KR101227749B1 - 골반저근 강화연습용 디바이스 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골반저근 강화연습용 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스는, 사용자의 착좌를 가능하게 하는 착좌수단이 마련되어 있는 디바이스바디; 및 상기 디바이스바디의 사용자의 항문에 대응되는 위치 주위를 둘러서 배열되는 2개 이상의 저주파펄스인가용 전극패드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 제어방법은, 저주파펄스를, 램프업(Ru:RAMP UP) 시간과, 유지시간(Ht:HOLD TIME)과 및 램프다운(Rd:RAMP DOWN)시간으로 분리하여 인가시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

골반저근 강화연습용 디바이스 및 이의 제어방법{Training device for pubo coccygeus muscle and control method of the training device}
본 발명은 골반 저근(低筋) 강화연습용 디바이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 저주파펄스의 전기자극에 의해서 골반저근의 근육을 강화할수 있게 하여, 다양한 신체 개선효과, 예를 들면, 원활한 배변, 성기능의 향상, 요실금의 예방 및 치료, 전립선부위의 마사지 등의 건강증진기능을 제공할 수 있는 골반저근 강화연습용 디바이스에 관한 것이다.
저주파펄스를 활용하여 신체에 반복적인 전기자극을 가함으로써 다양한 효과를 도모하는 저주파펄스활용의 치료장치 등이 널리 안출되어 사용되고 있다.
종래의 이러한 치료기는 저주파펄스 발생장치를 가지는 거치대 상에 사용자가 좌식으로 앉아 치료부위를 밀착시킨 상태에서 사용하는 등 다양한 구성과 전기적 신호의 처리를 이용하는 구성이 선출원으로 안출되어 있다.
골반의 바닥에 해당하는 곳의 근육을 골반저근(PC근육:Pubo Coccygeus Muscle: 골반저근)이라고 부르며 골반저근을 강화할 수 있는 공지의 방법으로 저주파펄스를 사용하는 치료장치가 종래로부터도 안출되어 있으며, 신체 적용 부위별, 또는 사용 목적에 따른 여러 가지 종류의 장치가 있었다.
그러나, 일반 가정에서 손쉽게 골반저근을 효과적으로 강화할 수 있는 적합한 기구적인 구조와 효율적인 저주파펄스에 대한 연구가 이루어지지 않고, 단순히 저주파를 인가함에 따른 효과만을 기대하였다.
선행기술의 어떤 기구들은 여성의 경우 질 내에 삽입하는 형태를 하고 있으나 이는 실행의 어려움이 있을 뿐 아니라 남성은 사용하지 못하거나 기구적으로도 취약한 문제점을 가지고 있었다.
이러한 다양한 종류의 저주파를 이용한 치료 및 훈련기구가 개발되어 있으며 예를 들어, 국내 실용신안등록 제 0440013호, 특허등록 10-0710908호, 10-0727783호 등의 치료기가 있어 왔다.
그중, 실용신안등록 제0440013호의 경우에는 판 형태의 몸체; 상기 몸체의 내부에 위치하고, 저주파펄스를 발생하는 저주파펄스발생부; 상기 몸체의 상부중앙에 위치하고, 상기 저주파펄스발생부로부터 발생된 저주파펄스를 전달하는 제1전달봉이 상부로 돌출된 제1저주파펄스부; 하부에 상기 전달봉에 대응하는 전달봉홈이 형성되어 상기 제1저주파펄스부의 상부에 고정되고, 상부에 고정돌기가 돌출된 높이조절도자; 및 하부에 상기 고정돌기에 대응하는 제1고정홈이 형성되어 상기 높이조절도자의 상부에 고정되고, 상부가 완만한 곡면으로 형성되어 제1환부에 접촉되는 제1접촉도자를 포함하고, 상기 저주파펄스는 상기 높이조절도자 및 상기 제1접촉도자를 통하여 상기 제1환부로 전달되고, 발열부 및 바이브레이터를 더 가질 수 있다는 것을 특징으로 하고 있고, 종래 구성에서 환부와 접촉하는 도자부분의 높이가 일정하여 불편한 문제점을 해결하기 위하여, 높이조절도자(145)를 통해 두 개의 고정돌기(147)를 높이조절도자(145)를 통해 각 개인의 체형에 맞추어 치료한다는 점을 구성적인 주요한 특징으로 인식하고 있다.
그러나, 상기와 같은 선출원에서의 돌기를 이용한 뾰족하거나 불룩한 회음부위에 마찰하는 방식은 여성사용자의 경우 소음순 등 외음부에 손상을 가하게 되는 경우가 있고, 사용자는 기마 자세로 체중을 싣게 되는데 이는 회음부 전체를 압박하게 되어 남녀 모두 회음부를 통과하는 미세한 혈관과 신경의 압박으로 인해 모세혈관 및 신경손상이 발생할 수 있음으로써, 인체에 극히 위해할 수 있는 치명적인 문제점이 있으며 돌출된 부위로 인하여 항문부위에 이물질이 잔존하여 병균을 옮길 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 위 선출원은 전도성패드에 해당하는 부분이 회음부 상하로 배치되어 국소부위의 경피 통증완화의 기능은 가능하나 골반저근의 강화를 위한 자극은 이루어지기 어렵다는 문제점 또한 상존하는 바, 이러한 구조는 국소적으로 회음부 부분에 저주파펄스전류를 흘릴 뿐이며 회음부를 중심으로 좌우로 비교적 넓게 분포된 골반저근의 신경섬유를 탈분극화시키고 이렇게 유도된 탈분극화가 근섬유와 운동신경의 말단에 도달해 근육을 강화하는데 필요한 정확한 수축을 유발하기는 어렵다.
