WO2016200161A1 - 신경 이식 장치 - Google Patents

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WO2016200161A1
WO2016200161A1 PCT/KR2016/006096 KR2016006096W WO2016200161A1 WO 2016200161 A1 WO2016200161 A1 WO 2016200161A1 KR 2016006096 W KR2016006096 W KR 2016006096W WO 2016200161 A1 WO2016200161 A1 WO 2016200161A1
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WO
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nerve
circuit
electrode
stent
signal
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/006096
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English (en)
French (fr)
Inventor
송윤규
이지훈
장정우
Original Assignee
서울대학교산학협력단
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/86—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure
    • A61F2/90—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure characterised by a net-like or mesh-like structure
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates generally to nerve implantation devices, and more particularly to nerve implantation devices using stents as antennas or supports.
  • Neural signals are the easiest to measure at a depth of about 2 mm from the surface of the brain, and when measured near a signal source, a neural signal with less noise and a lot of information can be obtained.
  • Most nerve signals are measured by electrodes, and the nerve signals obtained are amplified, filtered, and digitized and transmitted to the outside.
  • nerve cells are stimulated (neural stimulation), which is performed in the brain, spinal column, vagus nerve, etc., and is used to treat epilepsy, Parkinson's disease, and rheumatoid arthritis by applying voltage or current periodically.
  • the neural signal measuring instrument or neural stimulator requires craniotomy or laparotomy to bring the neural signal measuring instrument or neural stimulator close to the signal source, which causes a great surgical burden on the patient.
  • some neural signal detectors and neural stimulators used wired connections for power and information transmission, which increased the risk of infection and limited patient behavior.
  • a battery for power supply which risks leakage of the battery fluid and requires regular replacement of the battery.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which the nerve stimulator for the deep brain according to the prior art is inserted into the human body.
  • the nerve stimulator 10 for the deep brain shown in FIG. 1 is connected to the electrode needle 11 and the electrode needle 11 through a wire 12 to supply power to the electrode needle 11. Consists of. Since the power supply unit 13 is made of a battery, there is a risk of leaking the battery fluid, and a surgery for periodically replacing the battery is necessary. In addition, the nerve stimulator 10 occupies a volume inside the skull to interfere with the normal distribution of tissue.
  • the present disclosure is to provide a neural signal measuring and nerve stimulation apparatus capable of solving the problems of the conventional neural signal measuring device and neural stimulator.
  • a nerve implant device comprising: an expandable stent; A circuit comprising at least one of a measurement circuit and a control circuit electrically connected to the stent; In addition, there is provided a nerve implantation device, including a device electrically connected with the circuit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which the nerve stimulator for the deep brain according to the prior art is inserted into the human body
  • FIG. 2 is a view showing an example of a nerve implantation device according to the present disclosure
  • FIG. 3 is a view showing another example of a nerve implantation device according to the present disclosure.
  • FIG. 4 is a view showing another example of a nerve implantation device according to the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment using a nerve implant device according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a nerve implantation device according to the present disclosure.
  • the nerve implant device 100 may include a stent 110, a circuit 120 electrically connected to the stent 110, and an element 130 electrically connected to the circuit.
  • Stent 110 is preferably able to expand in the blood vessels. When moving in the blood vessel is contracted, and when it reaches the position to be fixed, it expands to prevent the stent 110 from being moved by the blood flow.
  • the stent 110 is preferably a network structure. Stent 110 can also be used to obtain power.
  • a method of generating current using the stent 110 a method of generating an induced current using a magnetic field, a method of generating a current using light, a method of generating a current using ultrasonic waves, and harvesting power by decomposing glucose How to do it.
  • the stent 110 is preferably made of stainless steel.
  • the stent 110 may be made to have characteristics of an optoelectronic device.
  • the stent 110 may be made to have characteristics of a piezoelectric element.
  • the device for generating a magnetic field or ultrasonic waves can be located outside the body. As such, by obtaining power for driving the circuit 120 and the device 130 through the stent 110, the battery may not be used.
  • the stent 110 may be used as an antenna.
