KR20200089070A - Transcutaneous electrical nerve stimulation device and its control method for inhibition of peripheral nerve conduction - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 복수의 채널 전극을 가진 전극 어레이를 신체 부위에 접촉하고 일정 전류를 가하면서 전압을 측정해서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극에 전기 자극 신호를 인가해 간섭파를 형성하여 신경에 자극을 줌으로써 불필요한 근 수축은 줄이고 보다 심부에 위치한 신경에 전기 자극을 주므로 치료효과를 극대화시킬 수 있는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a percutaneous electrical nerve stimulation device and a control method for suppressing peripheral nerve conduction, in particular, by contacting an electrode array having a plurality of channel electrodes to a body part and measuring a voltage while applying a constant current to measure skin resistance. By calculating and tracking the nerve position and applying an electrical stimulation signal to the channel electrode around the tracked nerve position, an interfering wave is formed to stimulate the nerve, thereby reducing unnecessary muscle contraction and providing electrical stimulation to the nerve located in the deeper area, thereby improving the therapeutic effect. The present invention relates to a percutaneous electrical nerve stimulation device for controlling peripheral nerve conduction that can be maximized, and a control method thereof.
통상적으로 경피 전기 신경 자극 기술은 신경을 자극하여 통증을 전기 감각으로 대체하거나 근육을 수축시키는 목적으로 활용되었다. 그러나 이러한 전기 자극 기술은 통증과 경직 같은 원하지 않는 감각과 운동 신경 전도 자체를 억제하는 기술이라 할 수 없다. 구체적으로 기존 표면 전극을 사용한 전기 자극 기술들은 통증 감각을 전기 자극 감각으로 대체하여 우회적으로 통증을 억제시키는 방식이었으므로 직접적으로 통증 신호 전달을 억제한다고 볼 수는 없었다. 또한 기존 전기 자극의 경우 근육을 강하게 수축시키기 때문에 경직과 같은 비의도적인 운동 신경 전도를 억제하는 데에도 한계가 있었다.Typically, transdermal electrical nerve stimulation technology has been used to stimulate nerves to replace pain with electrical sensations or to contract muscles. However, this electric stimulation technique cannot be said to suppress unwanted sensations such as pain and stiffness and motor nerve conduction itself. Specifically, the electric stimulation techniques using the existing surface electrode were a method of suppressing pain by bypassing the pain sensation with the electric stimulation sensation, so it could not be said to directly suppress pain signal transmission. In addition, the existing electrical stimulation has a limitation in suppressing unintentional motor nerve conduction such as stiffness because the muscle is strongly contracted.
최근 전기 자극을 통해 신경 전도를 억제시키는 기술이 개발되었지만 수술을 통해 전극을 직접 말초신경에 접촉시켜야하기 때문에 기술 상용화에 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 표면 전극을 활용하여 비수술적으로 신경 전도를 억제해야 하는데, 표면 전극을 사용할 경우 피부 및 피하지방의 전기 저항이 높아 피하에 위치한 말초신경을 충분히 자극하기 어려운 기술적 한계가 있었다. 이론적으로 높은 주파수를 사용한 전기 자극은 보다 심부까지 전류를 보낼 수 있지만 고주파에서 신경을 자극하기 위해서는 전류도 함께 증가시켜야하므로 고전류 인가에 따른 전기 안전 문제가 발생하게 된다.Recently, a technique for suppressing nerve conduction through electrical stimulation has been developed, but there is a problem in commercializing the technique because the electrode must be brought into direct contact with the peripheral nerve through surgery. In order to solve this problem, it is necessary to suppress the nerve conduction non-surgically using a surface electrode. However, when using the surface electrode, there is a technical limitation that it is difficult to sufficiently stimulate the peripheral nerve located under the skin due to high electrical resistance of the skin and subcutaneous fat. Theoretically, an electrical stimulation using a high frequency can send current to a deeper area, but in order to stimulate a nerve at a high frequency, the current must also be increased, resulting in an electrical safety problem due to high current application.