KR20190012089A

KR20190012089A - 뇌 광자극기

Info

Publication number: KR20190012089A
Application number: KR1020170135729A
Authority: KR
Inventors: 성창규; 문기욱; 황성업; 채인순
Original assignee: 주식회사 창 헬스케어
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-02-08
Also published as: KR101966386B1

Abstract

본 발명은 근적외선을 조사하는 적어도 하나의 발광 다이오드로 구성된 발광부, 상기 발광부에서 뇌로 조사한 근적원선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신하는 수신부, 상기 수광부에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만드는 광량 산출부, 외부장치와 데이터 통신을 수행하는 통신부, 그리고 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 뇌 광자극기에 관한 것이다.

Description

뇌 광자극기{DEVICE FOR LIGHT STIMULATING A BRAIN}

본 발명은 근적외선을 이용하여 뇌를 자극하는 뇌 광자극기에 관한 것이다.

뇌는 거의 모든 동물의 신경계의 중추가 되는 기관이다. 즉, 뇌는 척수와 함께 우리 몸의 중추신경계에 속하며, 신체 각 부분을 통솔한다. 뇌를 구성하는 약 천억 개의 신경세포들은 끊임없이 정보를 교환하여 근육과 심장, 소화기관 같은 모든 기관의 기능을 조절하고, 생각하고 기억하고 상상하는 등 인간의 복잡한 정신 활동을 일으킨다.

전술한 바와 같이, 뇌가 다양한 기능을 담당하므로, 뇌에 이상이 발생하는 경우, 뇌를 치료하기가 어려웠다. 이와 관련하여 1964년에 Lippold와 Redfearn는 32명의 정상인을 대상으로 매우 낮은 전류를 사용하여 양극으로 자극하였을 때 대상자의 각성상태, 정신 및 신체 운동이 활성을 나타내는 반면에, 음극으로 자극하였을 때에는 침착함과 무감정의 태도를 보이는 것을 발표하였다. 2007년에 Ko의 연구에 따르면, 편측 무시가 있는 뇌졸중 환자들의 우측 후두정엽(posterior parietal cortex)에 양극을 적용하였을 때, 두 개의 편측 무시 검사 결과의 향상이 나타났으며 시지각 기능 조절에도 영향을 미친 것으로 나타났다.

또한, 2013년 Cohen에 따르면, 근적외선 분광법으로 직류 전기 자극의 효과를 모니터링한 결과 혈중 Hb와 HbOx의 농도가 증가하였고, 기억력 및 연산능력이 크게 증가한 것을 나타내었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광 자극과 광 자극 결과의 모니터링을 동시에 수행할 수 있는 광 자극기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 착용자마다 다른 두상에 최적화된 상태로 근적외선이 흡수될 수 있도록 하는 광 자극기를 제공하는 것이다.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시 예가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 뇌 광자극기는 근적외선을 조사하는 적어도 하나의 발광 다이오드로 구성된 발광부, 상기 발광부에서 뇌로 조사한 근적원선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신하는 수신부, 상기 수광부에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만드는 광량 산출부, 외부장치와 데이터 통신을 수행하는 통신부, 그리고 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 광량 산출부에 의해 측정된 광량 정보에 대응하는 측정자 뇌의 근적외선 흡수량을 파악하며, 파악한 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량 및 혈류량 변화를 파악하고 파악한 혈류량 및 혈류량 변화를 상기 통신부를 통해 상기 외부장치에 제공한다.

상기 발광부와 상기 수광부 중 적어도 하나에 대하여 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 온도 측정부에서 측정한 온도가 설정 온도를 초과하면 상기 발광부의 동작을 중지시킨다.

상기 발광부의 적어도 하나의 발광 다이오드와 상기 수광부의 하나의 포토 다이오드는 하나의 광 모듈로 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기는 헬멧 모양으로 제작되며, 상기 발광부와 상기 수신부를 제외한 뇌 광자극기를 구성하는 전자부품이 설치되는 하우징, 상기 하우징의 내측 전반에 설치되고 충격흡수가 가능한 소재로 제작된 완충부, 그리고 일단측이 상기 하우징의 안쪽에 고정 설치되고 타단측이 상기 완충부의 외측으로 노출되며 노출된 부분에 상기 하나의 광 모듈이 설치된 적어도 하나의 밀착부를 더 포함한다.

