KR20220034425A - 발바닥 전기자극장치 및 발바닥 전기자극방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발바닥 전기자극장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 이용자의 발바닥의 부위 별로 전기자극을 전달할 수 있도록 마련된 전기자극부; 이용자의 보행시 발바닥으로 가해지는 압력을 발바닥의 부위별로 감지하는 감지센서부; 전기자극을 전달할 수 있도록 전기를 공급하는 전원부; 및 자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 선택되는 어느 하나의 자극모드가 실행되도록 제어하는 제어부; 를 포함하므로 이용자의 대뇌피질의 활성화 개선효과를 증대시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

발바닥 전기자극장치 및 발바닥 전기자극방법{Adaptive Sole Electrical Stimulation Device and Method Using Thereof}

본 발명은 하지의 감각기능 저하로 인한 뇌병변 환자들의 보행과 균형 저하의 회복을 촉진하기 위하여 발바닥에 전기자극을 전달하는 발바닥 전기자극장치 및 전기자극방법에 관한 것이다.

뇌손상 환자에게서 편마비 측의 고유수용성감각(proprioception)의 저하는 보행시 감각되먹임(sensory feedback)을 저하시켜 운동조절장애와 균형감각의 어려움이 있다.

이러한 환자들의 운동능력 회복을 위하여 손상된 근육이나 신경에 전기적 자극을 가하여 근육의 기능적 움직임을 얻는 기능적 전기자극 치료가 필요하다.

경피적 전기자극을 통한 감각자극은 장기적인 신경가소성 변화를 일으켜 고유수용성감각과 운동기능 향상을 가져올 수 있다.

그러나 대부분의 연구에서 발에 대한 경피적 전기자극이 환자의 보행을 고려하지 않았다. 즉, 종래의 전기자극장치는 환자의 보행과는 상관없이 적용되어 왔기 때문에 전기자극의 적용이 정적으로 이루어질 수 밖에 없었다.

따라서, 기능적 향상과 연관된 대뇌피질의 활성화 효과 개선에 한계가 있을 수 밖에 없었으며, 이러한 한계를 극복할 수 있는 기술이 요구되고 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0129469호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환자의 보행을 고려하여 전기자극을 전달할 수 있는 발바닥 전기자극장치 및 발바닥 전기자극방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치는, 이용자의 발바닥의 부위 별로 대응되어 전기자극을 전달할 수 있도록 마련되는 다수개의 전극패드를 포함하는 전기자극부; 상기 이용자의 보행시 상기 발바닥으로 가하는 압력을 상기 발바닥의 부위별로 감지하기 위한 다수개의 감지센서를 포함하는 감지센서부; 상기 전기자극부의 상기 전극패드가 전기자극을 전달할 수 있도록 전기를 공급하는 전원부; 및 자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 선택되는 어느 하나의 자극모드가 실행되도록, 상기 감지센서부의 상기 다수개의 감지센서를 통해 얻어지는 부위별 압력감지정보를 토대로 상기 전기자극부 또는 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 자극패턴은, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 전원부로부터 상기 전극패드로 전달되는 전기적 신호형태로서, 상기 제어부의 제어에 따라 전기자극시킬 상기 발바닥의 부위에 대응되는 상기 전극패드에 인가되는 전류의 세기와, 상기 전극패드에 인가되는 전류의 펄스 폭(pulse width) 및 상기 펄스의 반복주기에 따라 결정되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 전원부로부터 상기 전기자극부의 상기 전극패드로 공급가능한 최대 전류의 세기를 상기 이용자의 보행시 감지되는 압력 중 가장 큰 압력에 대응되는 상기 전류의 세기로 설정하고, 상기 감지센서를 통해 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 상기 전류의 세기가 증가 또는 감소되어 상기 전극패드로 전달되도록 상기 전원부를 제어하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 순차적자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 보행에 따른 압력이 감지되는 부위에 대해서만 선택적으로 전기자극을 전달하되, 보행에 따른 압력이 감지되는 상기 발바닥의 부위에 대응되는 상기 전극패드로 인가되는 전류의 세기가 상기 전극패드에 대응되는 발바닥의 부위의 압력을 감지하는 상기 감지센서에 감지되는 압력의 크기에 비례하여 증가 또는 감소하는 자극패턴을 갖춘 자극모드인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 전체자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 감지되는 압력 중에서 가장 강하게 감지된 압력에 대응되는 전류의 세기로 발바닥의 부위 모두에 대하여 상기 전기자극을 전달하는 자극모드인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 멀티자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 상기 압력이 감지된 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 전류의 세기보다 작은 세기의 전류가 상기 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되며, 상기 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 전류의 펄스 주파수보다 낮은 펄스 주파수의 전류가 상기 압력이 감지된 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 자극모드인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부와 연결되고, 상기 이용자로부터 상기 제어부가 실행할 자극모드를 선택하는 입력 또는 설정을 입력받아서 상기 제어부로 전달하는 입력부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부의 제어에 의해 실행되는 상기 자극모드 또는 설정에 관한 정보를 제어부로부터 전달받아서 상기 이용자가 확인할 수 있도록 외부로 출력하는 출력부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 보행하는 상기 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하여 상기 제어부로 전달하는 근전도센서부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극방법은 이용자의 보행시 이용자의 발바닥 부위에서 감지되는 압력을 측정하여 최대압력을 판단하고, 상기 발바닥 부위에 전달가능한 최대전류의 세기에 상기 최대압력을 대응시키는 매칭을 설정하고, 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 발바닥 부위로 전달할 전류의 세기를 설정하는 초기설정단계; 자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 어느 하나의 자극모드를 이용자로부터 선택받는 자극모드설정단계; 상기 자극모드설정단계에서 선택된 상기 자극모드를 실행하기 위하여 이용자의 보행에 따라 발바닥의 부위별로 압력을 감지하는 압력감지단계; 상기 압력감지단계에서 감지된 압력의 크기에 대응하여 전기자극이 되도록 전달할 전류의 세기를 판단하는 판단단계; 및 상기 판단단계에서 판단된 감지된 압력에 따른 전류의 세기로 상기 자극모드에 따라 상기 발바닥 부위로 전기자극을 전달하는 전기자극단계; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 전기자극단계 후 추가적으로 실행될 수 있는 단계로서, 상기 전기자극단계에서 전기자극이 전달된 후 보행하는 상기 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하는 근전도측정단계;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 순차적자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 보행에 따른 압력이 감지되는 부위에 대해서만 선택적으로 전기자극을 전달하되, 보행에 따른 압력이 감지되는 상기 발바닥의 부위로 전달되는 전류의 세기가 상기 발바닥의 부위에서 감지되는 압력의 크기에 비례하는 자극패턴을 갖춘 자극모드인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 전체자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 감지되는 압력 중에서 가장 강하게 감지된 압력에 대응되는 전류의 세기로 발바닥의 부위 모두에 대하여 상기 전기자극을 전달하는 자극모드인 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

