KR20190064190A - Measuring module apparatus of a cerebral activity using Transcranial Current Stimulation and Functional near-infrared spectroscopy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다채널 경두개 전류자극{tCS=Transcranial alternate Current Stimulation(tACS)+Transcranial Direct Current Stimulation(tDCS)} 및 기능적 근적외선 분광법(Functional near-infrared spectroscopy; fNIRS)으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치에 관한 것으로, 특히 다채널 경두개 전류자극을 주면서 동시에 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 동시에 측정할 수 있도록 한 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a modular device for measuring brain activity by means of multichannel current stimulation (tCS = transcranial alternating current stimulation (tACS) + transcranial direct current stimulation (tDCS)) and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) The present invention relates to a module device for measuring brain activity by means of multichannel dual current stimulation and functional near-infrared spectroscopy, which can simultaneously measure brain activity by means of functional near-infrared spectroscopy while simultaneously providing multiple channel current stimulation.
도 1a 및 도 1b와 같이, 뇌 속에 전극을 삽입하여 자극을 주는 침습적 뇌심부자극술은 수전증, 파킨슨병, 근긴장 이상증 등에 치료법으로 사용되고 있으나, 수술 부작용이나 의도치 않은 간질 발작과 같은 부작용들이 보고됨. 특정 중증 질환에 매우 탁월한 치료효과를 보이지만, 시술의 위험성 및 작동의 복잡성이 높아, 많은 질환의 치료에 대양하게 적용하기가 어려운 문제점이 있다. As shown in FIGS. 1A and 1B, an invasive deep-brain stimulation stimulating the brain by inserting an electrode into the brain is used as a treatment for hysteresis, Parkinson's disease, dystonia, but side effects such as surgery side effects or unintentional epileptic seizures are reported. Although the treatment effect is very excellent for a certain serious disease, there is a problem that it is difficult to apply it to the treatment of many diseases due to high risk of operation and complexity of operation.
본 발명은 상기한 종래 기술의 요망에 부응하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 다채널 경두개전류자극과 뇌활성도 측정을 동시에 할 수 있는 모듈장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a module device capable of simultaneously performing multi-channel, two-current stimulation and brain activity measurement.
본 발명의 제1 실시예에 의한 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치는, 환자의 뇌 활성도를 측정하기 위하여 환자의 머리에 씌워진 tCS+fNIRS 고글과; 상기 tCS+fNIRS 고글에 동일한 간격을 두고 다수개 천공된 천공부에 각각 결착되어 하부는 개구되고 상부는 폐쇄된 티자 형상의 tCS+fNIRS 모듈케이스와; 상기 tCS+fNIRS 모듈케이스 내에서 상하 이동되는 피스톤 형상의 부재로서, 하단이 두피에 접촉되도록 스틸관으로 된 tCS+fNIRS 모듈과; 상기 tCS+fNIRS 모듈의 하부 외주면에 설치되어 이를 고정하는 모듈가이드 고정캡과; 상기 모듈가이드 고정캡의 하부에서 상기 tCS+fNIRS 모듈에 결합되어 인접하는 다른 tCS+fNIRS 모듈과 사방으로 연결하는 다수의 모듈가이드 연결부재와; 상기 tCS+fNIRS 모듈케이스의 측면을 통해 각각 연결되는 5핀 케이블과, 상기 5핀 케이블을 두 개씩 연결하는 USB C커넥터로 이루어진 것을 특징으로 한다. The modular apparatus for measuring brain activity using multichannel two-current stimulation and functional near-infrared spectroscopy according to the first embodiment of the present invention comprises a tCS + fNIRS goggles covered with a head of a patient to measure a brain activity of the patient; A tCS + fNIRS module case tethered to the tCS + fNIRS goggles at equal intervals and attached to a plurality of perforated perforations, the lower portion of which is open and the upper portion of which is closed; A tCS + fNIRS module having a steel tube whose lower end is in contact with the scalp so as to move up and down in the tCS + fNIRS module case; A module guide fixing cap installed on a lower outer circumferential surface of the tCS + fNIRS module to fix the tS + fNIRS module; A plurality of module guide connecting members coupled to the tCS + fNIRS module at a lower portion of the module guide fixing cap and connected to adjacent tCS + fNIRS modules in four directions; A 5-pin cable connected through the side of the tCS + fNIRS module case, and a USB C connector connecting the 5-pin cable to each other.
