KR20210066110A - 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치에 관한 것이다. 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치는 인체의 적용 부위(HB)에 자기장이 인가되는 과정을 제어하는 제어 모듈(11); 펄스 발생기(121)에서 발생되는 자기장 펄스의 형태를 변형시키는 변조 모듈(122); 변조 모듈(122)에서 변조된 자기장 펄스를 적용 부위(HB)로 유도하는 출력 모듈(15); 및 적용 부위(HB)에 대한 자기장 펄스에 따른 인체 상태 변화를 탐지하는 탐지 모듈(16)을 포함한다.

Description

펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치{A Pulse Controlling Type of an Apparatus for Treating Using a Magnetic Field}

본 발명은 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치에 관한 것이고, 구체적으로 펄스 형태의 자기장을 유도하여 인체의 내부로 유도하여 인가되는 자극에 의하여 다양한 치료 효과가 발생되도록 하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치에 관한 것이다.

인체의 내부로 유도된 자기장은 신경계 질환, 척추 관련 질환, 말초 신경 질환 또는 이와 유사한 질환의 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 효과의 발생을 위하여 펄스 형태의 자기장을 인체의 내부로 유도하여 유리한 효과를 발생시키는 다양한 장치가 이 분야에 공지되어 있다. 국제공개번호 WO 2009/156117은 자기장의 균일성이 확보될 수 있는 자기장 치료 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2019-0086213은 회전 자기장으로 자성 나노 입자를 이동시켜 환부에 교류 자기장이 인가되도록 하는 자기장 구동형 치료 장치에 대하여 개시한다. 선행기술 또는 공지 기술에서 개시된 자기장 치료 장치는 일정한 크기를 가지는 자기장을 주기적으로 발생시켜 인체 내부의 적용 부위에 압력을 가하는 방식으로 작동하는 구조를 가진다. 그러나 적용 부위에 따라 또는 적용 시간에 따라 매우 짧은 시간 범위에서 유도되는 펄스 형태를 변화시키면 적용 부위를 축소 또는 확장시키는 것에 의하여 자기장 치료 효과가 커질 수 있다. 그러나 선행기술 또는 공지기술은 이와 같은 자기장 치료 장치에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행기술 1: 국제공개번호 WO 2009/156117(문터만 악셀, 2009.12.30. 공개) 자기장 치료 장치 선행기술 2: 특허공개번호 10-2019-0086213(원광대학교 산학협력단, 2019.07.22. 공개) 자기장 구동형 치료 장치 및 방법

본 발명은 인가되는 자기장의 펄스 형태를 변화시켜 자기장의 인가 효과가 향상되도록 하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치는 인체의 적용 부위에 자기장이 인가되는 과정을 제어하는 제어 모듈; 펄스 발생기에서 발생되는 자기장 펄스의 형태를 변형시키는 변조 모듈; 변조 모듈에서 변조된 자기장 펄스를 적용 부위로 유도하는 출력 모듈; 및 적용 부위에 대한 자기장 펄스에 따른 인체 상태 변화를 탐지하는 탐지 모듈을 포함한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자기장 펄스의 형태는 하나의 주기에서 인가되는 서브 펄스의 수 및 각각의 서브 펄스의 크기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자기장 펄스의 형태는 정해진 주기에 적용되는 균일 펄스를 포함한다.

본 발명의 또 다른 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 출력 모듈은 서로 다른 크기의 자기장을 서로 다른 시각에 출력하는 적어도 두 개의 자기 유도 코일을 포함한다.