또한, 전도성 패드에서 활성전극과 비활성전극이 명확하지 않으나 패드의 위치에 있어서 2개의 돌기 중, 각각의 전극이 위치한다고 유추할 수 있는데 이는 좁은 간격의 상하의 전극배치이고 이를 통하여 회음부의 근육에 전류를 흘릴 수는 있으나, 위 선원의 도1,2,3,4,5에 도시하는 바와 같이,인체해부학상 배설과 생식기관을 중심으로 좌우에서 각 기관들이 제 위치에서 제 기능을 하도록 도우면 서 좌우 측으로 분산되어 있는 골반저근의 강화를 위한 자극은 이루어지기 힘들며 근육이 수축할 때 위치가 고정되는 부위가 기시부(origin)이고 움직이는 부위가 정지부(insertion)로서, 항문거근(levator ani)의 경우 기시부는 치골상지의 내면과 좌골극이고, 정지부는 미골의 내면이며 미골근(coccygeus)의 경우 기시부는 좌골극 과 천극인대이며 정지부는 천골 및 미골인 바, 이렇게 골반주변에 걸쳐 형성된 골반저근을 회음부에서 인접 회음부로 전류를 흘려서는 골반저근을 강화하지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 상술하는 선원의 구조로는 국소적으로 회음부 부분에 저주파펄스전류를 흘릴 뿐 회음부를 중심으로 좌우로 비교적 넓게 분포된 골반저근의 신경섬유를 탈분극화시키고 이렇게 유도된 탈분극화가 근섬유와 운동신경의 말단에 도달해 근육강화를 하는데 필요한 정확한 수축을 유발하기는 어려워 실제적인 치료효과가 의문시되고, 선출원 구성은 회음부에 경피 신경만을 자극하여 회음부 주변의 통증을 완화시키는 기능은 기대할 수 있으나, 생식기,항문을 중심으로 좌우로 분산된 골반저근들을 근원적으로 강화시킬 수 없다는 효과의 제한성이 있었다.
즉, 종래의 저주파펄스 치료장치는 인체에 골반저근의 근육강화에 필요한 과학적인 전기자극을 제공하고 있지 못하는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 상용 저주파펄스의 전기자극에 의해서 골반저근의 근육을 근원적으로 강화할 수 있는 골반저근 강화연습용 디바이스 및 이의 제어방법을 제공함으로써, 골반저근을 전기적으로 자극하면서 수축과 이완 및 휴지시간을 반복하게 하는 자극사이클로서 인체의 골반저근을 강화시키는 효과를 가지게 함으로써 다양한 부수적인 작용효과를 도출하는 것이다.
이러한 작용효과로서는 골반저근의 강화에 따라서, 원활한 배변 및 요실금의 의 예방 및 치료, 성기능의 향상을 도모하게 하고, 나아가 전립선부위의 마사지 기능 등이 있으며, 사용자가 편안한 상태에서 좌식 또는 배변 시에 적용하여 편리하게 사용할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 사용자가 저주파펄스 인가의 강도와 시간, 레벨, 등을 다양하게 선택할 수 있는 모우드를 제공함으로써, 사용자가 의식하지 않고 다른 활동을 하면서 치료효과를 얻을 수 있게 하는 등 폭넓은 유용성을 가진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스는, 사용자의 착좌를 가능하게 하는 착좌수단이 마련되어 있는 디바이스바디; 및 상기 디바이스바디의 사용자의 항문에 대응되는 위치 주위를 둘러서 배열되는 2개 이상의 저주파펄스인가용 전극패드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 제어방법은, 상기 발생되는 저주파펄스를, 램프업(Ru:RAMP UP) 시간과, 유지시간(Ht:HOLD TIME)과 및 램프다운(Rd:RAMP DOWN)시간으로 분리하여 인가시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스 및 이의 제어방법은, 용 저주파펄스의 전기자극에 의해서 골반저근의 근육을 강화함으로써, 여성뿐 아니라 남성도 공용으로 골반저근을 전기적으로 자극하면서 수축과 이완 및 휴지시간를 반복하게 하여 인체의 골반저근을 강화시키는 효과를 가진다.
이러한 골반저근의 강화에 따라서, 종래 임상적으로 발현하는 다양한 신체의 문제점의 해결, 특히 원활한 배변 및 요실금의 예방 및 치료, 성기능의 향상, 전립선 부위의 맛사지 효과 등을 도모하게 한다.