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 표면 전극을 사용하여 말초 신경 전도 억제를 통해 피하 심부에 위치한 신경에 전기 자극을 줌으로써 통증 및 경직 억제 효과를 극대화시킬 수 있는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있다.Therefore, the present invention was made to solve the above problems, and the object of the present invention is to maximize the effect of suppressing pain and stiffness by applying electrical stimulation to nerves located in the deep subcutaneous region by suppressing peripheral nerve conduction using a surface electrode. It is to provide a percutaneous electrical nerve stimulation device and a control method for the suppression of peripheral nerve conduction.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치는 인체 피부에 탈부착가능하고, 복수개의 채널 전극을 통해 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 감지하며, 상기 복수개의 채널 전극 중 선택된 채널 전극을 통해 전기 자극을 줄 수 있도록 구성된 전극 어레이; 및 상기 전극 어레이와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 측정하여서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고, 그 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 전기 자극을 인가하여 간섭파를 형성하도록 하는 본체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the transdermal electric nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention is detachable to the human skin and supplies a constant current through a plurality of channel electrodes to supply voltage for each channel electrode. An electrode array configured to sense and provide electrical stimulation through a selected channel electrode among the plurality of channel electrodes; And a wire or wirelessly connected to the electrode array to supply a constant current to all channel electrodes of the electrode array to measure the voltage for each channel electrode to calculate the skin resistance to track the nerve location, and to track the nerve location around the tracked nerve location. It characterized in that it comprises; a main body to form an interference wave by applying electrical stimulation to the four electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2).
상기 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치에 있어서, 상기 전기 자극을 위한 신호는 신경 전도가 억제될 수 있는 주파수 및 전류를 가질 수 있다.In the percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to the above embodiment, the signal for electrical stimulation may have a frequency and a current at which nerve conduction can be suppressed.
상기 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치에 있어서, 상기 본체는 신경 위치 추적 및 신경 자극 명령을 입력하도록 구성된 신호 입력부; 상기 신호 입력부에서 입력된 명령 및 상기 채널 전극 별로 감지된 전압에 따라 제어신호를 발생하도록 구성된 제어부; 상기 제어부에서 제어신호를 입력받아 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 신경 위치 추적을 위한 일정한 레벨의 전류를 공급해주도록 구성된 신경 위치 추적 전류 발생부; 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극 각각의 전압을 측정하여 이에 상응하는 감지신호를 상기 제어부에 인가하도록 구성된 채널 전극의 전압 측정부; 및 상기 제어부에서 제어신호를 입력받아 전기 자극 신호를 발생하여 상기 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 인가하도록 구성된 신경 주변 자극 신호 발생부;를 포함할 수 있다.A percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to the above embodiment, the body comprising: a signal input unit configured to input nerve location tracking and nerve stimulation commands; A control unit configured to generate a control signal according to a command input from the signal input unit and a voltage detected for each channel electrode; A neural position tracking current generator configured to receive a control signal from the control unit and supply a constant level of current for neural position tracking to all channel electrodes of the electrode array; A voltage measurement unit of a channel electrode configured to measure voltages of all channel electrodes of the electrode array and apply a corresponding sensing signal to the control unit; And a nerve peripheral stimulation signal generator configured to receive the control signal from the control unit and generate electrical stimulation signals to apply to four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the tracked nerve location. have.
