KR20240024493A - 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 - Google Patents
전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240024493A KR20240024493A KR1020220102511A KR20220102511A KR20240024493A KR 20240024493 A KR20240024493 A KR 20240024493A KR 1020220102511 A KR1020220102511 A KR 1020220102511A KR 20220102511 A KR20220102511 A KR 20220102511A KR 20240024493 A KR20240024493 A KR 20240024493A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- time
- contact
- time limit
- ultrasonic
- limit material
- Prior art date
Links
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 title 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 34
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 203
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 230000007383 nerve stimulation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 5
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229920000520 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- QRPMCZNLJXJVSG-UHFFFAOYSA-N trichloro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-henicosafluorodecyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](Cl)(Cl)Cl QRPMCZNLJXJVSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJSVDVPGINTNGX-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(propyl)silyl]oxymethanamine Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OCN NJSVDVPGINTNGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC)(OC)OC CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- BVQYIDJXNYHKRK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F BVQYIDJXNYHKRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/04—Friction generators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0551—Spinal or peripheral nerve electrodes
- A61N1/0556—Cuff electrodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
- A61N1/3606—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system adapted for a particular treatment
- A61N1/36103—Neuro-rehabilitation; Repair or reorganisation of neural tissue, e.g. after stroke
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
- A61N1/378—Electrical supply
- A61N1/3787—Electrical supply from an external energy source
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
- H02N11/002—Generators
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Neurology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 초음파 구동 마찰전기 발생 장치에 관한 것이고, 구체적으로 이러한 마찰전기 발생 장치를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 마찰전기 기반 수평 방향 전기장 형성 및 이를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 및 재생 기술을 제시한다.
Description
본 발명은 초음파 구동 마찰전기 발생 장치에 관한 것이고, 구체적으로 이러한 마찰전기 발생 장치를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 마찰전기 기반 수평 방향 전기장 형성 및 이를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 및 재생 기술을 제시한다.
최근 고령화에 따라 발생하는 노인성 질환이 문제가 되고 있으며, 이를 지속적으로 치료하기 위한 인체삽입형 의료기기 기술이 각광받고 있다. 이와 같은 인체삽입형 의료기기는 크게 전력원, 리드선, 자극부로 구성된다. 배터리와 회로로 구성된 전력원에서 전기적 신호를 생성하고 리드선을 통해 자극 부위로 에너지를 전달하며, 자극부를 통해 직접적으로 전기적인 신호를 전달한다. 그러나 전력원은 배터리가 차지하는 부피로 인해 소형화가 어렵고 삽입 부위가 제한된다는 단점이 있다. 또한 리드선의 경우 주변 조직의 염증을 유발하고 단선의 위험이 있으며 자극부는 금속과 실리콘 재질을 사용하기 때문에 조직과의 기계적 물성 차이에 의한 부작용을 야기할 수 있다.
위와 같은 한계점은 인체삽입형 의료기기의 한 종류인 신경자극기에 특히 문제가 되고 있으며, 널리 알려진 척수자극기나 심장박동기의 경우 삽입 위치가 확보되어 부작용을 최소화할 수 있지만, 신경자극기의 경우 삽입 공간이 충분하지 않으며, 움직임이 많은 부위에 삽입이 되어 리드선의 부작용이 두드러진다는 문제점이 있다.
또한 신경자극기에서 활용되는 자극부인 커프 전극의 경우 신경을 감싸는 원기둥 형태의 의료기기인데 얇은 신경에 안정적으로 연결하기 위한 수술은 매우 정교한 기술을 필요로 하며 치료가 끝난 이후 제거를 위한 수술이 필요하다는 불편함이 존재한다.
상기 서술된 종래기술의 문제점에 따라 전력원이 차지하는 부피가 적고, 리드선이 없으며, 커프 전극의 한계점이 해결된 체내 어디에도 적용 가능하며 환자에게 부담이 없는 새로운 방식의 전기 자극 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 초음파 구동 커프 전극이 없는 신경 치료 및 재생용 신경 자극 장치내에 마찰전기 원리를 기반으로 신경과 평행한 방향의 교류 전기장을 형성함으로써 종래기술이 가지고 있는 한계를 극복하고 나아가 새로운 방식을 제시하고자 한다.
본 발명은 체내 삽입 위치에 제한이 없어 다양한 신경병 치료 및 신경 재생에 사용 가능하며 수술 과정이 간단하고, 초음파로 구동하기 때문에 배터리 같은 별도 전력원이 필요 없어 소형화가 가능하다.
