WO2024117869A1 - 비침습 안질환 치료기 및 그 치료기의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맥동전자기장을 활용하여 안질환의 증상 완화 및 치료를 목적으로 하는 것으로 저전력 소형의 크기로 원거리의 안저까지 자력을 전달할 수 있도록 2개 이상의 코일 전자석 및 강자성체 플레이트를 통해 코일 전자석간 인력 및 척력의 상호작용을 원활하게 하며 추가적으로 안저 전면부의 암실 및 라이트 유닛을 통해 암순응 검사를 진행하여 병증의 진행 정도를 사용자가 지속적으로 하게 함으로써 눈 건강을 지킬수 있는 비침습 안질환 치료기기의 구동방법에 관한 것이다.

Description

비침습 안질환 치료기 및 그 치료기의 구동 방법

본 발명은 비침습 안질환 치료기 및 그 치료기의 구동 방법에 관한 것으로서, 가령 맥동전자기장과 암순응 진단을 통한 비침습 안질환 치료기에서 맥동전자기장을 활용하여 황반변성과 같은 안 질환의 증상 완화 및 치료뿐만 아니라 황반변성의 진행 정도를 측정 관리하기 위한 비침습 안질환 치료기로서 안구 전면에서 황반을 향하는 전자석 모듈을 통해 일정 Hz의 맥동전자기장(Pulsed Electro-Magnetic Field)을 안구 전반에 인가하여 병증을 개선 치료하고 안구 전면의 밀실과 라이트 유닛을 통해 암순응(Dark Adaptation) 시간을 측정 관리하여 황반과 같은 병증 진행 정도를 관리하는, 비침습 안질환 치료기 및 그 치료기의 구동 방법에 관한 것이다.

비침습 치료법 중에 하나인 맥동전자기장 치료(Pulsed Electro-Magnetic Field Therapy)는 그 치료 기전이 많은 연구를 통해 알려지면서 많은 치료 기기에 적용되고 있다. 도 1에서 설명된 메커니즘과 같이 일정한 저주파 펄스(Pulse) 형태로 맥동전자기장(Pulsed Electro-Magnetic Field)을 생성하여 세포에 인가하면 세포막(Cell Membrain)의 특정 부위에서 탈분극 현상이 발생하고 이로 인해 혈액의 Ca2+ 이온이 세포 내부로 유입되어 세포질(Cytoplasm) 내부의 산화질소(NO)를 증가시키며 증가된 산화질소(NO)로 인해 세포핵(Nucleus)의 cGMP(Cyclic Guanosine Monophosphate, 고리형 구아노신 일인산)이 생성되고 이로 인해 세포(Cell) 및 조직(Tissue) 활성화가 이루어진다.

즉, 맥동전자기장을 통해 세포에 미세 전류가 발생하면 세포의 산소 및 미네랄의 흡수율이 증가하고 세포 내의 독소가 감소하여 세포의 신진대사(Metabolism)가 활성화되는 것이 다수의 여러 연구 논문을 통해 확인되었고 실제 골형성 촉진과 부종, 통증 감소의 임상 효과로 인해 다수의 상처 및 통증 치료에 활용되고 있다. 특히 도 2에 정리된 수많은 연구 논문에서 맥동전자기장 치료가 녹내장환자 및 시력 저하자의 시력 개선에 도움을 주었고 눈 염증 개선과 망막 상피세포의 프로혈관성 유전자의 증식에 관여한다는 결과를 나타나고 있다.

3대 실명 질환인 황반변성은 도 3에서 설명한 바와 같이 드루젠(Drusen)이라는 지방 성분이 식습관과 노화로 인해 망막에 쌓이게 되고 이로 인해 혈관 변형 및 출혈 발생으로 인해 실명에 이르는 중대한 질병이다. 현재 황반변성에 대한 근본 치료법은 없고 증상 심화의 속도를 늦추고 조기 발견을 통한 관리에 치료목적을 두고 있다.

현재 맥동전자기장을 적용한 대다수의 치료기들은 전자기장 발생을 위해 루프(Loop)형 코일을 적용하고 있는데 이는 원거리까지 자력 전달이 구조적으로 어렵기 때문에 코일에 고전력을 투입해야만 하고 이로 인해 시스템의 크기가 커져 휴대가 어려워 개인용 치료기로 응용되기에 한계가 있다. 특히 안구를 치료하기 위한 합리적인 착용 형태는 안구의 전면에 맥동전자기장 치료기를 착용하는 것인데 루프형 코일 형태를 적용할 경우 커진 제품 크기로 인해 착용이 불리하고 작은 크기의 루프형 코일을 적용할 경우 심부까지 자력 전달이 어려울 수 있다.

일례로 MBST社 제품은 Hemholtz Coil의 원리를 적용하고 있어 루프 코일의 직경이 D인 경우 D/2 위치에 동일한 크기의 루프 코일을 적용해야 하기 때문에 치료 기기의 크기가 커지고 코일의 중심 부분까지 충분한 자력을 전달하기 위해서 고(高)전력이 필요하여 전류 제어를 위한 비교적 큰 제어 시설이 필요한 문제점이 있으며, Medtec社 제품 역시 루프형 코일 형태를 적용하고 있어 전자기장 발생부의 크기가 크고 고전력의 파워가 필요하며 평면 2차원 배치 형태로 인해 입체적인 자력 전달을 기대하기 어렵다. 또한 SE Therapies社의 제품은 단일 전자기장 발생 모듈을 적용하여 코일간의 상호 작용이 없으며 원거리 자력 전달을 하기 위해 다수의 코일을 나선형으로 조합하다 보니 크기가 커지고 고전력이 필요한 문제가 발생하게 된다.

또한 도 14와 같이 종래의 선행 특허 기술에서는 자기장 발생부에 대한 원리가 누락되어 있다.

종래 기술들을 다시 정리하면 루프(Loop) 형태의 코일을 적용하여 비교적 크기기 큰 형태이며 원거리 자력 전달을 위한 고전력이 필요하고 이를 위해 제어 장치의 용량 및 크기가 커지게 되어 휴대가 용이한 개인용 치료 기기로의 응용 개발이 어려운 상황이다. 또한 하나의 코일 전자석을 적용한 모듈의 경우에도 원거리에 위치한 타측 전자석 모듈과의 인력을 유도하기 위해 비교적 큰 전력이 필요하여 이를 제어하기 위한 제어장치 역시 커지게 된다.