또한, 본 발명의 골반저근 강화연습용 디바이스는 사용자가 골반저근에 대한 전문지식을 갖추지 않더라도 가정에서 용이하게 사용함으로써 치료효과 및 강화효과를 극대화하는 유용성을 가진다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 작용을 설명하기 위한 골반근육부의 인체 해부도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 작용을 설명하기 골반근육부만의 인체 해부도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 일 실시예의외관을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스에서 리모콘을채용한 다른 실시예의 외관을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 일 실시예의저면에서 바라본 외관을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 일 실시예의평면도.
도 7은 도 6의 측면도.
도 8은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의제1실시 형태의 평면도 및 구성설명도.
도 9는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의제2실시 형태의 평면도 및 구성설명도.
도 10은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의제2실시 형태의 평면도 및 구성설명도.
도 11은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 회로부의 구성을 도시하는 구성블럭도.
도 12는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 회로부에서발생되는 저주파펄스를 도시하는 그래프도.
도 13은 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 임상연구 결과물에 관한 것으로, 주파수에 따른 시간과 수축력의 관계를 보인 그래프.
도 14는 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 임상연구 결과물에 관한 것으로, 펄스폭과 자극장도의 변화에 따른 근수축 관계를 보인 그래프.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골반저근 강화연습용 디바이스의 평면도.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 순차적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 작용을 설명하기 위한 골반근육부의 인체해부도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 작용을 설명하기 골반근육부의 인체 해부도에 관한 참고도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 일실시예의 외관을 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스에서 리모콘을 채용한 다른 실시예의 외관을 도시한 사시도, 도 5는 저면에서 바라본 외관을 도시한 사시도, 도 6은 평면도, 도 7은 도 6 의 측면도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의 제1실시형태의 평면도 및 구성설명도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의 제2실시 형태의 평면도 및 구성설명도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 전극배치의 제2실시 형태의 평면도 및 구성설명도, 도 11은 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 회로부의 구성을 도시하는 구성블럭도, 도 12는 본 발명의 기술이 적용된 골반저근 강화연습용 디바이스의 회로부에서 발생되는 저주파펄스를 도시하는 그래프, 도 13은 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 임상연구 결과물에 관한 것으로, 주파수에 따른 시간과 수축력의 관계를 보인 그래프, 도 14는 본 발명에 의한 골반저근 강화연습용 디바이스의 임상연구 결과물에 관한 것으로, 펄스폭과 자극장도의 변화에 따른 근수축 관계를 보인 그래프이다.
본 발명의 구성을 구체적으로 설명하기 이전에 본 발명의 기술적인 사상을 구현하기 위한 인체의 기본적인 골반 인접한 부위의 구성과 특성을 간략하게 설명한다.
인간의 골반 내 장기는 도 1과 도 2의 인체해부도에서와 같이, 근육으로 구성되는 골반격막과 회음부 주위 근육에 의해 지지 된다. 골반격막은 항문거근인 치골미골근, 장골미골근, 좌골미골근과 미골근으로 구성되어 근육의 슬링을 구성한 후 골반 내 장기를 그물침대 모양으로 지지하고 있으며 골반인대들은 실제로 진성 인대가 아니고 골반 구조물들을 덮고 있는 내골반근막이 압축된 것으로 지지기능을 가진 신경혈관들의 다발이라 할 수 있다.
골반저근과 인대들은 서로 함께 골반구조물에 지지력을 제공하고,통상적인 요실금 치료에 이용되는 골반저근 운동을 하면 골반저근이 강화되면서 같은 근육으로 이루어지는 성기능도 역시 호전된다.
골반저근의 운동에는 소위 '케겔운동'이라고 알려진 운동이 매우 효과적이며 요실금을 치료하는 것뿐만 아니라 예방하는데도 중요한 역할을 하며 이와 관련하여는 학계에 여러 발표가 있으며 계속 발표되고 있다. 골반저근은 요도,방광,자궁 등의 장기를 지지하는 역할뿐 아니라 성행위와 관련된 역할을 한다.
골반저근이 손상되면 긴장성 요실금 이외에도 성기능 장애등이 나타날 수도 있다((대한비뇨기과학회지 2000년 41귄 1호 p110- p117, 김종현 게재). 남성에게 있어서는 과학적인 연구에서도 골반저근 운동이 발기부전 환자에게 효과가 있다고 밝혀졌다. 1993년 영국에서 정맥성 성기능장애로 진단된 환자 150명을 대상으로 정맥 수술과 골반저근 운동의 효과를 비교했다.
골반저근 운동이 성기능에 효과가 있는 이유는 음경에 압박을 가하여 음경에서 혈액이 빠져나가는 것을 막기 때문인 것으로서 추론되고 있으며 골반저근 중에서 음경의 발기에 관여하는 것은 좌골해면근육(ishoicavernous muscle)과 구해면체근육(bulbocavernous muscle)이다.
좌골해면근육은 골반 뼈와 음경을 연결하고 있으며 구해면체근육은 음경을 감싸고 있다. 이 근육들은 항문에 힘을 줄 때 동시에 수축하는 공통점이 있으며 골반저근과 여성의 성기능 장애와의 관계를 보면 매스터(Master)와 존(John)은 1) Masters WH, Johnson VE. Human Sexual Response. Boston: Little, Brown & Co (1966) 과, 2) Masters WH, Johnson VE. Human Sexual Response. Boston: Little, Brown & Co (1970)에서 여성의 절정감은 골반저근의 수축에 의해 질에 나타나는 반응이라고 하였으며 보우시어(Boucier)는 골반저근육의 긴장력과 성적만족도는 유의한 상관관계가 있다고 하였다.
