일에서 발생되는 자기장이 약해지므로 입자에서 열이 적게 발생된다.The tuning capacitor 260 may be a variable capacitor, and by varying the value, it is possible to select resonance of each resonator coil 240 and also to adjust the degree of resonance. For example, when the value of the variable capacitor is selected to resonate, the magnetic field generated in the coil is intensified, so that a lot of heat is generated in the particle, and when the value is selected so as not to resonate, the magnetic field generated in the coil is weakened, do.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 1에 도시된 마운트부를 이루는 구성에 대한 개념도로써, 도 2b에서 설명한 원리를 적용한 것이다.FIG. 3 is a conceptual view illustrating a configuration of the mount portion shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention, and the principle described in FIG. 2B is applied.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 마운트부(120)는 루프 코일(320), 다수의 레조네이터 코일(340) 및 마운트(360)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the mount 120 may include a loop coil 320, a plurality of resonator coils 340, and a mount 360, according to one embodiment of the present invention.

루프 코일(320)은 폐회로(closed-loop)를 형성하며, 양단을 통해 교류 전원을 공급받는다. 공급된 교류 전원은 자기장을 발생시킨다.The loop coil 320 forms a closed-loop and is supplied with AC power through both ends. The supplied AC power source generates a magnetic field.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 다수의 레조네이터 코일(340) 각각은 루프 코일(320)이 형성하는 폐회로와 동일 평면상에서 상기 폐회로 내에 서로 이격하여 위치할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, each of the plurality of resonator coils 340 may be spaced apart from one another in the closed loop on the same plane as the closed loop formed by the loop coil 320. [

각 레조네이터 코일(340)에는 루프 코일(320)에서 생성된 1차 자기장에 의해 2차 자기장이 발생된다. 구체적으로, 루프 코일(320)에서 생성된 1차 자기장으로 각 레조네이터 코일(340)에는 유도기전력이 발생되고, 이로써 각 레조네이터 코일(340)에 전류가 흐르면 2차 자기장이 발생된다.A secondary magnetic field is generated in each of the resonator coils 340 by the primary magnetic field generated by the loop coil 320. Specifically, an induced electromotive force is generated in each of the resonator coils 340 by the primary magnetic field generated by the loop coil 320, so that a secondary magnetic field is generated when a current flows through each of the resonator coils 340.

따라서, 하나의 전력 공급원만으로도 다수의 레조네이터 코일(340)에 대해 동시에 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자를 동시에 가열할 수 있다. Therefore, since a magnetic field can be simultaneously generated for a plurality of resonator coils 340 with only one power supply source, it is possible to simultaneously heat a plurality of nanoparticles injected into the nerve tissue.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 마운트(360)는 상면과 하면을 갖는 평면형(planar type) 일 수 있다. 또한 마운트(360)는 신체 상에 부착되는 특성을 고려하여 생물학적 적합성(bio-compatible)을 띤 물질로 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the mount 360 may be a planar type having an upper surface and a lower surface. The mount 360 may also be made of a bio-compatible material, taking into consideration the properties of the body 360 attached to the body.

또한, 다수의 레조네이터 코일(340) 각각에는 각 레조네이터 코일(340)의 공진 여부를 결정할 수 있는 튜닝 캐패시터가 연결될 수 있다. 튜닝 캐패시터는 각 레조네이터 코일(340)마다 하나씩 연결될 수 있다.A tuning capacitor capable of determining resonance of each resonator coil 340 may be connected to each of the plurality of resonator coils 340. The tuning capacitors may be connected to each of the resonator coils 340 one by one.

튜닝 캐패시터는 가변 캐패시터로써, 그 값을 변화시킴으로써 각 레조네이터 코일(340)의 공진여부를 선택할 수 있게 하며 또한 공진정도를 조절할 수 있게 한다. 예를 들면, 공진하도록 가변 캐패시터의 값이 선택되면 코일에서 발생하는 자기장이 강해지므로 입자에서 열이 많이 발생되고, 공진하지 않도록 값이 선택되면 코일에서 발생하는 자기장이 약해지므로 입자에서 열이 적게 발생된다.The tuning capacitor is a variable capacitor. By changing the value of the tuning capacitor, resonance of each resonator coil 340 can be selected and the degree of resonance can be adjusted. For example, when the value of the variable capacitor is selected to resonate, the magnetic field generated by the coil becomes stronger, so that a lot of heat is generated in the particle, and when the value is selected so as not to resonate, the magnetic field generated in the coil is weakened, do.

