KR101566796B1 - 전기 자극 장치 - Google Patents

전기 자극 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101566796B1
KR101566796B1 KR1020150089204A KR20150089204A KR101566796B1 KR 101566796 B1 KR101566796 B1 KR 101566796B1 KR 1020150089204 A KR1020150089204 A KR 1020150089204A KR 20150089204 A KR20150089204 A KR 20150089204A KR 101566796 B1 KR101566796 B1 KR 101566796B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode module
module
measuring
user
Prior art date
Application number
KR1020150089204A
Other languages
English (en)
Inventor
이기원
고천주
장종민
김병직
Original Assignee
(주)와이브레인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)와이브레인 filed Critical (주)와이브레인
Priority to KR1020150089204A priority Critical patent/KR101566796B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101566796B1 publication Critical patent/KR101566796B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/36025—External stimulators, e.g. with patch electrodes for treating a mental or cerebral condition
    • 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
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • 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
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • A61N1/0456—Specially adapted for transcutaneous electrical nerve stimulation [TENS]
    • 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
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

전기 자극 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 사용자의 두피에 접하는 적어도 하나의 전극 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 pH 지수를 측정하기 위한 제1 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 서로 다른 물질로 구성된다.

Description

전기 자극 장치{ELECTRICAL STIMULATION DEVICE}
본 발명은 의료 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전기 자극 장치에 관한 것이다.
경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)을 이용한 뇌 전기 자극 기술은 인지 능력 향상과, 우울증 및 ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 등의 정신 질환 치료 등에 효과가 있다고 알려져 있다.
따라서, 뇌 전기 자극 기술을 일상 생활에서 이용할 수 있다면, 뇌 기능을 향상시킬 수 있으며, 신경 간의 연결을 활성화하거나 억제시킴으로써 지속적인 정신 질환 치료가 가능할 수 있다.
공개특허공보 제10-1993-0015154호, 1993.07.23
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기 자극 모듈의 pH 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 전기 자극 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 사용자의 두피에 접하는 적어도 하나의 전극 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 pH 지수를 측정하기 위한 제1 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 서로 다른 물질로 구성된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 장치는, 상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈이 상기 사용자에게 전기 자극을 가할 수 있도록, 상기 적어도 하나의 전극 모듈에 전류를 제공하는 전류 제공부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 사용자의 두피에 접하는 패치 레이어를 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 패치 레이어의 내부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 패치 레이어는 두 개 이상의 적층된 레이어들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 두 개 이상의 적층된 레이어들의 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 패치 레이어 상에 형성되고, 상기 전류 제공부로부터 제공된 전류를 상기 패치 레이어에 전달하는 전극 레이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 전극은 Ag 및 AgCl 중 