여기서, 상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 멀티자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 상기 압력이 감지된 발바닥의 부위에 전달되는 전류의 세기보다 작은 세기의 전류가 상기 압력이 감지되지 않은 발바닥의 부위로 전달되며, 상기 압력이 감지되지 않은 발바닥의 부위로 전달되는 전류의 펄스 주파수보다 낮은 펄스 주파수의 전류가 상기 압력이 감지된 발바닥의 부위로 전달되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치 및 이를 이용한 전기자극방법은 환자인 이용자의 보행에 따라 전기자극이 발바닥 부위별로 전달되므로 대뇌피질의 활성화 개선효과를 증대시켜줄 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 전기자극의 자극패턴에 대한 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 자극모드에서, 감지되는 압력에 따라 발바닥 부위로 전달되는 전기자극을 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치를 이용한 발바닥 전기자극방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치(100)는, 전기자극부(120), 감지센서부(140), 전원부(110) 및 제어부(130)를 포함하며, 근전도센서부(180), 입력부(150), 출력부(160), 저장부(170)를 더 포함할 수도 있다.

먼저 전기자극부(120)는 이용자의 발바닥의 여러 부위 별로 대응되어 전기자극을 전달할 수 있도록 마련되는 다수개의 전극패드를 포함하고 있다. 전기자극부(120)의 전극패드는 제어부(130)의 제어에 따라 전원부(110)로부터 공급되는 전기를 전달받아서 이용자의 발바닥 부위별로 전기자극을 전달한다.

감지센서부(140)는 이용자의 보행시 이용자의 발바닥으로 가하는 압력을 발바닥의 부위별로 감지하기 위한 다수개의 감지센서를 포함하고 있다. 따라서 다수개의 감지센서는 이용자의 발바닥의 각 부위별로 압력을 측정할 수 있도록 배치될 수 있다. 제어부(130)와 전기적 신호를 주고받을 수 있도록 연결된 감지센서부(140)의 다수개의 감지센서는 이용자의 발바닥의 부위별로 감지한 압력감지정보를 제어부(130)로 전달한다.

이러한 감지센서부(140)는, 예를 들어, 신발의 바닥면에 배치되어 이용자의 보행시의 발바닥의 앞측부위와 발뒤꿈치 부위의 압력을 실시간으로 감지하여 압력감지정보를 제어부(130)로 전달한다.

전원부(110)는 전기자극부(120)의 전극패드를 통해 이용자의 발바닥의 각 부위별로 전기자극이 전달될 수 있도록 전기를 제공한다. 이러한 전원부(110)는 제어부(130)의 제어에 따라 정해지는 세기의 전기를 전기자극부(120)의 각각의 전극패드로 제공한다.