상기 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치에 있어서, 상기 본체는 상기 제어부에서 표시 제어 신호를 입력받아 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 동작 상태를 음성 및 영상으로 표출하도록 구성된 표시부를 더 포함할 수 있다.In the percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to the above embodiment, the main body receives the display control signal from the control unit and voices the operating state of the percutaneous electric nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction and It may further include a display configured to display as an image.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어 방법은 본체에 의해 신경 위치 추적 및 신경 자극 명령이 입력되는 단계; 상기 본체에 의해 신경 위치 추적을 위한 일정 레벨의 전류가 발생되어 인체 피부에 부착된 전극 어레이의 모든 채널 전극에 인가되는 단계; 상기 본체에 의해 상기 모든 채널 전극의 전압이 측정되는 단계; 상기 본체에 의해 상기 측정된 모든 채널 전극의 전압 중 임계값 이하의 전압이 존재하는 지의 여부가 결정되는 단계; 상기 임계값 이하 존재 여부 결정 단계에서 임계값 이하의 전압이 존재할 경우, 상기 본체는 그 임계값 이하의 전압이 측정되는 채널 전극의 위치를 신경 위치로 결정하는 단계; 및 상기 본체는 결정된 상기 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 두 종류의 주파수를 갖는 전기 자극 신호를 인가하되, 동일 주파수의 전기 자극 신호가 채널 전극의 대각선 방향으로 교차하도록 전기 자극 신호를 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a control method of a percutaneous electric nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention includes the steps of inputting a nerve location tracking and nerve stimulation command by the main body; Generating a current of a certain level for nerve location tracking by the main body and applying it to all channel electrodes of the electrode array attached to the human skin; Measuring voltages of all the channel electrodes by the main body; Determining, by the main body, whether a voltage below a threshold is present among the voltages of all the channel electrodes measured; Determining whether a position of a channel electrode on which a voltage below the threshold is measured is a nerve position when a voltage below the threshold is present in the determining whether the threshold is present or less; And the main body applies electrical stimulation signals having two types of frequencies to the four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the determined nerve location, wherein the electrical stimulation signals of the same frequency are diagonal to the channel electrodes. And applying an electrical stimulation signal to cross.
상기 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어 방법은 상기 임계값 이하 존재 여부 결정 단계에서 임계값 이하의 전압이 존재하지 않을 경우, 상기 신경 위치 추적을 위한 일정 레벨의 전류가 발생되는 단계로 진행될 수 있다.The control method of the percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to the above-described embodiment, when a voltage below the threshold does not exist in the determining whether the threshold exists or not, a certain level for tracking the nerve location It may proceed to a step in which a current is generated.
본 발명의 실시형태에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 전극 어레이가 인체 피부에 탈부착가능하고, 복수개의 채널 전극을 통해 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 감지하며, 상기 복수개의 채널 전극 중 선택된 채널 전극을 통해 전기 자극을 줄 수 있으며; 그리고 본체가 상기 전극 어레이와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 측정하여서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고, 그 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 전기 자극을 인가하여 간섭파를 형성하도록; 구성됨으로써, 불필요한 근수축은 줄이고 보다 심부에 위치한 신경에 전기 자극을 줌으로써 신경 전도 억제 효과를 극대화시킬 수 있다.According to the percutaneous electric nerve stimulation apparatus and its control method for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention, the electrode array is detachably attached to the human skin, and supplies a constant current through a plurality of channel electrodes for each channel electrode Sensing a voltage and applying electrical stimulation through a channel electrode selected from the plurality of channel electrodes; And the main body is connected to the electrode array by wire or wirelessly to supply a constant current to all channel electrodes of the electrode array to measure the voltage for each channel electrode to calculate the skin resistance to track the nerve location, and around the tracked nerve location Applying electrical stimulation to four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) of the channel electrode to form an interference wave; By being configured, it is possible to reduce unnecessary muscle contraction and maximize an effect of suppressing nerve conduction by applying electrical stimulation to a nerve located in the deeper region.
특히, 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 인가되는 전기 자극을 위한 신호는 신경이 직접적으로 자극되지 않는 고주파 영역이기 때문에 해당 부위에는 전기 자극에 의한 저린 느낌이나 불필요한 근 수축이 발생하지 않으며, 채널 부착부 가운데에서 형성되는 간섭파에 의해 피하 심부에서 신경이 자극되는 장점이 있다.In particular, the signal for electrical stimulation applied to the four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the tracked nerve location is a high-frequency region in which the nerve is not directly stimulated, and thus the area has a feeling of numbness due to electrical stimulation. However, unnecessary muscle contraction does not occur, and there is an advantage in that nerves are stimulated in the deep subcutaneous region by an interference wave formed in the channel attachment portion.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 전극 어레이에 대한 상세 구성도이다.
