WO2024071452A1 - 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치 - Google Patents

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WO2024071452A1
WO2024071452A1 PCT/KR2022/014310 KR2022014310W WO2024071452A1 WO 2024071452 A1 WO2024071452 A1 WO 2024071452A1 KR 2022014310 W KR2022014310 W KR 2022014310W WO 2024071452 A1 WO2024071452 A1 WO 2024071452A1
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WO
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frequency band
speaker
dementia
mounting device
head mounting
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PCT/KR2022/014310
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English (en)
French (fr)
Inventor
조중범
박용철
Original Assignee
(주)뉴로니어
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    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Definitions

  • the present invention relates to a head mounting device for preventing and improving dementia. More specifically, the present invention relates to a head mounting device for the prevention and improvement of dementia, and more specifically, to a user who is expected to progress a degenerative brain disease such as dementia or requires treatment for a degenerative brain disease, and provides brain stimulation and recognition based on auditory physiology. This relates to a head mounting device for preventing and improving dementia that can prevent or improve dementia by promoting function.
  • dementia does not mean a disease in itself, but rather a condition in which various cognitive functions, including memory, are impaired due to brain damage caused by various causes, making it impossible to maintain the previous level of daily life.
  • Dementia like this shows complex symptoms in which the normally mature brain is damaged or destroyed by external factors such as acquired trauma or disease, resulting in overall decline in cognitive functions such as intelligence, learning, language, and higher mental functions.
  • Alzheimer's disease There are 80 to 90 known diseases that cause dementia, and they are typically classified into Alzheimer's disease, Parkinson's dementia, vascular dementia, frontotemporal dementia, and Lewy body dementia depending on clinical symptoms.
  • Republic of Korea Patent No. 1828954 (2018.02.07) stimulates human hearing to prevent and improve dementia and improve dementia symptoms by activating brain function.
  • the present invention was proposed to solve the above-mentioned problems, and is designed to prevent dementia by stimulating the brain and promoting cognitive function based on auditory physiology for users who are expected to progress or require treatment for degenerative brain diseases such as dementia.
  • the purpose is to provide a head mounting device for preventing and improving dementia that can be prevented or improved.
  • a head mounting device for preventing and improving dementia includes a signal generator that outputs signals in a first frequency band, a second frequency band, and a third frequency band according to the input of a sound signal, and the first A first speaker that stimulates the frontal lobe with a signal in the frequency band, a second speaker that stimulates the auditory center with a signal in the second frequency band, a third speaker that stimulates the coccygeal nerve with a signal in the third frequency band, and the head. It may include a wearable member in which mounting places for the first, second, and third speakers are formed corresponding to predetermined portions of the .
  • the first speaker may be placed on the forehead, the second speaker may be placed on the ear, and the third speaker may be placed below the ear.
  • the head mounting device for preventing and improving dementia of this embodiment may be disposed near the mouth and may further include a microphone that converts the user's voice into a sound signal and transmits it to the signal generator.
  • the head mounting device for preventing and improving dementia of this embodiment is worn on the user's face or head, plays an image through a display circuit placed in front of the eyes, and transmits a sound signal of the image to the signal generator through a wireless communication circuit. It may further include a head mounted display device for transmission.
  • the signal generator may include a filter circuit that separates the sound signal into signals of a first frequency band, a second frequency band, and a third frequency band.
  • the first frequency band may be an infrasound frequency band
  • the second frequency band may be a human audible frequency band
  • the third frequency band may be an ultra-high frequency band.
  • the head mounting device for preventing and improving dementia of this embodiment is placed on the user's neck and may further include an electric pad that changes blood flow by applying low frequencies to the attachment site.
  • the electric pad may further include a control circuit that changes the intensity of low frequency applied to the attachment site as the sound signal changes.
  • the present invention it is possible to prevent or improve dementia by stimulating the brain and promoting cognitive function based on auditory physiology for users who are expected to progress or require treatment for a degenerative brain disease such as dementia. .
