KR20190136836A - Control system of implantable medical device and control method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system and a method for controlling an in-vivo implantable medical device. The system of the present invention comprises: an in-vivo implantable medical device implanted in a body to stimulate a specific part in a body; a management terminal for communicating with the in-vivo implantable medical device in a wireless communication scheme to control driving of the in-vivo implantable medical device; and a management server connected to communicate with the management terminal, analyzing patient condition information corresponding to each parameter for treating a disease of a patient, and providing analyzed information for the management terminal. The management server performs analysis by interworking the entire parameter included in the patient condition information with information on other patients having the same disease, and changes a method for adjusting stimulus applied to nerves on the basis of an analysis result. Therefore, stimulus applied to the specific part in the body is adjusted by interworking corresponding patient information with information on other patients having the same disease to further improve a treatment effect, and treatment is performed by a method verified through other patients to increase stability on treatment.

Description

체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법{CONTROL SYSTEM OF IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}Implantable medical device control system and its control method {CONTROL SYSTEM OF IMPLANTABLE MEDICAL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체내에 이식되어 체내의 특정 부위를 자극하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to an implantable medical device control system and a control method thereof, and more particularly, to an implantable medical device control system implanted in the body and stimulating a specific part of the body and a control method thereof.

최근에는 다양한 질병의 증상을 완화시키거나 치료하기 위해 심장박동기 등의 인공장기나 인공와우, 위자극기, 척수자극기, 심장제세동기, 심장 맥박 조정기, 인슐린 펌프, 하수족(foot drop implants), 심부 뇌 자극장치(Deep Brain Stimulation, DBS) 등 다양한 체내 이식형 의료기기가 개발되고 있다. Recently, artificial organs such as pacemakers, cochlear implants, gastric stimulators, spinal cord stimulators, cardiac defibrillators, cardiac pacemakers, insulin pumps, foot drop implants, and deep brains are used to alleviate or treat symptoms of various diseases. Various implantable medical devices such as deep brain stimulation (DBS) have been developed.

그 중에서 심부 뇌 자극장치는 뇌의 특정 부위나 신경에 전기 자극을 가해서 뇌질환의 증상을 완화시키는 체내 이식형 의료기기이다.Among them, the deep brain stimulation device is an implantable medical device that relieves the symptoms of brain disease by applying electrical stimulation to specific areas or nerves of the brain.

종래기술에 따른 심부 뇌 자극 장치는 뇌에 이식되는 전극, 가슴 부위에 이식되어 전기자극신호를 발생시키는 제어장치 및 전극과 제어장치를 연결하는 연결선으로 이루어진다.The deep brain stimulation apparatus according to the prior art is composed of an electrode implanted in the brain, a control device implanted in the chest area to generate an electrical stimulation signal, and a connecting line connecting the electrode and the control device.

상기 제어장치는 마이크로프로세서 기반의 복잡한 전자회로와 5년 정도의 구동을 위한 배터리, 외부와의 통신을 위한 RF 송수신장치 등으로 구성되고, 생체 내에서의 장기간 동안의 안정된 작동을 위해 특별히 제조된 티타늄(Titanium) 케이스에 수용되어 레이저 용접(Laser welding) 방식으로 봉합되는 인공 심장 박동기(Cardiac Pacemaker)의 기본 구조를 그대로 사용하고 있다.The controller consists of a microprocessor-based complex electronic circuit, a battery for five years of driving, an RF transceiver for communication with the outside, and specially manufactured titanium for long-term stable operation in vivo. It uses the basic structure of a cardiac pacemaker, which is housed in a (Titanium) case and sealed by laser welding.

따라서 종래기술에 따른 심부 뇌 자극 장치는 제어장치의 제조원가가 비싸지고, 크기도 커져서 이식부위가 가슴까지 내려올 수밖에 없으며, 특히 5년 이내에 배터리의 수명이 다하게 되면 수술을 통해 새로운 제어장치로 교체해야만 하는 문제점이 있었다.Therefore, the deep brain stimulation apparatus according to the prior art is expensive manufacturing cost of the control device, the size is too large, the transplant site is forced to descend to the chest, especially when the battery life is reached within five years must be replaced by a new control device through surgery There was a problem.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 무선 전력 전송기술을 적용한 심부 뇌 자극 장치 기술이 개시되어 있다. In order to solve this problem, Patent Document 1 and Patent Document 2 below disclose a deep brain stimulation device technology to which a wireless power transmission technology is applied.

특허문헌 1에는 환자가 착용하는 모자 내부에 구비된 회전자기장원반에 의해 회전 자기장을 형성하고, 형성된 회전 자기장과 결합하도록 환자의 두피 하부에 고정되는 유도코일판에 의해 유도 전력을 생성하여 환자의 뇌에 이식된 전극을 구동시키도록 구성되어, 인체의 외부로부터 무선으로 공급되는 전력을 이용하여 비정상적인 운동 및 감각 기능을 교정시킬 수 있는 심부 뇌 자극 장치 구성이 기재되어 있다. Patent Literature 1 forms a rotating magnetic field by a rotating magnetic disk provided inside a hat worn by a patient, and generates induced power by an induction coil plate fixed to the lower part of the patient's scalp so as to be combined with the formed rotating magnetic field. A deep brain stimulation device configuration is described that is configured to drive an electrode implanted in a body, and that can correct abnormal motor and sensory functions using power wirelessly supplied from the outside of the human body.

특허문헌 2에는 두피에 이식되는 체내장치와 무선전력 전송 방식에 의해 상기 체내장치로 전력을 공급하는 체외장치를 포함하고, 체외장치의 무선전력 송신부는 배터리에서 공급된 전력에 의해 자장이 유도되는 외부코일과 외부코일이 감기는 외부자석을 포함하고, 체내장치의 무선전력 수신부는 외부코일에 유도된 자장에 의해 교류 전력이 형성되도록 상기 외부코일에 정렬하는 내부코일, 내부코일이 감기는 내부자석을 포함하고, 외부자석이 내부자석에 부착됨에 따라 외부코일과 내부코일이 정렬된 상태로 체내장치에 체외 장치를 결합함으로써, 무선전력 전송 기능을 결합하여 배터리 소모에 따른 재수술이 불필요한 반영구적인 초소형 심부 뇌자극 시스템 구성이 기재되어 있다. Patent Literature 2 includes an internal device implanted in the scalp and an external device for supplying power to the internal device by a wireless power transmission method, wherein the wireless power transmitter of the external device is externally induced with a magnetic field by the power supplied from the battery. A coil and an external coil include an external magnet wound around, and the wireless power receiver of the internal device includes an internal coil aligned with the external coil so that AC power is formed by a magnetic field induced by the external coil, and an internal magnet wound inside the coil. By combining the external device to the internal device with the external coil and the internal coil aligned as the external magnet is attached to the internal magnet, by combining the wireless power transfer function, semi-permanent ultra-deep brain that does not require reoperation due to battery consumption The stimulation system configuration is described.

대한민국 특허 등록번호 제10-0877228호(2008년 12월 26일 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0877228 (August 26, 2008) 대한민국 특허 등록번호 제10-1662594호(2016년 10월 6일 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1662594 (October 6, 2016 announcement)

상기한 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함한 종래기술에 따른 무선 전력 전송 기술이 적용된 심부 뇌 자극 장치는 체외 장치와 체내 장치에 마련된 회전자기장 원반과 유도코일판의 사이에서 자기유도 방식으로 유도전력을 생성하여 체내 장치에 전력을 전송한다. The deep brain stimulation device to which the wireless power transmission technology according to the prior art including Patent Document 1 and Patent Document 2 described above is applied induces electric power in a magnetically induced manner between an external magnetic disk and an induction coil disk and an induction coil plate. Generate and send power to your device.

인체 내부로 전력을 무선으로 전송하는 기술로 현재까지 여러 가지 방식이 시도되고 있으며, 크게 전자기파를 이용하는 전자기(Electromagnetic) 유도 방식 및 전자기 공명 방식과 전자기파 방식, 무선 주파수(Radio Frequency)를 이용하는 RF 방식, 그리고 초음파를 이용하는 초음파 방식이 있다.As a technology for transmitting power wirelessly inside the human body, various methods have been tried until now, and electromagnetic induction method and electromagnetic resonance method and electromagnetic resonance method, which use electromagnetic waves, RF method using radio frequency, There is an ultrasonic method using ultrasonic waves.

상기 전자기 유도를 이용한 전력 전송 장치는 외부 전원을 이용하여 충전 전력을 발생시키는 충전 모체와, 충전 모체로부터 전자기 유도 현상을 통해 충전 전력을 공급받는 전력 수신 모듈로 구성되고, 효율성에 있어서 장점이 커 상용화에 가장 근접한 기술이다. The electric power transmission device using electromagnetic induction is composed of a charging matrix for generating charging power using an external power source, and a power receiving module receiving charging power through electromagnetic induction from the charging matrix. Is the closest technique to.

그러나 전자기파는 공기 중에서 거리에 따라 전달 에너지가 거리제곱에 반비례하는 정도로 급격히 줄어듦에 따라, 전자기 유도를 이용한 전력 전송 장치는 충전 모체 및 전력 수신 모듈이 서로 수 cm 이내의 가까운 거리에서 사용하는 것으로서 제한된다.However, as electromagnetic waves are rapidly reduced in the air with distance inversely proportional to the distance squared, power transmission devices using electromagnetic induction are limited to the charging matrix and the power receiving module being used at close distances within a few cm of each other. .

이로 인해, 종래기술에 따른 전자기 유도방식을 이용한 무선 전력 전송 기술이 적용된 심부 뇌 자극 장치는 체내 장치에서의 부하 변동과 무관하게, 체외 장치에서 지속적으로 전력을 전송함에 따라, 체외 장치에 마련된 배터리의 전력이 소모되기 때문에, 전력 효율이 저하되는 문제점이 있었다. For this reason, the deep brain stimulation device to which the wireless power transmission technology using the electromagnetic induction method according to the prior art is continuously transmitted power from the in vitro device, regardless of the load fluctuations in the in vivo device, the battery of the battery provided in the in vitro device Since power is consumed, there is a problem that power efficiency is lowered.

