KR20180066604A - 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침 및 이를 포함하는 두침 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두부에 삽입되어 전기자극을 장기간 지속적으로 가능하게 하고 자극량과 자극부위를 조절 할 수 있는 침에 관한 것으로, 침은 전도성 물질로 형성되고 외측 표면은 생체 적합성 절연물질로 코팅된 코팅부를 포함하며, 상기 코팅부는 상기 전도성 물질로 형성되는 침체가 외부로 노출되는 노출전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침 및 이를 포함하는 두침 시스템{ Mounted Scalp Acupuncture Needle System for Long-term Brain stimulation}

본 발명은 체내에 삽입되는 침(acupuncture needle)에 관한 것으로 보다 상세하게는, 두부에 삽입되어 전기자극을 장기간 지속적으로 가능하게 하고 자극량과 자극부위를 조절 할 수 있는 침에 관한 것이다.

최근 두침은 한의학의 의료기술로 대개 긴 장침(보통 침두께: 0.25~0.40mm, 침길이:7.5~12.06cm, 재료: 스테인레스 스틸)을 이용하여 두피의 여러 정해진 두침시술선을 따라 시술하게 되고 주요 치료가능한 질환으로 뇌졸중, 파킨슨질환, 통증의 질환에 세계적으로 광범위하게 활용되고 있다.

이러한 두침의 활용에는 스테인레스 스틸의 재질을 이용하여 보통 그대로의 자극이나 전기침술에 의한 전기적 직류나 교류자극을 수행하게 되는데, 이 경우 여러 연구에서 침의 전기자극으로 인한 부식이나 발열이 문제가 되고 있어 안전성과 안정성에 문제가 있는 것이 지속적으로 지적되고 있다.

종래의 침개발의 한계는 이러한 스테인레스 스틸의 재질적 한계와 전침자극기(10Hz-200Hz의 자극)의 직류와 교류에 대한 생체적합적 고려 없이 임상진료에 활용되다 보니 충분한 시간동안 생체에 매립할 수 없고, 매 시술마다 침을 제거한 후 다시 시술해야하므로 피시술자에게 고통을 초래하고, 전침자극동안 발열이나 부식의 안전성문제가 지속적으로 제기되고 있지만 아직까지 해결이 안되고 있는 실정이다.

또한 한번의 일회용 장침을 사용함에 따라 시술후 약 20-40분간의 전기자극후 침체를 버리는 것이 현재의 기술로 인체에 1회시술시 환자의 통증이 따르게 되고 매 시술마다 새로 장침을 삽입하는 고통이 발생하게 된다.

따라서 현재 기술적으로 지속적 장시간 매립이 가능하고, 전기자극에 의하여도 안전성이 확보되고, 자극량을 적절히 조절가능한 두침의 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제2016-0043186호(생분해성 고분자로 형성된 분리형 침첨을 갖는 약물 전달용 한방침 및 제조방법) 한국 공개특허 제2016-0029579(한방 침과 이를 이용한 한방 침 세트)

본 발명은 위와 같은 제반사항을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명은 부식과 발열 문제를 없이 두부와 같은 신체에 전기자극이 가능한 침을 제공하는 것이다.

그리고 본 발명은 인체에 장기적으로 삽입 또는 부착 가능하며 시술시마다 침을 삽입하는 것을 방지하여 줄 수 있는 침을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침 및 이를 포함하는 두침 시스템은 신체에 삽입되어 자극하는 침에 있어서, 상기 침은 전도성 물질로 형성되고 외측 표면은 생체 적합성 절연물질로 코팅된 코팅부를 포함하며, 상기 코팅부는 상기 전도성 물질로 형성되는 침체가 외부로 노출되는 노출전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따른 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침 시스템은 생체적합성 소재 금속을 사용하여 전기적 자극에 의한 발열과 조직손상, 침체의 부식을 막을 수 있으며, 이로 인하여 매 시술시 1회 제공할 수 있던 두침시술(1회 시술 후 제거)을 장기적 체내에 삽입하도록 할 수 있게 하여 환자에게 수회의 시술 후 제거가 가능하도록 하여 다빈도 시술에 의한 침체삽입의 고통을 줄여줄 수 있다.