이러한 골반저근을 자극하기 위해서는 비교적 정교한 방법이 요구된다. 본 발명이 제공하고자 하는 골반저근 강화 운동은 골반저근의 부피를 증가시켜 강화하고자 하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술이 제공하기 힘든 골반저근을 강화하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회음부를 중심으로 좌우(2극) 혹은 좌상하, 우상하(4극)로 양극이 상호 교차하여 배치하거나 양극과 중간에 공통극을 둔 3극 배치된 전도성 패드를 통하여 골반저근의 강화에 알맞은 운동프로그램을 제공하는 것이다.
저주파펄스 전기신호를 이용하여 통증을 치료하는 저주파펄스 통증 치료기는 지각신경을 자극하여 지각신경에 의해 전해지는 통증신호를 차단하는 목적을 가지고 있기 때문에 1초간에 수회에서 수백회의 규칙적이고 정확한 주기를 가진 전류를 이용하게 된다.
이때 저주파펄스 전류는 지각신경뿐만 아니라 그 주변의 운동신경에도 흘러 들어가므로 주변에 있는 근육도 움직이게 되는데 이때 일어나는 근육의 움직임은 운동과는 전혀 다른 자극에 대한 전기적인 반응일 뿐으로서 이러한 근육의 반응적인 움직임으로는 결코 근육을 강화시킬 수 없다.
운동신경은 체내의 깊숙한 곳에 위치하여 있어서 이 운동신경을 제어하기 위해서는 패드의 운동신경의 시작점과 끝점에 접촉용 전도성 패드를 하나씩 인체표면에 부착하여야 하고, 이 전도성 패드는 접촉부분의 모양이나 편차보다는 강화하고자 하는 해당근육의 위치와 해당근육의 기시부와 정지부에 대한 이해를 통한 위치에 전도성패드를 배치하여야 하며, 또한, 체내 깊숙이 위치한 운동신경을 자극하기 위해서는 저주파펄스 전류자극에 있어서도 맥동기간(pulse duration, width), 맥동빈도,경사시간(ramp time), 순환주기(duty cycle) 등 여러 가지 조건(parameter)이 있어 가장 적절한 조건을 선택해야한다.
생리적인 근섬유 수축에 대한 연구결과, type Ⅱ 섬유는 10초 이상의 수축에 의해 운동이 되지만, type I 섬유는 3 ~ 6초 정도의 수축으로 더 효과적인 운동이 된다고 하여 짧은 수축운동과 긴 수축운동을 모두 활용하는 것이 유용하다고 보고하였다(도어티(Dougherty) 1998 게재).
임상연구에 의하면 도 13과 도 14와 같이 강축을 유발시키는 주파수는 근육에 따라 조금씩 다르나 대략 30~80Hz에서 가장 효율적으로 강축을 유발하게 된다. 그리고, 임상연구에 의하면 펄스폭이 500us 보다 크면 불쾌감을 주며 적은 전류강도로 편안하게 근수축을 일으키는데는 100~500us의 펄스폭이 가장 효율적이다.
상기하는 본 발명의 기본적인 사상에 근거하여 안출된 본 발명의 골반저근 강화연습용 디바이스(U)를 구체적인 구성으로서 도 3 이하와 함께 상세히 설명한다.
도 3에서와 같이, 통상적인 케이스체와 마찬가지로 섬유조직물 혹은 합성수지의 사출성형체로서 상부바디케이스(1)와 하부바디케이스(2)로 이루어진 디바이스바디(B)를 구성하고 그 내방 중공부에 작동을 위한 후술하는 전기회로를 수납하는 회로기판(PCB)를 수납하는 구성을 가진다.
전체 디바이스바디(B)는 다양한 평면형상의 디자인으로 구성할 수 있지만, 도시하는 바와 같이 전방 측이 약간 뽀족한 전방바디부(FB)를 가지는 타원(Oval)형의 몸체로서 구성하는 것이 사용자의 접근성을 제고하고 모서리부를 극소화하여 사용자의 인체로의 위해를 최소화할 수 있는 구성이다. 그리고, 상기 디바이스바디(B)는 방석과 같은 천 재질로 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 디바이스바디(B)는 사용자의 항문부위에 접촉하는 사용기구이므로 오염이나 전염을 방지하기 위하여 세척이 가능하고 이러한 세척에 의하여 물이 내부로 인입되지 않도록 수밀 처리할 수도 있다.
상기 상부바디케이스(1)는 사용자가 앉아서 치료하기에 적합한 정도의 말안장과 같이 내면으로 만곡된 안착함입부(3)를 구성하여 사용자의 좌식 시에 편안함을 제공하는 것이 바람직하다.
상부바디케이스(1)의 중앙에는 전극을 하방의 하부바디케이스(2)와 연통하는 접촉회피관통공(4)을 접촉회피수단으로 제공하여 상하로 관통하게 형성함으로써 복수 명의 사용자(주로 사용자의 가족일 것임)가 사용하는 경우, 불결한 항문부위의 접촉을 최소화한다. 물론 이 접촉회피수단은 관통공이 아니고 단순하게 함입하여 사용자의 피부가 접촉하지 않게 하여도 무방하다.