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in Figure 1.
  • Figure 3 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in Figure 3.
  • Figure 5 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a third embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in Figure 5.
  • MODULE refers to a unit that processes a specific function or operation, and may mean hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a first embodiment of the present invention.
  • the head mounting device of this embodiment prevents dementia by stimulating the brain and promoting cognitive function based on auditory physiology for users who are expected to develop a degenerative brain disease such as dementia or require treatment for a degenerative brain disease. or to improve it.
  • Dementia is classified into Alzheimer's, Parkinson's dementia, vascular dementia, frontotemporal dementia, and Lewy body dementia depending on clinical symptoms.
  • Alzheimer's is the most common degenerative brain disease that causes dementia, and is a disease that develops slowly and causes gradual deterioration of cognitive functions, including memory. In the beginning, Alzheimer's mainly presents problems with memory for recent events, but as it progresses, it is accompanied by abnormalities in other cognitive functions, such as language and judgment. Alzheimer's disease can only be treated through medication and maintaining normal weight and blood pressure, quitting smoking, and maintaining a healthy diet.
  • Parkinson's dementia is a disease that occurs when a protein called cerebrospinal fluid accumulates in the brain.
  • Dopamine is an important neurotransmitter that acts on the basal ganglia of the brain to allow the body to move precisely as desired. Parkinson's dementia causes movement disorders due to a lack of dopamine.
  • Frontotemporal dementia is a typical behavioral disorder caused by atrophy of the frontal and temporal lobes of the brain.
  • frontotemporal dementia refers to a group of sporadic or familial neurodegenerative diseases with similar etiology, neurohistological findings, and biochemical findings.
  • Frontotemporal dementia causes personality changes and a decline in language function. It is possible to suppress, delay, and alleviate symptoms of frontal lobe dementia by promoting cognitive function.
  • Lewy body dementia is the second most common cause of degenerative dementia after Alzheimer's dementia.
  • the core symptoms of Lewy body dementia include cognitive decline, visual hallucinations, REM sleep behavior disorder, and Parkinsonism. Additionally, unstable posture, repetitive falls, syncope, severe autonomic nervous system abnormalities (constipation, orthostatic hypotension, urinary incontinence, sexual dysfunction), It is accompanied by hypersomnia, decreased sense of smell, hallucinations, structured delusions, and mood disorders (depression, etc.).
  • Lewy body dementia symptoms can be suppressed, delayed, and alleviated through hobbies and learning that stimulate the brain.
  • the head mounting device of this embodiment is intended to prevent and improve frontotemporal dementia and Lewy body dementia, whose symptoms can be suppressed, delayed, and alleviated by physical treatments such as stimulation of the brain and promotion of cognitive function.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in FIG. 1.
  • the head mounting device of this embodiment includes a wearing member 100, a signal generator 110, a first speaker 120, a second speaker 130, and a third speaker 140. do.
  • the wearable member 100 (wearable means) is worn on the user's head or part of the face, and the first speaker 120, the second speaker 130, and the third speaker 140 are connected to a predetermined part of the head. A mounting place (not shown) is formed.
  • the wearing member 100 may be formed in the shape of a headset or a helmet, and the shape of the wearing member 100 is not limited to any one.
  • the signal generator 110 outputs signals in the first frequency band, the second frequency band, and the third frequency band according to the input of the sound signal.
  • the first frequency band is an infrasound frequency band for stimulating the frontal lobe and hippocampus
  • the second frequency band is an audible frequency band for humans and is for stimulating the auditory center
  • the third frequency band is an ultra-high frequency band for stimulating the coccygeal nerve. It is intended to stimulate.
  • the signal generator 110 receives a sound signal from the microphone 111.
  • the microphone 111 is placed near the user's mouth and receives the user's voice, converts the user's voice into a sound signal, and transmits it to the signal generator 110.
  • the signal generator 110 may be provided together with the microphone 111, or may be provided separately from the microphone 111.