이러한 전원부(110)는 전원을 무선으로 제공하기 위하여 배터리를 포함할 수 있으며, 배터리의 낮은 전압을 전기자극부(120)에서 필요로 하는 높은 전압으로 승압하여 공급하기 위하여 DC-DC 부스트 컨버터를 포함할 수도 있다.

제어부(130)는 자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 이용자의 선택에 따라 선택되는 어느 하나의 자극모드가 실행되도록, 감지센서부(140)의 다수개의 감지센서를 통해 얻어지는 부위별 압력감지정보를 토대로 전기자극부(120) 또는 전원부(110)를 제어한다.

여기서 자극부위는 전극패드를 통해 전기자극이 전달되는 발바닥의 부위를 말하며, 자극인가타이밍은 전기자극을 언제 전달할 것인지 즉 전극패드로 전기가 인가되어 전기자극이 시작되는 시점을 말한다.

그리고, 자극패턴은 제어부(130)의 제어에 따라 전원부(110)로부터 전극패드로 전달되는 전기적 신호형태를 말한다. 이러한 자극패턴은 제어부(130)의 제어에 따라 전기자극시킬 발바닥의 부위에 대응되는 전극패드에 인가되는 전류의 세기와, 전극패드에 인가되는 전류의 펄스 폭(pulse width) 및 펄스의 반복주기에 따라 결정된다.

여기서 도 2 내지 도 6을 차례로 더 참조하여 자극패턴을 설명한다.

먼저, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 자극패턴의 예시적인 기본형태를 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 2에서 참조되는 바와 같이, 기본적으로 자극패턴은 임의의 세기로 전류가 인가되어 하나의 펄스가 시작되며, 하나의 펄스가 시작되어서 종료되기까지의 시간 즉 펄스 폭과 펄스의 반복주기에 따라 결정된다. 펄스의 반복주기에는 하나의 펄스와 다음 펄스 사이에 전류가 인가되지 않는 시간인 휴지시간도 포함된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 자극패턴으로서, 도 2에 도시된 펄스에 비하여 전류의 세기가 증가된 형태를 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 3에서 참조되는 바와 같이 도 1에 도시된 바에 비하여 인가되는 전류의 세기가 커질수록 펄스의 높이도 높게 나타난다. 물론 반대로 인가되는 전류의 세기가 감축되어 펄스의 높이가 낮아지게 나타나는 형태도 충분히 가능하다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 자극패턴으로서, 도 2에 도시된 펄스에 비하여 펄스의 폭이 증가된 형태를 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

또한 도 4에서 참조되는 바와 같이, 펄스의 폭을 조절하여 도 4에서 참조되는 바와 같이, 도 2의 펄스에 비하여 펄스의 폭이 증대된 형태도 가능하다. 예를 들어 가해지는 압력이 지속되는 시간에 상응하여 펄스의 폭이 증가되는 형태도 가능하다는 것이다. 물론 반대로 펄스의 폭이 협소하게 되는 형태도 충분히 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 자극패턴으로서, 다수개의 펄스가 하나의 패킷을 이룬 것을 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 5에서 참조되는 바와 같이, 다수개의 펄스가 하나의 패킷으로 그룹화된 형태도 충분히 가능하다. 즉, 여러개의 펄스가 하나의 패킷을 이루고, 이러한 패킷이 일정한 시간간격을 두고 주기적 또는 비주기적으로 반복되는 형태도 가능하다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전극패드로 전달되는 자극패턴으로서, 도 2에 도시된 펄스에 비하여 주파수가 증가된 형태를 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 6에서 참조되는 바와 같이, 도 2에 도시된 펄스에 비하여 휴지시간 또는 펄스반복복주기가 단축된 형태 즉, 주파수가 증가된 형태도 충분히 가능하다. 물론 반대로 주파수가 감소되는 형태도 가능하다.

이와 같이 다양한 형태의 자극패턴과 자극이 전달되는 자극부위 그리고 자극인가타이밍이 다양하게 조합됨에 따라 자극모드 또한 다양한 형태로 이루어질 수 있다는 것이다.

그리고 제어부(130)는, 전원부(110)로부터 전기자극부(120)의 전극패드로 공급가능한 최대 전류의 세기를 상기 이용자의 보행시 감지되는 압력 중 가장 큰 압력에 대응되는 전류의 세기로 설정하고, 감지센서를 통해 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 전류의 세기가 증가 또는 감소되어 전극패드로 전달되도록 전원부(110)를 제어한다.