상기 밀착부는 상기 하우징에 고정 설치되며 안쪽에 체결홈이 형성된 고정 가이드부, 전체적으로 구형체(ball)이며, 상기 고정 가이드부의 체결홈에 이격된 상태로 체결되어 상하좌우의 이동이 가능한 회전부, 상기 회전부에 형성된 홈에 삽입되어 체결된 연결부, 그리고 상기 연결부에 연결되어 상기 회전부의 이동에 연동하며, 하나의 광 모듈이 탑재되는 조사부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기는 상기 조사부의 전면에 설치되어 측정자와 맞닿으며 상기 포토 다이오드로의 집광을 용이하게 하는 오목렌즈를 더 포함한다.

상기 연결부는 내부에 스프링이 설치되며 상기 스프링에 의해 상기 조사부와 상기 회전부간의 거리 조절이 이루어지게 한다.

하나의 포토 다이오드와 하나의 발광 다이오드 간의 거리는 최대 3cm이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 뇌졸증 환자의 뇌졸증, 삼킴장애를 완화시킬 수 있다. 또한, 뇌졸증 환자의 대뇌 피질 활성화로 인지능력을 향상시킬 수 있으며, 거식증 치료에 효과적이다. 그리고, 공포기억을 완화할 수 있으며, 기억력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 실제 구현 예와 착용 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 구성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기에 구성된 광 모듈의 배치를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 기구적 구성을 보인 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기를 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기는 근적외선으로 머리 즉, 뇌를 자극하고 신경막의 각 세포에 영향을 주어 산소 헤모글로빈(oxy-hemoglobin)의 비중과 혈류량을 높여주며, 그에 따라 해당 자극부분의 국부적인 뇌 신경원의 활동 변화를 유도한다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기를 이하에서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 블록 구성도로서, 모니터링 장치가 뇌 광자극기 내부에 탑재된 경우에 대한 일 예이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 발광부(110), 수광부(120), 광량 산출부(130), 모니터링부(140), 제1 통신부(150) 및 제어부(160)를 포함한다. 그리고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 온도 측정부(170)를 더 포함할 수 있다.

발광부(110)는 제어부(150)의 제어에 따라 730nm ~ 850nm 대역의 근적외선을 조사한다. 이러한 발광부(110)는 적어도 하나의 발광 다이오드로 구성된다.

수광부(120)는 발광부(110)에서 뇌로 조사한 근적원선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신한다. 이러한 수광부(120)는 적어도 하나의 포토 다이오드(photodiode)로 구성된다.

광량 산출부(130)는 수광부(120)에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만들어 제어부(150)에 제공한다.

모니터링부(140)는 광량 산출부(130)에 의해 측정된 광량 정보를 수신하고, 수신한 광량 정보에 대응하는 측정자 뇌의 근적외선 흡수량을 파악하며, 파악한 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량을 파악한다. 그리고 모니터링부(140)는 수신된 광량 정보에 따른 측정자 뇌의 혈류량을 계속해서 파악하고 비교하여 측정자 뇌의 혈류량 변화를 파악한다. 이렇게 파악된 측정자 뇌의 혈류량 및 혈류량 변화는 외부 장치의 화면에 표시되어 측정자 또는 피측정자가 이를 확인할 수 있게 된다. 모니터링부(140)는 파악한 측정자 뇌의 혈류량 및 혈류량 변화를 외부장치(200)에 제공한다.

제1 통신부(150)는 제어부(150)의 제어에 따라 외부장치(200)와 통신하며, 모니터링부(140)에 의해 파악된 측정자 뇌의 혈류량 및 혈류량 변화를 외부장치(200)로 전송하고, 외부장치(200)에서 전송한 신호를 수신하여 제어부(160)에 제공한다. 제1 통신부(140)는 외부장치와 유선으로 통신하거나 근거리 무선통신방식으로 통신하여 광량 정보를 외부장치(200)에 제공한다.