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제2 전극은 PtO2, IrOx, RuO2, OsO2, Ta2O5, RhO2, TiO2, 및 SnO2 중 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 하나의 상기 제1 전극 및 복수의 상기 제2 전극으로 구성된 전극 배열을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 pH 측정부는 상기 제1 및 제2 전극의 OCP(Open Circuit Potential)를 측정하고, 상기 측정된 OCP를 이용하여 상기 pH 지수를 측정할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자극 장치는, 사용자의 두피에 접하는 적어도 하나의 전극 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 pH 지수를 측정하기 위한 기준 전극 및 측정 전극을 포함하고, 상기 기준 전극과 상기 측정 전극은 서로 다른 pH 민감도(sensitivity)를 가질 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 전기 자극 장치에 따르면, 서로 다른 물질로 구성된 제1 및 제2 전극을 이용하여 전기 자극 모듈의 pH 지수를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명의 전기 자극 장치에 따르면, 전기 자극 모듈의 pH 지수를 실시간으로 모니터링할 수 있으므로, 사용자가 전기 자극 모듈의 pH 변화에 의하여 두피에 화상 또는 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 전극 모듈의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 본체 모듈의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 전기 자극 장치의 사용 예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 도 1의 전기 자극 장치의 전극 모듈의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서 언급되는 “전기 자극”은 경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS), 경두개 교류 전기 자극(transcranial Alternating Current Stimulation; tACS), 경두개 랜덤 노이즈 자극 (transcranial Random-Noise Stimulation; tRNS) 등과 같은 경두개 전기 자극(transcranial Current Stimulation; tCS)을 나타낼 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 복수의 전극 모듈(120) 및 본체 모듈(130)을 포함한다.
기판(110)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있다. 기판(110) 상에는 전극 모듈(120) 및 본체 모듈(130)을 위한 회로 배선이 그 표면 또는 내부에 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 기판(110)은 플렉시블(flexible)하게 구성될 수 있다.
전극 모듈(120)은 사용자의 두피에 접하여 사용자의 머리에 전기 자극을 가한다. 사용자가 후술하는 바와 같이 전기 자극 장치(100)를 머리에 부착하거나 머리에 착용하게 되면, 전극 모듈(120)이 사용자의 두피에 접하게 된다. 전극 모듈(120)은 사용자의 이마, 구체적으로는 복내측전전두피질(ventromedial prefrontal cortex) 영역(또는, 이와 대응하는 두피 상의 영역)에 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본체 모듈(130)은 복수의 전극 모듈(120)을 제어하여 동작시킬 수 있다. 본체 모듈(130)은 전극 모듈(120)이 사용자에게 전기 자극을 가할 수 있도록, 전극 모듈(120)에 전류를 제공한다. 본체 모듈(130)은 기판(110)과 고정-결합될 수 있고, 또는 기판(110)과 탈착 가능하게 결합될 수도 있다.
한편, 전기 자극 장치(100)의 전체적인 형상이 도 1에 도시된 실시예에 제한되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 바와 다르게, 전극 모듈(120)의 적어도 일부는 기판(110) 상에 배치되지 않을 수 있다. 그리고, 전극 모듈(120)과 본체 모듈(130)을 연결하는 배선은 복수의 전극 모듈(120)의 거리가 조절 가능하도록 (늘어날 수 있는) 구불구불한 형태로 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 전극 모듈의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전극 모듈(120)은 각각 전극 레이어(121, electrode layer), 패치 레이어(122, patch layer) 및 pH 측정용 전극(123)을 포함한다.
전극 레이어(121)는 사용자의 두피에 접하지 않는다. 전극 레이어(121)는 패치 레이어(122) 상에 형성될 수 있다. 전극 레이어(121)는 본체 모듈(130)로부터 제공된 전류를 패치 레이어(122)에 전달하고, 패치 레이어(122)를 통해 사용자에게 전기 자극이 가해지도록 한다. 예를 들어, 전극 레이어(121)는 전도성 카본 시트(carbon sheet) 또는 전도성 실리콘으로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
패치 레이어(122)는 사용자의 두피에 직접 접하는 레이어이다. 패치 레이어(122)는 단일층 또는 두 개 이상의 적층된 레이어(layer)들로 구성될 수 있다. 패치 레이어(122)는 전극 레이어(122)로부터 전달된 전류를 이용하여 사용자의 머리에 전기 자극을 가한다. 이를 위해, 패치 레이어(122)는 전류를 전달하기 위한 전해질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패치 레이어(122)는 전해질을 포함하는 스펀지 또는 하이드로겔(hydrogel)로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 전해질은 사용자의 피부와 공통되는 염소 이온(Cl-)을 포함할 수 있다. 패치 레이어(122)는 상대적으로 임피던스(impedance)가 높은 물질로 형성될 수 있다.
