KR102546063B1

KR102546063B1 - 자극 인가 장치

Info

Publication number: KR102546063B1
Application number: KR1020220072656A
Authority: KR
Inventors: 김선광; 최승환; 윤희라; 정지훈
Original assignee: 주식회사 뉴로그린
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2023-06-21
Also published as: WO2023243767A1

Abstract

자극 인가 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 대상 부위에 자극을 인가하게 구성되는 자극 인가부; 및 상기 자극 인가부와 결합되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 대상 부위의 일 측에 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제1 하우징; 및 상기 대상 부위의 타 측에 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징에 수용된 상기 자극 인가부 및 상기 제2 하우징에 수용된 상기 자극 인가부는, 서로에 자기적 인력(magnetic attractive force)을 인가하게 구성될 수 있다.

Description

자극 인가 장치{Stimulation providing apparatus}

본 발명은 자극 인가 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 인지기능 회복을 위한 자극을 제공할 수 있고, 대상 부위에 쉽게 부착될 수 있는 자극 인가 장치에 관한 것이다.

뇌혈관질환과 동반되는 인지장애인 혈관인지장애 중 가장 심한 형태인 혈관성 치매는 뇌혈관 질환에 의해 뇌조직이 손상을 입어 치매가 발생하는 경우이다. 혈관성 치매는 기억력의 장애가 주요한 특징으로 나타난다.

치매는 후천적으로 지적능력을 상실하고 인지장애, 행동 및 성격의 점진적 황폐화하게 하는 임상증상을 나타내는 퇴행성 질환으로서, 인구의 급속한 고령화와 함께 심각한 사회문제 중 하나이고, 보건 복지국가 건설에 심각한 사회문제로 대두되고 있는 대표적인 노년기 질환이며, 이로 인한 부가적인 간병인에 대한 의료비 증가는 국가경제의 발목을 잡고 있는 실정이다.

현재까지 약물적 치료법으로 donepezil, galantamine과 같이 알츠하이머 치매에 활용되는 약제들이 제시되어 왔으나 이들의 효과는 알츠하이머 치매에서 나타나는 것에 비해 절반에 미치는 정도이다 (Battle et al., Cochrane Database of Systematic Reviews 2021). 또한, 인지기능장애에 대해 경부에 수술적 방법으로 이식하는 형태로 미주신경자극기술이 활용된 바 있으나, 침습적이어서 대부분으로 쉽게 적용하기 어려운 측면이 있었다.

이에, 본 발명자들은 혈관성 치매로 손상된 인지기능 회복을 위한 기술로, 비침습적이며 탈부착이 가능한 형태의 치료 기술에 대한 필요성이 대두되었다.

한국공개특허문헌 제10-2014-0037803호는 의료 질환 치료용 장치, 시스템 및 방법을 개시한다. 구체적으로, 안면에 두개외부에 위치한 삼차신경의 표재성 분지의 피부를 자극할 수 있는 의료 질환 치료용 장치, 시스템 및 방법을 개시한다.

그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 의료 질환 치료용 장치, 시스템 및 방법은 밴드 형태의 전극 어셈블리를 이용하여 신체 부위에 자극을 인가하게 구성된다. 따라서, 밴드 형태의 전극 어셈블리가 착용되기 어려운 신체 부위에는 적용되기 어려운 한계가 있다.

한국등록특허문헌 제10-2386264호는 휴대 장치를 통한 비 침습성 신경 자극을 개시한다. 구체적으로, 환자의 하나 이상의 신경들에 전기 자극을 인가하여 상태를 호전시킬 수 있는 비 침습성 휴대 장치를 개시한다.

그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 비 침습성 신경 자극 또한 밴드 등을 통해 신체 부위에 결합됨을 전제한다. 따라서, 상기 선행문헌은 미소한 신체 부위 등에 자극을 인가하고자 할 경우, 자극 인가를 위한 장치를 상기 미소한 신체 부위에 부착하기 위한 방안을 제시하지 못한다.