한편, 노인성 실명 질환의 대표 질환이 황반 변성이며 황반에 지방성분인 드로젠이 증가하면서 혈관에 변성이 발생하여 시력을 상실하게 된다. 맥동전자기장(PEMF)은 맥동전자기장을 환부에 인가하여 세포의 재생을 돕는 치료법으로 1979년 부정유합과 관련된 골절치유에 대해 미국 식품의약국의 승인 이후 널리 이용되고 있다.

AMD(Age-Related Macular Degeneration)는 노인성 황반변성을 의미하는 용어로 도 3에서 설명한 바와 같이 5가지 단계로 병증을 구분할 수 있다. AMD의 원인은 드루젠(Drusen)이라는 지방이 망막내 혈관에 발생하면서 혈관 변형 및 시신경 세포를 파괴하면서 발생한다. 이로 인해 영구실명에 이르기까지 한다. 현재 안과에서 망막의 병증을 확인하는 가장 대표적인 방법이 광학단층촬영(OCTA)이나 환자의 비용 부담이 크고 일부 영역에 대한 정보를 얻는 단점이 있다.

반면에 암순응 시험은 눈을 밝은 환경에서 어두운 환경으로 짧은 시간 내에 변화시켜 어두운 환경에서 저조도의 빛을 인식하기까지의 시간을 측정하여 AMD 병증을 예상하는 방법이다. 비교적 검사 비용이 저렴하나 어두운 시험환경을 구축해야 하는 단점이 있다. AMD의 병증이 심화되면 암순응 시간이 점점 길어지는데 이를 손상암순응(Impaired Dark Adaptation)이라고 한다. 즉, 암순응 시간을 지속적으로 측정관리하면 AMD 진행 정도를 간음할 수 있다.

기존에 눈에 맥동자기장을 적용하는 치료기기는 루프형 코일을 적용하여 발생하는 자력이 약하고 이로 인해 눈 시력 개선에 중점을 두고 있다. 이에 심부까지 저전력으로 자력을 전달하기 위해 페어(Pair) 형태로 다수의 전자석을 적용하여 전자석간 인력과 척력을 이용하는 방안이 요구되고 있다.

또한 기존의 치료기기는 눈질환의 심화 정도를 측정하지 못한다. 눈 주위에 외부 빛이 들어오지 못하도록 밀폐형 구조를 만들고 각 밀폐형 구조에 테스트용 라이트를 적용하여 암순응 검사가 가능하게 하는 방안이 요구되고 있다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

한국등록특허공보 제10-1229975호(2013.01.30)

한국공개특허공보 제10-2012-0037180호(2012.04.12)

본 발명의 실시예는 맥동전자기장을 적용한 안질환 치료기기에 관한 것으로 안구 전면에 전자기장 발생부가 위치하고 전자기장 발생부는 2개 이상의 코일 전자석과 2개 이상의 코일 전자석과 전자석간 인력((引力)과 척력((斥力)을 극대화하기 위해 강자성(强磁性) 물질의 내외 플레이트가 적용된 자기장 발생 모듈(Module)을 구비하고 이러한 전자석 유닛은 안구의 황반의 중심을 향하도록 위치한다. 한쪽 안구당 전자석 유닛은 다수가 될 수 있어 타측의 전자석 유닛과도 인력 및 척력의 방식으로 자기장의 도달 거리를 조절할 수 있다. 또한 안구 전면은 암실 형태로 구성되어 암순응 검사가 가능하도록 한다.

최종적으로 맥동전자기장을 이용하여 안질환의 증상을 완화 치료하고 암순응 검사를 통해 황반변성에 대한 진행 정도를 파악할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기는 도 15과 같이 헤드에 착용 할 수 있는 형태로 구성되며 케이스, 전자석 및 라이트 강도 제어를 위한 제어부, 맥동전자기장 발생부로 구성된다. 맥동 전자기장 발생부는 2개 이상의 코일 전자석을 이용하고 내측과 외측에 강자성체의 플레이트를 적용하여 저전력으로 원격지까지 자력을 전달할 수 있다.

또한 암실 내부에는 빛의 강도가 조절되는 라이트가 적용되어 있어 암순응 시험을 할 수 있는 특징을 가지고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기는, 안구의 황반의 중심을 향하도록 복수의 코일 전자석으로 구성되는 전자석 유닛을 포함하며, 코어(core)에 코일을 권선하는 형태의 상기 복수의 전자석간 인력과 척력을 발생시켜 자력을 조절하는 맥동전자기 발생부, 및 암순응 검사를 위해 상기 안구의 앞에 형성된 암실 내부에 빛의 강도를 가변하는 라이트 발생부를 포함한다.

상기 맥동전자기 발생부는, 좌측 안구에 대응하는 제1 전자석 유닛과 우측 안구에 대응하는 제2 전자석 유닛을 포함하며, 상기 제1 전자석 유닛 및 상기 제2 전자석 유닛을 각각 구성하는 복수의 코일 전자석을 제어하여 상기 제1 전자석 유닛과 상기 제2 전자석 유닛간 인력과 척력을 발생시킬 수 있다.

상기 맥동전자기 발생부는, 상기 전자석 유닛의 자력 및 극성을 변경하여 상기 안구의 표면에서 안저의 망막까지 복수의 방향과 강도로 자력이 통과되도록 제어할 수 있다.

상기 맥동전자기 발생부는, 상기 전자석 유닛의 극성 변화를 제어하는 전극제어 유닛을 포함할 수 있다.

상기 라이트 발생부는, 상기 암실 내부의 밝기와 색상을 제어하는 LED 제어 유닛을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 구동방법은, 안구의 황반의 중심을 향하도록 복수의 코일 전자석으로 구성되는 전자석 유닛을 포함하는 맥동전자기 발생부가, 코어에 코일이 권선되는 형태의 상기 복수의 코일 전자석간 인력과 척력을 발생시켜 자력을 조절하는 단계, 및 라이트 발생부가, 암순응 검사를 위해 상기 안구의 앞에 형성된 암실 내부에 빛의 강도를 가변하는 단계를 포함한다.