  • the signal generator 110 converts the received sound signal into an infrasound frequency band (first frequency band), an audible frequency band (second frequency band), and an ultra-high frequency band (third frequency band) through a filter circuit (not shown). ) can be separated into signals.
  • the signal generator 110 may include a first transmitting circuit (not shown), a second transmitting circuit (not shown), and a filter circuit (not shown).
  • the filter circuit of the signal generator 110 filters the audible frequency band of the sound signal input from the microphone 111.
  • the first transmission circuit of the signal generator 110 converts the filtered audible frequency band (second frequency band) into an ultra-low frequency band (first frequency band), and the second transmission circuit converts the filtered audible frequency band into ultra-high sound waves. Convert it to a band (third frequency band).
  • the signal generator 110 transmits a signal to an infrasound frequency band (first frequency band), an audible frequency band (second frequency band), and an ultra-high frequency band (second frequency band) from a sound signal through a first transmission circuit, a second transmission circuit, and a filter circuit. 3 frequency bands) signals can be implemented.
  • the first speaker 120 is connected to the wearing member 100 and placed on the user's forehead.
  • the first speaker 120 outputs a signal in the first frequency band provided from the signal generator 110 to stimulate the user's frontal lobe and hippocampus.
  • the second speaker 130 is connected to the wearing member 100 and placed on the user's ear.
  • the second speaker 130 outputs a signal in the second frequency band provided from the signal generator 110 to stimulate the user's auditory center.
  • the second speaker 130 may be formed in the form of an earphone and inserted into the user's external auditory canal, or may be formed in the form of a bone conduction speaker and mounted outside the user's ear, that is, in the temple area.
  • the shape of the second speaker 130 is not limited to one type.
  • the third speaker 140 is connected to the wearing member 100 and placed below the user's ears. Here, below the ear may include the user's neck area.
  • the third speaker 140 outputs a signal in the third frequency band provided from the signal generator 110 to stimulate the user's coccyx nerve and stabilize the sympathetic nerve. Additionally, the third speaker 140 can prevent sleep disorders due to brain disease and ensure psychological stability through signals in the third frequency band.
  • the head mounting device outputs the user's voice in various frequency bands using the first speaker 120 to the third speaker 140 to stimulate the brain based on auditory physiology and promote cognitive function to prevent dementia. Or it can be improved.
  • the head mounting device when the head mounting device outputs the user's voice in a frequency band using the first speaker 120 to the third speaker 140 as described above, residual hearing occurs in the user's directly spoken voice, and while remembering this, Brain stimulation may become more active.
  • the second embodiment outputs the user's voice in various frequency bands and simultaneously increases blood flow using the electric pad 250 to prevent frontotemporal dementia and Lewy body dementia as well as vascular disease through increased blood flow. It is also intended to prevent and improve dementia.
  • Vascular dementia is a general term for dementia caused by cerebrovascular disease.
  • Vascular dementia occurs when brain tissue is damaged by cerebrovascular disease.
  • Vascular dementia often occurs suddenly or worsens rapidly, and is more likely to occur when cognitive function suddenly declines after suffering a stroke. It is possible to suppress, delay, and alleviate symptoms of vascular dementia by improving blood circulation.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in FIG. 3.
  • the signal generator 210, microphone 211, first speaker 220, second speaker 230, and third speaker 240 of the second embodiment are similar to the signal generator 110 and microphone 111 of the first embodiment. , are the same as the first speaker 120, the second speaker 130, and the third speaker 140, so duplicate descriptions will be omitted.
  • the head mounting device of this embodiment includes an electrical pad 250.
  • the electric pad 250 is placed on the user's neck and applies low frequency to the attachment site.
  • the electric pad 250 changes blood flow by physically stimulating muscles and skin using low frequencies.
  • the electric pad 250 may further include a control circuit (not shown).
  • the control circuit changes the intensity of the low frequency applied to the attachment site according to changes in the sound signal input to the microphone 111 or changes in the first and third frequency bands output from the signal generator 110.