또, 인체에 내장되는 전자기파 방식의 전력 수신기를 적용하는 경우, 특정 주파수 대역에 대한 안테나로 작용함에 따라, 해당 대역의 주파수를 이용하는 외부 전자기파 잡음이 존재할 경우 EMI(Electromagnetic Interface) 간섭에 의한 오작동이 발생하는 문제점이 있었다. In addition, in the case of applying an electromagnetic wave type power receiver embedded in the human body, as an antenna for a specific frequency band, malfunction occurs due to EMI (Electromagnetic Interface) interference when external electromagnetic noise using the frequency of the band exists. There was a problem.

또한, 전자기파 방식은 송신부에서 전자기파를 발생시키면 수신부에서 안테나와 정류기를 조합한 복수의 렉테나를 이용해서 전자기파를 수신하여 전력으로 변환함에 따라, 먼 거리까지 전력을 전송할 수 있으나, 수율이 낮고 전자기파 자체가 인체에 유해하다는 문제점이 있었다. In addition, in the electromagnetic wave method, when the transmitting unit generates electromagnetic waves, the receiving unit converts the electromagnetic waves into electric power by using a plurality of rectennas combining an antenna and a rectifier, and transmits the power to a long distance. There was a problem that is harmful to the human body.

그리고 상기 무선 주파수를 이용한 전력 전송 장치는 전파거리가 매우 긴 RF의 에너지를 모아, 전자장치 또는 센서 등에 전력을 공급한다. RF는 공기 중에도 많이 존재하며, 그 전파거리가 매우 넓은 장점을 가진다. 그러나, RF는 에너지 밀도 자체나 낮아 에너지 변환 후, 에너지량이 작은 문제점을 가진다.In addition, the power transmission apparatus using the radio frequency collects energy of RF having a long propagation distance and supplies power to an electronic device or a sensor. RF exists in air a lot, and its propagation distance has a very wide advantage. However, RF has a low energy density itself or a low energy amount after energy conversion.

상기 초음파 무선 전력 전송 방식은 강유전체의 압전효과를 이용한다. The ultrasonic wireless power transmission method uses the piezoelectric effect of the ferroelectric.

즉, 압전체의 양단에 기계적인 외력인 압축력이나 인장력을 가하면 전기가 생성되며, 반대로 전기장을 가하면 수축이나 이완의 변위가 발생하는데, 후자를 이용하면 초음파를 발생 시킬수 있고, 전자를 사용하면 발생된 초음파 압력에 의해서 전기를 발생할 수 있다. In other words, if mechanical force or compressive force is applied to both ends of piezoelectric body, electricity is generated. On the contrary, if electric field is applied, contraction or relaxation displacement occurs. The latter can generate ultrasonic waves, and the former generates ultrasonic waves. Electricity can be generated by pressure.

따라서 초음파 무선 전력 전송 방식은 이러한 압전현상을 이용해서 외부에서 초음파를 생성하여 인체 내부로 전송한 후, 내부의 압전체로 구성된 초음파 수신기가 음향에너지(초음파)를 전기에너지로 만들어 전력을 전송하는 방식이다. Therefore, the ultrasonic wireless power transmission method uses the piezoelectric phenomenon to generate ultrasonic waves from the outside and transmit them to the human body, and then an ultrasonic receiver composed of an internal piezoelectric body transmits power by making acoustic energy (ultrasound) into electrical energy. .

초음파는 음파(sound wave)이기 때문에, 빛과 달리 전파되기 위해서는 매질이 필요하며 매질층의 특성에 따라 전달 속도에 차이가 난다. Ultrasound is a sound wave, so unlike light, a medium is required to propagate and the transfer speed varies depending on the characteristics of the medium layer.

인체 조직은 70%가 수분이므로, 신체 내에서 초음파의 전달 속도는 물에서의 전달 속도와 유사한 값을 갖는다. Since human tissue is 70% water, the rate of ultrasound delivery in the body has a value similar to that of water.

이와 같은 이유로 초음파는 의료 분야에서 안전성이 입증되어 환자 진료 및 의료기기에 적용되어 사용하고 있다.For this reason, ultrasound has been proved to be safe in the medical field and has been applied to patient care and medical devices.

이러한 초음파는 초음파 장치로부터 발생되는 음향 진동이 매질과의 송신 매칭층을 진동시키고, 진동을 수진하는 매칭층을 통해서 압전 기계 에너지가 수신 장치로 전달되면 무선 전력을 사용이 가능하다. The ultrasonic wave may use wireless power when the acoustic vibration generated from the ultrasonic device vibrates the transmission matching layer with the medium and the piezoelectric mechanical energy is transmitted to the receiving device through the matching layer for oscillating the vibration.

이와 같은 특징을 갖는 초음파를 이용한 전력 전송 장치는 초음파를 발생하는 송신장치와, 발생된 초음파를 수신하는 수신장치로 구성된다. The power transmission apparatus using the ultrasonic wave having such a feature is composed of a transmitting device for generating ultrasonic waves, and a receiving device for receiving the generated ultrasonic waves.

상기 초음파를 이용한 전력 전송 장치는 물속 또는 인체 피부 등 다양한 매질에서 사용될 수 있으나, 물속 또는 인체 피부와 같은 매질에 의해 송신 장치 및 수신 장치가 서로 떨어져 있는 경우, 초음파 송신 및 수신 장치간의 전력 전송 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. The ultrasonic wave power transmission device may be used in various media such as water or human skin. However, when the transmission device and the reception device are separated from each other by a medium such as water or human skin, the power transmission efficiency between the ultrasonic transmission and reception devices may be increased. There was a problem falling.

따라서 초음파를 이용해서 무선으로 체내 장치에 전력을 공급하고, 전력 전송 효율의 저하를 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for the development of a technology capable of supplying power to the internal apparatus wirelessly using ultrasonic waves and preventing a decrease in power transmission efficiency.

한편, 종래기술에 따른 심부 뇌 자극장치는 의사나 제조사에서 미리 설정된 프로그램에 따라 뇌와 신경을 자극하도록 제조된다. On the other hand, the deep brain stimulation device according to the prior art is manufactured to stimulate the brain and nerves in accordance with a preset program from a doctor or manufacturer.

따라서 종래기술에 따른 심부 뇌 자극장치는 의사나 제조사의 경험에 의존함에 따라, 환자별로 다양한 증상 및 진행 정도에 따라 적절하게 치료하기에 한계가 있었다. Therefore, the deep brain stimulation device according to the prior art has a limit to properly treat according to the various symptoms and progression for each patient, depending on the experience of the doctor or manufacturer.

이로 인해, 질병을 가진 환자의 실제 증상이나 진행 정도에 따라 약물과 자극 강도를 적절하게 조절해서 질병으로 인한 증상을 완화하고 치료 효과를 극대화할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다. Therefore, there is a demand for the development of a technology that can appropriately control the drug and stimulus intensity according to the actual symptoms or progression of the diseased patient to alleviate the symptoms caused by the disease and maximize the therapeutic effect.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 체외에서 초음파를 이용해서 체내에 이식된 체내 장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있는 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다. Disclosure of Invention An object of the present invention is to solve the problems as described above, and to provide an implantable medical device control system and a control method thereof, which can transmit power wirelessly to a device implanted in the body using ultrasound in vitro. will be.

본 발명의 다른 목적은 질병을 가진 환자의 증상 및 진행 정도 등을 판단하기 위한 다양한 파라미터를 분석하고, 분석결과를 실시간으로 반영해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절할 수 있는 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to analyze the various parameters for determining the symptoms and progression of a patient with a disease, and to reflect the results of the analysis in real time implantable medical devices that can control the stimulation applied to a specific part of the body It is to provide a control system and a control method thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 환자와 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하여 치료 효과를 향상시킬 수 있는 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a system for controlling an implantable medical device and a method of controlling the implantable system for improving the therapeutic effect by adjusting the stimulus applied to a specific part of the body by interlocking information of another patient with the same disease as the patient To provide.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 체내 이식형 의료기기 제어시스템은 체내에 이식되어 체내의 특정 부위를 자극하는 체내 이식형 의료기기, 무선 통신 방식으로 상기 체내 이식형 의료기기와 통신을 수행하여 상기 체내 이식형 의료기기의 구동을 제어하는 관리단말 및 상기 관리단말과 통신 가능하게 연결되고 환자의 질병을 치료하기 위한 각 파라미터에 대응되는 환자의 상태 정보를 분석하고, 분석된 정보를 상기 관리단말에 제공하는 관리서버를 포함하고, 상기 관리서버는 상기 환자의 상태정보에 포함된 전체 파라미터와 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보와 연동해서 분석하며, 분석결과에 기초해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the implantable medical device control system according to the present invention is implanted in the body to stimulate a specific part of the body implanted medical device, the implanted medical device and the system in a wireless communication method A management terminal for controlling the operation of the implantable medical device by performing communication and a patient's state information corresponding to each parameter for communicatively communicating with the management terminal and for treating a patient's disease, and analyzing the analyzed information. It includes a management server to provide to the management terminal, the management server analyzes in conjunction with the information of other patients with the same disease as the overall parameters included in the patient's status information, and based on the analysis results It is characterized by changing the method of controlling the stimulus applied to the site.

본 발명은 체외에서 초음파를 이용한 무선 전력 전송 방식으로 상기 체내 이식형 의료기기에 전력을 전송하는 전력 전송기 및 상기 관리단말과의 통신을 통해 환자에게 처방된 약물 정보를 수신하고, 해당 약물의 복용정보 및 환자의 상태정보를 감지해서 감지정보를 상기 체내 이식형 의료기기 및 관리서버로 전송하는 환자단말을 더 포함하고, 상기 관리단말은 통신 가능하게 연결되는 검사장비 및 상기 환자단말에서 수신된 감지정보 및 검사정보에 기초해서 상기 체내 이식형 의료기기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention receives the drug information prescribed to the patient through communication with the power transmitter and the management terminal for transmitting power to the implantable medical device in the body in a wireless power transmission method using ultrasound in vitro, and taking the medication information And a patient terminal for detecting the state information of the patient and transmitting the sensing information to the implantable medical device and the management server, wherein the management terminal includes communication equipment connected to the communication device and detection information received from the patient terminal. And controlling the operation of the implantable medical device in the body based on the inspection information.