상기 맥동전자기 발생부는, 좌측 안구에 대응하는 제1 전자석 유닛과 우측 안구에 대응하는 제2 전자석 유닛을 포함하며, 상기 제1 전자석 유닛 및 상기 제2 전자석 유닛을 각각 구성하는 복수의 코일 전자석을 제어하여 상기 제1 전자석 유닛과 상기 제2 전자석 유닛간 인력과 척력을 발생시킬 수 있다.

상기 인력과 척력을 발생시키는 단계는, 상기 전자석 유닛의 자력 및 극성을 변경하여 상기 안구의 표면에서 안저의 망막까지 복수의 방향과 강도로 자력이 통과되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 구동방법은, 상기 맥동전자기 발생부의 전극제어 유닛이 상기 전자석 유닛의 극성 변화를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구동방법은, 상기 라이트 발생부의 LED 제어 유닛이, 상기 암실 내부의 밝기와 색상을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 안구 전면의 전자기장 발생부에서 일정 Hz의 자기장을 발생하는데 해당 전자석 모듈은 전자기장 발생 모듈의 크기 및 소비 전력을 최소화하여 치료 기기의 크기를 최소화할 수 있으며 각 코일 전자석의 동작 시점과 중지 시점을 일치시켜 복수의 코일 전자기잘 발생 모듈의 상호 작용하는 시간을 극대화할 수 있어 궁극적으로 치료 효과를 높일 수 있다. 또한 안구 전면에 구현된 암실을 통해 암순응 검사를 할 수 있어 병증 심화의 정도를 쉽게 예측할 수 있어 눈 상시 눈건강 관리가 가능해진다.

나아가 본 발명의 실시예에 따르면, PEMF를 이용하여 이러한 황반변성 발생 인자를 낮추어 병 진행을 늦추고 암순응 테스트를 통해 주기적으로 황반 변성 정도를 측정하여 관리할 수 있을 것이다.

도 1은 맥동전자기장에 의한 세포활성화 메카니즘을 설명하기 위한 도면,

도 2는 맥동전자기장을 적용한 눈 질환 치료에 대한 연구논문,

도 3은 황반변성의 원인과 병증 진행 과정,

도 4는 2개의 코일 전자석으로 구성된 전자기장 발생 유닛의 사시도,

도 5는 도 4의 전자기장 발생 유닛의 단면도,

도 6은 복수의 코일전자석 사이에 영구자석이 적용된 단면도,

도 7은 복수의 코일 전자석으로 구성된 전자기장 발생 유닛의 단면도,

도 8은 본 기술 개발 제품의 제품 외관 예시도,

도 9는 코일 전자석에 인가되는 교류 신호도,

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 H-브릿지 회로 로직도,

도 11은 전자기장 발생 유닛의 척력 발생에 따른 자력 전달 CAE 이미지,

도 12는 전자기장 발생 유닛의 인력 발생에 다른 자력 전달 CAE 이미지,

도 13은 시스템 블록도,

도 14는 종래 특허문헌에 제안된 기기,

도 15는 암순응 검사를 위한 제품 내부도,

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템의 기능별 구성요소 블록도,

도 17은 도 16의 시스템의 상세 블록도,

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 사시도,

도 19는 도 18의 전자석 유닛의 단면도,

도 20은 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛의 개념도,

도 21은 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛의 단면도,

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기를 착용한 상태의 측면, 정면 및 평면 뷰를 보여주는 도면,

도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 사시도,

도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 안구 밀착부의 사시도,

도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 분해도,

도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 척력 발생에 따른 자력 전달 CAE 이미지,

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 인력 발생에 다른 자력 전달 CAE 이미지, 그리고

도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따른 H-브리지 회로 로직도를 나타내는 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되거나, 층이 다른 층 또는 기판과 결합 또는 접착된다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

상단, 하단, 상면, 하면, 전면, 후면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다. 또한, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 맥동전자기장 발생부(200)는 도 13에 도시된 바와 같이, 전자석 유닛(201), 전극 제어 유닛(202), 전력 제어 유닛(203), 전자석 동작 스위치 유닛(204)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서 "일부 또는 전부를 포함"한다는 것은 일부 구성요소가 생략되어 맥동전자기장 발생부(200)가 구성되거나, 일부 구성요소가 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

전자석 유닛(201)은 전류를 인가하면 자기장을 발생하고, 전극 제어 유닛(202)은 전자석 유닛(201)으로 인가되는 전류의 방향을 변경하여 전자석 유닛(201)의 자기적 극성을 변경하여 교류 형태의 파형이 되도록 유도(혹은 제어)한다. 또한 전력 제어 유닛(203)은 전자석 유닛(201)으로 인가되는 전압과 전류의 양을 제어하여 전자기력 크기를 제어하며, 전자석 동작 스위치 유닛(204) 즉, 트리거 스위치는 복수의 전자석 유닛이 동시에 시작과 멈춤을 할 수 있는 스위치 기능을 담당한다. 제어유닛(100)의 MCU(101)을 통해 전자석 동작 스위치 유닛(204)의 On/ Off 시간을 제어하여 동작 Hz를 구현한다. 본 발명의 실시예에 따른 전자석 유닛(201)은 복수의 전자석 유닛을 포함할 수 있으며, 제1 내지 제4 전자석 유닛(201-1 ~ 201-4)을 포함할 수 있다. 사용자의 무릎에 적용한다고 볼 때, 상하, 좌우측에 각각 위치하도록 구비될 수 있다. 맥동전자기 발생부(200)는 세포를 활성화시키기 위해 동작한다.

