KR101155233B1 - 이식형 전기자극장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이식형 전기자극장치에 관한 것이다.
본 발명은 신체에 이식된 전기자극기를 효과적으로 제어할 수 있는 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 이식형 전기자극장치는 체내에 이식되는 전기자극기와 체외에서 전기자극기와 무선통신하며, 전기자극기를 모니터링 및 제어할 수 있는 관리단말기가 설치됨으로써, 전기자극으로 인해 변화하는 신체조직의 정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있고 이에 따라 전기자극을 제어할 수 있다. 즉, 환자의 상태에 따라 신체조직에 가하는 전기자극의 정도를 제어할 수 있기 때문에 보다 효과적은 치료 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Description

이식형 전기자극장치 {IMPLANTABLE ELECTRICAL STIMULUS DEVICE}
본 발명은 이식형 전기자극장치에 관한 것이다.
일반적으로 이식형 전기자극기는 특정 신체 조직에 이식하여 신체 조직으로 지속적인 전기 자극을 줌으로써 치료효과를 얻게 하는 장치이다. 이러한 이식형 전기자극기는 다양한 신체 조직에 장착될 수 있으며, 그 신체 조직에 따라 각각 치료효과를 얻을 수 있다.
이러한 이식형 전기자극기의 하나의 예로 경동맥에 설치되어 혈압을 조절하여 고혈압을 치료하는 이식형 전기자극기가 있다.
이것은 이뇨제나 혈관 확장제를 사용하는 기존의 혈압조절 방법과 달리 경동맥이나 대동맥궁에 위치한 환자의 혈압수용기에 전기 자극을 가함으로써, 환자의 혈압조절 중추가 심박수와 수축력을 조절하도록 유도한다.
이렇게 이식형 전기자극기를 이용한 전기자극법은 환자가 가진 생리적 특성이나 질환의 특성, 증상에 따라 자극의 횟수와 세기를 다양하게 조절하는 것이 가능하며, 즉각적으로 혈압을 낮추어 주는 장점이 있다.
하지만 기존의 전기자극법은 고혈압 환자에게 환자의 혈압변화에 능동적으로 대처할 수 있는 제어시스템을 갖추지 않았고, 즉, 한 번 환자의 신체에 장착되어 기기가 구동되면 환자의 상태에 따라 전기자극의 세기를 조절할 수 없는, 기기의 제어가 힘들다는 문제점이 있었다.
이러한 결과에서 환자의 신체변화에 대처하여 전기자극을 제어하며 효과적으로 환자의 상태와 기기를 관리할 수 있는 형태의 이식형 전기자극장치의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 효과적으로 제어할 수 있는 이식형 전기자극장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 이식형 전기자극장치는 신체조직에 고정되어 전류를 인가하는 전기자극기; 및 상기 전기자극기의 동작 상태를 모니터링하는 관리단말기; 를 포함하고, 상기 전기자극기는, 신체조직에 전류를 인가하는 전극부; 상기 전극부를 통해 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 전류발생부; 상기 전극부를 통해 인가된 전류로 인해 변동하는 신체조직 정보를 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 정보를 상기 관리단말기 측에 무선으로 전송하고, 상기 관리단말기 측으로부터 오는 제어신호를 수신하기 위한 무선통신부; 및 상기 무선통신부를 통해 수신한 제어신호에 따라 상기 전류발생부를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 관리단말기는, 무선통신을 통해 상기 전기자극기로부터 신체조직 정보를 수신 받아 전기자극기를 모니터링하는 모니터링부; 상기 모니터링부를 통해 신체조직 정보에 따라 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 전류발생부를 제어하는 제어신호를 생성하는 신호생성부; 를 포함하며, 상기 신호생성부에서 생성된 제어신호는 무선통신을 통하여 전기자극기로 전송되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전기자극기는 상기 관리단말기와 지그비(Zigbee)통신을 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극부는 다른 신체조직으로의 전류누설을 막기 위해 표면처리를 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 표면처리는 폴리머재질로 표면을 코팅하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는 상기 전류발생기에 전압이 가해지는 시간을 조절함으로써 전극부에서 발생하는 전기에너지의 크기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호생성부에서는 신체조직 정보에 비례하여 신체조직에 인가하는 전류의 주파수가 조절되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 이식형 전기자극장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 체내에 이식되는 전기자극기와 체외에서 전기자극기와 무선통신하여 전기자극기를 모니터링 및 제어할 수 있는 관리단말기로인해, 전기자극으로 인해 변화하는 신체조직의 정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있고 이에 따라 신체 조직에 가해지는 전기자극을 제어할 수 있다.