상기 관리서버는 분석결과에 따라 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하고, 변경된 방법에 따라 시뮬레이션을 수행하여 치료 효과를 예측해서 자극 조절 방법을 선택하며, 선택된 자극 조절 방법을 상기 관리단말에 제공하고, 상기 관리단말은 상기 관리서버에서 제공된 자극 조절 방법에 따라 환자를 안정화 상태로 유지하도록 상기 체내 이식형 의료기기에 의해 상기 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The management server changes the method of controlling the stimulus applied to a specific part of the body according to the analysis result, performs a simulation according to the changed method, predicts the treatment effect, selects the stimulation control method, and selects the selected stimulation control method. The control terminal to control the stimulus applied to a specific part of the body by the implantable medical device to maintain the patient in a stabilized state according to the stimulation control method provided by the management server. It features.

상기 관리단말은 수신된 환자의 상태정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행하고, 검사결과 정상 상태이면, 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The management terminal performs a basic test on the patient's condition by using vital sign information including blood pressure, body temperature, and heart rate among the received patient's state information, and if the test result is normal, irritation is applied to a specific part of the body. It characterized in that the control to adjust.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 체내 이식형 의료기기 제어시스템의 제어방법은 (a) 체내 이식형 의료기기에서 체외의 전력 전송기로부터 무선 전력 전송 방식으로 전송된 전력을 이용해서 체내의 특정 부위를 자극하는 단계, (b) 관리서버에서 환자의 질병을 치료하기 위한 각 파라미터에 대응되는 환자의 상태 정보를 동일한 질병을 갖는 다른 환자의 정보와 연동해서 분석하는 단계 및 (c) 관리단말에서 상기 관리서버에서 분석된 결과에 기초해서 전체 파라미터에 대해 미리 설정된 기준치를 만족하도록 상기 체내 이식형 의료기기에서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 단계를 포함하고, 상기 관리서버는 상기 환자의 상태정보에 포함된 전체 파라미터와 다른 환자의 정보를 분석하며, 분석결과에 기초해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the object as described above, the control method of the implantable medical device control system according to the present invention (a) in the implantable medical device in the implanted power from the power transmitter from the outside in the wireless power transmission method Stimulating a specific part of the body by using the method; (b) analyzing, by the management server, patient status information corresponding to each parameter for treating a patient's disease in association with information of another patient having the same disease; c) controlling, by the management terminal, to adjust the stimulus applied to a specific part of the body in the implantable medical device so as to satisfy a predetermined reference value for all parameters based on the result analyzed by the management server; The management server analyzes the entire parameter included in the patient state information and other patient information, It is characterized by changing the method of controlling the stimulus applied to a specific part of the body based on the family.

본 발명은 (d) 상기 관리단말에서 상기 환자의 상태정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that it further comprises the step of performing a basic test on the condition of the patient using vital sign information including blood pressure, body temperature, heart rate among the state information of the patient in the management terminal.

본 발명은 (e) 상기 관리서버에서 상기 관리단말로부터 지속적으로 상기 환자의 상태정보를 수신하고, 수신된 환자의 상태 정보와 질병 정보 및 치료 정보와 다른 환자의 정보를 연동하여 분석해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극 조절 방법을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention (e) continuously receives the patient's status information from the management terminal in the management server, and analyzes the received patient's status information and disease information and treatment information and other patient's information by linking the specific information in the body It further comprises the step of changing the stimulation control method applied to the site.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법에 의하면, 환자의 상태 정보와 질병 정보 및 치료 정보를 분석해서 최적의 자극 조절 방법을 선택하여 실시간으로 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the implantable medical device control system and control method according to the present invention, by analyzing the patient's state information, disease information and treatment information to select the optimal stimulation control method in real time in a specific part of the body The effect of controlling the stimulus applied to is obtained.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 환자의 상태 정보에 기초해서 실시간으로 자극을 조절함으로써, 질병으로 인한 증상을 완화하고, 치료 효과를 향상시키며, 환자를 안정화 상태로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the present invention, by controlling the stimulus in real time based on the state information of the patient, the effect of alleviating the symptoms caused by the disease, improving the treatment effect, and maintaining the patient in a stabilized state is obtained.

그리고 본 발명에 의하면, 환자의 상태정보에 따라 실시간으로 자극을 조절함으로써, 뇌파의 안정화 상태를 유지하는 시간을 증가시켜 환자의 만족도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. And according to the present invention, by adjusting the stimulation in real time according to the state information of the patient, the effect that can increase the time to maintain the stabilization state of the brain waves can be improved the patient's satisfaction.

특히, 본 발명에 의하면, 환자 본인의 정보 및 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 자극을 조절하여 치료 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 다른 환자를 통해 검증된 방법으로 치료함으로써, 치료에 대한 안전성을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다. In particular, according to the present invention, it is possible to further improve the treatment effect by adjusting the stimulus by interlocking the information of the patient and the information of other patients with the same disease, and by treating with a method verified by other patients, The effect that safety can be improved is obtained.

또한, 본 발명에 의하면, 환자의 상태정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행하고, 검사 결과에 따라 자극을 조절할 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the present invention, by using the vital sign information including blood pressure, body temperature, heart rate among the state information of the patient to perform a basic test on the condition of the patient, the effect of controlling the stimulation can be obtained according to the test result .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 도시된 심부 뇌 자극장치의 분해도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도. 1 is a block diagram of a deep brain stimulation apparatus control system according to an embodiment of the present invention,
2 is an exploded view of the deep brain stimulation device shown in FIG.
Figure 3 is a flow chart illustrating a step-by-step control method of the deep brain stimulation apparatus control system according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an implantable medical device control system and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 체내 이식형 의료기기 및 검사장비를 이용해서 환자의 질병을 치료하기 위한 다양한 파라미터의 검사결과를 분석하고, 분석결과를 실시간으로 반영해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절한다.The present invention analyzes the test results of various parameters for treating a patient's disease by using an implantable medical device and test equipment in the body, and reflects the analysis results in real time to adjust the stimulus applied to a specific part of the body.

특히, 본 발명은 환자 본인의 정보 및 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 자극을 조절한다.In particular, the present invention modulates the stimulus by interlocking the information of the patient himself and the information of other patients with the same disease.

이에 따라, 본 발명은 체내 이식형 의료기기를 이용한 환자의 증상을 완화하고, 치료 효과를 극대화할 수 있다. Accordingly, the present invention can alleviate the symptoms of the patient using the implantable medical device in the body, and maximize the therapeutic effect.

본 실시 예에서는 체내 이식형 의료기기 중에서 심부 뇌 자극장치를 이용해서 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, a deep brain stimulation apparatus is described among the implantable medical devices, but the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명은 체내 장치를 이식해서 체내의 특정 부위를 자극하여 다양한 질병의 증상을 완화시키거나 치료하기 위해 사용되는 심장박동기 등의 인공장기나 인공와우, 위자극기, 척수자극기, 심장제세동기, 심장 맥박 조정기, 인슐린 펌프, 하수족(foot drop implants) 등 다양한 체내 이식형 의료기기 제어시스템에 적용될 수도 있음에 유의하여야 한다.That is, the present invention implants a device in the body to stimulate a specific part of the body to relieve or treat the symptoms of various diseases, such as an artificial organ or cochlear implant, gastric stimulator, spinal cord stimulator, cardiac defibrillator, It should be noted that it may be applied to a variety of implantable medical device control systems such as cardiac pacemakers, insulin pumps, and foot drop implants.

또한, 본 실시 예에서는 초음파 무선 충전 방식을 이용해서 무선으로 전력을 전송해서 심부 뇌 자극장치에 전원을 공급하는 것으로 설명하나, 본 발명은 초음파 무선 충전 방식뿐만 아니라, 전자기파 방식이나 무선 주파수 방식을 이용해서 전력을 공급하도록 변경될 수도 있다.In addition, in the present embodiment, it is described that the power is supplied to the deep brain stimulation apparatus by transmitting power wirelessly using the ultrasonic wireless charging method, but the present invention uses not only the ultrasonic wireless charging method but also the electromagnetic wave method or the radio frequency method. May be modified to supply power.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템의 구성도이다. 1 is a block diagram of a deep brain stimulation apparatus control system according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 두피 내부에 이식되어 뇌와 신경을 자극하는 심부 뇌 자극장치(10), 심부 뇌 자극장치(10)의 구동을 제어하는 관리단말(30) 및 관리단말(30)과 통신 가능하게 연결되고 환자의 질병을 치료하기 위한 다양한 파라미터에 대응되는 환자의 상태 정보를 분석하고, 분석된 정보를 관리단말(30)에 제공하는 관리서버(40)를 포함한다. Deep brain stimulation apparatus control system according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the deep brain stimulation apparatus 10, the deep brain stimulation apparatus 10 is implanted inside the scalp to stimulate the brain and nerves Analyze the patient's state information corresponding to various parameters for communication with the management terminal 30 and the management terminal 30 controlling the driving and corresponding to various parameters for treating a disease of the patient, and the analyzed information is managed by the management terminal 30. It includes a management server 40 to provide.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템은 체외에서 초음파를 이용한 무선 전력 전송 방식으로 심부 뇌 자극장치(10)에 전력을 전송하는 전력 전송기(20) 및 관리단말(30)과의 통신을 통해 환자에게 처방된 약물 정보를 수신하고, 약물의 복용 정보와 환자의 상태를 감지한 감지 정보를 심부 뇌 자극장치(10) 및 관리서버(40)로 전송하는 환자단말(50)을 더 포함할 수 있다. And the deep brain stimulation apparatus control system according to a preferred embodiment of the present invention is a power transmitter 20 and the management terminal 30 for transmitting power to the deep brain stimulation apparatus 10 in a wireless power transmission method using ultrasound in vitro and Receives the medication information prescribed to the patient through the communication of the patient terminal 50 for transmitting the drug taking information and the detection information detecting the patient's condition to the deep brain stimulation apparatus 10 and the management server 40 It may further include.

