KR20220055065A - 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암 세포, 종양 세포가 존재하는 특정 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 지향되도록 조절하여 암 세포 등의 분열이 완료되지 않고 자연스럽게 사멸되도록 하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법 {Device that induces destroying cells on abnormally dividing cells and the driving method thereof}

본 발명은 비정상적으로 분열하는 세포에 대하여 전기장을 집중하여 조사하여 세포 분열이 완료되지 않도록 하여, 비정상적으로 분열 중인 세포가 자연스럽게 사멸되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

암세포라 함은 정상적인 세포가 어떠한 원인으로 인하여 분열이 멈추지 않고 계속적으로 빠르게 분열하는 세포를 지칭하는 것으로 악성신생물, 악성종양이라고도 한다. 그리고, 이러한 암세포는 신체와 장기를 훼손하여 인체가 정상적인 기능을 유지하지 못하도록 하여, 결과적으로 암이 발병한 환자가 사망에 이르기까지 하는 무서운 질병이다. 이러한 암세포 또는 암을 치료하기 위한 기존의 방법으로서는 수술치료, 방사선 치료, 항암 화학 치료 등 다양한 치료 방법이 있으며, 최근에는 면역 치료, 유전자 치료도 이용되고 있다. 그런데, 방사선 치료, 항암 화학 치료 등의 기존의 치료는 암세포 외에도 주위의 정상적인 세포까지 파괴하여 환자의 건강을 악화시킬 수 있는 문제점이 있었고, 무엇보다 환자가 무기력증을 호소하여 정상적인 생활이 불가능해지는 문제점도 있었다.

따라서, 암치료 분야에서는 지속적으로 새로운 치료 또는 완화 방법이 연구 개발되고 있는 실정이며, 최근에는 전기장을 이용한 암치료 방법이 새로이 대두되고 있다. 그러나, 전기장을 이용하여 빠르게 분열하는 비정상 세포인 암세포를 사멸시키는 방식의 경우에도 전기장이 인가되는 영역이 상당히 넓어서 정상적인 세포에까지 부정적인 영향을 끼칠 수 있다는 우려가 있었다.

참고로, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없음을 유념할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 빠르게 분열하는 비정상 분열 세포인 암세포가 존재하는 타겟(target) 영역에 전기장이 집중되거나 조향될 수 있는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 그의 구동 방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 제1 전극 어레이(array); 제2 전극 어레이; 상기 제1 전극 어레이 및 상기 제2 전극 어레이의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원 소스(source);을 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제1 전극 어레이; 제2 전극 어레이; 상기 제1 전극 어레이, 상기 제2 전극 어레이 중 어느 하나에 전원을 공급하는 전원 소스; 상기 전원 소스가 연결되지 않은 전극 어레이에 연결되는 접지 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스는 교류 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 및 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 또는 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들은 i x j 행렬로 배치되며, 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들은 i x j 행렬로 배치되며, i, j는 자연수인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원을 이용하여, 변조 신호와 캐리어(carrier) 신호가 합성된 출력 신호를 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 및 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이에 인가되는 상기 출력 신호와 상기 제2 전극 어레이에 인가되는 상기 출력 신호는 180도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 상기 제1 전극 어레이 및/또는 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들과의 기설정된 거리 내에 타겟(target) 영역이 위치한 경우, 상기 타겟 영역과 가장 근접한 거리의 개별 전극인 최근접 개별 전극에 상기 출력 신호를 인가하고, 상기 최근접 개별 전극을 포함하지 않는 전극 어레이의 홀수 열에 포함되는 개별 전극들과 짝수 열에 포함되는 개별 전극들에는 교대로 상기 출력 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 최근접 개별 전극이 위치한 전극 어레이에서 상기 최근접 개별 전극에 인접한 개별 전극들에도 상기 출력 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 상기 제1 전극 어레이 및 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들과 기설정된 거리 밖에 타겟 영역이 위치한 경우, 상기 제1 전극 어레이와 상기 제2 전극 어레이의 같은 행열 위치의 개별 전극들을 잇는 가상의 선이 상기 타겟 영역을 지나는 개별 전극들을 상기 제1 전극 어레이, 상기 제2 전극 어레이에서 각기 X그룹, Y그룹으로 선택하고, 상기 제1 전극 어레이에서 상기 X그룹으로부터 시계 방향으로 상기 X그룹의 개별 전극들의 갯수와 동일한 갯수의 개별 전극들이 X+1그룹에서 X+n그룹으로 순차적으로 선택하고, 상기 제2 전극 어레이에서 상기 Y그룹으로부터 반시계 방향으로 상기 Y그룹의 개별 전극들의 갯수와 동일한 갯수의 개별 전극들이 Y+1그룹에서 Y+n그룹으로 순차적으로 선택하며, 상기 X그룹부터 상기 X+n그룹까지 그룹별로 각 기설정된 t시간동안 상기 출력 신호를 인가하여 한 주기를 완성하고, 상기 Y그룹에서 상기 Y+n그룹까지 그룹별로 상기 t시간동안 상기 출력 신호를 인가하여 한 주기를 완성하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 한 주기를 거치며 상기 제1 전극 어레이를 구성하는 모든 개별 전극들은 상기 출력 신호를 한번 이상 인가받으며, 상기 제2 전극 어레이를 구성하는 모든 개별 전극들은 상기 출력 신호를 한번 이상 인가받는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 X그룹 내지 상기 X+n그룹에서 인접하는 그룹들 사이에는 개별 전극들의 일부가 서로 중첩되며, 상기 Y그룹 내지 상기 Y+n그룹에서 인접하는 그룹들 사이에는 개별 전극들의 일부가 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 상기 제1 전극 어레이 및 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들과 기설정된 거리 밖에 타겟 영역이 위치한 경우, 상기 제1 전극 어레이로부터 상기 제2 전극 어레이의 각 개별 전극을 잇는 가상의 선이 상기 타겟 영역을 지나는 개별 전극들에 상기 출력 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 캐리어 신호는

