KR20230143132A - 웨어러블 장치 - Google Patents

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KR20230143132A
KR20230143132A KR1020237017865A KR20237017865A KR20230143132A KR 20230143132 A KR20230143132 A KR 20230143132A KR 1020237017865 A KR1020237017865 A KR 1020237017865A KR 20237017865 A KR20237017865 A KR 20237017865A KR 20230143132 A KR20230143132 A KR 20230143132A
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KR
South Korea
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wearable device
user
tremor
stimulation
electrical stimulation
Prior art date
Application number
KR1020237017865A
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English (en)
Inventor
수민 정
플로이드 피에르스
Original Assignee
차코 뉴로테크 엘티디
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Filing date
Publication date
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Abstract

사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치가 개시된다. 상기 웨어러블 장치는 떨림을 감지하여 해당 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소에 전송하는 센서를 포함하고, 센서 데이터에 기초하여 전기 자극을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 자극 요소를 포함하고, 전기적 자극을 상기 신체 부위에 소산시키기 위한 유효면적을 증가시키도록 구성된 소산 부분을 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되고, 웨어러블 장치는 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉한다. 웨어러블 장치는 작동 중이 아닐 때 도킹 스테이션에 저장된다. 또한, 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행되는 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 장치 통합 애플리케이션이 개시된다.

Description

웨어러블 장치
본 발명은 일반적으로 웨어러블 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 의료용 웨어러블 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 부품 키트 및 장치 통합 애플리케이션에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 수억 명의 사람들이 중추 및/또는 말초 신경계에 영향을 미치는 다양한 신경 장애로 진단을 받았다. 전 세계 인구 통계학적 추세에 따르면 약 1,000만 명이 파킨슨병을 앓고 있고 약 230만 명이 다발성 경화증을 앓고 있다. 일반적으로 신경계 질환을 앓고 있는 개인은 걸음걸이의 멈춤, 뻣뻣함, 느림, 떨림 또는 흔들림과 같은 근육 또는 움직임과 관련된 어려움을 종종 경험한다. 파킨슨병과 같은 떨림의 영향은 개인의 삶에 결정적일 수 있으며 이러한 개인이 정상적인 일상 활동을 수행하는 능력에 영향을 미친다. 더욱이 일부 경우에는 이러한 떨림이 어느 정도의 불편함과 짜증, 자신감과 독립성 상실(예: 실직으로 인한 재정적 독립성 상실) 및 우울증으로 이어질 수 있다. 파킨슨병 환자의 50% 이상이 우울증을 앓고 있는 것으로 보고되고 있다.
예를 들어 떨림과 같은 증상을 치료하기 위한 기존의 접근 방식은 일반적으로 복잡하고 비용이 많이 드는 약리학적 제품 및 수술 절차(침습적 또는 비침습적)를 중심으로 진행된다. 그러나 약리학적 제품은 떨림이 있는 일부 사람들에게 일시적으로만 도움이 될 수 있으며 졸음, 집중력 및 협응력 저하, 근육 약화, 신체적 의존성 및 금단 증상과 같은 여러 부작용과 관련이 있다. 또한 심부뇌자극술, 시상절개술, 고강도집속초음파 등의 수술법이 약리학적 방법에 비해 더 효과적이다. 그러나 수술 절차는 인지, 정신 및/또는 행동 변화, 구음장애(언어 장애) 및 균형 문제와 같은 불리한 상태를 유발할 수 있다. 더욱이, 최적의 개입이 있더라도 환자는 여전히 사회적 참여를 촉진하기 위해 보조 치료(예: 물리 및/또는 작업 치료)가 필요하다.
최근에는 자발적인 움직임을 허용하면서 떨림을 제어하기 위한 보조 및 재활 떨림 억제 장치가 개발되었다. 이러한 장치는 예를 들어 일반적으로 임피던스, 생체역학적 부하, 자가 균형 또는 카운터 균형 기술에 기초한 로봇 외골격일 수 있다. 그러나 이러한 장치는 부피가 매우 크고 주로 비효율적인 부하 전달 또는 작동 수단으로 인해 떨림을 완전히 제어하지 못다. 더욱이 이러한 장치는 떨림을 모니터링, 관리 및 추적하지 못하므로 환자에게 장기적인 지원을 제공하지 못한다. 또한 환자는 가족이나 간병인에게 자신의 증상과 일상 활동을 기록하고 처방된 투약 일정을 준수해야 한다.
또한 떨림을 치료하기 위한 경피적 전기 신경 자극(TENS)과 같은 신경 자극 기술은 떨림을 줄이기 위해 하나 이상의 개별 신경을 목표로 하는 말초 신경을 자극한다. 이러한 기술은 사용자의 손목 직경, 신경 위치, 신경 탈분극 특성 및 피부 전도의 다양한 변화로 인해 큰 어려움이 있다.
따라서, 전술한 논의에 비추어 볼 때, 파킨슨병과 같은 신경학적 상태에 해당하는 떨림을 완화하기 위한 종래의 기술과 관련된 전술한 결점을 극복할 필요성이 존재한다.
본 발명은 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치를 제공하고자 한다. 본 발명은 또한 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치를 수용하고 보관하기 위한 도킹 스테이션을 포함하는 부품 키트를 제공하고자 한다. 본 발명은 또한 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행될 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 장치 통합 애플리케이션을 제공하고자 한다. 본 개시는 현재 약리학적 및/또는 침습적 수술 방법에 의해 관리되는 떨림을 제어하는 기존 문제에 대한 해결책을 제공하고자 한다. 본 발명의 목적은 종래 기술에서 직면한 문제를 적어도 부분적으로 극복하는 해결책을 제공하고, 비자발적 운동 활동의 검출에 기초하여 전기 자극을 생성하기 위한 효율적이고 비약리학적이며 비침습적인 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 근육 자극을 통해 사용자의 근육에서 발생하는 떨림을 제어하는 것이다.
일 양태에서, 본 발명은 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치를 제공하고, 상기 웨어러블 장치는
떨림을 감지하여 해당 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소에 전송하는 센서;
센서 데이터에 기초하여 전기 자극을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 자극 요소; 및
전기적 자극을 상기 신체 부위에 소산시키기 위한 유효면적을 증가시키도록 구성된 소산 부분을 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되고, 웨어러블 장치는 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 부품 키트를 제공하고: 상기 부품 키트는
웨어러블 장치; 및
상기 웨어러블 장치를 수용하고 보관하기 위한 도킹 스테이션을 포함하고, 상기 도킹 스테이션은 베이스 및 상기 베이스의 단부에 제거 가능하게 부착된 리드를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행될 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 장치 통합 애플리케이션을 제공하고, 상기 장치는 웨어러블 장치에 통신 가능하게 결합된다.
본 발명의 실시예는 종래 기술의 전술한 문제점을 실질적으로 제거하거나 적어도 부분적으로 해결하고, 주어진 개인의 신경학적 상태와 연관된 떨림이 웨어러블 장치에 의해 생성된 전자 근육 자극에 의해 제어될 뿐만 아니라 떨림의 진행에 기초하여 개인에게 적용되는 조절 자극을 가능하게 한다.
본 발명의 추가 양태, 이점, 특징 및 목적은 첨부된 청구범위와 관련하여 해석되는 예시적인 실시예의 상세한 설명 및 도면으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 특징들은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 조합으로 조합될 수 있음을 이해할 것이다.
예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명뿐만 아니라 위의 요약은 첨부된 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해된다. 본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 본 발명의 예시적인 구성이 도면에 도시되어 있다. 그러나, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 방법 및 도구에 제한되지 않는다. 더욱이, 당업자는 도면이 축척에 따르지 않는다는 것을 이해할 것이다. 가능한 한 유사한 요소는 동일한 번호로 표시되었다.
본 발명의 실시예는 이제 다음의 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1a 및 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도킹 스테이션의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소모성 접착 패드의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 장치에 장치 통합 애플리케이션을 성공적으로 설치하는 예시적인 구현의 개략도이다.
첨부된 도면에서 밑줄 번호는 밑줄 번호가 위치하는 항목 또는 밑줄 번호가 인접한 항목을 나타내기 위해 사용된다. 밑줄이 없는 번호는 항목에 밑줄이 없는 번호를 연결하는 선으로 식별되는 항목과 관련된다. 숫자에 밑줄이 없고 관련 화살표가 있는 경우, 밑줄이 없는 숫자는 화살표가 가리키는 일반 항목을 식별하는 데 사용된다.