한국공개특허문헌 제102014-0037803호 (2014.03.27.) 한국등록특허문헌 제10-2386264호 (2022.04.13.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자극을 인가하고자 하는 부위에 용이하게 결합될 수 있는 자극 인가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 부위에 결합된 후 용이하게 탈거될 수 있는 자극 인가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 비침습적인 방법으로 인지기능을 회복시킬 수 있는 자극 인가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 부위에의 착용이 용이한 자극 인가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자약을 이용하는 경우 비침습적이며 탈부착이 가능하여 쉽게 적용이 가능하고 이식수술 등에 수반되는 위험을 감소시켜, 지속적으로 사용될 수 있는 자극 인가 장치를 제공하는 것이다.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대상 부위에 자극을 인가하게 구성되는 자극 인가부; 및 상기 자극 인가부와 결합되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 대상 부위의 일 측에 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제1 하우징; 및 상기 대상 부위의 타 측에 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제2 하우징을 포함하고, 상기 제1 하우징에 수용된 상기 자극 인가부 및 상기 제2 하우징에 수용된 상기 자극 인가부는, 서로에 자기적 인력(magnetic attractive force)을 인가하게 구성되는, 자극 인가 장치가 제공된다.

이때, 상기 자극 인가부는, 상기 하우징에 수용되며, 상기 대상 부위에 상기 자극을 인가하게 구성되는 자극 전극(stimulating electrode)을 포함하는 자석 부재를 포함하고, 상기 자석 부재는, 상기 하우징의 부분 중 상기 대상 부위를 향하는 일 측에 치우치게 위치되는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 하우징은, 상기 자석 부재를 수용하며, 상기 대상 부위에 인접하게 위치되는 인가 부재 수용부를 포함하고, 상기 인가 부재 수용부는, 상기 대상 부위를 향하는 일 면에 함몰 형성되어, 상기 자석 부재를 수용하는 수용 공간을 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 하우징은, 상기 인가 부재 수용부와 연속되며, 상기 인가 부재 수용부에 반대되는 방향으로 연장 형성되는 도선 안내부를 포함하고, 상기 도선 안내부는, 그 내부에 위치되며, 그 연장 방향을 따라 관통 형성되어 연장 방향의 일 단부는 상기 수용 공간과 연통되고, 연장 방향의 타 단부는 외부와 연통되는 안내 중공을 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 자극 인가부는, 상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 제어부를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 하우징의 외측에 위치되고, 상기 제어부와 상기 자석 부재 사이에서 연장되어, 상기 제어부 및 상기 자석 부재와 각각 통전되게 구성되는 도선 부재를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 자극 인가부는, 상기 자석 부재에 인접하도록 상기 하우징의 내부에 수용되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 배터리를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 대상 부위에 자극을 인가하게 구성되는 자극 인가부; 및 상기 자극 인가부와 결합되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 자극 인가부를 수용하고, 상기 대상 부위의 일 측을 덮으며 상기 대상 부위에 형성된 개구부에 삽입되는 메인 하우징; 상기 자극 인가부를 수용하고, 상기 대상 부위의 타 측에 인접하게 위치되는 서브 하우징; 및 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 사이에서 연장되어, 상기 대상 부위의 다른 타 측에 거치되게 구성되는 거치 부재를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공된다.

이때, 상기 메인 하우징은, 상기 대상 부위를 향해 돌출 형성되어, 상기 대상 부위의 상기 개구부에 삽입되는 삽입 돌출부를 포함하고, 상기 자극 인가부는, 상기 삽입 돌출부에 배치되어, 상기 대상 부위의 상기 개구부에 인접한 부분에 상기 자극을 인가하게 구성되는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 자극 인가부는, 자극 전극을 포함하여, 상기 대상 부위에 전기적 자극을 인가하게 구성되는 자석 부재; 및 상기 대상 부위에 광학적 자극을 인가하게 구성되는 광 자극 인가 부재를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 자석 부재는, 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 중 어느 하나 이상에 배치되고, 상기 광 자극 인가 부재는, 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 중 어느 하나 이상에, 상기 자석 부재에 인접하게 배치되는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 자석 부재는, 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 중 어느 하나 이상에 배치되고, 상기 광 자극 인가 부재는, 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 중 어느 하나 이상에, 상기 자석 부재에 인접하게 배치되는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 자극 인가부는, 자극 전극을 포함하여, 상기 대상 부위에 전기적 자극을 인가하게 구성되는 자석 부재; 및 상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 하우징의 외부에 배치되어, 도선 부재에 의해 상기 자석 부재와 통전되게 구성되는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 자극 인가부는, 상기 하우징에 수용되며, 자극 전극을 포함하여, 상기 대상 부위에 전기적 자극을 인가하게 구성되는 자석 부재; 및 상기 자석 부재에 인접하게 상기 하우징에 수용되며, 상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 배터리를 포함하는, 자극 인가 장치가 제공될 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 자극을 인가하고자 하는 부위에 용이하게 결합될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 상기 부위에 결합된 후 용이하게 탈거될 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 비침습적인 방법으로 인지 기능을 회복시킬 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 상기 부위에의 착용이 용이해질 수 있다.