(

)이며, 상기 변조 신호는 온오프(on-off) 신호(

) 이며, 여기서

은

보다 작은 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 상기 출력 신호가 인가되지 않는 개별 전극에는 0 볼트(volt)가 인가되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 또는 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 접지 전극은 상기 전원 소스가 연결되지 않은 전극 어레이의 개별 전극들 각각에 순차적 또는 비순차적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 타겟(target) 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 위상차를 조절하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역을 식별하는 타겟 식별기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 타겟 영역은 전기장이 집중 조사되어야 하는 영역인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 타겟 영역은 전기장이 집중 조사되어야 하는 영역인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 킬로헤르츠(KHz)대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 10 내지 600 킬로헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원의 주파수는 복수의 서로 다른 주파수로 설정이 가능한 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 서로 다른 주파수를 가지는 출력 상태를 스위칭(switching)하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 출력 상태는 10 내지 1000 밀리초(ms) 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스에 의하여 발생되는 전기장의 전계 강도는 0.1 내지 15 V/cm인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 제1 전극 어레이의 개별 전극 및 제2 전극 어레이의 개별 전극에 위상차를 두고 전원이 인가되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 변조 신호와 캐리어 신호가 합성된 출력 신호가 제1 전극 어레이의 개별 전극들 및 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 인가되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 타겟 영역이 제1 전극 어레이 및/또는 제2 전극 어레이의 개별 전극들과 기설정된 거리에 위치하는지 확인되는 단계; 상기 타겟 영역이 기설정된 거리내에 위치하면, 상기 타겟 영역과 가장 근접한 개별 전극인 최근접 개별 전극에 변조 신호와 캐리어 신호가 합성된 출력 신호가 인가되는 단계; 상기 최근접 개별 전극을 포함하지 않는 전극 어레이의 홀수 열에 포함되는 개별 전극들에 상기 출력 신호가 인가되고, 짝수 열에 포함되는 개별 전극들에는 상기 출력 신호를 인가되지 않는 단계; 상기 최근접 개별 전극을 포함하지 않는 전극 어레이의 짝수 열에 포함되는 개별 전극들에 상기 출력 신호를 인가되고, 홀수 열에 포함되는 개별 전극들에는 상기 출력 신호를 인가되지 않는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이에 인가되는 상기 출력 신호와 상기 제2 전극 어레이에 인가되는 상기 출력 신호는 180도의 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 타겟 영역이 제1 전극 어레이 및/또는 제2 전극 어레이의 개별 전극들과 기설정된 거리에 위치하는지 확인되는 단계 이후에, 상기 타겟 영역이 기설정된 거리 밖에 위치하면, 상기 제1 전극 어레이와 상기 제2 전극 어레이의 같은 행열 위치의 개별 전극들을 잇는 가상의 선이 상기 타겟 영역을 지나는 개별 전극들이 상기 제1 전극 어레이, 상기 제2 전극 어레이에서 각기 X그룹, Y그룹으로 선택되는 단계; 상기 제1 전극 어레이에서 상기 X그룹으로부터 시계 방향으로 상기 X그룹의 개별 전극들의 갯수와 동일한 갯수의 개별 전극들이 X+1그룹에서 X+n그룹으로 순차적으로 선택되는 단계; 상기 제2 전극 어레이에서 상기 Y그룹으로부터 반시계 방향으로 상기 Y그룹의 개별 전극들의 갯수와 동일한 갯수의 개별 전극들이 Y+1그룹에서 Y+n그룹으로 순차적으로 선택되는 단계; 상기 X그룹부터 상기 X+n그룹까지 그룹별로 각 기설정된 t시간동안 상기 출력 신호가 인가되는 단계; 상기 Y그룹에서 상기 Y+n그룹까지 그룹별로 상기 t시간동안 상기 출력 신호가 인가되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 타겟 영역이 제1 전극 어레이 및/또는 제2 전극 어레이의 개별 전극들과 기설정된 거리에 위치하는지 확인되는 단계 이후에, 상기 타겟 영역이 기설정된 거리 밖에 위치하면, 상기 제1 전극 어레이로부터 상기 제2 전극 어레이의 각 개별 전극을 잇는 가상의 선이 상기 타겟 영역을 지나는 개별 전극들에 상기 출력 신호가 인가되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 캐리어 신호는

(

)이며, 상기 변조 신호는 온오프(on-off) 신호(

) 이며, 여기서

은

보다 작은 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 출력 신호가 인가되지 않는 개별 전극에는 0 볼트(volt)가 인가되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 X그룹 내지 상기 X+n그룹에서 인접하는 그룹들 사이에는 개별 전극들의 일부가 서로 중첩되며, 상기 Y그룹 내지 상기 Y+n그룹에서 인접하는 그룹들 사이에는 개별 전극들의 일부가 서로 중첩되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 제1 전극 어레이, 제2 전극 어레이 중 어느 하나의 개별 전극에 위상차를 두고 전원이 인가되는 단계; 전원이 인가되지 않은 전극 어레이의 개별 전극에 접지 전극이 순차적 또는 비순차적으로 연결되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 제1 전극 어레이의 개별 전극 및 제2 전극 어레이의 개별 전극에 위상차를 두고 전원이 인가되는 단계 이전에, 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 제1 전극 어레이, 제2 전극 어레이 중 어느 하나의 개별 전극에 위상차를 두고 전원이 인가되는 단계 이전에, 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 전원은 교류 전원인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계는 임피던스 정보를 기초로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 킬로헤르츠대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 10 내지 600 킬로헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원의 주파수는 복수의 서로 다른 주파수로 설정이 가능한 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 서로 다른 주파수를 가지는 출력 상태를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 출력 상태는 10 내지 1000 밀리초 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 전원에 의하여 발생되는 전기장의 전계 강도는 0.1 내지 15 V/cm인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 제1 전극 어레이(array); 제2 전극 어레이; 상기 제1 전극 어레이 및 상기 제2 전극 어레이의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원 소스(source); 온도 측정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제1 전극 어레이; 제2 전극 어레이; 상기 제1 전극 어레이, 상기 제2 전극 어레이 중 어느 하나에 전원을 공급하는 전원 소스; 상기 전원 소스가 연결되지 않은 전극 어레이에 연결되는 접지 전극; 온도 측정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스는 교류 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 및 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 전극 어레이의 개별 전극들 또는 상기 제2 전극 어레이의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 전원 조절기는 타겟(target) 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 위상차를 조절하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역을 식별하는 타겟 식별기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 타겟 식별기는 임피던스(impedance) 정보를 기초로 상기 타겟 영역을 식별하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이는 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되고, 상기 제2 전극 어레이는 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 메가헤르츠(MHz)대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 1 내지 25 메가헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또는, 상기 온도 측정기가 측정한 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 전원 소스의 전원 공급은 차단되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이는 용량성 결합 전극이고, 상기 제2 전극 어레이는 용량성 결합 전극인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이에는 열린 공간이 구비되고, 상기 제2 전극 어레이에는 열린 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 전극 어레이 및 제2 전극 어레이의 개별 전극에 인가하는 단계; 상기 제1 전극 어레이 및/또는 상기 제2 전극 어레이 주변의 온도가 측정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 전극 어레이, 제2 전극 어레이 중 어느 하나의 개별 전극에 인가하는 단계; 전원이 인가되지 않은 전극 어레이의 개별 전극에 접지 전극이 순차적 또는 비순차적으로 연결되는 단계; 상기 제1 전극 어레이 및/또는 상기 제2 전극 어레이 주변의 온도가 측정되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 전극 어레이 및 제2 전극 어레이의 개별 전극에 인가하는 단계 이전에, 타겟 식별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 전극 어레이, 제2 전극 어레이 중 어느 하나의 개별 전극에 인가하는 단계 이전에, 타겟 식별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 전원은 교류 전원인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 타겟 식별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계는 임피던스 정보를 기초로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이는 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되고, 상기 제2 전극 어레이는 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 메가헤르츠대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 교류 전원은 1 내지 25 메가헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 제1 전극 어레이 및/또는 제2 전극 어레이 주변의 온도가 측정되는 단계 이후에, 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 제1 전극 어레이 및/또는 상기 제2 전극 어레이에 공급되는 전원이 차단되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이는 용량성 결합 전극이고, 상기 제2 전극 어레이는 용량성 결합 전극인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

또한, 상기 제1 전극 어레이에는 열린 공간이 구비되고, 상기 제2 전극 어레이에는 열린 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 비정상적으로 빠르게 분열하는 암세포, 종양 세포에 대해 집중적으로 전기장으로 조사하여 사멸을 유도하므로, 정상적인 세포에 대해서는 부정적인 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 암세포 또는 종양 세포가 존재하는 부위에 집중적으로 전기장을 조사할 수 있으므로, 인체에 전기장을 적용할 수 있는 시간을 보다 장시간 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 타겟 영역에 전기장을 조향하거나 집중할 수 있으므로, 사용되는 전기 에너지의 양을 전체적으로 줄일 수 있는 효과도 있다.