도 3은 도 1에서 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳에 두 종류의 전기 자극 신호가 인가되어 간섭파가 형성되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치가 신체에 장착되어 작동되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1 is an overall configuration diagram of a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the electrode array of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram illustrating a principle in which an interference wave is formed by applying two kinds of electrical stimulation signals to four channel electrodes around the neural position tracked in FIG. 1.
FIG. 4 is a view for explaining the principle in which the percutaneous electric nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction of FIG. 1 is mounted and operated on the body.
5 is a flowchart for explaining a control method of a percutaneous electric nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 전극 어레이에 대한 상세 구성도이며, 도 3은 도 1에서 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳에 두 종류의 전기 자극 신호가 인가되어 간섭파가 형성되는 원리를 설명하는 도면이며, 도 4는 도 1의 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치가 신체에 장착되어 작동되는 원리를 설명하는 도면이다.1 is an overall configuration diagram of a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the electrode array of FIG. 1, and FIG. 3 is traced in FIG. 1 It is a diagram explaining the principle in which two types of electrical stimulation signals are applied to four channel electrodes around a nerve position to form an interfering wave, and FIG. 4 is a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction in FIG. It is a diagram explaining the principle of operation mounted on.
본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 어레이(200) 및 본체(100)를 포함한다.Percutaneous electrical nerve stimulation device for the peripheral nerve conduction suppression according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 4, includes an
전극 어레이(200)는 인체 피부에 탈부착가능하고, 본체(100)로부터 신경 위치 추적을 위한 일정한 레벨의 전류를 입력받아 복수개의 채널 전극(210)을 통해 피부에 공급하여 채널 전극(210) 별로 전압을 감지하여 감지된 전압을 본체(100)에 제공하며, 복수개의 채널 전극(210) 중 본체(100)에 의해 선택된 채널 전극(ch1, ch1, ch2, ch2)을 통해 전기 자극을 줄 수 있도록 구성되어 있다.The
전극 어레이(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일면이 피부와 접촉하고 복수개의 채널 전극(210)이 수용되는 전도성 젤(211), 전도성 젤(211)의 타면에 탈부착되는 섬유 소재(미도시됨), 및 전도성 젤(211) 내부에서 복수개의 채널 전극(210) 사이마다 설치되어 전기 절연 시키는 절연체(212)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the
본체(100)는 전극 어레이(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어 전극 어레이(200)의 모든 채널 전극(210)에 일정 전류를 공급하여 채널 전극(210) 별로 전압을 측정하여서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고, 그 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 전기 자극을 인가하여 간섭파를 형성하는 역할을 한다. 여기서 전기 자극을 위한 신호는 신경 전도가 억제될 수 있는 주파수(대략, 20kHz 이상의 주파수) 및 전류를 갖는다.The
본체(100)는 신호 입력부(110), 제어부(120), 신경 위치 추적 전류 발생부(130), 채널 전극의 전압 측정부(140), 신경 주변 자극 신호 발생부(150) 및 표시부(160)를 포함한다.The