전력 전송기(20)는 상용전원을 공급받아 전기 에너지를 미리 설정된 주파수의 초음파 신호로 변환하고, 변환된 초음파 신호를 심부 뇌 자극장치(10)로 전송하는 초음파 트랜스듀서(ultrasonic transducer)로 마련될 수 있다. The power transmitter 20 may be provided as an ultrasonic transducer for converting electrical energy into an ultrasonic signal having a predetermined frequency by receiving commercial power and transmitting the converted ultrasonic signal to the deep brain stimulator 10. have.

이를 위해, 전력 전송기(20)는 전기 에너지를 초음파 신호로 변환해서 초음파 신호를 발생하고, 발생한 초음파 신호를 전송하도록 제어하는 구동 제어부를 포함할 수 있다.To this end, the power transmitter 20 may include a driving controller for converting electrical energy into an ultrasonic signal to generate an ultrasonic signal and to transmit the generated ultrasonic signal.

이러한 전력 전송기(20)에는 아래에서 설명할 심부 뇌 자극장치(10)의 전력 수신부(11)와 음향 임피던스를 매칭하기 위한 매칭층이 마련될 수 있다.The power transmitter 20 may be provided with a matching layer for matching the acoustic impedance with the power receiver 11 of the deep brain stimulation apparatus 10 to be described below.

관리단말(30)은 심부 뇌 자극장치(10)와의 통신을 통해 심부 뇌 자극장치(10)의 동작 상태 정보 및 심부 뇌 자극장치(10)에서 감지된 정보를 수신하고, 심부 뇌 자극장치(10)를 동작시키기 위한 제어명령을 전송하며 심부 뇌 자극장치(10)의 프로그램을 변경하거나 업데이트할 수 있다. The management terminal 30 receives the operation state information of the deep brain stimulation apparatus 10 and the information detected by the deep brain stimulation apparatus 10 through communication with the deep brain stimulation apparatus 10, and deep brain stimulation apparatus 10 Transmits a control command to operate) and may change or update a program of the deep brain stimulation apparatus 10.

이를 위해, 관리단말(30)은 관리서버(40)와의 통신 및 심부 뇌 자극장치(10)와의 무선 통신이 가능하도록 통신유닛(도면 미도시)을 포함할 수 있다. To this end, the management terminal 30 may include a communication unit (not shown) to enable communication with the management server 40 and wireless communication with the deep brain stimulation apparatus 10.

이러한 관리단말(30)은 병원에서 의사가 처방된 약물이나 환자의 상태에 관한 각종 정보를 확인하고, 환자에 대한 약물을 처방하며, 심부 뇌 자극장치(10)를이용한 자극을 조절하도록 제어하는 의사단말로 마련될 수 있다. The management terminal 30 checks various information about the drug or the patient's condition prescribed by the doctor in the hospital, prescribes a drug for the patient, and controls the doctor to control the stimulation using the deep brain stimulation device (10) It may be provided as a terminal.

이와 함께, 관리단말(30) 및 관리서버(40)는 환자의 혈압이나 체온, 근전도, 심전도, 뇌전도 등 환자의 상태를 검사하기 위한 각종 검사장비(31)와도 통신 가능하게 연결되고, 각 검사장비(31)의 검사 결과를 실시간으로 전달받을 수 있다. In addition, the management terminal 30 and the management server 40 is also connected to communicate with various test equipment 31 for testing the patient's condition, such as blood pressure or body temperature, electromyography, electrocardiogram, electroencephalogram of the patient, each inspection equipment The test result of (31) can be received in real time.

이에 따라, 관리단말(30)은 관리서버(40)에서 분석된 분석정보를 수신하고, 수신된 분석정보에 따라 심부 뇌 자극장치(10)를 구동하는 구동 프로그램을 변경, 수정, 업데이트할 수 있다. Accordingly, the management terminal 30 may receive the analysis information analyzed by the management server 40, and change, modify, and update the driving program for driving the deep brain stimulation apparatus 10 according to the received analysis information. .

그리고 관리단말(30)은 무선 전력 전송 방식으로 전력을 전송하는 과정에서 전력 전송기(20)의 구동을 제어할 수 있다. In addition, the management terminal 30 may control the driving of the power transmitter 20 in the process of transmitting power by the wireless power transmission method.

관리서버(40)는 관리단말(30), 각 검사장비(31) 및 환자단말(50)과 근거리 통신망이나 이동통신망을 통해 통신 가능하게 연결되고, 환자의 질병을 치료하기 위한 다양한 파라미터에 대응되는 검사정보를 분석한다. The management server 40 is connected to the management terminal 30, each test equipment 31 and the patient terminal 50 so as to be able to communicate through a local area network or a mobile communication network, corresponding to various parameters for treating a patient's disease Analyze inspection information.

예를 들어, 관리서버(40)는 관리단말(30) 및 각 검사장비(31)와 환자단말(50)로부터 수신된 환자의 상태정보에 포함되는 각 파라미터를 복수의 그룹으로 분류하고, 분류된 각 그룹 또는 파라미터에 대해 우선 순위를 부여하며, 부여된 우선 순위에 따라 전체 파라미터에 대해 미리 설정된 기준치를 만족시켜 환자의 상태를 안정화 상태로 유지하도록 제어할 수 있다. For example, the management server 40 classifies the management terminal 30 and each parameter included in the status information of the patient received from each test equipment 31 and the patient terminal 50 into a plurality of groups, Priority may be given to each group or parameter, and control may be performed to maintain a patient's state by satisfying a preset reference value for all parameters according to the assigned priority.

예를 들어, 표 1은 파킨슨병 환자와 관련된 파라미터 테이블이다. For example, Table 1 is a parameter table associated with Parkinson's disease patients.

그룹group 파라미터parameter 측정/감지 방법Measurement / detection method 약물 정보 그룹Drug Information Group 처방된 약물 정보,
약물 복용 정보,
음식, 건강식품 섭취정보Prescribed medication information,
Medication taking information,
Food, Health Food Intake Information 관리단말
환자단말
환자단말Management terminal
Patient terminal
Patient terminal 생체 정보 그룹 Biometric information group 혈압, 체온, 심박수 등Blood pressure, body temperature, heart rate, etc. 검사장비, 감지센서Inspection equipment, sensor 증상 정보 그룹Symptom Information Group 통증, 떨림 등의 증상 Symptoms such as pain and trembling 관리단말, 환자단말Management terminal, patient terminal 뇌파 정보 그룹EEG Information Group 뇌전도, 심전도, 근전도 등EKG, EKG, EMG, etc. 검사장비, 감지센서Inspection equipment, detection sensor 보행 정보 그룹Pedestrian information group 보행, 회전, 보행 동결 정보Walk, turn, walk freeze information 검사장비, 환자단말Inspection equipment, patient terminal 환경 정보 그룹Environmental information group 주변 환경 변화 정보Environment change information 검사장비, 환자단말Inspection equipment, patient terminal 자율 신경 정보 그룹Autonomic information group 수면 시간, 수면 상태Sleep time, sleep state 검사장비, 감지센서Inspection equipment, detection sensor 운동 정보 그룹Exercise information group 일상 생활 중 운동 시간,
비운동 시간 정보Exercise time in daily life,
Inactivity Time Information 검사장비, 환자단말Inspection equipment, patient terminal 타 질병 정보 그룹 Other disease information group 타 질병으로 인한 통증,
증상 정보Pain caused by other diseases,
Symptom Information 관리단말, 환자단말Management terminal, patient terminal

환자의 상태정보는 파킨슨 병과 관련된 파라미터뿐만 아니라, 환자가 섭취한 음식 등의 정보, 환자의 운동이나 수면 정보, 주변 환경 변화와 관련한 운동 정보 등 다양한 파라미터들을 포함할 수 있다. The patient's state information may include not only parameters related to Parkinson's disease, but also various parameters such as information such as food ingested by the patient, exercise or sleep information of the patient, and exercise information related to changes in the surrounding environment.

예를 들어, 관리서버(40)는 환자의 상태정보에 포함되는 다양한 파라미터들을 표 1에 기재된 바와 같이, 환자에게 처방된 약물 정보 및 약물의 복용 정보, 환자가 섭취한 음식이나 건강식품 섭취정보를 포함하는 약물 정보 그룹, 혈압이나 체온, 심박수 등 환자의 생체 신호를 감지한 생체 정보 그룹, 환자의 통증이나 떨림이나 증상을 감지한 증상 정보 그룹, 환자의 뇌파를 측정한 뇌전도, 심전도, 근전도 등을 포함하는 뇌파 정보 그룹, 환자의 보행, 회전, 보행 동결 정보를 포함하여 보행 상태를 감지한 보행 정보 그룹, 주변 환경 변화에 따른 운동 상태를 감지한 환경 정보 그룹, 수면 시간이나 수면 상태 등 자율 신경 계통의 정보를 감지한 자율 신경 정보 그룹, 일상 생활 중 운동 시간와 질병으로 인한 비운동 시간 정보를 포함하는 운동 정보 그룹, 혈압, 당뇨 등 환자의 기저질환 및 감기나 두통 등 비 일상적으로 발생한 다른 질환을 포함한 타 질병 정보를 포함하는 타 질병 정보 그룹 등을 포함하는 복수의 그룹으로 구분할 수 있다.For example, the management server 40, as described in Table 1, the various parameters included in the patient's status information, the drug information prescribed by the patient and the taking information of the drug, food or health food intake information ingested by the patient Includes drug information group, biometric information group that detects the patient's vital signs such as blood pressure, body temperature, heart rate, symptom information group that detects the pain, tremors, or symptoms of the patient, electroencephalogram, electrocardiogram, and electrocardiogram measured by the patient Autonomous nervous system including the EEG information group including, the gait information group to detect the walking state, including the patient's walking, rotation, and walking freezing information, the environmental information group to detect the movement state according to the change of the surrounding environment, the sleep time or sleep state Autonomic nerve information group that detects the information of exercise information, exercise information group including information on exercise time and non-exercise time due to illness in daily life, , Can be divided into diabetes patients with underlying diseases such as headache and cold or non-routine into a plurality of groups, or the like other diseases information group including information other diseases, including other diseases caused for.