본 발명은 시한성 소재를 사용하여 치료가 끝난 후 소자를 체내에서 제거하기 위한 재수술이 필요하지 않다는 장점을 가지며, 또한 한 가지 시한성 소재만을 사용한다는 점에서 여러 가지 시한성 소재를 사용하였을 때 물질마다 다른 분해 속도를 보이는 단점을 극복할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치는, 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재가 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있고, 제 3 시한성 소재 및 제 4 시한성 소재가 상기 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재 상에서 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있으며, 상기 제 1 시한성 소재는 상기 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되고, 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되며, 초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생된다.
발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성한다.
상기 시한성 소재들은 모두 동일한 시한성 소재로 이루어져 있고, 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브(tribo negative) 또는 트리보 포지티브(tribo positive) 표면 처리가 되어 있다.
상기 시한성 소재들은 모두 동일한 시한성 소재로 이루어져 있고, 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 서로 맞닿는 면 중 어느 하나에 트리보 네거티브 표면 처리가 되어 있고, 서로 맞닿는 면의 나머지에는 트리보 포지티브 표면 처리가 되어 있다.
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조가 형성되어 있다.
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 양 쪽 면의 맞닿는 면 모두에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조가 형성되어 있다.
상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 추가적으로 시한성 소재들이 연속적으로 연결되어 배치되어 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따른 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치는, 체내에 삽입되어 신경에 감는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치; 및 체외에서 초음파를 발생시켜 인가하는 초음파 발생부를 포함하고, 초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되며, 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하고, 이러한 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법은, 제 1 시한성 소재; 제 2 시한성 소재; 제 3 시한성 소재; 및 제 4 시한성 소재를 준비하는 단계; 상기 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성하는 단계; 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽 또는 양 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브 또는 트리보 포지티브 표면 처리를 수행하는 단계; 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키고, 제 3 시한성 소재 및 제 4 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키는 단계; 및 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하도록 배치하는 단계를 포함하고, 초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생된다.
발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성한다.
상기 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성하는 단계는, 데시케이터 내에 배치된 기판 상에 시한성 소재 용액을 배치하는 단계; 건식 조건(dry condition)에서 건조를 시키는 단계; 상기 데시케이터 내에 물을 배치하는 단계; 및 습식 조건(humid condition)에서 상기 시한성 소재 용액을 건조시키는 단계를 통해 형성된다.
시한성 소재의 연결은 시한성 소재를 녹일 수 있는 용매를 두 개의 시한성 소재 사이의 국소 부위에 뿌려서 연결시킨다.
시한성 소재의 연결은 시한성 소재의 가장자리에 핫 프레스 방식(hot pressing method)로 열을 주어서 연결시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치는, 위 제조 방법에 의해 제조되며 체내에 삽입되어 신경에 감는 초음파 구동 마찰전기 발생 장치; 및 체외에서 초음파를 발생시켜 인가하는 초음파 발생부를 포함하고, 초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되며, 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하고, 이러한 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극한다.
본 발명을 통해 기존의 커프 전극과 인체삽입형 신경자극 기기의 한계를 극복할 수 있는 기술을 확보할 수 있으며, 신경과 평행한 방향으로 전기장을 형성하고 이를 보다 장시간 유지하여 신경 자극에 새로운 방법을 제시할 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 개략 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 개략 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 작동 원리를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법의 순서도를 도시한다.
도 6은 표면 구조를 형성하는 방법의 개략도를 도시한다.
도 7은 시한성 폴리머 표면 작용기 처리 및 표면 구조(딤플 구조) 형성에 따른 출력의 변화를 관찰한 모습이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소자의 전체적인 제작 과정 및 표면 딤플 구조를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
도 2는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 개략 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 작동 원리를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법의 순서도를 도시한다.
도 6은 표면 구조를 형성하는 방법의 개략도를 도시한다.
도 7은 시한성 폴리머 표면 작용기 처리 및 표면 구조(딤플 구조) 형성에 따른 출력의 변화를 관찰한 모습이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소자의 전체적인 제작 과정 및 표면 딤플 구조를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
서로 다른 두 물질이 접촉과 비접촉을 반복할 때, 각 물질의 마찰전기적 특성에 따라 전기에너지가 발생한다. 서로 다른 두 물질이 접촉하면 물질 고유의 특성에 따라 한 쪽 표면은 +, 다른 한 쪽 표면은 -로 대전되고 두 물질이 다시 물리적으로 분리되면(비접촉), 표면 전하는 유지되고 이로 인해 발생하는 전기적 위상차를 보상하기 위해 전하 이동이 발생한다. 따라서 서로 다른 두 물질이 접촉과 비접촉을 반복하면 교류의 전기에너지가 발생하고, 이때 물질 간 접촉과 비접촉이 일어나도록 하는 에너지원으로 초음파가 활용될 수 있다.