따라서, 발바닥의 부위에서 감지되는 압력의 세기에 비례하게 여러 단계의 세기로 나누어진 전기자극을 적용할 수 있다. 여기서 여러 단계의 세기를 갖는 전기자극이란 전류의 세기를 의미한다. 예를 들어, 전기자극을 8단계로 나누고 그 중에서 가장 강한 정도의 세기를 갖는 전류를 15mA라고 하면, 전류의 세기를 8단계 즉, (1/8)ㅧ15mA, (2/8)ㅧ15mA, (3/8)ㅧ15mA, ....., (8/8)ㅧ15mA 와 같이 나눈다. 만약 발뒤꿈치 부위가 지면과 이격되어 있는 경우 발뒤꿈치 부위에는 압력이 작용되지 않기 때문에 압력값이 0으로 측정되고, 발뒤꿈치 부위에 대응되는 전극패드로 전류가 인가되지 않으므로 전기자극 또한 0으로 제어될 수 있다. 이후 보행시에 발뒤꿈치부위가 지면에 닿음에 따라 점차적으로 증가되는 압력의 값이 측정되고, 전기자극의 최댓값인 8의 크기를 가지는 전기자극이 발뒤꿈치부위에 적용될 수 있도록 전류의 세기를 (8/8)ㅧ15mA가 되도록 인가하여 전기자극을 전달한다. 이후 발뒤꿈치부위가 지면으로부터 떨어짐에 따라 자극의 세기는 다시 8, 7, 6,... 으로 점차적으로 감소되는 압력값이 측정되며 이에 따라 전류의 세기도 감소되어 마침내 전류가 전달되지 않게 된다.

이와 같이 발바닥의 부위에 가해지는 압력에 따라 전달되는 전기자극을 조절할 수 있으며, 전류의 세기와 자극모드에 따라 제어부(130)가 제어한다.

도 7 내지 도 9를 더 참조하여 제어부(130)의 제어에 따라 실행될 수 있는 몇가지 예시적인 자극모드에 대해서 설명하기로 한다.

먼저 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 순차적자극모드에서, 감지되는 압력에 따라 발바닥 부위로 전달되는 전기자극을 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 7을 더 참조되는 바와 같이, 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 제어부(130)에 의해 실행되는 순차적자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 보행에 따른 압력이 감지되는 부위에 대해서만 선택적으로 전기자극을 전달하되, 보행에 따른 압력이 감지되는 발바닥의 부위에 대응되는 전극패드로 인가되는 전류의 세기가 전극패드에 대응되는 발바닥의 부위의 압력을 감지하는 감지센서에 감지되는 압력의 크기에 비례하여 증가 또는 감소하는 자극패턴을 갖추고 있다.

즉, 발뒤꿈치의 압력이 감지되기 시작하여 점진적으로 증가됨에 따라 발뒤꿈치 부위로 인가되는 전류의 세기도 점차적으로 증가되는 형태로 펄스 형태의 전기자극이 전달된다. 발뒤꿈치의 압력이 최대값으로 측정되면 발뒤꿈치로 전달되는 전류의 세기도 최대값으로 인가된다. 그리고 보행에 따라 이용자의 무게중심이 전진되므로 발뒤꿈치의 압력이 감소하게 된다. 발뒤꿈치의 압력이 감소됨에 따라 발뒤꿈치로 전달되는 전기자극의 세기 또한 감소되도록 전류의 세기가 낮아지게 된다.

이어서 발의 앞측 즉 앞발바닥으로 감지되는 압력이 증가되며, 앞발바닥의 압력이 증가됨에 따라 앞발바닥의 전류의 세기 또한 증가된다. 앞발바닥의 압력이 최대값으로 측정될 때 앞발바닥으로 인가되는 전류의 세기도 최대가 된다. 그리고 이용자의 무게중심이 앞으로 이동되고 있으므로 앞발바닥으로 감지되는 압력이 감소되며, 이에 대응하여 앞발바닥으로 전달되는 전류의 세기 또한 감소된다.

이와 같이 순차적자극모드에서는 압력이 가해지는 발바닥의 부위에 감지되는 압력에 비례하는 형태로 전기자극이 압력이 감지된 발바닥의 부위로 전달된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 전체자극모드에서, 감지되는 압력에 따라 발바닥 부위로 전달되는 전기자극을 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 8에서 더 참조되는 바와 같이, 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 제어부(130)에 의해 실행되는 전체자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 감지되는 압력 중에서 가장 강하게 감지된 압력에 대응되는 전류의 세기로 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하는 자극모드이다.

도 8의 그래프에서 참조되는 바와 같이, 발뒤꿈치에서 압력이 감지되고, 발뒤꿈치에서 감지되는 압력값이 점차적으로 증가됨에 따라 감지된 압력에 대응되는 세기의 전류가 발뒤꿈치와 앞발바닥 모두에 전달된다. 발뒤꿈치에서 측정된 압력값이 최대값일 때 이에 대응되는 최대세기의 전류가 발뒤꿈치와 앞발바닥 모두에 전달된다. 그리고 보행에 따라 이용자의 무게중심이 앞으로 이동되므로 발뒤꿈치에서 감지되는 압력값이 점차적으로 감소되며, 이에 대응하여 전류의 세기 또한 감소되어 발뒤꿈치와 앞발바닥 모두에 전달된다.

