WO2012086877A1 - 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치 - Google Patents

뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치 Download PDF

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WO2012086877A1
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electrode
module
stimulation
nerve stimulation
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PCT/KR2011/001714
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황용섭
윤호
박세익
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주식회사 엠아이텍
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    • A61B2090/103—Cranial plugs for access to brain

Definitions

  • the present invention relates to a small electrode nerve stimulation electrode system, and more particularly, to a small position for positioning the anchor in which the stimulus electrode (inserted stimulus electrode), which is used for stimulating a specific part of the brain of the test object to the desired target position of the skull Anchor positioning device of the electrode system for brain nerve stimulation of.
  • DBS deep brain stimulation
  • the advantages of the deep brain stimulation procedure is that the therapeutic effect is greater than the drug treatment or surgery, the risk of brain damage, and does not remove the brain tissue has the advantage of easy application of the new treatment.
  • the brain stimulator currently being used in the deep brain stimulation method has a disadvantage that must be overcome, such as frequent replacement of the brain stimulation due to limited battery life and the complexity of the operation due to the large size.
  • the next generation of cranial nerve stimulation electrode system is actively developed to solve these shortcomings, and the experimental rats (Sprague-) are used to verify the effectiveness of the currently developed cranial nerve stimulation electrode system and to expand the scope of application (pain, epilepsy, etc.). Dawley rat) is used as the test subject.
  • the apparatus disclosed in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-319316 can be mentioned.
  • the stimulation electrode and the electrical stimulation should not affect the living body of the test subject, there should be no brain cell destruction, the electrode material used for the stimulation electrode and the related The device must be safe for application to the living body. To this end, it is necessary to set the exact position of the target region in the deep structure such as the brain, and by using the image using the magnetic resonance imaging (MRI) and the fine electrode can be significantly improved the accuracy of the positioning and surgery.
  • MRI magnetic resonance imaging
  • Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of the anchor used in the electrode system for brain nerve stimulation of the prior art used to stimulate the cranial nerve of the test subject while meeting the above safety standards.
  • the deep brain stimulation procedure using the electrode system for nerve stimulation as shown in Figure 1 is performed as follows. First, the rat skull (1) of the test subject was punctured, and a 5 ⁇ m parylene-coated tungsten stimulation electrode (6) was applied to the brain using a stainless steel anchor (2) suitable for living body. Inserted into the target site (3), embedded with a small amount of dental cement (4), and stably fixed. Thereafter, the anchor 2 into which the stimulation electrode 6 is inserted is wrapped in the fixing mechanism 10 as shown in FIG. 2 and mounted on the test object.
  • Fixing device 10 is a tether band 14 made of a soft elastic body so that the rat does not feel the pressure, the upper part of the upper part of the incision to prevent abnormal heat generated in the incision site of the test subject
  • a saddle 12 is provided in which a brain stimulator (not shown) is located, which serves to stably stabilize the brain stimulator when conducting a behavioral experiment on a subject.
  • the conventional electrode for nerve stimulation electrode system is subject to the test subject rats are broken while moving from place to place within the breeding ground during the experiment. In this case, it becomes impossible to deliver the desired stimulus signal to the test object, which leads to a problem in deriving the test result.
  • a small cranial nerve stimulation electrode system which anchors an anchor to a skull of a test subject and places a stimulation electrode at an accurate stimulation site of the deep brain through the anchor.
  • these anchors are compact and are usually fixed by screwing, the anchoring movement occurs by screwing, and as a result, the position of the pole electrode is changed so that the pole electrode can be accurately positioned at the desired pole area. There is no problem.
  • an object of the present invention is to provide an anchor positioning device of a stimulating electrode system for cranial nerve stimulation for positioning the anchor so as to prevent the movement of the anchor when the anchor is fixed to the skull of the subject by screwing. .
  • the apparatus for positioning the anchor in the target position of the test object of the anchor electrode inserted into the electrode for stimulating nerve system the shaft positioned at the target position of the test object,
  • An electrode fixing module coupled to a lower end of the shaft and fixing the stimulation electrode, and holding the anchor and sliding to slide up and down with respect to the electrode fixing module to approach the gripped anchor to a target position of the test object. It includes an anchor moving module to move to.