본 발명은 초음파 구동 마찰전기 발생 장치에 관한 것이고, 구체적으로 이러한 마찰전기 발생 장치를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 마찰전기 기반 수평 방향 전기장 형성 및 이를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 및 재생 기술을 제시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 개략 측면도를 도시한다.
도 1에서 보는 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치는, 제 1 시한성 소재(10) 및 제 2 시한성 소재(20)가 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있고, 제 3 시한성 소재(30) 및 제 4 시한성 소재(40)가 상기 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재 상에서 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있으며, 상기 제 1 시한성 소재는 상기 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되고, 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되어 있다.
이러한 시한성 소재들은 도면에서 보는 것처럼 모두 필름 형태 또는 평면 형태로 되어 있어 서로 면과 면이 접촉하는 형태로 배치된다.
본 발명에서 시한성 소재는 시한성 고분자가 이용되며 PLA(Polylactic Acid), PCL(Polycaprolactone), PVA(Poly (vinyl alcohol)), PLGA(polylactide-co-glycolide) 및 PHBV(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)) 등이 이용될 수 있다.
본 발명에서 시한성 소재들은 모두 동일한 시한성 소재로 이루어져 있고, 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브(tribo negative) 또는 트리보 포지티브(tribo positive) 표면 처리가 되어 있다.
이 경우 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 서로 맞닿는 면 중 어느 하나에 트리보 네거티브 표면 처리가 되어 있고, 서로 맞닿는 면의 나머지에는 트리보 포지티브 표면 처리가 되어 있는 것처럼 서로 맞닿는 시한성 소재의 맞닿는 면 양쪽 모두에 표면 처리가 되어 있을 수도 있으며, 양쪽 모두에 표면 처리가 되어 있는 경우에는 어느 한쪽에 트리보 네거티브 처리되어 있으면 나머지 쪽에는 트리보 포지티브로 처리되어 있다.
표면 처리는 시한성 소재 표면에 작용기 처리를 통해 마찰전기 특성을 개질시킨다. 구체적으로 트리보 네거티브 작용기 처리는 FOTS(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl trimethoxysilane), FDTS(perfluorodecyltrichlorosilane), triethoxy(p-halophenethyl)silane 등이 이용될 수 있고, 트리보 포지티브 작용기 처리는 APTS(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane), APTMS((3-Aminopropyl)trimethoxysilane), PEI(l) linear polyethylenimine (PEI(l)), HTMS hexyltrimethoxysilane, PLL poly-L-lysine, APTES 3-aminopropyltrimethoxysilane, PEI(b) branched polyethylenimine 등이 이용될 수 있다.
한편, 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조가 형성되어 있어서 확실하게 서로 접촉하는 시한성 소재 간의 접촉/비접촉이 일어날 수 있다.
이 경우 서로 접촉 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에 어느 한쪽에만 표면 구조가 형성되어 있을 수도 있지만, 양 쪽 맞닿는 면 모두에 표면 구조가 형성되어 있을 수도 있다.
이러한 표면 구조를 딤플 구조(dimple structure)라고도 하며, 이러한 표면 구조를 통해 셀프 갭(self-gap)을 형성하여 시한성 소재들 간에 확실한 접촉 및 비접촉이 일어날 수 있게 된다. 표면 구조는 폴리머 필름 형성 과정에서 용매 교환의 원리를 통해 형성 가능하며 습도 조절을 통해 표면 구조의 크기 또한 조절 가능하며 이에 대해서는 후술하는 방법 및 실시예에서 추가 설명하도록 하겠다. 뿐만 아니라 표면 구조의 형성은 표면적을 넓혀 더 많은 전하가 표면에 유도되도록 하여 출력 향상에도 기여할 수 있다.
본 발명의 초음파 구동 마찰전기 발생 장치에 초음파가 인가되는 경우 도 1의 A 방향 화살표와 같이 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생된다.
이 경우 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하며, 구체적인 모습은 도 1의 화살표 B 방향을 따라 형성되는 것이다. 초음파를 인가하였을 때, 2개의 마찰전기 출력이 발생하며 두 출력 간의 위상차로 인해 이차적으로 수평 방향을 따라 교류 전기장이 발생하는 것이다.