넷째, 다양한 주파수대의 교류 전원을 인가하는 실시 예를 통하여서는 여러 양상으로 분열 중인 비정상 분열 세포에 다각도로 대응할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

다섯째, 제1 전극 어레이 및/또는 제2 전극 어레이에서 출력 신호가 인가되어야 할 개별 전극들의 선택 패턴을 조절함으로써, 피부 근처로부터 신체 깊숙이까지 전기장이 조사되는 방향 및 집중도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도면 1도는 전기장을 이용한 종래의 암치료 기기의 일예를 보여주는 도면이다.
도면 2도는 세포 분열 중인 세포 내부의 모습을 보여주는 도면이다.
도면 3도는 방추사가 염색체의 동원체에 부착된 모습을 확대하여 보여주는 도면이다.
도면 4도는 세포 분열 후기의 세포를 확대하여 보여주는 도면이다.
도면 5도는 종래의 전기장을 인가하여 암 세포를 치료하는 장치에서 전기장이 미치는 영역을 모사적으로 표시하여 보여주는 도면이다.
도면 6도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이에서 전기장이 집중되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도면 7도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 변형된 전극 어레이의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도면 8도는 변형된 전극 어레이을 구비한 본 발명이 인체에 적용된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 9도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이에서 전기장이 조향되는 과정을 보여주는 도면이다.
도면 10도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이을 통하여 전기장이 집중되는 과정을 보여주는 도면이다.
도면 11도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 개략적으로 정리하여 보여주는 도면이다.
도면 12도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 변형 실시 예의 구성을 개략적으로 정리하여 보여주는 도면이다.
도면 13도는 변형 실시 예에 따른 본 발명에서 타겟 영역에 집중된 전기장의 방향성이 변화되는 모습을 보여주는 도면이다.
도면 14도는 변형 실시 예에 따른 본 발명에서 타겟 영역에 집중된 전기장의방향성이 변화되는 원리를 간략히 보여주는 도면이다.
도면 15도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 장치의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.
도면 16도는 변형 실시 예에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 장치의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.
도면 17도는 도면 11도에서 전극 어레이 부분을 좀 더 확대하여 보여주는 도면이다.
도면 18도는 제1 전극 어레이 또는 제2 전극 어레이에 가까이 타겟 영역이 존재하는 경우를 보여주는 도면이다.
도면 19도는 신체 표면 근처의 타겟 영역에 전기장을 인가하는 제1 전극 어레이와 제2 전극 어레이의 작동 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도면 20도는 신체 표면 근처의 타겟 영역에 전기장을 인가하는 제1 전극 어레이와 제2 전극 어레이의 작동 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도면 21도는 신체 깊숙이 타겟 영역이 존재할 때의 모습을 보여주는 도면이다.
도면 22도는 신체 내부에 존재하는 타겟 영역에 대응하여 활성화될 개별 전극이 선택되는 모습을 보여주는 도면이다.
도면 23도는 도면 22도의 제1 전극 어레이에서 활성화된 개별 전극 부위를 확대하여 보여주는 도면이다.
도면 24도는 신체 내부에 존재하는 타겟 영역에 인가되는 전기장의 방향을 변화시기키 위하여 제1 전극 어레이와 제2 전극 어레이에서 활성화되는 개별 전극들이 변화하는 모습을 보여주는 도면이다.
도면 25도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 다른 구동 방법을 보여주는 순서도이다.
도면 26도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 또 다른 구동 방법을 보여주는 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되는 것이며, 어떠한 의미를 한정하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그리고, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며,"포함 하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.

도면 1도는 전기장을 이용한 종래의 암치료 기기의 일예를 보여주는 도면이다.

종래의 전기장을 이용한 암치료 기기는 전기장을 인가할 수 있는 전극판(20)을 인체(10)에서 암 세포가 존재하는 부분에 부착하고, 이러한 전극판(20)을 통하여 전기장을 암 세포에 인가하여 끊임없이 계속적으로 분열하는 암세포가 분열을 완료하지 못하고 스스로 사멸되도록 한다. 통상적으로, 전극판(20)은 조사되어야 할 영역의 앞 뒤로 한쌍이 부착되며, 이러한 전극판(20)을 통하여 교류 전원이 인가되어 전기장이 야기되고, 야기된 교대 전기장에 의하여 비정상적으로 빠르게 분열하는 비정상 세포인 암세포가 분열을 완료하지 못하고 사멸하게 된다. 전기장 인가에 따른 비정상 분열 세포의 사멸 원리는 이하 도면을 통하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.

도면 2도 내지 도면 4도는 전기장을 이용한 비정상 분열 세포의 사멸을 유도하는 원리를 설명하는 도면으로서, 먼저, 도면 2도는 세포 분열 중인 세포 내부의 모습을 보여주는 도면이다.

세포(50)의 분열이 시작되면 핵막과 인이 사라지면서, 두 개의 염색 분체가 동원체(31)에 엮인 상태의 염색체(30)가 세포 중앙에 배열된 상태가 된다. 그리고, 중심립으로부터 방추사(40)가 나와 동원체(31)에 부착된다. 체세포 분열의 경우에는 감수분열 없이 복사된 염색분체가 서로 분리되어 적도면으로부터 서로 반대방향으로 멀어지게 되고, 세포질이 분열되고 세포막이 닫힘으로써 세포 분열이 완료된다. 참고로, 도면 3도는 이렇게 방추사(40)가 염색체(30)의 동원체(31)에 부착된 모습을 확대하여 보여주는 도면이다.

그런데, 암세포, 종양 세포의 경우에는 정상 세포와 비교하여 그 분열이 멈추지도 않지만, 비정상적으로 빠르게 분열하는 특징도 있다. 전기장을 이용한 암치료 기기는 암세포의 이렇게 빠르게 분열하는 특징을 이용하여 암세포의 분열 과정이 완료되지 않도록 하여 자연히 사멸되도록 한다. 구체적으로, 방추사(40)는 미세 소관 말단에 대하여 높은 친화성을 가지는 지티피(GTP, Guanosine Triphosphate) 이량체가 지디피(GDP, Guasnosine diphosphate) 이량체로 변화하는 중합 반응에 의하여 성장하는데, 미세 소관의 이렇게 성장하는 부분은 매우 불안정할뿐 아니라 극성을 가지고 있어서, 계속적으로 변화하는 전기장이 존재하는 상황하에서는 미세 소관이 계속적으로 성장하지 못하고 해체되어 소멸하게 된다. 그 결과, 염색 분체가 서로 반대 방향으로 이동하지 못하므로, 세포 분열이 완료되지 못하고 사멸하게 된다. 그리고, 교번하는 전기장에 의한 이러한 영향은 정상 세포보다 빠르게 분열하는 암세포, 종양 세포에 더 많은 영향을 미치게 된다.

도면 4도는 세포 분열 후기의 세포를 확대하여 보여주는 도면이다.