본 발명의 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치에 의하면, 경두개 전류자극을 인가하기 위한 전극과 뇌활성도를 측정하기 위한 전극이 통합되어 구성되므로, 동일한 위치에서 뇌활성도를 측정한 신호를 획득하고, 경두개 교류 및 직류자극을 가할 수 있다. 그리고, 기능적 근적외선 분광법을 이용한 뇌 혈류역학 측정의 전극의 뒷 표면에 스프링(spring)이 부착되어 탄성력으로 광섬유를 밀어주게 되어 두피와의 밀착력을 높여줌과 동시에 피험자의 두피 자극을 최소화할 수 있다.According to the module device for measuring the brain activity by the multichannel transcranial current stimulation and the functional near infrared ray spectroscopy of the present invention, since the electrode for applying the light current stimulus and the electrode for measuring the brain activity are integrated, Brain activity measurements can be obtained, and cortical AC and DC stimulation can be applied. A spring is attached to the back surface of the electrode of the cerebral hemodynamic measurement using the functional near infrared ray spectroscopy to increase the adhesion to the scalp while minimizing the stimulation of the subject's scalp by pushing the optical fiber with elastic force.
또한, 2개의 광섬유 및 이를 지지하는 물체의 크기가 6mm이하로, 두피와의 접촉을 어렵게 하는 머리카락의 영향을 최소화 할 수 있으며, 건식의 경우 머리카락을 피하여 두피에 접촉할 수 있고, 습식으로 이용할 경우 요철이 스폰지를 고정하는 역할로 활용되며, 스폰지의 탄성과 캡(Cap)의 탄성이 함께 작용하여 두피 표면에 경두개 교류 및 직류자극이 원활히 이루어지게 되는 효과를 가지고 있다. In addition, since the size of the two optical fibers and the object supporting the two optical fibers is 6 mm or less, it is possible to minimize the influence of the hair which makes contact with the scalp difficult. In case of dry, the hair can be contacted to the scalp, The unevenness serves as a function to fix the sponge, and the elasticity of the sponge and the elasticity of the cap cooperate together, so that the two acrosstimulation and direct current stimulation are smoothly performed on the scalp surface.
도 1a 및 도 1b는 종래 뇌속에 전극을 삽입하여 자극을 주는 침습적 뇌심부자극술을 도시한 사진이고,
도 2는 본 발명의 다채널 경두개 전류자극 및 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치를 도시한 전체 구성도이며,
도 3은 본 발명의 경두개 전류자극 및 뇌활성도 측정용 모듈을 두피에 고정하기 위한 모듈 가이드 및 고정캡을 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 경두개 전류자극 및 뇌활성도 측정용 고글의 구성 단면도이며,
도 5는 본 발명의 경두개 전류자극 및 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도 측정용 모듈 장치가 컨트롤러에 연결되는 커넥터를 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명의 다채널 경두개 전류자극과 뇌활성도 측정용 모듈장치를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명의 다채널 경두개 교류 및 직류 자극의 회로도 및 시뮬레이션을 도시한 블록도이며,
도 8 및 도 9는 본 발명의 경두개 직류자극(tDCS) 및 경두개 교류자극(tACS)의 회로도이며,
도 10은 본 발명의 경두개 직류자극(tDCS)의 자극패턴과 경두개 교류자극(tACS)의 자극패턴을 도시한 그래프이며,
도 11은 본 발명의 다채널 경두개 전류자극과 뇌활성도 측정용 모듈장치의 뇌 자극부위를 도시한 도식도이다.FIGS. 1A and 1B are photographs showing an invasive deep brain stimulation for stimulation by inserting an electrode into a conventional brain. FIG.
