WO2023054804A1 - 둘 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치 - Google Patents

둘 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치 Download PDF

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WO2023054804A1
WO2023054804A1 PCT/KR2021/016861 KR2021016861W WO2023054804A1 WO 2023054804 A1 WO2023054804 A1 WO 2023054804A1 KR 2021016861 W KR2021016861 W KR 2021016861W WO 2023054804 A1 WO2023054804 A1 WO 2023054804A1
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WO
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stimulation device
charging
unit
applicator
magnetic stimulation
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PCT/KR2021/016861
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French (fr)
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임종민
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주식회사 리메드
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    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00—Magnetotherapy
    • A61N2/02—Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
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    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering

Definitions

  • the present invention relates to a medical magnetic stimulation device comprising at least two or more applicators.
  • stimulation devices that generate energy waves (eg, electromagnetic fields or extracorporeal shock waves) that can be used for medical purposes require high power to generate energy waves.
  • energy waves eg. electromagnetic fields or extracorporeal shock waves
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a magnetic stimulation device capable of performing a treatment / diagnosis method using a plurality of applicators in various environments.
  • the present invention is to provide a magnetic stimulation device that allows the device to be safely driven even when a stimulation device having a plurality of applicators momentarily requires high power.
  • a magnetic stimulation device including at least two or more applicators includes: a first applicator generating a magnetic field from electrical energy dependent on a first control signal; a second applicator that generates a magnetic field from electrical energy in dependence on a second control signal; and a control unit generating the first control signal and the second control signal.
  • the control unit may generate the first control signal and the second control signal so that the amount of electrical energy consumed by the magnetic stimulation device is less than a predetermined threshold energy at all times when the magnetic stimulation device operates.
  • the control unit may generate the first control signal and the second control signal such that an interval between a first time when the first applicator is turned off and a second time when the second applicator is turned on is a first time interval.
  • Magnetic stimulation device includes at least one power supply for supplying electrical energy to one or more chargers; a first charging unit receiving and storing electrical energy supplied from the power supply unit and supplying the stored electrical energy to a first applicator; A second charging unit receiving and storing electrical energy from the power supply unit and supplying the stored electrical energy to a second applicator may be further included.
  • the control unit may control the at least one power supply unit such that an interval between a charging start time of the first charging unit and a charging start time of the second charging unit becomes a second time interval.
  • Magnetic stimulation device is a first time period and the second applicator in which a magnetic field is generated by the first applicator using the electrical energy of the first charging unit and the second charging unit sequentially charged At least a part of the second time period in which the magnetic field is generated may not overlap.
  • the sum of the magnitude of the first current, which is the charging current of the first charging unit, and the magnitude of the second charging current, which is the charging current of the second charging unit, at all the above points is less than a predetermined threshold current. It is possible to control the at least one power supply unit to be.
  • a magnetic stimulation device capable of performing a treatment/diagnostic method using a plurality of applicators in various environments.
  • a magnetic stimulation device capable of lowering instantaneous power consumption by differently adjusting the charging time and the discharging time between channels of a plurality of applicators.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a magnetic stimulation device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an exemplary circuit configuration of the magnetic stimulation device 100.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for controlling operation timings of the applicators 131 and 132 by the controller 120 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of controlling charging timings of the charging units 121 and 122 by the controller 120 according to another embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various elements or components, these elements or components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one element or component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element or component mentioned below may also be the second element or component within the technical spirit of the present invention.
  • the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless otherwise specified or clear from the context, “X employs A or B” is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, "X uses either A or B" may apply to either of these cases. Also, the term “and/or” as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related items.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a magnetic stimulation device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a diagram showing an exemplary circuit configuration of the magnetic stimulation device 100. Hereinafter, it will be described with reference to FIGS. 1 and 2 together.
  • Magnetic stimulation device 100 can generate a magnetic field using the applicators (131, 132).
  • the magnetic stimulation device 100 includes a power supply 110, a control unit 120, a first charging unit 121, a first applicator 131, and a second charging unit. (122) and a second applicator (132).
  • 'applicators' may mean a part of the magnetic stimulation device 100 disposed adjacent to the human body to be treated.
  • the configuration of such applicators 131 and 132 will be described later.
  • the magnetic field generated by the applicators 131 and 132 may be a time-varying magnetic field.
  • the 'time-varying magnetic field' may refer to a magnetic field whose strength changes with the passage of time.