  • the neural signal obtained through the device 130 may be transmitted to the control device outside the body through the stent 110 to be used for the neural signal analysis.
  • a separate antenna may be attached to the stent 110 to transmit and receive control signals and neural information.
  • a nerve implant device and a control device external to the body according to the present disclosure are described in FIG. 5.
  • the circuit 120 may include at least one of a measurement circuit 121 for processing neural signals obtained from the element 130 and a control circuit 122 for allowing the element 130 to give specific stimuli to nerve cells. . That is, it may include both the measurement circuit 121 and the control circuit 122, or only one of the measurement circuit 121 and the control circuit 122.
  • the measurement circuit 121 may include an amplifier capable of amplifying a neural signal obtained from the device 130. This is because the neural signals obtained from the element 130 are fragile and may be difficult to use for analyzing the neural signals. In the case of the amplifier, various low noise amplifiers for amplifying a neural signal are used in the art, and it is not difficult for a person skilled in the art to include the amplifier in the measurement circuit 121.
  • the amplifier may vary depending on the type of neural signal, but a differential amplifier using an op-amp is preferable.
  • the measurement circuit 121 may generate the neural signal obtained from the element 130. It may include a filter for removing the noise contained in. The filter may be a frequency bandwidth filter that can filter only the nerve signal corresponding to the frequency of the nerve signal generated by the activity of the target nerve cell.
  • the measurement circuit 121 may include a converter capable of converting an analog signal into a digital signal.
  • the circuit 120 may also include a commutator or voltage regulator for converting the alternating current obtained from the stent 110 into direct current.
  • the control circuit 122 controls the element 130 to impart appropriate stimulation to the nerve cells. For example, when the device 130 is an electrode, the control circuit 122 adjusts the amount of voltage and current of the electrode.
  • the device 130 has a function of measuring nerve signals or giving a certain stimulus to nerves.
  • the type of device 130 may vary depending on the type of information to be measured when measuring neural signals.
  • the device 130 may be an electrode when the nerve signal is measured in the form of a potential difference, but the device 130 may be an electrode when the nerve signal is measured in the form of light through fluorescence from photosensitive chromosomes or photosensitive cells. ) May be an optoelectronic device.
  • the type of device 130 may vary depending on the type of stimulation, when stimulating the nerve cells.
  • the device 130 may be an electrode, in the case of a light stimulus, an LED element, or in the case of an ultrasonic stimulus, a piezoelectric element.
  • the electrical connection between the stent 110 and the circuit 120 and the electrical connection between the circuit 120 and the device 130 may be wired or wireless.
  • wired connection although not shown, wires may be used.
  • FIG 3 is a view showing another example of the nerve implantation device according to the present disclosure.
  • the neurotransplantation device 200 disclosed in FIG. 3 may include a stent 210, a circuit 220, and an element 230.
  • the stent 210 and the circuit 220 are the same as the nerve implant device 100 disclosed in FIG. 2.
  • Element 230 is an electrode.
  • element 230 is a vascular permeable electrode. That is, the device 230 may include a needle-shaped electrode 231 that can penetrate the blood vessel wall.
  • the device 130 which is an electrode of the type disclosed in FIG. 2
  • the device 130 which is an electrode of the type disclosed in FIG. 2
  • the device 230 which is an electrode of the type disclosed in FIG. 3
  • the nerve signal may be measured or stimulated to be closer to the nerve cell than that shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a view showing another example of the nerve implantation device according to the present disclosure.
  • the neurotransplant device 300 disclosed in FIG. 4 may include a stent 310, a circuit 320, and an element 330.
  • the stent 310 and circuit 320 are the same as the nerve implant device 100 disclosed in FIG. 2.
  • the device 330 is wirelessly connected to the circuit 320.
  • the device 330 may wirelessly transmit the measured neural signal to the circuit 320 or may receive a signal from the circuit 320 to give a specific stimulus to the nerve cell.
  • An appropriate element 330 may be used depending on the type of wireless signal.