FIG. 2 is a general view showing a module device for measuring brain activity by multi-channel neuron current stimulation and functional near-infrared spectroscopy according to the present invention,
FIG. 3 is a view showing a module guide and a fixed cap for fixing a tilt current stimulation and brain activity measuring module of the present invention to a scalp,
FIG. 4 is a structural cross-sectional view of a goggle for measuring a temporal current stimulation and brain activity of the present invention,
FIG. 5 is a view showing a connector in which a module for measuring brain activity is connected to a controller by a torsional current stimulation and a functional near-infrared spectroscopy according to the present invention,
FIG. 6 is a diagram showing a multi-channel transcranial current stimulation and a module for brain activity measurement according to the present invention,
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit diagram and a simulation of multi-channel, two-AC and DC stimulation of the present invention,
Figs. 8 and 9 are circuit diagrams of a transthoracic DC stimulation (tDCS) and a transtibial AC stimulation (tACS) of the present invention,
10 is a graph showing the stimulation pattern of the transthoracic DC stimulation (tDCS) of the present invention and the stimulation pattern of the transtibial AC stimulus (tACS)
FIG. 11 is a schematic diagram showing a brain stimulation region of a multi-channel transcranial current stimulation and a brain activity measuring module device according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be noted that the drawings denoted by the same reference numerals in the drawings denote the same reference numerals whenever possible, in other drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. And certain features shown in the drawings are to be enlarged or reduced or simplified for ease of explanation, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
[실시예][Example]
경두개 전류자극(tCS: Transcranial Current Stimulation)이란, 경두개 교류자극(tACS: Transcranial alternate Current Stimulation)과, 경두개 직류자극(tDCS: Transcranial Direct Current Stimulation)을 복합한 개념으로, 이 경두개 전류자극은 비침습적으로 미세한 전류 자극을 경두개에 가하여 뇌에 자극을 주는 의료 장치로, 뇌의 전기 활성도를 조절하여 뇌 인지 기능의 조절이 가능하도록 한다. 즉, 다채널 경두개 전류자극은 여러 개의 음극(cathode) 전극과 상기 음극 전극에 대응하는 양극(anode) 전극을 구비하고 상기 전극들 각각에 대응하는 직류 또는 교류 전류를 발생하여 공급한다.Transcranial current stimulation (tCS) is a combination of transcranial alternating current stimulation (tACS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) Is a non-invasive medical device that stimulates the brain by applying a fine current stimulus to the brain. It regulates the brain's electrical activity to enable control of brain cognitive function. That is, the multi-channel, two-phase current stimulation has a plurality of cathode electrodes and an anode electrode corresponding to the cathode electrode, and generates or supplies a DC or AC current corresponding to each of the electrodes.
이와 같은 다채널 경두개 전류자극은 뇌신경 세포의 활성도를 증진시키거나 억제시킬 수 있는 기능을 가지고 있어 뇌졸중 등 뇌질환의 재활 치료뿐만 아니라 우울증, 간질, 치매, 파킨슨, 틱장애, 이명, 중독증, 만성통증, 불안장애, 수면장애 등 이루 열거할 수 없을 정도로 많은 뇌신경 질환의 치료에 효과가 있다. This multichannel dual current stimulation has the function of enhancing or inhibiting the activity of neuronal cells, and it can be used not only for rehabilitation of cerebral diseases such as stroke but also for depression, epilepsy, dementia, Parkinson's, tic disorders, Pain, anxiety disorder, sleep disorder, etc., which can not be enumerated enough to be effective in the treatment of cranial nerve diseases.
또한, 뇌졸중 환자의 보행 재활 치료를 위해 주로 사용해왔던 고전적 재활 치료법은 정적인 상태에서 체중 부하나 체중 이동, 균형 훈련 등이 있다. 그러나, 이러한 치료법은 근육의 수축 양상 및 일반적 상태를 호전 시키지만 치료 후에도 이상 보행이 계속 나타난다.In addition, classical rehabilitation treatments that have been used mainly for gait rehabilitation of stroke patients include weight gain, weight shift, and balance training in a static state. However, this therapy improves muscle contraction and general condition, but abnormal gait continues to appear after treatment.
최근에는 뇌졸중 환자의 보행 양상을 증진시키기 위한 재활 훈련으로 기능적 전기 자극, 트레드밀 보행 훈련, 로봇 보조 보행 치료 등이 새로운 치료적 접근법으로 이용되고 있다. 이러한 치료법을 일반적인 치료와 병행하여 실시할 경우, 보행 특성의 결과에 유의할 만한 향상이 나타나는 것으로 알려졌다.Recently, functional electrical stimulation, treadmill walking training, and robot - assisted walking therapy have been used as a new therapeutic approach for rehabilitation training to improve the walking pattern of stroke patients. It is known that when these treatments are performed concurrently with general treatment, significant improvement is shown in the results of gait characteristics.
현재 뇌졸중 환자의 하지 근력, 운동 기능 및 보행 능력에 대한 임상적 평가를 위해 Motoricity Index, Fugl-Meyer Index, Rivermead Motor Assessment 및 Functional Ambulatory Category(Holden et al.,1984, Collenet al., 1990, Demeurisse et al., 1980) 등을 사용하고 있다.The results of the present study were as follows: 1) The Fugl-Meyer Index, the Rivermead Motor Assessment, and the Functional Ambulatory Category (Holden et al., 1984; Collen et al., 1990; Demeurisse et al. al., 1980).