  • the anchor moving module is coupled to the electrode fixing module on the flat surface, the gripping portion for holding the anchor on the bottom of the flat portion, the upper surface of the flat portion, the anchor moving module with respect to the electrode fixing module It includes a sliding portion having a slit groove formed to slide up and down.
  • the electrode fixing module is a body of a rectangular parallelepiped shape in which the anchor movement module is coupled to one side, the body has a shaft coupling groove formed on the upper surface of the main body to be coupled to the lower end of the shaft, It is coupled to the other side includes an electrode support plate for fixing the stimulation electrode.
  • the anchor since the anchor is inserted and fixed to the anchor gripping portion of the anchor moving module, when the screw is tightened for fixing the skull of the anchor, movement of the anchor is prevented, and the electrode is moved downward in this state. Finally, the electrode can be more stably fixed at a desired position, thereby enabling a reliable experiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an anchor used in the prior art cranial nerve stimulation system
  • Figure 2 is a perspective view showing a fixture used in the prior art cranial nerve stimulation system
  • Figure 3 is a perspective view showing the anchor positioning device of the electrode system for small brain nerve stimulation according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view of the shaft of Figure 3 coupled to the electrode fixing module
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an electrode fixing module and an anchor moving module of FIG. 3;
  • Figure 6 is a perspective view of the anchor positioning device of the present invention showing a state before the anchor moving module is lowered
  • FIG. 7 is a perspective view of the anchor positioning device of the present invention showing a state in which the anchor moving module is lowered.
  • Figure 3 shows an anchor positioning device of the cranial nerve electrode system according to an embodiment of the present invention.
  • the anchor positioning device of the electrode system for mini-neural nerve stimulation of the present invention is used to fix the anchor 200 in which the stimulation electrode 50 is inserted near the target position of the skull of the test subject. .
  • the anchor 200 has a bottom surface thereof fixed to the skull surface of the test object, and includes a flange portion 240 and a hexahedral electrode holder 220 integrally formed on an upper surface of the flange portion 240.
  • the flange portion 240 has screw grooves 242 formed on both left and right sides thereof, and fastening members such as screws through the screw grooves 242 securely anchor the anchor 200 to the skull of the test object.
  • the electrode holder 220 has an insertion groove 230 into which the magnetic pole electrode 50 is inserted.
  • the stimulation electrode 50 inserted through the insertion groove 230 reaches the target site inside the skull of the test object, and electrically stimulates the target site by the current provided from the brain stimulator (not shown).
  • Screw-shaped electrode support members 248 inserted into the front and rear sides of the electrode holder 220 are used to support the magnetic pole electrode 50 from both sides.
  • the anchor positioning device of the electrode system for miniature nerve stimulation is coupled to the shaft 100 and the lower end of the shaft 100, which is fixed to the brain stereotactic mechanism 600 (only part of the brain stereotactic mechanism is shown in Figure 4),
  • the target position of the surface of the skull of the test object by holding the electrode fixing module 300 for fixing the electrode 50 and the anchor 200 held by holding the anchor 200 and sliding up and down with respect to the electrode fixing module 300.
  • Anchor moving module 400 to approach.
  • the shaft 100 of FIG. 3 is coupled to the electrode fixing module 300.
  • the shaft 100 is composed of a bar portion 120, one end of which is fixed to the brain stereotactic mechanism, and the other end of the screw portion 140 is screwed to the electrode fixing module 300 It is oriented by the cerebral stereotactic instrument to the target position of the skull of the test subject in the vertical direction.
  • FIG. 5 illustrates the electrode fixing module 300 and the anchor moving module 400 of FIG. 3.
  • the electrode fixing module 300 includes a rectangular parallelepiped main body 302 and an electrode support plate 340 coupled to the main body 302 such that the electrode 50 is positioned at the center.
  • the main body 302 of the electrode fixing module 300 is a shaft coupling groove 310 formed on the upper surface of the main body 302 to be screwed to the threaded portion 140 of the shaft 100 and a predetermined side of the main body 302.