염색 분체가 방추사(40)에 의하여 서로 반대 방향으로의 이동이 완료된 후에는 세포(50)의 세포막이 함입되기 시작한다. 그리고, 이러한 세포막의 함입은 세포막 아래에 형성되는 액틴(actin), 미오신(myosin), 중심 방추사 등의 수축환에 의하여 이루어진다.

그런데, 분열하는 세포(50)에 전기장이 도입되면 세포막의 함입되는 부분이 세포의 다른 부분보다 전기력선이 더 많이 지나가게 되어, 세포(50) 내에서 비균질한 전기장 영역을 형성하게 된다. 이로 인하여, 세포막이 만입되는 부분은 극성을 띄게 되고, 세포(50) 내에 존재하는 핵 등의 많은 쌍극성 물질들이 만입되는 세포막으로 모여들게 된다. 조금 더 자세하게는, 분열하는 세포의 장축과 평행하게 인가되는 전기장 영역에서는 세포막이 함입되는 부분에서 전기력선 밀집이 발생하게 되고, 이로 인하여 전기 극성이 발생하여 쌍극성 물질이 함입 또는 만입되는 세포막 부분으로 모여들게 되는 것이다. 따라서, 분열되는 세포의 세포막이 닫히지 않게 되어, 결과적으로 세포(50)는 사멸하게 된다. 즉, 전기장을 이용하여 암 세포를 사멸시키는 방법은 교번하는 전기장의 인가를 통하여 세포 내에서 방추사(40)가 형성되는 것을 방해하여 것과 동시에, 쌍극자 물질이 만입되는 세포막 주변에 모이게 하여 세포막이 닫히는 것을 방해하는 효과를 통하여 세포가 사멸되도록 하는 것이다.

도면 5도는 종래의 전기장을 인가하여 암 세포를 치료하는 장치에서 전기장이 미치는 영역을 모사적으로 표시하여 보여주는 도면이다.

전기장을 이용하여 정상 세포 대비 비정상적으로 빠르게 분열하는 암 세포에 대한 치료 방식은 기존의 암 치료 방식보다 안정적이고, 환자의 정상적인 생활을 보장할 수 있는 치료 방식으로 알려져 있으며, 도면 5도는 이러한 전기장을 이용한 치료를 받고 있는 환자의 모습을 보여준다.

도면에서 'C'로 표기된 부분에 존재하는 암 세포를 치료하기 위하여, 종래의 전기장을 인가하여 암 세포를 치료하는 장치는 전극판(20)을 암 세포가 존재하는 부분에 쌍으로 배치한 뒤 전기장을 인가하게 된다. 예를 들어, 도면 5도와 같이 폐에 존제하는 암 세포 조직를 치료하기 위하여 가슴 양 옆에 전극판(20)을 부착하여 전기장을 인가할 수 있다. 그런데, 도면을 통하여 알 수 있듯이, 암 세포 조직이 존재하는 부분은 매우 작은데 비하여, 한쌍의 전극판(20)을 통하여 유도되는 전기장이 미치는 영역은 매우 광범위한 것을 확인할 수 있다. 비록, 교번하는 전기장이 정상 세포 대비 빠르게 분열하는 비정상 분열 세포의 사멸에 더 많은 영향을 미치기는 하지만, 이와 같이 광범위하게 전기장이 조사되면 정상 세포에 대해서도 부정적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 인가되는 전기장의 영향이 미치는 영역을 암 세포가 존재하는 타겟 영역으로만 좁게 유지할 필요가 있다. 그리고, 본 발명은 이를 제1 전극 어레이, 제2 전극 어레이의 개별 전극에 인가되는 전원의 위상차를 조절하여 달성하고자 한다.

도면 6도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이에서 전기장이 집중되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도면 7도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 변형된 전극 어레이의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이며, 도면 8도는 변형된 전극 어레이을 구비한 본 발명이 인체에 적용된 모습을 보여주는 도면이다.

전원 소스(source)(200)로부터 공급되는 전원에 위상차를 두어 제1 전극 어레이(array)(110) 및 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극(P)들에 인가하면 전기장을 일정 방향으로 지향되거나 밀집되도록 조절할 수 있는데, 도면의 경우에는 타겟 영역(T)에 전기장이 집중되어 있는 모습을 보여준다. 이러한 방식으로 전기장 등이 일정 방향을 지향하도록 하거나 일정 영역에 집중되도록 하는 것을 빔 포밍(beam forming) 또는 빔 포커싱(beam focusing)이라고 하는데, 개별 전극(P)에 지연 시간을 두고 전원이 인가되도록 함으로써 목표하는 타겟 영역에 전기장이 집중되게 한다. 통상적으로 이동 통신의 경우에는 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 빔 포밍 또는 빔 포커싱을 수행하는데 반하여, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법은 암 세포가 존재하는 타겟 영역에 전기장이 집중되도록 하기 위하여 빔 포밍, 빔 포커싱을 수행한다.

본 발명은 전극 어레이이 신체의 특정 부분에 밀착되도록 대응되는 형상을 가지게 변형할 수 있는데, 도면 7도는 제2 전극 어레이(120)가 반구 형상을 가지도록 변형된 모습을 보여준다. 이렇게 반구 형상을 가지는 전극 어레이은 도면 8도와 같이 여성의 유방에 형성된 암 세포 조직(도면상 'C')을 치료하는데 유용하게 사용할 수 있다. 참고로, 이렇게 반구 형상으로 변형된 전극 어레이을 이용하여서는 전극의 초점이 일정 영역으로 모아지므로 타겟 영역(T)에 전기장을 더 효율적으로 집중시킬 수 있다.

도면 9도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이에서 전기장이 조향되는 과정을 보여주는 도면이고, 도면 10도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 전극 어레이을 통하여 전기장이 집중되는 과정을 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 복수의 개별 전극이 모여서 이루어진 전극 어레이을 구비하고 있으며, 이러한 전극 어레이의 개별 전극에 인가되는 신호 또는 전원의 위상차를 조절하여 전기장이 도면 9도와 같이 특정 방향으로 지향되게 하거나, 도면 10도와 같이 초점을 이루어 집중되도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법은 빠르게 분열하는 암 세포를 위주로 전기장의 영향에 의하여 사멸시킬 뿐, 주위의 정상적인 세포에 대한 전기장의 영향은 최소화할 수 있다.