그리고 앞발바닥으로 압력이 감지되고 증가됨에 따라 이에 대응하여 전류의 세기 또한 증가하는 형태로 발뒤꿈치와 앞발바닥 모두에 전기자극이 전달된다. 그리고 이용자의 무게중심이 앞으로 이동되고 있으므로 앞발바닥으로 감지되는 압력이 감소되며, 이에 대응하여 앞발바닥과 발뒤꿈치 모두로 전달되는 전류의 세기 또한 감소된다.

이와 같이 전체자극모드에서는 압력이 가해지는 발바닥의 부위에 감지되는 압력에 비례하는 형태로 전기자극이 압력이 감지된 발바닥의 부위로 전달된다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치의 멀티자극모드에서, 감지되는 압력에 따라 발바닥 부위로 전달되는 전기자극을 개략적으로 나타낸 그래프도면이다.

도 9에서 더 참조되는 바와 같이, 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 제어부(130)에 의해 실행되는 멀티자극모드는, 보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 압력이 감지된 부위에 대응되는 전극패드로 전달되는 전류의 세기보다 작은 세기의 전류가 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 전극패드로 전달되며, 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 전극패드로 전달되는 전류의 펄스 주파수보다 낮은 펄스 주파수의 전류가 압력이 감지된 부위에 대응되는 전극패드로 전달되는 자극모드이다.

도 9의 그래프에서 참조되는 바와 같이, 발뒤꿈치에서 압력이 감지되고, 발뒤꿈치에서 감지되는 압력값이 점차적으로 증가됨에 따라 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극이 전달되되, 압력이 감지된 발뒤꿈치 부위에는 감지된 압력에 대응되는 세기의 전류가 전달되지만, 압력이 감지되지 않은 부위 즉, 앞발바닥으로는 발뒤꿈치에 전달되는 전류의 세기에 비하여 약한 세기의 전류가 전달되지만 발뒤꿈치에 전달되는 펄스의 주파수에 비해 높은 주파수의 펄스가 앞발바닥으로 전달된다. 압력이 아직 감지되기 전인 앞발바닥에 약한 세기이지만 높은 주파수의 펄스로 전기자극이 전달됨으로써 앞발바닥 부위에 압력이 감지되기 이전에 미리 예고하듯이 사전적으로 전기자극을 주는 것이라고 할 수 있다.

이어서 발뒤꿈치에서 측정된 압력값이 최대값일 때 이에 대응되는 최대세기의 전류가 발뒤꿈치에 전달되며, 앞발바닥으로는 최대세기의 절반의 세기의 전류가 앞발바닥으로 전달된다. 물론 여기서 압력이 감지되지 않는 부위에 대하여 인가되는 전류의 세기는 최대 세기의 전류에 비해 작은 세기로서 임의의 값으로 사전에 설정될 수 있음은 당연하다.

그리고 보행에 따라 이용자의 무게중심이 앞으로 이동되므로 발뒤꿈치에서 감지되는 압력값이 점차적으로 감소되며, 이에 대응하여 발뒤꿈치의 자극패드로 전달되는 전류의 세기 또한 감소된다.

그리고 앞발바닥으로 압력이 감지되고 증가됨에 따라 이에 대응하여 전류의 세기 또한 증가하는 형태로 앞발바닥에 전기자극이 전달된다. 압력이 감지되지 않는 발뒤꿈치로는 앞발바닥으로 전달되는 전기자극에 비하여 작은 세기의 전기자극이 전달되며, 전달되는 전기자극의 주파수는 앞발바닥 부위로 전달되는 전기자극의 주파수에 비해 높은 주파수로 발뒤꿈치로 전달된다.

그리고 이용자의 무게중심이 앞으로 이동되고 있으므로 앞발바닥으로 감지되는 압력이 감소되며, 이에 대응하여 앞발바닥과 발뒤꿈치 모두로 전달되는 전류의 세기 또한 감소된다.

이와 같이 멀티자극모드에서는 압력이 가해지는 발바닥의 부위와 압력이 가해지지 않는 발바닥 부위에 전기자극이 다른 형태로서 각각에 전달된다.

이와 같이, 자극모드로서 가능한 세가지의 예시적 형태인 순차적자극모드, 전체자극모드 및 멀티자극모드에 대해서 설명했으며, 이외에도 다양한 형태의 자극모드도 가능하다. 이러한 자극모드는 후술할 입력부(150)를 통해 이용자로부터 선택을 받아서 제어부(130)의 제어에 따라 실행된다.

입력부(150)는 제어부(130)와 전기적 신호를 주고받을 수 있도록 연결되고, 이용자로부터 제어부(130)가 실행할 자극모드를 선택하는 입력 또는 설정을 입력받아서 제어부(130)로 전달한다. 이러한 입력부(150)의 예로서 조그셔틀 다이얼형태의 스위치나 버튼형식의 스위치 등이 충분히 가능하다. 그리고 이용자는 입력부(150)를 통해 최대전류의 세기를 조절하여 설정하는 것도 충분히 가능하다. 제어부(130)는 입력부(150)를 통해 이용자로부터 선택된 최대전류의 세기를 전달받고, 이용자에 의해 선택된 전류의 세기를 최대전류의 세기로 설정하여 자극모드를 실행하게 된다.