맥동전자기 발생부(200)의 전자석 유닛(201)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 코일 전자석(210)이 2개 이상 즉 복수 형태로 구성되어 코일 전자석(210)의 척력과 인력을 작용시켜 보다 원거리까지 자력 전달이 가능하다. 여기서 원거리는 기준값을 초과하는 거리로 정의할 수 있다. 이때 전자석 유닛(201)은 코일 권선(212)을 일정한 형태로 감을 수 있는 원통 프레임(211), 전류가 인가되면 자기장을 발생시키기 위한 구리 등 도전성 재질의 코일 권선(212), 코일 권선에서 발생하는 자기장을 일정한 방향으로 전달하기 위해 코일 중앙에 위치하는 강자성체 코어(213), 코일 권선(212)의 양 끝단에 연결되어 양(+)과 음(-)극성의 전류가 인가되는 피복 절연 케이블(214)로 구성된 코일 전자석(210), 그리고 안구의 황반 방향을 향하며 강자성 코어(213)로부터 전달되는 자력을 원거리까지 전달하기 위한 강자성체의 내측 플레이트(220), 내측 플레이트(220)의 반대면에 적용되고 페어로 적용되는 전자석의 코어(213)를 서로 연결하여 내측 플레이트(혹은 일측 플레이트)(220)의 자력을 증가시키는 강자성체의 외측 플레이트(혹은 타측 플레이트)(221), 나아가 내측 플레이트(220)와 외측 플레이트(221)를 전자석 유닛의 코어(213)에 고정하기 위한 스크류 등의 고정체(222)를 포함하여 구성된다. 여기서, 내측은 사용자의 신체 관절에서 피부에 접촉(혹은 근접)하는 부위를 의미한다.

전자석 유닛(201)에서 코일 전자석(210)의 코어(213)를 연결하는 내측 플레이트(220)는 1~2mm의 근접 거리를 두어 구성되고, 가령 2개의 플레이트가 일정 간격을 두고 분리되어 구성되고, 전자석 유닛(201)에서 코일 전자석(210)의 코어(213)를 연결하는 외측 플레이트(221)는 이격 거리 없이 최단거리로 하나의 몸체로 연결되며, 자력을 원거리로 전달하기 위해 자력의 형태가 펄스(Pulse) 신호의 특성을 띠며 이를 위해 펄스(Pulse) 신호를 발생하는 유닛(204)과 H-브릿지 형태로 자기 극성을 변경하는 전극제어 유닛(202)을 포함할 수 있다. 이는 도 9 및 도 10에서 잘 보여주고 있다. 도 10에서 볼 때 H-브릿지는 전자석 유닛(Electromagnet Unit)을 기준으로 제1 내지 제4 스위칭소자가 H자의 형태를 이루어 구성된다. 각각의 스위칭소자는 트랜지스터나 FET의 NPN(혹은 N채널) 소자와 PNP(혹은 P채널) 소자로 구성된다. 그리고, 도 13의 MCU(101)는 제1 스위칭소자와 제4 스위칭소자에 LOW신호와 HIGH신호를 인가하거나, 제3 스위칭소자와 제2 스위칭소자에 LOW신호와 HIGH신호를 인가하는 형태로 번갈아 가며 스위칭 소자들을 동작시켜 전자석 유닛에 반대 극성이 생성되도록 할 수 있다. 즉 서로 대각선 방향의 스위칭소자들을 상보적으로 동작시켜 자기 극성을 변경한다고 볼 수 있다.

또한 자력을 원거리로 전달하기 위해 전자석 유닛(201)에 인가되는 펄스(Pulse)는 반송파 형태로 구성될 수 있고, 치료기기에 적용되는 전자석 유닛(201)은 2개 이상을 적용하고 한쪽 전자석 유닛의 내측 플레이트(220)에 척력이 발생하게 하고 반대쪽 전자석 유닛 역시 반대 극성의 척력이 발생하도록 하여 보다 원거리까지 자력을 전달할 수 있다. 이는 도 9에서 잘 보여주고 있다. 여기서, "펄스는 반송파 형태로 구성"한다는 것은 도 9 및 도 13에서 볼 때, 지정 주파수 및 진폭으로 발생된 펄스 신호(예: 동작 주파수)를 쪼개서, 더 정확하게는 펄스 발생 구간의 펄스를 쪼개서 새로운 펄스를 생성해 사용하는 것을 의미한다. 자력을 원거리까지 전송하고, 또 빛을 심부 깊이 침투시키기 위해 기설정된 펄스 신호를 변조하여 사용한다고 볼 수 있다. 가령 본 발명의 실시예에서는 기생성된 20 ~ 50Hz의 펄스 신호를 2 ㎒ 정도의 신호로 변환하여 사용할 수 있다.

도 9는 전자석 유닛에 인가되는 교류 신호도, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 H-브릿지 회로 로직도, 도 11은 도 2의 전자석 유닛의 척력 발생에 따른 자력 전달 CAE 이미지, 도 12는 전자석 유닛의 인력 발생에 다른 자력 전달 CAE 이미지 도면이다.

전극제어 유닛(202)을 제어하여 펄스(Pulse) 신호를 교류 신호화한다. 전극제어 유닛(202)은 도 10에 도시된 바와 같이 H-브릿지 회로 로직(Logic)으로 구성되는 것이 바람직하며 MCU(101)의 제어에 따라 전자석 유닛(201)에 인가되는 전류의 방향이 변경되고 이로 인해 전자석 유닛(201)의 내측 플레이트(220) 극성도 변경하게 된다. H 브릿지 회로는 본 발명의 실시예에 따라 다양한 형태로 동작이 가능할 수 있으므로 어느 하나의 동작 형태(예: 상보적 동작)에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

전자석 유닛(201)은 내부에 복수의 형태로 코일 전자석(210)이 구비된다. 예를 들어 도 6 및 도 7과 같이 전자석 유닛(201)에는 2개 이상의 복수 형태의 코일 전자석(210-1, 210-2)이 적용된다. 코일 전자석(210)은 비자성체의 원통 프레임(211)에 코일을 권선(212) 형태로 수차례 감고 코일의 끝단에서는 폴리계열의 PVC와 같은 절연 재질 피복이 적용된 케이블(214)을 적용하여 전극제어 유닛(202)과 연결된다. 원통 프레임(211)의 재질은 플라스틱과 같은 비자성체를 적용하는 것이 바람직하다.