  • the electric pad 250 provides physical stimulation through low frequencies in response to the user's voice, thereby promoting cognitive function and increasing blood flow, thereby preventing and improving vascular dementia.
  • the third embodiment is a technology that provides images to users in the second embodiment and outputs sound signals from the images in various frequency bands.
  • the signal generator 310, microphone 311, first speaker 320, second speaker 330, third speaker 340, and electric pad 350 of the third embodiment are the signal generator 210 of the second embodiment. ), the microphone 211, the first speaker 220, the second speaker 230, the third speaker 240, and the electric pad 250, so duplicate descriptions are omitted.
  • the electric pad 350 may be optionally provided.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a head mounting device according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the head mounting device illustrated in FIG. 5.
  • the head mounting device of this embodiment further includes a head mount display device (head mount display) 360.
  • a head mount display device head mount display 360.
  • the head mounted display device 360 is worn on the user's face or head.
  • the head mounted display device 360 reproduces images through a display circuit placed in front of the eyes.
  • the head mounted display device 360 includes a wireless communication circuit.
  • the wireless communication circuit transmits the sound signal of the image reproduced from the head mounted display device 360 to the signal generator 110.
  • the head mounted display device 360 allows the user to perceive vision, and the first speaker 120 to the third speaker 140 allows the user to perceive hearing, thereby improving the brain's complex cognitive ability, thereby preventing and improving dementia. do.
  • the head mounting device simultaneously or alternately transmits the sound signal of the image provided from the head mounted display device 360 and the sound signal of the voice input to the microphone 311 to the first frequency band to the third frequency. It can also be output as a band.

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Abstract

본 발명은 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선하기 위한 것으로서, 소리 신호의 입력에 따라 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호를 출력하는 신호 생성기와, 상기 제1 주파수 대역의 신호로 전두엽을 자극하는 제1 스피커와, 상기 제2 주파수 대역의 신호로 청각중추를 자극하는 제2 스피커와, 상기 제3 주파수 대역의 신호로 미추신경을 자극하는 제3 스피커 및 머리의 미리 정해진 부위에 대응하여 상기 제1 스피커, 제2 스피커 및 제3 스피커의 장착부(mounting place)가 형성된 착용부재(wearable means)를 포함할 수 있다.

Description

치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치
본 발명은 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환의 진행이 예상되거나 퇴행성 뇌 질환의 치료를 요하는 사용자에게 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선할 수 있는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 치매란 그 자체가 하나의 질환을 의미하는 것이 아닌, 여러가지 원인에 의한 뇌 손상에 의해 기억력을 위시한 여러 인지기능의 장애가 생겨 예전 수준의 일상생활을 유지할 수 없는 상태를 의미한다. 이와 같은 치매는 정상적으로 성숙한 뇌가 후천적인 외상이나 질병 등 외인에 의하여 손상 또는 파괴되어 전반적으로 지능, 학습, 언어 등의 인지기능과 고등 정신 기능이 떨어지는 복합적인 증상을 보인다.
치매의 원인 질환으로는 80-90가지가 알려져 있으며, 대표적으로 임상적 증상에 따라서 알츠하이머, 파킨슨 치매, 혈관성 치매, 전두측두엽치매 및 루이소체 치매로 분류된다.
대한민국 등록특허 제1828954호(2018.02.07)는 치매의 예방 및 개선을 위해 인간의 청각을 자극하여 두뇌의 기능 활성화를 통한 치매 증상 등의 개선한다. 그러나 종래에는 단순히 청각을 통해 뇌를 자극하는 것은 가능하였지만 인지 기능과 연관되지 않아 증상에 대한 개선효과가 미미한 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환의 진행이 예상되거나 퇴행성 뇌 질환의 치료를 요하는 사용자에게 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선할 수 있는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치는 소리 신호의 입력에 따라 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호를 출력하는 신호 생성기와, 상기 제1 주파수 대역의 신호로 전두엽을 자극하는 제1 스피커와, 상기 제2 주파수 대역의 신호로 청각중추를 자극하는 제2 스피커와, 상기 제3 주파수 대역의 신호로 미추신경을 자극하는 제3 스피커 및 머리의 미리 정해진 부위에 대응하여 상기 제1 스피커, 제2 스피커 및 제3 스피커의 장착부(mounting place)가 형성된 착용부재(wearable means)를 포함할 수 있다.