본 발명에 따른 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치는 인체에 유도되는 자기장 펄스를 단일 펄스 형태 또는 2~3 단계의 펄스 주기 조합 형태가 아닌 매우 짧은 시간에 미세한 크기로 연속적으로 변하는 구조로 만든다. 이와 같은 자기장 펄스의 변화에 의하여 근육을 조이거나, 풀어주는 효과가 발생되도록 하고 이에 의하여 동일한 시간 동안 인가되는 경우 근육 강화 효과, 지방 분해 효과 또는 신진대사양이 증가되도록 한다. 특히 본 발명에 따른 치료 장치는 요실금 치료에 유리하게 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 신체 질환의 치료에 적용되어 공지의 자기장 치료 장치에 대하여 뛰어난 효과가 발생되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자기장 치료 장치에 의하여 인가되는 펄스 형태의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기장 치료 장치에 적용되는 출력 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치는 인체의 적용 부위(HB)에 자기장이 인가되는 과정을 제어하는 제어 모듈(11); 펄스 발생기(121)에서 발생되는 자기장 펄스의 형태를 변형시키는 변조 모듈(122); 변조 모듈(122)에서 변조된 자기장 펄스를 적용 부위(HB)로 유도하는 출력 모듈(15); 및 적용 부위(HB)에 대한 자기장 펄스에 따른 인체 상태 변화를 탐지하는 탐지 모듈(16)을 포함한다.

자기장 치료 장치는 인체의 다양한 부위에 자기장을 인가할 수 있는 구조를 가질 수 있고, 제어 모듈(11)에 의하여 자기장 치료 장치의 전체 작동이 제어될 수 있다. 예를 들어 제어 모듈(11)는 인체의 적용 부위(HB)에 자기장이 인가되는 과정을 제어할 수 있다. 인체의 적용 부위(HB)는 치료가 되어야 하는 표적 부위가 될 수 있고, 펄스 발생기(121)에서 발생된 자기장은 피부를 투과하여 적용 부위(HB)로 유도될 수 있다. 적용 부위(HB)로 유도되는 자기장은 펄스 형태가 될 수 있고, 펄스 발생기(121)에 의하여 자기장의 펄스 형태가 결정될 수 있다. 펄스 발생기(121)는 자기장 펄스를 발생될 수 있고, 예를 들어 출력 모듈(15)에 배치된 코일에 흐르는 전류를 조절하여 자기장 펄스를 발생시킬 수 있다. 펄스 발생기(121)에서 생성되는 펄스 형태는 변조 모듈(122)에 의하여 결정될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 변조 모듈(122)에 의하여 펄스는 하나의 주기에서 다수 개의 서브 펄스로 이루어지면서 적어도 하나의 서브 펄스는 다른 펄스에 비하여 상대적으로 크거나, 작은 진폭을 가진다. 선택적으로 다수 개의 서브 펄스는 서로 다른 지속 시간을 가질 수 있다. 변조 모듈(122)에 의하여 펄스는 진폭 변조 또는 주파수 변조가 될 수 있고, 이와 같이 진폭 변조 또는 주파수 변조에 의하여 하나의 주기 동안 적용 부위(HB)에 가해지는 자기장을 다양한 형태로 변화시킬 수 있다. 예를 들어 적용 부위의 미리 결정된 적어도 하나의 점(position)을 중심으로 서로 다른 진폭 또는 지속 시간을 가지는 자기장을 인가할 수 있다. 이에 의하여 적용 부위가 미리 결정된 점을 중심으로 서로 다른 강도로 수축 또는 이완이 되어 두드려주는 효과 또는 감기는 효과가 발생되도록 할 수 있다. 이와 같이 변조 모듈(12)은 적용 부위(HB)에 인가되는 펄스를 다양한 형태로 변화시켜 자기장 인가 효과가 상승되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 변조 모듈(122)에 의하여 다양한 형태로 변형된 펄스는 파형 제어 모듈(13)에 의하여 파형이 결정될 수 있다. 파형 제어 모듈(13)은 변조 모듈(122)에 포함될 수 있다. 파형 제어 모듈(13)은 펄스의 형태를 결정하는 기능을 가질 수 있고, 예를 들어 사인파형, 사각파형 또는 톱니 파형과 같은 펄스의 파형을 결정하는 기능을 가질 수 있다. 또는 파형 제어 모듈(13)은 펄스를 단상 파(mono phasic wave), 이상 파(bi-phasic wave) 또는 맥동 파(poly-phasic wave)로 만드는 것을 결정할 수 있다. 적용 부위(HB)에 따라 적절한 파형이 선택될 수 있고, 파형 제어 모듈(13)은 펄스의 형상을 다양한 방법으로 제어할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