전기 자극 장치(100)의 사용 시(즉, 전기 자극 시), 후술하는 바와 같이 복수의 전극 모듈(120) 중 하나의 전극 모듈(120)은 애노드(anode)로 기능하고, 다른 전극 모듈(120)은 캐소드(cathode)로 기능할 수 있다. 그리고, 전극 레이어(121)로부터 패치 레이어(122)에 전류가 전달되는 때에 전극 레이어(121)와 패치 레이어(122) 사이의 계면 상에서 산화환원 반응(물 분해 반응)이 일어날 수 있다. 패치 레이어(122)는 전해질 외에 (용매로서 사용되는) 물을 더 포함할 수 있는데, 패치 레이어(122)의 물이 전극 레이어(121)로부터 제공되는 전자와 반응하여 수산화 이온(OH-)과 수소 분자로 분해될 수 있다(캐소드의 경우). 또는, 패치 레이어(122)의 물이 전자를 잃어 수소 이온(H+)과 산소 분자로 분해될 수 있다(애노드의 경우). 이에 따라, 캐소드 전극 모듈(120)의 경우, 수산화 이온에 의해서 패치 레이어(122)의 pH 지수가 점진적으로 높아질 수 있으며, 이와 유사하게, 애노드 전극 모듈(120)의 경우, 수소 이온에 의해서 패치 레이어(122)의 pH 지수가 점진적으로 낮아질 수 있다. 그리고, 전기 자극 장치(100)의 계속적인 사용에 의해서 패치 레이어(122)의 pH 지수의 변화가 임계 범위를 벗어나게 되면, 사용자가 패치 레이어(122)와 접하는 두피에 화상 또는 손상을 입을 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 전기 자극 장치(100)의 전극 모듈(120)은 pH 지수를 실시간으로 측정하기 위한 전극(123)을 채용한다. pH 측정용 전극(123)은 패치 레이어(122)의 내부에 형성될 수 있다. 패치 레이어(122)가 두 개 이상의 적층된 레이어(layer)들로 구성되는 경우, pH 측정용 전극(123)은 상기 두 개 이상의 적층된 레이어들의 사이에 개재될 수 있다. 실시예에 따라, 어느 하나의 전극 모듈(120) 내에는 pH 측정용 전극(123)이 제공되지만, 다른 하나의 전극 모듈(120) 내에는 pH 측정용 전극(123)이 제공되지 않을 수도 있다.
pH 측정용 전극(123)은 용도에 따라 복수의 타입으로 구별될 수 있다. 이 중 제1 전극(123a)은 기준 전극으로서 기능하고, 제2 전극(123b)은 측정 전극으로서 기능한다. 전기적 특성에 따라, 제1 전극(123a)은 pH 민감도(sensitivity)가 상대적으로 낮은 물질로 구성되고, 제2 전극(123b)은 pH 민감도가 상대적으로 높은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(123a)은 기준 전극(reference electrode)으로 주로 이용되는Ag 및 AgCl 등과 같은 물질로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 안정적인 전극 전위(electrode potential)를 갖는 다른 임의의 물질로 구성될 수도 있다. 그리고, 제2 전극(123b)은 PtO2, IrOx, RuO2, OsO2, Ta2O5, RhO2, TiO2, 및 SnO2 등과 같은 물질로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 이 같은 물질들을 전기 도금함으로써 전극(123a, 123b)을 형성할 수 있다. 실시예에 따라, 어느 하나의 전극 모듈(120) 내에는 제1 전극(123a) 및 제2 전극(123b)이 제공되지만, 다른 하나의 전극 모듈(120) 내에는 제1 전극(123a)이 제공되지 않고 제2 전극(123b)만 제공될 수도 있다.
복수의 pH 측정용 전극(123)은 전극 배열(array)을 구성할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 모듈(120)에 대하여 16개의 pH 측정용 전극(123)이 4*4의 배열을 구성할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 임의의 개수 및 임의의 형태의 배열이 가능하다. 기준 전극으로 기능하는 제1 전극(123a)은 전극 배열 내에 하나만 존재하여도 충분할 수 있다. 복수의 pH 측정용 전극(123)은 전극 배열 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 전기적 특성을 고려하여, 제1 전극(123a)은 전극 배열의 바깥 테두리에 배치될 수 있다. 복수의 pH 측정용 전극(123)은 본체 모듈(130)과 각각 연결될 수 있다. 각각의 pH 측정용 전극(123)에는 다른 전극(123)과의 구별을 위한 인덱스(index)가 부여될 수 있다. 이러한 전극 배열은 인체(예를 들어, 두피)와 같이 곡면으로 이루어진 구조에 대해서도 pH 측정을 가능하게 한다. 또한, 이러한 전극 배열은 pH 측정에 있어서 높은 시공간의 분해능(resolution)을 제공할 수 있다.
도 4는 도 1의 본체 모듈의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본체 모듈(130)은 전류 제공부(131), pH 측정부(132), 저장부(133), 인터페이스부(134), 제어부(135)를 포함한다.
전류 제공부(131)는 전극 모듈(120)과 연결되고, 전극 모듈(120)에 전기 자극용 전류를 제공한다. 전류 제공부(131)는 전기 자극용 전류를 제공하기 위한 전압 소스, 전압 부스터 회로 및 정전류 회로(예를 들어, CRD(Current Regulator Diode) 등) 등을 포함할 수 있다.
pH 측정부(132)는 전극 모듈(120)과 연결되고, 전극 모듈(120)의 pH 측정용 전극(123)의 OCP(Open Circuit Potential)를 측정한다. 도 5는 pH 지수의 변화에 따른 OCP의 변화를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, OCP와 pH 지수는 서로 상관 관계를 갖는다. 따라서, pH 측정부(132)는 각각의 전극(123)의 OCP를 이용하여 각각의 전극(123)의 위치의 pH 지수를 측정할 수 있다.