상기 제1 스피커는 이마 부위에 배치되고, 상기 제2 스피커는 귀 부위에 배치되며, 상기 제3 스피커는 귀 밑 부위에 배치될 수 있다.
본 실시예의 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치는 입 근처에 배치되고, 사용자의 음성을 소리 신호로 변환하여 상기 신호 생성기에 송신하는 마이크를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치는 사용자의 안면 또는 머리에 착용되고, 눈 앞에 배치된 디스플레이 회로를 통해 영상을 재생하며, 상기 영상의 소리 신호를 무선통신회로를 통해 상기 신호 생성기로 송신하는 헤드마운트디스플레이장치(head mount display)를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 생성기는, 상기 소리 신호를 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호로 분리하는 필터 회로를 포함할 수 있다.
상기 제1 주파수 대역은 초저주파 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 인간의 가청 주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 초고음파 대역일 수 있다.
본 실시예의 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치는 사용자의 목 부위에 배치되며, 부착 부위에 저주파를 인가하여 혈류량을 변화시키는 전기 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 전기 패드는, 상기 소리 신호가 변화함에 따라 부착 부위에 인가되는 저주파의 세기를 변화시키는 제어회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환의 진행이 예상되거나 퇴행성 뇌 질환의 치료를 요하는 사용자에게 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 청각 및 시각을 인지시킴으로써 뇌의 복합 인지 능력을 향상시켜 치매의 예방 및 개선이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도.
도 2는 도 1에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도.
도 4는 도 3에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도.
도 6은 도 5에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[제1 실시예]
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 헤드 마운팅 장치는 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환의 진행이 예상되거나 퇴행성 뇌 질환의 치료를 요하는 사용자에게 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선하기 위한 것이다.
치매는 임상적 증상에 따라서 알츠하이머, 파킨슨 치매, 혈관성 치매, 전두측두엽치매 및 루이소체 치매로 분류된다.
알츠하이머는 치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환으로 서서히 발병하여 기억력을 포함한 인지기능의 악화가 점진적으로 진행되는 질환이다. 알츠하이머는 초기에는 주로 최근 일에 대한 기억력에서 문제를 보이다가 진행하면서 언어기능이나 판단력 등 다른 여러 인지기능의 이상을 동반하게 된다. 알츠하이머는 정상적인 체중과 혈압, 금연, 건강한 식단 등을 유지하고 약물 치료를 통한 치료만 가능하다.
파킨슨 치매는 뇌에 뇌비수체라는 단백질이 쌓이면서 발생하는 질환이다. 도파민은 뇌의 기저핵에 작용해 몸이 원하는 대로 정교하게 움직일 수 있도록 하는 중요한 신경전달계 물질인데 파킨슨 치매는 도파민의 부족으로 움직임의 장애가 나타나게 된다. 파킨슨 치매는 현재 인과관계에 대해서는 아직 많이 연구된 바가 없다.
전두측두엽 치매는 두뇌의 전두엽 및 측두엽의 위축으로 인해 발생하는 전형적인 행동장애이다. 임상적으로 전두측두엽 치매라 하면 유사한 병인, 신경조직학적 소견, 그리고 생화학적 소견을 보이는 일련의 산발적인 또는 가족성의 신경퇴행성 질환을 묶어서 지칭한다. 전두측두엽 치매는 인격의 변화 및 언어 기능의 저하가 있다. 전두엽 치매는 인지 기능을 촉진 시키는 방식으로 증상의 억제, 지연 및 완화가 가능하다.