  • the wireless signal is electromagnetic waves, ultrasonic waves, or light
  • the device may be an electrode, a piezoelectric device, or an optoelectronic device. Because they can send and receive signals wirelessly, they can measure or stimulate signals closest to nerve cells.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment using a nerve implant device according to the present disclosure.
  • the nerve implant device 400 is fixedly used in a blood vessel 410 near a signal source that requires measurement and stimulation.
  • the neural signal obtained from the nerve implantation device 400 may be analyzed, or a control device 420 for controlling the nerve transplantation device may be placed outside the body.
  • a control device 420 for controlling the nerve transplantation device may be placed outside the body.
  • the stent 401 functioning as an antenna of the nerve implantation device 400. Is sent to the measurement circuit 402 or the control circuit 403, the measurement circuit 402 or the control circuit 403 can be operated in accordance with the signal 422 sent from the control device 420.
  • the control device 420 may analyze the corresponding nerve signal.
  • the control device 420 may include a wireless communication device and a device capable of analyzing neural signals and generating control signals.
  • the neural signal analysis and control signal generating device may be a computer.
  • a method of implanting a nerve implant device into a blood vessel near a signal source requiring measurement or stimulation is possible by a known method of inserting a stent into a blood vessel.
  • the nerve transplant apparatus according to the present disclosure can be implanted near a signal source, and there is no need for open or cranial surgery.
  • a nerve implant device comprising: an expandable stent; A circuit comprising at least one of a measurement circuit and a control circuit electrically connected to the stent; And a device electrically connected to the circuit.
  • the nerve transplant apparatus characterized in that the stent has an expandable mesh shape.
  • the nerve transplant apparatus characterized in that the measuring circuit includes an amplifier for amplifying the nerve signal measured by the device.
  • the nerve transplant apparatus characterized in that the measurement circuit includes a filter for removing noise from the nerve signal measured by the element.
  • the nerve transplantation apparatus characterized in that the filter is a frequency bandwidth filter.
  • the nerve transplant apparatus characterized in that the measuring circuit includes a converter for converting the analog signal measured by the device into a digital signal.
  • the nerve implantation device wherein the element is at least one of a piezoelectric element, an optoelectronic element, an LED element, and an electrode.
  • a nerve transplantation device wherein the electrode is a blood vessel internal electrode.
  • a nerve transplantation device wherein the electrode is a blood vessel external electrode.
  • a nerve transplant apparatus characterized in that the control circuit adjusts the amount of voltage and current of the electrode.
  • a nerve transplant apparatus wherein the stent generates a current by at least one of magnetic field, light, and ultrasound.
  • the neural transplant apparatus can be implanted near the nerve cells that need to be measured or stimulated without the cranial or laparotomy.
  • the nerve signal is measured and stimulated in close proximity to the nerve cell, so that accurate nerve signals can be measured and stimulated.
  • the nerve implantation device since the battery is not used, the problem caused by the use of the battery can be solved.

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Abstract

본 개시는, 신경 이식 장치에 있어서, 팽창 가능한 스텐트; 스텐트에 전기적으로 연결된 측정 회로 및 제어 회로 중 적어도 하나를 포함하는 회로; 그리고, 회로와 전기적으로 연결된 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치에 관한 것이다.

Description

신경 이식 장치
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 신경 이식 장치에 관한 것으로, 특히 스텐트를 안테나나 지지대로 사용하는 신경 이식 장치에 대한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
최근에 신경세포의 활동(신경 신호)을 측정하거나 신경세포를 자극하는 수단에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 신경 신호는 뇌의 표면에서 2mm 가량의 깊이에서 가장 측정하기 쉬우며 신호원 근처에서 측정할 때 노이즈가 적고 정보의 양이 많은 신경 신호를 얻을 수 있다. 신경 신호의 측정은 대부분 전극을 통해 이루어지며 얻어진 신경 신호는 증폭, 필터링, 디지털화되어 외부로 전송된다. 신경 신호 측정과 달리 신경세포에 자극(신경 자극)을 주는 경우에는, 뇌, 척추 내부, 미주신경 등에서 이루어지는데 전압이나 전류를 주기적으로 가해주어 간질, 파킨슨 병, 류마티스 관절 염의 치료에 사용된다.