신호 입력부(110)는 신경 위치 추적 및 자극 치료 명령을 제어부(120)에 입력하는 입력 장치이다. 예컨대, 키보드, 마우스, 다이얼패드 등이 될 수 있다.The
제어부(120)는 전체 구성 요소를 제어하는 마이크로프로세서로서, 신호 입력부(110)에서 입력된 명령, 및 채널 전극의 전압 측정부(140)에서 입력되는 전극 어레이(200)의 채널 전극(210) 별로 감지된 전압에 따라 신경 위치 추적 전류 발생부(130), 신경 주변 자극 신호 발생부(150) 및 표시부(160)에 제어신호를 발생하는 역할을 한다. The
신경 위치 추적 전류 발생부(130)는 제어부(120)에서 제어신호를 입력받아 전극 어레이(200)의 모든 채널 전극(210)에 신경 위치 추적을 위한 일정한 레벨의 전류를 공급하는 역할을 한다.The neural position tracking current generator 130 receives a control signal from the
채널 전극의 전압 측정부(140)는 전극 어레이(200)의 모든 채널 전극(210) 각각의 전압을 측정하여 이에 상응하는 감지신호를 제어부(120)에 인가하는 역할을 한다.The voltage measuring
신경 주변 자극 신호 발생부(150)는 제어부(120)에서 제어신호를 입력받아 전기 자극 신호를 발생하여 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 인가하는 역할을 한다. 여기서, 인가되는 전기 자극 신호에 대해 좀 더 상세하게 설명하면 도 4에 도시된 바와 같이 동일 주파수의 전기 자극 신호가 채널 전극의 대각선 방향으로 교차하도록 전기 자극 신호를 인가한다(즉, 대각선으로 교차하는 채널 전극 ch1과 ch1에 어느 하나의 주파수를 갖는 전기 자극 신호가 인가되는 한편, 또 다른 대각선으로 교차하는 채널 전극 ch2와 ch2에 다른 하나의 주파수를 갖는 전기 자극 신호가 인가된다).The peripheral nerve
도 3은 도 1에서 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 두 종류의 전기 자극 신호가 인가되어 간섭파가 형성되는 원리를 설명하는 도면으로서, 여기서, ch1 및 ch2를 각각 두 개 표시한 것은 동일한 전기 자극 신호가 인가되는 것을 이해하기 쉽게 나타낸 것이다. 두 개의 1번 채널 전극(ch1, ch1)에는 A의 파형의 전기 자극 신호가 인가되는 한편, 두 개의 2전 채널 전극(ch2, ch2)에는 B의 파형의 전기 자극 신호가 발생되어, 4개의 채널 전극(ch1, ch1, ch2, ch2)이 교차하는 부분에는 C의 파형과 같은 간섭파가 주입되게 된다. FIG. 3 is a diagram for explaining a principle in which two types of electrical stimulation signals are applied to four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the nerve location tracked in FIG. 1 to form an interference wave, wherein ch1 And two ch2s respectively, which are easy to understand that the same electrical stimulation signal is applied. While the electrical stimulation signals of waveform A are applied to the two first channel electrodes (ch1, ch1), the electrical stimulation signals of waveform B of two full-channel electrodes (ch2, ch2) are generated, and four channels are generated. Interfering waves, such as the waveform of C, are injected into the intersection of the electrodes ch1, ch1, ch2, and ch2.
여기서, A, B 파형의 전기 자극 신호의 주파수는 모두 20kHz 이상의 서로 다른 주파수로서 신경 전도가 억제될 수 있는 주파수이므로 불필요한 근 수축이 발생되는 것을 억제할 수 있는 한편, 신경 위치에 해당하는 부위(도 4의 적색으로 칠해진 부분)에는 C 파형의 간섭파(예컨대, 10kHz)가 주입되므로 신경 위치의 심도에 전기 자극이 가해져 신경 자극에 따른 말초신경전도 억제 효과를 높일 수 있다. Here, since the frequencies of the electrical stimulation signals of the A and B waveforms are different frequencies of 20 kHz or more, the frequency at which nerve conduction can be suppressed, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary muscle contraction, while the regions corresponding to nerve positions (FIG. Interfering waves of C waveform (eg, 10 kHz) are injected into the red-colored portion of 4), so that electrical stimulation is applied to the depth of the nerve location, thereby enhancing the effect of suppressing peripheral nerve conduction due to nerve stimulation.