pH 측정부(132)는 보다 정확한 측정을 위하여 기준 전극으로 기능하는 제1 전극(123a)에 의해 측정된 OCP와 각각의 제2 전극(123b)에 의해 측정된 OCP를 비교하여 pH 지수를 측정할 수 있다. pH 측정부(132)는 초기 상태(사용 전)에서의 OCP 차이를 기준 값으로 기록하여 캘리브레이션(calibration)할 수 있다. 이 같은 캘리브레이션은 복수의 제2 전극(123b)에 대하여 각각 수행될 수 있다. 그리고, pH 측정부(132)는 기준 값과의 차이에 따라 pH 지수를 측정할 수 있다.
pH 측정부(132)는 미리 정해진 주기(예를 들어, 매초마다 하나의 전극)에 따라 pH 지수 측정을 수행할 수 있다. pH 측정부(132)는 하나의 전극(123)의 pH 지수 측정을 순차적으로 수행하거나, 일부 또는 전부의 전극(123)의 pH 지수 측정을 동시에 수행할 수 있다.
저장부(133)는 전기 자극 장치(100)의 동작을 위한 명령어 및 프로그램, 전기 자극을 위한 프로토콜 데이터 및 알고리즘, 또는 그 밖의 각종 정보를 저장할 수 있다. 저장부(133)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically EPROM), 플래시 메모리 등으로 구성될 수 있다.
인터페이스부(134)는 사용자와 인터페이싱한다. 인터페이스부(134)는 사용자로부터 각종 정보를 입력받고, 사용자에게 각종 정보를 출력할 수 있다. 이를 위하여, 인터페이스부(134)는 키 패드, 버튼, 스위치, 터치 패드, 조그 휠 등의 입력 수단을 포함할 수 있다. 터치 패드가 후술하는 디스플레이 모듈과 상호 레이어 구조를 이루는 경우, 터치 스크린을 구성할 수 있다. 그리고, 인터페이스부(134)는 디스플레이 모듈, 스피커 모듈, 햅틱 모듈 등의 출력 수단을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), TFT LCD(Thin Film Transistor LCD), OLED(Organic Light Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이(Flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 등의 임의의 형태로 제공될 수 있다.
제어부(135)는 전기 자극 장치(100)의 동작을 총체적으로 제어한다. 예를 들어, 제어부(135)는 프로세서, 마이크로 프로세서(Micro Processor), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), MPU(Micro Processing Unit), MCU(Micro Controlling Unit) 등으로 구성될 수 있다. 제어부(135) 내에는 제어 동작을 수행하기 위한 펌웨어(firmware)가 제공될 수 있다.
제어부(135)는 pH 지수 모니터링 결과에 따라 전기 자극 장치(100)의 동작을 변경하거나(예를 들어, 전기 자극용 전류의 강도 조절 등), 관련 정보를 사용자에게 통보하도록(예를 들어, 시각, 청각, 촉각 등을 이용한 경고 등) 할 수 있다.
명확하게 도시하지 않았으나, 본체 모듈(130)은 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부는 배터리를 포함하여 전류 제공부(131), pH 측정부(132), 저장부(133), 인터페이스부(134), 제어부(135)를 동작시키기 위한 전원을 공급할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성요소가 본 발명의 실시예에 따른 전기 자극 장치(100)의 필수적인 구성요소는 아니어서, 전기 자극 장치(100)는 그보다 많은 구성요소(예를 들어, 유/무선 통신부, 지자기 센서, 자이로 센서, 가속 센서 등의 각종 센서 등)를 포함하거나, 그보다 적은 구성요소를 포함하는 장치로 구성될 수 있다.
도 5는 도 1의 전기 자극 장치의 사용 예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 6은 도 1의 전기 자극 장치의 전극 모듈의 동작을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 사용자(대상체)는 전기 자극 장치(100)를 머리에 부착할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 다르게, 사용자는 전기 자극 장치(100)를 머리에 착용할 수도 있다. 사용자가 전기 자극 장치(100)를 머리에 부착함에 따라, 복수의 전극 모듈(120)이 사용자의 두피에 접할 수 있다.
도 6을 참조하면, 복수의 전극 모듈(120)을 이용하여 전기 자극 장치(100)는 사용자의 두피의 복수의 영역(위치 또는 부분)에 전기 자극을 가할 수 있다. 애노드로 기능하는 전극 모듈(120a)은 두피에 전류를 제공하고 캐소드로 기능하는 전극 모듈(120b)은 두피로부터 전류를 수신한다. 동시에 pH 지수의 측정을 위하여 각각의 pH 측정용 전극(123a, 123b)의 OCP 측정이 이루어진다. 실시예에 따라, 복수의 전극 모듈(120)은 각각 독립적으로 동작하도록 제어될 수 있다.
본 명세서에서는 사용자의 두피에 전기 자극을 가하는 장치(100)를 실시예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술적 특징은 머리 이외에 사용자의 다른 신체 부위에 전기 자극을 가하기 위한 다른 형태의 장치에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법은 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 전기 자극 장치
110: 기판
120: 전극 모듈
121: 전극 레이어
122: 패치 레이어
123: pH 지수 측정용 전극
130: 본체 모듈
131: 전류 제공부
132: pH 측정부
133: 저장부
134: 인터페이스부
135: 제어부