종래의 신경 신호를 측정하는 신경 신호 측정기나 신경에 자극을 주는 신경 자극기의 경우 신경 신호 측정기나 신경 자극기를 신호원에 근접시키기 위해 개두 수술이나 개복 수술을 요구하기 때문에 환자에게 큰 수술적 부담이 되었다. 또한 일부 신경 신호 측정기나 신경 자극기의 경우 전력 및 정보 전달을 위해 유선 연결을 사용하였는데 이는 감염의 위험성을 높이고 환자의 행동을 제약하였다. 또한 전력 공급을 위해 배터리를 이용하는 경우도 있으며, 이는 배터리액 누출에 따른 위험이 있고 정기적으로 배터리를 교체하는 수술이 필요하였다.
도 1은 종래기술에 따른 심부 뇌에 대한 신경 자극기를 인체에 삽입한 상태를 보이는 모식도이다.
도 1에 도시된 심부 뇌에 대한 신경 자극기(10)는 전극침(11)과 전극침(11)에 전선(12)을 통해 연결되어 전극침(11)에 전력을 공급해주는 전원부(13)로 구성되어 있다. 전원부(13)가 배터리로 되어 있어 배터리액 누출에 따른 위험이 있고 정기적으로 배터리를 교체하는 수술이 필요하다. 또한 신경 자극기(10)가 두개골 내부에서 부피를 차지하여 조직의 정상적인 분포를 방해한다.
본 개시는 종래의 신경 신호 측정기 및 신경 자극기의 문제를 해결한 신경 신호 측정 및 신경 자극이 가능한 신경 이식 장치를 제공하고자 한다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 신경 이식 장치에 있어서, 팽창 가능한 스텐트; 스텐트에 전기적으로 연결된 측정 회로 및 제어 회로 중 적어도 하나를 포함하는 회로; 그리고, 회로와 전기적으로 연결된 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 심부 뇌에 대한 신경 자극기를 인체에 삽입한 상태를 보이는 모식도,
도 2는 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 또 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 신경 이식 장치를 사용한 실시예를 보여주는 모식도.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 2는 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 신경 이식 장치(100)는 스텐트(110), 스텐트(110)와 전기적으로 연결된 회로(120), 회로와 전기적으로 연결된 소자(130)를 포함할 수 있다.
스텐트(110)는 혈관 내에서 팽창할 수 있는 것이 바람직하다. 혈관 내에서 이동할 때는 수축되어 있다가, 고정될 위치에 도착하면 팽창하여 스텐트(110)가 혈류에 의해 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한 스텐트(110)는 망 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한 스텐트(110)는 전력을 얻는데 사용될 수 있다. 스텐트(110)를 이용하여 전류를 만드는 방법으로는 자기장을 이용하여 유도전류를 생성하는 방법, 빛을 이용하여 전류를 생성하는 방법, 초음파을 이용하여 전류를 생성하는 방법, 포도당을 분해해서 전력을 수확하는 방법 등이 있다. 자기장을 이용하여 전류를 생성하는 경우에 스텐트(110)는 스테인레스 스틸(stainless steel)로 만들어지는 것이 바람직하다. 또한 빛을 이용하여 전류를 생성하는 경우에 스텐트(110)는 광전자 소자의 특성을 갖도록 만들어질 수 있다. 또한 초음파를 이용하여 전류를 생성하는 경우에 스텐트(110)는 압전 소자의 특성을 갖도록 만들어질 수 있다. 특히 자기장이나 초음파를 발생하는 장치는 신체 외부에 위치하여 사용할 수 있다. 이와 같이 스텐트(110)를 통해 회로(120) 및 소자(130)를 구동할 수 있는 전력을 얻음으로써, 배터리를 사용하지 않을 수 있다. 또한 스텐트(110)는 안테나로 사용될 수 있다. 소자(130)를 통해 얻은 신경 신호는 스텐트(110)를 통해 신체 외부에 있는 제어 장치에 전달되어 신경 신호 분석에 사용될 수 있다. 제어 신호 및 신경 정보 송수신을 위해 스텐트(110)에 별도의 안테나를 부착하여 사용할 수도 있다. 본 개시에 따른 신경 이식 장치와 신체 외부에 있는 제어 장치에 대한 것은 도 5에서 설명한다.