루이소체 치매는 알츠하이머 치매 다음으로 흔한 퇴행성 치매의 원인 질환이다. 루이소체 치매의 핵심적인 증상은 인지기능 저하, 환시, 렘수면행동장애, 파킨슨증이 있으며, 그 밖에 불안정한 자세, 반복적인 낙상, 실신, 심한 자율신경계 이상(변비, 기립성 저혈압, 요실금, 성기능장애), 과다수면, 후각 감퇴, 환각, 구조화된 망상, 기분 장애(우울증 등) 등이 동반된다. 루이소체 치매는 뇌를 자극하는 취미와 학습을 통해 증상의 억제, 지연 및 완화가 가능하다.
본 실시예의 헤드 마운팅 장치는 인지 기능의 촉진, 뇌의 자극과 같이 물리적인 치료에 의해 증상의 억제, 지연 및 완화가 가능한 전두측두엽 치매 및 루이소체 치매를 대상으로 예방 및 개선을 하기 위한 것이다.
도 2는 도 1에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 헤드 마운팅 장치는 착용부재(100), 신호 생성기(110), 제1 스피커(120), 제2 스피커(130) 및 제3 스피커(140)를 포함한다.
착용부재(100)(wearable means)는 사용자의 머리 또는 안면의 일부에 착용되는 것으로서 머리의 미리 정해진 부위에 대응하여 제1 스피커(120), 제2 스피커(130) 제3 스피커(140)가 연결되기 위한 장착부(mounting place)(미도시)가 형성된다. 착용부재(100)는 헤드셋 또는 헬멧 형태로 형성될 수 있으며, 착용부재(100)의 형태는 어느 하나로 한정하지 않는다.
신호 생성기(110)는 소리 신호의 입력에 따라 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호를 출력한다. 여기서, 제1 주파수 대역은 초저주파 대역으로 전두엽 및 해마를 자극하기 위한 것이고, 제2 주파수 대역은 인간의 가청 주파수 대역으로 청각중추를 자극하기 위한 것이며, 제3 주파수 대역은 초고음파 대역으로 미추신경을 자극하기 위한 것이다.
예컨대, 신호 생성기(110)는 마이크(111)로부터 소리 신호를 입력 받는다. 마이크(111)는 사용자의 입 근처에 배치되어 사용자의 음성을 입력받고 사용자의 음성을 소리 신호로 변환하여 신호 생성기(110)로 송신한다. 본 실시예에서 신호 생성기(110)는 마이크(111)와 같이 구비될 수 있으며, 마이크(111)와 별도로 구비될 수도 있다.
일 예로, 신호 생성기(110)는 전송받은 소리 신호를 필터 회로(미도시)를 통해 초저주파 대역(제1 주파수 대역), 가청 주파수 대역(제2 주파수 대역) 및 초고음파 대역(제3 주파수 대역)의 신호로 분리할 수 있다.
다른 예로, 신호 생성기(110)는 제1 발신회로(미도시), 제2 발신회로(미도시) 및 필터회로(미도시)를 포함할 수 있다. 신호 생성기(110)의 필터회로는 마이크(111)로부터 입력받은 소리 신호에서 가청 주파수 대역을 필터링한다.
그리고 신호 생성기(110)의 제1 발신회로는 필터링된 가청 주파수 대역(제2 주파수 대역)을 초저주파 대역(제1 주파수 대역)으로 변환시키고, 제2 발신회로는 필터링된 가청 주파수 대역을 초고음파 대역(제3 주파수 대역)으로 변환시킨다. 이와 같이 신호 생성기(110)는 제1 발신회로, 제2 발신회로 및 필터회로를 통해 소리 신호로부터 초저주파 대역(제1 주파수 대역), 가청 주파수 대역(제2 주파수 대역) 및 초고음파 대역(제3 주파수 대역)의 신호를 구현할 수 있다.
제1 스피커(120)는 착용부재(100)에 연결되어 사용자의 이마 부위에 배치된다. 제1 스피커(120)는 신호 생성기(110)로부터 제공받은 제1 주파수 대역의 신호를 출력하여 사용자의 전두엽 및 해마를 자극한다.