다음의 상세한 설명은 본 발명의 실시예 및 이들이 구현될 수 있는 방식을 예시한다. 본 개시내용을 수행하는 일부 모드가 개시되었지만, 당업자는 본 개시내용을 수행하거나 실행하기 위한 다른 실시예가 또한 가능하다는 것을 인식할 것이다.
일 양태에서, 본 발명은 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치를 제공하며, 상기 웨어러블 장치는
떨림을 감지하여 해당 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소에 전송하는 센서;
센서 데이터에 기초하여 전기 자극을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 자극 요소; 및
전기적 자극을 상기 신체 부위에 소산시키기 위한 유효면적을 증가시키도록 구성된 소산 부분을 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되고, 웨어러블 장치는 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 부품 키트를 제공하며, 상기 부품 키트는
웨어러블 장치; 및
상기 웨어러블 장치를 수용하고 보관하기 위한 도킹 스테이션을 포함하고, 상기 도킹 스테이션은 베이스 및 상기 베이스의 단부에 제거 가능하게 부착된 리드를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행될 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 장치 통합 애플리케이션을 제공하고, 상기 장치는 웨어러블 장치에 통신 가능하게 결합된다.
본 발명은 떨림을 제어, 이완 또는 감소시키기 위한 비약리학적, 비침습적, 웨어러블 장치를 제공한다. 웨어러블 장치는 떨림 감지 센서를 이용하여 떨림의 시작과 끝을 감지하고, 떨림 기간 동안 사용자의 근육에서 발생하는 떨림을 제어하기 위해 각각 전자 근육 자극을 발생시키거나 정지시킨다. 웨어러블 장치는 소음과 열 방출로 제어된 진동 자극을 제공하므로 사용자에게 편안함을 제공한다. 웨어러블 장치는 예를 들어 사용자의 피부에 부착하기 위한 의료용 접착제를 통해 사용자의 신체와 물리적으로 접촉한다. 바람직하게도 웨어러블 장치는 예를 들어 파킨슨병 환자에게 향상된 사회 참여와 더 나은 삶의 질을 제공한다. 또한, 웨어러블 장치는 복잡한 배치가 필요 없는 독립형 장치로서, 모바일 애플리케이션과 같은 간단한 장치 통합 애플리케이션 소프트웨어를 이용하여 사용자의 요구에 따라 구성할 수 있으며, 사용자의 전반적인 건강(삶의 질)을 기록하고 분석할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치는 사용자가 가장 큰 이점을 경험하는 패턴, 강도 및 빈도를 개선하기 위해 (떨림의 심각도에 따라) 자극의 변수를 변경하는 것과 같이 사용자의 요구 사항에 맞게 조정된다. 또한 웨어러블 장치는 예를 들어 파킨슨병 환자에게 향상된 사회 참여와 더 나은 삶의 질을 제공한다.
본 명세서 전체에서, "웨어러블 장치"라는 용어는 사용자의 신체 부위, 바람직하게는 피부 또는 근육에 부착, 탈착 및/또는 재부착 가능하도록 구성되어 장애 또는 질병 상태와 관련된 하나 이상의 증상으로부터 증상 완화를 제공하는 시스템을 의미한다. 웨어러블 장치는 근위 표면 및 근위 표면에 대향하는 원위 표면을 갖는다. 근위 표면은 적절한 부착 수단을 통해 사용자의 신체 부위에 부착되도록 구성되고, 예를 들어 하나 이상의 스트랩을 사용하여 부착할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "웨어러블"이라는 용어는 슬립온 배열보다는 장치를 적절한 위치에 배치하는 것을 의미한다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 팔찌, 펜던트, 발찌, 완장, 손목 밴드 또는 사용자에 의해 착용되도록 구성된 다른 용품 중 하나로 통합될 수 있어서 이의 근위 표면은 사용자의 피부와 접촉하고 용품이 사용자에 의해 착용될 때 접촉압력을 유지한다. 바람직하게도, 웨어러블 장치는 파킨슨병과 같은 신경학적 상태의 신체적 증상을 완화하거나 제거하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 웨어러블 장치는 처방약을 복용하는 것 외에도 사람이 겪고 있는 증상을 완화하고 관리하는 데 도움이 되도록 사용할 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐, 본원에서 사용되는 "떨림"이라는 용어는 하나 이상의 신체 부위의 비자발적이고 리드미컬하며 진동하는 움직임을 의미한다. 이러한 떨림은 전형적으로 근육 수축 및 이완과 관련이 있다. 선택적으로 이러한 떨림은 떨림에 의해 영향을 받는 특정 사람의 중추 또는 말초 신경계에 영향을 미치는 장애의 증상이다. 선택적으로 떨림은 파킨슨병, 알츠하이머병, 본태성 떨림, 다발성 경화증, 신경 감염, 신경사 또는 손상, 쇼크(예: 척수 쇼크), 뇌졸중 또는 신경퇴행성 질환으로부터 선택되는 적어도 하나의 상태와 관련된다. 대안으로, 떨림은 나이, 약물이나 알코올의 남용 및 금단, 수은 중독, 호르몬 불균형(저혈당증, 갑상선 기능 항진증), 수면 부족, 비타민 및 다른 영양소(예: 티아민 및 마그네슘) 부족, 스트레스 증가, 고조된 강한 감정(불안, 공포), 열, 육체적 피로 등과 연계된다. 더 선택적으로 신체 부위는 떨림이 발생하는 긴장된 근육이다. 선택적으로 떨림은 하나 이상의 신체 부위에 영향을 미칠 수 있다. 선택적으로 신체 부위는 머리, 흉골, 팔, 어깨, 손목, 손, 목, 몸통, 발목, 다리, 발, 관자놀이, 얼굴, 팔꿈치, 손가락, 척추, 무릎 등의 피부(또는 근육)이다. 바람직하게도, 전술한 신체 부위는 사용자 및/또는 간병인 또는 무능력 사용자의 가족 구성원이 웨어러블 장치에 쉽게 접근할 수 있도록 한다. 그러나 일부 사용자는 웨어러블 장치를 과시하는 것이 불편할 수 있으며 예를 들어 옷감 아래 숨겨진 다른 신체 부위에 장치를 착용할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 사용자의 허벅지 또는 등 부위에 배치될 수 있다. 웨어러블 장치는 떨림을 감지하고 대응하는 떨림-대표 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소로 전송하도록 구성된 센서를 포함한다. 센서는 전형적으로 빠른 움직임이나 비정상적인 움직임과 같은 움직임을 감지한다. 선택적으로 센서는 긴장된 근육으로 인한 떨림, 흔들림, 등과 같은 움직임을 감지하도록 구성된다. 선택적으로, 센서는 자이로스코프 센서, 가속도계 센서, 자력계 센서, 근전도(EMG) 센서, 굴곡 센서, 스트레치 센서 또는 이들의 조합 중 적어도 하나로부터 선택된다. 선택적으로 센서 데이터는 사용자가 움직이거나 휴식 위치에 있는 동안 획득된다. 이와 관련하여 센서는 사용자의 움직임이나 변위가 아닌 떨림만 기록한다. 선택적으로, 센서 데이터는 떨림의 시작, 떨림의 끝, 떨림의 심각도, 떨림의 빈도, 떨림의 궤적, 떨림의 진폭, 떨림의 속도 중 적어도 하나이다. 선택적으로, 떨림의 시작 시간과 종료 시간은 근원 근육의 변화를 일으키고 해당 근육에 위치하도록 배치된 웨어러블 장치의 센서에 의해 감지되어 기록된다.
웨어러블 장치는 센서 데이터에 기초하여 전기적 자극을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 자극 요소를 포함한다. 선택적으로, 적어도 하나의 자극 요소는 떨림을 관리하기 위해 전기 자극 또는 펄스를 전송하도록 구성된 장치이다. 또한, 적어도 하나의 자극 요소는 떨림의 시작에 의해 촉발되고 떨림의 종료에 의해 정지된다. 전기적 자극 또는 펄스는 전형적으로 뉴런에 의해 유도된 신호의 작용을 모방하여 그 안의 근육 또는 신경을 표적으로 한다. 적어도 하나의 자극제는 근육 수축 및 이완을 일으키기 위해 전극을 통해 표적 근육에 저전압 전기 자극(전류)을 전달한다.