회로(120)는 소자(130)로부터 얻은 신경 신호를 처리하는 측정 회로(121) 및 소자(130)가 신경 세포에 특정한 자극을 줄 수 있도록 하는 제어 회로(122) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉 측정 회로(121) 및 제어 회로(122)를 모두 포함 하거나, 측정 회로(121) 및 제어 회로(122) 중 하나만을 포함할 수 있다. 측정 회로(121)는 소자(130)로부터 얻은 신경 신호를 증폭할 수 있는 증폭기를 포함할 수 있다. 소자(130)로부터 얻은 신경 신호는 미약하기 때문에, 신경 신호를 분석하는데 사용하기 어려울 수 있기 때문이다. 증폭기의 경우 신경 신호를 증폭하는 다양한 저소음 증폭기들이 당업계에 사용되고 있어, 증폭기를 측정 회로(121)에 구비하는 것은 당업자에게 어렵지 않다. 증폭기의 경우 신경 신호의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 연산 증폭기(op-amp)를 이용한 차등 증폭기가 바람직하다. 또한 목표 신경세포의 활동이 아닌 다른 신경세포의 활동에서 발생한 노이즈, 생체의 움직임에 따른 노이즈 및 회로 구동에 따른 노이즈 등이 발생할 수 있기 때문에, 측정 회로(121)는 소자(130)로부터 얻은 신경 신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 필터로는 목표 신경 세포의 활동에서 발생하는 신경 신호의 주파수에 해당하는 신경 신호만을 필터링할 수 있는 주파수 대역폭 필터를 사용할 수 있다. 또한 측정 회로(121)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있는 변환기를 포함할 수 있다. 소자(130)로부터 측정된 신경 신호는 아날로그 신호이며 이를 스텐트(110)를 통해 외부로 전달할 수 없기 때문에 이를 디지털 신호로 변환하는 변환기를 필요로 한다. 또한 회로(120)는 스텐트(110)로부터 얻은 교류를 직류로 전환하기 위한 정류자 또는 전압 조절기를 포함할 수도 있다. 제어 회로(122)는 신경 세포에 적절한 자극을 주기 위해 소자(130)를 제어한다. 예를 들어 소자(130)가 전극인 경우, 전극의 전압과 전류의 양을 제어 회로(122)가 조절한다.
소자(130)는 신경 신호를 측정하거나, 신경에 일정한 자극을 주는 기능을 갖는다. 소자(130)의 종류는 신경 신호를 측정하는 경우에는 측정하는 정보의 형태에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 전위 차의 형태로 신경 신호가 측정되는 경우에 소자(130)는 전극일 수 있지만 신경 신호가 광 민감성 염색체나 광 민감성 세포에서 나오는 형광을 통해 빛의 형태로 측정되는 경우에 소자(130)는 광전자 소자일 수 있다. 또한 소자(130)의 종류는 신경 세포에 자극을 줄 때, 자극의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 전기적 자극인 경우에 소자(130)는 전극일 수 있으며, 빛 자극일 경우에 LED 소자일 수 있으며, 초음파 자극일 경우에 압전 소자일 수 있다.