일 예로서, 상기 보행 정보 그룹은 환자가 일상 생활을 보행 주기 및 보폭을 포함한 보행 상태를 감지한 보행(gait) 정보, 보행시 회전 상태를 감지하는 회전 정보, 보행시 도로나 골목의 폭 변화 등을 포함한 특정 상황 발생시 보행 동결(gait freeae) 상태를 감지하는 보행 동결 정보를 포함할 수 있다. For example, the gait information group may include gait information in which a patient detects a gait state including a gait cycle and a stride of daily life, rotation information for detecting a rotation state when walking, a change in the width of a road or an alley when walking. It may include walking freeze information for detecting a gait freeae state when a specific situation occurs, including.

그리고 관리서버(40)는 구분된 각 그룹에 우선순위를 부여하고, 각 파라미터에 대한 검사 또는 감지정보를 분석해서 수치화하며, 환자를 안정화 상태로 유지하도록 부여된 우선 순위에 따라 수치화된 각 정보를 분석한 분석정보를 관리단말(30) 및 환자단말(50)에 제공할 수 있다.The management server 40 gives priority to each divided group, analyzes and quantifies the inspection or detection information for each parameter, and quantifies each digitized information according to the priority given to maintain the patient in a stabilized state. The analyzed analysis information may be provided to the management terminal 30 and the patient terminal 50.

예를 들어, 관리서버(40)는 환자에게 투여되는 약물의 정보 및 복용 정보와 각 약물에 대한 상대적인 역가 정보, 환자에게 처방된 약물의 복용 시기, 주기 및 복용량을 포함하는 처방정보, 환자에게 처방된 약물 및 해당 약물 이외에 타 약물과의 상호작용(interaction) 정보, 그리고 처방된 약물과 음식 또는 건강 기능식품과의 상호작용 정보를 저장하고 관리하며, 저장된 정보를 관리단말(30) 및 환자단말(50)에 제공할 수 있다.For example, the management server 40 may provide information and dosage information of drugs to be administered to the patient, relative potency information for each drug, prescription information including the time, frequency and dosage of the drugs prescribed to the patient, and prescription to the patient. Stored information and interaction with other drugs in addition to the prescribed drug and the drug, and interaction information between the prescribed drug and food or health functional food, and stores the stored information in the management terminal 30 and the patient terminal ( 50).

상기 약물 정보는 환자에게 처방된 약물별의 명칭, 각 약물의 복용 시기와 복용 주기, 1일 복용량 및 1회당 복용량 정보를 포함할 수 있다. The drug information may include the name of each drug prescribed to the patient, the timing and period of administration of each drug, daily dose and dose information.

상기 약물의 복용 정보는 실제 환자가 약물을 복용한 정보로서, 사용자는 상기 약물 정보에 포함된 각 정보에 대해 환자단말(50)의 화면을 터치 조작해서 해당 약물의 복용 여부를 체크할 수 있다. The taking information of the drug is information on the actual patient taking the drug, and the user may check whether the corresponding drug is taken by touching the screen of the patient terminal 50 with respect to each piece of information included in the drug information.

그리고 관리서버(40)는 식품의약품안전처 등의 정부기관에서 관리하는 의약품 정보관리 서버(도면 미도시)와의 통신을 통해 각 약품 및 관련 정보를 실시간으로 업데이트할 수 있다. The management server 40 may update each drug and related information in real time through communication with a drug information management server (not shown) managed by a government agency such as the Ministry of Food and Drug Safety.

또한, 관리서버(40)는 타 병원이나 연구소 등의 서버와 통신을 통해 해당 질병에 대한 치료 정보 및 연구 정보를 수집하고, 수집된 정보를 반영해서 분석할 수 있다. In addition, the management server 40 may collect treatment information and research information on the disease through communication with servers such as other hospitals and research institutes, and may analyze the reflected information.

따라서 관리서버(40)는 파킨슨 병을 치료하기 위해 환자에게 처방된 약물, 즉 도파민 제제의 투여량, 예컨대 레보보파 투여량(levodopa dose)을 관리할 수 있다. Thus, the management server 40 may manage the dosage of drugs prescribed to the patient, ie, dopamine preparation, such as levodopa dose, to treat Parkinson's disease.

또, 관리서버(40)는 처방된 약물과 함께, 환자의 다른 질병, 예컨대 당뇨병이나 고혈압과 같은 기저질환이나 감기나 복통과 같은 비 일상적 질병을 치료하기 위해 처방된 약물의 상호 작용 정보에 따라 각 약물의 복용 방법을 안내하거나 처방을 방지하도록 안내할 수 있다. In addition, the management server 40, along with the prescribed medication, according to the interaction information of the prescribed medication to treat other diseases of the patient, such as diabetes or hypertension, or other everyday diseases such as cold or stomach pain You can be guided on how to take the drug or to prevent prescriptions.

또한, 관리서버(40)는 처방된 약물과 음식 또는 건강기능식품과의 상호작용 정보에 따라 섭취 권장 음식 또는 건강기능식품과 섭취 금지 음식 또는 건강기능식품을 구분해서 안내할 수 있다. In addition, the management server 40 may distinguish and guide the intake recommended food or health functional food and the intake prohibited food or health functional food according to the interaction information between the prescribed drug and the food or health functional food.

이에 따라, 의사는 환자의 상태 정보에 포함된 각 파라미터의 변화, 예컨대 질병의 정도 변화나 타 질환의 발생 여부 등을 확인하고, 관리단말(30)은 의사의 조작에 따라 관리서버(40)와의 통신을 통해 부여된 우선 순위를 변경할 수 있다. Accordingly, the doctor checks the change of each parameter included in the patient's state information, for example, the degree of disease change or other disease occurrence, and the management terminal 30 communicates with the management server 40 according to the doctor's operation. The priority given through communication can be changed.

또한, 관리단말(30)는 통증이나 증상의 완화 등 환자가 요청하는 우선 순위에 따라 각 파라미터의 우선 순위를 변경할 수도 있다. In addition, the management terminal 30 may change the priority of each parameter according to the priority requested by the patient, such as relief of pain or symptoms.

한편, 본 실시 예에서는 관리서버(40)에서 기본적인 우선순위를 부여하고, 관리단말(30)에서 부여된 우선 순위에 따라 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절하며, 우선 순위를 변경하도록 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. On the other hand, in this embodiment, the management server 40 to give a basic priority, according to the priority given by the management terminal 30 to adjust the stimulation applied to the brain and nerves, and to control to change the priority Although described, the present invention is not necessarily limited thereto.

즉, 본 발명은 휴대단말(50)에서 각 파라미터에 대해 부여된 우선순위를 변경하고, 부여된 우선순위에 따라 뇌와 신경의 자극을 조절하도록 변경될 수 있다. That is, the present invention can be changed to change the priority given to each parameter in the mobile terminal 50 and to adjust the stimulation of the brain and nerves according to the given priority.

또한, 본 발명은 심부 뇌 자극장치(50) 자체에서 관리단말(30)에서 부여된 우선순위에 따라 뇌와 신경의 자극을 조절하도록 변경될 수 있다. In addition, the present invention can be modified to control the stimulation of the brain and nerves in accordance with the priority given by the management terminal 30 in the deep brain stimulation device 50 itself.

다만, 환자가 환자단말(50)을 이용해서 심부 뇌 자극장치(10)의 구동을 직접 제어하는 경우에 발생할 수 있는 사고의 위험을 방지하기 위해, 본 발명은 환자가 환자단말(50)을 이용해서 우선 순위 변경을 요청하면, 관리서버(40) 및 관리단말(30)을 통해 의사의 검토 과정을 거쳐 승인된 경우에만, 우선 순위를 변경해서 심부 뇌 자극장치(10)로 전달하도록 구성되는 것이 바람직하다. However, in order to prevent the risk of an accident that may occur when the patient directly controls the driving of the deep brain stimulator 10 using the patient terminal 50, the present invention uses the patient terminal 50. If the priority change request, the management server 40 and the management terminal 30 through the review process of the doctor only if approved, change the priority is configured to deliver to the deep brain stimulator 10 desirable.

또는, 관리서버(40)는 환자의 상태 정보에 기초해서 우선 순위를 변경해서 치료하는 과정을 시뮬레이션하고, 시뮬레이션 결과에 따라 우선 순위 변경 여부를 승인할 수도 있다. Alternatively, the management server 40 may simulate the process of changing the priority on the basis of the patient's state information, and may approve whether or not to change the priority according to the simulation result.

한편, 관리서버(40)는 환자의 질병 진단 이후에 치료 정보와 질병의 진행 정보를 전체적으로 분석하고, 분석결과에 따라 신경에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하며, 변경된 방법에 따라 시뮬레이션을 수행하여 치료 효과를 예측할 수 있다. On the other hand, the management server 40 analyzes the treatment information and the progress of the disease as a whole after the diagnosis of the disease of the patient, changes the method of adjusting the stimulus applied to the nerve according to the analysis result, and performs the simulation according to the changed method Treatment effect can be predicted.

이를 위해, 관리서버(40)는 환자의 질병 정보 및 치료 정보에 대해 기계학습(machine learning) 방식 등을 이용해서 최적의 자극 조절 방법을 제공할 수 있다. To this end, the management server 40 may provide an optimal stimulation control method using a machine learning method for the disease information and treatment information of the patient.

특히, 관리서버(40)는 해당 환자의 정보뿐만 아니라, 해당 환자와 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 함께 연동해서 최적의 자극 조절 방법을 제공할 수 있다. In particular, the management server 40 may provide an optimal stimulus control method by interlocking the information of the patient as well as the information of other patients having the same disease as the patient.

이와 같이, 본 발명은 환자 본인의 정보 및 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절하여 치료 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 다른 환자를 통해 검증된 방법으로 치료함으로써, 치료에 대한 안전성을 높일 수 있다. As such, the present invention can further improve the therapeutic effect by adjusting the stimulation applied to the brain and nerves by linking the patient's own information and the information of other patients with the same disease, and the treatment is verified by other patients. By doing so, safety for the treatment can be increased.