  • a pair of guide protrusions 320 protruding at intervals, and the coupling groove 330 is formed so that the coupling screw 500 of the knob shape is screwed.
  • the support plate fixing groove 312 is formed on the other side of the main body 302.
  • Holes 344 are formed in the electrode support plate 340 so as to correspond to the support plate fixing grooves 312, and the center of the electrode support plate 340 penetrates the opening 472 of the anchor movement module 400 described below.
  • An electrode seating groove 342 supporting the electrode 50 is formed. In the state where the electrode 50 is inserted into the electrode seating groove 342, the electrode support plate 340 is screwed to the other side of the main body 302, thereby preventing the flow of the electrode 50.
  • the anchor moving module 400 is a holding portion for holding the anchor 200 to prevent the movement of the anchor 200, the electrode 50 is inserted into the flat portion 470, the bottom of the flat portion 470 ( 430 and a sliding part 450 coupled to the electrode fixing module 300 and sliding up and down with respect to the electrode fixing module 300.
  • the flat part 470 has an opening 472 through which the electrode 50 inserted into the anchor 200 passes.
  • the gripping portion 430 has a shape of an elongated groove having one side open, and the anchor 200 is gripped in such a way that at least three side surfaces of the electrode holder 220 are fitted into the groove by the gripping portion 430 of this shape. do.
  • the sliding part 450 is formed on one side coupled to the electrode fixing module 300, and a pair of guide grooves 452 into which a pair of guide protrusions 320 of the electrode fixing module 300 are inserted, respectively, and a guide groove. It is formed between the 452 and includes a slit groove 454 for guiding the vertical movement of the anchor moving module 400.
  • the fastening screw 500 is inserted through the slit groove 454 and screwed into the coupling groove 330 of the electrode fixing module 300.
  • the anchor moving module 400 moves up and down along the slit groove 454, and thus the wave of the anchor moving module 400 is fixed.
  • the anchor 200 held by the branch 430 may approach a target position on the skull of the test object.
  • the fastening screw 500 is tightened to fix the anchor moving module 400 to the electrode fixing module 300.
  • the anchor 200 may be fixed by being screwed through the screw groove 242 at the target position of the skull of the test object.
  • 6 and 7 show a state in which the above-described anchor positioning device of the present invention is assembled. The process of fixing the anchor of the small cranial nerve stimulation electrode system to the target position on the skull of the test object using the anchor positioning device of the present invention configured as described above will be described.
  • the bar portion 120 of one end of the shaft 100 is attached to the brain stereotactic mechanism, and the shaft coupling groove 310 of the electrode fixing module 300 is screwed and fixed to the threaded portion 140 of the other end.
  • the guide groove 452 of the sliding portion 450 is coupled to the guide protrusion 320 of the electrode fixing module 300 fixed to the shaft 100 so that the anchor movement module 400 can slide to the electrode fixing module 300.
  • the electrode 50 is inserted into the electrode holder 220 of the anchor 200, and the anchor 200 is gripped by the gripping portion 430 of the anchor movement module 400.
  • the electrode 50 is seated in the electrode mounting groove 342 of the electrode support plate 340 through the opening 472 of the horizontal portion 470 of the anchor movement module 400.
  • the electrode support plate 340 is screwed to the main body 302 to fix the electrode 50.
  • the electrode 50 fixed to the electrode fixing module 300 is positioned at the target site of the deep brain of the test object through the brain stereotactic mechanism, and then anchor movement as shown in FIG. 7.
  • the anchor moving module 400 is firmly fixed by tightening the fastening screw 500 again. In this state, by screwing into the screw groove 242 of the flange portion 240 of the anchor 200 can be fixed to the target position of the skull without moving the position of the anchor 200.
  • the small cranial nerve of the present invention The anchor positioning device of the electrode system for stimulation does not move the position even if the screw is fastened to fix the anchor to the skull, so that the electrode can be stably positioned at the deep brain stimulation position to perform a reliable experiment.