따라서, 다수의 레조네이터 코일(340)에 대해 선택적으로 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자 중 특정 나노 입자만에 대해서 선택적으로 가열할 수 있다.Accordingly, since a magnetic field can be selectively generated with respect to the plurality of resonator coils 340, it is possible to selectively heat only the specific nanoparticles among the plurality of nanoparticles injected into the nerve tissue.

또한, 도 3에는 도시되지 않았지만, 각 튜닝 캐패시터의 값을 제어하기 위한 제어선(control line)이 각 튜닝 캐패시터로부터 인출되어 도 1의 연결부(160)를 통해 컨트롤 패널부(140)와 연결될 수 있다.Although not shown in FIG. 3, a control line for controlling the value of each tuning capacitor may be drawn from each tuning capacitor and connected to the control panel unit 140 via the connection 160 of FIG. 1 .

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 다수의 레조네이터 코일 중 선택된 일부만이 자기장을 발생시키는 것에 대한 개념도이다.4 is a conceptual diagram of how a selected portion of a plurality of resonator coils generates a magnetic field, according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 다수의 레조네이터 코일(440a 내지 440i) 중에서 3개의 코일(440a, 440c 및 440g)에서만 자기장이 발생되고 있다. 도 4에는 도시되지 않았지만, 자기장이 발생되도록 선택된 레조네이터 코일(440a, 440c 및 440g)에 연결된 가변 캐패시터들의 값은 각 레조네이터 코일(440a, 440c 및 440g)이 공진하도록 선택되된 것이고, 다른 가변 캐패시터의 값은 공진하지 않도록 선택된 것이다. 이러한 선택은 컨트롤 패널부(140)로부터 전달될 수 있다.Referring to FIG. 4, a magnetic field is generated only in the three coils 440a, 440c, and 440g among the plurality of resonator coils 440a to 440i. Although not shown in FIG. 4, the values of the variable capacitors connected to the resonator coils 440a, 440c, and 440g selected to generate the magnetic field are selected such that the resonator coils 440a, 440c, and 440g resonate, The value is chosen not to resonate. This selection may be transmitted from the control panel unit 140.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다채널 신경 자극 장치 중 컨트롤 패널부에 대한 블록도이다.5 is a block diagram of a control panel unit of a multi-channel neural stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 컨트롤 패널부(140)는 전원부(520), 사용자 입력부(540), 제어부(560) 및 인터페이스부(580)를 포함할 수 있다.5, the control panel unit 140 may include a power unit 520, a user input unit 540, a control unit 560, and an interface unit 580.

전원부(520)는 외부로부터 교류 전원을 입력 받는 기능을 수행할 수 있으며, 사용자 입력부(540)는 가열하고 싶은 위치를 사용자로부터 입력 받기 위한 역할을 수행할 수 있다.The power source unit 520 may receive the AC power from the outside and the user input unit 540 may receive the position to be heated from the user.

제어부(560)는 사용자 입력부(540)로부터의 상기 입력을 분석하여서 각 가변 캐패시터의 값을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키고, 인터페이스부(580)는 전원부(520)를 통해 입력된 교류 전원 및/또는 제어부(560)로부터 발생된 제어 신호를, 도 1의 연결부(160)를 통해 마운트부(120)로 전달할 수 있다.The control unit 560 analyzes the input from the user input unit 540 to generate a control signal for controlling the value of each variable capacitor and the interface unit 580 controls the AC power input through the power unit 520 and / Alternatively, the control signal generated from the control unit 560 may be transmitted to the mount unit 120 through the connection unit 160 of FIG.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 신경 자극 장치는, 하나의 전력 공급원만으로도 다수의 코일에 대해 동시에 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자를 동시에 가열할 수 있으며, 또한 다수의 코일에 대해 선택적으로 자기장을 발생시킬 수 있으므로 신경 조직에 주입된 다수의 나노 입자 중 특정 나노 입자만에 대해서 선택적으로 가열할 수 있다.As described above, the multi-channel neural stimulation apparatus according to an embodiment of the present invention can simultaneously generate a magnetic field with respect to a plurality of coils even by using only one power supply, so that a plurality of nanoparticles injected into a neural tissue are simultaneously heated In addition, since a magnetic field can be selectively generated for a plurality of coils, it is possible to selectively heat only a specific nanoparticle among a plurality of nanoparticles injected into a nerve tissue.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be those known and used by those skilled in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