또한 권선코일의 중앙에서는 강자성 코어(213)가 적용되어 코일 권선(혹은 권선코일)(212)에서 발생하는 자기장을 일정 방향으로 전달하는 기능을 수행한다. 즉 코일 권선(212)의 양끝단에 연결된 절연 케이블(214)로 인가된 전류의 방향에 따라 강자성의 코어(213) 양끝단 자력 극성이 N-S극 또는 S-N극으로 가변하게 된다. 페어로 이웃한 코일 전자석(210)의 강자성 코어(213) 양끝단에 인체 방향으로는 내측 플레이트(혹은 일측 플레이트)(220)를 약간의 이격 거리를 두고 고정체(222-1, 222-2)를 이용하여 연결하고 내측 플레이트 반대방향에는 고정체(222-3, 222-4)를 이용하여 외측 플레이트(혹은 타측 플레이트)(221)를 연결 고정시킨다. 또한 보다 원거리로 자력을 전달하기 위해 도 6과 같이 코일 전자석 사이에 영구자석(223)을 적용할 수 있고 도 7과 같이 복수의 코일 전자석을 연결하여 사용할 수 있다.

코어(213)의 자력을 내측 및 외측 플레이트(221, 222)로 전달하여 원거리까지 자력을 전달하는 것이 목적이므로 각 플레이트와 고정체는 비투자율(比透磁率)이 높은 강자성체 물질을 적용한다. 여기서, 비투자율은 자성화가 되는 비율을 의미하는 것으로 진공에서의 자력전달 투자율과 비교한 비율, 즉 이 값이 수백~수천이면 강자성체라고 한다.

실제 도 4에 도시한 바와 같이 전자석 유닛(201)의 왼쪽에 위치한 코일 전자석(210-1)의 절연 케이블(214-1)에 +, - 극성으로 전류를 흘려 주고 오른쪽 코일 전자석(201-2)의 절연 케이블(214-2)에 -, +극의 전류를 흘려주면 앙페르의 오른손 법칙에 따라 왼쪽 코일 전자석(210-1)의 내측 플레이트(220-1)는 N극이 유도되고 오른쪽 코일 전자석 (210-2)의 내측 플레이트(220-2)에는 N극이 유도된다.

이와 같은 경우에는 도 11의 CAE 시뮬레이션 해석 결과와 같이 두 내측 플레이트에 인가된 자력의 방향이 동일하므로 서로 척력(斥力)이 발생하고 이로 인해 원거리까지 자력 전달이 가능해진다.

만일 오른쪽 코일 전자석(210-2)의 절연 케이블(214-2)에 +, - 극성으로 전류를 흘려주면 오른쪽 코일 전자석 내측 플레이트(220-2)에는 S극이 유도되고 내측 플레이트 사이에 인력(引力)이 발생하여 서로 당기는 힘이 발생한다. 이와 같은 인력이 발생하는 경우에도 도 12의 CAE 시뮬레이션 해석 결과와 같이 외측 플레이트(221)를 통해 각 코어(213-1, 213-2)가 연결되어 있어 내측 플레이트 사이에서 발생하는 자력 역시 원거리까지 도달함을 알 수 있다.

전자석 유닛(201)은 치료 부위의 해부학적 특징에 따라 적용되는 수와 위치가 상이하고 다양하게 변경될 수 있다. 본 발명의 실시예를 황반변성의 안질환 치료에 적용한다면 전자기장 발생부를 황반으로 향할 수 있도록 도 8과 같이 위치시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 전자석 유닛(201)을 배치하고 각 전자석 유닛(201)의 자력 및 극성을 변경하면 도 8과 같이 안구의 표면에서 안저의 망막가지 다양한 방향과 강도로 자력이 통과하게 된다.

특히 척력이 발생하도록 전류를 인가하고 마주보는 전자석 유닛(201)끼리는 인력이 발생하도록 하면 보다 원거리까지 자력이 도달함을 알 수 있다.

또한 도 15와 같이 본 기술 개발 제품내부에는 안구 앞을 암실로 만들 수 있는 쿠션구조로 되어 있고 암실 내부에서는 빛의 강도가 가변하는 라이트 유닛(301)이 있다. 라이트 유닛은 밝기 조절 유닛(303) 및 MCU(101)을 통해 광량이 조절되어 암순응을 검사를 진행한다. 암순응 검사를 시작하면 처음에는 라이트 유닛은 다소 밝은 조도를 유지하다가 일정 시간 후 최저 조도로 전환하게 된다. 이렇게 되면 빛을 조절하는 안구의 홍체가 확대되어 어두운 빛에 적응하게 되는데 황반변성과 같은 변증이 심할수록 암순응 시간이 길어지게 된다. 사용자는 암순응이 확인된 시점에서 측면에 구비된 버튼을 누르고 제어부는 총 암순응 시간을 지속적으로 저장 관리하여 사용자에게 병증 진행 전도를 가늠하게 한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템의 기능별 구성요소 블록도이며, 도 17은 도 16의 시스템의 상세 블록도이다.

도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료기 시스템은 치료기 본체(10)의 내부에 맥동전자기 모듈을 제어하고 암순응 시간 분석을 통한 황반변성 정도를 분석하는 제어부(100), 맥동전자기 발생부(200), 암순응 측정을 위한 LED 라이팅부(300)의 일부 또는 전부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함"한다는 것은 일부 구성요소가 생략되어 치료기가 구성되거나, 일부 구성요소가 가령 맥동전자기 발생부(200)가 제어부(100)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

도 16의 제어부(100)는 도 17에 도시된 바와 같이, 치료기(10) 전체 HW 시스템과 각 유닛의 동작 시나리오를 관리하고 제어하는 가령 MCU(Micro Control Unit) 등의 마이크로컨트롤 유닛(101), 치료기(10)의 동작 상태를 사용자에 소리 방식으로 알려주는 스피커나 부저 등과 같은 사운드 발생 유닛(102), 사용자가 버튼 등을 이용하여 동작 옵션 등을 선택할 수 있는 사용자 버튼 유닛(103), 치료기기의 동작 상태와 사용자의 선택 옵션 등을 화면으로 나타내는 디스플레이 유닛(104), 충전 및 제어를 위해 외부와 연결된 인아웃(In /Out) 포트(105), 인아웃 포트(105)로 입력된 전원을 받아들여 배터리 충전 IC(Integrated Circuit)에 전원을 공급하거나 HW 시스템상의 모든 IC에 적정한 전원으로 분배하는 PMIC(Power Management Integrated Circuit), 즉 전원관리 집적 회로 유닛(106), PMIC로부터 인가된 전압을 일정하게 다운(Down) 또는 스텝업(Step Up)하여 일정한 전압으로 다양한 HW 시스템 부품에 공급하는 컨버터 유닛(107), 별도의 외부 전원 없이 내부의 HW 회로에 전원을 공급하기 위해 전기 에너지를 저장하는 배터리 유닛(108), 리모콘과 스마트폰과 같이 외부의 무선 기기를 통해 치료기(10)를 원격으로 제어할 수 있는 무선 통신 유닛(109), 무선 통신 유닛(109)의 신호를 발신하기 위한 안테나 유닛(110), 전원 ON/OFF 및 기타 동작 상태를 나타내는 LED와 같은 표시체(111)의 일부 또는 전부를 포함하여 구성될 수 있으며, 여기서 "일부 또는 전부를 포함"한다는 것은 앞서서의 의미와 크게 다르지 않다.