즉, 환자의 상태에 따라 신체조직에 가하는 전기자극의 정도를 제어할 수 있기 때문에 보다 효과적은 치료 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
둘째, 전기자극기에서 발생하는 전류를 신체의 변화에 맞게 제어할 수 있기 때문에 전기자극기가 효율적으로 작동되어 기기 작동시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극기를 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극기의 블록도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 실험을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 실험의 결과 그래프이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따라 사용된 이식형 전기자극기통해 나타난 결과 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명에서는 이식형 전기자극장치에 대해서 도1 내지 도3에 도시된 도면을 참조하여 설명한다. 이식형 전기자극장치는 신체의 특정부위에 전기자극기(110)가 이식되어 일정하게 전기 자극을 주며 특정부위에 대한 치료효과를 얻도록 하는 장치이다.
본 발명의 일실시예에서는 환자의 경동맥이나 대동맥궁에 위치한 혈압수용기에 전기 자극을 가해서 환자의 혈압과 혈관의 수축력을 조절하도록 유도하는 이식형 전기자극장치를 그 예로 들어 설명하겠다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극장치에 대한 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극장치는 전기자극기(110) 및 관리단말기(120) 등을 포함하며 구성된다.
전기자극기(110)는 환자의 경동맥의 외부 및 기타 조직에 이식되어 환자의 통증완화나 심장의 재세동 및 심박의 조율, 혈압의 조절을 위해 일정하게 전기 자극을 준다.
본 발명의 실시예에서 전기자극기(110)는 경동맥의 외부에 고정되어 환자의 혈압과 혈관의 수축력을 조절한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기자극기(110)는 전극부(111), 전류발생부(112), 감지부(113), 무선통신부(114), 제어부(115) 등을 포함하며 구성된다.
전극부(111)는 신체조직에 고정되어 전류를 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 전극부(111)는 스테인리스 스틸(Stainless Steel)소재의 바늘로 구성되어 있으며 두 개의 바늘이 평행하게 맞붙어 있는 형태로써 경동맥의 외부 및 원하는 조직에 고정되어 전류발생부(112)로부터 발생된 전류를 신체조직으로 인가한다.
전극부(111)가 고정되는 신체의 조직에 따라 낚시바늘형태, 봉형태, 링형태 등 여러 가지 형태와 방식으로 제작될 수 있으며, 전류를 인가하려는 부위 외에 다른 신체조직으로 전류누설을 막기 위해서 표면처리를 한다. 이때, 전극부에 이루어지는 표면처리는 전류를 인가하려는 부위 이외의 다른 부분에 폴리머재질을 표면에 코팅을 함으로써 처리하는데, 폴리머재질은 생체에 적용하는 것이 적합한 재질임은 물론이다.
전류발생부(112)는 전극부(111)를 통해 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 역할을 하며, 전류발생부(112)에서 발생된 전류는 전극부(111)로 전달되어 신체조직으로 인가된다.
감지부(113)는 전극부(111)에서 환자의 신체조직으로 인가하는 전류로 인해 변동하는 정보를 감지한다.
본 발명의 실시예에서의 감지부(113)는 체내에 이식되어 혈관을 감싸는 커프(Cuff)와 압력관 커프의 내부를 채우는 생리식염수가 측정센서로 혈압과 그에 대한 변동 정보를 실시간으로 획득하여 전달할 수 있는 구조이다.
이러한 구조의 감지부(113)를 통해 전극부(111)에서 인가하는 전류에 따라 변동하는 환자의 혈압을 실시간으로 감지하여 측정할 수 있다.
무선통신부(114)는 감지부(113)에서 감지한 신체조직에 인가되는 전류로 인해 변동하는 신체조직에 대한 정보를 무선통신을 통해 외부의 관리단말기(120)로 전송한다.