또한 입원환자의 경우 의료인의 시술의도가 있는 즉시 바로 전기자극기를 침병에 접촉시켜 시술이 가능하며, 즉시 연결만으로 자극량과 자극시간을 조절이 용이하게 되고, 전기자극기기의 제거만으로 침체를 생체에 유지시키고 일상 활동이 가능하게 되어 반복시술이 가능하게 된다.

또한 침체와 침체에 코팅된 절연체 그리고 노출된 전극(open electrode)를 통하여 전기자극기기로부터 전달되는 전기자극을 켜짐(on)과 꺼짐(off)신호조절을 통하여 자극량과 자극시간의 조절이 용이하게 된다.

또한 삽입형 두침을 사용할 수 없는 경우에 두피에 부착하여 뇌를 자극할 수 있어 비침습적으로도 뇌 기능을 조절할 수 있다.

도 1은 종래의 두침을 나타내는 참조도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두침의 평면도 및 이의 각부분 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 두침시스템의 대뇌 운동영역을 자극 적용예를 나타낸 참조도이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 비침습형 두침을 나타낸 참조도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 비침습형 두침을 헬멧에 적용시킨 예를 나타낸 참조도이다.

본 발명에 따른 실시예에 대하여 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명은 이하의 상세한 설명 또는 첨부 도면에 도시된 구성에 한정되지 않으며 다양한 방식으로 사용되거나 수행될 수 있다.

또한, 본 명세서에 사용되는 표현이나 용어는, 단지 설명을 위한 것이며, 한정을 위한 것으로 간주되어서는 안 된다는 것을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에 사용되는, "장착된", "설치된", "접속된", "연결된", "지지된", "결합된" 등의 표현은, 다른 것을 나타내는 것으로 지시하거나 한정하고 있는 않는 한, 직접적인 그리고 간접적인 장착, 설치, 접속, 연결, 지지, 및 결합을 모두 포함하는 광범위한 표현으로 사용되고 있다. "접속된", "연결된", "결합된"이라고 하는 표현은, 물리적인 또는 기계적인 접속, 연결 또는 결합에 한정되지 않는다.

그리고 본 명세서에서, 상부, 하부, 하향, 상향, 후방, 바닥, 전방, 후부 등과 같이 방향을 나타내는 용어는 도면을 설명하기 위해 사용되고 있지만, 이러한 용어는, 편의를 위해 도면에 대해 상대적인 방향(정상적으로 봤을 때)을 나타내는 것이다. 이러한 방향을 나타내는 용어는, 어떠한 형태로든 본 발명을 그 문자대로 한정하거나 제한하는 것으로 받아들여져서는 안 된다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는, 단지 설명을 위한 것이며, 상대적인 중요도를 의미하는 것으로 고려되어서는 안 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조로 하여 자세히 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지속적 뇌 자극이 가능한 체내 삽입 또는 착용형 두침 및 이를 포함하는 두침 시스템(이하 "두침" 및 "두침 시스템"으로 칭한다.)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 두침은 인체에 삽입되어 일정시간동안 매립이 가능하고 인체에 무해하며 전기적 자극량을 조절제공하기 위한 기기로써 크게 두침과 두침에 전기를 공급하여 주는 전기자극기로 이루어진다.

먼저 두침은 도 2에 도시된 바와 같이 인체에 삽입을 위한 침첨(140), 삽입된 전극이 위치하기 위한 침체(120, 130), 침체삽입을 위하여 잡는 침의 손잡이 부분으로 전기자극을 연결할 수 있도록 해주는 침병(110)을 포함한다.

침첨(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 인체에 삽입이 용이하도록 앞면이 뽀족한 둥근 또는 일정 각을 가진 모양으로 가공된다.

그리고 상기 침첨(140)은 사용자의 선택에 따라 코팅된 형태로 구비될 수 있다.

본 실시예에서의 침첨(140)은 중심에서 방사(radial) 방향으로 절단했을 경우 그 단면이 원통 형상이나, 필요에 따라 삼각형, 사각형 등 다양한 다각형 모양으로 형성되어도 무방하다.