  • a time-varying magnetic field may mean a magnetic field whose strength repeatedly changes with a predetermined period.
  • the magnitude of the time-varying magnetic field may be in the form of a sine wave function.
  • the first applicator 131 may generate a magnetic field from electrical energy depending on the first control signal generated by the control unit 120 . At this time, the first charging unit 121 may supply electrical energy to the first applicator 131 .
  • the second applicator 132 may generate a magnetic field from electrical energy depending on the second control signal generated by the control unit 120 .
  • the second charger 122 may supply electrical energy to the second applicator 132 .
  • the magnetic stimulation device 100 is shown as including two charging units (121, 122) and two applicators (131, 132), but this is illustrative and the spirit of the present invention is not limited thereto. Therefore, the magnetic stimulation device 100 may include a larger number of charging units and applicators. For example, the magnetic stimulation device 100 may include three charging units and three applicators, or may include five charging units and five applicators.
  • each applicator may include a configuration for generating a magnetic field using electrical energy supplied from the charging unit.
  • the first applicator 131 may include a first switching unit 131-1, a first magnetic field generating unit 131-2, and a first reverse current path providing unit 131-3.
  • the second applicator 132 may include a second switching unit 132-1, a second magnetic field generating unit 132-2, and a second reverse current path providing unit 132-3.
  • the configuration of the applicators 131 and 132 is exemplary and the spirit of the present invention is not limited thereto. Therefore, in another embodiment of the present invention, some of the components of the applicator may be provided separately from the applicator and the body of the magnetic stimulation device 100 or the like.
  • the applicator includes only the magnetic field generator, and the other components may be included in the main body of the magnetic stimulation device.
  • the power supply unit 110 may receive electrical energy from the power source 200 and provide it to the charging units 121 and 122 .
  • the power supply unit 110 may receive electrical energy from an AC power supply having a voltage of 220V and provide it to the charging units 121 and 122 .
  • the power supply unit 110 may convert AC power into DC power and provide it to the charging units 121 and 122 as needed.
  • the power supply 110 may include an AC/DC converter circuit and the like.
  • the power supply unit 110 may supply energy to at least one of the charging units 121 and 122 at a specific time point and for a predetermined time under the control of the controller 120 .
  • the control unit 120 considers the size of the power (or the instantaneous power of the magnetic stimulation device 100) used momentarily by the magnetic stimulation device 100 and supplies energy to the charging units 121 and 122, and the duration time. can determine A detailed description of this will be given later.
  • the power supply unit 110 may be composed of one or more sub-units.
  • the power supply unit 110 supplies power to a first sub-unit (not shown) that supplies power to the first charging unit 121 and the first applicator 131 and to the second charging unit 122 and the second applicator 132. It may be composed of a second sub-unit (not shown) that supplies.
  • the power supply unit 110 according to an embodiment of the present invention may include the same number of sub units as the number of applicators.
  • the charging units 121 and 122 may store energy supplied from the power supply unit 110 described above.
  • the chargers 121 and 122 may include capacitors for temporarily storing electrical energy. Energy stored in the chargers 121 and 122 may be used to generate magnetic fields in the magnetic field generators 131-2 and 132-2 as will be described later. A detailed description of this will be given later.
  • the backflow prevention units 141 and 142 In the backflow prevention units 141 and 142 according to an embodiment of the present invention, energy charged in the charging units 121 and 122 is stored on a path electrically connecting the power supply unit 110 and the charging units 121 and 122 described above. Movement to the power supply unit 110 may be prevented.
  • the backflow prevention units 141 and 142 may include a diode that allows current to flow only in one direction, a capacitor in parallel with the above-mentioned diode, and an inductor in series with the above-mentioned diode.
  • the magnetic field generating units 131-2 and 132-2 may generate magnetic fields using energy stored in the charging units 121 and 122.
  • the magnetic field generators 131-2 and 132-2 may include an inductor that generates a magnetic field when a time-varying current flows. At this time, the inductor may induce a magnetic field due to a discharge current generated as energy stored in the charging units 121 and 122 moves to the inductor.
  • a magnetic field may be induced due to a discharge current generated as energy stored in the first charging unit 121 moves to the first magnetic field generating unit 131-2.
  • a magnetic field may be induced due to a discharge current generated as the energy stored in the second charging unit 122 moves to the magnetic field generating unit 132-2.