출력 모듈(15)은 자기장을 발생시킬 수 있는 적어도 하나의 자기장 유도체를 포함할 수 있고, 자기장 유도체는 코일, 원형 또는 다각형 와이어 또는 이와 유사한 정해진 방향으로 전류의 흐름을 유도하여 자기장 발생을 유도하는 전도성 소재를 포함할 수 있다. 출력 모듈(15)에서 발생된 자기장은 적용 부위(HB)로 유도될 수 있고, 출력 모듈(15)은 정해진 방향으로 자기장을 유도할 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있다. 출력 모듈(15)에서 생성된 자기장이 적용 부위(HB)에 적용되면, 적응 부위(HB)의 자극이 인가되면서 필요한 치료 효과가 발생될 수 있다. 그리고 자극의 인가에 따라 적응 부위(HB)의 상태가 변할 수 있다. 적응 부위(HB)의 상태 변화가 탐지 모듈(16)에 의하여 탐지될 수 있고, 탐지 모듈(16)은 예를 들어 적용 부위(HB)의 온도, 전기 저항, 자기장의 인가에 따른 근육 수축 수준 또는 이와 유사한 적용 부위(HB)의 상태 변화를 탐지할 수 있다. 탐지 모듈(16)에서 탐지된 정보는 자기 분포 검출 모듈(17)로 전송될 수 있고, 자기 분포 검출 모듈(17)은 탐지 정보에 기초하여 적용 부위(HB) 및 주변 부위의 자기장이 인가되는 상태를 탐지할 수 있다. 자기 분포 검출 모듈(17)은 탐지 정보에 기초하여 적응 부위(HB)를 기준으로 자기장 분포 곡선을 생성할 수 있다. 또한 예를 들어 온도 분포 곡선 또는 이와 유사한 인체 상태 변화 곡선을 생성할 수 있다. 그리고 이와 같이 생성된 다양한 상태 정보가 제어 모듈(11)로 전송될 수 있고, 제어 모듈(11)은 자기 분포 검출 모듈(17)로부터 전송된 정보를 적용 부위(HB)에 인가되는 자기장과 비교할 수 있다. 그리고 제어 모듈(11)은 비교 결과에 따라 인가되는 자기장을 적절하게 조절할 수 있다. 적응 부위(HB)에 인가되는 자기장 분포는 다양한 방법으로 탐지될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 자기장 치료 장치에 의하여 인가되는 펄스 형태의 실시 예를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 자기장 펄스의 형태는 하나의 주기에서 인가되는 서브 펄스의 수 및 각각의 서브 펄스의 크기를 포함한다. 또한 자기장 펄스의 형태는 정해진 주기에 적용되는 균일 펄스를 포함한다. 적용 부위(HB)에 인가되는 자기장은 펄스 형태가 될 수 있고, 동일하거나, 서로 다른 형태의 자기장이 적용 부위(HB)에 인가될 수 있다. 도 2의 좌측에 제시된 실시 예를 참조하면, 각각의 주기(T)에서 자기장 펄스가 인가될 수 있고, 하나의 주기(T) 동안 인가되는 자기장 펄스는 시간적으로 서로 분리된 다수 개의 서브 펄스로 이루어질 수 있다. 각각의 주기(T)에서 위쪽 또는 아래쪽에 도시된 형태의 다수 개의 서브 펄스로 이루어진 자기장 펄스가 인가될 수 있다. 그리고 하나의 주기(T)에 포함된 다수 개의 서브 펄스 중 적어도 하나의 서브 펄스는 다른 서브 펄스와 다른 크기의 자기장을 가질 수 있다. 이와 같이 하나의 주기(T)에서 인가되는 자기장 펄스가 다수 개의 서브 펄스로 만들어지는 것에 의하여 예를 들어 근육을 조이거나 또는 풀어주는 신축 운동을 발생시킬 수 있다. 이와 함께 자기장 펄스의 인가에 인하여 단순히 진동 형태의 두드리는 효과를 비롯하여 주물러주거나, 압력을 가하는 효과를 발생시킬 수 있다.