선택적으로, 웨어러블 장치는 전기 자극의 하나 이상의 파라미터를 제어하기 위해 센서 데이터에 기초하여 적어도 하나의 자극 요소를 조절하도록 구성된다. 목표 신체 부위에서 발생하는 떨림을 완화하기 위해서 적어도 하나의 자극 요소의 조절이 필요하다. 적어도 하나의 자극 요소의 조절은 떨림과 관련된 센서 데이터에 기초한다는 것이 이해될 것이다. 전형적으로, 전기 자극의 하나 이상의 파라미터는 센서에 의해 감지된 떨림의 빈도, 강도, 진폭 또는 속도에 기초하여 제어된다. 특히, 전기 자극의 하나 이상의 파라미터는 전기 자극의 강도, 전기 자극의 진폭, 전기 자극의 빈도, 전기 자극의 지속 시간, 전기 자극의 유형을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예에서, 전기 자극은 펄스형 자극 또는 연속 자극과 같은 주기적인 출력을 갖는다. 선택적으로 펄스형 자극은 감각 기능 장애를 조절하기 위한 큐 신호를 제공하는 규칙적, 리드미컬한 또는 주기적인 출력(또는 변동)을 포함하는 반면, 연속 자극은 감각 기능 장애의 감소 또는 이완을 초래하는 높거나 낮은 강도일 수 있다.
웨어러블 장치는 전기적 자극을 소산시키기 위한 유효 영역을 증가시키도록 구성된 소산 부분을 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 결합된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "소산 부분"는 전기적 자극을 그 위치 또는 기원, 즉 적어도 하나의 자극 요소로부터 사용자의 신체 일부와 같은 다른 표면으로 전달하기 위한 표면을 지칭한다. 소산 부분을 통해 소산 부분에 의해 덮이는, 즉 적어도 하나의 자극 요소의 영역보다 큰 대상 영역에 전기적 자극이 제공된다. 유리하게는, 적어도 하나의 자극 요소에 의해 제공되는 전기 자극 소산의 유효 면적을 증가시키는 것은 전기 자극의 효과가 증가되도록, 예를 들어 최대화되게 한다. 따라서 전기 자극의 인가는 적어도 하나의 자극 요소와의 직접적인 접촉에 의존하는 특정한 국부적인 인가에 제한되지 않을 수 있다. 오히려, 전기적 자극이 인가될 표면적은 소산 부분 또는 원하는 크기 또는 사양을 제공함으로써 상당히 증가될 수 있다. 이는 전력 요구사항을 감소시킬 수 있고 및/또는 사용자의 더 넓은 표면 영역에 걸쳐 전기적 자극을 제공하는 데 필요한 자극 요소의 수를 감소시킬 수 있다. 선택적으로, 소산 부분은 실리콘, 고무, 가요성 플라스틱, 발포체, 금속, 금속 합금 또는 이들의 임의의 조합의 그룹으로부터 선택된 재료로 제조된다. 선택적으로 재료는 가요성, 탄성 또는 점탄성 재료이다. 유리하게는, 가요성 또는 탄성 재료, 선택적으로 실리콘의 층은 웨어러블 장치의 하나 이상의 구성 요소에 기인하는 소음(종종 방해)을 줄이고 사용자에게 편안한 전기 자극을 제공한다. 선택적으로, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소를 수용하거나(예를 들어 그 안의 리세스 또는 구멍에) 적어도 부분적으로 둘러싸거나 둘러싸도록 구성된다. 더 선택적으로, 소산 부분은 실질적으로 중공 형상이고, 폐쇄 단부 및 개방 단부를 포함하여 개방 단부로부터 중공 형상으로 연장되어 적어도 하나의 자극 요소를 수용하는 리세스를 형성한다. 대안적으로, 소산 부분은 소산 부분의 단부들 사이에서 연장되는 구멍을 형성하기 위해 2개의 개방 단부를 포함할 수 있다. 유리하게는, 소산 부분은 웨어러블 장치를 취급하거나 사용하는 동안 잠재적인 손상으로부터 적어도 하나의 자극 요소를 둘러싸고 이를 보호한다. 선택적으로, 소산 부분의 직경 또는 폭은 실질적으로 10mm와 40mm 사이이다. 선택적으로, 소산 부분은 적어도 3mm의 두께를 갖는다. 선택적으로, 소산 부분은 예를 들어 리세스 또는 구멍이 없을 때 소산 부분의 모든 치수에서 적어도 3mm의 두께를 갖는다. 예를 들어, 적어도 하나의 자극 요소를 둘러싸는 모든 방향에서, 소산 부분은 3mm 내지 10mm 범위의 두께를 갖는다.
선택적으로, 리세스는 적어도 하나의 자극 요소와 웨어러블 장치의 하나 이상의 다른 구성요소(예를 들어, 적어도 하나의 자극 요소에 전력을 공급하도록 구성된 배터리와 같은 전원)의 조합에 의해 실질적으로 채워지도록 구성된다. 선택적으로, 리세스는 소산 부분의 형상 또는 다른 형상(예를 들어, 적어도 하나의 자극 요소의 형상 및/또는 하나 이상의 다른 부품의 형상과 실질적으로 유사한 형상)과 실질적으로 유사한 형상을 갖는다.
선택적으로, 소산 부분은 사용자의 신체에 위치할 수 있는 근위 단부 및 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 갖는 실질적으로 원통형 형상을 포함한다. 선택적으로, 소산 부분은 다른 형상, 예를 들어 삼각형, 정사각형, 오각형 또는 다른 다각형 프리즘 형상을 가질 수 있다. 소산 부분의 근위 단부는 전기 자극을 피부에 전달하기 위해 사용자의 피부에 (직접 또는 간접적으로) 접촉하도록 구성된 웨어러블 장치의 근위 표면의 적어도 일부를 형성한다. 선택적으로, 적어도 하나의 자극 요소는 사용자에게 전기 자극을 전달하도록 구성된 표면의 일부를 형성한다. 전기 자극을 전달하도록 구성된 표면의 차이는 사용자가 경험할 동일한 크기의 전기 자극의 다른 적용을 가능하게 할 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 적어도 하나의 자극 요소에 의해 형성된 표면의 일부는 소산 부분(즉, 덜 강렬한 국소 전기 자극)에 의해 형성된 표면의 일부와 다른 강도(즉, 더 강한 국소 전기 자극)로 사용자에게 전기적 자극을 전달 또는 송신하도록 구성될 수 있다. 바람직하게도, 더 강한 국소 전기 자극과 덜 강한 광역 전기 자극의 조합은 떨림 및 걸음걸이 정지, 경직 및 둔화와 같은 기타 증상에 대한 전기 자극의 적용 효과를 더욱 향상시킨다. 대안적으로, 적어도 하나의 자극 요소는 표면의 일부를 형성하지 않을 수 있다(예를 들어, 그로부터 물러날 수 있다). 선택적으로, 웨어러블 장치의 적어도 하나의 자극 요소 및 임의의 다른 구성요소가 리세스 또는 구멍 내에 고정되거나 위치된 상태로 유지되도록 하기 위해 소산 부분의 원위 단부에 캡핑 층이 제공된다. 선택적으로, 웨어러블 장치의 적어도 하나의 자극 요소 및 하나 이상의 다른 구성요소는 예를 들어 마찰 끼워맞춤 (서로 충분히 밀접하게 그리고 충분한 힘으로 접촉하여 부주의한 이탈), 또는 당업자에게 공지된 임의의 적절한 수단에 의해 리세스 또는 구멍 내에 고정될 수 있다. 캡핑 층은 웨어러블 장치의 외부 표면을 형성하도록 구성된다. 선택적으로, 캡핑 층은 소산 부분과 동일한 재료로 제조된다.