120: 마운트부 140: 컨트롤 패널부
320: 루프 코일 340: 레조네이터 코일
360: 가변 캐패시터120: Mount part 140: Control panel part
320: Loop coil 340: Resonator coil
360: variable capacitor

Claims (10)

교류(AC) 전원에 의해 1차 자기장을 생성하는 루프(loop) 코일;
상기 1차 자기장에 의해 유도된(induced) 유도기전력(induced electromotive force)으로 신경 조직에 주입된 입자(particle)를 가열하기 위한 2차 자기장을 생성하는, 상기 루프 코일과 자기적으로 결합된 다수의 레조네이터(resonator) 코일;
상기 루프 코일과 상기 다수의 레조네이터 코일을 내부에 포함하는 마운트(mount); 및
상기 루프 코일과 연결되어 상기 교류 전원을 인가하는 전원부
를 포함하는,
다채널 신경 자극 장치.
A loop coil for generating a primary magnetic field by an AC power source;
A plurality of magnetic coils magnetically coupled with the loop coil to generate a secondary magnetic field for heating particles injected into the nerve tissue by an induced electromotive force induced by the primary magnetic field, A resonator coil;
A mount including a loop coil and a plurality of resonator coils therein; And
A power supply unit connected to the loop coil for applying the AC power,
/ RTI >
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 레조네이터 코일 각각에는,
상기 다수의 레조네이터 코일 각각의 공진 여부를 선택할 수 있게 하는 튜닝 캐패시터가 연결되는,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
In each of the plurality of resonator coils,
And a tuning capacitor for selecting resonance of each of the plurality of resonator coils is connected,
Multichannel nerve stimulation device.
제 2 항에 있어서,
각각의 상기 튜닝 캐패시터의 값을 제어할 수 있는 제어부
를 더 포함하는,
다채널 신경 자극 장치.
3. The method of claim 2,
A controller capable of controlling the value of each tuning capacitor;
≪ / RTI >
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 입자는 나노(nano) 입자를 포함하는,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
Said particles comprising nano particles,
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 루프 코일은 폐회로(closed-loop)를 형성하는,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
The loop coil forms a closed-loop,
Multichannel nerve stimulation device.
제 5 항에 있어서,
상기 다수의 레조네이터 코일은,
상기 폐회로가 형성하는 평면과 동일 평면상에서 상기 폐회로 내에 서로 이격하여 위치하는,
다채널 신경 자극 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of resonator coils comprises:
Wherein the first and second openings are spaced apart from each other in the closed circuit on the same plane as the plane formed by the closed circuit,
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 마운트는,
상면과 하면을 갖는 평면형(planar type)인,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
The mount
A planar type having an upper surface and a lower surface,
Multichannel nerve stimulation device.
제 7 항에 있어서,
상기 마운트의 적어도 한 면에는,
접착성 물질이 도포된,
다채널 신경 자극 장치.
8. The method of claim 7,
On at least one side of the mount,
In the case where the adhesive material is applied,
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 마운트는,
생물학적 적합성(bio-compatible)을 띤 물질로 이루어진,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
The mount
It consists of a bio-compatible material,
Multichannel nerve stimulation device.
제 1 항에 있어서,
상기 마운트부와 상기 컨트롤 패널부를 연결하는 연결부를 더 포함하는,
다채널 신경 자극 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a connecting portion connecting the mount portion and the control panel portion,
Multichannel nerve stimulation device.
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