Claims (10)

  1. 사용자의 두피에 접하는 적어도 하나의 전극 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 pH 지수를 측정하기 위한 제1 및 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극은 서로 다른 물질로 구성되고,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 사용자의 두피에 접하는 패치 레이어를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 패치 레이어의 내부에 형성되는, 전기 자극 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈이 상기 사용자에게 전기 자극을 가할 수 있도록, 상기 적어도 하나의 전극 모듈에 전류를 제공하는 전류 제공부를 더 포함하는, 전기 자극 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패치 레이어는 두 개 이상의 적층된 레이어들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 두 개 이상의 적층된 레이어들의 사이에 개재되는, 전기 자극 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 패치 레이어 상에 형성되고, 전류 제공부로부터 제공된 전류를 상기 패치 레이어에 전달하는 전극 레이어를 더 포함하는, 전기 자극 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 Ag 및 AgCl 중 적어도 하나의 물질로 구성되는, 전기 자극 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극은 PtO2, IrOx, RuO2, OsO2, Ta2O5, RhO2, TiO2, 및 SnO2 중 적어도 하나의 물질로 구성되는, 전기 자극 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 하나의 상기 제1 전극 및 복수의 상기 제2 전극으로 구성된 전극 배열을 포함하는, 전기 자극 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 pH 측정부는 상기 제1 및 제2 전극의 OCP(Open Circuit Potential)를 측정하고, 상기 측정된 OCP를 이용하여 상기 pH 지수를 측정하는, 전기 자극 장치.
  10. 사용자의 두피에 접하는 적어도 하나의 전극 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 전극 모듈과 연결되고, 상기 적어도 하나의 전극 모듈의 pH 지수를 측정하는 pH 측정부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 pH 지수를 측정하기 위한 기준 전극 및 측정 전극을 포함하고,
    상기 기준 전극과 상기 측정 전극은 서로 다른 pH 민감도(sensitivity)를 갖고,
    상기 적어도 하나의 전극 모듈은 상기 사용자의 두피에 접하는 패치 레이어를 포함하고,
    상기 기준 전극과 상기 측정 전극은 상기 패치 레이어의 내부에 형성되는, 전기 자극 장치.
KR1020150089204A 2015-06-23 2015-06-23 전기 자극 장치 KR101566796B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089204A KR101566796B1 (ko) 2015-06-23 2015-06-23 전기 자극 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089204A KR101566796B1 (ko) 2015-06-23 2015-06-23 전기 자극 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101566796B1 true KR101566796B1 (ko) 2015-11-06