선택적으로, 웨어러블 장치는 하우징을 포함한다. 하우징은 소산 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 하우징은 플라스틱 재료(예: 폴리프로필렌 또는 폴리카보네이트) 또는 금속 또는 금속 합금(예: 알루미늄)으로 제조될 수 있다. 하우징은 노출된 사용자에게 전기 자극을 전달하도록 구성된 표면을 남기도록 구성될 수 있다. 하우징은 소산 부분의 축방향 연장 부분을 둘러싸도록 구성될 수 있다(예를 들어, 하우징은 소산 부분의 단부 면, 즉 근위 및 원위 단부를 덮도록 구성되지 않을 수 있음). 하우징은 소산 부분의 성능에 영향을 미칠 수 있는 충격, 긁힘 또는 기타 열화로부터 소산 부분을 보호할 수 있다.
웨어러블 장치는 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉한다. 신체 부위, 즉 피부 또는 근육에서 발생하는 떨림을 관리하기 위해 적어도 하나의 자극 요소에 의해 제공된 전기적 자극을 소산함으로써 웨어러블 장치의 근위 단부가 떨림을 경험하는 신체 부위와 물리적으로 접촉하도록 배열된다.
선택적으로, 사용자의 신체 부위와의 물리적 접촉은 기계적 결합 수단에 의해 이루어지며, 기계적 결합 수단은 접착제, 스트랩, 로켓, 팔찌, 밴드, 벨트, 진공 컵, 자석, 후크 및 루프 패스너 중 하나이다. 웨어러블 장치는 스트랩, 로켓, 밴드 또는 벨트에 의해 고정되도록 배열될 수 있고, 악세서리로서 신체 부위에 물리적으로 접촉하도록 착용될 수 있다. 대안적으로, 사용자는 접착제, 진공 컵, 자석 또는 후크 및 루프 패스너를 사용자의 신체와 웨어러블 장치의 기계적 결합 수단으로 사용하여 위에서 언급한 것과 같은 추가 요소가 없도록 할 수 있다.
전술한 기계적 결합 수단의 임의의 조합이 웨어러블 장치를 사용자의 신체 부위와 물리적 접촉하도록 배열하는 데 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예에서, 기계적 결합 수단은 후크 및 루프 패스너로 구현된다. 이러한 경우에, 하나 이상의 접착제 층이 후크 및 루프 패스너를 그 후크 측면 및 루프 측면을 통해 각각 웨어러블 장치 및 사용자의 피부에 부착하기 위해 제공된다. 그러한 경우에, 접착제의 하나 이상의 층은 의료용 접착제 또는 강력 접착제와 같이 상이한 등급일 수 있다.
선택적으로, 접착제 층은 의료용 접착제, 예를 들어 DuploMED® ELE77301인 사용자의 피부에 웨어러블 장치의 근위 표면을 접착하도록 구성된다. 접착제는 사용자의 신체 부위 상의 웨어러블 장치가 효과적인 접촉 압력을 유지하기 위해 용이하게 배치할 수 있도록 한다. 선택적으로, 접착제는 장기간, 예를 들어 2일 이상, 예컨대 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 10일, 가장 유리하게는 14일 이상 동안 사용자의 피부에 표면을 접합하도록 구성된다. 상기 접착제의 내구성은 웨어러블 장치가 예를 들어 충전을 위해 제거될 수 있는 반면에 접착제가 장시간 피부에 남아 있는 상태에서 웨어러블 장치가 사용자의 피부에 고착 및 제거되는 것을 줄여 사용자의 조작 편의성을 향상시킨다.
이와 관련하여, 웨어러블 장치를 충전 후 부착하기 위해 동일한 접착제가 다시 사용한다. 또한 의료용 접착제는 나이가 들수록 피부가 약해지고 민감해지는 노인 환자가 사용하기에 적합하며 사용자의 피부가 접착제에 장시간 노출과 연계된 잠재적 자극을 방지한다. 선택적으로, 접착제는 사용자에게 편안함과 청결을 유지하기 위해 방수성, 내수성, 내한성 및 통기성 중 적어도 하나이다. 유리하게는, 방수 및 땀방수 접착제는 예를 들어 목욕, 물놀이 등의 습도가 높은 조건에서 뿐만 아니라 물티슈로 닦아내는 것과 같은 무력한 환자를 위한 환자 치료 중에 웨어러블 장치의 사용을 가능하게 한다. 결국 접착제가 필요한 일수(예: 14일 이상) 동안 사용되면 접착제를 새로운 접착제 층으로 교체할 수 있다.
선택적으로, 웨어러블 장치가 사용되지 않을 때 박리가능 보호 층이 접착제 층에 배치된다. 더 선택적으로, 박리가능 보호 층은 웨어러블 장치가 사용자에게 접착되지 않을 때 접착제를 덮고 보호하도록 구성된다. 박리가능 보호 층은 (예를 들어, 박리가능 보호 층을 접착제로부터 박리함으로써) 접착제로부터 제거가능하고 접착제상에서 교체가능하도록 구성된다. 임의로, 박리가능 보호 층은 사용자가 박리가능 보호 층을 쉽게 잡고 접착제로부터 박리가능 보호 층을 제거하고 및/또는 접착제 상의 박리가능 보호 층을 교체할 수 있게 하는 탭을 포함한다. 임의로, 박리가능 보호 층은 아크릴 필름일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 바람직하게, 박리가능 보호 층은 웨어러블 장치가 사용되지 않을 때 접착제가 마르거나 이물질(예를 들어, 습기, 먼지 또는 미생물)에 의해 잠재적으로 오염되는 것을 방지한다.
선택적으로, 웨어러블 장치는 웨어러블 장치에 전력을 공급하는 온보드 배터리를 공급하기 위한 전기 충전 부분을 더 포함한다. 전기 충전 부분은 웨어러블 장치의 충전가능 전원(예: 온보드 배터리)을 충전하도록 구성된다. 선택적으로, 전기 충전 부분은 무선 또는 유선 연결, 예를 들어 무선 공진-유도 연결에 의해 외부 전원으로부터 전력(예를 들어 전력)을 수신하도록 구성된다. 예에서, 무선 충전의 경우, 전기 충전 부분은 소산 부분의 리세스에 배치된 하나 이상의 코일 또는 와인딩(예: 리츠 와이어 또는 구리 와이어)이거나 이를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 웨어러블 장치는 외부 전원으로부터 유선 커넥터를 사용하여(예를 들어, USB 충전과 같은 핀 충전 방법 또는 임의의 다른 적절한 방법을 사용하여) 충전된다. 통상적으로 충전 슬롯의 수용 요홈과 유선 커넥터의 충전 헤드는 자물쇠와 열쇠의 역할을 한다. 충전 헤드는 다양한 크기의 원통형 핀(예: POGO PIN), USB(예: USB-A, B 또는 C) 또는 범용 AC-DC 커넥터에 제한되지 않지만 이를 포함할 수 있다. 선택적으로, 외부 전원은 웨어러블 장치를 무선으로 충전하는 무선 충전 송신기에 전력을 제공할 수 있다.
선택적으로, 웨어러블 장치는 변조 수단을 더 포함한다. 본 명세서에서 "변조 수단"은 사용자 입력에 따라 자극 요소가 발생하는 전기적 자극의 강도를 변조하는 장치를 의미한다. 변조 수단은 사용자 입력에 기초하여 웨어러블 장치를 작동하기 위한 출력을 제공하도록 자극 요소에 명령한다. 본 명세서에서 사용되는 "변조"라는 용어는 사용자의 요구에 따라 웨어러블 장치의 동작과 관련된 하나 이상의 파라미터를 변경하거나 제어하는 것을 의미한다. 전형적으로, 적어도 하나의 자극 요소에 의해 제공되는 전기적 자극은 사용자의 요구에 따라 그 강도를 변화시키도록 변조된다. 특히, 이러한 전기적 자극의 강도 변조는 사용자로부터 수신되는 입력에 비례하여 전기적 자극의 주파수, 진폭 및 위상 중 하나 이상을 변화시킨다. 선택적으로 변조는 웨어러블 장치에 제공된 노브, 버튼 세트, 터치 애플리케이션과 같은 변조 수단에 의해 영향을 받는다. 선택적으로 변조 수단은 웨어러블 장치의 원위 표면에 제공된다. 대안적으로, 변조 수단은 웨어러블 장치의 측면, 예를 들어 하우징에 제공될 수 있다. 변조 수단을 제어하기 위해 사용자가 변조 수단에 액세스할 수 있음을 알 수 있다.