한편, 본 발명의 목적에 부합하는 형태의 전극패드(P)는 전도성 소재로서 하이드로겔타입이나 실리콘+카본코팅의 방식 혹은 금속전극을 본체에 구비한다. 예컨대, 상기 전극패드(P)로서, 젤패드나 카본(탄소고무) 또는 금속이 채용될 수 있으며, 물에 적신 스펀지와 같은 재질로 형성되는 것도 가능하다.
디바이스바디(B)의 저면부를 구성하는 하부바디케이스(2)의 저면에는 딱딱한 방바닥 또는 변기커버, 변기시트 등에 안착 되는 경우 상호 손상이 없고 쿠션을 제공하도록 탄성소재 예를 들면, 고무,실리콘,우레탄 등으로 코팅되거나 피복된 탄성저면부(20)를 구성하는 것이 좋다.
상기 전방바디부(FB)에는 후술하는 회로부를 사용자가 조작하여 강화훈련프로그램의 레벨, 인가되는 저주파펄스의 강도, 작동시간 등을 선택할 수 있는 다수의 선택스위치(SW) 및 디스플레이(DP)를 가지는 조작패널부(5)를 가진다.
다른 또 하나의 선택적인 구성은 도 4와 같이, 조작용의 리모콘(C)을 슬라이드 수납하는 리모콘수납슬리트(15)를 길이가 긴 슬리트 형상으로 구성하여 사용하지 않는 경우에는 리모콘(C)을 여기에 끼워두거나 또는 사용 시에도 끼운 채로 조작이 가능하게 구성할 수 있으며 별도로 리모콘을 구비할 수도 있다.
또 하나의 실시예로서는 도 5의 저면사시도에서와 같이, 디바이스바디(B)의 상단부 측에 힌지레버(41)로서 힌지회전가능한 바디커버(40)를 부여하는 것으로서 이러한 바디커버(40)의 제공으로서 이물질의 상부바디케이스(1)로의 침착의 방지나 비사용 시의 미관의 증대를 도모할 수 있다.
상기하는 기구적인 구성으로서의 본 발명의 골반저근 강화디바이스(U)에 대하여 전기자극을 사용자의 골반저근으로 인가하기 위한 전극패드(P)의 구성 및 제어를 설명한다.
전극패드(P)에 인가되는 전기적인 자극을 발생하게 제어하는 회로부는 다양하게 구성할 수 있고, 예시적으로 도 11과 같이, 메인제어를 수행하는 제어부(50)와 이 제어부(50)로 강화훈련프로그램의 레벨, 인가되는 저주파펄스의 강도, 작동시간 등을 사용자가 데이터입력하는 조작패널부(5)인 키입력부(51), 이 입력된 값을 디스플레이하고 현재 설정상태를 표시하는 LED표시부 등의 디스플레이부(52), 다양한 사용자 선택의 저주파펄스 발생형태를 저장하고 제어하는 제어프로그램(53)을 내장하는 CPU 등의 제어부(50), 전기적인 자극으로서의 저주파펄스를 발생하기 위한 전기신호생성부(54) 및 전극패드(P)인 상용주파출력부(55)를 회로기판(PCB)상에 구비하고, 상기 제어부(50)에서 설정하여 발생한 저주파펄스의 설정강도와 실제 발생되어 사용자에게 인가되는 저주파펄스의 강도를 비교하여 설정강도에 이르도록 계속 피드백 검출비교하는 출력신호검출비교부(56)를 가진다.
본 발명의 전원은 배터리, 충전식배터리, 직류변화을 수행하는 교류전원 등 다양하게 사용할 수 있으며 휴대의 관점과 안전성의 문제로 보아서는 배터리를 사용하는 것이 바람직하다.
상기에서 전극패드(P)의 극 배치 및 저주파펄스 제어방식은 다양하게 구성할 수 있고, 도 8과 같이 2개의 전극패드(Pl,Pr)을 가지는 구성, 도 9와 같이 3개의 전극패드(Pl,Pc,Pr)을 가지는 구성, 도 10과 같이, 4개의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)를 구성에서 선택할 수 있다.
도 8과 같이, 2개의 전극패드(Pl,Pr)를 가지는 구성에서는 인체의 좌골과 치골궁에 인접한 적어도 두 개의 전극을 좌우로 배치하여 소정 간격 이격되도록 구성한 것으로서, 2개의 전극패드(Pl,Pr)로서 좌우 좌골 사이에서 인체의 저항을 통과하며 저주파펄스를 주고 받게 하여, 골반저근을 자극할 수 있으며 지속적인 훈련을 통하여 골반저근을 강화할 수 있다.
이러한 2개의 전극패드(Pl,Pr)를 사용하는 경우, 예시적인 제어부(50) 내장의 제어프로그램(53)은 하기와 같을 수 있다.