도 2는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 개략 측단면도이다.
도 2에서 보는 것처럼, 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 추가적으로 시한성 소재들(50, 60)이 연속적으로 연결되어 배치될 수 있으며, 이에 따라 초음파가 인가되어 접촉 및 비접촉을 함에 따라 마찰전기가 발생되고 동일하게 B 화살표 방향을 따라 수평 방향의 전기장이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 구성도를 도시하고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 마찰전기 기반 초음파 구동 신경 자극 소자의 작동 원리를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치는 도 3에서 보는 것처럼 체내에 삽입되어 신경에 감는 초음파 구동 마찰전기 발생 장치; 및 체외에서 초음파를 발생시켜 인가하는 초음파 발생부를 포함한다.
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되며, 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하고, 이러한 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극할 수 있다.
도 3과 같이 본 발명의 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치에 초음파를 인가하였을 때, 2개의 마찰전기 출력이 발생하며 두 출력 간의 위상차로 인해 이차적으로 신경과 평행한 방향의 교류 전기장이 발생하고(도 4 참고), 위와 같은 구조의 시한성 폴리머 필름(초음파 구동 마찰전기 발생 장치)을 신경에 감고, 외부에서 초음파를 인가했을 때 발생하는 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극할 수 있다. 신경은 전도성을 가지기 때문에 외부 전기장에 따라 전하가 유도되는데, 그 값이 역치를 넘기면 신경 자극이 가능하다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 초음파 구동 발전 소자의 단면 구조와 초음파를 인가함에 따라 시한성 폴리머 간의 접촉과 비접촉이 발생하는 것을 모식도로 나타낸 것으로써, 하단의 COMSOL simulation 결과는 이에 따라 수평 방향의 전기장이 발생하는 것을 나타낸다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 발전 소자 및 이를 이용한 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 발전 소자의 제조 방법에 대해 설명하도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법의 순서도를 도시한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소자의 전체적인 제작 과정 및 표면 딤플 구조를 도시한다.
도 5에서 보는 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법은, 제 1 시한성 소재; 제 2 시한성 소재; 제 3 시한성 소재; 및 제 4 시한성 소재를 준비하는 단계(S 110); 상기 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성하는 단계(S 120); 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽 또는 양 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브 또는 트리보 포지티브 표면 처리를 수행하는 단계(S 130); 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키고, 제 3 시한성 소재 및 제 4 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키는 단계(S 140); 및 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하도록 배치하는 단계(S 150)를 포함한다.
S 110 단계에서는 제 1 시한성 소재(10); 제 2 시한성 소재(20); 제 3 시한성 소재(30); 및 제 4 시한성 소재(40)를 준비한다. 시한성 소재는 필름 형태 또는 평면 형태를 가지며 시한성 고분자가 이용될 수 있다.
S 120 단계에서는 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성한다. 위에서 언급한 것처럼 이러한 표면 구조들은 딤플 구조라고도 불리며, 이에 의해 셀프 갭을 형성하여 시한성 고분자 간의 접촉 및 비접촉이 확실하게 일어나도록 할 수 있다. 표면 구조는 폴리머 필름 형성 과정에서 용매 교환의 원리를 통해 형성 가능하며 습도 조절을 통해 표면 구조의 크기 또한 조절 가능하다.
도 6은 표면 구조를 형성하는 방법의 개략도를 도시한다. 표면 구조의 형성은, 데시케이터 내에 배치된 기판 상에 시한성 소재 용액을 배치하는 단계; 건식 조건(dry condition)에서 건조를 시키는 단계; 상기 데시케이터 내에 물을 배치하는 단계; 및 습식 조건(humid condition)에서 상기 시한성 소재 용액을 건조시키는 단계를 통해 형성된다. 도 8에서는 SEM 사진을 통해 형성된 표면 구조의 모습을 볼 수 있다.
도 7은 시한성 폴리머 표면 작용기 처리 및 표면 구조(딤플 구조) 형성에 따른 출력의 변화를 관찰한 모습이다. 도 7에서 좌측은 소자 구조를 나타내며 case 1과 case 2를 비교함으로써 표면 작용기 처리를 통한 출력의 증가를 확인하였다. case 2와 case 3, 4를 비교함으로써 표면 구조 형성에 따른 출력의 증가를 확인하였다. 위 결과는 20 kHz의 주파수를 갖는 초음파를 0.5 W/cm2의 세기로 인가하였을 때, 발전하는 전압을 측정한 데이터이다.