도면 11도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치를 개략적으로 정리하여 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120), 전원 소스(200) 수 있으며, 더 나아가, 전원 조절기(300), 온도 측정기(500), 타겟 식별기(400) 등을 추가로 더 구비할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120)는 다수의 개별 전극(P)들이 모여서 이루어진 전극으로써, 피사체, 보다 구체적으로는 인체(10)에 전기장을 조사하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)는 용량성 결합 전극으로 형성될 수 있다. 그리고, 전원 소스(200)는 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)의 구동에 필요한 전원을 제공하는 역할을 수행하고, 전원 조절기(300)는 앞서 살펴본 전기장의 타겟 영역으로의 집중을 위하여 전원 소스(200)로부터 공급되는 전원의 위상차를 조절하여 제1 전극 어레이(110)의 개별 전극, 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극에 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 온도 측정기(500)는 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120) 주변의 온도를 측정하여 전원 소스(200)로부터 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)에 인가되는 전원을 차단하거나 조절되도록 하는 역할을 수행할 수 있고, 타겟 식별기(400)는 외부로부터 입력받거나 전기장이 조사되는 영역의 임피던스(impedance)를 기초로 전기장이 집중되어야 하는 타겟 영역을 식별하는 역할을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치에서, 전원 소스(200)는 분열하는 세포를 사멸시키는데 가장 효과적인 중간 주파수대인 킬로헤르츠(kHz)대의 교류 전원을 공급하며, 구체적으로는 10 내지 600 킬로헤르츠의 주파수를 가지는 교류 전원을 공급한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 1 내지 25 메가헤르츠 대역의 주파수를 가지는 교류 전원을 공급할 수도 있다. 여기에 더불어, 전원 소스(200)는 어느 하나의 고정 주파수의 전원을 공급할 수도 있지만, 복수의 서로 다른 주파수의 교류 전원을 공급할 수도 있으며, 이러한 서로 다른 주파수를 가지는 출력 상태를 스위칭(switching)하며 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)에 전원을 공급할 수도 있다. 또는, 전원소스(200)은 직류 전원을 공급할 수도 있다. 참고로, 스위칭되는 출력 상태는 10 내지 1000 밀리초(ms) 동안 지속될 수 있으며, 다양한 주파수대의 교류 전원의 인가를 통하여서는 여러 양상으로 분열 중인 비정상 분열 세포에 대응할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 그리고, 이러한 교류 전원의 인가로 인하여 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120) 사이의 피사체에는 0.1 내지 15 V/cm의 전계 강도를 가지는 전기장이 야기될 수 있다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 이러한 구성을 통하여, 비정상적으로 빠르게 분열하는 암세포, 종양 세포에 집중적으로 전기장으로 조사하여 사멸을 유도하고, 정상적인 세포에 대해서는 부정적인 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다

도면 12도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 변형 실시 예의 구성을 개략적으로 정리하여 보여주는 도면이며, 도면 13도는 변형 실시 예에 따른 본 발명에서 타겟 영역에 집중된 전기장의 방향성이 변화되는 모습을 보여주는 도면이다.

변형 실시 예에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 앞서 살펴본 실시 예에 비하여 접지 전극(700)을 추가로 더 구비하고 있는 점과 그 세부 연결 방식에 차이가 있는데, 그 차이점을 앞선 실시 예와 비교하여 구동 방식의 면에서 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도면 11도의 실시 예는 전원 소스(200)로부터 공급되는 교류 전원이 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)에 인가된다. 즉, 타겟 영역으로의 전기장 집중 또는 지향을 위하여, 전원 조절기(300)를 통하여 위상차를 두어 전극 어레이의 개별 전극들에 인가되기는 하지만, 제1 전극 어레이(110)가 (+)가 되면 제2 전극 어레이(120)가 (-)가 되고, 제1 전극 어레이(110)가 (-)가 되면 제2 전극 어레이(120)가 (+)가 되는 방식으로 교류 전원이 직접적으로 인가된다. 이에 반하여, 변형 실시 예에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치에서는 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120) 중 어느 하나에 교류 전원이 인가되고, 여기서 선택되지 않은 전극 어레이에는 접지 전극(700)이 연결된다. 그리고, 접지 전극(700)이 연결된 전극 어레이의 개별 전극(P)들을 조절함으로써 타겟 영역에 인가된 전기장의 방향성을 조절하게 된다. 정리하면, 도면 11도의 실시 예는 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)에 공급되는 전원의 극성이 변하므로 자연스럽게 전기장의 방향성도 변화되나, 도면 12도의 변형 실시 예는 통신 안테나와 같이 타겟 영역에 빔을 포밍하거나 포커싱하고, 이렇게 집중된 전기장 또는 자기장을 전극 어레이의 개별 전극(P)들과 접지 전극(700)의 연결을 조절하여 방향성을 변화시키게 되는 점에서 차이가 있다. 참고로, 인체(10)에 용량성 결합하는 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)는 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성될 수 있으며, 그와 동시에 인체(10)로부터 방출되는 수분 등이 빠져나갈 수 있도록 열린 공간이 구비되어 있을 수 있다.

도면 14도는 변형 실시 예에 따른 본 발명에서 타겟 영역에 집중된 전기장의방향성이 변화되는 원리를 간략히 보여주는 도면이다.

도면을 기준으로, 제1 전극 어레이(110)의 개별 전극(P)들에 교류 전원이 위상차를 두고 인가되어 전기장이 집중 조사되어야 할 영역인 타겟 영역에 전기장이 형성된다. 이렇게 전기장이 타겟 영역에 집중된 상태에서 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극(P)들에 접지 전극(700)이 순차적 또는 비순차적으로 변화되면서 연결되게 되는데, 이로 인하여 타겟 영역에 집중된 전기장 또는 자기장의 방향성은 변화하게 된다. 그 결과로, 타겟 영역내의 빠르게 비정상적으로 분열하는 세포는 방추사(40) 형성 또는 세포막 함입의 방해로 인하여 분열이 완료되지 못하고 사멸하게 된다. 참고로, 도면은 제2 전극 어레이(120)의 오른쪽 맨 위의 개별 전극으로부터 순차로 그 아래로 접지의 연결이 변화되는 것을 보여준다. 그리고, 본 발명의 변형 실시 예에서 접지 전극(700)이라 함은 전원 소스(200)에서 공급되는 전원과는 다른 전원 체계에서의 기준 전극을 가르키는 것일 수 있다.

도면 15도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 장치의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.

먼저, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 전기장 또는 자기장이 집중되어야 할 타겟 영역에 대한 정보를 외부로부터 입력받거나 피사체에서의 임피던스 변화 정보를 기초로 타겟 식별기(400)가 타겟 영역을 식별하는 과정을 거칠 수 있다(S15-1). 다음으로는 이러한 타겟 영역에 전기장을 집중시키기 위하여, 전원 소스(200)로부터 교류 전원이 전원 조절기(300)를 통하여 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극(P)들에 위상차를 두고 인가되는 과정이 수행될 수 있다(S15-2). 이 과정을 수행하면서, 온도 측정기(500)는 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120) 주변의 온도를 측정하는데(S15-3), 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우(S15-4), 전원 소스(200)로부터 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)에 공급되는 전원을 차단하여 피사체인 인체(10)에 높은 열이 발생하는 것을 방지할 수 있다(S15-5).

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법은 이러한 구동 방식을 통하여, 인체(10)에 전기장 또는 자기장을 적용할 수 있는 시간을 보다 장시간으로 향상시킬 수 있는 효과를 달성할 수 있다.

도면 16도는 변형 실시 예에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 장치의 구동 방법을 보여주는 순서도이다.