이러한 평가 항목들은 균형 감각, 관절 범위, 독립 보행 여부 등 하지 운동 기능에 대한 임상 치료 효과를 평가 할 수 있지만, 뇌가소성적 관점에서 운동 기능이 회복됨에 따라 대뇌피질의 활성 변화 및 운동신경망의 재구성 등을 평가할 수는 없었다.These evaluation items can evaluate the clinical treatment effects of lower limb movements such as balance, joint range, and independent walking. However, as the motor function is restored from the viewpoint of brain plasticity, changes in cerebral cortical activity and remodeling of motor neural network Could not be evaluated.
한편, 부분 체중 부하 트레드밀 재활 훈련은 뇌졸중 이후 보행 기능 향상을 위한 방법으로 널리 쓰이고 있지만, 그에 대한 효과 및 재활 치료를 위한 적절한 시기에 관해서는 알려진 바가 없다.On the other hand, partial weighted treadmill rehabilitation training has been widely used as a method to improve gait after stroke, but the effect on it and the appropriate timing for rehabilitation therapy are not known.
특히, 기존 연구(Cochrane review 2012 stroke, Duncan et al.,2011, Morone et al., 2012)에 따르면, 일반 지면 보행 재활, 트레드밀 재활 및 로봇 보조 보행 재활 치료의 임상적 치료 효과나 최적의 활용 방법은 확립되어 있지 않은 상태이다.In particular, according to previous studies (Cochrane Review 2012, Duncan et al., 2011, Morone et al., 2012), clinical treatment effects and optimal use of generalized floor walking rehabilitation, treadmill rehabilitation, Is not yet established.
따라서, 일반적인 보행 치료 방법인 트레드밀 보행 재활 치료에 대한 뇌가소성적 측면에서의 임상적 치료 효과의 고찰을 통해 보행 재활 치료의 기능적 회복에 대한 뇌가소성적 임상평가 방법에 대한 기반 기술 확보가 요구되고 있다.Therefore, it is required to acquire the basic technology for the clinical evaluation of brain plasticity for the functional recovery of gait rehabilitation by examining the effect of clinical treatment on brain plasticity in treadmill gait rehabilitation .
또한, 보행 재활 치료의 뇌가소성적 평가를 위한 기존의 뇌활성화 측정 방법인 fMRI(Functional MRI), PET(positron emission tomography) 등은 앙와위(supine position) 상태인 누운 상태로 하는 보행과 관련된 운동에 대해서도 측정이 매우 제한적으로 가능하나 특히 보행의 본질적 요소인 중력 가속도 하의 보행 상태를 실시간으로 측정할 수 없다.In addition, fMRI (Functional MRI) and positron emission tomography (PET), which are used to measure brain activation for gait evaluation of gait rehabilitation, have been used for supine position (gait) Measurements are very limited, but gait under gravitational acceleration, an essential element of walking, can not be measured in real time.
이에 비해 최근 각광받고 있는 비침습적인 뇌활성화 측정 방법 중 fNIRS, EEG(electroencephalogram) 등은 보행 훈련 상태를 실시간 측정이 가능하나, 머리, 체간 등의 움직임이나, 호흡, 심박 등 생리적 잡음 등 원하지 않는 잡음 등으로 인해 보행과 관련된 신경생리학적 정보가 포함된 충실한 뇌활성도 신호의 획득이 곤란한 문제점이 있다.In contrast, fNIRS and EEG (electroencephalogram) among non-invasive brain activation measurement methods, which are currently in the spotlight, can measure the gait training in real time. However, it is possible to measure the movement of the head, trunk, It is difficult to acquire a faithful brain activity signal including neurophysiological information related to gait.
따라서, 뇌혈류 신호(fNIRS, EEG)의 측정뿐 아니라 근신호(EMG; electromyography), 운동 생리 신호(Goniometer, IMU 등) 등을 함께 측정 및 분석함으로써 잡음에 강인한 정확한 뇌혈류 신호의 물리적 특성을 분석하고 이를 활용해 더 효율적인 보행 재활 치료 방법이 요구되고 있다.Therefore, by measuring and analyzing not only the cerebral blood flow signals (fNIRS, EEG) but also the electromyography (EMG) and goniometer (IMU) signals, the physical characteristics of the cerebral blood flow signal And it is necessary to utilize it for more effective gait rehabilitation treatment method.