사용자 입력은 적어도 하나의 자극 요소가 상이한 출력을 제공하도록 지시하는 하나 이상의 명령을 포함한다. 선택적으로, 사용자 입력은 제1 명령 및 제2 명령을 포함하고, 제1 및 제2 명령은 서로 상이하다. 특히, 제1 명령은 적어도 하나의 자극 요소가 제1 출력을 제공하게 하고; 제2 명령은 적어도 하나의 자극 요소가 제2 출력을 제공하도록 한다. 선택적으로, 제1 출력은 제2 출력으로부터의 전기 자극의 상이한 길이, 주파수, 강도 및 강도 변화 중 적어도 하나이다. 예를 들어, 제1 출력은 사전 결정된 기간(예를 들어, 실질적으로 1분 내지 5분 사이, 실질적으로 2분) 동안 제공되는 주기적 출력인 반면, 제2 출력은 더 긴 기간 동안(예를 들어, 실질적으로 10분) 연속적으로 제공되는 실질적으로 유사한 주기적 출력이다. 상이한 출력이 웨어러블 장치의 상이한 동작(즉, 특정 작업을 보조하기 위한)으로 이어질 수 있고, 상시 예에서, 제1 출력은 심한 떨림을 관리하기 위한 것이고 제2 출력은 떨림이 지나간 후 근육을 이완하기 위한 것이다.
선택적으로 전기 자극의 강도는 최대 강도와 중간 강도 사이의 값의 연속 범위에서 선택된다. 최대 강도의 전기 자극은 떨림을 완벽하게 제어하고, 중간 강도의 전기 자극은 떨림을 겪고 있는 근육을 이완시키며, 중간 강도 또는 낮은 강도의 전기 자극과 같은 최대 강도와 최소 강도 사이의 강도는 떨림을 미세하게 제어할 수 있다. 떨림이 조절될 때 장치는 자동으로 추가 전자 자극, 예를 들어 최대 강도 및/또는 최소 강도 전기 자극 전송을 중지하고 잠재적인 떨림을 제어하기 위해 저강도 전기 자극을 생성하여 근육의 균형을 유지한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 자극 요소에 의해 생성된 전기 자극의 강도의 변화는 떨림의 진행에 따라 개인에게 가해지는 자극을 조절하는 웨어러블 장치를 지원한다.
선택적으로, 웨어러블 장치는 제어기를 더 포함한다. 본 명세서에서 "제어기"라는 용어는 전자 장치를 의미한다. 전자 제어기는 전기 신호와 디지털 알고리즘을 사용하여 기능을 수행한다. 웨어러블 장치의 제어기는 적어도 하나의 자극 요소의 출력을 제어하도록 구성된다. 선택적으로 제어기는 웨어러블 장치의 하나 이상의 구성 요소에 결합된다. 선택적으로 제어기가 센서에 연결된다. 제어기는 센서 데이터를 수신하고 센서 데이터에 기초하여 적어도 하나의 자극 요소의 출력을 제어한다. 제어기는 자극 요소가 적어도 두 개의 다른 출력을 제공하도록 지시하기 위해 적어도 두 개의 서로 다른 센서 데이터를 구성하여 떨림을 관리한다. 선택적으로, 제어기는 적어도 제1 센서 데이터 및 제2 센서 데이터를 수신하도록 구성되며, 제2 센서 데이터는 제1 센서 데이터와 상이하다. 특히, 제1 센서는 제어기가 적어도 하나의 자극 요소에 제1 출력을 제공하도록 명령할 수 있게 하고, 제2 센서 데이터는 제어기가 적어도 하나의 자극 요소에 제2 출력을 제공하도록 명령할 수 있게 한다. 예를 들어, 제1 센서 데이터 및 제2 데이터는 각각 떨림의 시작 및 끝일 수 있다. 선택적으로, 제2 출력은 제1 출력으로부터의 전기 자극의 상이한 길이, 주파수, 강도 및 강도 변화 중 적어도 하나이거나 이를 포함한다. 제어기는 자극 요소를 지원하여 다양한 출력을 생성하고 떨림의 진행에 따라 개인에게 적용되는 자극을 조절하는 데 도움을 줄 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 부품 키트에 관한 것이다. 상기 개시된 다양한 실시예 및 변형은 부품 키트에 준용하여 적용된다.웨어러블 장치를 수용하고 보관하기 위한 도킹 스테이션은 베이스와 베이스의 단에 제거 가능하게 부착된 리드를 포함하는 단일 유닛이다. 본 명세서에서 사용되는 "도킹 스테이션"이라는 용어는 웨어러블 장치의 저장 유닛을 지칭하며, 이는 예를 들어 사용자가 착용하지 않을 때 웨어러블 장치를 수용하기 위해 사용된다. 선택적으로 도킹 스테이션을 무선 또는 유선 충전을 위한 전기 충전 유닛으로 사용할 수 있다. 선택적으로 도킹 스테이션은 제1 부분(베이스)과 제2 부분(리드 또는 클로저)을 포함한다. 제1 부분 및 제2 부분은 예를 들어 패스너(클램프 패스너와 같은), 압입 또는 억지 끼워맞춤, 탄성 클립 및 플랜지, 또는 상보적인 나사산과 같은 대응하는 암수 맞물림 특징부를 사용하여 해제가능하게 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 부분 및 제2 부분은 분리 가능하게 부착되어 폐쇄 및 개방 형태 모두에서 단일 유닛(또는 단일 몸체)을 형성한다. 대안적인 실시예에서, 제1 부분 및 제2 부분은 폐쇄 형태로 단일 유닛을 형성하기 위해 함께 결합될 수 있는 2개의 개별 유닛이다. 제1 부분과 제2 부분은 함께 연결되어 웨어러블 장치를 단단히 둘러싸는 내부 리세스를 형성할 수 있다. 리세스는 제1 부분의 상부 표면에 배치될 수 있다. 제1 부분의 하부 표면은 제1 부분의 상부 표면과 실질적으로 대향할 수 있고 도킹 스테이션을 위한 베이스로 사용된다. 선택적으로, 리세스는 웨어러블 장치의 움직임을 수용하고 방지하기 위한 수용 표면 및 주변 벽을 포함한다. 선택적으로, 수용 표면은 예각(90° 미만, 예를 들어 실질적으로 15°와 25° 사이)으로 주변 벽을 향해 기울어지고 주변 벽은 수용 표면 주변에서 수용 표면에 대한 높이가 상이하다. 바람직하게도 케이스는 보관 또는 이동 중에 웨어러블 장치를 보호할 수 있다.
선택적으로, 부품 키트는 사용자의 주어진 신체 부위에 웨어러블 장치를 부착하도록 구성된 기계적 결합 수단을 더 포함한다. 기계적 결합 수단은 사용자의 신체 부위, 즉 피부 또는 근육에(또는 그로부터) 웨어러블 장치의 부착, 분리 및/또는 재부착을 가능하게 하도록 구성된다.
선택적으로 도킹 스테이션은 접착제 리저버를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "리저버"라는 용어는 도킹 스테이션 내에 배열된 용기를 의미한다. 리저버는 웨어러블 장치를 사용자의 피부에 부착하기 위해 웨어러블 장치에 부착하기 위한 접착 재료를 포함한다. 선택적으로, 리저버는 도킹 스테이션의 제1 부분 또는 제2 부분에 배치되고 도킹 스테이션에서 회전 가능하게 제거 가능하다. 선택적으로, 도킹 스테이션의 외부 표면(예를 들어, 끝벽 또는 측벽)은 리저버에 대한 액세스를 제공하기 위해(예를 들어, 사용자를 위해) 도킹 스테이션에서 제거될 수 있다.
선택적으로, 외부 표면은 제1 부분으로부터 외부 표면을 제거하기 위해 외부 표면의 일부에 힘을 가할 수 있는 노치를 포함한다. 외부 표면의 크기는 웨어러블 장치(예를 들어, 기계적인 자극을 사용자에게 전달하거나 전달하도록 구성된 표면)가 리저버 내로 통과하여 리저버 내의 접착제와 접촉할 수 있도록 충분히 클 수 있음이 이해될 것이다. 이는 필요에 따라 웨어러블 장치에 추가 접착제를 쉽게 적용할 수 있다. 선택적으로 리저버는 접착 재료로 다시 충전될 수 있다.