또한 PEMF 발생부(200)는 도 17에 도시된 바와 같이 전류를 인가하면 자기장을 발생하는 전자석 유닛(혹은 전자석 장치)(201), 전자석 유닛(121)으로 인가되는 전류의 방향을 변경하여 전자석 유닛(121)의 자기적 극성을 변경하여 교류 형태의 파형이 되도록 유도하는 전극 제어 유닛(202)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 유닛, 장치, 소자, 부품, 모듈 등의 용어를 다양하게 사용하고 있지만, 실무상 혼용되는 경우가 많으므로 그 용어의 개념에 대하여 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예를 들어, 집적화된 IC 칩의 경우에는 다양하게 명명될 수 있다. 또한 IC 칩과 그 주변회로를 포함하는 형태의 PCB 기판 등도 다양하게 명명될 수 있다.

암순응 측정용 LED 라이팅 발생부(300)는 도 17에 도시된 바와 같이, LED Light의 밝기 및 색상을 제어할 수 있는 유닛(301), 암순응 시험을 진행하기 위한 LED 라이트 광원(302)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 사시도, 도 19는 도 18의 전자석 유닛의 단면도이다.

도 18 및 도 19에서 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛(201')은 설명의 편의를 위하여 재도시한 것으로 이해해도 좋으며, 앞서 도 4 내지 도 7에서 설명한 전자석 유닛(201)과 크게 다르지 않으므로, 자세한 내용은 그 내용들로 대신하고자 한다.

다만, 간략하게만 다시 언급해 보면 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛(201')은 코일권선으로 자력을 발생하는 코일 전자석(210), 코일 권선을 일정한 형태로 감을 수 있는 원통 프레임(211), 전류가 인가되면 자기장을 발생시키기 위한 구리 코일 권선(212), 구리 코일 권선에서 발생하는 자기장을 일정한 방향으로 전달하기 위해 코일 중앙에 위치하는 강자성의 코어(213), 코일 권선의 양 끝단과 연결되어 직류전원의 +와 전류가 인가되는 피복 절연 케이블(214), 사람의 관절 방향을 향하며 강자성 코어(213)로부터 전달되는 자력을 원거리까지 전달하기 위한 강자성의 내측 플레이트(220), 강자성 내측 플레이트(220)의 반대면에 적용되며 전자석 유닛(201) 내에 페어(Pair, 쌍)로 구성되는 코일 전자석(210)의 코어(213)를 상호 연결하여 내측 플레이트의 자력을 증가시키는 강자성의 외측 플레이트(221), 내측 플레이트와 외측 플레이트를 전자석 유닛의 코어(213)에 고정하기 위한 스크류와 같은 고정체(222)의 일부 또는 전부를 포함하여 구성될 수 있다.

도 20은 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛의 개념도이며, 도 21은 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛의 단면도이다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료기는 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛이 사용될 수 있으며, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 전류 인가에 따라 자력을 발생시키는 코일 권선(410), 코일 권선을 일정한 형태로 감을 수 있는 원통 프레임(411), 코일 권선의 양 끝단과 연결되어 직류전원의 +와 전류가 인가되는 피복 절연 케이블(414), 자력을 항시 발생시키는 영구자석(420)의 일부 또는 전부를 포함하여 구성될 수 있다.

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기를 착용한 상태의 측면, 정면 및 평면 뷰를 보여주는 도면, 도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 사시도, 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 안구 밀착부의 사시도, 도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기의 분해도, 도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 척력 발생에 따른 자력 전달 CAE 이미지, 도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자석 유닛의 인력 발생에 다른 자력 전달 CAE 이미지, 그리고 도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따른 H-브리지 회로 로직도를 나타내는 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기는, 도 22 내지 도 25에 도시된 바와 같이 치료기 본체(10), 암순응 시험에서 저조도 광원의 인식을 확인하는 버튼(103-1), 전원 on/off 버튼(103-2), 기기 동작 모드 선택 버튼(103-3), 기기 동작 상태를 나타내는 LED 인디케이트부(111-1), 모드 선택에 따라 암순응 테스트 모드가 선택되었음을 나타내는 LED 인디케이트부(111-2), 모드 선택에 따라 맥동전자기장 치료가 선택되었음을 나타내는 LED 인디케이트부(111-3), 전원 on 및 배터리 잔량을 나타내는 LED 인디케이트부(111-4), 치료기 전면 커버(501), 치료기(10) 후면 커버(502), 왼쪽 눈의 암순응 검사를 위한 LED의 라이팅을 확산하는 구조(502-1), 오른쪽 눈의 암순응 검사를 위한 LED의 라이팅을 확산하는 구조(502-2), 왼쪽 눈의 암순응 검사를 위한 암실 공간(502-3), 오른쪽 눈의 암순응 검사를 위한 암실 공간(502-4), Sound Unit의 소리가 전달되는 핀홀 구조(502-5), 안구 전면부에 암실을 형성하는 쿠션(503), 치료기(10)를 사용자에 고정하기 위한 밴드(504)의 일부 또는 전부를 포함하여 구성될 수 있다.

좀더 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예는, 맥동전자기장을 이용하여 황반변성과 같은 안질환의 증상을 개선하고 황반변성 정도를 파악하기 위해 암순응 검사를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료기(10)는 전체 시스템의 제어를 관장하는 제어부(100)와 코일 전자석과 같은 맥동전자기장(PEMF) 발생부(200), 암순응 시험을 위해 고조도의 광원과 저조도의 광원을 방현하는 LED 라이팅 발생부(300)의 일부 또는 전부로 구성될 수 있다.