출력부(160)는 제어부(130)와 연결되고, 제어부(130)의 제어에 의해 실행되는 자극모드 또는 설정에 관한 정보를 제어부(130)로부터 전달받아서 이용자가 확인할 수 있도록 외부로 출력한다. 이러한 출력부(160)로서 시각적으로 확인가능하도록 출력하는 디스플레이장치가 가능하다. 이용자가 입력부(150)를 통해 선택한 자극모드를 디스플레이장치와 같은 출력부(160)를 통해 확인할 수 있으며, 이용자로부터 선택된 자극모드를 제어부(130)가 실행되도록 전원부(110)와 전기자극부(120)를 제어하게 된다.

저장부(170)는 제어부(130)의 제어에 따라 자극모드를 저장하거나 제어부가 자극모드를 실행할 수 있도록 데이터나 프로그램의 형태로 저장된 자극모드를 제공할 수 있다.

또한 저장부(170)는 제어부(130)의 제어에 따라 이용자가 발바닥 전기자극장치(100)을 이용한 내역 즉, 이용시간 이용한 자극모드, 설정된 최대전류의 세기값, 측정된 최대 압력값 등이 저장될 수 있으며, 이용자가 출력부를 통해 확인할 수 있도록 제어부의 제어에 따라 제어부 또는 출력부로 제공할 수도 있다.

근전도센서부(180)는 이용자에게 전기자극을 전달하였을 때 이용자에게 전달된 전기자극이 이용자의 근육에 어떠한 효과를 줄 수 있는지를 측정하기 위하여 이용자의 다리에 부착될 수 있다. 근전도센서부(180)는 제어부(130)와 연결되고, 보행하는 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하여 제어부(130)로 전달한다.

이러한 근전도센서부(180)는 이용자의 필요에 따라 선택적으로 장착되어 근전도신호를 측정할 수 있도록 근전도센서부(180)와 제어부(130)는 전기적 연결 및 분리가 이용자의 선택에 따라 이루어질 수 있다.

이처럼 이용자의 선택에 따라 근전도센서부(180)와 제어부(130) 사이의 전기적 연결이 연결되거나 분리될 수 있도록 근전도센서부(180)와 제어부(130) 사이에는 선택적 연결 및 해제가 가능한 커넥터가 마련될 수도 있다. 근전도센서부(180)로부터 측정되는 근전도신호로부터 의사 등 의료인이 근전도신호의 정상 또는 비정상 여부를 판단할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치는 샌들이나 운동화와 같은 신발에 장착되어 이용자의 보행에 따라 발바닥으로 전기적 자극을 줄 수 있으므로 이용자의 대뇌피질의 활성화 개선효과를 증대시켜줄 수 있다. 또한, 이용자의 종아리에 부착될 수 있는 근전도센서부(180)를 통해 이용자의 종아리로부터 근전도 신호를 측정하여 근력의 개선여부를 알 수 있게 된다.

다음으로 도 10을 더 참조하여 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치를 이용한 발바닥 전기자극방법에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극장치를 이용한 발바닥 전기자극방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

도 10을 더 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발바닥 전기자극방법은, 초기설정단계(S110), 자극모드설정단계(S120), 압력감지단계(S130), 판단단계(S140) 및 전기자극단계(S150)를 포함하며, 근전도측정단계(S160)를 더 포함할 수도 있다.

<< S110>>

초기설정단계(S110)에서는 이용자의 보행시 이용자의 발바닥 부위에서 감지되는 압력을 측정하여 최대압력을 판단하고, 발바닥 부위에 전달 가능한 최대전류의 세기에 최대압력을 대응시키는 매칭을 설정하고, 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 발바닥 부위로 전달할 전류의 세기를 설정한다.

여기서, 이용자는 필요시 입력부(150)를 통해 최대전류의 세기를 조절하여 설정할 수도 있다. 제어부(130)는 입력부(150)를 통해 이용자로부터 선택된 최대전류의 세기를 전달받고, 이용자에 의해 선택된 전류의 세기를 최대전류의 세기로 설정하여 자극모드를 실행하게 된다.

<< S120>>

자극모드설정단계(S120)에서는 자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 어느 하나의 자극모드를 이용자로부터 선택받는다. 예를 들어, 자극모드 중 앞서 설명한 순차적자극모드, 전체자극모드 또는 멀티자극모드 중 어느 하나를 이용자가 입력부(150)를 통해 선택하면 제어부(130)는 이용자에 의해 선택된 자극모드를 실행하게 된다.

<<S130>>

다음으로 압력감지단계(S130)에서는 자극모드설정단계(S120)에서 선택된 자극모드를 실행하기 위하여 이용자의 보행에 따라 발바닥의 부위별로 압력을 감지한다. 감지된 압력값을 토대로 하여 자극모드설정단계에서 이용자에 의해 선택된 자극모드를 실행하기 위하여 판단단계에서 전류의 세기를 판단한다.