S 130 단계에서는 서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽 또는 양 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브 또는 트리보 포지티브 표면 처리를 수행한다. 서로 다른 마찰전기 특성을 얻기 위해 시한성 폴리머 표면에 작용기 처리를 통해 마찰전기 특성을 개질한다.
S 140 단계에서는 제 1 시한성 소재(10) 및 제 2 시한성 소재(20)를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키고, 제 3 시한성 소재(30) 및 제 4 시한성 소재(40)를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시킨다.
시한성 소재의 연결은 시한성 소재를 녹일 수 있는 용매를 두 개의 시한성 소재 사이의 국소 부위에 뿌려서 연결시킬 수 있다. 예를 들어 PLGA를 시한성 폴리머로 이용한 경우 acetonitrile, chloroform, dichloromethane 등이 이용될 수 있다.
또한, 시한성 소재의 연결은 시한성 소재의 가장자리에 핫 프레스 방식(hot pressing method)로 열을 주어서 연결시킬 수 있다.
S 150 단계에서는 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하도록 스택킹(stacking)하여 배치한다. 배치된 모습은 도 1과 같다.
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생된다. 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성한다.
본 발명에서 제안하는 마찰전기를 이용한 초음파 구동 신경 자극 및 재생 기술은 기존 신경 자극 기기들과는 달리 리드선이나 커프 전극, 배터리와 같은 전력원 없이 수십 μm의 얇은 폴리머만을 신경에 감는 방식이므로 소형화가 가능하여 면역 반응이 적고, 수술 위치에 제한이 없을 뿐만 아니라 그 과정도 간단하다. 또한 소자 전체가 단일 시한성 물질로 이루어져 있다는 점은 아래 두 가지 장점을 가진다. 첫째, 소자가 체내에서 자연스럽게 분해되기 때문에 소자 제거를 위한 재수술이 필요하지 않다는 점에서 환자의 정신적, 육체적 부담을 절감할 수 있고, 둘째, 다양한 시한성 소재를 이용할 경우 소재마다 각기 다른 분해 속도를 보이지만, 본 발명에서 제안하는 소자의 경우 단일 시한성 소재만으로 이루어져 있어 치료 종료 시점에 맞추어 소자가 자연스럽게 분해될 수 있도록 수명 조절이 가능하며, 필요시 강한 세기의 초음파를 인가하여 소자의 완전 분해 시점을 앞당길 수 있다. 본 발명은 기존 신경 자극 기기의 한계를 극복하고 환자의 부담을 절감한다는 점에서 신경 자극 및 치료에 있어 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대되며 인체에 무해한 전력원을 사용하므로 상용화 측면에서도 의미가 크다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (14)
- 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재가 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있고,
제 3 시한성 소재 및 제 4 시한성 소재가 상기 제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재 상에서 서로 전기적으로 절연된 채 옆으로 나란히 연결되어 있으며,
상기 제 1 시한성 소재는 상기 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되고, 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하여 배치되며,
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시한성 소재들은 모두 동일한 시한성 소재로 이루어져 있고,
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브(tribo negative) 또는 트리보 포지티브(tribo positive) 표면 처리가 되어 있는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시한성 소재들은 모두 동일한 시한성 소재로 이루어져 있고,
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 서로 맞닿는 면 중 어느 하나에 트리보 네거티브 표면 처리가 되어 있고, 서로 맞닿는 면의 나머지에는 트리보 포지티브 표면 처리가 되어 있는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽의 맞닿는 면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조가 형성되어 있는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 양 쪽 면의 맞닿는 면 모두에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조가 형성되어 있는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 추가적으로 시한성 소재들이 연속적으로 연결되어 배치되어 있는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치.
- 체내에 삽입되어 신경에 감는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 초음파 구동 마찰전기 발생 장치; 및
체외에서 초음파를 발생시켜 인가하는 초음파 발생부를 포함하고,
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되며, 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하고, 이러한 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극하는,
전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치.