제어부(160)는 각 구성(110, 120, 130, 140, 150, 170)의 동작을 제어하며, 발광부(110)의 동작 제어시 연속모드 또는 펄스모드를 설정하고, 설정된 연속모드 또는 펄스모드에 따라 발광부(110)의 동작을 제어한다. 연속모드는 지속적으로 근적외선이 송출되도록 하는 모드이고, 펄스모드는 제1 설정시간동안 근적외선이 송출되고 제2 설정시간동안 근적외선이 송출되지 않게 하는 모드이다. 이때, 제1 설정시간이 종료되는 즉시 제2 설정시간이 시작되고 제2 설정시간이 종류되는 즉시 제1 설정시간이 시작된다.

온도 측정부(170)는 적어도 하나의 온도 센서로 구성되며, 발광부(110)와 수광부(120) 중 적어도 하나에 대하여 온도를 측정한다. 온도 측정부(170)에서 측정한 온도는 장치의 과열을 방지하거나 장치의 이상 여부를 파악하는 용도로 사용된다. 온도 측정부(170)에 의해 측정한 온도는 뇌 광자극기(100) 자체에서 이용되거나 외부장치(200)에서 이용된다.

뇌 광자극기(100) 자체에서 이용되는 경우, 뇌 광자극기(100)는 온도 측정부(160)에서 측정한 측정 온도를 이용하여 이상 상태를 파악하는 이상상태 파악부(미도시)가 구비되고, 이상상태 파악부는 온도 측정부(170)로부터 측정 온도를 수신하고 측정 온도를 설정 온도와 비교하며, 측정 온도가 설정 온도 이상이면 발광부(110)의 동작을 강제 중지시키거나 제1 통신부(150)를 통해 외부장치(200)로 경고 신호를 전송한다.

외부장치(200)에서 이용되는 경우에, 외부장치(200)는 온도 측정부(160)에서 측정한 측정 온도를 이용하여 이상 상태를 파악하는 이상상태 파악부(미도시)가 구비되고, 이상상태 파악부는 제1 및 제2 통신부(150, 210)을 통해 온도 측정부(170)에서 측정한 측정 온도를 수신하고 측정 온도를 설정 온도와 비교하며, 측정 온도가 설정 온도 이상이면 발광부(110)의 동작을 강제 중지시키는 신호를 뇌 광자극기(100)로 전송하거나 경고 동작을 수행한다.

한편, 뇌 광자극기(100)와 연동하는 외부장치(200)는 근적외선이 측정자(뇌 광자극기를 사용하는 사람)의 뇌에 미치는 영향(예; 근적외선에 의한 혈류 변화량)을 모니터링하는 기능을 가진 장치이다. 외부장치(200)는 예컨대 스마트폰이거나 휴대용 모니터링 장치 또는 고정 설치된 모니터링 장치일 수 있다.

이러한 외부장치(200)는 제2 통신부(210), 화면 출력부(220) 및 조절부(230)를 포함한다. 제2 통신부(210)는 제1 통신부(140)와의 통신을 담당하고, 조절부(240)는 사용자 입력에 대응하는 신호를 제2 통신부(210)를 통해 뇌 광자극기(100)에 제공하여, 제어부(150)의 모드 설정, 뇌 광자극기(100)의 전원 온/오프, 발광부(110)의 강제 동작 중지 등이 사용자의 의지에 부합하게 동작되게 한다.

화면 출력부(220)는 뇌 광자극기(100)로부터 수신된 사용자 뇌의 혈류 정도 및 사용자 뇌의 혈류 변화가 화면상에 표시되게 한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 블록 구성도이다. 본 발명의 제2 실시 예는 모니터링 장치가 외부장치(300)에 탑재된 경우에 대한 일 예이다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 본 발명의 제1 실시 예와 거의 동일한 구성을 가지나, 모니터링부를 가지지 않는 것이 차이가 있다. 그리고 뇌 광자극기(100)에서 제외된 모니터링부는 외부장치(200)에 탑재된다.