먼저 암순응 시험을 진행하기 방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 사용자는 도 22에 설명한 바와 같이 안구에 해당 치료기(10)를 착용한다. 이때 안구 전면 공간에 암실이 형성될 수 있도록 압축성과 밀착성이 우수한 쿠션(503)이 적용된다. 쿠션은 후면 커버(502)에 후크 등의 구조로 고정될 수 있다. 올바른 착용 후에 사용자는 전원 버튼(103-2)을 이용하여 시스템을 부팅시키고 모드버튼(103-3)을 이용하여 암순응 시험 모드를 선택한다. 여기서, 모드는 버튼이 선택될 때 기설정된 일련의 동작을 순차적으로 진행하도록 설정된 방식을 의미할 수 있다. 따라서 시험 모드는 시험을 진행하기 위해 기설정된 일련의 과정을 수행하기 위해 설정된 방식이라 볼 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에서는 그러한 용어 개념에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

이때 사운드 유닛(102)에서는 모드 선택 사항에 대해 음성이나 멜로디로 안내를 줄 수 있으며 인디케이트 LED(111-1~111-4)를 통해 모드 및 동작 상태를 사용자에게 알려 줄 수 있다.

시작 버튼(103-2)을 선택하여 암순응 시험을 시작한다. 시작시 사운드 유닛을 통해 음성이나 멜로디로 안내를 줄 수 있으며 마찬가지로 인디케이트 LED에서도 동작 상태를 나타내기 위해 적정한 라이팅이 동작될 수 있다. 암순응 검사는 한쪽 눈씩 진행하는 것이 바람직하다. 먼저 왼쪽 눈 앞에 형성된 암실 구조(502-3)에 위치한 LED 라이트 유닛(302-1)에서 적색(Red) 광원을 발생시킨다. Red 광원은 확산돌기(502-1)에 의해 산란되며 사용자는 확산돌기(502-1)를 응시하고 있는 동안 고조도의 광원이 플래쉬된다. 고조도 광원은 대략 0.25ms의 매우 짧은 시간동안 동작하는 것이 바람직하며 6.38 log scot Td/sec 정도 수준의 조도가 바람직하다. 고조도의 빛이 플래쉬하게 되면 홍채가 작아지고 망막내 시신경 세포의 일종인 로드(Rod) 셀의 기능이 일시 중지하게 되어 암실 내 공간의 빛을 인식하지 못하게 된다. 고조도 빛의 플래쉬 이후 500nm 파장에 가까운 저조도 녹색(Green) 빛을 LED 라이트 유닛(302-1) 통해 암실 공간(502-3)에 발현한다. 저조도의 빛은 5cn/m^2 수준의 강도가 바람직하다. 저조도 Green 빛이 발현되는 시간은 200ms 정도가 바람직하며 2~3초 간격으로 발현을 지속한다. 시신경 세포 로드(Rod) 셀의 기능이 서서히 회복되면서 해당 Green 빛이 보이기 시작하는데 사용자는 측면에 위치한 인지버튼(103-1)을 눌러 해당 인지 사실을 제어부에 전달하게 된다. 암실 내에서 고조도의 빛이 발현된 이후 저조도의 빛이 인식되기까지의 시간을 측정하는 것이다. 이와 같이 암순응까지의 시간이 길어지면 망막내 시신경 세포의 상태가 좋지 않음을 의미하는 것이라 상기에서 기술안 잠재 AMD를 진단할 수 있는 방법이 된다.

주기적으로 측정 기록된 암순응 시간은 디스플레이(104)를 통해 분석되어 표시될 수 있다. 즉, 디스플레이에서는 과거에서 현재까지의 암순응 시간 변화를 그래프 방식으로 알려주며 망막 질환의 가능성에 대해 사용자 알람을 줄 수 있다. 또한 측정 분석된 내용은 제어부의 무선 유닛(109) 및 안테나(110)를 통해 스마트폰에 전송되어 다양한 분석을 위한 어플리케이션(APP)에 적용될 수 있다. 상기 LED 라이트 유닛은 다양한 조도 및 색상을 발현되도록 하는 것이 바람직하며 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 3종 LED 또는 일체형을 사용하는 것이 바람직하다. LED의 밝기를 제어해야 하므로 LED 드라이버(Driver) 즉 구동기와 같은 LED 컨트롤 유닛(301-1, 301-2)을 적용하는 것이 바람직하다.

계속해서 맥동전자기장(PEMF)을 활용하여 망막 질환의 정도를 개선하는 치료 방법에 대해 설명하도록 한다. 맥동전자기장을 발생하는 전자석 유닛(201-1, 201-2)은 치료기 착용시 망막 내 황반을 향하도록 하는 것이 바람직하다. 도 22에서 도시한 이미지와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비침습 안질환 치료기를 착용한 후 전원버튼(103-2)을 활용하여 치료기에 전원을 인가하여 시스템을 활성화시키고 모드 버튼(103-3)을 이용하여 치료 모드를 선택한다. 시작 버튼(103-2)을 누르면 제어부의 MCU(101)는 전극제어유닛(202-1, 202-2)을 통해 전극의 강도, 극성, 교번 주기(헤르츠) 등을 제어하게 된다. 물론, 제어 방식은 장치 내에 탑재된 프로그램에 프로그래밍되어 사용될 수 있다.

이때 사운드 유닛(102)에서는 치료 시작을 알리는 멘트나 멜로디가 발현될 수 있으며 치료기의 동작 상태 및 모드를 나타내기 위해 LED 인디케이트(111-1 ~111-4)부가 활성화될 수 있다. 적은 전력으로 원거리까지 자력을 전달하기 위해 본 발명의 실시예에서는 도 18과 같이 페어형(Pair) 전자석 유닛(201)을 적용할 수 있다. 코일에 인가되는 전류의 방향을 제어하여 전자석간 척력이 발생하게 되면 도 25와 같이 내측 플레이트(220) 및 외측 플레이트(221)에 동일한 극성이 발생하게 되어 자력을 서로 밀어주어 원거리까지 자력 전달이 가능하다.