환자단말(50)은 환자의 상태 정보에 포함된 파라미터들 중에서 일부 파라미터에 대한 감지정보를 관리서버(40)로 전송하고, 관리서버(40)에서 수신된 분석정보에 따라 심부 뇌 자극장치(10)의 구동을 제어하는 기능을 한다. The patient terminal 50 transmits detection information on some parameters among the parameters included in the patient's state information to the management server 40, and deep brain stimulation apparatus 10 according to the analysis information received from the management server 40. ) Controls the driving of the unit.

그리고 환자단말(50)은 관리서버(40)로부터 환자에게 처방된 약물 정보를 수신하고, 환자 또는 보호자를 포함한 사용자(이하 '환자'라 함)로부터 해당 약물의 복용 정보를 입력받아 심부 뇌 자극장치(10)로 전송할 수 있다. And the patient terminal 50 receives the medication information prescribed to the patient from the management server 40, the deep brain stimulation device receiving the user's taking information of the drug from the user (hereinafter referred to as 'patient') including the patient or guardian 10 can be transmitted.

이와 함께, 환자단말(50)은 환자가 파킨슨 병 이외에 다른 질병을 치료하기 하기 위해 복용한 약물 정보와 음식 또는 건강기능식품 정보를 입력받고, 입력된 정보를 관리서버(40) 및 심부 뇌 자극장치(10)로 전송할 수 있다.In addition, the patient terminal 50 receives the drug information and food or functional food information that the patient took to treat other diseases other than Parkinson's disease, and the input information management server 40 and deep brain stimulation device 10 can be transmitted.

이를 위해, 환자단말(50)에는 상기 환자의 상태 정보를 수신하고, 심부 뇌 자극장치(10)의 구동을 제어하기 위한 전용 어플리케이션이 설치되고, 이동통신망이나 근거리 통신망에 접속 가능하도록 무선 통신 기능을 갖는 스마트폰이나, 태블릿 PC, 랩탑 컴퓨터 등 다양한 단말기기로 마련될 수 있다. To this end, the patient terminal 50 is provided with a dedicated application for receiving the state information of the patient, and controls the operation of the deep brain stimulation apparatus 10, and provides a wireless communication function to be connected to a mobile communication network or a local area network. It can be provided with various terminal devices such as a smartphone, a tablet PC, a laptop computer having.

그리고 환자단말(50)에는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 기술을 이용해서 심부 뇌 자극장치(10)와 통신이 가능하도록 통신모듈(도면 미도시)이 마련될 수 있다. And the patient terminal 50 may be provided with a communication module (not shown) to enable communication with the deep brain stimulation apparatus 10 using a short range wireless communication technology such as Bluetooth.

또, 환자단말(50)은 환자의 혈압, 체온, 심박수를 직접 감지하거나, 각 정보를 감지하는 기능을 갖는 스마트워치(smart watch), 환자의 뇌파를 감지하는 스마트 밴드(smart band) 등 감지 기능을 갖는 스마트 기기(도면 미도시)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. In addition, the patient terminal 50 directly detects the blood pressure, temperature, heart rate of the patient, or a smart watch (smart watch) having a function of detecting each information, a smart band (smart band) for detecting the brain wave of the patient, etc. It may be communicatively connected to a smart device (not shown) having a.

또한, 환자단말(50)에는 환자의 운동 정보를 생성하기 위한 GPS 모듈과 3축 자이로센서와 같은 감지센서(51)가 마련될 수 있다. In addition, the patient terminal 50 may be provided with a GPS module for generating the patient's motion information and a sensor 51 such as a three-axis gyro sensor.

다음, 도 1 및 도 2를 참조하여 심부 뇌 자극장치의 구성을 상세하게 설명한다. Next, the configuration of the deep brain stimulation apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 2는 도 1에 도시된 도시된 심부 뇌 자극장치의 분해도이다. FIG. 2 is an exploded view of the deep brain stimulation device shown in FIG. 1.

심부 뇌 자극장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 전송기(20)에서 전송된 전력을 수신하는 전력 수신부(11), 전력 수신부(11)를 통해 수신된 전력을 충전하는 배터리(12) 및 배터리(12)로부터 공급되는 전력을 이용하여 뇌와 신경을 자극하는 자극부(13)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the deep brain stimulation apparatus 10 may charge the power received through the power receiver 11 and the power receiver 11 to receive the power transmitted from the power transmitter 20. The battery 12 and the stimulation unit 13 for stimulating the brain and nerves by using the power supplied from the battery 12.

그리고 심부 뇌 자극장치(10)는 심부 뇌 자극장치(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(14) 그리고 관리단말(30) 및 환자단말(50)과 무선 통신 방식으로 통신하는 통신부(15)를 더 포함할 수 있다. And the deep brain stimulator 10 is a communication unit for communicating with the controller 14 and the management terminal 30 and the patient terminal 50 to control the driving of each device provided in the deep brain stimulator 10 in a wireless communication method ( 15) may be further included.

전력 수신부(11)는 전력 전송기(20)에서 전송된 초음파 신호를 전기 에너지로 변환해서 전력을 수신하는 초음파 트랜스듀서로 마련될 수 있다. The power receiver 11 may be provided as an ultrasonic transducer that converts an ultrasonic signal transmitted from the power transmitter 20 into electrical energy and receives power.

이를 위해, 전력 수신부(11)는 초음파 신호에 의한 압력을 전기 에너지의 전압을 변화시키는 다수의 압전소자를 포함할 수 있다.To this end, the power receiver 11 may include a plurality of piezoelectric elements for changing the voltage of the electrical energy by the pressure of the ultrasonic signal.

상기 압전소자는 압전ㆍ초전성을 갖는 세라믹 재질인 지르콘산염(PbZrO3)과 티탄산염(PbTiO3)의 고용체인 타이타늄산 지르콘산 연(PZT, lead zirconate titanate)을 이용해서 제조될 수 있다. The piezoelectric element may be manufactured using lead zirconate titanate (PZT), which is a solid solution of zirconate (PbZrO 3 ) and titanate (PbTiO 3 ), which are ceramic materials having piezoelectric and pyroelectric properties.

도 2에 도시된 바와 같이, 전력 수신부(11)와 제어부(14) 및 통신부(15), 배터리(12)는 케이스(80) 내부에 상하 방향을 따라 순차적으로 적층되고, 전력 수신부(11)의 상부에는 케이스(17)의 상면을 패키징하고, 전력 전송기(20)와 음향 임피던슬르 매칭하기 위한 매칭층(16)이 마련될 수 있다. As shown in FIG. 2, the power receiver 11, the controller 14, the communicator 15, and the battery 12 are sequentially stacked in the case 80 along the up and down directions, and the The upper surface of the case 17 may be packaged and a matching layer 16 may be provided to match the power transmitter 20 with the acoustic impedance.

즉, 전력 전송기(20)에서 전송된 초음파 신호는 인체의 피부나 혈액 등의 매질층을 통해 전력 수신부(11)로 전송된다. That is, the ultrasonic signal transmitted from the power transmitter 20 is transmitted to the power receiver 11 through a medium layer such as skin or blood of the human body.

전력 전송기(20)와 전력 수신부(11) 사이에서 무선 전송되는 전력의 전송 효율은 매질층의 특성, 즉 매질층의 재료(material), 기하학적 구조(geometry), 변환 매체(transmission medium), 감쇠(attenuation) 및 전력 전송기(20)와 전력 수신부(11) 사이의 거리에 따라 변화될 수 있다. The transmission efficiency of the electric power wirelessly transmitted between the power transmitter 20 and the power receiver 11 is characterized by the characteristics of the medium layer, that is, the material, the geometry, the transmission medium, and the attenuation of the medium layer. attenuation) and the distance between the power transmitter 20 and the power receiver 11.

따라서, 본 발명은 전력 전송기(20)와 전력 수신부(11)에 각각 마련되는 매칭층(16)의 재료와 기하학적 구조를 이용해서 전력 수신부(11)로 전송되는 전력의 반사 손실을 최소화함으로써, 무선 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention minimizes the reflection loss of power transmitted to the power receiver 11 by using the material and geometry of the matching layer 16 provided in the power transmitter 20 and the power receiver 11, respectively. The power transmission efficiency can be improved.

배터리(12)는 충전 가능한 2차 전지로 마련될 수 있다. The battery 12 may be provided as a rechargeable secondary battery.

자극부(13)는 배터리(12)에서 공급된 직류 전력을 이용하여 뇌와 신경을 자극하기 위한 특정 자극 파형을 생성하는 내부 마이크로 컨트롤러(도면 미도시)와 자극회로(도면 미도시) 및 상기 자극회로에서 생성된 자극 파형에 따라 뇌와 신경을 자극하는 복수의 전극을 포함할 수 있다.The stimulator 13 uses an internal microcontroller (not shown), a stimulation circuit (not shown), and the stimulus to generate a specific stimulus waveform for stimulating the brain and nerves using the DC power supplied from the battery 12. It may include a plurality of electrodes for stimulating the brain and nerves in accordance with the stimulus waveform generated in the circuit.

여기서, 각 전극에는 뇌와 신경에 자극신호를 전달하기 위한 복수의 채널이 마련될 수 있다. Here, each electrode may be provided with a plurality of channels for transmitting a stimulus signal to the brain and nerves.

상기 내부 마이크로 컨트롤러는 제어부(10)의 제어신호에 따라 뇌와 신경을 자극하는 자극신호의 전류값, 전압값, 주기를 변동하고, 복수의 전극 중에서 뇌와 신경을 자극하는 전극의 위치 및 조합을 변경할 수 있다. The internal microcontroller changes the current value, voltage value, and period of the stimulus signal for stimulating the brain and nerve according to the control signal of the controller 10, and adjusts the position and combination of the electrodes for stimulating the brain and the nerve among the plurality of electrodes. You can change it.

상기 전극의 일부 또는 전체는 환자가 복용한 약물 및 뇌와 신경 자극에 의해 변화하는 환자의 뇌파를 감지하는 기능을 할 수 있다. Some or all of the electrodes may function to detect a brain wave of a patient that is changed by drugs and brain and nerve stimulation taken by the patient.

이와 같이, 전극에서 뇌파를 감지한 감지신호는 제어부(14)로 전달된다. As such, the detection signal sensing the brain wave at the electrode is transmitted to the controller 14.