- 제 1 시한성 소재; 제 2 시한성 소재; 제 3 시한성 소재; 및 제 4 시한성 소재를 준비하는 단계;
상기 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성하는 단계;
서로 접촉 및 비접촉을 하는 시한성 소재들 간에는 어느 한 쪽 또는 양 쪽의 맞닿는 면에 트리보 네거티브 또는 트리보 포지티브 표면 처리를 수행하는 단계;
제 1 시한성 소재 및 제 2 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키고, 제 3 시한성 소재 및 제 4 시한성 소재를 서로 전기적으로 절연된 채로 옆으로 나란히 연결시키는 단계; 및
제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 면끼리 서로 대향하도록 배치하는 단계를 포함하고,
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,
발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 시한성 소재들 중 어느 하나 이상의 표면에 복수개의 오목한 형태의 표면 구조를 형성하는 단계는,
데시케이터 내에 배치된 기판 상에 시한성 소재 용액을 배치하는 단계;
건식 조건(dry condition)에서 건조를 시키는 단계;
상기 데시케이터 내에 물을 배치하는 단계; 및
습식 조건(humid condition)에서 상기 시한성 소재 용액을 건조시키는 단계를 통해 형성되는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,
시한성 소재의 연결은 시한성 소재를 녹일 수 있는 용매를 두 개의 시한성 소재 사이의 국소 부위에 뿌려서 연결시키는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,
시한성 소재의 연결은 시한성 소재의 가장자리에 핫 프레스 방식(hot pressing method)로 열을 주어서 연결시키는,
초음파 구동 마찰전기 발생 장치의 제조 방법.
- 체내에 삽입되어 신경에 감는 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 초음파 구동 마찰전기 발생 장치; 및
체외에서 초음파를 발생시켜 인가하는 초음파 발생부를 포함하고,
초음파가 인가되는 경우 제 1 시한성 소재는 제 3 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하고 제 2 시한성 소재는 제 4 시한성 소재와 서로 접촉 및 비접촉을 반복하며, 이에 의해 마찰전기가 발생되며, 발생되는 마찰전기는 상기 마찰전기 발생장치의 면에 평행한 방향으로써 서로 옆으로 나란히 연결된 방향을 따라 수평 방향의 전기장을 형성하고, 이러한 수평 방향의 전기장을 이용하여 신경을 자극하는,
전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220102511A KR20240024493A (ko) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220102511A KR20240024493A (ko) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240024493A true KR20240024493A (ko) | 2024-02-26 |
Family
ID=90058088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220102511A KR20240024493A (ko) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240024493A (ko) |
-
2022
- 2022-08-17 KR KR1020220102511A patent/KR20240024493A/ko not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8965510B2 (en) | Connector assemblies for implantable stimulators | |
| US7885715B2 (en) | Methods for restoring and modulating neural activity | |
| US8498715B2 (en) | Systems and methods for implantable leadless cochlear stimulation | |
| US9737703B2 (en) | Method to enhance afferent and efferent transmission using noise resonance | |
| US8224449B2 (en) | Microstimulator with flap electrodes | |
| CA2998748C (en) | High-charge capacity electrodes to deliver direct current nerve conduction block | |
| US8812115B2 (en) | System and method for reducing excitability of dorsal root fiber by introducing stochastic background noise | |
| JP2022542400A (ja) | 頭蓋骨インプラントに埋め込まれた電極による腫瘍治療電場（ｔｔフィールド）の印加 | |
| US20070112403A1 (en) | Electrode contact configurations for an implantable stimulator | |
| US9782592B2 (en) | Energy efficient high frequency nerve blocking technique | |
| EP3283164A1 (en) | An implantable neuro-stimulation device | |
| US9925377B2 (en) | Systems and methods for providing therapy using electrical stimulation to disrupt neuronal activity | |
| WO2007149936A2 (en) | Systems and methods for implantable leadless tissue stimulation | |
| JP2024029102A (ja) | 閉ループマイクロ磁気ハイブリッド波形による神経調節で痛みを緩和するための機器及びその方法 | |
| US20050038476A1 (en) | Coating/covering materials for the enhancement of defibrillation thresholds of implantable defibrillators/leads | |
| KR20240024493A (ko) | 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 | |
| TWM541866U (zh) | 軟薄膜微電極裝置 | |
| US20210252251A1 (en) | Methods and systems for treatment of insomnia using deep brain stimulation | |
| CN114849059A (zh) | 一种无电池柔性植入式深部脑刺激器、系统和制备方法 | |
| KR102566374B1 (ko) | 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 | |
| KR20230136237A (ko) | 고유전 물질의 농도 기울기가 형성되어 있는 전력원 및 리드선이 없는 초음파 구동 신경 자극 장치 | |
| US20230096373A1 (en) | Electrical optical medical lead | |
| Donohoe | Using embedded energy-harvesting nanodevices for neural data communications in the human body | |
| US20080119918A1 (en) | Neural bridge devices for restoring and modulating neural activity | |
| WO2017139607A2 (en) | Focused electric field neurostimulation by one or more micro particles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |