WO2016017954A1 - 전기 자극 장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a security electrical stimulation device, and more particularly, to an electrical stimulation device to be applied to the brain to the electrical stimulation.
  • tDCS transcranial direct current stimulation
  • ADHD Attention Deficit Hyperactivity Disorder
  • brain electrical stimulation techniques are available in everyday life, it may be possible to improve brain function and to allow for the treatment of persistent mental illness by activating or inhibiting connections between nerves.
  • the conventional electrical stimulation device is mainly configured to directly apply a patch to a flexible strap or head cap, and then manually adjust and use the magnetic pole strength of the electrical stimulation device. Therefore, conventional electrical stimulation devices are only used intermittently by experts, and ordinary people without specialized knowledge of brain composition, location, and allowable current amount have a risk of safety accidents due to misoperation. No electrical stimulation device was available in life.
  • the technical problem to be solved by the present invention devised from the above problems is to provide an electrical stimulation device that can be safely used in everyday life even ordinary users without professional knowledge.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an electrical stimulation device excellent in portability and wearability with a simple configuration.
  • an electrical stimulation device for applying electrical stimulation to the brain is worn on the head, the frame worn on the head;
  • An electrode structure including an electrode portion formed of a conductive member and a cover portion formed of an insulating member surrounding at least a portion of the electrode portion, and one end of which is connected to the frame;
  • a patch detachably attached to the electrode structure and in contact with the head when attached to the electrode structure.
  • the present invention since the user can be informed whether the user correctly worn the electrical stimulation device, it is possible to prevent a safety accident due to incorrect wearing.
  • an electrical stimulation can be applied to a precise target position.
  • the patch since the patch is detachable from the electrode structure, the patch can be easily replaced.
  • FIG. 1 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which the electrical stimulation device of FIG. 1 is worn on a head.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which the electrical stimulation device of FIG. 1 is worn on a head.
  • FIG. 3 is a perspective view of the electrical stimulation apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a front view of the electrode structure and the patch included in the electrical stimulation device of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for describing tilting of an electrode structure included in the electrical stimulation apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view of an electrical stimulation apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view for explaining coupling between an electrode structure and a patch included in the electrical stimulation apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 16 is another diagram for describing coupling of an electrode structure and a patch included in the electrical stimulation device of FIG. 1.
  • FIG. 1 a plan view of an electrical stimulation device 1a according to a first embodiment of the present invention is disclosed.
  • the electrical stimulation device 1a of FIG. 1 is worn on a head H.
  • FIG. A plan view showing a state is disclosed.
  • FIG. 3 a perspective view of the electrical stimulation apparatus 1a of FIG. 1 is disclosed, and referring to FIG. 4, an electrode structure included in the electrical stimulation apparatus 1a of FIG. 1 ( 20) and a front view of the patch 30 is disclosed, and referring to FIG. 5, a view for explaining the tilting of the electrode structure 20 included in the electrical stimulation device (1a) of FIG.
  • the electrical stimulation device 1a may be worn on the user's head H to apply electrical stimulation to the brain of the user.
  • the patch 30 may be in contact with a specific position of the head H. Therefore, a current flows to a specific position in the user's head H through the patch 30, thereby applying electrical stimulation to the target brain region.
  • the electrical stimulation device 1a may include a frame 10, an electrode structure 20, and a patch 30, and in some embodiments, may further include an operation unit 40. have.
  • the components shown in FIGS. 1 and 4 are not essential, so that the electrical stimulation device 1a having more or fewer components may be implemented.
  • the frame 10 is a skeleton of the electrical stimulation device 1a, and various configurations, including an electrode structure 20, a power source (not shown), and the like, may be coupled to the frame 10 or embedded in the frame 10. .
  • the frame 10 may include a first surface 10a facing the head H and a second surface 10b opposite to the first surface 10a.
  • the frame 10 since the frame 10 may be worn on the head H of the user, the user may wear and use the electrical stimulation device 1a on the head H. Therefore, if the frame 10 of the shape that the user can wear on the head (H), the shape of the frame 10 is not limited.
  • the frame 10 may have an open ring structure at one side, but is not limited thereto.
  • the frame 10 can be stably fixed to the head H without falling down. Can be.
  • a portion of the frame 10 may be supported by the user's forearms to help the frame 10 be stably worn on the head H, but is not limited thereto.
  • the frame 10 may be worn on both sides according to the size of the user's head (H) can be worn on the user's head (H). Therefore, according to the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention, the size of the head H of the user may not be restricted, and the user may easily wear the electrical stimulation device 1a. .
  • the electrode structure 20 may include an electrode portion 21 formed of a conductive member and a cover portion 22 formed of an insulating member surrounding at least a portion of the electrode portion 21. .
  • One end of the electrode structure 20 may be connected to and fixed to the frame 10, and specifically, one end of the electrode structure 20 may be connected to and fixed to the first surface 10a of the frame 10. have.
  • the electrode portion 21 may be formed of a conductive member as an inner region of the electrode structure 20.
  • the conductive member may be a metallic member, but is not limited thereto.
  • the electrode unit 21 may receive a current from a power source (not shown) of the frame 10 and transmit the applied current to the patch 30.
  • the cover part 22 may be formed of an insulating member as an outer region of the electrode structure 20.
  • the insulating member may include plastic, but is not limited thereto. Specifically, since the cover part 22 may cover at least a portion of the insulating member, and the cover part 22 surrounds the electrode part 21, the electric stimulation device 1a even if a current flows in the electrode part 21. Can be used safely.
  • the electrical stimulation device 1a shown in FIG. 1 is shown to include two electrode structures 20, the number of electrode structures 20 included in the electrical stimulation device 1a is not limited thereto.
  • the electrode structure 20 may be one, and when the plurality of areas require the electrical stimulation, the electrode structure 20 may be two or more.
  • the cover part 22 of the electrode structure 20 is formed of a flexible member, so that an area of the electrode structure 20 connected to the frame 10 may be tiltable. Specifically, the electrode structure 20 may be tilted according to a user's manipulation to adjust the direction of the electrode structure 20. Accordingly, according to the electrical stimulation device (1a) according to the first embodiment of the present invention, after the user wears the electrical stimulation device (1a), the electrode structure so that the patch 30 is in close contact with the user's head (H) Since the direction of the electrode structure 20 can be adjusted by tilting the 20, since the fine position of the patch 30 can be adjusted, the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention can be conveniently and safely. It is available.
  • the patch 30 may be detachable from the electrode structure 20, and contact the head H when attached to the electrode structure 20.
  • the patch 30 may be attached to the electrode structure 20 using an adhesive and removed after use, but is not limited thereto. The detaching of the electrode structure 20 will be described later.
  • the patch 30 attached to the electrode structure 20 may be in contact with the user's head H, and the patch 30 transmits current from the electrode portion 21. Receive current can flow to the user's head (H).
  • patch 30 may comprise chlorine ions. Accordingly, when the patch 30 is in contact with the head (H), it is possible to prevent the occurrence of pain during electrical stimulation by lowering the impedance of the skin interface.
  • the patch 30 since the patch 30 may be in a solid state or a gel state, it is not necessary to apply an electrolyte to the scalp separately during electrical stimulation.
  • the shape of the patch 30 may be in the shape of the head H. Can be flexed to correspond. Therefore, according to the electrical stimulation device (1a) according to the first embodiment of the present invention, the use of the electrical stimulation device (1a) can be simple, wearability can be excellent.
  • the electrical stimulation device 1a may include an operation unit 40 that controls the operation of the operation unit 40.
  • the operation unit 40 may include, but is not limited to, a first operation unit 41 that controls whether power is applied and a second operation unit 42 that controls the intensity of a current flowing through the electrode unit 21. Therefore, the user can operate the electrical stimulation apparatus 1a as needed using the operation part 40.
  • the frame 10 may include a first surface 10a facing the head H and a second surface 10b opposite to the first surface 10a, wherein the operation unit 40 may include the frame 10. It may be formed on the first surface (10a) of the. That is, since the operation unit 40 is located on the first surface 10a, which is the wearing surface of the frame 10, when the user wears the electrical stimulation device 1a, the electrical stimulation device 1a during the progress of the electrical stimulation.
  • the manipulation of the electrical stimulation device 1a may be possible only when the electrical stimulation device 1a is not worn on the head H. Therefore, according to the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention, it is possible to minimize side effects and safety accidents caused by malfunction of the electrical stimulation device 1a.
  • the electrical stimulation device 1a since the user can use the electrical stimulation device 1a only by wearing the electrical stimulation device 1a, the use method This simple, non-technical user can safely use it in everyday life. And, according to the present invention, it is excellent in portability and wearability with a simple configuration.
  • FIG. 6 a plan view of an electrical stimulation device 1b according to a second embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the frame 10 may have an annular shape with one side open, and may extend by a predetermined length along the circumference of the frame 10.
  • the frame 10 may include an extension shaft 11 and an extension frame 12, and the extension frame 12 may be separated from the frame 10. Therefore, when the size of the frame 10 needs to be adjusted, the user may space the extension frame 12 attached to the frame 10 away from the frame 10 along the extension axis 11. Accordingly, the overall size of the electrical stimulation device 1b may be extended by the length of the extension shaft 11, which is a predetermined length.
  • the electrical stimulation device 1b since the electrical stimulation device 1b is variable in size, it can be used by various users.
  • FIG. 7 a plan view of an electrical stimulation device 1c according to a third embodiment of the present invention is disclosed. However, the difference from the electrical stimulation device 1b according to the second embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the electrical stimulation device 1b according to the second embodiment of the present invention adjusts the overall size of the electrical stimulation device 1b by moving the extension frame 12 along the extension axis 11.
  • the electrical stimulation device 1c according to the third embodiment of the present invention may adjust the overall size of the electrical stimulation device 1c by connecting a separate subframe 13 to the frame 10. have.
  • the frame 10 may have an annular shape with one side open, and may extend by a predetermined length along the circumference of the frame 10.
  • the user may connect a separate subframe 13 to one end of the frame 10, and the method of connecting the subframe 13 to the frame 10 may be limited. none.
  • the overall size of the electrical stimulation device 1c may be extended by the length of the subframe 13 which is a predetermined length.
  • the electrical stimulation device 1c since the electrical stimulation device 1c is variable in size, it can be used by various users.
  • FIG. 8 a plan view of an electrical stimulation device 1d according to a fourth embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the frame 10 is annular, and the length of at least a portion of the frame 10 may extend along the circumference of the frame 10.
  • the frame 10 may include an extension part 14, and the extension part 14 may be formed of an elastic material that can be extended in length, unlike the material of the frame 10, but is not limited thereto. Do not. Therefore, when the user wears the frame 10, the length of the extension part 14 may increase along the circumference of the frame 10 to fit the size of the user's head H.
  • the electrical stimulation device 1d since the size of the frame 10 is adjusted to fit the size of the user's head H by the extension part 14, the user It is easy and stable to wear the electrical stimulation device (1d), because the electrical stimulation device (1d) is adjustable in size, can be used by various users.
  • FIG. 9 a plan view of an electrical stimulation device (1e) according to a fifth embodiment of the present invention is disclosed.
  • the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the frame 10 may have a vertically asymmetrical shape in a state of being worn on the head H.
  • the thickness of the frame 10 is not constant and may become thinner as it approaches an open area.
  • any one of the upper surface 10c and the lower surface 10d of the frame 10 may have an inclination.
  • the top surface 10c of the frame 10 does not have a slope, but the bottom surface 10d of the frame 10 may have a slope. Therefore, the user can visually check the inclination of the bottom surface 10d of the frame 10 to distinguish the top and bottom of the electrical stimulation device 1e.
  • the user may distinguish the upper and lower sides of the electrical stimulation device 1e by checking the inclination of the bottom surface 10d of the frame 10 with the tactile sense while wearing the electrical stimulation device 1e on the head H.
  • the electrical stimulation device 1e since the user can distinguish between the upper and lower sides of the electrical stimulation device 1e through visual or tactile sense, the error of the electrical stimulation device 1e is incorrect. Safety accidents caused by wearing can be prevented beforehand.
  • FIG. 10 a plan view of an electrical stimulation device 1f according to a sixth embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1e according to the fifth embodiment of the present invention will be mainly described.
  • one of the top surface 10c and the bottom surface 10d of the frame 10 may have an inclination such that the frame 10 has a vertically asymmetrical shape.
  • the frame 10 may have a vertically asymmetrical shape while being worn on the head H, and a marker 15 is formed on the top surface 10c of the frame 10. Can be. Therefore, the user can distinguish the top and bottom of the electrical stimulation device 1f by checking the marker 15 using visual or tactile senses.
  • the marker 15 is shown as having a protruding shape in FIG. 10, the shape of the marker 15 is not limited as long as it can be distinguished using visual or tactile senses.
  • the electrical stimulation device 1f since the user can distinguish the upper and lower sides of the electrical stimulation device 1f through visual or tactile sense, the electrical stimulation device 1f is incorrect. Safety accidents caused by wearing can be prevented beforehand.
  • FIG. 11 a plan view of an electrical stimulation device 1g according to a seventh embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • a position where one end of the electrode structure 20 is connected to the frame 10 may be adjustable. That is, the position where the electrode structure 20 is fixed on the frame 10 may be changed.
  • the frame 10 may include a first surface 10a facing the user's head H and a second surface 10b opposite to the first surface 10a and the electrode structure 20. One end of may be connected to the first surface 10a of the frame 10.
  • the electrode structure 20 is slid on the first surface 10a with one end connected to the first surface 10a, whereby the position at which one end of the electrode structure 20 is connected to the frame 10 can be adjusted.
  • the electrode structure 20 is illustrated as being positionally adjustable within a predetermined area, but is not limited thereto.
  • the electrode structure 20 may move along the entire circumference of the frame 10 along the circumference of the frame 10. Can be.
  • the position of the electrode structure 20 can be adjusted, the position of the patch 30 attached to the electrode structure 20 is adjusted accordingly. Can be. Therefore, since the electrode structure 20 can be moved to a position where electric stimulation is necessary according to the purpose of each user, it is possible to set the exact electric stimulation position to suit the user.
  • the electrical stimulation device 1h according to the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12. 12, a plan view of the electrical stimulation device (1h) according to the eighth embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • two or more positions at which one end of the electrode structure 20 may be connected to the frame 10 are predetermined, and positions at which one end of the electrode structure 20 is connected to the frame 10 are previously determined. It may be adjustable among predetermined positions.
  • the frame 10 may include a plurality of first fastening portions 16, and the first fastening portions 16 may be disposed at a predetermined position on the first surface 10a of the frame 10. . If necessary, the plurality of first fastening portions 16 may be disposed over the entire area of the frame 10, but is not limited thereto.
  • the electrode structure 20 may include a second fastening part 23.
  • the second fastening part 23 may be formed at one end of the electrode structure 20, but is not limited thereto.
  • the first fastening portion 16 of the frame 10 is shown in the shape of a concave portion and the second fastening portion 23 of the electrode structure 20 is shown in the shape of a convex portion.
  • the fastening part 16 and the second fastening part 23 of the electrode structure 20 are not limited in shape or material as long as they can be fastened to each other.
  • the position of the electrode structure 20 can be adjusted, the position of the patch 30 attached to the electrode structure 20 is adjusted accordingly. Can be. Therefore, since the electrode structure 20 can be moved to a position where electric stimulation is necessary according to the purpose of each user, it is possible to set the exact electric stimulation position to suit the user.
  • FIG. 13 a plan view of an electrical stimulation device 1i according to a ninth embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1a according to the first embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the electrical stimulation apparatus 1i includes a wear detection sensor unit 50 for detecting a wearing state of the frame 10, an impedance measuring unit 51 for measuring impedance through the patch 30, and The control unit 52 may further include determining whether to apply a current to the electrode unit 21 based on the detection result of the wear detection sensor unit 50 and the measurement result of the impedance measurement unit 51.
  • the wear detection sensor unit 50 detects a wearing state of the frame 10, and may detect whether the user wears the frame 10 in a correct direction to fit the usage. Specifically, the wear detection sensor unit 50 may detect whether the user wears the frame 10 incorrectly, such as wearing the electrical stimulation device 1i with the frame 10 turned upside down. To this end, the wear detection sensor unit 50 may include a gyro sensor capable of detecting a direction, but is not limited thereto. For example, the wear detection sensor unit 50 may include a gyro sensor included in the wear detection sensor unit 50. It may be determined whether the user wears the electrical stimulation device 1i in the correct direction.
  • the impedance measuring unit 51 may measure impedance through the patch 30. Specifically, when the user wears the electrical stimulation device 1i, since the patch 30 comes into contact with the head H, the impedance measuring unit 51 measures the bioimpedance or the electrode impedance through the patch 30. can do. Since there is an expected impedance value when the user wears the electrical stimulation device 1i correctly, the user wears the electrical stimulation device 1i correctly through the measurement result of the impedance measuring unit 51 so that the patch 30 may be targeted. It can be determined whether or not the contact with the position.
  • the controller 52 may determine whether to apply a current to the electrode unit 21 based on the detection result of the wear detection sensor unit 50 and the measurement result of the impedance measurement unit 51. That is, the control unit 52 receives the detection result of the wear detection sensor unit 50 and the measurement result of the impedance measurement unit 51, and then analyzes the detection result and the measurement result, so that the user may detect the electrical stimulation device ( 1i), and when the measured impedance value is within a predetermined numerical range and it is determined that the patch 30 is exactly positioned at the target position, a current may be applied to the electrode portion 21. However, if the user's wearing state is not correct as a result of the analysis, the controller 52 may not apply a current to the electrode unit 21.
  • the control unit 52 automatically starts stimulation by detecting a user's wearing state, the user can safely use the electrical stimulation device 1i. have.
  • FIG. 14 a plan view of an electrical stimulation device 1j according to a tenth embodiment of the present invention is disclosed. However, the differences from the electrical stimulation device 1i according to the ninth embodiment of the present invention will be mainly described.
  • the electrical stimulation device 1j may further include any one or more of a speaker 53, a vibrator 54, a light emitting element 55, and a communication unit 56.
  • the control unit 52 is based on the detection result of the wear detection sensor unit 50 and the measurement result of the impedance measuring unit 51, any one of the speaker 53, the vibrator 54, the light emitting element 55 and the communication unit 56. You can control more than one.
  • the controller 52 wears the electrical stimulation device 1j in the opposite direction based on the detection result of the wear detection sensor unit 50 and the measurement result of the impedance measurement unit 51, or the measured impedance value is increased. If it is determined that the user's wearing state is not correct because it does not fall within a predetermined numerical range, the controller 52 includes one or more of the speaker 53, the vibrator 54, the light emitting element 55, and the communication unit 56. Control the feedback to the user.
  • the controller 52 may control the speaker 53 to generate a warning sound, or induce a correct wearing of the user through the guide voice.
  • the controller 52 may generate a vibration by controlling the vibrator 54 to notify the user of the misuse state, the vibration form according to the mis notification may be predetermined.
  • the controller 52 may generate light by controlling the light emitting device 55 to inform the user of the misalignment state, and the light emission form according to the misunderstanding notification may be predetermined.
  • the control unit 52 may control the communication unit 56 to inform the external communication terminal 60 of the misconnection state, the user checks the external communication terminal 60 of the electrical stimulation device (1j) You can check the status of misuse.
  • the electrical stimulation device 1j since the user can immediately confirm that the wearing state of the electrical stimulation device 1j is wrong, the misalignment of the electrical stimulation device 1j Can reduce the risk of safety accidents.
  • the controller 52 stops the electrical stimulation to prevent a safety accident in advance. Can be.
  • the controller 52 may control any one of the speaker 53, the vibrator 54, and the light emitting device 55 to indicate an operating state of the electrical stimulation device 1j such as the start, progress, and termination of the electrical stimulation.
  • the controller 52 may guide the sound through the speaker 53 with respect to the start, the progress, and the end of the electrical stimulus, and may be guided through the vibration of the vibrator 54 or through the light emission of the light emitting element 55. You can also guide. To this end, the sound, the type of vibration, and the type of light emission indicating the start, progress, and end of the electrical stimulation may be predetermined.
  • the controller 52 may provide an operation state of the electrical stimulation device 1j such as start, progress, and termination of the electrical stimulation to the external communication terminal 60 through the communication unit 56. That is, the communication unit 56 may transmit the start, the progress, and the end of the electrical stimulus to the external communication terminal 60.
  • the electrical stimulation device 1j since the user and the surrounding person can immediately check the operating state of the electrical stimulation device 1j, the electrical stimulation device 1j is convenient. Can be used.
  • the controller 52 may detect the position of the electrode structure 20 in the frame 10 and transmit the corresponding information to the external communication terminal 60 through the communication unit 56. Accordingly, the user can confirm whether the patch 30 is disposed at the correct position through the display of the communication terminal 60.
  • FIG. 15 a view for explaining the coupling of the electrode structure 20 and the patch 30 included in the electrical stimulation device 1a of FIG. 1 is disclosed.
  • the patch 30 may be attached to the electrode structure 20 by a coupling part formed of a member of a conductive material.
  • the electrode structure 20 may include a magnet portion 24 as a coupling portion, and the patch 30 may be attached to the magnet portion 24 of the electrode structure 20, so that the patch 30 may be It may be detachable to the electrode structure (20). Accordingly, the patch 30 may be replaced, and since the magnet part 24 is a conductive member, the magnet part 24 connects the electrode part 21 and the patch 30 of the electrode structure 20. In this case, since the current of the electrode portion 21 can be transmitted to the patch 30, the operation of the electrical stimulation device 1a is not impeded.
  • the magnet part 24 may be formed on the patch 30 instead of the electrode structure 20, and may be formed on both sides of the electrode structure 20 and the patch 30 as necessary.
  • FIG. 16 the coupling between the electrode structure 20 and the patch 30 included in the electrical stimulation device 1a of FIG. 1 will be described.
  • FIG. 16 another view for explaining the coupling of the electrode structure 20 and the patch 30 included in the electrical stimulation device 1a of FIG. 1 is disclosed.
  • a description will be given focusing on differences from other drawings for explaining the coupling between the electrode structure 20 and the patch 30 shown in FIG. 15.
  • the electrode structure 20 may include a first coupling portion 25, a patch 30 may include a second coupling portion 31, and the patch 30 may be formed of a conductive material.
  • the first and second coupling parts 25 and 31 may be attached to the electrode structure 20.
  • the first and second coupling parts 25 and 31 may be coupled to each other by a complementary structure, and may be freely separated as necessary. Accordingly, the patch 30 may be replaced, and since the first and second coupling parts 25 and 31 are conductive members, the operation of the electrical stimulation device 1a is not impeded.
  • the members of the first and second coupling parts 25 and 31 are not limited to the conductive material.

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Abstract

전기 자극 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는 머리에 착용되어 뇌에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치로서, 상기 머리에 착용되는 프레임; 전도성 부재로 형성된 전극부와 상기 전극부의 적어도 일부를 감싸는 절연성 부재로 형성된 커버부를 포함하고, 일단이 상기 프레임에 연결되는 전극 구조물; 및 상기 전극 구조물에 탈착 가능하며, 상기 전극 구조물에 부착되는 경우 상기 머리에 접하는 패치를 포함한다.

Description

전기 자극 장치
본 발명은 보안 전기 자극 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 머리에 착용하여 뇌에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치에 관한 것이다.
경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation: tDCS)을 이용한 뇌 전기 자극 기술은 인지 능력 향상과, 우울증 및 ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 등의 정신 질환 치료 등에 효과가 있다고 알려져 있다.
따라서, 뇌 전기 자극 기술을 일상 생활에서 이용할 수 있다면, 뇌 기능을 향상시킬 수 있으며, 신경 간의 연결을 활성화하거나 억제시킴으로써 지속적인 정신 질환의 치료가 가능할 수 있다.
그러나, 종래의 전기 자극 장치는 주로 패치(patch)를 연성의 스트랩(strap)이나 헤드 캡(head cap)에 직접 부착시킨 후, 수동으로 전기 자극 장치의 자극 강도를 조절하여 이용하도록 구성되어 있다. 따라서, 종래의 전기 자극 장치는 전문가에 의해 간헐적으로만 이용되고 있을 뿐, 뇌의 구성과 위치, 그리고 허용 가능 전류량에 대한 전문적인 지식이 없는 일반인은 오조작으로 인한 안전 사고의 위험으로 인해, 일상 생활에서 전기 자극 장치를 이용할 수 없었다.
위와 같은 문제점으로부터 안출된 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전문적인 지식이 없는 일반 사용자도 일상 생활에서 안전하게 이용할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 간단한 구성으로 휴대성 및 착용성이 우수한 전기 자극 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 언급된 기술적 과제들을 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 머리에 착용되어 뇌에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치로서, 상기 머리에 착용되는 프레임; 전도성 부재로 형성된 전극부와 상기 전극부의 적어도 일부를 감싸는 절연성 부재로 형성된 커버부를 포함하고, 일단이 상기 프레임에 연결되는 전극 구조물; 및 상기 전극 구조물에 탈착 가능하며, 상기 전극 구조물에 부착되는 경우 상기 머리에 접하는 패치를 포함한다.
[발명의 효과]
상기와 같은 본 발명에 따르면, 사용 방법이 간단하여 전문 지식이 없는 일반 사용자도 일상 생활에서 안전하게 이용할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 간단한 구성으로 휴대성 및 착용성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 전기 자극 장치를 정확히 착용하였는지 여부를 사용자에게 알려줄 수 있기 때문에, 잘못된 착용으로 인한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전극 구조물의 위치 조절이 가능하며, 전극 구조물을 틸팅시킬 수 있기 때문에, 목표로 하는 정확한 위치에 전기 자극을 가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패치를 전극 구조물에 탈착 가능하기 떄문에, 패치를 쉽게 교체할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 전기 자극 장치를 머리에 착용한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 전기 자극 장치의 사시도이다.
도 4는 도 1의 전기 자극 장치에 포함되는 전극 구조물 및 패치의 정면도이다.
도 5는 도 1의 전기 자극 장치에 포함되는 전극 구조물의 틸팅을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제10 실시예에 따른 전기 자극 장치의 평면도이다.
도 15는 도 1의 전기 자극 장치에 포함되는 전극 구조물과 패치의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 1의 전기 자극 장치에 포함되는 전극 구조물과 패치의 결합을 설명하기 위한 다른 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기 자극 장치에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)를 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)의 평면도가 개시되고, 도 2를 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)를 머리(H)에 착용한 상태를 나타내는 평면도가 개시되고, 도 3을 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)의 사시도가 개시되고, 도 4를 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20) 및 패치(30)의 정면도가 개시되고, 도 5를 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)의 틸팅을 설명하기 위한 도면이 개시된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)는 사용자의 머리(H)에 착용되어 사용자의 뇌에 전기 자극을 가할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 전기 자극 장치(1a)를 단순히 머리(H)에 착용하면, 패치(30)가 머리(H)의 특정 위치에 접할 수 있다. 따라서, 패치(30)를 통해 사용자의 머리(H) 중 특정 위치에 전류가 흐르게 되어, 목표로 하는 뇌 영역에 전기 자극을 가할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 전기 자극 장치(1a)는 프레임(10), 전극 구조물(20) 및 패치(30)를 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예에서는 조작부(40)를 더 포함할 수 있다. 다만, 도 1 및 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 전기 자극 장치(1a)를 구현할 수도 있다.
프레임(10)은 전기 자극 장치(1a)의 골격으로서, 전극 구조물(20), 전원(미도시) 등을 포함하여 다양한 구성이 프레임(10)에 결합하거나 프레임(10)에 내장되어 있을 수 있다. 그리고, 프레임(10)은 머리(H)와 대향하는 제1 면(10a)과 제1 면(10a)의 반대편에 위치한 제2 면(10b)을 포함할 수 있다. 또한, 프레임(10)은 사용자의 머리(H)에 착용될 수 있으므로, 사용자는 전기 자극 장치(1a)를 머리(H)에 착용하여 이용할 수 있다. 따라서, 사용자가 머리(H)에 착용할 수 있는 형상의 프레임(10)이라면, 프레임(10)의 형상이 제한되지 않는다.
예컨대, 도 1 및 도 3을 참조하면, 프레임(10)은 일측이 개방된 고리 구조를 가질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 프레임(10)을 사용자의 머리(H)에 착용하면, 프레임(10)이 머리(H)를 압박할 수 있기 때문에, 프레임(10)은 아래로 내려가지 않고 머리(H)에 안정적으로 고정될 수 있다. 경우에 따라, 프레임(10)의 일부 영역이 사용자의 귓바퀴에 지지됨으로써 프레임(10)이 머리(H)에 안정적으로 착용되는데 도움을 줄 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
한편, 프레임(10)의 일측이 개방되어 있기 때문에, 사용자의 머리(H) 크기에 따라 프레임(10)이 양측으로 벌어짐으로써 사용자의 머리(H)에 착용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)에 따르면, 사용자의 머리(H) 크기에 제약을 받지 않을 수 있으며, 사용자가 전기 자극 장치(1a)를 용이하게 착용할 수 있다.
전극 구조물(20)은, 도 1 및 도 4를 참조하면, 전도성 부재로 형성된 전극부(21)와 전극부(21)의 적어도 일부를 감싸는 절연성 부재로 형성된 커버부(22)를 포함할 수 있다. 그리고, 전극 구조물(20)의 일단은 프레임(10)에 연결되어 고정될 수 있으며, 구체적으로, 전극 구조물(20)의 일단은 프레임(10)의 제1 면(10a)에 연결되어 고정될 수 있다.
전극부(21)는 전극 구조물(20)의 내부 영역으로서 전도성 부재로 형성될 수 있다. 전도성 부재는 금속성 부재일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 전극부(21)는 프레임(10)의 전원(미도시)으로부터 전류를 인가받을 수 있으며, 인가받은 전류를 패치(30)로 전달할 수 있다.
커버부(22)는 전극 구조물(20)의 외부 영역으로서 절연성 부재로 형성될 수 있다. 절연성 부재는 플라스틱을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 커버부(22)는 절연성 부재의 적어도 일부를 감쌀 수 있으며, 커버부(22)가 전극부(21)를 감싸고 있기 때문에, 전극부(21)에 전류가 흐르더라도 전기 자극 장치(1a)를 안전하게 이용할 수 있다.
도 1에 도시된 전기 자극 장치(1a)는 2개의 전극 구조물(20)을 포함하는 것으로 도시되었지만, 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 1군데에 전기 자극이 필요한 경우, 전극 구조물(20)은 1개일 수 있으며, 복수의 영역에 전기 자극이 필요한 경우, 전극 구조물(20)은 2개 이상일 수 있다.
도 5를 참조하면, 전극 구조물(20)의 커버부(22)가 연성 부재로 형성되어, 전극 구조물(20) 중 프레임(10)에 연결되는 영역은 틸팅 가능할 수 있다. 구체적으로, 사용자의 조작에 따라 전극 구조물(20)이 틸팅되어 전극 구조물(20)의 방향이 조절될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)에 따르면, 사용자는 전기 자극 장치(1a)를 착용한 후, 패치(30)가 사용자의 머리(H)에 밀착되도록 전극 구조물(20)을 틸팅시켜 전극 구조물(20)의 방향을 조절할 수 있으므로, 패치(30)의 세밀한 위치 조절이 가능하기 때문에, 편리하고 안전하게 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)를 이용할 수 있다.
패치(30)는 도 1 및 도 4를 참조하면, 전극 구조물(20)에 탈착 가능하며, 전극 구조물(20)에 부착되는 경우 머리(H)에 접할 수 있다. 예컨대, 패치(30)는 점착제를 이용하여 전극 구조물(20)에 부착하고 사용이 끝난 후 제거할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 전극 구조물(20)을 탈착하는 것에 대하여는 후술한다.
사용자가 전기 자극 장치(1a)를 착용하면, 전극 구조물(20)에 부착된 패치(30)가 사용자의 머리(H)에 접할 수 있으며, 패치(30)는 전극부(21)로부터 전류를 전달받아 사용자의 머리(H)로 전류를 흘릴 수 있다.
예컨대, 패치(30)는 염소 이온을 포함할 수 있다. 이에 따라, 패치(30)가 머리(H)에 접하는 경우, 피부 계면의 임피던스를 낮춤으로써 전기 자극 시 통증의 발생을 방지할 수 있다. 그리고, 패치(30)는 고체 상태 또는 젤 상태일 수 있기 때문에, 전기 자극 시 별도로 두피에 전해질을 도포하지 않아도 되며, 도 2를 참조하면, 패치(30)의 형상이 머리(H)의 모양에 대응되도록 굴종될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)에 따르면, 전기 자극 장치(1a)의 사용이 간편할 수 있으며, 착용성이 우수할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전기 자극 장치(1a)는 조작부(40)를 전기 장치의 작동을 제어하는 조작부(40)를 포함할 수 있다. 예컨대, 조작부(40)는 전원 인가 여부를 제어하는 제1 조작부(41)와 전극부(21)에 흐르는 전류의 세기를 제어하는 제2 조작부(42)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 사용자는 조작부(40)를 이용해서 필요에 따라 전기 자극 장치(1a)를 작동시킬 수 있다.
프레임(10)은 머리(H)와 대향하는 제1 면(10a)과 제1 면(10a)의 반대편에 위치한 제2 면(10b)을 포함할 수 있는데, 조작부(40)는 프레임(10)의 제1 면(10a) 상에 형성될 수 있다. 즉, 조작부(40)가 프레임(10)의 착용면인 제1 면(10a)에 위치하기 때문에, 사용자가 전기 자극 장치(1a)를 착용한 경우, 전기 자극의 진행 중에 전기 자극 장치(1a)의 조작이 방지될 수 있으며, 전기 자극 장치(1a)를 머리(H)에 착용하지 않은 상태에서만 전기 자극 장치(1a)의 조작이 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)에 따르면, 전기 자극 장치(1a)의 오작동에 의한 부작용 및 안전 사고를 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)에 따르면, 사용자가 전기 자극 장치(1a)를 착용하기만 하면 전기 자극 장치(1a)를 이용할 수 있기 때문에, 사용 방법이 간단하여 전문 지식이 없는 일반 사용자도 일상 생활에서 안전하게 이용할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따르면, 간단한 구성으로 휴대성 및 착용성이 우수하다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치(1b)를 설명한다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치(1b)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 6을 참조하면, 프레임(10)은 일측이 개방된 고리 형상일 수 있으며, 프레임(10)의 둘레를 따라 미리 정해진 길이만큼 연장 가능할 수 있다. 구체적으로, 프레임(10)은 연장 축(11)과 연장 프레임(12)을 포함할 수 있으며, 연장 프레임(12)은 프레임(10)과 분리될 수 있다. 따라서, 프레임(10)의 크기 조절이 필요한 경우, 사용자는 프레임(10)과 붙어있는 연장 프레임(12)을, 연장 축(11)을 따라서 프레임(10)으로부터 멀어지도록 이격시킬 수 있다. 이에 따라, 전기 자극 장치(1b)의 전체적인 크기는 미리 정해진 길이인 연장 축(11)의 길이만큼 연장 가능할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치(1b)에 따르면, 전기 자극 장치(1b)가 크기 조절이 가능한 가변형이기 때문에, 다양한 사용자에 의해 이용될 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치(1c)를 설명한다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치(1c)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치(1b)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자극 장치(1b)는 연장 축(11)을 따라서 연장 프레임(12)을 이동시킴으로써 전기 자극 장치(1b)의 전체적인 크기를 조절하는데 비해, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치(1c)는 별도의 서브 프레임(13)을 프레임(10)에 연결함으로써 전기 자극 장치(1c)의 전체적인 크기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 도 7을 참조하면, 프레임(10)은 일측이 개방된 고리 형상일 수 있으며, 프레임(10)의 둘레를 따라 미리 정해진 길이만큼 연장 가능할 수 있다. 프레임(10)의 크기 조절이 필요한 경우, 사용자는 별도의 서브 프레임(13)을 프레임(10)의 일단에 연결시킬 수 있으며, 서브 프레임(13)을 프레임(10)에 연결시키는 방법에는 제한이 없다. 이에 따라, 전기 자극 장치(1c)의 전체적인 크기는 미리 정해진 길이인 서브 프레임(13)의 길이만큼 연장 가능할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자극 장치(1c)에 따르면, 전기 자극 장치(1c)가 크기 조절이 가능한 가변형이기 때문에, 다양한 사용자에 의해 이용될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치(1d)를 설명한다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치(1d)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 8을 참조하면, 프레임(10)은 고리 형상이고, 프레임(10)의 적어도 일부의 길이가 프레임(10)의 둘레를 따라 늘어날 수 있다. 구체적으로, 프레임(10)은 연장부(14)를 포함할 수 있으며, 연장부(14)는 프레임(10)의 재질과 달리 길이가 연장될 수 있는 탄성 재질로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 사용자가 프레임(10)을 착용하는 경우, 사용자의 머리(H) 크기에 맞도록 연장부(14)의 길이가 프레임(10)의 둘레를 따라 늘어날 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자극 장치(1d)에 따르면, 연장부(14)에 의해 사용자의 머리(H) 크기에 맞도록 프레임(10)의 크기가 조절되기 때문에, 사용자가 쉽고 안정감있게 전기 자극 장치(1d)를 착용할 수 있으며, 전기 자극 장치(1d)가 크기 조절이 가능한 가변형이기 때문에, 다양한 사용자에 의해 이용될 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치(1e)를 설명한다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치(1e)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 프레임(10)은 머리(H)에 착용된 상태에서 상하 비대칭된 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 프레임(10)의 두께는 일정하지 않고 개방된 영역에 가까워질수록 얇아질 수 있으며, 구체적으로, 프레임(10)의 윗면(10c)과 아랫면(10d) 중 어느 하나는 경사를 가질 수 있으며, 예컨대, 프레임(10)의 윗면(10c)은 경사를 가지지 않지만, 프레임(10)의 아랫면(10d)은 경사를 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 프레임(10)의 아랫면(10d)의 경사를 시각적으로 확인함으로써 전기 자극 장치(1e)의 상하를 구분할 수 있다. 또한, 사용자는 전기 자극 장치(1e)를 머리(H)에 착용한 상태에서 프레임(10)의 아랫면(10d)의 경사를 촉각으로 확인함으로써 전기 자극 장치(1e)의 상하를 구분할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치(1e)에 따르면, 사용자가 시각 또는 촉각을 통해 전기 자극 장치(1e)의 상하를 구분할 수 있기 때문에, 전기 자극 장치(1e)의 잘못된 착용으로 인한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치(1f)를 설명한다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치(1f)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 자극 장치(1e)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 9에서 프레임(10)의 윗면(10c)과 아랫면(10d) 중 어느 하나가 경사를 가질 수 있도록 함으로써 프레임(10)이 상하 비대칭된 형상을 가지도록 하였다. 이에 비해, 도 10을 참조하면, 프레임(10)은 머리(H)에 착용된 상태에서 상하 비대칭된 형상을 가질 수 있으며, 프레임(10)의 윗면(10c)에 마커(15, marker)가 형성될 수 있다. 따라서, 사용자는 마커(15)를 시각 또는 촉각을 이용하여 확인함으로써 전기 자극 장치(1f)의 상하를 구분할 수 있다. 도 10에는 마커(15)가 돌출된 형상을 가진 것으로 도시되었지만, 시각 또는 촉각을 이용해 구분될 수 있으면 마커(15)의 형상은 제한되지 않는다.
이에 따라, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 자극 장치(1f)에 따르면, 사용자가 시각 또는 촉각을 통해 전기 자극 장치(1f)의 상하를 구분할 수 있기 때문에, 전기 자극 장치(1f)의 잘못된 착용으로 인한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 자극 장치(1g)를 설명한다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 자극 장치(1g)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 11을 참조하면, 전극 구조물(20)의 일단이 프레임(10)에 연결되는 위치는 조정 가능할 수 있다. 즉, 프레임(10) 상에서 전극 구조물(20)이 고정되는 위치를 변경할 수 있다.
예컨대, 프레임(10)은 사용자의 머리(H)와 대향하는 제1 면(10a)과 제1 면(10a)의 반대편에 위치한 제2 면(10b)을 포함할 수 있고, 전극 구조물(20)의 일단은 프레임(10)의 제1 면(10a)에 연결될 수 있다. 이 때, 전극 구조물(20)은 일단이 제1 면(10a) 상에 연결된 채로 제1 면(10a) 상에서 슬라이딩됨으로써, 전극 구조물(20)의 일단이 프레임(10)에 연결되는 위치가 조정될 수 있다. 도 7에는 전극 구조물(20)이 일정 영역 내에서 위치 조정이 가능한 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않으며, 전극 구조물(20)은 프레임(10)의 둘레를 따라 프레임(10)의 전 영역에 걸쳐서 이동할 수 있다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 자극 장치(1g)에 따르면, 전극 구조물(20)의 위치를 조절할 수 있기 때문에, 이에 따라, 전극 구조물(20)에 부착된 패치(30)의 위치가 조절될 수 있다. 따라서, 각 사용자의 목적에 따라 전기 자극이 필요한 위치로 전극 구조물(20)을 이동시킬 수 있으므로, 사용자에 맞도록 정확한 전기 자극 위치의 설정이 가능할 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제8 실시예에 따른 전기 자극 장치(1h)를 설명한다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 전기 자극 장치(1h)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 12를 참조하면, 전극 구조물(20)의 일단이 프레임(10)에 연결될 수 있는 위치는 2개 이상으로 미리 정해져 있고, 전극 구조물(20)의 일단이 프레임(10)에 연결되는 위치는 미리 정해진 위치 중에서 조정 가능할 수 있다.
예컨대, 프레임(10)은 복수의 제1 체결부(16)를 포함할 수 있고, 제1 체결부(16)는 프레임(10)의 제1 면(10a) 상의 미리 정해진 위치에 배치될 수 있다. 필요에 따라, 복수의 제1 체결부(16)가 프레임(10)의 전 영역에 걸쳐서 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
전극 구조물(20)은 제2 체결부(23)를 포함할 수 있으며, 구체적으로 전극 구조물(20)의 일단에 제2 체결부(23)가 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 도 12에는 프레임(10)의 제1 체결부(16)는 오목부의 형상으로 도시되고 전극 구조물(20)의 제2 체결부(23)는 볼록부의 형상으로 도시되지만, 프레임(10)의 제1 체결부(16)와 전극 구조물(20)의 제2 체결부(23)는 서로 상호 보완적으로 체결 가능하면 그 형상이나 재질이 제한되지 않는다.
본 발명의 제8 실시예에 따른 전기 자극 장치(1h)에 따르면, 전극 구조물(20)의 위치를 조절할 수 있기 때문에, 이에 따라, 전극 구조물(20)에 부착된 패치(30)의 위치가 조절될 수 있다. 따라서, 각 사용자의 목적에 따라 전기 자극이 필요한 위치로 전극 구조물(20)을 이동시킬 수 있으므로, 사용자에 맞도록 정확한 전기 자극 위치의 설정이 가능할 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여, 본 발명의 제9 실시예에 따른 전기 자극 장치(1i)를 설명한다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 전기 자극 장치(1i)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자극 장치(1a)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 13을 참조하면, 전기 자극 장치(1i)는 프레임(10)의 착용 상태를 감지하는 착용 감지 센서부(50)와, 패치(30)를 통해 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부(51)와, 착용 감지 센서부(50)의 감지 결과와 상기 임피던스 측정부(51)의 측정 결과에 기초하여 전극부(21)에 전류를 인가할지 여부를 결정하는 제어부(52)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 착용 감지 센서부(50)는 프레임(10)의 착용 상태를 감지하는 것으로, 사용자가 프레임(10)을 사용법에 맞도록 올바른 방향으로 착용했는지를 감지할 수 있다. 구체적으로, 착용 감지 센서부(50)는 사용자가 프레임(10)이 뒤집어진 상태로 전기 자극 장치(1i)를 착용하는 등 프레임(10)을 잘못 착용했는지 여부를 감지해낼 수 있다. 이를 위해, 착용 감지 센서부(50)는 방향을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 예컨대, 착용 감지 센서부(50)에 포함되는 자이로 센서에서 감지되는 방향을 통해, 사용자가 올바른 방향으로 전기 자극 장치(1i)를 착용하는지를 판단할 수 있다.
임피던스 측정부(51)는 패치(30)를 통해 임피던스를 측정할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 전기 자극 장치(1i)를 착용한 경우, 패치(30)가 머리(H)에 접하게 되기 때문에, 임피던스 측정부(51)는 패치(30)를 통해 생체 임피던스 또는 전극 임피던스를 측정할 수 있다. 사용자가 전기 자극 장치(1i)를 올바르게 착용한 경우 예상되는 임피던스 값이 있기 때문에, 임피던스 측정부(51)의 측정 결과를 통해 사용자가 전기 자극 장치(1i)를 올바르게 착용하여 패치(30)가 목표로 하는 위치에 밀착되었는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(52)는 착용 감지 센서부(50)의 감지 결과와 상기 임피던스 측정부(51)의 측정 결과에 기초하여 전극부(21)에 전류를 인가할지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(52)는 착용 감지 센서부(50)의 감지 결과와 임피던스 측정부(51)의 측정 결과를 전송받은 후, 감지 결과와 측정 결과를 분석하여, 사용자가 올바른 방향으로 전기 자극 장치(1i)를 착용하였고, 측정된 임피던스 값이 미리 정해진 수치 범위 내에 해당하여 패치(30)가 목표로 하는 위치에 정확히 위치하고 있다고 판단이 되는 경우, 전극부(21)에 전류를 인가할 수 있다. 그러나, 제어부(52)는 분석 결과, 사용자의 착용 상태가 올바르지 않은 경우, 전극부(21)에 전류를 인가하지 않을 수 있다.
본 발명의 제9 실시예에 따른 전기 자극 장치(1i)에 따르면, 사용자의 착용 상태를 감지하여 제어부(52)가 자동으로 자극을 시작하기 때문에, 사용자가 전기 자극 장치(1i)를 안전하게 이용할 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여, 본 발명의 제10 실시예에 따른 전기 자극 장치(1j)를 설명한다. 도 14를 참조하면, 본 발명의 제10 실시예에 따른 전기 자극 장치(1j)의 평면도가 개시된다. 다만, 본 발명의 제9 실시예에 따른 전기 자극 장치(1i)와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 전기 자극 장치(1j)는 스피커(53), 진동기(54), 발광 소자(55) 및 통신부(56) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 제어부(52)는 착용 감지 센서부(50)의 감지 결과와 임피던스 측정부(51)의 측정 결과에 기초하여 스피커(53), 진동기(54), 발광 소자(55) 및 통신부(56) 중 어느 하나 이상을 제어할 수 있다.
우선, 제어부(52)가 착용 감지 센서부(50)의 감지 결과와 임피던스 측정부(51)의 측정 결과에 기초하여 사용자가 반대 방향으로 전기 자극 장치(1j)를 착용하거나, 측정된 임피던스 값이 미리 정해진 수치 범위 내에 해당하지 않기 때문에, 사용자의 착용 상태가 올바르지 않다고 판단하는 경우, 제어부(52)는 스피커(53), 진동기(54), 발광 소자(55) 및 통신부(56) 중 어느 하나 이상을 제어하여 사용자에게 피드백을 줄 수 있다.
예컨대, 제어부(52)는 스피커(53)를 제어하여 경고음을 발생시키거나, 안내 음성을 통해 사용자의 올바른 착용을 유도할 수 있다. 또한, 제어부(52)는 진동기(54)를 제어하여 진동을 발생시킴으로써 사용자에게 오착용 상태임을 알릴 수 있으며, 오착용 알림에 따른 진동 형태는 미리 정해질 수 있다. 그리고, 제어부(52)는 발광 소자(55)를 제어하여 빛을 발생시킴으로써 사용자에게 오착용 상태임을 알릴 수 있으며, 오착용 알림에 따른 발광 형태는 미리 정해질 수 있다. 이 밖에, 제어부(52)는 통신부(56)를 제어하여 외부의 통신 단말(60)로 오착용 상태임을 알릴 수 있으며, 사용자는 외부의 통신 단말(60)을 확인함으로써 전기 자극 장치(1j)의 오착용 상태를 확인할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제10 실시예에 따른 전기 자극 장치(1j)에 따르면, 사용자가 전기 자극 장치(1j)의 착용 상태가 잘못된 것을 바로 확인할 수 있기 때문에, 전기 자극 장치(1j)의 오착용으로 인한 안전 사고의 위험을 감소시킬 수 있다.
한편, 제어부(52)는 전기 자극 장치(1j)의 오착용을 확인한 후 미리 정해진 시간이 지난 후에도 전기 자극 장치(1j)가 올바르게 착용이 되지 않으면, 전기 자극을 중단하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
그리고, 제어부(52)는 스피커(53), 진동기(54) 및 발광 소자(55) 중 어느 하나를 제어하여 전기 자극의 시작, 진행 및 종료 등의 전기 자극 장치(1j)의 작동 상태를 나타낼 수 있다. 예컨대, 제어부(52)는 전기 자극의 시작, 진행 및 종료에 대해 스피커(53)를 통해 소리로 안내할 수 있으며, 진동기(54)의 진동을 통해 안내하거나, 발광 소자(55)의 발광을 통해 안내할 수도 있다. 이를 위해, 전기 자극의 시작, 진행 및 종료를 나타내는 소리, 진동의 종류, 발광의 종류가 미리 정해져 있을 수 있다.
이 밖에, 제어부(52)는 전기 자극의 시작, 진행 및 종료 등의 전기 자극 장치(1j)의 작동 상태를 통신부(56)를 통해 외부의 통신 단말(60)로 제공할 수도 있다. 즉, 통신부(56)는 전기 자극의 시작, 진행 및 종료를 외부의 통신 단말(60)로 전송할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제10 실시예에 따른 전기 자극 장치(1j)에 따르면, 사용자와 주변 사람이 전기 자극 장치(1j)의 작동 상태를 바로 확인할 수 있기 때문에, 전기 자극 장치(1j)를 편리하게 사용할 수 있다.
한편, 제어부(52)는 프레임(10)에서 전극 구조물(20)의 위치를 감지하여 해당 정보를 통신부(56)를 통해 외부 통신 단말(60)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 통신 단말(60)의 디스플레이를 통해 패치(30)가 정확한 위치에 배치되었는지 여부를 확인할 수 있다.
이하, 도 15를 참조하여, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)과 패치(30)의 결합을 설명한다. 도 15를 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)과 패치(30)의 결합을 설명하기 위한 도면이 개시된다.
도 15를 참조하면, 패치(30)는 전도성 재질의 부재로 형성된 결합부에 의해 전극 구조물(20)에 부착될 수 있다. 구체적으로, 전극 구조물(20)은 결합부로서 자석부(24)를 포함할 수 있으며, 패치(30)는 전극 구조물(20)의 자석부(24)에 부착될 수 있으므로, 패치(30)는 전극 구조물(20)에 탈착 가능할 수 있다. 이에 따라, 패치(30)의 교체가 가능할 수 있으며, 자석부(24)는 전도성 부재이기 때문에, 자석부(24)가 전극 구조물(20)의 전극부(21)와 패치(30)를 연결하는 경우, 전극부(21)의 전류를 패치(30)에 전달할 수 있으므로, 전기 자극 장치(1a)의 작동에 저해가 되지 않는다.
다만, 몇몇 실시예에서 자석부(24)는 전극 구조물(20)이 아닌 패치(30)에 형성될 수 있으며, 필요에 따라 전극 구조물(20)과 패치(30) 양측에 모두 형성될 수도 있다.
이하, 도 16을 참조하여, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)과 패치(30)의 결합을 설명한다. 도 16을 참조하면, 도 1의 전기 자극 장치(1a)에 포함되는 전극 구조물(20)과 패치(30)의 결합을 설명하기 위한 다른 도면이 개시된다. 다만, 도 15에 도시된 전극 구조물(20)과 패치(30)의 결합을 설명하기 위한 다른 도면과의 차이점을 위주로 설명한다.
도 16을 참조하면, 전극 구조물(20)은 제1 결합부(25)를 포함하고, 패치(30)는 제2 결합부(31)를 포함할 수 있으며, 패치(30)는 전도성 재질의 부재로 형성된 제1 및 제2 결합부(25, 31)에 의해 전극 구조물(20)에 부착될 수 있다. 제1 및 제2 결합부(25, 31)는 상호 보완적인 구조에 의해 서로 결합이 가능할 수 있으며, 필요에 따라 자유롭게 분리될 수 있다. 이에 따라, 패치(30)의 교체가 가능할 수 있으며, 제1 및 제2 결합부(25, 31)는 전도성 부재이기 때문에, 전기 자극 장치(1a)의 작동에 저해가 되지 않는다.
다만, 제1 및 제2 결합부(25, 31)의 부재는 전도성 재질로 제한되지 않는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. 머리에 착용되어 뇌에 전기 자극을 가하는 전기 자극 장치로서,
    상기 머리에 착용되는 프레임;
    전도성 부재로 형성된 전극부와 상기 전극부의 적어도 일부를 감싸는 절연성 부재로 형성된 커버부를 포함하고, 일단이 상기 프레임에 연결되는 전극 구조물; 및
    상기 전극 구조물에 탈착 가능하며, 상기 전극 구조물에 부착되는 경우 상기 머리에 접하는 패치
    를 포함하는 전기 자극 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 자극 장치의 작동을 제어하는 조작부를 더 포함하고,
    상기 프레임은 상기 머리와 대향하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면을 포함하고,
    상기 조작부는 상기 프레임의 상기 제1 면 상에 형성되는 것인, 전기 자극 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 고리 형상이고, 상기 프레임의 적어도 일부의 길이가 상기 프레임의 둘레를 따라 늘어나는 것인, 전기 자극 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조물의 상기 일단이 상기 프레임에 연결되는 위치는 조정 가능한 것인, 전기 자극 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 머리와 대향하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면을 포함하고,
    상기 전극 구조물의 상기 일단은 상기 프레임의 상기 제1 면에 연결되고,
    상기 전극 구조물은 상기 일단이 상기 제1 면 상에 연결된 채로 상기 제1 면 상에서 슬라이딩됨으로써, 상기 전극 구조물의 상기 일단이 상기 프레임에 연결되는 위치가 조정되는 것인, 전기 자극 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임의 착용 상태를 감지하는 착용 감지 센서부와, 상기 패치를 통해 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와, 상기 착용 감지 센서부의 감지 결과와 상기 임피던스 측정부의 측정 결과에 기초하여 상기 전극부에 전류를 인가할지 여부를 결정하는 제어부를 더 포함하는 것인, 전기 자극 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    스피커, 진동기, 발광 소자 및 통신부 중 어느 하나 이상을 더 포함하고,
    상기 제어부가 상기 착용 감지 센서부의 감지 결과와 상기 임피던스 측정부의 측정 결과에 기초하여 스피커, 진동기, 발광 소자 및 통신부 중 어느 하나 이상을 제어하는 것인, 전기 자극 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패치는 염소 이온을 포함하고 고체 상태 또는 젤 상태이고,
    상기 패치는 전도성 재질의 부재로 형성된 결합부에 의해 상기 전극 구조물에 부착되는 것인, 전기 자극 장치.
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