  • the switching units 131-1 and 132-1 may control the connection between the charging unit and the magnetic field generating unit for each applicator.
  • the first switching unit 131-1 may control the electrical connection between the first charging unit 121 and the first magnetic field generating unit 131-2.
  • the second switching unit 132-1 may regulate the electrical connection between the second charging unit 122 and the second magnetic field generating unit 132-2.
  • the switching units 131-1 and 132-1 may include a silicon controlled rectifier (SCR).
  • SCR silicon controlled rectifier
  • the gates P1 and P2 of the silicon controlled rectifier are electrically connected to the control unit 120, and the magnetic field generators 131-2 and 132-2 and the charging units 121 and 122 are electrically connected to the cathode and anode, respectively.
  • SCR silicon controlled rectifier
  • the spirit of the present invention is not limited thereto, and any element capable of controlling the electrical connection between two contacts according to an electrical signal is the switching unit (131-1, 132-1) of the present invention. can be used in the construction of
  • the switching units 131-1 and 132-1 when the switching units 131-1 and 132-1 are 'closed', it may mean that the switching units are electrically shorted. Accordingly, when the switching units 131-1 and 132-1 are closed, the two contacts connected by the switching units 131-1 and 132-1 may be electrically 'connected'.
  • the switching units 131-1 and 132-1 when the switching units 131-1 and 132-1 are 'open', it may mean that the switching units are electrically open. Accordingly, when the switching units 131-1 and 132-1 are open, the electrical connection between the two contacts connected by the switching units 131-1 and 132-1 may be 'released'.
  • the controller 120 connects the magnetic field generators 131-2 and 132-2 and the charging unit ( By controlling the electrical connection of 121 and 122 and controlling the power supply 110, power consumption (or energy consumption) of the magnetic stimulation device 100 can be controlled.
  • the controller 120 generates a first control signal and a second control signal so that the magnitude of electrical energy consumed by the magnetic stimulation device 100 is less than a predetermined threshold energy at all times when the magnetic stimulation device 100 operates can do.
  • the first control signal may be a signal applied to the first switching unit 131-1
  • the second control signal may be a signal applied to the second switching unit 132-1.
  • the size of the 'predetermined critical energy' may be appropriately determined according to the specifications of the power supply 200 connected to the magnetic stimulation device 100.
  • the first applicator 131 generates a magnetic field dependent on the first control signal generated by the control unit 120
  • the second applicator 132 generates a magnetic field dependent on the control signal generated by the control unit 120.
  • a magnetic field may be generated depending on the second control signal.
  • the reverse current path providing units 131-3 and 132-3 generate magnetic field generators 131-2 and 132-2 when the switching units 131-1 and 132-1 are open. ) to the charging units 121 and 122, respectively.
  • the first reverse current path providing unit 131-3 generates the first charging unit 121 from the first magnetic field generating unit 131-2.
  • the second reverse current path providing unit 132-3 generates the second magnetic field from the second magnetic field generating unit 132-2.
  • a path through which current flows to the charging unit 122 may be provided.
  • the reverse current path providing units 131-3 and 132-3 recover at least a portion of the electric energy converted into a magnetic field by the magnetic field generating units 131-2 and 132-2, and charge the charging units 121 and 122. so that it can be stored again in the form of an electric field.
  • control unit 120 controls energy consumption of the magnetic stimulation device 100.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for controlling operation timings of the applicators 131 and 132 by the controller 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the magnetic stimulation device 100 operates in units of cycles.
  • the controller 120 according to an embodiment of the present invention, as shown in the first cycle (Cycle 1) of FIG.
  • the first control signal and the second control signal may be generated so that the interval between the second time points t2 when is turned on is the first time interval T1.
  • the first time interval may be a time interval within a range of 10 ms to 990 ms as a short interval that the user cannot perceive.
  • the applicators (131, 132) are operated at different time zones, it is possible to prevent the magnetic stimulation device 100 from momentarily using excessive power by placing a short time difference so that the user cannot perceive it.
  • control unit 120 may control the operation timing of the applicators 131 and 132 in the same way as the first cycle (Cycle 1) for the remaining cycles repeated after the first cycle (Cycle 1).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of controlling charging timings of the charging units 121 and 122 by the controller 120 according to another embodiment of the present invention. In the following description, it is assumed that the magnetic stimulation device 100 operates in units of cycles.