표시부(160)는 제어부(120)에서 표시 제어 신호를 입력받아 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 동작 상태를 음성 및 영상으로 표출하여 유저로 하여금 신경 위치 추적 상태, 전극 어레이(200)에 전기 자극 신호가 인가되는 상태 등을 인지할 수 있게 한다. The
한편, 위의 설명에서는 채널 전극의 수를 4×4=16 개로 하였으나, 채널 전극 수는 그 보다 많거나 적을 수 있으며, 또한 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳에 전기 자극 신호를 인가했으나, 동일한 주파수의 전기 자극 신호가 서로 교차될 수 있다면 얼마든지 전기 자극 신호가 인가되는 채널 전극의 개수는 변경될 수 있다. On the other hand, in the above description, the number of channel electrodes is 4×4=16, but the number of channel electrodes may be more or less, and electric stimulation signals are applied to four channel electrodes around the neural position, but of the same frequency. If the electrical stimulation signals can cross each other, the number of channel electrodes to which the electrical stimulation signals are applied can be changed.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치를 제어하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 나타낸다.5 is a flowchart for explaining a control method of a percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention, where S represents a step.
먼저, 전극 어레이(200)를 자극하고자 하는 인체 피부 부근에 부착한 후, 유저의 키 조작에 의해 본체(100)에는 신경 위치 추적 및 신경 자극 명령이 입력된다(S10).First, after attaching the
이어서, 본체(100)에 의해 신경 위치 추적을 위한 일정 레벨의 전류가 발생되어 인체 피부에 부착된 전극 어레이(200)의 모든 채널 전극(210)에 인가되고(S20), 이에 따라 채널 전극(210)에 맞닿은 피부에 전류가 인가되게 된다.Subsequently, a current of a certain level for nerve location tracking is generated by the
이때, 모든 채널 전극(210)에 대한 전압이 본체(100)에 의해 측정되고(S30), 측정된 전압 중 기 설정된 임계 값 이하의 전압이 존재하는 지의 여부가 결정된다(S40).At this time, the voltages for all the
상기 스텝(S40)에서 임계값 이하의 전압이 존재할 경우(YES), 본체(100)는 그 임계값 이하의 전압이 측정되는 채널 전극의 위치를 신경 위치(도 4의 전압 측정을 통한 신경 위치 찾기 참조)로 결정한다(S50).In the step (S40), if there is a voltage below the threshold (YES), the
이어서, 본체(100)는 상기 스텝(S50)에서 결정된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)을 선택하여 두 종류의 주파수를 갖는 전기 자극 신호를 인가하되, 동일 주파수의 전기 자극 신호가 채널 전극의 대각선 방향으로 교차하도록 전기 자극 신호를 인가한다(S60). 즉, ch1과 ch1의 채널 전극 쌍 그리고 ch2와 ch2의 채널 전극 쌍에는 각각 동일한 주파수의 전기 자극 신호가 인가된다. Subsequently, the
한편, 상기 스텝(S40)에서 임계값 이하의 전압이 존재하지 않을 경우(NO), 상기 스텝(S20)으로 진행된다.On the other hand, if there is no voltage below the threshold in step S40 (NO), the process proceeds to step S20.
본 발명의 실시예에 의한 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 전극 어레이가 인체 피부에 탈부착가능하고, 복수개의 채널 전극을 통해 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 감지하며, 상기 복수개의 채널 전극 중 선택된 채널 전극을 통해 전기 자극을 줄 수 있으며; 그리고 본체가 상기 전극 어레이와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 측정하여서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고, 그 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 전기 자극을 인가하여 간섭파를 형성하도록; 구성됨으로써, 불필요한 근 수축을 줄이고 보다 심부에 위치한 신경에 전기 자극을 줌으로써 신경 자극 효과를 극대화시킬 수 있다.According to the percutaneous electric nerve stimulation device and its control method for suppressing peripheral nerve conduction according to an embodiment of the present invention, the electrode array is detachably attached to the human skin, and supplies a constant current through a plurality of channel electrodes for each channel electrode. Sensing a voltage and applying electrical stimulation through a channel electrode selected from the plurality of channel electrodes; And the main body is connected to the electrode array by wire or wirelessly to supply a constant current to all channel electrodes of the electrode array to measure the voltage for each channel electrode to calculate the skin resistance to track the nerve location, and around the tracked nerve location Applying electrical stimulation to four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) of the channel electrode to form an interference wave; By being configured, it is possible to maximize the nerve stimulation effect by reducing unnecessary muscle contraction and applying electrical stimulation to nerves located in the deeper region.