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Abstract

소형의 뇌신경 자극용 전극 시스템의 자극 전극이 삽입된 앵커를 피험물에 위치설정하기 위한 장치는, 상기 피험물의 목표 위치에 정위된 수직 샤프트와, 상기 샤프트의 하단에 결합되고, 상기 자극전극을 고정하는 전극 고정모듈과, 상기 앵커를 파지하고, 상기 전극 고정모듈에 결합되어 상기 전극 고정 부재에 대하여 상하로 슬라이딩되어 상기 파지된 앵커를 상기 피실험물의 목표위치에 접근하도록 이동시키는 앵커위치설정 모듈을 포함한다.

Description

뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치
본 발명은 소형의 뇌신경 자극용 전극 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피실험물의 뇌의 특정 부위를 자극하는데 쓰이는 자극 전극(stimulus electrode)이 삽입된 앵커를 두개골의 원하는 목표위치에 위치설정하는 소형의 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 파킨슨씨병, 통증, 간질 등의 병변에 의한 운동장애 및 통증 치료를 위한 치료제를 개발하기 위하여, 심부뇌자극(DBS: Deep Brain Stimulation) 시술법이 제안되어 있다. 심부뇌자극 시술법은 특정 뇌신경의 자극을 통하여 병증 호전의 치료효과를 가진다.
이러한 심부뇌자극 시술법의 장점은 약물치료나 수술에 비해 치료효과가 크고, 뇌손상의 위험이 적고, 뇌조직을 제거하지 않기 때문에 새로운 치료법의 적용이 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 현재 심부뇌자극 시술법에서 시술되고 있는 뇌자극기는 제한된 배터리 수명에 의한 잦은 뇌자극기 교체와 큰 크기로 인한 수술의 복잡성 등 극복해야 하는 단점이 있다.
이러한 단점을 해소하는 차세대 뇌신경 자극용 전극 시스템이 활발하게 개발되고 있으며, 현재 개발되는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 효용성에 대한 검증 및 장치의 응용 범위(통증, 간질 등)를 넓히기 위해 실험용 흰쥐(Sprague-Dawley rat)를 피실험물로 이용하고 있다. 예를 들면, 일본특허공개 제2005-319316호에 개시된 장치를 들 수 있다.
이러한 피실험물을 이용한 심부뇌자극 시술법을 실시함에 있어서, 자극 전극과 전기 자극에 의한 피실험물의 생체에 영향을 주지 않아야 하고, 뇌세포의 파괴가 없어야 하며, 자극 전극에 사용된 전극 재료 및 관련 장치는 생체에 적용하기에 안전해야 한다. 이를 위해서는 뇌와 같은 심부 구조물 내의 목표 부위의 정확한 위치를 설정하여야 하며, 자기공명영상(MRI)을 이용한 영상과 미세 전극을 함께 이용함으로써 위치 설정 및 수술의 정밀도를 월등히 높일 수 있다.
도 1은 이상의 안전성 기준을 충족하면서 피실험물의 뇌신경을 자극하기 위하여 사용하는 종래기술의 뇌신경 자극용 전극 시스템에서 사용하는 앵커의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같은 뇌신경 자극용 전극 시스템을 이용한 심부뇌자극 시술법은 다음과 같이 수행된다. 먼저 피실험물인 흰쥐의 두개골(1)을 천공하고, 5㎛의 파릴렌(parylene)이 코팅된 텅스텐 재질의 자극 전극(6)을 생체에 적합한 스테인리스 스틸 재질의 앵커(2)를 이용하여 뇌의 목표부위(target site)(3)에 삽입하고, 소량의 치과용 시멘트(dental cement)(4)로 매립하여, 안정적으로 고정한다. 이 후, 자극 전극(6)이 삽입된 앵커(2)를 도 2에 도시된 바와 같은 고정기구(10)로 감싸서 피험물에 장착한다. 고정기구(10)는 흰쥐가 압박감을 느끼지 않을 정도의 소프트한 탄성체로 구성된 테더(tether) 밴드(14)로서, 그 상부에는 피실험물의 절개부위에서 이상 고열이 발생하는 것을 방지하고자, 절개부위 상단에 뇌자극기(도시되지 않음)가 위치하는 새들(saddle)(12)이 구비되어 있으며, 이는 피실험물에게 행동실험을 수행할 때 뇌자극기를 안정하게 고정하는 역할을 한다.
그런데 이상과 같은 종래의 뇌신경 자극용 전극 시스템은 피실험물인 흰쥐가 실험기간 동안 사육구 안에서 이곳 저곳으로 움직이면서 부딪치게 되어 파손되는 경우가 발생한다. 이 경우, 원하는 자극신호를 피실험물에 전달하는 것이 불가능하게 되어, 실험결과를 도출하는데 문제가 있다.
이에 피실험물의 두개골에 앵커를 고정하고 이 앵커를 통해 자극 전극을 심부뇌의 정확한 자극 부위에 배치하는 소형 뇌신경 자극용 전극 시스템이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 앵커는 소형이며 통상 나사조임에 의해 고정되기 때문에, 나사조임에 의한 앵커의 이동이 발생하게 되고, 그 결과 자극 전극의 위치가 변동하게 되어 최종적으로 원하는 자극 부위에 정확하게 자극 전극을 배치할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 앵커를 나사조임에 의해 피실험물의 두개골에 고정할 때 앵커의 움직임을 방지할 수 있도록 앵커를 위치설정하기 위한 뇌신경 자극용 자극 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 뇌신경 자극용 전극 시스템의 자극 전극이 삽입된 앵커를 피실험물의 목표 위치에 위치설정하기 위한 장치는, 상기 피실험물의 목표 위치에 정위된 샤프트와, 상기 샤프트의 하단에 결합되고, 상기 자극전극을 고정하는 전극 고정모듈과,상기 앵커를 파지하고, 상기 전극 고정모듈에 대하여 상하로 슬라이딩되도록 결합되어 상기 파지된 앵커를 상기 피실험물의 목표 위치에 접근하도록 이동시키는 앵커 이동모듈을 포함한다.
바람직하게, 상기 앵커이동모듈은, 평탄부와, 상기 평탄부의 저면에서 상기 앵커를 파지하는 파지부와, 상기 평탄부의 상면에서 상기 전극 고정모듈에 결합되고, 상기 전극 고정모듈에 대하여 상기 앵커이동모듈을 상하로 슬라이딩하도록 형성된 슬릿홈을 갖는 슬라이딩부를 포함한다.
바람직하게, 상기 전극 고정모듈은, 일측면에 상기 앵커이동모듈이 결합된 직육면체 형상의 본체로, 상기 본체는 상기 샤프트의 하단에 결합되도록 상기 본체의 상면에 형성된 샤프트 결합홈을 가지며, 상기 본체의 타측면에 결합되어 상기 자극전극을 고정하는 전극지지판을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 앵커이동모듈의 앵커 파지부에 앵커가 삽입되어 고정되어 있으므로, 앵커의 두개골 고정을 위한 나사조임 시, 앵커의 이동이 방지되고, 이 상태에서 전극을 하방으로 이동함으로써 최종적으로 원하는 위치에 전극을 보다 안정적으로 고정하여 신뢰성있는 실험 수행이 가능한 효과를 가진다.
도 1은 종래기술의 뇌신경 자극 시스템에서 사용하는 앵커의 개략적인 단면도이고,
도 2는 종래기술의 뇌신경 자극 시스템에서 사용하는 고정기구를 나타내는 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치 설정 장치를 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 3의 샤프트가 전극 고정모듈에 결합된 상태의 사시도이고,
도 5는 도 3의 전극 고정모듈과 앵커 이동모듈을 나타내는 사시도이고,
도 6은 앵커이동모듈이 하강하기 전의 상태를 도시한 본 발명의 앵커위치설정 장치의 사시도이고,
도 7은 앵커이동모듈이 하강한 상태를 도시한 본 발명의 앵커위치설정장치의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 동작을 상세하게 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌신경 전극 시스템의 앵커 위치설정장치를 나타내고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소형 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치는 자극 전극(50)이 삽입된 앵커(200)를 피실험물의 두개골의 목표 위치에 접근시켜 고정하는데 사용된다.
앵커(200)는 그의 저면이 피실험물의 두개골 표면에 고정되며, 플랜지부(240) 및 플랜지부(240)의 상부면에 일체로 구성된 육면체 형상의 전극 홀더(220)를 포함한다. 플랜지부(240)에는 그의 좌우 양측에 나사홈(242)이 형성되며, 이 나사홈(242)을 통해 나사와 같은 체결부재가 체결됨으로써 앵커(200)를 피실험물의 두개골에 안정적으로 고정한다. 전극 홀더(220)는 그의 상면에 자극 전극(50)이 삽입되는 삽입홈(230)이 형성되어 있다. 삽입홈(230)을 통해 삽입된 자극전극(50)은 피실험물의 두개골 내부의 목표부위에 도달되어, 뇌자극기(도시되지 않음)로부터 제공된 전류에 의해 목표부위를 전기적으로 자극을 가한다. 전극 홀더(220)의 전후 양측면에 삽입된 나사형상의 전극지지부재(248)는 자극전극(50)을 양측에서 지지하는데 사용된다.
소형 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정장치는 뇌정위기구 (600)(도 4에는 뇌정위기구의 일부만이 도시된다)에 고정되는 샤프트(100)와, 샤프트(100)의 하단에 결합되고, 자극전극(50)을 고정하는 전극 고정모듈(300)과, 앵커(200)를 파지하며전극 고정모듈(300)에 대하여 상하로 슬라이딩함으로써 파지된 앵커(200)를 피실험물의 두개골의 표면의 목표 위치에 접근시키는 앵커 이동모듈(400)을 포함한다.
도 4는 도 3의 샤프트(100)가 전극 고정모듈(300)에 결합된 상태를 나타내고 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)는 그 일단이 뇌정위기구에 고정되는 바부분(120)과, 타단이 전극 고정모듈(300)에 나사결합되는 나사부(140)로 이루어지며, 뇌정위기구에 의해 수직방향으로 피실험물의 두개골의 목표 위치를 향해 방위된다.
도 5는 도 3의 전극 고정모듈(300)과 앵커 이동모듈(400)을 도시한다.
전극 고정모듈(300)은 직육면체 형상의 본체(302)와, 전극(50)이 중심에 위치되도록 본체(302)에 결합되는 전극 지지판(340)을 포함한다. 전극 고정모듈(300)의 본체(302)는 샤프트(100)의 나사부(140)에 나사결합되도록 본체(302)의 상면에 형성된 샤프트 결합홈(310)과, 본체(302)의 일측면에 소정간격으로 돌출되는 한쌍의 가이드 돌기(320)와, 노브 형태의 체결나사(500)가 나사결합되도록 형성된 결합홈(330)을 포함한다. 또한, 본체(302)의 타측면에는 지지판 고정홈(312)이 형성되어 있다.
전극지지판(340)에는 지지판 고정홈(312)에 대응되도록 구멍(344)이 형성되며, 또한 전극지지판(340)의 중앙에는 아래에서 설명되는 앵커이동모듈(400)의 개구부(472)를 관통하는 전극(50)을 지지하는 전극 안착홈(342)이 형성되어 있다. 전극(50)이 전극 안착홈(342)에 삽입된 상태에서, 전극지지판(340)이 본체(302)의 타측면에 나사결합됨에 따라 전극(50)의 유동을 방지할 수 있다.
한편, 앵커이동모듈(400)은 평탄부(470)와, 평탄부(470)의 저면에서 전극(50)이 삽입된 앵커(200)의 움직임을 방지하도록 앵커(200)를 파지하는 파지부(430)와, 전극고정모듈(300)에 결합되고, 전극고정모듈(300)에 대하여 상하로 슬라이딩되는 슬라이딩부(450)를 포함한다. 평탄부(470)에는 앵커(200)에 삽입된 전극(50)이 관통하는 개구부(472)가 형성되어 있다. 파지부(430)는 일측이 개방된 길다란 홈의 형상을 가지며, 이러한 형상의 파지부(430)에 의해 앵커(200)는 전극 홀더(220)의 적어도 세 개의 측면이 홈에 끼워지는 형태로 파지된다. 슬라이딩부(450)는 전극고정모듈(300)에 결합되는 일측면에 형성되어 전극 고정모듈(300)의 한쌍의 가이드 돌기(320)가 각각 삽입되는 한 쌍의 가이드홈(452)과, 가이드홈(452)의 사이에 형성되어 앵커이동모듈(400)을 상하 슬라이딩 안내하는 슬릿홈(454)을 포함한다.
체결나사(500)는 슬릿홈(454)을 통해 삽입되어 전극 고정모듈(300)의 결합홈(330)에 나사결합된다. 체결나사(500)에 의해 앵커이동모듈(400)이 전극고정모듈(300)에 고정됨에 따라 앵커이동모듈(400)은 슬릿홈(454)을 따라 상하로 이동하면서 앵커이동모듈(400)의 파지부(430)에 파지된 앵커(200)를 피실험물의 두개골 상의 목표 위치에 접근시킬 수 있다. 앵커(200)가 피실험물의 두개골 상의 목표 위치에 도달하였을 때, 체결나사(500)가 앵커이동모듈(400)을 전극고정모듈(300)에 고정하도록 죄어진다. 따라서 앵커(200)가 움직임 없이 전극고정모듈(300)에 고정된 상태에서, 앵커(200)는 피실험물의 두개골의 목표위치에 나사홈(242)을 통해 나사체결되어 고정될 수 있다. 도 6 및 도 7은 전술한 본 발명의 앵커 위치설정 장치가 조립된 상태를 도시한다. 이상과 같이 구성된 본 발명의 앵커 위치설정장치를 이용하여 소형 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커를 피실험물의 두개골 상의 목표위치에 고정하는 과정을 설명한다.
먼저, 샤프트(100) 일단의 바부분(120)이 뇌정위기구에 부착되고, 타단의 나사부(140)에 전극 고정모듈(300)의 샤프트 결합홈(310)이 나사결합되어 고정된다. 샤프트(100)에 고정된 전극 고정모듈(300)의 가이드 돌기(320)에 슬라이딩부(450)의 가이드 홈(452)이 결합되어 앵커이동모듈(400)이 전극 고정모듈(300)에 슬라이딩가능하게 결합된다. 이와 별도로, 앵커(200)의 전극 홀더(220)에 전극(50)이 삽입되고, 앵커이동모듈(400)의 파지부(430)에 앵커(200)가 파지된다. 이때, 전극(50)은 앵커이동모듈(400)의 수평부(470)의 개구부(472)를 통해, 전극 지지판(340)의 전극 안착홈(342)에 안착된다. 이 상태에서, 전극지지판(340)이 본체(302)에 나사결합되어, 전극(50)을 고정한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전극 고정모듈(300)에 고정된 전극(50)을 뇌정위기구를 통해 피실험물의 심부뇌의 목표 부위에 위치시킨 후, 이어서 도 7에 도시된 바와 같이 앵커이동모듈(400)이 슬라이딩 가능할 정도로 체결나사(500)를 적당히 풀고 앵커이동모듈(400)을 슬릿홈(454)을 따라 하방으로 슬라이딩하여 앵커(200)를 두개골 표면의 목표위치에 밀착시킨다. 목표위치에 밀착된 앵커(200)의 두개골 고정 시, 체결나사(500)를 다시 죄어줌으로써 앵커이동모듈(400)을 확실히 고정시킨다. 이 상태에서 앵커(200)의 플랜지부(240)의 나사홈(242)에 나사체결함으로써 앵커(200)의 위치가 이동되지 않고 두개골의 목표 위치에 고정될 수 있다.이와 같이 본 발명의 소형 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치는 앵커를 두개골에 고정하기 위해 나사체결을 행하더라도 위치가 이동되지 않으므로, 전극을 보다 안정적으로 심부뇌 자극 위치에 정위하여 신뢰성있는 실험 수행이 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 뇌신경 자극용 소형 전극시스템의 저전극 고정장치의 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 뇌신경 자극용 전극 시스템의 자극 전극이 삽입된 앵커를 피실험물의 목표 위치에 위치설정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 피실험물의 목표 위치에 정위된 샤프트와,
    상기 샤프트의 하단에 결합되고, 상기 자극전극을 고정하는 전극 고정모듈과,상기 앵커를 파지하고, 상기 전극 고정모듈에 대하여 상하로 슬라이딩되도록 결합되어 상기 파지된 앵커를 상기 피실험물의 목표 위치에 접근하도록 이동시키는 앵커 이동모듈을 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커이동모듈은,
    평탄부와,
    상기 평탄부의 저면에서 상기 앵커를 파지하는 파지부와,
    상기 평탄부의 상면에서 상기 전극 고정모듈에 결합되고, 상기 전극 고정모듈에 대하여 상기 앵커이동모듈을 상하로 슬라이딩하도록 형성된 슬릿홈을 갖는 슬라이딩부를 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 고정모듈은,