  • the control unit 120 according to another embodiment of the present invention, as shown in the first cycle (Cycle 1) of FIG.
  • the power supply unit 110 may be controlled so that the interval between the start times t4 becomes the second time interval T2.
  • the first charging unit 121 may be configured to receive and store electrical energy from the power supply unit 110 and supply the stored electrical energy to the first applicator 131 as described above.
  • the second charging unit 122 may also be configured to receive and store electrical energy from the power supply unit 110 and supply the stored electrical energy to the second applicator 132 .
  • control unit 120 determines the magnitude of the first current IC1, which is the charging current of the first charging unit 121, and the second charging unit 122 at all times when the magnetic stimulation device 100 operates.
  • the power supply 110 may be controlled so that the sum of the magnitudes of the second charging current IC2 , which is a charging current of , is less than a predetermined threshold current.
  • the magnetic stimulation device 100 is applied to the first applicator 131 by using the electrical energy of the first charging unit 121 and the second charging unit 122 sequentially charged according to the above process. At least a part of the first time period in which the magnetic field is generated by the second applicator 132 and the second time period in which the magnetic field is generated by the second applicator 132 may not overlap. Accordingly, it is possible to prevent the magnetic stimulation device 100 from momentarily using excessive power.
  • control unit 120 controls the power supply unit 110 for the remaining cycles repeated after the first cycle (Cycle 1) in the same way as in the first cycle (Cycle 1) to determine the charging timing of the charging units 121 and 122. can control.
  • the magnetic stimulation device 100 uses the electrical energy of the first charging unit 121 and the second charging unit 122 sequentially charged according to the above-described process, and the first applicator 131 and The second applicator 132 may also generate a magnetic field at the same time.

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Abstract

본 발명은 적어도 둘 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치에 관한것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 두 개 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치는, 제1 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제1 어플리케이터; 제2 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제2 어플리케이터; 및 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

둘 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치
본 발명은 적어도 둘 이상의 어플리케이터를 포함하는 의료용 자기 자극 장치에 관한것이다.
일반적으로 의료용으로 사용될 수 있는 에너지파(예를 들어, 전자기장 또는 체외충격파)를 생성하는 자극 장치는 에너지파를 생성하기 위해 고전력을 필요로 한다.
자기 자극 장치의 적용 분야가 확장되고 이에 따라 자기 자극 장치를 이용한 치료 또는 진단 방법의 복잡도가 증가됨에 따라 하나의 자극 장치에서 에너지파를 방출하는 어플리케이터가 복수 개 구비될 것을 요구하고 있는 실정이다.
기존의 자기 자극 장치는 단수의 어플리케이터만을 구비하여 단순한 치료 또는 진단만 가능하다는 한계가 있었다. 또한 복수의 어플리케이터를 구비하는 경우에는 자극 장치가 순간적으로 고전력을 요한다는 점을 고려하여 별도의 전력 계통의 공사를 요하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 환경에서 복수의 어플리케이터를 이용한 치료/진단 방법을 수행할 수 있는 자기 자극 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 복수의 어플리케이터를 구비하는 자극 장치가 순간적으로 고전력을 요하는 경우에도 안전하게 장치가 구동될 수 있도록 하는 자기 자극 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 두 개 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치는, 제1 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제1 어플리케이터; 제2 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제2 어플리케이터; 및 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 자기 자극 장치가 동작하는 모든 시점에서 상기 자기 자극 장치가 소비하는 전기 에너지의 크기가 소정의 임계 에너지 미만이 되도록 