또한 스텐트(110)와 회로(120) 사이의 전기적 연결 및 회로(120)와 소자(130) 사이의 전기적 연결은 유선 또는 무선이 가능하다. 예를 들어 유선으로 연결되는 경우 도시하지는 않았지만 전선이 사용될 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3에 개시된 신경 이식 장치(200)는 스텐트(210), 회로(220), 및 소자(230)를 포함할 수 있다. 스텐트(210) 및 회로(220)는 도 2에 개시된 신경 이식 장치(100)와 동일하다. 소자(230)는 전극이다. 특히 소자(230)는 혈관 투과성 전극이다. 즉 소자(230)는 혈관 벽을 뚫을 수 있는 바늘 형상의 전극(231)을 포함할 수 있다. 도 2에 개시된 소자(130)가 전극일 때와 구별하기 위하여, 도 2에 개시된 형태의 전극인 소자(130)를 혈관 내부 전극이라고 하며, 도 3에 개시된 형태의 전극인 소자(230)를 혈관 외부 전극이라고 한다. 바늘 형상의 전극(231)이 혈관 벽을 투과하여 이식되기 때문에, 도 1에 개시된 것보다 신경 세포에 더 근접하여 신경 신호를 측정하거나, 신경 세포에 자극을 줄 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 신경 이식 장치의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4에 개시된 신경 이식 장치(300)는 스텐트(310), 회로(320), 및 소자(330)를 포함할 수 있다. 스텐트(310) 및 회로(320)는 도 2에 개시된 신경 이식 장치(100)와 동일하다. 소자(330)는 회로(320)와 무선으로 연결되어 있다. 소자(330)는 무선으로 회로(320)에 측정된 신경 신호를 전달하거나, 회로(320)로부터 신경 세포에 특정한 자극을 주는 신호를 전달받을 수 있다. 무선 신호의 종류에 따라 적절한 소자(330)를 사용할 수 있다. 예를 들어 무선 신호가 전자기파, 초음파, 빛일 때, 소자는 전극, 압전 소자, 광전자 소자일 수 있다. 무선으로 신호를 주고 받을 수 있기 때문에, 신경 세포에 가장 근접하여 신호를 측정하거나, 자극을 줄 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 신경 이식 장치를 사용한 실시예를 보여주는 모식도이다.
본 개시에 따른 신경 이식 장치(400)는 측정 및 자극이 필요한 신호원 근처의 혈관(410)에 고정되어 사용된다. 또한 신경 이식 장치(400)에서 얻은 신경 신호를 분석하거나, 신경 이식 장치를 제어하는 제어 장치(420)를 신체 외부에 두어 사용할 수 있다. 예를 들어 제어 장치(420)에서 신경 이식 장치(400)를 제어하는 신호(422)가 무선으로 신경 이식 장치(400)에 발송되면, 신경 이식 장치(400)의 안테나로 기능하는 스텐트(401)를 통해 측정 회로(402)나 제어 회로(403)에 보내지고, 측정 회로(402)나 제어 회로(403)는 제어 장치(420)에서 보낸 신호(422)에 따라 작동될 수 있다. 반대로 스텐트(401)를 통해 신경 이식 장치(400)에서 측정되어 디지털로 변환된 신경 신호(421)가 무선으로 제어 장치(420)에 발송되면 제어 장치(420)가 해당 신경 신호를 분석할 수 있다. 제어 장치(420)는 무선 통신 장치 및 신경 신호 분석 및 제어 신호 생성이 가능한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어 무선 통신 장치로서 Wifi, 블루투스 등이 있으며, 신경 신호 분석 및 제어 신호 생성 장치는 컴퓨터 일 수 있다. 또한 신경 이식 장치를 측정이나 자극이 필요한 신호원 근처의 혈관에 이식하는 방법은 스텐트를 혈관에 삽입하는 공지된 방법으로 가능하다. 예를 들어 카테터 등을 이용하는 방법에 의해 본 개시에 따른 신경 이식 장치를 신호원 근처에 이식시킬 수 있으며, 개복이나 개두 수술을 할 필요가 없다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 신경 이식 장치에 있어서, 팽창 가능한 스텐트; 스텐트에 전기적으로 연결된 측정 회로 및 제어 회로 중 적어도 하나를 포함하는 회로; 그리고, 회로와 전기적으로 연결된 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(2) 스텐트는 팽창 가능한 망 형상으로 된 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(3) 측정 회로는 소자에서 측정한 신경 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(4) 측정 회로는 소자에서 측정한 신경 신호에서 노이즈를 제거하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(5) 필터는 주파수 대역폭 필터인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(6) 측정 회로는 소자에서 측정한 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(7) 소자는 압전 소자, 광전자 소자, LED 소자, 전극 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(8) 전극은 혈관 내부 전극인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(9) 전극은 혈관 외부 전극인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(10) 전극은 회로와 무선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(11) 제어 회로는 전극의 전압과 전류의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
(12) 스텐트는 자기장, 빛 및 초음파 중 적어도 하나에 의해 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
본 개시에 따른 신경 이식 장치에 의하면, 개두 또는 개복 수술 없이 신경 이식 장치를 측정이나 자극을 줄 필요가 있는 신경 세포 근처에 신경 이식 장치를 이식시킬 수 있다.