또한 코일에 인가되는 전류의 방향을 제어하여 전자석간 인력이 발생하게 되면 도 26과 같이 내측 플레이트(220) 및 외측 플레이트(221)에 서로 반대되는 극성이 발생하게 되어 자력의 발생 범위를 제한하게 된다. 외측 플레이트(221)는 분리되지 않는 방식이라 내측 플레이트(220)의 자력을 증가하는 효과를 유발한다. 페어형 전자석 유닛(201)은 상호간에 인력과 척력을 발생하기 위해 2, 4, 6개 등의 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다. 쌍으로 구비되는 내측 플레이트(220)는 상호간에 일정한 거리를 두고 있으며 외측 플레이트(221)는 쌍으로 구비되는 코어(213)를 연결한다. 즉 쌍으로 존재하는 전자석 유닛의 인력과 척력을 활용하여 필요에 따라 원거리로 자력을 전달하거나 일정한 범위로 자력을 제한할 수 있게 된다. 전극제어 유닛(202)은 전자석 유닛의 극성 변화를 유도하기 위해 도 28과 같은 H-브릿지 회로 기능을 포함하고 있으며 MCU(101)로부터 출력 강도 및 구동 헤르츠 정보를 입력받아 전자석 유닛을 제어한다.

상기 기술한 페어형 전자석 유닛(201) 외에 도 20에 기술한 바와 같이 영구자석과 코일을 활용한 전자석 유닛(401)을 적용할 수도 있다. 저전력으로 맥동전자기장을 발생시켜야 하는 경우는 도 20과 같이 영구자석(420)에 전자기장 발생을 위한 코일(410)을 적용한 영구자석형 전자석 유닛(401)을 적용할 수 있다. 영구자석에서는 항상 일정 강도의 자력이 발생되고 있는데 이에 반대 극성을 전압 제어를 통해 전자기장을 발생시킨다. 결과적으로 영구자석의 자력 강도가 일정 헤르츠로 변화하게 되어 치료 부위를 자극하게 된다. 영구자석형 전자석 유닛(401)은 코일 권선(410)을 일정한 형태로 감기 위해 도 21과 같이 원통프레임(411)이 적용될 수 있다. 원통 프레임(411)은 플라스틱과 같은 비자성체를 적용하는 바람직하다. 필요에 따라 원통 프레임(411)은 강자성 메탈 재질을 적용할 수 있다. 강자성 메탈 재질을 적용할 경우는 영구자석의 강도와 자기장 영역을 보다 광범위하게 제어할 수 있다. 영구자석형 전자석 유닛(401) 역시 전극제어유닛(202)을 통해 자력의 강도, 구동 헤르츠 등을 제어할 수 있다.

상기한 내용 이외에도 본 발명의 다른 실시예에 따른 맥동전자기장과 암순응 진단을 통한 비침습 안질환 치료기는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

한편, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (10)

1. 안구의 황반의 중심을 향하도록 복수의 코일 전자석으로 구성하는 전자석 유닛을 포함하며, 코어(core)에 코일을 권선하는 형태의 상기 복수의 코일 전자석간 인력과 척력을 발생시켜 자력(F)을 조절하는 맥동전자기 발생부; 및

   암순응 검사를 위해 상기 안구의 앞에 형성된 암실 내부에 빛의 강도를 가변하는, 라이트 발생부;를

   포함하는, 비침습 안질환 치료기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 맥동전자기 발생부는, 좌측 안구에 대응하는 제1 전자석 유닛과 우측 안구에 대응하는 제2 전자석 유닛을 포함하며, 상기 제1 전자석 유닛 및 상기 제2 전자석 유닛을 각각 구성하는 복수의 코일 전자석의 전자기장을 제어하여 상기 제1 전자석 유닛과 상기 제2 전자석 유닛간 인력과 척력을 발생시키는, 비침습 안질환 치료기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 맥동전자기 발생부는, 상기 전자석 유닛의 자력 및 극성을 변경하여 상기 안구의 표면에서 안저의 망막까지 복수의 방향과 강도로 자력이 통과되도록 제어하는, 비침습 안질환 치료기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 맥동전자기 발생부는, 상기 전자석 유닛의 극성 변화를 제어하는 전극제어 유닛을 포함하는, 비침습 안질환 치료기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 라이트 발생부는, 상기 암실 내부의 밝기와 색상을 제어하는 LED 제어 유닛을 포함하는, 비침습 안질환 치료기.
6. 안구의 황반의 중심을 향하도록 복수의 코일 전자석으로 구성하는 전자석 유닛을 포함하는 맥동전자기 발생부가, 코어에 코일을 권선하는 형태의 상기 복수의 코일 전자석간 인력과 척력을 발생시켜 자력을 조절하는 단계; 및

   라이트 발생부가, 암순응 검사를 위해 상기 안구의 앞에 형성된 암실 내부에 빛의 강도를 가변하는 단계;를

   포함하는, 비침습 안질환 치료기의 구동방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 맥동전자기 발생부는, 좌측 안구에 대응하는 제1 전자석 유닛과 우측 안구에 대응하는 제2 전자석 유닛을 포함하며, 상기 제1 전자석 유닛 및 상기 제2 전자석 유닛을 각각 구성하는 복수의 코일 전자석을 제어하여 상기 제1 전자석 유닛과 상기 제2 전자석 유닛간 인력과 척력을 발생시키는, 비침습 안질환 치료기의 구동방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 인력과 척력을 발생시키는 단계는,

   상기 전자석 유닛의 자력 및 극성을 변경하여 상기 안구의 표면에서 안저의 망막까지 복수의 방향과 강도로 자력이 통과되도록 제어하는 단계를 포함하는, 비침습 안질환 치료기의 구동방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 맥동전자기 발생부의 전극제어 유닛이 상기 전자석 유닛의 극성 변화를 제어하는 단계;를 더 포함하는, 비침습 안질환 치료기의 구동방법.
10. 제6항에 있어서,

    상기 라이트 발생부의 LED 제어 유닛이, 상기 암실 내부의 밝기와 색상을 제어하는 단계;를 더 포함하는, 비침습 안질환 치료기의 구동방법.

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