침체(120, 130)은 원통 형상 또는 단면이 필요에 따라 삼각형, 사각형 등 다양한 다각형 모양으로 형성될 수 있으며, 또한 납작한 판형으로도 제작이 가능하다. 침체의 단면에서 절연부(120)는 전기도체인 부식과 발열에 내성을 지닌 생체적합성 금속으로 구성되며 침체의 바깥면은 절연체로 생체적합한 코팅을 이루고 있다.

침체의 단면에서 전극단면부(130)는 전기도체인 부식과 발열에 내성을 지닌 생체적합성 금속으로 구성되며 침체의 바깥면은 절연체로 생체적합한 코팅을 이루는 것은 절연부와 동일하나, 그 양측면에 구멍을 형성하여 침체의 금속과 연결된 전극이 위치하여 침병으로부터 오는 전기적 자극에 켜짐(on)과 꺼짐(off)신호를 전달하는 기능을 갖고 있는 전극을 부착하여 자극량을 외부적으로 제어할 수 있도록 한다.

침병(110)의 단면은 침체와 손잡이 부분을 구성하는 것으로 침체를 감싸는 동일한 금속 또는 이종의 물체로 침의 인체내 삽입이 용이하도록 하는 역할을 수행할 수 있도록 하며, 반드시 전기적 자극이 전달가능한 소재로 한다.

상기 구성으로, 침첨(140)의 뽀쪽한 끝을 이용하여 외력에 의하여 침병으로부터 진입압력에 의하여 삽입된 침체에는 침병에 외부로부터 전기자극기기를 부착하고 전기적 자극을 주었을 경우 침병(110)에서 전달된 전기자극이 침체(120, 130)를 타고 전달되어 전극(130)에 도달되어 인체에 자극을 가하는 역할을 수행한다.

도 3에 도시한 봐와 같이 대뇌의 운동영역을 자극하기 위하여 두 개의 두침을 운동영역 부위에 삽입하고 전선을 이용하여 전기자극기에 연결한다. 전기자극기에 자극강도, 주파수를 조절하여 전기 펄스를 삽입형 두침에 전달하여 두 개의 두침사이에 전기기가 흘러서 뇌를 자극하도록 한다.

도 4는 두피 부착형 두침으로 기본 개념은 삽입형 두침을 같은 개념을 사용한다. 다만 두피에 부착하여 장시간 자극하기 위하여 침첨을 제거하고 침체를 변형한다.

침체(120, 130)는 굴곡이 가능한 납작한 판형으로 제작하고 두피에 접촉되는 전극부분은 끝이 뽀족하게 한다. 전극을 판형 침체부에 일정한 간격으로 부착한다. 끝이 뽀족한 전극은 두피에 전극이 잘 접촉할 수 있도록 하며 또한 낮은 전류가 두피에 선택적으로 잘 통과할 수 있도록 하여 낮은 전기자극강도를 사용하여 효율적으로 자극할 수 있도록 고안한다. 전연코팅제를 사용하여 전극 끝 부분을 제외한 나머지 침체는 코팅하여 전연을 실시한다.

도 5는 두침을 두피에 고정할 수 있도록 두피 부착형 두침을 헬멧에 고정한 도시예로 헬멧을 사용하여 두착형 두침을 자극하고자하는 원하는 부위에 쉽게 고정할 수 있도록 한다.

상기 생체 적합성 재료로는 티타늄 합금등을 포함하여 사용자의 선택에 따라 자유롭게 실시 가능하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 체내삽입형 지속적 전기자극이 가능한 두침에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

100 : 두침 110 : 침병
120 : 코팅된 절연부 침체단면 130 : 노출된 전극침체단면
140 : 침첨

Claims (4)

1. 신체에 삽입되어 자극하는 침에 있어서,
   상기 침은 전도성 물질로 형성되고 외측 표면은 생체 적합성 절연물질로 코팅된 코팅부를 포함하며,
   상기 코팅부는 상기 전도성 물질로 형성되는 침체가 외부로 노출되는 노출전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노출전극은 상기 침의 두께 방향 양측에 한쌍으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 노출전극은 상기 침의 길이 방향을 따라 일정간격으로 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 침 및 상기 침의 일측에 연결되어 전기를 공급하는 전기자극기를 포함하는 지속적 뇌 자극이 가능한 착용형 두침 시스템.

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