본 발명의 골반저근 강화디바이스(U)이 목적을 이상적으로 구현하기 위하여서는, 도 12에서와 같이, 저주파펄스 동작시간은 램프업(Ru:RAMP UP) 시간과, 유지시간(Ht:HOLD TIME)과 및 램프다운(Rd:RAMP DOWN)시간과 휴지시간(Tr)로 이루어지며, 주파수는 0~100Hz로 동작하며, 펄스폭은 100μs~500μs의 전기신호를 형성하는 것이 좋다. 또한, 체내의 더욱 깊숙한 운동신경을 자극하기 위해 1000~2000Hz의 중주파신호를 겹쳐서 사용할 수도 있다.
상기한 회로부에서의 제어부(50)에서 설정하여 발생한 저주파펄스의 설정강도와 실제 발생되어 사용자에게 인가되는 저주파펄스의 강도를 비교하여 설정강도에 이르도록 계속 피드백 검출비교하는 출력신호검출비교부(56)의 작용에 의하여 실제 발생한 저주파펄스는, 미세한 피드백보완에 의하여 톱니파를 형성하게 되고 이러한 톱니파는 사용자에게 저주파펄스에 대한 적응시간을 제공하여 바람직한 파형이 된다.
램프업시간은 사람이 안전하게 운동을 할 때에는 반드시 웜업(warmup: 몸을 풀면서 준비하는 일)에 해당하며 램프다운시간은 운동 후에 행하는 쿨다운( Cool-down) 과정으로서 이러한 과정을 제공함으로써 사용자가 전류로 놀라지 않고 불쾌감을 제거할 수 있다.
이러한 프로그램이 없이 사용자가 저주파펄스를 사용할 경우에 과다한 사용 또는 잘못된 사용으로 자칫 부작용의 우려가 있으며 또한 만족스러운 효과를 보기도 어려워 본 발명에서는 이러한 기본적인 제어를 채용하고 있다.
바람직한 시간의 설정은 하기의 도표에서와 같이, 사용자가 선택하는 훈련프로그램의 레벨이 올라갈 때마다 동작시간이 길어 지게하고, 이때 동작시간 중에서도 유지시간의 시간의 조절이 중요하므로, 이 시간의 길이를 조절하며 동작시간에 비례하여 휴지시간도 길어지며 총수축시간도 길어지게 설정하여야 소망하는 목적을 달성하기에 용이하다.

프로그램
1 사이클(단위:초)
동작시간
유지시간 휴지시간 5분
1 1 1 1 3 10분
2 1 2 1 4 15분
3 1 3 1 5 15분
4 1 4 1 6 15분
5 1 5 1 7 15
6 1 10 1 12 15분
7 1 15 1 17 15분
본 발명의 골반저근 강화디바이스(U)에서는 인체의 특성을 고려하여 좌우로 대칭된 골반저근을 효율적으로 강화하기 위하여 회음부를 중심으로 골반의 관골중 좌우좌골부위에 전도성 전극을 배치하는 양측 배치법(한 쌍의 전극을 신체의 좌우 같은 지점에 대칭적으로 배치하는 방법)이나 상기의 좌우패드를 두고 미골부위에 음극을 공통으로 두는 형태의 3극 배치법, 또한 양측배치법으로서 양측에서 상하로 분리 하여 배치하면서 4극 내지 다극으로 교차시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 근육이 수축할 때 위치가 고정되는 부위가 기시부이고 움직이는 부위가 정지부이다. 이와 같이 골격근은 뼈에 부착되기 때문에 항상 기시부와 정지부를 알아야만 근육의 작용은 물론 어느 신경이 그 근육을 지배하는가를 쉽게 이해할 수 있다.
항문거근의 중심으로부터 좌우측으로 분산되어 있는 골반저근을 볼 때, 전극패드(P)를 좌우(2극) 혹은 좌상하,우상하(4극)에 배치하는 양극배치 혹은 좌우에서 하나의 극을 공통으로 사용하는 3극 배치함으로써 사용자가 의학적인 이해가 필요없이 극성을 수시로 바꾸어가며 좌우골반저근을 효율적으로 강화시키는 구성을 제공할 수 있으며 이러한 전극패드(P)는 회로기판(PCB)의 제어프로그램의 제어에 의하여 다양하게 설정될 수 있다.
이러한 기본적인 기술사상아래 디바이스바디(B)에 적용되는 전극배치를 설명한다. 도 8과 같이 3개의 전극패드(Pl,Pc,Pr)를 가지는 구성의 경우는, 상기하는 설정수단을 구비하고, 중앙의 미골부위나 그에 인접한 부위에 중앙전극인 전극패드(Pc)를 위치하게 한다.
이때 인가되는 저주파펄스는 전극패드(Pl)-전극패드(Pc) 간 또는 전극패드(Pr)-전극패드(Pc)의 쌍으로 선택되고, 상기의 회로기판(PCB) 상의 회로부로부터 단지 하나의 펄스신호가 발생되고, 이 발생된 펄스전류가 각각의 전극패드(Pl)-전극패드(Pc) 간과 전극패드(Pr)-전극패드(Pc)에 공통으로 인가되고 공통 복귀점으로 기능하는 중앙전극인 전극패드(Pc)를 통해 복귀한다.