<< S140>>

그리고 판단단계(S140)에서는 압력감지단계(S130)에서 감지된 압력의 크기에 대응하여 전기자극이 되도록 전달할 전류의 세기를 판단한다. 전류의 세기를 판단함에 있어서, 앞서 이용자로부터 선택된 자극모드와 최대전류의 세기를 반영하여 발바닥 부위로 전달할 전류의 세기를 결정하게 된다.

<<S150>>

이어서 전기자극단계(S150)에서는 판단단계(S140)에서 판단된 감지된 압력에 따른 전류의 세기로 자극모드에 따라 발바닥 부위로 전기자극을 전달한다.

압력감지단계(S130), 판단단계(S140) 및 전기자극단계(S150)는 이용자의 보행이 끝날 때까지 순차적으로 반복하여 실행되며, 이용자의 선택 또는 이용자의 보행중단에 따라 압력감지단계(S130), 판단단계(S140) 및 전기자극단계(S150)의 반복적 실행이 정지 또는 중단될 수 있다.

<<S160>>

그리고 근전도측정단계(S160)는 전기자극단계(S150) 후 추가적으로 실행될 수 있는 단계로서, 전기자극단계(S150)에서 전기자극이 전달된 후 보행하는 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하는 단계이다.

앞서 언급한 바와 같이, 이용자에게 전달된 전기자극이 이용자의 근육에 어떠한 효과를 줄 수 있는지를 측정하기 위하여 근전도를 측정할 수도 있다. 근전도센서부(180)로부터 측정되는 근전도신호로부터 의사 등 의료인이 근전도신호의 정상 또는 비정상 여부를 판단할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 발바닥 전기자극장치 및 이를 이용한 발바닥전기자극방법에 따르면, 정상적인 보행에서는 발바닥에 가해지는 감각의 자극이 발뒤꿈치부터 순차적으로 발바닥의 앞측으로 이동하게 되며, 전기 자극이 이에 맞게 순차적으로 적용되면 보다 생리적인 자극이 적용되어 운동기능의 회복효과 증진을 기대할 수 있다.

이용자의 보행단계에 맞추어 순차적으로 발바닥에 전기자극이 적용되면 보행과 상관없이 정적으로만 적용되는 전기 자극치료에 비하여 뇌손상 편마비 환자의 보행과 균형능력의 향상을 가져올 수 있다. 또한 전기자극변수를 조절하여 발의 신경병성 통증의 치료 등에도 적용될 수 있다.

비용경제적 측면에서, 고가의 비용 부담없이 적용가능하므로 병원에서 재활치료를 위한 의료기기로 활용하거나, 개인적 구매 및 가정에서의 사용 또한 충분히 가능하다. 따라서 보건의료의 신규산업 창출과 국가경제의 진작의 유발효과를 기대할 수 있다. 임상에서는 기존의 의료수가 체계와 합당하게 조정가능하며, 치료기간의 단축으로 인한 의료비용의 절감효과 또한 충분히 기대 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발바닥 전기자극장치 및 이를 이용한 발바닥 전기자극방법은 환자인 이용자의 보행에 따라 전기자극이 발바닥 부위별로 전달되므로 대뇌피질의 활성화 개선효과를 증대시켜줄 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 발바닥 전기자극장치 110 : 전원부
120 : 전기자극부 130 : 제어부
140 : 감지센서부 150 : 입력부
160 : 출력부 170 : 저장부
180 : 근전도센서부

Claims (14)