도 2의 오른쪽에 도시된 실시 예를 참조하면, 하나의 주기(T)에서 인가되는 자기장 펄스는 점차로 진폭이 커지고, 이후 다시 진폭이 작아질 수 있다. 그리고 각각의 주기(T)에서 인가되는 자기장 펄스는 다수 개의 서브 펄스를 포함할 수 있다. 하나의 주기(T)에서 진폭이 증가되어 예를 들어 최대 진폭의 70 또는 80 %가 되는 시간 대역을 결정하고, 그에 해당되는 값에 이르는 시간(Rising Up Time: RUP) 또는 그 이하가 되는 시간(Falling Down Time: FDT)을 감소시킬 필요가 있다. 그리고 이와 같은 RUP 및 FDT를 참조하여 서브 펄스의 개수 또는 크기가 결정될 수 있다. 이를 위하여 예를 들어 도 2의 좌측에 도시된 것처럼, 서로 다른 크기를 가지는 서브 펄스의 사이에 상대적으로 크기가 작은 서브 펄스가 인가되도록 자기장 펄스가 형성될 수 있다. 선택적으로 도 2의 오른쪽 아래에 도시된 것처럼, 자기장의 변하는 두 개의 주기(T1과 T3) 사이에 균일 자기장이 인가되는 균일 주기(T2, T4)가 형성될 수 있다. 균일 주기(T2, T4)에서 일정한 크기의 자기장이 동일하거나 서로 다른 방향으로 인가될 수 있다. 이와 같은 균일 주기(T2, T4)는 서로 다른 크기를 가지는 다수 개의 서브 펄스의 인가 효과가 상승되도록 한다. 구체적으로 균일 주기(T2, T4) 동안 적용 부위가 일정한 상태로 유지되도록 하고, 이후 펄스 인가 주기(T1, T3)에서 자기장의 크기가 변하는 펄스가 인가되는 것에 자기장 인가 효과가 커질 수 있다.