또한 본 개시에 따른 신경 이식 장치에 의하면, 측정 회로 및 제어 회로를 포함하고 있어서, 신경 세포에 근접하여 신경 신호를 측정하고 자극을 주기 때문에, 정확한 신경 신호를 측정할 수 있고 자극을 줄 수 있다.
또한 본 개시에 따른 신경 이식 장치에 의하면, 배터리를 사용하지 않기 때문에 배터리 사용에 따른 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (12)

  1. 신경 이식 장치에 있어서,
    팽창 가능한 스텐트;
    스텐트에 전기적으로 연결된 측정 회로 및 제어 회로 중 적어도 하나를 포함하는 회로; 그리고,
    회로와 전기적으로 연결된 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    스텐트는 팽창 가능한 망 형상으로 된 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    측정 회로는 소자에서 측정한 신경 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    측정 회로는 소자에서 측정한 신경 신호에서 노이즈를 제거하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    필터는 주파수 대역폭 필터인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    측정 회로는 소자에서 측정한 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    소자는 압전 소자, 광전자 소자, LED 소자 및 전극 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    전극은 혈관 내부 전극인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    전극은 혈관 외부 전극인 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    소자는 회로와 무선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10에 있어서,
    제어 회로는 전극의 전압과 전류의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    스텐트는 자기장, 빛 및 초음파 중 적어도 하나에 의해 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 신경 이식 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179858B1 (en) * 1998-05-12 2001-01-30 Massachusetts Institute Of Technology Stent expansion and apposition sensing
JP2009519114A (ja) * 2005-12-12 2009-05-14 ヴァージニア コモンウェルス ユニバーシティ 自己感覚性ステント、スマート材料利用のステント、薬剤伝達システム、その他の医療用器具および圧電性材料の医療への利用
JP2009532093A (ja) * 2006-03-31 2009-09-10 ピーク サージカル， インコーポレイテッド 組織溶着のための装置および方法
JP2012521864A (ja) * 2009-03-31 2012-09-20 インスパイア・メディカル・システムズ・インコーポレイテッド 睡眠に関連する異常呼吸を処置するシステムにおける経皮的アクセス方法
JP2013531525A (ja) * 2010-06-13 2013-08-08 アンジオメトリックス コーポレーション 血管内腔の情報を決定し、医療用デバイスをガイドするための方法およびシステム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179858B1 (en) * 1998-05-12 2001-01-30 Massachusetts Institute Of Technology Stent expansion and apposition sensing
JP2009519114A (ja) * 2005-12-12 2009-05-14 ヴァージニア コモンウェルス ユニバーシティ 自己感覚性ステント、スマート材料利用のステント、薬剤伝達システム、その他の医療用器具および圧電性材料の医療への利用
JP2009532093A (ja) * 2006-03-31 2009-09-10 ピーク サージカル， インコーポレイテッド 組織溶着のための装置および方法
JP2012521864A (ja) * 2009-03-31 2012-09-20 インスパイア・メディカル・システムズ・インコーポレイテッド 睡眠に関連する異常呼吸を処置するシステムにおける経皮的アクセス方法
JP2013531525A (ja) * 2010-06-13 2013-08-08 アンジオメトリックス コーポレーション 血管内腔の情報を決定し、医療用デバイスをガイドするための方法およびシステム

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