한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 각 구성은 본 발명의 제1 실시 예에서 설명한 동일 명칭의 구성과 동일한 동작을 수행한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 실제 구현 예와 착용 예를 도시한 도면이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 헬멧(helmet) 형태로 제작된다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 (a)에 도시된 바와 같이 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 구성 중 발광부(110)와 수광부(120)가 헬멧의 안쪽 부분에 노출되어 구성되고, 나머지 구성은 헬멧 내부에 위치한다.

이에 따라 뇌 광자극기(100)는 (b)와 같이 측정자가 머리에 쓰게 되면 헬멧의 안쪽 부분에 노출된 발광부(110)에서 송출된 근적외선이 측정자의 뇌로 전달되고 뇌를 반사 또는 유도된 근적외선이 수광부(120)에 수신된다.

이때 발광부(110)와 해당 발광부(110)에서 조사한 근적외선을 수신하는 수광부(120)는 하나의 모듈(M10)(이하 "광 모듈"이라 함)로 구성된다. 물론 하나의 광 모듈(M10)에는 온도 센서가 더 포함될 수 있다.

도 4를 참조로 하여 광 모듈(M10)을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광 모듈의 구성을 보인 도면으로 온도 센서가 포함되지 않는 경우에 대한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 발광부(110)는 적어도 하나의 발광 다이오드(110a)로 구성되고, 발광부(110)에 대응하는 수광부(120)는 하나의 포토 다이오드(120a)로 구성된다. 물론 수광부(120)를 구성하는 포토 다이오드(120a)의 개수 또한 복수개로 구성할 수 있지만, 비용이 더 많이 소비되고 수신된 신호에 대한 처리가 복잡해진다. 그러므로 하나의 포토 다이오드(120a)로 수광부(120)를 구성하는 것이 양호하다.

따라서 발광부(110)를 구성하는 발광 다이오드(110a)의 개수에 따라서, 광 모듈(M10) 내 발광 다이오드(110a)와 포토 다이오드(120a) 간의 배치가 달라진다.

예컨대, 도 4의 (a)와 같이 발광부(110)가 하나의 발광 다이오드(110a)로 구성되는 경우에 광 모듈(M10)은 배치 거리(L1) 내에 발광 다이오드(110a)와 포토 다이오드(120a)가 배치된다. 이때 발광부(110)와 수광부(120) 간의 배치 거리(L1)는 최대 3cm이다. 만약 배치 거리(L1)가 3cm를 초과하면 수광부(120)가 의도하지 않는 방향으로 오동작을 하거나 계측을 하지 못할 수 있다.

도 4의 (b)와 같이 발광부(110)가 두 개의 발광 다이오드(110a)로 구성되는 경우에, 2개의 발광 다이오드(110a)는 하나의 포토 다이오드(120a)를 기준으로 대칭하게 설치된다. 이 경우에도 하나의 발광 다이오드(110a)와 포토 다이오드(120a) 간의 배치 거리(L1)은 최대 3cm이다.

도 4의 (b)와 같이 발광부(110)가 4개의 발광 다이오드(110a)로 구성되는 경우에, 4개의 발광 다이오드(110a)는 하나의 포토 다이오드(120a)를 기준으로 동일거리에 위치하며, 이웃하는 발광 다이오드(110a)간의 거리도 동일하다. 이 경우에도 하나의 발광 다이오드(110a)와 포토 다이오드(120a) 간의 배치 거리(L1)은 최대 3cm이다.