제2 스피커(130)는 착용부재(100)에 연결되어 사용자의 귀 부위에 배치된다. 제2 스피커(130)는 신호 생성기(110)로부터 제공받은 제2 주파수 대역의 신호를 출력하여 사용자의 청각중추를 자극한다.
예컨대, 제2 스피커(130)는 이어폰 형태로 형성되어 사용자의 외이도 내부에 삽입될 수 있으며, 또한 골전도 스피커 형태로 형성되어 사용자의 귀 외부, 즉, 관자놀이 부위에 장착될 수도 있다. 제2 스피커(130)의 형태는 어느 하나로 한정하지 않는다.
제3 스피커(140)는 착용부재(100)에 연결되어 사용자의 귀 밑 부위에 배치된다. 여기서 귀 밑이라 함은 사용자의 목 부위를 포함할 수 있다. 제3 스피커(140)는 신호 생성기(110)로부터 제공받은 제3 주파수 대역의 신호를 출력하여 사용자의 미추신경을 자극시키고 교감신경을 안정시킨다. 또한, 제3 스피커(140)는 제3 주파수 대역의 신호를 통해 뇌질환환의 수면장애, 심리적 안정감 확보할 수 있다.
상기와 같이, 헤드 마운팅 장치는 제1 스피커(120) 내지 제3 스피커(140)를 이용하여 사용자의 음성을 다양한 주파수 대역으로 출력시킴으로써 청각 생리학 기반으로 뇌를 자극하고 인지 기능을 촉진시켜 치매를 예방하거나 개선할 수 있다.
또한, 상기와 같이 헤드 마운팅 장치가 사용자의 음성을 제1 스피커(120) 내지 제3 스피커(140)를 이용하여 주파수 대역으로 출력시키면, 사용자는 직접 말한 음성에 대해서 잔청이 발생하고, 이를 기억하면서 뇌 자극이 더욱 활성화될 수 있다.
[제2 실시예]
제2 실시예는 제1 실시예에서 사용자의 음성을 다양한 주파수 대역으로 출력시킴과 동시에 전기 패드(250)를 이용하여 혈류량을 증대시켜 전두측두엽 치매 및 루이소체 치매 뿐만 아니라, 혈류량의 증대를 통한 혈관성 치매도 예방 및 개선을 하기 위한 것이다.
혈관성 치매는 뇌혈관 질환이 원인이 되어 발생한 치매를 총칭한다. 혈관성 치매는 뇌혈관 질환에 의해 뇌조직이 손상을 입어 치매가 발생한다. 혈관성 치매는 갑자기 발생하거나 급격히 상태가 악화되는 경우가 흔하며, 중풍을 앓고 난 후 갑자기 인지기능이 떨어진 경우 발병될 가능성이 높다. 혈관성 치매는 혈류순환개선을 통해 증상의 억제, 지연 및 완화가 가능하다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도이고, 도 4는 도 3에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
제2 실시예의 신호 생성기(210), 마이크(211), 제1 스피커(220), 제2 스피커(230) 및 제3 스피커(240)는 제1 실시예의 신호 생성기(110), 마이크(111), 제1 스피커(120), 제2 스피커(130) 및 제3 스피커(140)와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 헤드 마운팅 장치는 전기 패드(250)를 포함한다.
전기 패드(250)는 사용자의 목 부위에 배치되며, 부착 부위에 저주파를 인가한다.
전기 패드(250)는 저주파를 이용하여 근육 및 피부를 물리적으로 자극시켜 혈류량을 변화시킨다.
전기 패드(250)는 제어회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어회로는 마이크(111)로 입력된 소리 신호의 변화 또는 신호 생성기(110)에서 출력된 제1 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 변화에 따라 부착 부위에 인가되는 저주파의 세기를 변화시킨다.
