KR20240052195A - tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치 - Google Patents

tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 관한 것으로, 귀의 미주신경을 자극하기 위한 자극 전류를 인가하는 미주신경 자극부와; 상기 미주신경 자극부에 의해 인가되는 상기 자극 전류의 자극 패턴이 최적 자극 패턴으로 인가되도록 제어하는 이어셋 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
이를 통해, 최적화된 자극 패턴으로 미주신경을 자극할 수 있게 된다.

Description

tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치{EARSET APPARATUS HAVING tVNS FUNCTION}
본 발명은 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 관한 것이며, 상세하게는 귀의 미주신경을 전기 자극할 수 있는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 관한 것이다.
미주신경이란 몸에서 흉부와 복부까지 내려와 있는 가장 긴 두 개 신경으로서 중요 장기와 연결되는 자율신경계이다. 자율신경계로로서 작용하여 호흡, 소화, 심박수에 영향을 주어 정신건강을 조절하며, 염증 감소, 면역력 향상, 기억저장 향상 등 에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
미주신경이 정상적으로 기능할 때 육체적 건강, 정신적 행복, 스트레스에 대한 저항과 관련된 높은 미주 신경 긴장도를 유지하며, 미주신경 긴장도가 낮은 경우, 스트레스를 아주 쉽게 받고 스트레스를 경험한 후에는 진정하는데 어려움을 겪어 만성염증, 정신건강 등 질환 유발의 가능성이 알려져 있다.
이와 같은 미주신경을 전기적으로 자극하게 되면, 우울증 완화 및 개선 효과, 스트레스 개선 효과, 심장 건강 및 개선 효과 및 불면증 개선 효과 등이 있는 것으로 알려져 있다.
일 예로, Bajbouj, Malek 등의 논문 "Two-year outcome of vagus nerve stimulation in treatment-resistant depression(Journal of clinical psychopharmacology 30.3(2010):273-281"에서는 미주신경 자극 치료시 우울증 지표감소는 물론, 치료 지속성 증가가 확인되었고, 미주신경 자극 치료군과 일반적인 우울증 치료 대조군 비교시 12 개월 후 미주신경 자극 치료군의 항우울 효과가 좀 더 강력하게 나타남을 확인하였다.
미주신경 자극을 이용한 치료의 예로, tVNS(transcutaneous auricular vagus nerve stimulation)는 비침습적으로 귀, 즉 외이에 분포하는 미주신경을 자극하는 치료 방법이다. 현재 생체기반 tVNS에 대한 많은 연구와 신경 관련 질병에 대한 임상실험이 진행되고 있다.
미주신경 자극 치료의 효과를 극대화하기 위해서는 미주신경 자극에 인가되는 자극 전류의 크기, 지속 시간 등이 최적화되여야 한다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 최적화된 자극 패턴으로 미주신경을 자극할 수 있는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 감정 상태에 따른 최적의 자극 패턴을 제공할 수 있는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 쉽게, 또는 일상 생활에서 착용하면서 미주신경을 자극받을 수 있는 이어셋 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 있어서, 귀의 미주신경을 자극하기 위한 자극 전류를 인가하는 미주신경 자극부와; 상기 미주신경 자극부에 의해 인가되는 상기 자극 전류의 자극 패턴이 최적 자극 패턴으로 인가되도록 제어하는 이어셋 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 의해서 달성된다.
여기서, 측두엽의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부를 더 포함하며; 상기 최적 자극 패턴은 상기 뇌파 측정부에 의해 측정되는 뇌파의 분석에 따른 감정 상태별로 설정될 수 있다.