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부는 제1 어플리케이터가 오프 되는 제1 시점과 상기 제2 어플리케이터가 온 되는 제2 시점 간의 간격이 제1 시간 간격이 되도록 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 자극 장치는 하나 이상의 충전부에 전기 에너지를 공급하는 적어도 하나의 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장된 전기 에너지를 제1 어플리케이터에 공급하는 제1 충전부; 상기 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장 된 전기 에너지를 제2 어플리케이터에 공급하는 제2 충전부;를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제어부는 제1 충전부의 충전 시작 시점과 상기 제2 충전부의 충전 시작 시점 간의 간격이 제2 시간 간격이 되도록 상기 적어도 하나의 전원 공급부를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 자극 장치는 순차적으로 충전된 상기 제1 충전부 및 상기 제2 충전부의 전기 에너지를 이용하여 상기 제1 어플리케이터에 의해 자기장이 생성되는 제1 시구간 및 상기 제2 어플리케이터에 의해 자기장이 생성되는 제2 시구간의 적어도 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부는 상기 모든 시점에서 상기 제1 충전부의 충전 전류인 제1 전류의 크기와 상기 제2 충전부의 충전 전류인 제2 충전 전류의 크기의 합이 소정의 임계 전류 미만이 되도록 상기 적어도 하나의 전원 공급부를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면 다양한 환경에서 복수의 어플리케이터를 이용한 치료/진단 방법을 수행할 수 있는 자기 자극 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 복수의 어플리케이터의 채널간 충전 시간과 방전 시간을 다르게 조절하여 순간 소비 전력을 낮출 수 있는 자기 자극 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 자기 자극 장치(100)의 예시적 회로 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)가 어플리케이터(131, 132)의 동작 시점을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(120)가 충전부(121, 122)의 충전 시점을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
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.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
더불어, 본 명세서에서 사용되는 용어 "정보" 및 "데이터"는 종종 서로 상호교환 가능하도록 사용될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 자기 자극 장치(100)의 예시적 회로 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)는 어플리케이터(131, 132)를 이용하여 자기장을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 전원 공급부(110), 제어부(120), 제1 충전부(121), 제1 어플리케이터(131), 제2 충전부(122) 및 제2 어플리케이터(132)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 '어플리케이터'(131, 132)는 치료 대상인 인체에 인접하게 배치되는 자기 자극 장치(100)의 일부분을 의미할 수 있다. 이와 같은 어플리케이터(131, 132)의 구성에 대해서는 후술한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어플리케이터(131, 132)에 의해 생성되는 자기장은 시변 자기장 일 수 있다. 이때 '시변 자기장'은 시간의 흐름에 따라 세기가 변화하는 자기장을 의미할 수 있다. 가령 본 발명에서 시변 자기장은 소정의 주기를 가지고 세기가 반복적으로 변화하는 자기장을 의미할 수 있다. 예를 들어 시변 자기장의 크기는 정현파 함수의 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 어플리케이터(131)는 제어부(120)가 생성한 제1 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성할 수 있다. 이때 제1 충전부(121)는 제1 어플리케이터(131)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
이와 유사하게 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 어플리케이터(132)는 제어부(120)가 생성한 제2 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성할 수 있다. 이때 제2 충전부(122)는 제2 어플리케이터(132)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
도 1에는 자기 자극 장치(100)가 두 개의 충전부(121, 122)와 두 개의 어플리케이터(131, 132)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 자기 자극 장치(100)는 더 많은 수의 충전부와 어플리케이터를 포함할 수 있다. 예를 들어 자기 자극 장치(100)는 세 개의 충전부와 세 개의 어플리케이터를 포함할 수도 있고, 다섯 개의 충전부와 다섯 개의 어플리케이터를 포함할 수도 있다.
한편 개별 어플리케이터는 충전부로부터 공급받은 전기 에너지를 이용하여 자기장을 생성하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
가령 제1 어플리케이터(131)의 경우 제1 스위칭부(131-1), 제1 자기장 생성부(131-2) 및 제1 역전류 경로 제공부(131-3)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게 제2 어플리케이터(132)의 경우 제2 스위칭부(132-1), 제2 자기장 생성부(132-2) 및 제2 역전류 경로 제공부(132-3)를 포함할 수 있다. 이와 같은 어플리케이터(131, 132)의 구성은 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다른 실시예에서, 어플리케이터의 구성요소중 일부는 어플리케이터와 별도로 자기 자극 장치(100)의 본체 등에 구비될 수도 있다. 가령 본 발명의 다른 실시예에서 어플리케이터는 자기장 생성부만을 포함하고, 나머지 구성요소는 자기 자극 장치의 본체부에 포함될 수도 있다.
이하에서는 자기 자극 장치(100)의 개별 구성요소에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 전원(200)으로부터 전기 에너지를 공급받아 충전부(121, 122)에 제공할 수 있다. 가령 전원 공급부(110)는 전압이 220V인 교류 전원으로부터 전기 에너지를 공급받아 이를 충전부(121, 122)에 제공할 수 있다.