한편, 다른 비침습적인 뇌활성화 측정 방법으로, 사람의 대뇌피질에 분포하는 뇌혈류의 산화 또는 불산화 헤모글로빈의 농도를 측정할 수 있는 기능적 근적외선 분광법이 있다.Another non-invasive method of measuring brain activation is the functional near-infrared spectroscopy, which measures the concentration of hemoglobin or oxidation of cerebral blood flow in the human cerebral cortex.
상기 기능적 근적외선 분광법(Functional near infrared spectroscopy: fNIRS)은 기능적 자기공명영상법(fMRI)에 비해 저가의 장비로 측정이 간편하고 사람이 움직이는 동안에도 측정이 가능하여 환자의 운동 재활 훈련 목적의 임상 재활 치료나 동작과 관련한 다양한 작업 수행 시 뇌의 기능적 연구 등에 적극적으로 활용되고 있으며, 그 수요가 증가 추세에 있다.Functional near infrared spectroscopy (fNIRS) is relatively inexpensive compared to functional magnetic resonance imaging (fMRI) and is easy to measure and can be measured while a person is moving. It is being used actively in the functional research of the brain when performing various tasks related to the motion, and the demand is increasing.
상기 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)은 근적외선 광의 생체조적에서의 산란 및 흡수특성을 이용하여 뇌 활동정보를 제공하는 기법이다. 비록 높은 산란 특성을 가지는 인체 특성상 뇌 깊은 영역의 정보를 획득할 수 없지만, 충분한 뇌 피질영역의 활동를 얻을 수 있기에 현재 뇌 인지 관찰 및 다양한 뇌 과학 및 공학 분야에 활용되고 있다. 또한 기능적 근적외선 분광법(fNIRS) 기반 확산 광 영상(diffuse optical imaging techniques) 뇌의 우수한 공간 및 시간에 따른 정보를 얻을 수 있다.The functional near infrared ray spectroscopy (fNIRS) is a technique for providing brain activity information using the scattering and absorption characteristics of near-infrared light in a biological structure. Although it can not acquire deep brain information due to human characteristics with high scattering characteristics, it can be used for brain cognition and various brain science and engineering fields because it can obtain sufficient brain cortical activity. Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) -based diffuse optical imaging techniques can also provide better spatial and temporal information of the brain.
인체의 머리는 뇌(brain)와 상기 뇌를 감싸고 있는 두개골(skull)과 상기 두개골의 외부 표면을 감싸는 뇌피(scalp)를 구비하여 구성된다.The human head comprises a brain, a skull surrounding the brain, and a scalp surrounding the outer surface of the skull.
따라서, 상기 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)는 상기 뇌피에 근적외선 광원(S)을 조사하고 다수개의 수광 소자(D1, D2)를 통해 상기 뇌피 또는 두개골을 통해 반사되는 근적외선을 수광하여 뇌활성도를 측정한다.Accordingly, the functional near infrared ray spectroscopy (fNIRS) irradiates the near infrared ray light source S to the brain and receives near infrared rays reflected through the brain or skull through the plurality of light receiving elements D1 and D2 to measure brain activity.
상기와 같은 뇌졸중 환자의 운동능력 개선을 위하여 상기 경두개전류자극의 뇌 자극과 상기 기능적 근적외선 분광법을 이용한 뇌 혈류역학(Homodynamics) 정보를 동시 측정 하고자 할 때, 상기 경두개전류자극을 위한 전극과 상기 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하기 위한 전극이 같은 위치에 놓이도록 할 수 없어서, 상기 경두개 전류자극 또는 상기 기능적 근적외선 분광법을 이용한 뇌 혈류역학 측정의 전극 밀도가 낮아질 수 밖에 없으며, 이를 통한 고해상도(High Density) 상기 경두개 전류자극과 상기 기능적 근적외선 분광법을 동시에 이용하여 뇌 혈류역학 측정 시스템을 구성하였다. In order to simultaneously measure the brain stimulation of the cranial current stimulation and the cerebral hemodynamics information using the functional near infrared ray spectroscopy to improve the exercise capacity of the stroke patient, The electrode for measuring the brain activity by the functional near infrared ray spectroscopy can not be placed at the same position and thus the electrode density of the cerebral hemodynamic measurement by the transthoracic current stimulation or the functional near infrared ray spectroscopy is inevitably lowered and the high resolution High Density) The cerebral hemodynamic measurement system was constructed by using the torsional current stimulation and the functional near infrared ray spectroscopy simultaneously.