선택적으로 접착제는 소모성 패드로 제공된다. 소모성 패드는 일반적으로 리저버로부터 개별적으로 회수할 수 있고 웨어러블 장치에 별도로 적용될 수 있는 별개의 별도의 접착제 층(예를 들어, 접착제 층 스택)이다. 선택적으로, 웨어러블 장치에 결합하기 위한 미리 정의된 개수의 소모품 패드가 리저버에 제공될 수 있다. 리저버의 고유한 설계는 현재 웨어러블 장치와 함께 사용 중인 소모성 접착제 패드가 원하는 효과를 나타낼 수 없을 때 저장된 접착제의 소모성 패드에 접근할 수 있게 한다. 리저버가 외측을 향해 회전하면 소모성 접착제 패드를 제 위치에 유지하고 도킹 스테이션의 저크 및 방향 변경을 최소화하여 도킹 스테이션의 수명을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 소모성 패드는 이의 후방 측면에 (상이한 등급 및 강도의) 접착제 층을 포함하는 벨크로(Velcro™)와 같은 후크 층 및 루프 층으로 제조된다. 사용자의 피부를 향하여 배치되는 루프 층의 후면에는 의료용 접착제가 제공되며, 웨어러블 장치와 결합하기 위해 이의 소산 부분에서와 같이 사용자의 피부를 향하여 배치되는 후크 층의 후면에는 (의료용 접착제보다) 더 강한 접착제가 제공된다. 후크 층과 루프 층은 후크 층의 작은 후크와 루프 층의 작은 루프에 의해 서로 결합되도록 구성되어 후크가 루프에 걸리고 두 층이 일시적으로 고정되거나 묶이다. 선택적으로 후크 및 루프 층은 후크 층에서 루프 층을 잡아당기거나 떼어냄으로써 분리된다.
웨어러블 장치는 소모성 접착 패드를 사용하여 사용자의 피부에 부착된다. 웨어러블 장치는 충전을 위해 또는 사용하지 않을 때 제거할 수 있다. 소모성 접착 패드의 루프 층은 의료용 접착제를 통해 피부에 부착된 상태로 유지되며 소모성 접착 패드의 후크 층은 더 강한 접착제를 통해 통해 웨어러블 장치에 부착된 상태로 유지된 상태에서 웨어러블 장치는 사용을 위해 필요하지 않거나 또는 충전을 위해 제거될 수 있다. 이를 통해 웨어러블 장치가 충전되는 동안 미리 정의된 시간 동안 동일한 소모성 접착 패드를 사용할 수 있다.
결국 소모성 접착 패드가 필요한 일수, 예를 들어 14일 이상, 예를 들어 20일 동안 사용되었을 때, 소모성 접착 패드는 제거될 수 있고 새로운 소모성 접착 패드는 위에서 설명한 프로세스를 사용하여 적용될 수 있다. 대안적으로, 소모성 접착 패드가 사용자 또는 웨어러블 장치의 피부에 원하는 접착력을 제공하지 못하는 경우 교체될 수 있다. 게다가 후크 층은 몇 년은 아니더라도 몇 달은 버틸 수 있을 만큼 충분히 강하다. 그러나 후크 층이 마모된 경우 후크 층은 웨어러블 장치에서 분리될 수도 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치의 동작 방법을 제공하며, 상기 방법은,
떨림을 감지하고 해당 센서 데이터를 웨어러블 장치의 적어도 하나의 자극 요소로 전송하도록 웨어러블 장치의 센서를 구성하는 단계;
센서 데이터에 기초하여 전기적 자극을 제공하도록 적어도 하나의 자극 요소를 구성하는 단계; 및
전기적 자극을 신체 부위로 소산시키기 위한 유효 면적을 증가시키기 위해 웨어러블 장치의 소산 부분을 구성하는 단계를 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되며,
상기 방법은 작동 시 떨림이 발산되는 사용자의 신체 부위와 물리적 접촉으로 웨어러블 장치를 위치시키는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 방법은 떨림이 발산되는 사용자의 신체 부위와 물리적 접촉으로 웨어러블 장치를 배열하는 단계를 포함한다. 이와 관련하여, 사용자는 자신이 또는 사용자의 보호자의 도움을 받아 대상 신체 부위에 웨어러블 장치를 배치할 수 있다. 웨어러블 장치는 동작 시, 자신의 센서를 이용하여 떨림을 감지하고 해당 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소로 전송한다. 적어도 하나의 자극 요소는 센서 데이터에 기초하여 전기적 자극을 제공하고 소산 부분은 전기적 자극을 신체 부위에 소산시킨다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 장치 통합 애플리케이션에 관한 것이다. 위에서 개시된 다양한 실시예 및 변형은 장치 통합 애플리케이션에 준용하여 적용된다.
장치 통합 애플리케이션은 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행되는 소프트웨어 애플리케이션을 포함한다. 선택적으로, 웨어러블 장치는 외부 장치(이하 "장치"라고 함)와 통합된 소프트웨어 애플리케이션을 사용한다. 적어도 하나의 호환 장치에 통합된 이러한 사용 애플리케이션 소프트웨어는 장치 통합 애플리케이션이라고 한다. "장치 통합 애플리케이션"이라는 용어는 장치의 프로세서를 사용하여 장치에서 실행하기 위한 소프트웨어 프로그램을 의미한다. 특히, 장치 통합 애플리케이션은 장치의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 요소에 명령을 제공하도록 프로그래밍된 미리 정의된 기능 세트를 포함한다. 또한, 장치 통합 애플리케이션은 사용자가 특정 관련 작업을 수행할 수 있도록 장치의 디스플레이에 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 장치 통합 애플리케이션은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스이다. 일 실시예에서, 장치 통합 애플리케이션은 예를 들어 병원 또는 건강 제공 서비스와 같은 조직에 제휴된다. 따라서 장치 통합 애플리케이션은 조직에서 제공하는 사전 프로그래밍된 가이드라인에 따라 작동한다. 장치 통합 애플리케이션은 설치 시 사전 프로그래밍된 가이드라인에 따라 기능하도록 구성된다. 장치 통합 애플리케이션은 일반적으로 작동 중일 때 웨어러블 장치의 공간 추적을 가능하게 한다. 장치 통합 애플리케이션을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 호환 가능한 장치는 모바일, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터 및 스마트 워치를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
선택적으로 장치 통합 애플리케이션은 사용자의 삶의 질을 측정하기 위한 일련의 활동을 포함한다. 선택적으로 일련의 활동에는 질병과 관련된 떨림과 같은 증상의 진행을 모니터링하기 위한 게임, 평가, 명령, 알림 등이 포함된다. 더 선택적으로, 활동 세트는 환자의 손재주와 초점을 모니터링하고 그로부터 생성된 정보는 환자의 증상 진행을 모니터링하기 위해 의료 전문가, 가족 또는 연구원과 같은 제3자에 의해 사용될 수 있다. 선택적으로, 장치 통합 애플리케이션은 사용자가 기록한 데이터를 수집 및 분석하고 그래프, 보고서, 일일 분석 등을 생성하여 통신 네트워크, 예컨대 인터넷, Bluetooth® 연결, 서버 등을 통해 사용자의 의사 또는 의사와 공유하도록 구성된다.
예를 들어, 장치 통합 애플리케이션은 사용자가 심리적 고립과 싸우는 데 도움이 되는 활동을 포함한다. 손가락이나 스타일러스 펜을 사용하여 두 지점 사이에 나선형 및/또는 직선을 그리거나 화면 디스플레이의 변화를 식별 및 추적하는 것과 같은 활동은 사용자의 속도, 정확성 및 손재주를 테스트하도록 설계되었다. 사용자는 움직임을 개선하는 데 도움이 되는 여러 시도를 할 수 있다. 또 다른 예에서, 자기 평가 설문지는 사용자의 건강에 대해 의사나 간병인을 추적하고 알리기 위해 사용자가 일상적으로, 예를 들어 매주 질문에 대한 답변을 작성할 수 있게 한다. 설문지는 사용자가 증상의 진행을 등록하기 위해 미리 정의된 응답 척도에서 선택하도록 요구할 수 있다.