또한, 발광부(110)는 도 4의 (d)와 같이 8개로 구성될 수 있으며, 8개의 발광 다이오드(110a)는 하나의 포토 다이오드(120a)를 기준으로 동일거리에 위치하며, 이웃하는 발광 다이오드(110a)간의 거리도 동일하다. 이 경우에도 하나의 발광 다이오드(110a)와 포토 다이오드(120a) 간의 배치 거리(L1)은 최대 3cm이다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기(100)는 근적외선을 통해 뇌를 자극하고자 하는 것으로, 뇌에 근적외선이 충분히 공급될수록 효과가 높아진다. 그런데 하나의 발광 다이오드만으로 두꺼운 두개골을 넘어 근적외선이 충분히 뇌에 제공되지 못할 수 있다. 이러한 이유로 충분한 개수의 발광 다이오드로 발광부(110)를 구성하는 것이 효과적일 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기에 구성된 광 모듈의 배치를 보인 도면로서, 하나의 수광부(120)와 수광부(120)를 기준으로 동일거리에 위치한 8개의 발광부(110)로 구성된 광 모듈(M10)을 일 예로 한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기는 하나의 광 모듈(M10)로만 구성될 수 있으나, 보다 높은 효과를 위해 많은 부위에서 광 자극을 제공하도록 복수개의 광 모듈(M10)로 구성될 수 있다.

우선, 도 5의 (a)와 같이 하나의 광 모듈(M10)로 구성되는 경우에, 광 모듈(M10)은 근적외선의 영향을 가장 많이 받는 부위에 설치되는 것이 양호하다. 예컨대, 광 모듈(M10)은 헬멧 착용시 정수리 부근에 위치되도록 설치된다.

광 모듈(M10)이 3개로 구성될 수 있으며, 이 경우에 3개의 광 모듈(M10)은 전기적으로 연결되고 일직선으로 나란하게 배치된다. 이와 같이 구성된 광 모듈(M10)들을 헬멧에 설치한 후 헬멧을 착용하면, 3개의 광 모듈(M10) 중 가운데 위치한 광 모듈(M10)이 정수리 부근에 위치한다.

도 5의 (c)와 같이 광 모듈(M10)이 5개로 구성될 수 있으며, 이 경우에 5개의 광 모듈(M10)은 전기적으로 연결되고 하나의 광 모듈(M10)을 기준으로 4개의 광모듈(M10)이 동일 거리에 위치하도록 배치된다. 이와 같이 구성된 광 모듈(M10)들을 헬멧에 설치한 후 헬멧을 착용하면, 가운데에 위치한 광 모듈(M10)이 정수리 부근에 위치한다.

물론 전술한 실시 예뿐만 아니라 뇌 광자극기(100)에 설치되는 광 모듈(M10)은 5개 이상으로 구성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 뇌 광자극기의 기구적 구성을 보인 도면이다. 도 6을 참고하면, 뇌 광자극기(100)는 하우징(10), 완충부(20) 및 적어도 하나의 밀착부(30)를 포함한다.

하우징(10)은 두부(머리 부분)에 착용이 용이하도록 전체적으로 헬멧 모양으로 구성된다. 완충부(20)는 하우징(10)의 내측 전반에 설치되고 하우징(10)과 동일한 헬멧 모양으로 제작된다.

그리고 완충부(20)는 두부와 하우징(10) 간의 완충 역할을 위해 충격흡수가 가능한 메모리폼 등의 소재로 구성된다. 또한 완충부(20)는 밀착부(30)의 회전 이동을 제한하는 기능을 가진다.

밀착부(30)는 뇌 광자극기(100) 착용시 두부와 밀착되게 하고, 밀착된 부위에 근적외선이 조사되고 수광되게 한다. 이를 위해 밀착부(30)는 고정 가이드부(31), 회전부(32), 연결부(33), 조사부(34) 및 오목렌즈(35)를 포함한다.

고정 가이드부(31)는 헬멧(10)에 고정 설치되며, 안쪽에 체결홈이 형성되어 있다. 회전부(32)는 전체적으로 구형체(ball)이며, 고정 가이드부(31)의 체결홈에 체결된다. 회전부(32)는 체결홈에 이격된 상태로 체결되기 때문에, 상하좌우의 이동이 가능하다.

연결부(33)는 막대 형상이며 회전부(32)에 형성된 홈에 삽입되어 체결되며 조사부(34)에 고정 연결된다. 연결부(33)의 내부에는 스프링(도시하지 않음)이 길이 방향으로 설치되어 있으며, 이 스프링은 측정자가 뇌 광자극기(100)를 착용하지 않은 상태이면 최대 길이로 늘어나 있으며, 측정자가 뇌 광자극기(100)를 착용하면 압착되어 회전부(32)와 조사부(34) 간의 간격이 가변된다. 이러한 스프링의 힘에 의해서 측정자마다의 두부 형상 및 크기가 다르더라도 조사부(34)가 측정자의 두부에 밀착되게 한다.