제어부(115)는 무선통신부(114)를 통해 수신한 관리단말기(120)의 제어신호에 따라 전류발생부(112)를 제어한다.
본 발명의 실시예에서 전류를 제어하는 방식은 전류발생기에서 코일로 구성된 유도기에 일정시간의 전압을 가한 후 코일에 축적된 에너지를 흘려보내는 방식이며, 유도기에 전압을 가해지는 시간을 조절함으로써 전극부(111)에서 발생하는 전기에너지의 크기를 제어한다.
또한, 제어부(115)는 감지부(113)로부터의 신체조직의 변동정보를 수신 받는데 이러한 수신신호를 분석하고 무선통신부(114)를 통해 관리단말기(120)로 전송한다.
관리단말기(120)는 전기자극기(110)와 무선통신하며, 전기자극기(110)의 동작 상태를 모니터링 한다.
본 발명의 실시예에 따른 관리단말기(120)는 모니터링부(121), 신호생성부(122) 등을 포함하며 구성된다.
관리단말기(120)는 전기자극기(110)와 무선통신하며, 전기자극기(110)로부터 오는 정보를 수신하여 수신한 정보에 따라 전기자극기(110)를 제어할 신호를 전송하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서 관리단말기(120)와 전기자극기(110)는 지그비(Zigbee)통신을 한다. 여기서, 지그비 통신이란 저전력, 저가격, 사용의 용이성을 가진 근거리 무선 센서네트워크의 기술 중 하나로 센서를 이용한 네트워크 구성에 적합한 무선통신 시스템이다.
지그비통신을 이용하여 전기자극기(110)와 관리단말기(120)와의 원활한 통신이 이루어져 정보데이터의 송수신으로 인해 관리단말기(120)에서 체내에 이식된 전기자극기(110)를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 사용한 지그비 통신 외에 체내의 전기자극기(110)와 관리단말기(120)가 무선통신을 할 수 있는 시스템이면 어떠한 시스템이든 가능하다.
모니터링부(121)는 무선통신을 통해 전기자극기(110)로부터 오는 신체조직 정보를 수신 받아 전기자극기(110)를 모니터링한다. 즉, 감지부(113)에서 측정한 혈압정보를 제공받고, 전기자극기(110)에서 공급한 전기자극의 세기 및 주파수와 그에 따른 혈압변화의 내용을 관찰할 수 있다.
신호생성부(122)는 모니터링부(121)를 통해 신체조직 정보에 따라 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 전류발생부(112)를 제어하는 제어신호를 생성한다.
관리단말기(120)에는 측정된 혈압에 비례하여 전기 자극 주파수가 조절될 수 있는 프로그램이 구성되어 있다. 그렇기 때문에 신호생성부(122)에서는 감지부(113)에서 측정한 혈압에 비례하여 신체조직에 인가하는 전기 자극 주파수가 조절되도록 제어신호가 생성된다.
신호생성부(122)에서 생성된 제어신호는 무선통신을 통하여 전기자극기(110)로 전송되고 전기자극기(110)에서는 수신한 제어신호에 따라 전류발생부(112)를 제어할 수 있다.
즉, 관리단말기(120)에서는 체내에 이식된 전기자극기(110)와 무선통신하여 전기자극기(110)를 이식하여 변동하는 혈압을 실시간으로 모니터링할 수 있고, 이에 따라 체내에 가하는 전기 자극을 제어할 수 있기 때문에, 환자의 상태 맞는 전기 자극을 줄 수 있기 때문에 효과적인 치료 결과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에서의 관리단말기(120)는 모니터와 조작부가 구비되어 전기자극기(110)와 신체 조직상태를 관리자가 직접 모니터링하고 제어할 수 있거나, 관리단말기(120) 내에 저장된 제어 프로그램으로 전기자극기(110)를 제어할 수 있는 형태로 구성될 수 있다.
<지그비 통신의 생체 투과성 실험예>
도3은 지그비 통신의 생체 투과성을 확인하기 위해 설치한 실험장치를 나타낸 도면이다.