하나의 주기(T)에서 인가되는 자기장의 크기는 적응 부위에 따라 다양하게 선택될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자기장 치료 장치에 적용되는 출력 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 출력 모듈(15)은 서로 다른 크기의 자기장을 서로 다른 시각에 출력하는 적어도 두 개의 자기 유도 코일(151 내지 15n)을 포함한다. 함수 발생기(31)에 의하여 미리 결정된 펄스를 발생시키는 전류 제어 함수가 생성될 수 있고, 그에 기초하여 전류 제어 유닛(41)에 의하여 출력 모듈(15)로 유도되는 전류가 제어될 수 있다. 함수 발생 발생기(31)에서 발생된 펄스 형태가 파형 증폭기(32)에 의하여 증폭이 되어 공진 유닛(34)으로 전송될 수 있다. 공진 유닛(34)과 파형 증폭기(32)은 저항(R) 및 서브 펄스 생성 유닛(33)에 의하여 연결될 수 있다. 서브 펄스 생성 유닛(33)은 예를 들어 서로 다른 진폭을 가지는 다수 개의 펄스 파를 연속적으로 전송하거나, 적어도 하나의 사인파 형태의 펄스를 시간 대역에 따라 분리하여 다수 개의 서브 펄스를 생성할 수 있다. 공진 유닛(34)은 예를 들어 인덕터(341)와 커패시턴스(342)로 이루어진 RLC 공진 회로 또는 이와 유사한 공진 회로가 될 수 있다. 전류 제어 유닛(41)은 함수 발생기(31), 파형 증폭기(32) 또는 공진 유닛(34)을 포함할 수 있다. 전류 제어 유닛(41)에 의하여 자기장 펄스의 형성이 가능하도록 형태로 전류가 출력 모듈(15)로 전송될 수 있다. 출력 모듈(15)은 전류의 흐름에 따라 자기장을 발생시키는 다수 개의 자기 유도 코일(151 내지 15n)을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 자기 유도 코일(151 내지 15n)은 서로 다른 시간에 자기장을 발생시킬 수 있다. 선택적으로 적어도 하나의 자기 유도 코일(151 내지 15n)은 다른 크기를 가지는 자기장을 발생시킬 수 있다. 전류 제어 유닛(41)과 출력 모듈(15)은 릴레이 유닛(42)에 의하여 연결될 수 있고, 릴레이 유닛(42)에 의하여 서로 다른 자기 유도 코일(151 내지 15n)이 서로 다른 시간에 자기장을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 서로 다른 크기의 자기장을 발생시키는 서로 다른 자기 유도 코일(151 내지 15n)을 시간적으로 분할하여 연결하는 것에 의하여 다수 개의 서브 펄스를 발생시키는 것과 동일 또는 유사한 효과를 발생되도록 할 수 있다. 릴레이 유닛(42)은 프로그램 스위치 구조를 가질 수 있고, 각각의 자기 유도 코일(151 내지 15n)은 원형 또는 다각형 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 또는 적어도 하나의 자기 유도 코일(151 내지 15n)이 서로 분리되어 교대로 릴레이 유닛(42)에 의하여 순차적으로 자기장을 발생시킬 수 있다.

출력 모듈(15)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치는 인체에 유도되는 자기장 펄스를 단일 펄스 형태 또는 2~3 단계의 펄스 주기 조합 형태가 아닌 매우 짧은 시간에 미세한 크기로 연속적으로 변하는 구조로 만든다. 이와 같은 자기장 펄스의 변화에 의하여 근육을 조이거나, 풀어주는 효과가 발생되도록 하고 이에 의하여 동일한 시간 동안 인가되는 경우 근육 강화 효과, 지방 분해 효과 또는 신진대사양이 증가되도록 한다. 특히 본 발명에 따른 치료 장치는 요실금 치료에 유리하게 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 신체 질환의 치료에 적용되어 공지의 자기장 치료 장치에 대하여 뛰어난 효과가 발생되도록 한다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

11: 제어 모듈 13: 파형 제어 모듈
15: 출력 모듈 16: 변조 모듈
17: 자기 분포 검출 모듈 31: 발생 발생기
32: 파형 증폭기 34: 공진 유닛
41: 전류 제어 유닛 42: 릴레이 유닛
121: 펄스 발생기 122: 변조 모듈
151 내지 15n: 자기 유도 코일

Claims (4)

1. 인체의 적용 부위(HB)에 자기장이 인가되는 과정을 제어하는 제어 모듈(11);
   펄스 발생기(121)에서 발생되는 자기장 펄스의 형태를 변형시키는 변조 모듈(122);
   변조 모듈(122)에서 변조된 자기장 펄스를 적용 부위(HB)로 유도하는 출력 모듈(15); 및
   적용 부위(HB)에 대한 자기장 펄스에 따른 인체 상태 변화를 탐지하는 탐지 모듈(16)을 포함하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 자기장 펄스의 형태는 하나의 주기에서 인가되는 서브 펄스의 수 및 각각의 서브 펄스의 크기를 포함하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 자기장 펄스의 형태는 정해진 주기에 적용되는 균일 펄스를 포함하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 출력 모듈(15)은 서로 다른 크기의 자기장을 서로 다른 시각에 출력하는 적어도 두 개의 자기 유도 코일(151 내지 15n)을 포함하는 펄스 제어 방식의 자기장 치료 장치.

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