도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치는, 환자의 뇌 활성도를 측정하기 위하여 환자의 머리에 씌워진 tCS+fNIRS 고글과, 상기 tCS+fNIRS 고글에 동일한 간격을 두고 다수개 천공된 천공부에 각각 결착되어 하부는 개구되고 상부는 폐쇄된 티자 형상의 tCS+fNIRS 모듈케이스와, 상기 tCS+fNIRS 모듈케이스 내에서 상하 이동되는 피스톤 형상의 부재로서, 하단이 두피에 접촉되도록 스틸관으로 된 tCS+fNIRS 모듈과, 상기 tCS+fNIRS 모듈의 하부 외주면에 설치되어 이를 고정하는 모듈가이드 고정캡과, 상기 모듈가이드 고정캡의 하부에서 상기 tCS+fNIRS 모듈에 결합되어 인접하는 다른 tCS+fNIRS 모듈과 사방으로 연결하는 다수의 모듈가이드 연결부재와, 상기 tCS+fNIRS 모듈케이스의 측면을 통해 각각 연결되는 5핀 케이블과, 상기 5핀 케이블을 두 개씩 연결하는 USB C커넥터로 이루어진다. As shown in FIGS. 2 to 10, the module device for measuring the brain activity by the multichannel light current stimulation and the functional NIR spectroscopy according to the present invention includes a tCS + fNIRS The tCS + fNIRS module case includes a tether case and a tCS + fNIRS goggle, and the tCS + fNIRS module case is attached to a plurality of perforated holes, The tCS + fNIRS module comprises a steel tube so that the lower end thereof is in contact with the scalp, a module guide fixing cap installed on the lower outer circumferential surface of the tCS + fNIRS module to fix the tS + fNIRS module, A plurality of module guide connecting members coupled to the tCS + fNIRS module in the lower portion and connected to the adjacent tCS + fNIRS modules in four directions; A 5-pin cable that is connected through the side surface, and a USB C connector that connects the 5-pin cable by two.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. And will be included in the described technical idea.
Claims (1)
상기 tCS+fNIRS 고글에 동일한 간격을 두고 다수개 천공된 천공부에 각각 결착되어 하부는 개구되고 상부는 폐쇄된 티자 형상의 tCS+fNIRS 모듈케이스와;
상기 tCS+fNIRS 모듈케이스 내에서 상하 이동되는 피스톤 형상의 부재로서, 하단이 두피에 접촉되도록 스틸관으로 된 tCS+fNIRS 모듈과;
상기 tCS+fNIRS 모듈의 하부 외주면에 설치되어 이를 고정하는 모듈가이드 고정캡과;
상기 모듈가이드 고정캡의 하부에서 상기 tCS+fNIRS 모듈에 결합되어 인접하는 다른 tCS+fNIRS 모듈과 사방으로 연결하는 다수의 모듈가이드 연결부재와;
상기 tCS+fNIRS 모듈케이스의 측면을 통해 각각 연결되는 5핀 케이블과, 상기 5핀 케이블을 두 개씩 연결하는 USB C커넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 다채널 경두개 전류자극과 기능적 근적외선 분광법으로 뇌활성도를 측정하는 모듈 장치.
TCS + fNIRS goggles overlaid on the patient's head to measure patient brain activity;
A tCS + fNIRS module case tethered to the tCS + fNIRS goggles at equal intervals and attached to a plurality of perforated perforations, the lower portion of which is open and the upper portion of which is closed;
A tCS + fNIRS module having a steel tube whose lower end is in contact with the scalp so as to move up and down in the tCS + fNIRS module case;
A module guide fixing cap installed on a lower outer circumferential surface of the tCS + fNIRS module to fix the tS + fNIRS module;
A plurality of module guide connecting members coupled to the tCS + fNIRS module at a lower portion of the module guide fixing cap and connected to adjacent tCS + fNIRS modules in four directions;
A 5-pin cable connected through the side of the tCS + fNIRS module case, and a USB C connector connecting the 5-pin cable to each other. The multi-channel light current stimulation and the functional NIR spectroscopy are used to measure brain activity Module devices for measurement.
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