본 실험은 체내에 있는 전기자극기(110)의 무선통신부와 관리단말기(120)의 무선통신이 원활하게 이루어지는지 판단하기 위한 실험이다.
도3에 도시된 바와 같이 생리식염수를 채운 수조 양측으로 송신기(T)와 수신기(R)를 설치하고 무선신호가 생리 식염수를 투과하는 거리에 따라 발생하는 에러의 정도를 측정하였다.
여기서, 수조는 3mm 두께의 스테인리스스틸로 제작되었고, 지름 100mm, 높이 1.5m의 원통형태로 이루어져 있으며, 무선통신에 의한 신호전달은 원통 내부에서만 이루어지고 외부로의 신호전달은 차단된다.
도4는 본 실험에서 생리식염수의 깊이에 따라 10000개의 데이터를 약 10회씩 전송하면서 발생된 에러율 측정한 것을 나타낸 그래프이다.
도4에 나타난 바와 같이 생리식염수의 깊이가 1~2cm인 경우 신호의 전송 성공률은 99.9%이다. 생리식염수의 깊이가 5cm인 경우 90%로 저하된다.
본 실험의 결과에 따르면 전기자극기(110)의 이식 위치가 상피 아래에 위치 할 때 가장 안정된 신호를 전송할 수 있으며, 복강 또는 흉강 근처에 이식되었을 때에도 무선신호를 송수신하는데 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있다.
이를 통해 신체 내에 장착되어 있는 전기자극기(110)를 신체 외의 관리단말기(120)에서 지그비 통신을 이용한 무선통신으로 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
<이식형 전기자극장치의 실험예>
도5는 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극장치의 성능을 확인하기 위한 실험결과 그래프이다.
본 실험에서는 혈압조절용 경동맥 자극기의 성능을 검증하기 위하여 실험대상으로 600g 수컷 실험용 쥐를 이용하였다.
전기자극기(110)를 이식하기 전 실험대상의 경동맥에서 측정한 평균 혈압은 106/122mmHg 이고, 평균 심박동수는 244bpm이었다.
실험대상의 경동맥 외부에 전기자극기(110)를 이식하고 혈압 및 심박동수의 변화를 측정하였다. 실험대상의 체내에 이식된 전기자극기(110)는 체외의 관리단말기(120)로 무선통신을 통해 조절할 수 있었다.
즉, 전기자극기(110)의 작동 시작과 정지 및 전기자극의 세기는 관리단말기(120)에 의해 무선으로 조절할 수 있었으며, 실험대상의 혈압은 전극부(111)를 이식한 반대쪽 경동맥으로부터 카테터를 이용하여 IBP(Invasive Blood Pressure)방식으로 측정되었다.
측정된 실험대상의 혈압 및 심박동수는 외부의 관리단말기(120)를 통해 확인할 수 있었다.
실험결과는 도5의 그래프에 나타난 바와 같이 실험대상의 신체조직으로 전류가 인가되었을 때, 2초 이내에 혈압이 89/113mmHg까지 낮아지고, 전기자극이 진행되는 동안의 심박동수는 평균 182bpm에서 평균 124bpm으로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 신체조직에 인가되는 전류가 해지되었을 때, 3초 이내에 실험대상의 혈압과 심박동수가 원래의 상태로 회복되는 것을 확인할 수 있다.
실험결과를 통해서 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극장치를 이용하면 환자의 신체조직의 변동 정보를 외부의 관리단말기(120)를 통해서 모니터링 할 수 있다는 것을 확인할 수 있었고, 관리단말기(120)를 통해서 모니터링하는 신체조직의 변동 정보를 통해 이를 제어할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
전기자극기(110)와 관리단말기(120)의 무선통신으로 외부에서 측정한 혈압 및 기타 신체정보에 따라서 전기자극에너지의 크기와 횟수 및 주파수 등 전기자극특성을 인위적으로 조정하여 체내에 이식된 전기자극기(110)에 반영되는 본 발명의 실시예에 따른 이식형 전기자극장치를 이용하였을 경우 신체조직에 전류를 인가하는 전기 자극에 따른 반응을 실시간으로 외부의 관리단말기(120)를 통해 모니터링하는 것이 가능하다.