이때 전원 공급부(110)는 필요에 따라 교류 전원을 직류 전원의 형태로 변환하여 충전부(121, 122)에 제공할 수 있다. 이를 위해 전원 공급부(110)는 AC/DC 컨버터 회로 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 제어부(120)의 제어에 따라 특정 시점에 소정의 시간 동안 충전부(121, 122) 중 적어도 하나에 에너지를 공급할 수 있다. 이때 제어부(120)는 자기 자극 장치(100)가 순간적으로 사용하는 전력(또는 자기 자극 장치(100)의 순시 전력)의 크기를 고려하여 충전부(121, 122)에 에너지를 공급하는 시점 및 지속시간을 결정할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 하나 이상의 서브 유닛으로 구성될 수 있다. 가령 전원 공급부(110)는 제1 충전부(121) 및 제1 어플리케이터(131)에 전원을 공급하는 제1 서브 유닛(미도시)과 제2 충전부(122) 및 제2 어플리케이터(132)에 전원을 공급하는 제2 서브 유닛(미도시)로 구성될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(110)는 어플리케이터의 수량과 동일한 수량의 서브 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전부(121, 122)는 전술한 전원 공급부(110)로부터 공급된 에너지를 저장할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 충전부(121, 122)는 전기 에너지를 일시적으로 저장하기 위한 커패시터를 포함할 수 있다. 충전부(121, 122)에 저장된 에너지는 후술하는 바와 같이 자기장 생성부(131-2, 132-2)가 자기장을 생성하는데 사용될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역류 방지부(141, 142)는 전술한 전원 공급부(110)와 충전부(121, 122)를 전기적으로 연결하는 경로 상에 충전부(121, 122)에 충전된 에너지가 전원 공급부(110)로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 역류 방지부(141, 142)는 단방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드, 상술한 다이오드와 병렬관계인 커패시터 및 상술한 다이오드와 직렬관계인 인덕터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 생성부(131-2, 132-2)는 충전부(121, 122)에 저장된 에너지를 이용하여 자기장을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 자기장 생성부(131-2, 132-2)는 시변 전류가 흐를 때 자기장을 생성하는 인덕터를 포함할 수 있다. 이때 인덕터는 충전부(121, 122)에 저장된 에너지가 인덕터로 이동함에 따라 생성되는 방전 전류로 인해 자기장을 유도할 수 있다. 가령 제1 어플리케이터(131)의 경우 제1 충전부(121)에 저장된 에너지가 제1 자기장 생성부(131-2)로 이동함에 따라 생성되는 방전 전류로 인해 자기장을 유도할 수 있다. 이와 유사하게 제2 어플리케이터(132)의 경우 제2 충전부(122)에 저장된 에너지가 자기장 생성부(132-2)로 이동함에 따라 생성되는 방전 전류로 인해 자기장을 유도할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭부(131-1, 132-1)는 어플리케이터 별 충전부와 자기장 생성부 간의 연결을 단속할 수 있다. 가령 제1 어플리케이터(131)에서, 제1 스위칭부(131-1)는 제1 충전부(121)와 제1 자기장 생성부(131-2)간의 전기적 연결을 단속할 수 있다. 물론 제2 어플리케이터(132)에서, 제2 스위칭부(132-1)는 제2 충전부(122)와 제2 자기장 생성부(132-2)간의 전기적 연결을 단속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 스위칭부(131-1, 132-1)는 실리콘 제어 정류소자(Silicon Controlled Rectifier, SCR)를 포함할 수 있다. 이때 실리콘 제어 정류소자의 게이트(P1, P2)는 제어부(120)와 전기적으로 연결되고, 캐소드와 애노드에는 각각 자기장 생성부(131-2, 132-2)와 충전부(121, 122)가 전기적으로 연결될 수 있다. 다만 이와 같은 스위칭 소자는 예시적인것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 전기적 신호에 따라 두 접점 간의 전기적 연결을 제어할 수 있는 소자라면 본 발명의 스위칭부(131-1, 132-1)의 구성에 사용될 수 있다.
한편 본 발명에서 스위칭부(131-1, 132-1)가 '클로즈'된 것은 스위칭부가 전기적으로 쇼트(Short) 상태인 것을 의미할 수 있다. 따라서 스위칭부(131-1, 132-1)가 클로즈 된 상태에서는 스위칭부(131-1, 132-1)에 의해 연결되는 두 개의 접점이 전기적으로 '연결된'것 일 수 있다.