본 전극패드(P)의 실시 형태에서, 측면전극인 전극패드(Pl-Pr)를 통해 흐르는 펄스신호의 비율은 인체를 통한 측면전극인 전극패드(Pl-Pr)와 중앙전극인 전극패드(Pc) 사이의 임피던스와, 각각의 측면전극과 인체의 피부 사이의 임피던스에 따라 유사할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
또 다른 전극패드(P)의 실시 형태로서 도 10에서와 같이, 4개의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)를 구성하여, 전극패드(Pl1,Pl2)와 전극패드(Pr1,Pr2)의 쌍을 구성할 수도 있다.
1차 펄스신호가 전극패드(Pl1-Pr1)의 쌍에 인가되고, 2차 펄스신호가 전극패드(Pl2,Pr2)의 다른 쌍에 인가되는 형태로서 인가되는 1,2차 펄스신호는 크기와 폭이 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 변하도록 설정 프로그램이 가능하다.
이러한 전극 구성에서 두 펄스신호는 동일할 수도 있고 다를 수도 있으나, 전극패드(Pl1)에서 인가된 신호가 전극패드(Pl2)를 통해 복귀되거나, 전극패드(Pr1)에서 인가된 신호가 전극패드(Pr2)로 복귀하는 것을 피하기 위하여 펄스신호는 바람직하게는 180°의 위상차를 갖도록 멀티플렉스하여 구성하여야 한다.
상기의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)에 인가되는 전류는 직류를 사용할 때는 단속직류전류(IDC)를 사용하여 신경근을 자극하게 하는 것이 골반저근의 강화에 유리하고, 교류를 사용할 때는 짧은 시간 동안 하전된 입자가 주기적으로 단락(Interrupt) 되면서 양방향으로 흐르는 전류인 이상맥동전류(Biphasic PC)로 사용하는 것이 경피 신경의 전기자극이나 신경근 전기자극에 효과적인 것으로서 알려져 있어 바람직하다.
본 발명의 디바이스바디(B)는 주로 방에서 착좌한 상태로 사용되는 것이 일반적이나 목욕탕의 변기 상에 본 디바이스바디(B)를 거치하고 사용할 수 있을 것이다.
따라서 디바이스바디(B)는 다양한 방법으로서 사용이 가능하고, 도 3의 일반적인 구성에서는 거실 등에서 바닥에 안치하고 그 위에 사용자가 탈의한 상태에서 착좌하는 사용양태를 가진다.
그러나,욕실에서 변기 등에 부착한 상태에서 사용하고자 하면, 기장착된 변기커버 상에 디바이스바디(B)를 안치하여 사용하거나 도 5와 같이 홀을 마련하여 힌지를 마련하거나 양측을 돌출하게 만들어 기존 변기커버와 결합하는 방식을 취할 수도 있다.
예컨대, 상기 디바이스바디(B)를 변기커버에 힌지를 이용하여 회전가능하게 결합시키고, 필요에 따라 그 디바이스바디(B)를 사용하도록 구성할 수 있고, 상기 변기커버 이외의 비데와 같은 욕실용품에 힌지를 이용하여 회전가능하게 결합시켜 사용하는 것도 가능하다.
여기서, 상기 디바이스바디(B)를 비데와 함께 사용하도록 구성되는 경우에, 그 디바이스바디의 전극패드(P)에 제어신호를 인가하는 회로부 및 디스플레이부 등으로 이루어진 조작패널부(5)는 비데의 조작패널 측에 배치되게 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 디바이스바디(B)의 상면의 안착부에는 열을 발생시킬 수 있도록 마련되는 히팅수단이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 히팅수단은, 전기히터를 디바이스바디(B)에 내장하여 구성하거나, 저항열방식의 필름을 내장하여 발열시키도록 구성되는 것도 가능하며, 저출력 레이저 기능을 복합하여 레이저 저주파 온열기능이 발휘되도록 구성되는 것도 가능하다.
한편, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골반저근 강화연습용 디바이스의 평면도이다.
이 도면에 도시된 실시예는, 앞에서 설명한 실시예와는 달리 디바이스바디의 항문에 대응되는 위치에 관통공인 접촉회피수단이 마련되어 있지 않다.
본 실시예에서, 한 쌍의 전극패드 사이의 균일하게 이격된 제1틈새는, 골반저근 강화효능을 높일 수 있도록 대략 10mm 정도이고, 사용자의 낭심에 전기가 통하여 불쾌감을 주는 것을 방지할 수 있도록 그 낭심에 대응되는 위치에 점진적으로 변화하는 제2틈새는 대략 90도를 이루도록 되어 있다.
본 실시예의 나머지 구성은 앞에서 설명한 실시예와 동일하므로, 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.
예컨대, 도 9에 도시된 실시예에서는, 3개의 전극패드가 항문 주위를 둘러서 배열되도록 구성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 2개의 전극패드가 항문 주위를 둘러서 배열되고 나머지 하나는 상기 2개의 전극패드 사이의 항문에 대응되는 위치에 배치되도록 구성되는 것도 가능하다.