변형 실시 예에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법은 타겟 식별기(400)를 통하여 타겟 영역에 대한 위치 정보를 입력받거나 식별한 이후에(S16-1), 이러한 정보를 기초로 전기장 또는 자기장이 타겟 영역에 집중되도록 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120) 중 어느 하나의 개별 전극에 전원 소스(200)로부터 공급되는 교류 전원을 지연 시간을 두고 인가할 수 있다(S16-2). 그 다음으로, 교류 전원이 공급되지 않는 전극 어레이의 개별 전극(P)들에 접지 전극(700)이 순차적 또는 비순차적으로 연결되어 타겟 영역에 집중된 전기장 또는 자기장의 방향성을 변화시키는 과정이 수행될 수 있다(S16-3). 이렇게 전기장이 피사체에 조사되는 과정이 수행되면서, 온도 측정기(500)를 통하여서는 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120) 주변의 온도를 측정하는 과정이 수행될 수 있으며(S16-4), 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우에는(S16-5), 전극 어레이에 공급되던 전원이 차단되는 과정이 수행될 수 있다(S16-6). 참고로, 온도 측정기(500)를 통하여 온도가 측정되는 단계는 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)를 통하여 전기장이 피사체에 인가되는 다른 과정과 동시에 또는 먼저 수행될 수 있으며, 반드시 어느 단계가 필수적으로 먼저 수행될 필요성은 없음을 유념할 필요가 있다.

도면 17도는 도면 11도에서 전극 어레이 부분을 좀 더 확대하여 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치에서 신체의 양단에 붙이는 패치(patch) 형태의 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)는 도면과 같이 각각 i x j 행렬로 배치된 개별 전극(P)들로 구성되어 있을 수 있으며, 이러한 개별 전극들에는 전원 소스(200)로부터 공급되는 전원을 이용하여 전원 조절기(300)에 의하여 생성된 출력 신호가 인가될 수 있다. 그리고, 제1 전극 어레이(110)의 개별 전극(P)들에 인가되는 출력 신호와 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극(P)들에 인가되는 출력 신호 사이에는 180도의 위상차가 있을 수 있다. 여기서, 출력 신호는 캐리어(carrier) 신호에 변조 신호가 합성된 것일 수 있으며, 캐리어 신호는

, (

)이고, 변조 신호는 온오프(on-off) 신호(

)로서

은

보다 작을 수 있다. (A는 신호의 크기, t는 시간, f는 주파수,

는 위상을 의미) 참고로, i는 행을 가르키는 자연수, j는 열을 가르키는 자연수일 수 있으며, 도면에서 'M'은 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120) 사이에 배치되는 신체 또는 세포 조직을 모식적으로 표현하여 나타낸 것일 수 있다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 이러한 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120)에 교번하는 출력 신호를 인가하여 신체 또는 세포 조직 속으로 전기장을 인가하여 비정상적으로 분열되는 세포가 자연적으로 사멸되도록 한다.

도면 18도는 제1 전극 어레이 또는 제2 전극 어레이에 가까이 타겟 영역이 존재하는 경우를 보여주는 도면이다.

앞서 살펴본 도면 17도의 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120)에서, 출력 신호가 인가된 개별 전극(P)들과 접지 또는 0 볼트(V)가 인가될 개별 전극(P)들을 선택함으로써, 본 발명은 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)에서 신체, 세포 조직 등으로 인가되는 전기장의 방향성을 조절할 수 있다. 또한, 암 세포 조직(C) 등에 인가되는 전기장의 집중도도 조절할 수 있다.

암 세포 조직(C)이 신체 내에서 위치할 수 있는 부분은 신체 바깥쪽, 즉 피부에 근접하여 위치하고 있는 경우와 신체 내부에 깊숙이 위치하고 있는 경우로 나누어 볼 수 있다. 그리고, 이를 신체에 부착되는 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)의 입장에서 보면, 암 세포 조직(C)이 신체 표면에 존재한다는 것은 암 세포 조직(C) 또는 타겟 영역(T)이 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120)으로부터 기설정된 거리(D) 내에 있다는 것을 의미하고, 신체 내부에 위치한다는 것은 암 세포 조직(C) 또는 타겟 영역(T)이 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120)으로부터 기설정된 거리(D) 밖에 있다는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 기설정된 거리는 1 내지 3 센티미터(cm)일 수 있다.

이하, 도면을 통하여 암 세포 조직(C)을 특정한 타겟 영역(T)이 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120)으로부터 기설정된 거리(D) 이내에 가깝게 존재하는 경우, 각 개별 전극(P)들에 출력 신호가 인가되는 방식을 살펴보도록 한다.

도면 19도와 도면 20도는 신체 표면 근처의 타겟 영역에 전기장을 인가하는 제1 전극 어레이와 제2 전극 어레이의 작동 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 타겟 영역(T)으로부터 가장 가까운 거리에 있는 제1 전극 어레이(110)의 개별 전극(P)을 최근접 개별 전극(SP)으로 선택하고, 제1 전극 어레이(110)에는 최근접 개별 전극(SP)에 출력 신호를 인가할 수 있다. 그리고, 제2 전극 어레이(120)에는 도면 19도와 같이 홀수 열에 포함되는 개별 전극(P)들에 출력 신호를 인가할 수 있다. 따라서, 제1 전극 어레이(110)의 최근접 개별 전극(SP)와 제2 전극 어레이(120)에서 활성화된 개별 전극(P)사이에 전기장이 인가되며, 그 결과, 타겟 영역(T)의 전기장은 집중되어 있고, 나머지 부분의 전기장은 넓게 퍼져 있는 것을 확인할 수 있다.

이후, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제2 전극 어레이(120)의 활성화되는 개별 전극들을 도면 20도와 같이 홀수 열에서 짝수 열로 변경할 수 있는데, 이를 통하여 타겟 영역(T) 내의 전기장은 그대로 집중된 상태를 유지하나, 나머지 부분에서의 전기장은 기존에 조사되었던 영역에서 타 영역으로 이동하면서 넓게 퍼져 있는 상태를 유지하게 된다. 그리고, 제2 전극 어레이(120)에서 활성화되는 개별 전극(P)은 일정한 시간 간격을 두고 주기적으로 홀수 열에서 짝수 열로, 짝수 열에서 홀수 열로 변화할 수 있다.

이러한 구동 방식을 통하여, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 종양, 암 세포 등이 존재하는 위치인 타겟 영역(T)내의 세포에는 전기장을 집중하여, 교번하는 전기장에 의한 자연스러운 빠른 사멸을 유도할 수 있는 효과를 달성하는 동시에, 타겟 영역(T) 외의 세포들에는 전기장의 영향이 미치는 것을 최소화할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.

도면 18도 내지 20도는 제1 전극 어레이(110)에 인접하여 타겟 영역(T)이 존재한 경우의 구동 방식을 보여주는데, 이와 반대로 제2 전극 어레이(120)으로부터 기설정된 거리(D)이내에 타겟 영역이 있는 경우도 이와 유사하게 반대로 동작할 수 있다. 즉, 제2 전극 어레이(120)에서 타겟 영역까지 가장 가까운 거리의 개별 전극이 최근접 개별 전극(SP)으로 선택되고, 제1 전극 어레이(110)의 홀수 열과 짝수 열이 교번하여 활성화되는 방식으로도 구동될 수 있다. 그리고, 최근접 개별 전극(SP)이 포함된 전극 어레이에서, 최근접 개별 전극(SP)에 인접한 개별 전극들에도 출력 신호가 함께 인가될 수도 있다.

참고로, 도면에서 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120) 사이에 인가되는 전기장은 간략하게 'EL'로 표시하였으며, 출력 신호가 인가되어 활성화되는 개별 전극은 다른 개별 전극과는 달리 그 내부를 검게 표시하였다.