또 다른 예에서, 장치 통합 애플리케이션은 예를 들어, 약의 이름, 약의 용량, 약을 복용하는 시간 등의 내용이 그 안에 기재되어 있는 경우 사용자가 처방된 약을 복용하도록 사용자 또는 사용자의 간병인에게 상기시키도록 장치에 지시할 수 있게 한다. 선택적으로, 리마인더는 사용자의 가족 또는 간병인이 무능한 사용자를 돕기 위해 시각적, 청각적 또는 이들의 조합과 같은 경고 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 사용자는 장치 통합 애플리케이션을 사용하여 상기 리마인더에 대한 승인을 등록할 수 있다. 또한, 장치 통합 애플리케이션을 통해 의사와의 약속을 예약하고 이에 대한 사전 알림(예: 약속 예정일 2일, 1일, 6시간, 2시간 전)을 보낼 수 있다. 선택적으로 장치 통합 애플리케이션은 전술한 방법을 구현하기 위해 실행 가능하다. 선택적으로 장치 통합 애플리케이션을 통해 사용자는 전기 자극의 강도를 조절할 수 있다. 선택적으로 장치 통합 애플리케이션을 통해 사용자는 작동 중일 때 웨어러블 장치에 액세스하기 위해 터치 또는 가벼운 압력을 가할 수 있다. 사용자 입력에 대한 사용자의 터치 또는 가벼운 압력 적용은 적어도 하나의 자극 요소가 수신된 사용자 입력에 기초하여 출력을 제공하도록 명령하기 위해 제어기 또는 변조 수단 중 임의의 것에 명령을 제공하도록 구성된다. 사용자 입력은 떨림을 관리하기 위해 전기 자극의 강도 범위를 선택하도록 지시된다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 개시내용의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)의 개략도가 제공된다. 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치(100)는 떨림을 감지하고 센서 데이터를 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소에 전송하도록 구성된 센서(미도시)를 포함한다. 자극 요소(102)와 같은 하나의 자극 요소는 센서 데이터에 기초하여 전기적 자극을 제공하도록 구성된다. 웨어러블 장치(100)는 또한 전기 자극을 신체 부위로 소산시키기 위한 유효 면적을 증가시키도록 구성된 소산 부분(104)를 포함한다. 소산 부분(104)는 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합된다. 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소는 소산 부분(104)에 제공되거나 수용될 수 있다.
소산 부분(104)은 근위 단부(104A) 및 원위 단부(104B)를 갖는다. 소산 부분(104)의 근위 단부(104A)는 사용자의 피부에 접촉하고 적어도 하나의 자극 요소, 예컨대 자극 요소(102)로부터 사용자에게 기계적 자극을 전송하도록 구성되는 웨어러블 장치(100)의 근위 표면(106)의 적어도 일부를 형성한다. 소산 부분(104)의 원위 단부(104A)는 리세스(108)를 포함한다(도 1a에서 파선으로 표시됨). 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소는 리세스(108) 내에 수용되도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소는 또한 근위 표면(106)의 적어도 일부를 형성한다. 이러한 방식으로, 소산 부분(104)은 원위 단부(104A)를 제외하고 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소를 둘러싸도록 구성되며, 여기서 자극 요소와 같은 적어도 하나의 자극 요소는 노출된 채로 남아 있다. 소산 부분(104)의 원위 단부(104B)는 소산 부분(104)의 폐쇄 단부를 포함하고 웨어러블 장치(100)의 외부 또는 원위 표면을 형성한다. 근위 표면(106)을 사용자의 피부에 근위 표면(106)을 부착하도록 구성된 접착제(112)의 층을 포함하거나 또는 이 층이 제공된다. 웨어러블 장치(100)가 사용되지 않을 때 접착제(112)의 층 상에 박리가능 보호 층(114)이 배치된다. 박리가능 보호 층(114)은 웨어러블 장치(100)가 사용되지 않을 때 접착제(112) 상에 박리가능 보호 층(114)을 교체하고 및/또는 접착제(112)로부터 박리가능 보호 층(114)을 제거하기 위해 박리가능 보호 층(114)을 사용자가 쉽게 파지할 수 있도록 하는 탭(114A)을 포함한다.
대안적인 실시예에서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 소산 부분(104)의 원위 단부(104B)는 개방되고, 리세스(108)는 소산 부분(104)를 통해 구멍(예를 들어, 양 단부에서 개방된 리세스)를 형성하도록 소산 부분(104)를 통해 개방된 제2 단부(104B)로 연장된다. 이러한 실시예에서, 자극 요소(102)와 같은 적어도 하나의 자극 요소 및 웨어러블 장치(100)의 임의의 다른 구성요소가 리세스 또는 구멍(108) 내에 고정되거나 위치된 상태로 유지되도록 추가 캡핑 층(110)이 제공된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도킹 스테이션(200)의 개략도가 제공된다. 도킹 스테이션(200)은 웨어러블 장치(202)가 사용자에 의해 착용되고 있지 않을 때 웨어러블 장치(202)를 유지 및 보유하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 도킹 스테이션(200)은 제1 부분(또는 베이스)(204) 및 제1 부분(204)에 부착되는 제2 부분(또는 리드 또는 커버)(206)을 포함하는 단일 유닛이다. 제1 부분(204) 및 제2 부분(206)은 제1 단부(208A)에서 서로 분리 가능하게 부착될 수 있고 제1 단부(208A) 반대편의 제2 단부(208B)(예를 들어 폐쇄 단부에서 자석 조각을 사용함)에서 닫힐 수 있다. 제1 부분(204)은 외부 표면(204A) 및 내부 표면(미도시)을 포함한다.
도킹 스테이션(200)의 제1 부분(204)은 웨어러블 장치(202)를 수용하도록 구성된 리세스(210)를 포함한다. 리세스(210)는 내부에 웨어러블 장치(202)의 움직임을 수용 및 방지하기 위한 수용 표면(210A) 및 주변 벽(210B)을 포함한다. 수용 표면(210A)은 주변 벽(210B)을 향해 예각으로 기울어지고 주변 벽(210B)은 수용 표면(210A)의 주변(주변의 절반) 주위에서 수용 표면(210A)에 대해 높이가 상이하다. 제2 부분(206)은 제1 부분(204)의 리세스(210)를 보완하는 리세스(212)를 포함한다. 제2 부분(206)이 제1 부분(204)에 부착될 때, 제2 단부(208B)에서, 리세스(212) 및 리세스(210)는 도킹 스테이션(200)의 내부 리세스를 형성하며, 이는 내부 내부에 웨어러블 장치(202)를 단단히 둘러싸도록 구성된다.
또한, 도킹 스테이션(200)의 제1 부분(204)은 추가 접착제를 수용하도록 구성된 리저버(214)를 포함한다. 리저버(214)는 제1 부분(204)의 외부 표면(204A)의 일부에 제공된다. 제1 부분(204)의 외부 표면(204A)의 일부는 리저버(214)에 접근부를 제공하기 위하여 제1 부분(204)으로부터 이를 제거하기 위해 외부 표면(204A)의 일부에 힘을 가할 수 있게 하는 노치(미도시)를 사용하여 제1 부분(204)으로부터 교체 가능하게 제거가능하다. 리저버(214)의 크기는 그 내부에 접착제(216)에 쉽게 접근할 수 있도록 웨어러블 장치(202)의 크기에 상보적이다. 추가 접착제는 리저버(214)로부터 개별적으로 회수 가능하고 웨어러블 장치(202)에 개별적으로 적용될 수 있는 별개의 별도의 접착제 층(예를 들어, 도 3에 도시된 소모성 접착 패드)으로 리저버(214)에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 리저버(214)는 재충전 가능하다.