제어부(14)는 심부 뇌 자극장치(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 중앙제어유닛으로 마련될 수 있다.The control unit 14 may be provided as a central control unit for controlling the driving of each device provided in the deep brain stimulation device (10).

이러한 제어부(14)는 메모리(도면 미도시)에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절하도록 자극부(13)의 구동을 제어할 수 있다. The controller 14 may control the driving of the stimulator 13 to control a stimulus applied to the brain and nerves by executing a driving program stored in a memory (not shown).

그리고 제어부(14)는 통신부(15)를 통해 뇌와 신경을 자극하는 과정에서 피부의 두께, 머리카락의 자란 정도, 혈류의 변화 등 다양한 요인에 의한 전력 부하의 변동을 감지한 부하 정보를 관리단말(30)로 전송하도록 제어할 수도 있다.In addition, the control unit 14 manages load information that detects a change in power load due to various factors such as skin thickness, hair growth rate, and blood flow change in the process of stimulating the brain and nerve through the communication unit 15. 30) may be controlled to transmit.

특히, 제어부(14)는 관리단말(30)이나 환자단말(50)로부터 수신되는 제어신호 및 각 전극에서 감지된 뇌파 감지신호에 따라 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절하도록 제어신호를 발생할 수 있다. In particular, the control unit 14 may generate a control signal to adjust the stimulus applied to the brain and nerves in accordance with the control signal received from the management terminal 30 or the patient terminal 50 and the EEG detection signal detected at each electrode. .

한편, 심부 뇌 자극장치(10)는 상기한 부하 정보를 감지할 수 있는 감지부(18)를 더 포함하고, 감지부(18)에서 출력되는 감지신호는 제어부(14)로 전달될 수 있다. Meanwhile, the deep brain stimulation apparatus 10 may further include a detector 18 capable of sensing the load information, and a detection signal output from the detector 18 may be transmitted to the controller 14.

감지부(18)는 상기한 부하 정보 이외에도, 인체의 체온, 혈압, 심장 박동수, 호흡량 등의 바이탈 사인(vital sign)과 배터리(12)의 온도, 뇌전도(electroencephalogram) 등 다양한 정보를 감지하는 복수의 감지센서를 포함할 수 있다. In addition to the load information described above, the detection unit 18 detects a variety of information such as vital signs such as body temperature, blood pressure, heart rate, respiratory rate, temperature of the battery 12, and electroencephalogram. It may include a sensor.

그래서 제어부(14)는 약물의 복용 정보 및 뇌파 감지신호와 감지부(18)에서 감지된 감지정보를 연계해서 뇌와 신경을 자극하는 자극신호를 조절하도록 제어할 수 있다. Thus, the control unit 14 may control to adjust the stimulation signal for stimulating the brain and nerve by linking the taking information of the drug and the EEG detection signal and the detection information detected by the detection unit 18.

그리고 제어부(14)는 통신부(15)를 통해 관리단말(30)로부터 수신되는 제어신호에 따라, 자극부(13)를 구동하는 프로그램을 변경하거나 업데이트하도록 제어할 수 있다. In addition, the control unit 14 may control to change or update the program driving the stimulation unit 13 according to a control signal received from the management terminal 30 through the communication unit 15.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템의 제어방법을 상세하게 설명한다. Next, the control method of the deep brain stimulation apparatus control system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심부 뇌 자극장치 제어시스템의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a step-by-step control method of the deep brain stimulation apparatus control system according to an embodiment of the present invention.

도 3의 S10단계에서 심부 뇌 자극장치(10)의 제어부(14)는 미리 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 복수의 전극을 통해 뇌와 신경을 자극하도록 자극부(13)의 구동을 제어한다. In step S10 of FIG. 3, the controller 14 of the deep brain stimulation apparatus 10 controls the driving of the stimulator 13 to stimulate the brain and the nerve through a plurality of electrodes by executing a pre-stored driving program.

S12단계에서 심부 뇌 자극장치(10)의 통신부(15)를 통해 관리단말(30)(또는 환자단말(50))과의 통신이 연결되면, 관리단말(30)은 관리서버(40)로부터 정보를 이용해서 전체 파라미터에 대해 우선순위를 부여한다. If communication with the management terminal 30 (or patient terminal 50) is connected through the communication unit 15 of the deep brain stimulation apparatus 10 in step S12, the management terminal 30 is informed from the management server 40 To give priority to all parameters.

S14단계에서 검사장비(31)는 환자의 혈압이나 체온, 심박수, 근전도, 심전도, 뇌전도 등 환자의 상태를 검사한 정보를 관리단말(30)로 전송한다. In step S14, the test equipment 31 transmits the information of the patient's condition, such as blood pressure or body temperature, heart rate, electrocardiogram, electrocardiogram, and electroencephalogram of the patient, to the management terminal 30.

이때, 환자단말(50)의 감지센서(51) 및 환자단말(50)과 통신 가능하게 연결된 스마트 기기도 환자의 바이탈 사인(vital sign) 정보를 감지해서 환자단말(50)로 전송하고, 환자단말(50)은 수신된 감지 정보와 환자로부터 입력된 약물의 복용 정보 등을 관리서버(40)와 관리단말(30) 및 심부 뇌 자극장치(10)로 전송할 수 있다. At this time, the smart sensor connected to the sensor 51 and the patient terminal 50 of the patient terminal 50 also detects vital sign information of the patient and transmits it to the patient terminal 50, the patient terminal 50 may transmit the received detection information and the taking information of the drug input from the patient to the management server 40, the management terminal 30 and the deep brain stimulation apparatus 10.

그러면, 관리단말(30)은 수신된 환자의 상태 정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인 정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행한다(S16). Then, the management terminal 30 performs a basic test on the patient's condition using vital sign information including blood pressure, body temperature, and heart rate among the received patient's state information (S16).

이와 같은 바이탈 사인 정보를 검사한 결과, 환자가 정상 상태이면, 관리단말(30)은 환자의 상태정보를 관리서버(40)로 전송하고, 관리서버(40)는 수신된 환자의 상태정보와 기 저장된 환자의 질병정보 및 치료정보와 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 분석한다(S18). As a result of checking the vital sign information, if the patient is in a normal state, the management terminal 30 transmits the patient's status information to the management server 40, and the management server 40 receives the received patient's status information and information. It analyzes by linking the information of other patients with the same disease as the stored patient information and treatment information (S18).

그리고 관리서버(40)는 분석결과에 따라 신경에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하고, 변경된 방법에 따라 시뮬레이션을 수행하여 치료 효과를 예측해서 최적의 자극 조절 방법을 선택한다(S20). The management server 40 changes the method of adjusting the stimulus applied to the nerve according to the analysis result, and performs the simulation according to the changed method to predict the treatment effect and select the optimal stimulation control method (S20).

이와 같은 과정을 통해 선택된 자극 조절 방법은 관리단말(30)을 통해 심부 뇌 자극장치(10)로 전송된다(S22). The selected stimulation control method through this process is transmitted to the deep brain stimulation apparatus 10 through the management terminal 30 (S22).

그러면, 심부 뇌 자극장치(10)의 제어부(14)는 관리단말(30)로부터 수신된 자극 조절 방법에 따라 뇌와 신경에 가해지는 자극의 강도 및 주기를 조절하도록 자극부(13)의 구동을 제어한다(S24).Then, the control unit 14 of the deep brain stimulation apparatus 10 drives the stimulation unit 13 to adjust the intensity and the period of the stimulation applied to the brain and nerves according to the stimulation control method received from the management terminal 30. Control (S24).

이와 같이, 본 발명은 환자의 상태 정보와 질병 정보 및 치료 정보를 분석해서 최적의 자극 조절 방법을 선택하여 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절함으로써, 전체 파라미터를 미리 설정된 기준치를 만족시켜 환자의 상태를 안정화 상태로 유지하도록 제어할 수 있다. As described above, the present invention analyzes the patient's state information, disease information and treatment information, selects an optimal stimulation control method, and adjusts the stimulation applied to the brain and nerves, thereby satisfying a predetermined reference value for the entire parameter and the patient's state. Can be controlled to maintain a stabilized state.

한편, 해당 환자의 상태정보 및 다른 환자의 정보를 연동해서 뇌와 신경 자극을 조절하는 과정에서 제어부(14)는 전력 전송기(20)로부터 초음파 무선 전력 전송 기술을 이용해서 전력이 수신이 되는지를 검사한다(S26). On the other hand, in the process of adjusting the brain and nerve stimulation by interlocking the state information of the patient and the information of the other patient, the controller 14 checks whether the power is received from the power transmitter 20 by using the ultrasonic wireless power transmission technology. (S26).

만약, S26단계의 검사결과 전력이 수신되면, 심부 뇌 자극장치(10)의 전력 수신부(11)는 전력을 수신해서 배터리(12)에 충전한다(S28). If the power of the test result in step S26 is received, the power receiving unit 11 of the deep brain stimulation apparatus 10 receives the power to charge the battery 12 (S28).

이어서, 제어부(14)는 S10단계 또는 S12단계로 복귀해서 배터리(12)에 충전된 전력를 각 장치에 공급하고, 이후 단계를 반복 수행하도록 제어한다. Subsequently, the control unit 14 returns to step S10 or step S12 to supply the electric power charged in the battery 12 to each device, and controls to repeat the subsequent steps.

이와 같은 과정들을 반복 수행하면서 관리단말(30)은 지속적으로 환자의 상태정보를 관리서버(40)로 전송하고, 관리서버(40)는 수신된 환자의 상태 정보와 질병 정보 및 치료 정보와 다른 환자의 정보를 연동해서 분석하며, 최적의 자극 조절 방법을 선택하여 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절하도록 제어할 수 있다. While repeatedly performing these processes, the management terminal 30 continuously transmits the patient's status information to the management server 40, and the management server 40 receives the patient's status information, disease information, treatment information, and other patients. Can be controlled by controlling the stimulus applied to the brain and nerve by selecting the optimal stimulus control method.