이와는 반대로 본 발명에서 스위칭부(131-1, 132-1)가 '오픈'된 것은 스위칭부가 전기적으로 오픈(Open) 상태인 것을 의미할 수 있다. 따라서 스위칭부(131-1, 132-1)가 오픈 된 상태에서는 스위칭부(131-1, 132-1)에 의해 연결되는 두 개의 접점 간의 전기적 연결이 '해제된'것 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)는 전술한 스위칭부(131-1, 132-1)의 게이트(P1, P2)를 통해 자기장 생성부(131-2, 132-2)와 충전부(121, 122)의 전기적 연결을 제어하고, 전원 공급부(110)를 제어함으로써 자기 자극 장치(100)의 소비 전력(또는 소비 에너지)를 제어할 수 있다.
가령 제어부(120)는 자기 자극 장치(100)가 동작하는 모든 시점에서 자기 자극 장치(100)가 소비하는 전기 에너지의 크기가 소정의 임계 에너지 미만이 되도록 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때 제1 제어 신호는 제1 스위칭부(131-1)에 인가되는 신호이고, 제2 제어 신호는 제2 스위칭부(132-1)에 인가되는 신호일 수 있다. 또한 '소정의 임계 에너지'의 크기는 자기 자극 장치(100)와 연결되는 전원(200)의 사양에 따라 적절하게 결정될 수 있다.
이와 같은 제어부(120)의 동작에 따라 제1 어플리케이터(131)는 제어부(120)가 생성한 제1 제어 신호에 의존적으로 자기장을 생성하고, 제2 어플리케이터(132)는 제어부(120)가 생성한 제2 제어 신호에 의존적으로 자기장을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역전류 경로 제공부(131-3, 132-3)는 스위칭부(131-1, 132-1)가 오픈 된 경우, 자기장 생성부(131-2, 132-2)로부터 충전부(121, 122) 각각으로의 전류가 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 가령 제1 역전류 경로 제공부(131-3)는 제1 어플리케이터(131)에서 제1 스위칭부(131-1)가 오픈 되었을 때 제1 자기장 생성부(131-2)로부터 제1 충전부(121)로 전류가 흐르는 경로를 제공할 수 있다. 물론 이와 유사하게 제2 역전류 경로 제공부(132-3)는 제2 어플리케이터(132)에서 제2 스위칭부(132-1)가 오픈 되었을 때 제2 자기장 생성부(132-2)로부터 제2 충전부(122)로 전류가 흐르는 경로를 제공할 수 있다.
이와 같이 역전류 경로 제공부(131-3, 132-3)는 자기장 생성부(131-2, 132-2)에 의해 자기장 형태로 변환된 전기 에너지의 적어도 일부가 회수되어 충전부(121, 122)에 다시 전기장 형태로 저장될 수 있도록 한다.
이하에서는 제어부(120)가 자기 자극 장치(100)의 소비 에너지를 제어하는 동작을 중심으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)가 어플리케이터(131, 132)의 동작 시점을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 설명을 위해 자기 자극 장치(100)가 사이클(Cycle) 단위로 동작함을 전제로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)는 도 3의 첫 번째 사이클(Cycle 1)에 도시된 바와 같이 제1 어플리케이터(131)가 오프 되는 제1 시점(t1)과 제2 어플리케이터(132)가 온 되는 제2 시점(t2) 간의 간격이 제1 시간 간격(T1)이 되도록 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때 제1 시간 간격은 사용자가 인지하지 못할 정도의 짧은 간격으로 10ms 내지 990ms 이내의 시간 간격일 수 있다. 이와 같이 본 발명은 어플리케이터(131, 132)가 서로 다른 시간대에 동작하되, 사용자가 인지하지 못할 만끔 짧은 시차를 두어 자기 자극 장치(100)가 순간적으로 과도한 전력을 사용하는 것을 방지할 수 있다.
한편 제어부(120)는 첫 번째 사이클(Cycle 1) 이후에 반복되는 나머지 사이클에 대해서도 첫 번째 사이클(Cycle 1)과 마찬가지 방법으로 어플리케이터(131, 132)의 동작 시점을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(120)가 충전부(121, 122)의 충전 시점을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서도 설명을 위해 자기 자극 장치(100)가 사이클(Cycle) 단위로 동작함을 전제로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(120)는 도 4의 첫 번째 사이클(Cycle 1)에 도시된 바와 같이 제1 충전부(121)의 충전 시작 시점(t3)과 제2 충전부(122)의 충전 시작 시점(t4) 간의 간격이 제2 시간 간격(T2)이 되도록 전원 공급부(110)를 제어할 수 있다. 이때 제1 충전부(121)는 전술한 바와 같이 전원 공급부(110)로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장된 전기 에너지를 제1 어플리케이터(131)에 공급하기 위한 구성일 수 있다. 물론 제2 충전부(122)도 전원 공급부(110)로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장된 전기 에너지를 제2 어플리케이터(132)에 공급하기 위한 구성일 수 있다.