도킹 스테이션(200)은 제1 부분(204) 상에 배치되고 도킹 스테이션(200)을 외부 전원(예를 들어, 주전원 공급원)에 연결하도록 구성되는 전원 연결부(218)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소모성 접착 패드(300)의 개략도가 제공된다. 소모성 접착 패드(300)는 접착제를 갖는 Velcro™와 같은 훅-앤-루프 패스너를 포함한다. 후크-앤-루프 패스너는 후크 층(302) 및 루프 층(304)을 포함한다. 후크 층(302) 및 루프 층(304)은 후크 층(302) 내의 작은 후크 및 루프 층(304) 내의 보다 작은 루프에 의해 서로 결합하도록 구성된다. 후크 층(302)과 루프 층(304)이 함께 가압될 때, 후크가 루프에 걸리고 두 층이 일시적으로 고정되거나 결합된다. 2개의 층은 후크 층(302)으로부터 루프 층(304)을 잡아당기거나 떼어냄으로써 분리된다. 후크 층(302) 및 루프 층(304)의 각각의 후방은 접착제, 즉 접착제의 제1 층(306) 및 접착제의 제2 층(308)을 포함한다. 소모성 접착 패드(300)는 후크 층(302)에 결합된 제1 접착제 층(306)에 의해 루프 층(304)과 웨어러블 장치(도 1의 웨어러블 장치(100) 또는 도 2의 웨어러블 장치(200))의 표면 및 루프 층(304)에 결합되는 접착제(308)의 제2 층에 의해 사용자의 피부에 부착되도록 배열된다. 후크 층(302) 및 루프 층(304) 상의 접착제(306 및 308)는 각각 서로 다른 등급 및 강도를 갖는다. 이와 같이, 접착제(308)의 제2 층은 사용자의 피부와 결합하기 위한 의료용 접착제이고, 접착제(306)의 제1 층은 웨어러블 장치와 결합하기 위한 (의료용 접착제보다) 더 강한 접착제이다. 소모성 접착 패드(300)는 웨어러블 장치의 표면에 대응하는(또는 부착 가능한) 측면이 리저버로부터 노출되도록 리저버(예를 들어, 도 2의 리저버(214))에 배치된다. 웨어러블 장치(202)가 리저버에서 가압될 때, 소모성 접착 패드(300)가 웨어러블 장치의 표면에 전달된다. 소모성 접착 패드(300)는 박리가능 보호 층의 용이한 제거를 가능하게 하는 탭을 갖는 박리가능 보호 층(도 1의 박리가능 보호 층(114)과 같은)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 스마트폰과 같은 장치(404)에 장치 통합 애플리케이션(402)의 성공적인 설치의 예시적인 구현(400)이 제공된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 장치 통합 애플리케이션(402)은 사용자(408)에 의해 사용 중일 때 웨어러블 장치(406)의 제어 동작을 가능하게 하고 및/또는 웨어러블 장치(406) 및/또는 사용자(408)로부터 정보를 수신하여 사용자(408)의 질병의 진행을 모니터링하는 데 사용된다. 장치(404) 및 웨어러블 장치(406)는 통신 네트워크(410)를 통해 통신 가능하게 결합된다. 장치 통합 애플리케이션(402)은 사용자(408)에 의해 기록된 데이터를 사용자(408)의 진행 상황을 추적하기 위해 의사, 간병인 또는 서버와 같은 제3자에게 전송할 수 있게 한다.
전술한 본 발명의 실시예에 대한 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 가능하다. 본 개시내용을 설명하고 청구하기 위해 사용된 "포함하는"(including), "포함하는"(comprising), "통합하는"(incorporating), "가지다"(have), "이다"(is)와 같은 표현은 비배타적인 방식으로 해석되어야 한다. 즉, 명시적으로 설명되지 않은 항목, 구성요소, 또는 요소들도 존재하는 것으로 간주되어야 한다. 단수형에 대한 언급은 또한 복수형과 관련된 것으로 또한 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치로서, 상기 웨어러블 장치는
    떨림을 감지하여 해당 센서 데이터를 적어도 하나의 자극 요소에 전송하는 센서;
    센서 데이터에 기초하여 전기 자극을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 자극 요소; 및
    전기적 자극을 상기 신체 부위에 소산시키기 위한 유효면적을 증가시키도록 구성된 소산 부분을 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되고, 웨어러블 장치는 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉하는 웨어러블 장치.
  2. 제1항에 있어서, 센서 데이터는 떨림의 시작, 떨림의 끝, 떨림의 심각도, 떨림의 빈도, 떨림의 위치 중 적어도 하나인 웨어러블 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 웨어러블 장치는 전기 자극의 하나 이상의 파라미터를 제어하기 위해 센서 데이터에 기초하여 적어도 하나의 자극 요소를 조절하도록 구성되는 웨어러블 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자 입력에 기초하여 상기 전기적 자극의 강도를 변조하도록 구성된 변조 수단을 추가로 포함하는 웨어러블 장치.
  5. 제4항에 있어서, 전기 자극의 강도는 최대 강도와 최소 강도 사이의 값의 연속 범위에서 선택되는 웨어러블 장치.
  6. 제1항에 있어서, 사용자의 신체 부위와의 물리적 접촉은 기계적 결합 수단에 의한 것이며, 기계적 결합 수단은 접착제, 스트랩, 로켓, 팔찌, 밴드, 벨트, 진공 컵, 자석, 후크 및 루프 패스너 중 적어도 하나인 웨어러블 장치.
  7. 제1항에 있어서, 신체 부위는 머리, 흉골, 팔, 어깨, 손목, 손, 목, 턱, 몸통, 발목, 다리, 발 및 관자놀이 중 적어도 하나로부터 선택된 신체 부위의 피부인 웨어러블 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 웨어러블 장치에 전력을 공급하는 온보드 배터리를 공급하기 위한 전기 충전 부분을 추가로 포함하는 웨어러블 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 충전 부분은 유선 연결 또는 무선으로 외부 전원으로부터 전력을 받도록 구성되는 웨어러블 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 떨림은 파킨슨병, 알츠하이머병, 본태성 떨림, 다발성 경화증, 신경 감염, 신경사 또는 손상, 쇼크, 뇌졸중 또는 신경퇴행성 질환으로부터 선택되는 적어도 하나의 상태와 관련된 웨어러블 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서는 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 자력계 센서, 근전도 센서, 굴곡 센서, 신장 센서, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는 웨어러블 장치.
  12. 부품 키트로서: 상기 부품 키트는
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 웨어러블 장치; 및
    상기 웨어러블 장치를 수용하고 보관하기 위한 도킹 스테이션을 포함하고, 상기 도킹 스테이션은 베이스 및 상기 베이스의 단부에 제거 가능하게 부착된 리드를 포함하는 단일 유닛인 부품 키트.
  13. 제12항에 있어서, 사용자의 주어진 신체 부위에 웨어러블 장치를 부착하도록 구성된 기계식 결합 수단을 추가로 포함하는 부품 키트.
  14. 사용자의 신체 부위에서 발생하는 떨림을 관리하기 위한 웨어러블 장치를 작동하는 방법으로서, 상기 방법은
    떨림을 감지하고 해당 센서 데이터를 웨어러블 장치의 적어도 하나의 자극 요소에 전송하도록 웨어러블 장치의 센서를 구성하는 단계;
    센서 데이터에 기초하여 전기적 자극을 제공하도록 적어도 하나의 자극 요소를 구성하는 단계; 및
    전기적 자극을 신체 부위로 소산시키기 위한 유효 면적을 증가시키기 위해 웨어러블 장치의 소산 부분을 구성하는 단계를 포함하고, 소산 부분은 적어도 하나의 자극 요소와 물리적으로 결합되며,
    상기 방법은 작동 시 떨림이 발생하는 사용자의 신체 부위와 물리적으로 접촉하는 웨어러블 장치를 배열하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 장치의 데이터 처리 장치에 의해 실행될 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 장치 통합 애플리케이션으로서,
    상기 장치는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 웨어러블 장치에 통신 가능하게 결합되는 장치 통합 애플리케이션.
  16. 제15항에 있어서, 장치 통합 애플리케이션은 사용자가 웨어러블 장치에 의해 제공되는 전기 자극의 하나 이상의 매개변수를 변조할 수 있도록 하는 장치 통합 애플리케이션.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 장치 통합 애플리케이션은 사용자의 삶의 질을 측정하기 위한 일련의 활동을 포함하는 장치 통합 애플리케이션.
  18. 제15항, 제16항 또는 제17항에 있어서, 장치 통합 애플리케이션은 제14항의 방법을 구현하기 위해 실행 가능한 장치 통합 애플리케이션.
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