이에 따라, 본 발명은 환자의 상태 정보에 기초해서 실시간으로 뇌와 신경에 가해지는 자극을 조절함으로써, 질병으로 인한 증상을 완화하고, 치료 효과를 향상시키며, 환자를 안정화 상태로 유지할 수 있다. Accordingly, the present invention can adjust the stimuli applied to the brain and nerves in real time based on the patient's state information, thereby alleviating the symptoms caused by the disease, improving the treatment effect, and keep the patient in a stabilized state.

또한, 본 발명은 환자 본인의 정보 및 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보를 연동해서 신경에 가해지는 자극을 조절하여 치료 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 다른 환자를 통해 검증된 방법으로 치료함으로써, 치료에 대한 안전성을 높일 수 있다. In addition, the present invention can further improve the treatment effect by adjusting the stimulation applied to the nerve by interlocking the information of the patient and the information of other patients with the same disease, and treatment by a method verified by other patients, It can increase the safety.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by the present inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

상기의 실시 예에서는 체내 이식형 의료기기 중에서 심부 뇌 자극장치의 구성을 설명하였으나, 본 발명은 체내 장치를 이식해서 체내의 특정 부위를 자극하여 증상을 완화시키거나 치료하기 위해 사용되는 심장박동기 등의 인공장기나 인공와우, 위자극기, 척수자극기, 심장제세동기, 심장 맥박 조정기, 인슐린 펌프, 하수족 등 다양한 체내 이식형 의료기기에 적용 가능하도록 변경될 수 있다. In the above embodiment, the configuration of the deep brain stimulation apparatus in the implantable medical device in the body, but the present invention is implanted in the device to stimulate a specific part of the body to relieve or treat symptoms, such as a pacemaker used It may be modified to be applicable to various implantable medical devices such as artificial organs, cochlear implants, gastric stimulators, spinal cord stimulators, cardiac defibrillators, cardiac pacemakers, insulin pumps, and limbs.

그리고 상기의 실시 예에서는 자극부와 감지부가 동시에 마련되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 자극부만을 마련해서 신경을 자극하는 신경자극기 및 BMI(Brain Machine Interface)와 같이 감지부만을 마련해서 자극없이 부하정보나 생체정보만 감지하는 의료기기에도 적용 가능하도록 변경될 수 있다. In the above embodiment, the stimulation unit and the sensing unit are described as being provided at the same time. However, the present invention provides only the stimulation unit to stimulate the nerves by providing only the stimulation unit and the sensing unit, such as a BMI (Brain Machine Interface), thereby providing load information without stimulation. It may be changed to be applicable to medical devices that detect only biometric information.

또한, 상기의 실시 예에서는 초음파 무선 충전 방식을 이용해서 무선으로 전력을 전송해서 심부 뇌 자극장치에 전원을 공급하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 초음파 무선 충전 방식뿐만 아니라, 전자기파 방식이나 무선 주파수 방식을 이용해서 전력을 공급하도록 변경될 수도 있다. In addition, in the above embodiment has been described as the power supply to the deep brain stimulation apparatus by transmitting power wirelessly using the ultrasonic wireless charging method, the present invention is not only an ultrasonic wireless charging method, but also electromagnetic wave or radio frequency method May be modified to provide power.

본 발명은 체내에 이식되어 체내의 특정 부위를 자극하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템 및 그의 제어방법 기술에 적용된다.The present invention is applied to an implantable medical device control system and a control method technology for implanting in the body to stimulate a specific part of the body.

10: 심부 뇌 자극장치
11: 전력 수신부 21: 압전소자
12: 배터리 13: 자극부
14: 제어부 15: 통신부
16: 매칭층 17: 케이스
18: 감지부
20: 전력 전송기
30: 관리단말 31: 검사장비
40: 관리서버
50: 환자단말 51: 감지센서 10: Deep Brain Stimulator
11: power receiver 21: piezoelectric element
12: battery 13: magnetic pole
14: control unit 15: communication unit
16: matching layer 17: case
18: detector
20: power transmitter
30: management terminal 31: inspection equipment
40: management server
50: patient terminal 51: detection sensor

Claims (7)

체내에 이식되어 체내의 특정 부위를 자극하는 체내 이식형 의료기기,
무선 통신 방식으로 상기 체내 이식형 의료기기와 통신을 수행하여 상기 체내 이식형 의료기기의 구동을 제어하는 관리단말 및
상기 관리단말과 통신 가능하게 연결되고 환자의 질병을 치료하기 위한 각 파라미터에 대응되는 환자의 상태 정보를 분석하고, 분석된 정보를 상기 관리단말에 제공하는 관리서버를 포함하고,
상기 관리서버는 상기 환자의 상태정보에 포함된 전체 파라미터와 동일한 질병을 가진 다른 환자의 정보와 연동해서 분석하며, 분석결과에 기초해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템.Implantable medical devices that implant into the body and stimulate certain areas of the body,
A management terminal for controlling the operation of the implantable medical device by performing communication with the implantable medical device in a wireless communication method;
A management server that is communicatively connected to the management terminal and analyzes patient state information corresponding to each parameter for treating a disease of the patient, and provides the analyzed information to the management terminal;
The management server analyzes in conjunction with the information of other patients with the same disease as the overall parameters included in the patient's status information, and based on the analysis result to change the method of controlling the stimulus applied to a specific part of the body Intra-body implantable medical device control system. 제1항에 있어서,
체외에서 초음파를 이용한 무선 전력 전송 방식으로 상기 체내 이식형 의료기기에 전력을 전송하는 전력 전송기 및
상기 관리단말과의 통신을 통해 환자에게 처방된 약물 정보를 수신하고, 해당 약물의 복용정보 및 환자의 상태정보를 감지해서 감지정보를 상기 체내 이식형 의료기기 및 관리서버로 전송하는 환자단말을 더 포함하고,
상기 관리단말은 통신 가능하게 연결되는 검사장비 및 상기 환자단말에서 수신된 감지정보 및 검사정보에 기초해서 상기 체내 이식형 의료기기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템.The method of claim 1,
A power transmitter which transmits power to the implantable medical device in the body by a wireless power transmission method using ultrasound in vitro;
Receiving medication information prescribed to the patient through communication with the management terminal, and further detects the patient's taking information and the patient's status information and transmits the detection information to the implantable medical device and management server in the body further Including,
The management terminal controls the implantable medical device control system, characterized in that for controlling the operation of the implantable medical device based on the detection information and the inspection information received from the test equipment and the patient terminal connected to communicate. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 관리서버는 분석결과에 따라 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하고, 변경된 방법에 따라 시뮬레이션을 수행하여 치료 효과를 예측해서 자극 조절 방법을 선택하며, 선택된 자극 조절 방법을 상기 관리단말에 제공하고,
상기 관리단말은 상기 관리서버에서 제공된 자극 조절 방법에 따라 환자를 안정화 상태로 유지하도록 상기 체내 이식형 의료기기에 의해 상기 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템.The method according to claim 1 or 2,
The management server changes the method of adjusting the stimulus applied to a specific part of the body according to the analysis result, performs a simulation according to the changed method, predicts the treatment effect, selects the stimulation control method, and selects the selected stimulation control method. To the management terminal,
The management terminal is implanted in the body characterized in that to control the stimulation applied to a specific part of the body by the implantable medical device to maintain the patient in a stable state according to the stimulation control method provided by the management server Medical Device Control System. 제3항에 있어서,
상기 관리단말은 수신된 환자의 상태정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행하고, 검사결과 정상 상태이면, 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템. The method of claim 3,
The management terminal performs a basic test on the patient's condition using vital sign information including blood pressure, body temperature, and heart rate among the received patient's state information, and if the test result is normal, a stimulus applied to a specific part of the body Intra-body implantable medical device control system, characterized in that for controlling to regulate. (a) 체내 이식형 의료기기에서 체외의 전력 전송기로부터 무선 전력 전송 방식으로 전송된 전력을 이용해서 체내의 특정 부위를 자극하는 단계,
(b) 관리서버에서 환자의 질병을 치료하기 위한 각 파라미터에 대응되는 환자의 상태 정보를 동일한 질병을 갖는 다른 환자의 정보와 연동해서 분석하는 단계 및
(c) 관리단말에서 상기 관리서버에서 분석된 결과에 기초해서 전체 파라미터에 대해 미리 설정된 기준치를 만족하도록 상기 체내 이식형 의료기기에서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하도록 제어하는 단계를 포함하고,
상기 관리서버는 상기 환자의 상태정보에 포함된 전체 파라미터와 다른 환자의 정보를 분석하며, 분석결과에 기초해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극을 조절하는 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템의 제어방법. (a) stimulating a specific part of the body by using the power transmitted by the wireless power transfer method from the external power transmitter in the implantable medical device,
(b) analyzing, by the management server, the patient's state information corresponding to each parameter for treating a patient's disease in association with information of another patient having the same disease; and
(c) controlling, at the management terminal, to adjust the stimulus applied to a specific part of the body in the implantable medical device so as to satisfy a predetermined reference value for all parameters based on the result analyzed by the management server; ,
The management server analyzes the total parameters included in the patient state information and other patient information, and changes the method of controlling the stimulus applied to a specific part of the body based on the analysis result. Control method of medical device control system. 제5항에 있어서,
(d) 상기 관리단말에서 상기 환자의 상태정보 중에서 혈압, 체온, 심박수를 포함하는 바이탈 사인정보를 이용해서 환자의 상태에 대한 기본적인 검사를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템의 제어방법. The method of claim 5,
(d) in the management terminal, further comprising performing a basic test on the patient's condition using vital sign information including blood pressure, body temperature, and heart rate among the patient's state information. Control method of equipment control system. 제5항 또는 제6항에 있어서,
(e) 상기 관리서버에서 상기 관리단말로부터 지속적으로 상기 환자의 상태정보를 수신하고, 수신된 환자의 상태 정보와 질병 정보 및 치료 정보와 다른 환자의 정보를 연동하여 분석해서 체내의 특정 부위에 가해지는 자극 조절 방법을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 이식형 의료기기 제어시스템의 제어방법. The method according to claim 5 or 6,
(e) The management server continuously receives the patient's status information from the management terminal, analyzes the received patient's status information, disease information, treatment information and other patient's information and applies it to a specific part of the body. The control method of the implantable medical device control system, characterized in that it further comprises the step of changing the stimulation control method.
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