본 발명의 선택적 실시예에서 제어부(120)는 자기 자극 장치(100)가 동작하는 모든 시점에서, 제1 충전부(121)의 충전 전류인 제1 전류(IC1)의 크기와 제2 충전부(122)의 충전 전류인 제2 충전 전류(IC2)의 크기의 합이 소정의 임계 전류 미만이 되도록 전원 공급부(110)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)는 상술한 과정에 따라 순차적으로 충전된 제1 충전부(121) 및 제2 충전부(122)의 전기 에너지를 이용하여 제1 어플리케이터(131)에 의해 자기장이 생성되는 제1 시구간 및 제2 어플리케이터(132)에 의해 자기장이 생성되는 제2 시구간의 적어도 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 자기 자극 장치(100)가 순간적으로 과도한 전력을 사용하는 것을 방지할 수 있다.
한편 제어부(120)는 첫 번째 사이클(Cycle 1) 이후에 반복되는 나머지 사이클에 대해서도 첫 번째 사이클(Cycle 1)과 마찬가지 방법으로 전원 공급부(110)의 제어를 통하여 충전부(121, 122)의 충전 시점을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 자극 장치(100)는 상술한 과정에 따라 순차적으로 충전된 제1 충전부(121) 및 제2 충전부(122)의 전기 에너지를 이용하여 제1 어플리케이터(131)와 제2 어플리케이터(132)가 동시에 자기장을 생성하도록 할 수도 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 적어도 두 개 이상의 어플리케이터를 포함하는 자기 자극 장치에 있어서,
    제1 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제1 어플리케이터;
    제2 제어 신호에 의존적으로 전기 에너지로부터 자기장을 생성하는 제2 어플리케이터; 및
    상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는 제어부;를 포함하는, 자기 자극 장치.
  2. 청구항 1에 있어서
    상기 제어부는
    상기 자기 자극 장치가 동작하는 모든 시점에서 상기 자기 자극 장치가 소비하는 전기 에너지의 크기가 소정의 임계 에너지 미만이 되도록 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는, 자기 자극 장치.
  3. 청구항 2에 있어서
    상기 제어부는
    제1 어플리케이터가 오프 되는 제1 시점과 상기 제2 어플리케이터가 온 되는 제2 시점 간의 간격이 제1 시간 간격이 되도록 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호를 생성하는, 자기 자극 장치.
  4. 청구항 2에 있어서
    상기 자기 자극 장치는
    하나 이상의 충전부에 전기 에너지를 공급하는 적어도 하나의 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장된 전기 에너지를 제1 어플리케이터에 공급하는 제1 충전부;
    상기 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 저장하고, 저장 된 전기 에너지를 제2 어플리케이터에 공급하는 제2 충전부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    제1 충전부의 충전 시작 시점과 상기 제2 충전부의 충전 시작 시점 간의 간격이 제2 시간 간격이 되도록 상기 적어도 하나의 전원 공급부를 제어하는, 자기 자극 장치.
  5. 청구항 4에 있어서
    상기 자기 자극 장치는
    순차적으로 충전된 상기 제1 충전부 및 상기 제2 충전부의 전기 에너지를 이용하여 상기 제1 어플리케이터에 의해 자기장이 생성되는 제1 시구간 및 상기 제2 어플리케이터에 의해 자기장이 생성되는 제2 시구간의 적어도 일부가 중첩되지 않도록 하는, 자기 자극 장치.
  6. 청구항 4에 있어서
    상기 제어부는
    상기 모든 시점에서 상기 제1 충전부의 충전 전류인 제1 전류의 크기와 상기 제2 충전부의 충전 전류인 제2 충전 전류의 크기의 합이 소정의 임계 전류 미만이 되도록 상기 적어도 하나의 전원 공급부를 제어하는, 자기 자극 장치.
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