즉, 전기 패드(250)는 사용자의 음성에 대응하여 저주파를 통해 물리적 자극을 제공하여 인지 기능의 촉진 및 혈류량을 증대시킴으로써 혈관성 치매의 예방 및 개선이 가능하다.
[제3 실시예]
제3 실시예는 제2 실시예에서 사용자에게 영상을 제공하고, 영상의 소리 신호를 다양한 주파수 대역으로 출력시키는 기술이다.
제3 실시예의 신호 생성기(310), 마이크(311), 제1 스피커(320), 제2 스피커(330), 제3 스피커(340) 및 전기 패드(350)는 제2 실시예의 신호 생성기(210), 마이크(211), 제1 스피커(220), 제2 스피커(230), 제3 스피커(240) 및 전기 패드(250)와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다. 제3 실시예에서 전기 패드(350)는 선택적으로 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 헤드 마운팅 장치를 예시한 개략도이고, 도 6은 도 5에 예시된 헤드 마운팅 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 헤드 마운팅 장치는 헤드마운트디스플레이장치(head mount display)(360)를 더 포함한다.
헤드마운트디스플레이장치(360)는 사용자의 안면 또는 머리에 착용된다. 헤드마운트디스플레이장치(360)는 눈 앞에 배치된 디스플레이 회로를 통해 영상을 재생한다.
헤드마운트디스플레이장치(360)는 무선통신회로를 포함한다. 무선통신회로는 헤드마운트디스플레이장치(360)에서 재생된 영상의 소리 신호를 신호 생성기(110)로 송신한다.
헤드마운트디스플레이장치(360)는 사용자에게 시각을 인지시키고, 제1 스피커(120) 내지 제3 스피커(140)는 사용자에게 청각을 인지시킴으로써 뇌의 복합 인지 능력을 향상시켜 치매의 예방 및 개선이 가능하다.
본 실시예에서, 헤드 마운팅 장치는 헤드마운트디스플레이장치(360)에서 제공되는 영상의 소리 신호와, 마이크(311)에 입력된 음성에 대한 소리 신호를 동시에 또는 교차하여 제1 주파수 대역 내지 제3 주파수 대역으로 출력시킬 수도 있다.
이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 소리 신호의 입력에 따라 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호를 출력하는 신호 생성기;
    상기 제1 주파수 대역의 신호로 전두엽을 자극하는 제1 스피커;
    상기 제2 주파수 대역의 신호로 청각중추를 자극하는 제2 스피커;
    상기 제3 주파수 대역의 신호로 미추신경을 자극하는 제3 스피커; 및
    머리의 미리 정해진 부위에 대응하여 상기 제1 스피커, 제2 스피커 및 제3 스피커의 장착부(mounting place)가 형성된 착용부재(wearable means)
    를 포함하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스피커는 이마 부위에 배치되고, 상기 제2 스피커는 귀 부위에 배치되며, 상기 제3 스피커는 귀 밑 부위에 배치되는 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    입 근처에 배치되고, 사용자의 음성을 소리 신호로 변환하여 상기 신호 생성기에 송신하는 마이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자의 안면 또는 머리에 착용되고, 눈 앞에 배치된 디스플레이 회로를 통해 영상을 재생하며, 상기 영상의 소리 신호를 무선통신회로를 통해 상기 신호 생성기로 송신하는 헤드마운트디스플레이장치(head mount display)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 신호 생성기는, 상기 소리 신호를 제1 주파수 대역, 제2 주파수 대역 및 제3 주파수 대역의 신호로 분리하는 필터 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역은 초저주파 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 인간의 가청 주파수 대역이며, 상기 제3 주파수 대역은 초고음파 대역인 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    사용자의 목 부위에 배치되며, 부착 부위에 저주파를 인가하여 혈류량을 변화시키는 전기 패드를 더 포함하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기 패드는, 상기 소리 신호가 변화함에 따라 부착 부위에 인가되는 저주파의 세기를 변화시키는 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치매 예방 및 개선을 위한 헤드 마운팅 장치.
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