특히, 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 인가되는 전기 자극을 위한 신호는 신경이 직접적으로 자극되지 않는 고주파 영역이기 때문에 해당 부위에는 전기 자극에 의한 저린 느낌이나 불필요한 근 수축이 발생하지 않으며, 채널 부착부 가운데에서 형성되는 간섭파에 의해 피하 심부에서 신경이 자극되는 장점이 있다.In particular, the signal for electrical stimulation applied to the four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the tracked nerve location is a high-frequency region in which the nerve is not directly stimulated, and thus the area has a feeling of numbness due to electrical stimulation. However, unnecessary muscle contraction does not occur, and there is an advantage in that nerves are stimulated in the deep subcutaneous region by an interference wave formed in the channel attachment portion.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the drawings and the specification, an optimal embodiment has been disclosed, and specific terms have been used, but this is only for the purpose of explaining an embodiment of the present invention and is used to limit the meaning or limit the scope of the present invention described in the claims. It is not done. Therefore, those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 본체
110: 신호 입력부
120: 제어부
130: 신경 위치 추적 전류 발생부
140: 채널 전극의 전압 측정부
150: 신경 주변 자극 신호 발생부
160: 표시부
200: 전극 어레이
210: 복수개의 채널 전극
ch1, ch2: 신경 주변의 전기 자극이 가해지는 채널 전극100: main body
110: signal input
120: control unit
130: nerve position tracking current generator
140: voltage measuring unit of the channel electrode
150: nerve peripheral stimulation signal generating unit
160: display unit
200: electrode array
210: a plurality of channel electrodes
ch1, ch2: Channel electrodes to which electrical stimulation around the nerve is applied
Claims (7)
상기 전극 어레이와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 일정 전류를 공급하여 채널 전극 별로 전압을 측정하여서 피부저항을 산출하여 신경 위치를 추적하고, 그 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 전기 자극을 인가하여 간섭파를 형성하도록 하는 본체(100);를 포함하는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치.An electrode array 200 that is detachably attached to the human skin and is configured to detect a voltage for each channel electrode by supplying a constant current through a plurality of channel electrodes, and to provide electrical stimulation through a selected channel electrode among the plurality of channel electrodes; And
Wired or wirelessly connected to the electrode array to supply a constant current to all channel electrodes of the electrode array, measure voltage for each channel electrode to calculate skin resistance to track nerve location, and channel electrodes around the tracked nerve location Percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction, including; body (100) to form an interference wave by applying electrical stimulation to four places (ch1, ch1, ch2, ch2).
상기 전기 자극을 위한 신호는 신경 전도가 억제될 수 있는 주파수 및 전류를 갖는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치. According to claim 1,
The signal for electrical stimulation is a percutaneous electrical nerve stimulation device for peripheral nerve conduction suppression having a frequency and current at which nerve conduction can be suppressed.
상기 본체(100)는
신경 위치 추적 및 전기 자극 명령을 입력하도록 구성된 신호 입력부(110);
상기 신호 입력부(110)에서 입력된 명령 및 상기 채널 전극 별로 감지된 전압에 따라 제어신호를 발생하도록 구성된 제어부(120);
상기 제어부에서 제어신호를 입력받아 상기 전극 어레이의 모든 채널 전극에 신경 위치 추적을 위한 일정한 레벨의 전류를 공급해주도록 구성된 신경 위치 추적 전류 발생부(130);
상기 전극 어레이의 모든 채널 전극 각각의 전압을 측정하여 이에 상응하는 감지신호를 상기 제어부에 인가하도록 구성된 채널 전극의 전압 측정부(140); 및
상기 제어부에서 제어신호를 입력받아 전기 자극 신호를 발생하여 상기 추적된 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 인가하도록 구성된 신경 주변 자극 신호 발생부(150);를 포함하는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치. According to claim 1,
The main body 100 is
A signal input unit 110 configured to input nerve location tracking and electrical stimulation commands;
A control unit 120 configured to generate a control signal according to a command input from the signal input unit 110 and a voltage detected for each channel electrode;
A neural position tracking current generating unit 130 configured to receive a control signal from the control unit and supply a constant level current for neural position tracking to all channel electrodes of the electrode array;
A voltage measuring unit 140 of a channel electrode configured to measure voltages of all channel electrodes of the electrode array and apply a corresponding sensing signal to the control unit; And
Includes a control signal input from the control unit to generate an electrical stimulation signal and the nerve stimulation signal generating unit 150 configured to apply to four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the tracked nerve location; Percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction.