도면 21도는 신체 깊숙이 타겟 영역이 존재할 때의 모습을 보여주는 도면이고, 도면 22도는 신체 내부에 존재하는 타겟 영역에 대응하여 활성화될 개별 전극이 선택되는 모습을 보여주는 도면이다.

전기장이 집중되어야 할 타겟 영역(T)이 신체 깊숙이 존재하는 경우, 해당 타겟 영역(T)은 제1 전극 어레이(110) 및 제2 전극 어레이(120)으로부터 모두 기설정된 거리(D) 밖에 위치하게 된다.

이 경우, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120)에서 타겟 영역(T)까지 가장 가까운 최근접 개별 전극을 선택하는 것이 아니라, 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)의 같은 행열 위치의 개별 전극들을 잇는 가상의 선이 타겟 영역(T)을 지나는 개별 전극들을 그룹핑(grouping)하여 각기 X그룹(group), Y그룹으로 선택하여 출력 신호를 인가하는 방식을 선택할 수 있다. 도면을 참조하면, 도면 22도에서 점선으로 표기된 사각형에서 제1 전극 어레이(110)에 포함되는 개별 전극(P)들이 X그룹으로, 제2 전극 어레이(120)에 포함되는 개별 전극(P)들이 Y그룹으로 묶일 수 있다.

도면 23도는 도면 22도의 제1 전극 어레이에서 활성화된 개별 전극 부위를 확대하여 보여주는 도면이다.

도면은 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)의 같은 행열 위치의 개별 전극을 잇는 가상의 선이 타겟 영역(T)을 지나는 개별 전극들 중 제1 전극 어레이(110)에 위치한 9개의 개별 전극들이 X그룹으로 선택되어 출력 신호가 인가되는 것을 보여준다. 이와 같이 복수의 개별 전극을 선택하여 그룹화 하는 이유는 암 세포 조직(C) 등을 지정한 타겟 영역(T)이 심부에 있을수록 그에 도달하는 전기장이 약해질 수 있기 때문에 복수의 개별 전극을 선택하여 목적하는 세기 만큼의 전기장을 타겟 영역(T)에 인가하기 위함이기도 하다.

이렇게 제1 전극 어레이(110)에서 X그룹으로 묶이는 개별 전극들이 선택되면, 제1 전극 어레이(110)에서는 X그룹으로부터 시계 방향으로 동일한 갯수의 개별 전극들이 X+1그룹에서부터 X+n그룹으로 순차적으로 그룹핑되는 과정이 진행된다. 그리고, 제2 전극 어레이(120)에서는 Y그룹으로부터 반시계 방향으로 동일한 갯수의 개별 전극들이 Y+1에서부터 Y+n그룹으로 순차적으로 그룹핑되는 과정이 진행된다. 이 과정에서, 각 인접하는 그룹들 사이에는 개별 전극(P)들의 일부가 중첩하여 그룹핑될 수 있다. 그리고, 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)을 구성하는 모든 개별 전극(P)들은 빠짐없이 어느 하나 이상의 그룹에 속하게 될 수 있다.

도면 24도는 신체 내부에 존재하는 타겟 영역에 인가되는 전기장의 방향을 변화시키기 위하여 제1 전극 어레이와 제2 전극 어레이에서 활성화되는 개별 전극들이 변화하는 모습을 보여주는 도면이다.

도면 22도, 도면 23도와 같이 제1 전극 어레이(110)에서 X그룹이 선택되고, 제2 전극 어레이(120)에서 Y그룹이 선택된 이후에, 제1 전극 어레이(110)에서는 X그룹을 기반으로 시계방향으로 동일한 갯수의 개별 전극들이 X+1그룹부터 X+n그룹으로 순차적으로 선택되고, 제2 전극 어레이(120)에서는 Y그룹을 기반으로 반시계 방향으로 동일한 갯수의 개별 전극들이 Y+1그룹으로부터 Y+n그룹으로 순차적으로 선택된 이후에, 그룹별로 출력 신호를 기설정된 t시간 동안 인가하는 과정을 수행할 수 있다. 여기서, 시작 그룹으로부터 마지막 그룹까지 활성화되는 것을 한 주기가 완성되었다고 표현할 수 있다.

도면을 통하여 살펴보면, X그룹과 Y그룹에 출력신호가 입력되어 타겟 영역(T)에 t시간동안 전기장이 인가된 후, 제1 전극 어레이(110)에서는 시계 방향의 X+1그룹이 선택되고, 제2 전극 어레이(120)에서는 반시계 방향의 Y+1그룹이 선택되어 출력 신호가 입력될 수 있다. 참고로, 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)에 인가되는 출력 신호는 변조 신호와 캐리어 신호가 합성된 것으로서, 180도의 위상차를 가지고 있을 수 있다.

이렇게 X+1그룹, Y+1그룹에 출력 신호가 기설정된 t시간동안 인가된 다음으로는 연속하여, 제1 전극 어레이(110)에서는 X+2그룹, X+3그룹, X+4그룹으로 전이하며 출력 신호가 인가되고, 제2 전극 어레이(120)에서는 Y+2그룹, Y+3그룹, Y+4그룹으로 전이하면서 출력 신호가 인가될 수 있다. 이렇게 출력 신호가 변화되는 개별 전극들의 그룹에 따라 인가되면, 목적하는 타겟 영역(T)에는 전기장이 밀집되어 계속적으로 조사되나, 타겟 영역 이외에는 전기장이 시간적으로는 넓게 분산되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 기설정된 t시간동안 인가되는 전기장의 크기를 A라고 가정하면, 도면 24도의 경우 한 주기를 돌면, 타겟 영역(T)에는 5A 세기의 전기장이 인가되는데, 그 이외의 영역에는 A 세기의 전기장만 경험하게 된다.

따라서, 암세포, 종양 세포가 존재하는 타겟 영역(T)에만 전기장을 집중적으로 조사하여 사멸을 유도할 수 있고, 그외의 정상 세포가 존재하는 영역에서는 부정적인 영향을 최소화할 수 있다.

여기서, 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극들은 모두 5개의 그룹으로 묶였으나, 이는 예시일 뿐이고, 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120)을 구성하는 개별 전극들의 수에 따라 그룹의 수는 달라질 수 있다.

도면 25도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 다른 구동 방법을 보여주는 순서도이다.

먼저, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 다른 구동 방법은 전기장이 집중되어 조사되어야 할 타겟 영역(T)이 식별되는 과정부터 수행될 수 있다(S25-1). 이렇게 타겟 영역(T)이 식별된 다음에는 변조 신호와 캐리어 신호가 합성된 출력신호가 180도의 위상차를 가지고 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)에 인가되는 과정이 수행될 수 있다(S25-2). 그리고, 이렇게 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)을 통하여 목적하는 타겟 영역(T)으로 전기장이 인가되고 있는 가운데, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120) 주변의 온도를 측정하는 과정을 수행할 수 있다(S25-3). 여기서, 측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우(S25-4), 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)에 공급되는 전원을 차단함으로써(S25-5), 타겟 영역(T)을 포함한 전기장이 조사되는 영역의 세포가 열적 손상을 경험하는 것을 방지토록 한다.

참고로, 본 발명의 설명에서 활성화된 개별 전극이라 함은 출력 신호가 인가되는 개별 전극을 가리키는 것이고, 비활성화된 개별 전극이라 함은 출력 신호가 인가되지 않거나, 접지 또는 0 볼트가 인가된 개별 전극을 가리키는 것일 수 있다.