1. 이용자의 발바닥의 부위 별로 대응되어 전기자극을 전달할 수 있도록 마련되는 다수개의 전극패드를 포함하는 전기자극부;
   상기 이용자의 보행시 상기 발바닥으로 가하는 압력을 상기 발바닥의 부위별로 감지하기 위한 다수개의 감지센서를 포함하는 감지센서부;
   상기 전기자극부의 상기 전극패드가 전기자극을 전달할 수 있도록 전기를 공급하는 전원부; 및
   자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 선택되는 어느 하나의 자극모드가 실행되도록, 상기 감지센서부의 상기 다수개의 감지센서를 통해 얻어지는 부위별 압력감지정보를 토대로 상기 전기자극부 또는 상기 전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자극패턴은,
   상기 제어부의 제어에 따라 상기 전원부로부터 상기 전극패드로 전달되는 전기적 신호형태로서, 상기 제어부의 제어에 따라 전기자극시킬 상기 발바닥의 부위에 대응되는 상기 전극패드에 인가되는 전류의 세기와, 상기 전극패드에 인가되는 전류의 펄스 폭(pulse width) 및 상기 펄스의 반복주기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 전원부로부터 상기 전기자극부의 상기 전극패드로 공급가능한 최대 전류의 세기를 상기 이용자의 보행시 감지되는 압력 중 가장 큰 압력에 대응되는 상기 전류의 세기로 설정하고, 상기 감지센서를 통해 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 상기 전류의 세기가 증가 또는 감소되어 상기 전극패드로 전달되도록 상기 전원부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 발바닥 전기자극장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 순차적자극모드는,
   보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 보행에 따른 압력이 감지되는 부위에 대해서만 선택적으로 전기자극을 전달하되, 보행에 따른 압력이 감지되는 상기 발바닥의 부위에 대응되는 상기 전극패드로 인가되는 전류의 세기가 상기 전극패드에 대응되는 발바닥의 부위의 압력을 감지하는 상기 감지센서에 감지되는 압력의 크기에 비례하여 증가 또는 감소하는 자극패턴을 갖춘 자극모드인 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 전체자극모드는,
   보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 감지되는 압력 중에서 가장 강하게 감지된 압력에 대응되는 전류의 세기로 발바닥의 부위 모두에 대하여 상기 전기자극을 전달하는 자극모드인 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 상기 제어부에 의해 실행되는 멀티자극모드는,
   보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 상기 압력이 감지된 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 전류의 세기보다 작은 세기의 전류가 상기 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되며, 상기 압력이 감지되지 않은 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 전류의 펄스 주파수보다 낮은 펄스 주파수의 전류가 상기 압력이 감지된 부위에 대응되는 상기 전극패드로 전달되는 자극모드인 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
7. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부와 연결되고, 상기 이용자로부터 상기 제어부가 실행할 자극모드를 선택하는 입력 또는 설정을 입력받아서 상기 제어부로 전달하는 입력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부와 연결되고,
   상기 제어부의 제어에 의해 실행되는 상기 자극모드 또는 설정에 관한 정보를 제어부로부터 전달받아서 상기 이용자가 확인할 수 있도록 외부로 출력하는 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
9. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 보행하는 상기 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하여 상기 제어부로 전달하는 근전도센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극장치.
   
10. 이용자의 보행시 이용자의 발바닥 부위에서 감지되는 압력을 측정하여 최대압력을 판단하고, 상기 발바닥 부위에 전달가능한 최대전류의 세기에 상기 최대압력을 대응시키는 매칭을 설정하고, 감지되는 압력의 크기에 따라 비례하는 형태로 발바닥 부위로 전달할 전류의 세기를 설정하는 초기설정단계;
    자극패턴, 자극부위 및 자극인가타이밍의 조합에 따라 구분되는 다수개의 자극모드 중에서 어느 하나의 자극모드를 이용자로부터 선택받는 자극모드설정단계;
    상기 자극모드설정단계에서 선택된 상기 자극모드를 실행하기 위하여 이용자의 보행에 따라 발바닥의 부위별로 압력을 감지하는 압력감지단계;
    상기 압력감지단계에서 감지된 압력의 크기에 대응하여 전기자극이 되도록 전달할 전류의 세기를 판단하는 판단단계; 및
    상기 판단단계에서 판단된 감지된 압력에 따른 전류의 세기로 상기 자극모드에 따라 상기 발바닥 부위로 전기자극을 전달하는 전기자극단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극방법.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 전기자극단계 후 추가적으로 실행될 수 있는 단계로서,
    상기 전기자극단계에서 전기자극이 전달된 후 보행하는 상기 이용자의 종아리로부터 근전도신호를 측정하는 근전도측정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극방법.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 순차적자극모드는,
    보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 보행에 따른 압력이 감지되는 부위에 대해서만 선택적으로 전기자극을 전달하되, 보행에 따른 압력이 감지되는 상기 발바닥의 부위로 전달되는 전류의 세기가 상기 발바닥의 부위에서 감지되는 압력의 크기에 비례하는 자극패턴을 갖춘 자극모드인 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극방법.
    
13. 제 10항에 있어서,
    상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 전체자극모드는,
    보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되,
    감지되는 압력 중에서 가장 강하게 감지된 압력에 대응되는 전류의 세기로 발바닥의 부위 모두에 대하여 상기 전기자극을 전달하는 자극모드인 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극방법.
    
14. 제 10항에 있어서,
    상기 다수개의 자극모드 중 하나의 자극모드로서 멀티자극모드는,
    보행하는 이용자의 발바닥의 부위들 중에서 어느 하나 이상의 부위에서 보행에 따른 압력이 감지되는 경우 발바닥의 부위 모두에 대하여 전기자극을 전달하되, 상기 압력이 감지된 발바닥의 부위에 전달되는 전류의 세기보다 작은 세기의 전류가 상기 압력이 감지되지 않은 발바닥의 부위로 전달되며, 상기 압력이 감지되지 않은 발바닥의 부위로 전달되는 전류의 펄스 주파수보다 낮은 펄스 주파수의 전류가 상기 압력이 감지된 발바닥의 부위로 전달되는 것을 특징으로 하는 발바닥 전기자극방법.

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