    일측면에 상기 앵커이동모듈이 결합된 직육면체 형상의 본체로, 상기 본체는 상기 샤프트의 하단에 결합되도록 상기 본체의 상면에 형성된 샤프트 결합홈을 가지며,
    상기 본체의 타측면에 결합되어 상기 자극전극을 고정하는 전극지지판을 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극 고정모듈은, 상기 파지된 앵커가 상기 목표위치에 도달하였을 때, 상기 앵커이동모듈을 정지시켜 상기 전극이 삽입된 앵커의 움직임을 방지하도록 하는 정지부재를 더 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체는 일측면에 상기 슬라이딩부가 슬라이딩가능하게 결합되도록 돌출 형성된 하나 또는 그 이상의 가이드 돌기를 가지며,
    상기 앵커이동모듈의 슬라이딩부는 상기 전극 고정모듈의 가이드 돌기와 대응하여 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드홈을 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전극 고정모듈은 상기 파지된 앵커가 상기 피험물에 도달하였을 때, 상기 앵커이동모듈을 정지시켜 상기 전극이 삽입된 앵커의 움직임을 방지하도록 하는 정지부재를 더 포함하며,
    상기 정지부재는 상기 슬라이딩부를 상기 슬릿홈을 통해 상기 전극고정모듈에 결합하는 체결나사를 포함하는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극지지판에는 상기 자극전극의 유동을 방지하도록 상기 자극전극이 지지되는 전극 안착홈이 형성되는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 파지부는 일측이 개방된 홈을 가지며, 상기 앵커는 상기 홈에 끼워지는 형태로 파지되는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 앵커이동모듈의 평탄부는 상기 앵커에 삽입된 전극이 통과하도록 개구부가 형성되는 뇌신경 자극용 전극 시스템의 앵커 위치설정 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001231759A (ja) * 2000-02-24 2001-08-28 Tomy Ltd 脳電極固定装置
US6413263B1 (en) * 2000-04-24 2002-07-02 Axon Instruments, Inc. Stereotactic probe holder and method of use
JP2009153974A (ja) * 2007-12-12 2009-07-16 Codman & Shurtleff Inc 患者の頭蓋骨に頭蓋内カテーテルまたはリードワイヤを固定するための固着装置
KR20100077901A (ko) * 2008-12-29 2010-07-08 한국과학기술연구원 뇌 신경신호 측정을 위한 전극 이동용 마이크로 매니퓰레이터

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302298B2 (en) 2002-11-27 2007-11-27 Northstar Neuroscience, Inc Methods and systems employing intracranial electrodes for neurostimulation and/or electroencephalography

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001231759A (ja) * 2000-02-24 2001-08-28 Tomy Ltd 脳電極固定装置
US6413263B1 (en) * 2000-04-24 2002-07-02 Axon Instruments, Inc. Stereotactic probe holder and method of use
JP2009153974A (ja) * 2007-12-12 2009-07-16 Codman & Shurtleff Inc 患者の頭蓋骨に頭蓋内カテーテルまたはリードワイヤを固定するための固着装置
KR20100077901A (ko) * 2008-12-29 2010-07-08 한국과학기술연구원 뇌 신경신호 측정을 위한 전극 이동용 마이크로 매니퓰레이터

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