1: 상부바디케이스
2: 하부바디케이스
B: 디바이스바디

Claims (18)

  1. 사용자의 착좌를 가능하게 하는 착좌수단이 마련되어 있는 디바이스바디(B); 및
    상기 디바이스바디(B)에 사용자의 항문이 접촉되지 않으면서 사용자의 상기 항문에 대응되는 위치 주위를 둘러서 배열되는 2개 이상의 저주파펄스인가용 전극패드(P);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)와 사용자의 항문이 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 2개 이상의 전극패드(P) 사이의 공간에 마련되는 접촉회피수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 착좌수단은, 사용자의 착좌를 위해 합입된 안착함입부(3)인 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저주파펄스로 인가되는 저주파펄스의 강도, 시간, 강화프로그램별 레벨 선택을 포함하는 제어를 수행하는 리모콘(C);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리모콘은 상기 디바이스바디에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)의 내부에는 상기 전극패드(P)에 제어신호를 인가하는 회로부가 마련되어 있고, 상기 회로부는, 상기 메인제어를 수행하는 CPU(50), 상기 CPU(50)로 펄스의 폭, 인가시간, 강화프로그램별 레벨설정 등을 사용자가 데이터를 입력하는 리모콘(C)수신의 입력부인 키입력부(51), 상기 입력값을 디스플레이하고 현재 설정상태를 표시하는 LED표시부 등의 디스플레이부(52), 저주파펄스발생형태를 저장하고 상기 CPU(50)에 프로그래밍 된 제어프로그램(53), 저주파펄스를 발생하기 위한 전기신호생성부(54) 및 전극패드(P)인 상용주파출력부(55)를 회로기판(PCB)상에 구비하는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전극패드(P)는 2개의 전극패드(Pl,Pr), 3개의 전극패드(Pl,Pc,Pr), 4개의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)의 어느 하나를 가짐으로써, 사용자 인체의 골반저근이 자극받도록, 좌우 좌골 사이에서 인체의 저항을 통과하며 저주파펄스를 주고받을 수 있게 한 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전극패드(P)는 2개의 전극패드(Pl,Pr), 3개의 전극패드(Pl,Pc,Pr), 4개의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)의 어느 하나를 가짐으로써, 사용자 인체의 골반저근이 자극받도록, 좌우 좌골 사이에서 인체의 저항을 통과하며 저주파펄스를 주고받을 수 있게 한 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전극패드(P)는, 실리콘 재질과 카본코팅재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)는 변기커버에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)는 비데에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)의 전극패드(P)에 전기적인 신호를 인가하기 위한 회로부는, 상기 비데측에 마련되는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스바디(B)의 상면의 안착부에, 열을 발생시킬 수 있도록 마련되는 히팅수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스.
  14. 제1항의 골반저근 강화 디바이스의 제어방법에 관한 것으로,
    상기 발생되는 저주파펄스를, 램프업(Ru:RAMP UP) 시간과, 유지시간(Ht:HOLD TIME)과 및 램프다운(Rd:RAMP DOWN)시간으로 분리하여 인가시키도록 구성된 것을 특징으로 하되,
    상기 저주파펄스의 주파수는 0~100Hz이며 펄스폭은 100μs~500 μs의 전기신호이며, 1000~10000Hz의 중주파신호를 겹쳐서 사용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 골반저근 강화디바이스의 제어방법.
  15. 삭제
  16. 제1항의 골반저근 강화디바이스의 제어방법에 관한 것으로,
    상기 전극패드(P)가 3개의 전극패드(Pl,Pc,Pr)로 이루어지는 경우, 인가되는 저주파펄스를, 전극패드(Pl)-전극패드(Pc) 간 또는 전극패드(Pr)-전극패드(Pc)의 쌍으로 선택되게 하고, 상기 디바이스바디(B)의 내부에 마련되는 회로부로부터 단지 하나의 펄스신호를 발생시키며, 이 발생된 펄스전류를 각각의 전극패드(Pl)-전극패드(Pc) 간과 전극패드(Pr)-전극패드(Pc)에 공통으로 인가시키며, 공통 복귀점으로 기능하는 중앙전극인 전극패드(Pc)를 통해 복귀시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스의 제어방법.
  17. 제1항의 골반저근 강화디바이스의 제어방법에 관한 것으로,
    상기 전극패드(P)가 4개의 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)로 이루어짐으로써, 전극패드(Pl1,Pl2)와 전극패드(Pr1,Pr2)의 쌍을 구성하는 경우에,1차 펄스신호를 전극패드(Pl1-Pr1)의 쌍에 인가시키고, 2차 펄스신호를 전극패드(Pl2,Pr2)의 다른 쌍에 인가시키되,상기 전극패드(Pl1)에서 인가된 신호가 전극패드(Pl2)로 복귀되는 것을 피하고, 상기 전극패드(Pr1)에서 인가된 신호가 전극패드(Pr2)로 복귀하는 것을 피하기 위하여, 180°의 위상차를 갖는 펄스신호들을 전극패드(Pl1-Pr1)의 쌍과 상기 전극패드(Pl2,Pr2)의 다른 쌍에 인가시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전극패드(Pl1,Pl2,Pr1,Pr2)에 인가되는 전류는 직류를 사용할 때는 단속직류전류(IDC)를 사용하고, 교류를 사용할 때는 이상맥동전류(Biphasic PC)로 하는 것을 특징으로 하는 골반저근 강화연습용 디바이스의 제어방법.
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