도면 26도는 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 또 다른 구동 방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 또 다른 구동 방법은 타겟 영역(T)이 식별되면(S26-1), 타겟 영역(T)이 제1 전극 어레이(110) 및/또는 제2 전극 어레이(120)으로부터 기설정된 거리에 위치하는지 여부를 확인하고(S26-2), 기설정된 거리 내에 위치하는 경우, 최근접 개별 전극에 출력 신호를 인가하는 과정을 수행할 수 있다(S26-3). 그리고, 최근접 개별 전극(SP)을 포함하지 않는 전극 어레이의 짝수 열에 포함되는 개별 전극들에 출력 신호를 인가하는 과정과(S26-4), 홀수 열에 포함되는 개별 전극들에 출력 신호를 인가하는 과정을(S26-5)을 교대로 수행할 수 있다. 여기서, 반드시 짝수 열이 먼저 활성화되고 다음에 홀수 열이 활성화될 필요는 없으며 그 순서는 뒤바뀔 수 있다.

만일, 타겟 영역(T)이 기설정된 거리 밖에 있으면, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제1 전극 어레이(110)와 제2 전극 어레이(120)의 같은 행열 위치의 개별 전극들을 잇는 가상의 선이 타겟 영역(T)을 지나는 개별 전극들을 각각 X그룹, Y그룹으로 선택하고(S26-6), 이를 기반으로 제1 전극 어레이(110)에서는 시계 방향으로 개별 전극(P)이 빠짐없이 포함되도록 X+1,..., X+n그룹으로 선택하고, 제2 전극 어레이(120)에서는 반시계 방향으로 Y+1,...,Y+n 그룹으로 선택할 수 있다.

이렇게 제1 전극 어레이(110), 제2 전극 어레이(120)의 개별 전극들의 그룹핑이 완료된 다음에는 X그룹부터 X+n그룹까지 각 기설정된 t시간동안 변조 신호와 캐리어 신호가 합성된 출력 신호가 인가되고(S26-9), 같은 시간 동안 180도의 위상차를 가지는 출력 신호가 Y그룹부터 Y+n 그룹으로 인가되어 한 주기를 완성하는 과정이 수행된다(S26-10). 여기서, X그룹들에 출력 신호가 인가되는 과정과 Y그룹들에 출력 신호가 인가되는 과정은 순서도에서는 표기의 편의를 위하여 다른 단계로 표기하였으나, 동시에 이루어지는 단계이다.

다음으로, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120) 주변의 온도가 기설정된 온도를 초과하는지 여부를 확인하는 과정을 수행하고(S26-11), 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우 제1 전극 어레이(110) 또는 제2 전극 어레이(120)에 인가되는 전원을 차단하여 타겟 영역(T)을 포함하여 전기장이 조사되는 영역의 세포가 열손상되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 과정을 통하여, 본 발명에 따른 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치는 암세포 또는 종양 세포가 존재하는 부위에 집중적으로 전기장을 조사할 수 있고, 나머지 영역에는 전기장이 미치는 영향을 최소화할 수 있다

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 인체
20 : 전극판
30 : 염색체
31 : 동원체
40 : 방추사
50 : 세포
110 : 제1 전극 어레이
120 : 제2 전극 어레이
200 : 전원 소스
300 : 전원 조절기
400 : 타겟 식별기
500 : 온도 측정기
700 : 접지 전극

Claims (26)

1. 제1 어레이(array) 전극;
   제2 어레이 전극;
   상기 제1 어레이 전극 및 상기 제2 어레이 전극의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원 소스(source);
   온도 측정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
2. 제1 어레이 전극;
   제2 어레이 전극;
   상기 제1 어레이 전극, 상기 제2 어레이 전극 중 어느 하나에 전원을 공급하는 전원 소스;
   상기 전원 소스가 연결되지 않은 어레이 전극에 연결되는 접지 전극;
   온도 측정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전원 소스는 교류 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 어레이 전극의 개별 전극들 및 상기 제2 어레이 전극의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 전원 소스로부터 공급되는 전원이 상기 제1 어레이 전극의 개별 전극들 또는 상기 제2 어레이 전극의 개별 전극들에 위상차를 두고 인가되도록 조절하는 전원 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 전원 조절기는 타겟(target) 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 위상차를 조절하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역을 판별하는 타겟 선별기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 타겟 선별기는 임피던스(impedance) 정보를 기초로 상기 타겟 영역을 선별하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 어레이 전극은 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되고,
   상기 제2 어레이 전극은 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
   
10. 제3항에 있어서,
    상기 교류 전원은 메가헤르치(MHz)대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
11. 제3항에 있어서,
    상기 교류 전원은 1 내지 25 메가헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 온도 측정기가 측정한 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 전원 소스의 전원 공급은 차단되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 어레이 전극은 용량성 결합 전극이고,
    상기 제2 어레이 전극은 용량성 결합 전극인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 어레이 전극에는 열린 공간이 구비되고,
    상기 제2 어레이 전극에는 열린 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
15. 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 어레이 전극 및 제2 어레이 전극의 개별 전극에 인가하는 단계;
    상기 제1 어레이 전극 및/또는 상기 제2 어레이 전극 주변의 온도가 측정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
16. 전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 어레이 전극, 제2 어레이 전극 중 어느 하나의 개별 전극에 인가하는 단계;
    전원이 인가되지 않은 어레이 전극의 개별 전극에 접지 전극이 순차적 또는 비순차적으로 연결되는 단계;
    상기 제1 어레이 전극 및/또는 상기 제2 어레이 전극 주변의 온도가 측정되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
17. 제15항에 있어서,
    전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 어레이 전극 및 제2 어레이 전극의 개별 전극에 인가하는 단계 이전에,
    타겟 선별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
18. 제16항에 있어서,
    전원 소스로부터 공급되는 전원을 타겟 영역에 전기장이 집중되거나 조향되도록 전원 조절기가 위상차를 두고 제1 어레이 전극, 제2 어레이 전극 중 어느 하나의 개별 전극에 인가하는 단계 이전에,
    타겟 선별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 전원은 교류 전원인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    타겟 선별기가 상기 타겟 영역에 대한 정보를 입력받거나 상기 타겟 영역이 식별되는 단계는
    임피던스 정보를 기초로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
21. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 어레이 전극은 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되고,
    상기 제2 어레이 전극은 접촉 표면과 대응되는 형상을 지닐 수 있도록 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
22. 제19항에 있어서,
    상기 교류 전원은 메가헤르츠대 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
23. 제19항에 있어서,
    상기 교류 전원은 1 내지 25 메가헤르츠의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치의 구동 방법.
    
24. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    제1 어레이 전극 및/또는 제2 어레이 전극 주변의 온도가 측정되는 단계 이후에,
    측정된 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 제1 어레이 전극 및/또는 상기 제2 어레이 전극에 공급되는 전원이 차단되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
25. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 어레이 전극은 용량성 결합 전극이고,
    상기 제2 어레이 전극은 용량성 결합 전극인 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
26. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 어레이 전극에는 열린 공간이 구비되고,
    상기 제2 어레이 전극에는 열린 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치.
    
    
    

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