그리고, 상기 최적 자극 패턴은 자극 전류 1.0 mA로 분당 40초의 자극 시간 구간, 상기 자극 시간 구간 사이에 20초의 자극 휴지 구간으로 인가될 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면, 최적화된 자극 패턴으로 미주신경을 자극할 수 있는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면 사용자의 감정 상태에 따른 최적의 자극 패턴을 제공할 수 있는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치가 제공된다.
또한, 사용자가 쉽게, 또는 일상 생활에서 착용하면서 미주신경을 자극받을 수 있는 이어셋 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치의 제어 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치(10)의 제어 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는 사용자가 자신의 머리에 착용한 상태로 이어폰과 같이 귀에 삽입할 수 있는 형태를 갖는다.
일 실시예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는 라운딩 밴드(111), 제1 헤드 지지부(112) 및 제2 헤드 지지부(113)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 헤드 지지부(112) 및 제2 헤드 지지부(113)는 라운딩 밴드(111)의 양측 가장자리에 결합될 수 있다. 여기서, 제1 헤드 지지부(112) 및 제2 헤드 지지부(113)는 각각 사용자의 머리의 귀 인근에 접촉된 상태로 지지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 라운딩 밴드(111)는 제1 히드 지지부 및 제2 헤드 지지부(113)를 탄성적으로 연결함으로써, 사용자가 이어셋 장치(10)를 머리에 착용할 때, 제1 헤드 지지부(112)와 제2 헤드 지지부(113)가 머리의 양측 귀 인근을 탄성적으로 가압하면서 접촉하게 하여, 이어셋 장치(10)를 착용 가능하게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 미주신경 자극부(120)와 뇌파 측정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 미주신경 자극부(120)는 귀의 미주신경을 자극하기 위한 자극 전류를 인가할 수 있다.
일 실시예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 미주신경 자극부(120)는 구조적으로 제1 헤드 지지부(112) 또는 제2 헤드 지지부(113)로부터 귀 방향으로 연장되어 귀에 삽입되는 귀 삽입부에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 미주신경 자극부(120)가 제2 헤드 지지부(113)에 설치되는 것을 예로 한다. 여기서, 미주신경 자극부(120)의 위치는 좌측 귀 또는 우측 귀 중 어느 일측의 미주신경을 자극하도록 마련될 수 있다.
일 실시예로, 귀 삽입부에는 음향 출력부(170)로부터 음향을 출력하기 위한 이어폰 결합부(114)이 형성될 수 있으며, 이를 통해 본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는 이어폰으로 사용하면서, 동시에 미주신경 자극 치료를 병행할 수 있다.
미주신경 자극부(120)는 귀 내부, 예컨대 외이 측에 분포되어 있는 미주신경 위치에 접촉할 수 있는 전극이 귀 삽입부에 형성됨으로써, 귀의 미주신경을 자극하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 뇌파 측정부(130)는 사용자의 머리의 측두엽의 뇌파를 측정할 수 있다.
일 실시예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 뇌파 측정부(130)는 제1 헤드 지지부(112) 또는 제2 헤드 지지부(113)에 뇌파 측정을 위한 전극을 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 뇌파 측정부(130)가 미주신경 자극부(120)가 형성된 제2 헤드 지지부(113)에 설치되는 것을 예로 하고 있으나, 제1 헤드 지지부(112)와 제2 헤드 지지부(113) 중 어느 일측에 미주신경 자극부(120)가 형성되고, 타측에 뇌파 측정부(130)가 형성될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 이어셋 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이어셋 제어부(160)는 미주신경 자극부(120)가 귀의 미주신경을 자극하기 위한 자극 전류를 인가하도록 미주신경 자극부(120)를 제어할 수 있다.