조사부(34)는 하나의 광 모듈(M10)이 측정자의 두부측으로 근적외선이 송출되고 송출된 근적외선이 수광되도록 설치된다. 오목렌즈(35)는 조사부(34)의 전면에 설치되어 실질적으로 측정자의 두부에 맞닿는다. 오목렌즈(35)는 광 모듈(M10)을 보호하면서 발광부(110)에서 조사되어 뇌에 반사 또는 조직에 유도된 근적외선을 수광부(120)로 집광한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims

근적외선을 조사하는 적어도 하나의 발광 다이오드로 구성된 발광부,
상기 발광부에서 뇌로 조사한 근적원선 중에서 뇌에 흡수되지 않고 뇌에 반사되거나 유도되어 입사된 근적외선을 수신하는 수신부,
상기 수광부에 의해 수신한 근적외선 신호를 증폭하고 증폭한 근적외선 신호를 디지털 신호의 광량 정보로 만드는 광량 산출부,
외부장치와 데이터 통신을 수행하는 통신부, 그리고
각 구성의 동작을 제어하는 제어부,
를 포함하는 뇌 광자극기.
제1항에서,
상기 광량 산출부에 의해 측정된 광량 정보에 대응하는 측정자 뇌의 근적외선 흡수량을 파악하며, 파악한 근적외선 흡수량에 대응하는 혈류량 및 혈류량 변화를 파악하고 파악한 혈류량 및 혈류량 변화를 상기 통신부를 통해 상기 외부장치에 제공하는 모니터링부를 더 포함하는 뇌 광자극기.
제1항 또는 제2항에서,
상기 발광부와 상기 수광부 중 적어도 하나에 대하여 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 온도 측정부에서 측정한 온도가 설정 온도를 초과하면 상기 발광부의 동작을 중지시키는 뇌 광자극기.
제1항에서,
상기 발광부의 적어도 하나의 발광 다이오드와 상기 수광부의 하나의 포토 다이오드는 하나의 광 모듈로 구성되는 뇌 광자극기.
제4항에서,
헬멧 모양으로 제작되며, 상기 발광부와 상기 수신부를 제외한 뇌 광자극기를 구성하는 전자부품이 설치되는 하우징,
상기 하우징의 내측 전반에 설치되고 충격흡수가 가능한 소재로 제작된 완충부, 그리고
일단측이 상기 하우징의 안쪽에 고정 설치되고 타단측이 상기 완충부의 외측으로 노출되며 노출된 부분에 상기 하나의 광 모듈이 설치된 적어도 하나의 밀착부를 더 포함하는 뇌 광자극기.
제5항에서,
상기 밀착부는
상기 하우징에 고정 설치되며 안쪽에 체결홈이 형성된 고정 가이드부,
전체적으로 구형체(ball)이며, 상기 고정 가이드부의 체결홈에 이격된 상태로 체결되어 상하좌우의 이동이 가능한 회전부,
상기 회전부에 형성된 홈에 삽입되어 체결된 연결부, 그리고
상기 연결부에 연결되어 상기 회전부의 이동에 연동하며, 하나의 광 모듈이탑재되는 조사부를 포함하는 뇌 광자극기.
제5항에서,
상기 조사부의 전면에 설치되어 측정자와 맞닿으며 상기 포토 다이오드로의 집광을 용이하게 하는 오목렌즈를 더 포함하는 뇌 광자극기.
제7항에서,
상기 연결부는 내부에 스프링이 설치되며 상기 스프링에 의해 상기 조사부와 상기 회전부간의 거리 조절이 이루어지게 하는 뇌 광자극기.
제4항에서,
하나의 포토 다이오드와 하나의 발광 다이오드 간의 거리는 최대 3cm인 뇌 광자극기.