Family

ID=54601308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150089204A KR101566796B1 (ko) 2015-06-23 2015-06-23 전기 자극 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101566796B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018226003A1 (ko) * 2017-06-07 2018-12-13 (의) 삼성의료재단 Ph 측정 장치 및 이를 포함하는 ph 모니터링 시스템
EP3533488A4 (en) * 2016-10-31 2019-11-27 Y-Brain Inc POWER MONITORING DEVICE AND DEVICE FOR ELECTRICAL STIMULATION THEREWITH

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101527707B1 (ko) 2013-08-21 2015-06-09 한양대학교 에리카산학협력단 수소이온농도 측정 센서 및 그 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101527707B1 (ko) 2013-08-21 2015-06-09 한양대학교 에리카산학협력단 수소이온농도 측정 센서 및 그 제조 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Quan 외 3명, "Surface Renewable Hydrogen Ion-Selective Polymeric Composite Electrode Containing Iridium Oxide", Bulletin of the Korean Chemical Society, Vol.26, No.10, pp.1565-1568*
M. R. Anderson 외 1명, "The Effect of Ion-Pairing on the Open Circuit Potential of 3-mercaptoproprionic acid Modified Gold Electrodes", ECS Transactions, Vol.28, No.18, pp.3-10*

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3533488A4 (en) * 2016-10-31 2019-11-27 Y-Brain Inc POWER MONITORING DEVICE AND DEVICE FOR ELECTRICAL STIMULATION THEREWITH
US11305116B2 (en) 2016-10-31 2022-04-19 Y-Brain Inc. Current monitoring apparatus and electrical stimulation apparatus comprising same
WO2018226003A1 (ko) * 2017-06-07 2018-12-13 (의) 삼성의료재단 Ph 측정 장치 및 이를 포함하는 ph 모니터링 시스템
KR20180133731A (ko) * 2017-06-07 2018-12-17 (의) 삼성의료재단 pH 측정 장치 및 이를 포함하는 pH 모니터링 시스템
KR101994935B1 (ko) * 2017-06-07 2019-07-01 (의)삼성의료재단 pH 측정 장치 및 이를 포함하는 pH 모니터링 시스템
US11647943B2 (en) 2017-06-07 2023-05-16 Samsung Medical Center PH measuring device and pH monitoring system including same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10405769B2 (en) Electrical stimulation and bio-potential measurement device
US11395918B2 (en) Devices, and systems for remotely monitoring and treating wounds or wound infections
EP4048152B1 (en) Continuous analyte monitoring system with microneedle array
US20070074590A1 (en) Method and system to detect malfunctions in an iontophoresis device that delivers active agents to biological interfaces
JP7231616B2 (ja) 皮膚用指先取付微小電流装置
US20120157807A1 (en) Biomedical sensor
KR101539654B1 (ko) Eeg 신호 측정 또는 전기 자극을 위한 전기 장치
KR101566796B1 (ko) 전기 자극 장치
KR101542780B1 (ko) 전기 자극 장치
KR101559341B1 (ko) 전기 자극 장치 및 교체형 패치 유닛
US10413725B2 (en) Electrical stimulation device
US9901735B1 (en) Ancillary device for electrical stimulation device and electrical stimulation device
KR101566791B1 (ko) 전기 자극 장치
US11305116B2 (en) Current monitoring apparatus and electrical stimulation apparatus comprising same
KR101628336B1 (ko) 전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치
KR101593067B1 (ko) 전기 자극 장치용 보조 장치 및 전기 자극 장치
KR102433961B1 (ko) 웨어러블 tCS 제어장치
WO2019045593A1 (ru) Устройство и способ для измерения активности работы потовых желез на подушечке пальца
JP2023041659A (ja) 装置および装置の制御方法
US11278227B2 (en) Biometric information measurement method and biometric information measurement system
US11383085B2 (en) Electrical stimulation apparatus and method for controlling same
US20240033500A1 (en) Evaluating method for useful lifespan of conductive gel and non-implantable electrical stimulation device
JP2023041660A (ja) 装置および装置の製造方法
WO2023163543A1 (ko) 비침습적 자극 장치 및 방법
KR20230128639A (ko) 비침습적 자극 장치를 이용한 불면증 치료 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191030

Year of fee payment: 5