일 실시예로, 본 발명의 실시예에서는 이어셋 제어부(160)는 미주신경 자극부(120)에 의해 인가되는 자극 전류의 자극 패턴이 최적 자극 패턴으로 인가되도록 제어할 수 있다.
여기서, 최적 자극 패턴은 뇌파 측정부(130)에 의해 측정되는 뇌파의 분석에 따른 감정 상태별로 설정될 수 있다.
일 실시예로, 최적 자극 패턴은 자극 전류 1.0 mA로 분당 40초의 자극 시간 구간, 자극 시간 구간 사이에 20초의 자극 휴지 구간으로 인가될 수 있다.
이와 같은 최적 자극 패턴은 다수의 사용자에 대한 실험을 통해 결정될 수 있다.
일 예로, 다양한 자극 패턴으로 자극 전류를 인가하는 과정에서, 전두엽이 뇌파(EEG)를 2채널로 측정하고, 측정된 뇌파 중 서파(Theta ~ Alpha)와 속파(SMR ~ Beta) 의 상대 파워의 변화를 통해 긴장도 변화를 측정함으로써, 최적 자극 패턴을 결정할 수 있다. 또한, 심박수(PPG), RMSSD, LF, HF, LF/HF 비율 등을 참조할 수 있다.
여기서, 최적 자극 패턴에 대한 정보는 모바일 디바이스(30)로부터 전달 받을 수 있다. 본 발명의 실시에에서는 모바일 디바이스(30)가 스마트폰인 것을 예로 하며, 이외에도 태블릿, 노트북 등 다양한 형태로 구현 가능함은 물론이다.
일 실시예로, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모바일 디바이스(30)와의 무선 통신을 위한 이어셋 통신부(150)를 포함할 수 있다. 이어셋 통신부(150)는 블루투스, 와이파이, 또는 인터넷 망을 통해 모바일 디바이스(30)와 무선 통신할 수 있다.
여기서, 모바일 디바이스(30)는 앞서 설명한 바와 같이, 감정 상태별로 최적 자극 패턴에 대한 정보를 보유하며, 뇌파 측정부(130)에 의해 측정된 뇌파 정보를 이어셋 장치(30)의 이어셋 통신부(150)를 통해 전달받고, 전달된 뇌파 정보에 기반하여 감정 상태를 분석할 수 있다.
그리고, 모바일 디바이스(30)는 분석된 감정 상태에 대한 최적 자극 패턴에 대한 정보를 이어셋 장치(10)로 전송할 수 있으며, 이를 통해 이어셋 제어부(160)는 현재의 감정 상태에 최적화된 최적 자극 패턴으로 미주신경이 자극될 수 있도록 미주신경 자극부(120)를 제어할 수 있다.
여기서, 앞서 설명한 최적 자극 패턴은 자극 전류 1.0 mA로 분당 40초의 자극 시간 구간, 자극 시간 구간 사이에 20초의 자극 휴지 구간은 최적 자극 패턴의 기본값으로 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 맥파 측정부(140)를 더 포함할 수 있다. 맥파 측정부(140)는 사용자의 귀속에서 맥파를 측정할 수 있다. 여기서, 맥파 측정부(140)에 의해 측정된 맥파는 이어셋 통신부(150)를 통해 모바일 디바이스(30)로 전송되며, 모바일 디바이스(30)는 뇌파 분석에 맥파를 참조하여 분석할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : 이어셋 장치 111 : 라운딩 밴드
112 : 제1 헤드 지지부 113 : 제2 헤드 지지부
114 : 이어폰 120 : 미주신경 자극부
130 : 뇌파 측정부 140 : 맥파 측정부
150 : 이어셋 통신부 160 : 이어셋 제어부
170 : 음향 출력부 30 : 모바일 디바이스

Claims (3)

  1. tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치에 있어서,
    귀의 미주신경을 자극하기 위한 자극 전류를 인가하는 미주신경 자극부와;
    상기 미주신경 자극부에 의해 인가되는 상기 자극 전류의 자극 패턴이 최적 자극 패턴으로 인가되도록 제어하는 이어셋 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    측두엽의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부를 더 포함하며;
    상기 최적 자극 패턴은 상기 뇌파 측정부에 의해 측정되는 뇌파의 분석에 따른 감정 상태별로 설정되는 것을 특징으로 하는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최적 자극 패턴은
    자극 전류 1.0 mA로 분당 40초의 자극 시간 구간, 상기 자극 시간 구간 사이에 20초의 자극 휴지 구간으로 인가되는 것을 특징으로 하는 tVNS 기능을 갖는 이어셋 장치.
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