그렇기 때문에 이를 통하여 경동맥 자극기의 경우 생체의 변동에 따라 변화하는 혈압을 일정하게 유지해주는 네거티브 피드백(Negative Feedback) 제어의 구현이 가능하였다.
이에 따라 환자의 신체정보를 실시간으로 모니터링하며 변화를 관찰할 수 있으며, 장기적으로 고혈압 환자의 치료에 대한 효과적인 수단을 제공할 수 있을 것이며, 전기자극기(110)의 소모전력을 최소화하고, 기기 작동시간을 효과적으로 늘릴 수 있는 장점이 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 이식형 전기자극장치
110 : 전기자극기
111 : 전극부 112 : 전류발생부
113 : 감지부 114 : 무선통신부
115 : 제어부
120 : 관리단말기
121 : 모니터링부 122 : 신호생성부

Claims (6)

  1. 신체조직에 고정되어 전류를 인가하는 전기자극기; 및
    신체 외부에서 무선통신을 통해 상기 전기자극기와 통신하며, 상기 전기자극기의 동작 상태를 모니터링하는 관리단말기; 를 포함하고,
    상기 전기자극기는,
    신체조직에 전류를 인가하는 전극부;
    상기 전극부를 통해 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 전류발생부;
    상기 전극부를 통해 신체조직으로 인가된 전류로 인해 변동하는 혈압 정보를 감지하기 위해 내부가 생리 식염수로 채워진 커프로 구성되는 감지부;
    상기 감지부에 의해 감지된 혈압 정보를 상기 관리단말기 측에 무선으로 전송하고, 상기 관리단말기 측으로부터 오는 제어신호를 수신하기 위한 무선통신부; 및
    상기 무선통신부를 통해 수신한 제어신호에 따라 상기 전류발생부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 관리단말기는,
    무선통신을 통해 상기 전기자극기로부터 혈압 정보를 수신받아 전기자극기를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모니터링부를 통해 혈압 정보에 따라 신체조직에 인가되는 전류를 발생시키는 전류발생부를 제어하는 제어신호를 생성하는 신호생성부; 를 포함하며,
    상기 신호생성부에서 생성된 제어신호는 무선통신을 통하여 상기 전기자극기로 전송되는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기자극기는 상기 관리단말기와 지그비(Zigbee)통신을 하는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극부는 다른 신체조직으로의 전류누설을 막기 위해 표면처리를 하는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 표면처리는 폴리머재질로 표면을 코팅하는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전류발생부에 전압이 가해지는 시간을 조절함으로써 전극부에서 발생하는 전기에너지의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호생성부에서는 신체조직 정보에 비례하여 신체조직에 인가하는 전류의 주파수가 조절되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는
    이식형 전기자극장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105377361B (zh) 2013-07-14 2018-09-14 心脏起搏器股份公司 用于机械/压力感受器刺激的具有背衬的多电极导线
US9839785B2 (en) 2013-12-13 2017-12-12 Cardiac Pacemakers, Inc. Surgical instrument for implanting leads for baroreceptor stimulation therapy
US10029091B2 (en) 2014-02-20 2018-07-24 Cardiac Pacemakers, Inc. Apparatus for baroreceptor stimulation therapy
JP6306211B2 (ja) * 2014-06-19 2018-04-04 カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド 圧受容器マッピングシステム
US9572975B2 (en) 2014-09-02 2017-02-21 Cardiac Pacemakers, Inc. Paddle leads configured for suture fixation
US9616219B2 (en) 2014-09-16 2017-04-11 Cardiac Pacemakers, Inc. Paddle leads having asymmetric electrode configurations
WO2017143185A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Verily Life Sciences Llc Wireless implant systems for sensing and stimulating nerves

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0172163A1 (en) * 1984-02-08 1986-02-26 Ben Dov Meir STIMULATOR OF BONE GROWTH.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0172163A1 (en) * 1984-02-08 1986-02-26 Ben Dov Meir STIMULATOR OF BONE GROWTH.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9555240B2 (en) 2012-12-28 2017-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for skeletal muscle stimulation

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