상기 본체(100)는,
상기 제어부에서 표시 제어 신호를 입력받아 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 동작 상태를 음성 및 영상으로 표출하도록 구성된 표시부(160)를 더 포함하는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치. The method of claim 3,
The main body 100,
The control unit further comprises a display unit 160 configured to display the operation state of the transdermal electric nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction by voice and image by receiving a display control signal from the control unit. Stimulation device.
본체(100)에 의해 신경 위치 추적 및 전기 자극 명령이 입력되는 단계;
상기 본체에 의해 신경 위치 추적을 위한 일정 레벨의 전류가 발생되어 인체 피부에 부착된 전극 어레이(200)의 모든 채널 전극에 인가되는 단계;
상기 본체에 의해 상기 모든 채널 전극의 전압이 측정되는 단계;
상기 본체에 의해 상기 측정된 모든 채널 전극의 전압 중 임계값 이하의 전압이 존재하는 지의 여부가 결정되는 단계;
상기 임계값 이하 존재 여부 결정 단계에서 임계값 이하의 전압이 존재할 경우, 상기 본체는 그 임계값 이하의 전압이 측정되는 채널 전극의 위치를 신경 위치로 결정하는 단계; 및
상기 본체는 결정된 상기 신경 위치 주변의 채널 전극 네 곳(ch1, ch1, ch2, ch2)에 두 종류의 주파수를 갖는 전기 자극 신호를 인가하되, 상기 두 주파수의 전기 자극 신호가 채널 전극의 대각선 방향으로 교차하도록 전기 자극 신호를 인가하는 단계를 포함하는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어방법. A method of controlling a percutaneous electrical nerve stimulation device for the inhibition of peripheral nerve conduction according to claim 1:
Neural position tracking and electrical stimulation commands are input by the body 100;
Generating a current of a certain level for nerve location tracking by the main body and applying it to all channel electrodes of the electrode array 200 attached to the human skin;
Measuring voltages of all channel electrodes by the main body;
Determining, by the main body, whether a voltage below a threshold is present among voltages of all the measured channel electrodes;
Determining whether a position of a channel electrode on which a voltage below the threshold is measured is a nerve position when a voltage below the threshold is present in the determining whether the threshold is present or less; And
The main body applies electrical stimulation signals having two kinds of frequencies to the four channel electrodes (ch1, ch1, ch2, ch2) around the determined nerve location, but the electrical stimulation signals of the two frequencies are diagonal to the channel electrodes. A method of controlling a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction comprising applying an electrical stimulation signal to cross.
상기 임계값 이하 존재 여부 결정 단계에서 임계값 이하의 전압이 존재하지 않을 경우, 상기 신경 위치 추적을 위한 일정 레벨의 전류가 발생되는 단계로 진행되는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어방법. The method of claim 5,
When there is no voltage below the threshold in the determining whether the threshold is present, the percutaneous electrical nerve stimulation apparatus for suppressing peripheral nerve conduction proceeds to a step in which a current of a certain level for tracking the nerve location is generated. Control method.
상기 전기 자극 신호는 신경 전도가 억제될 수 있는 주파수 및 전류를 갖는 말초신경전도 억제를 위한 경피성 전기 신경 자극 장치의 제어방법. The method of claim 5,
The electrical stimulation signal is a control method of a percutaneous electrical nerve stimulation device for suppressing peripheral nerve conduction having a frequency and current that can be suppressed nerve conduction.
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