또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치는 비침습적이며 탈부착이 가능하여 쉽게 적용이 가능하고 이식수술 등에 수반되는 위험이 적어, 혈관성 치매로 인해 손상된 인지기능의 회복이 가능하다. 이에 따라, 본 발명은 환자의 인지기능 회복을 위한 지속적 치료기술로 활용될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자극 인가 장치를 도시하는 사용 상태도이다.
도 2는 도 1의 자극 인가 장치를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 자극 인가 장치를 도시하는 배면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 4는 도 1의 자극 인가 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자극 인가 장치를 도시하는 사용 상태도이다.
도 6은 도 5의 자극 인가 장치를 도시하는 좌측면도(a) 및 우측면도(b)이다.
도 7은 도 5의 자극 인가 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은 혈관성 치매를 유발하기 위한 수술적 방법의 도식이다.
도 9는 경피적 미주신경 자극에 의한 심박수 감소를 확인한 결과이다.
도 10은 일시적 총경동맥 결찰에 의해 유발된 혈관성 치매의 기억력 장애 결과를 나타낸다.
도 11은 기억력 장애를 보이는 혈관성 치매 동물에서 경피적 미주신경자극(taVNS)에 의한 인지 기능 회복을 확인한 결과를 나타낸다.
도 12는 경피적 미주신경자극에 의한 글림프계 순환 활성화를 확인한 결과를 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원 시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형 예가 있을 수 있다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호를 전달 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 통전은 도선 부재 등에 의한 유선의 형태 또는 블루투스, Wi-Fi, RFID 등의 무선의 형태로 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 '전자약'은 전자(electronics)와 약품(pharmaceutical)의 합성어로 뇌와 신경세포에서 발생하는 신호를 조절하여 질병을 치료하는 전자장치를 의미한다. 본 발명에 있어 '전자약'은 신체의 생물학적 기능 또는 병리학적 과정에서 영향과 변형을 주기 위한 부작용이 최소화된 물리자극을 활용하여 난치성 질환을 포함한 다양한 질병에 약과 같은 치료효과를 목적으로 하는 의료기기일 수 있다.

특히, 전자약은 이하에서 설명될 본 발명의 각 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)로 구비될 수 있다.

전자약은 치료가 필요한 특정한 부분만을 골라서 자극하므로 부작용을 최소화할 수 있고, 개체의 특성을 고려하여 자극 조건을 개별할 수 있어 맞춤형 치료가 가능하며, 만일의 경우 약효를 즉시 중단할 수 있는 장점을 가지고 있다. 상기 자극을 주는 부위는 신체의 국소 부위, 특정 세포, 중추 또는 말초 신경계일 수 있으며, 바람직하게는, 상기 나열한 뇌의 특정 영역을 자극함으로써, 인지기능을 회복시킬 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "대상 부위(T)"라는 용어는, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)가 인가하는 자극을 전달받는 임의의 부위를 의미한다. 일 실시 예에서, 대상 부위(T)는 인체 또는 동물의 신체의 일 부분으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에서, 대상 부위(T)는 귀(ear) 부위일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "자극"이라는 용어는, 목표하는 효과를 달성하기 위해 대상 부위(T)에 인가되는 임의의 형태의 신호 등을 의미한다. 일 실시 예에서, 자극은 전류의 통전에 의한 전기적 형태일 수 있다. 다른 실시 예에서, 자극은 빛의 조사를 통한 광학적 형태이거나, 소리 등을 통한 음향적 형태일 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)는 착용자의 특정 신체 부위, 예를 들면 귀(ear) 부위에 착용됨을 전제하여 설명된다. 대안적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)의 효과를 극대화하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)는 다른 기기와 연동되어 작동될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)는 뇌/생체신호 기록 장치, 예를 들면 EEG(Electroencephalography), MEG(Magnetic Encephalography), NIRS(Near-Infrared Spectroscopy), PPG(Photoplethysmography), GSR(Galvanic Skin Response) 등과 연동되어 작동될 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)는 다양한 웨어러블 기기(VR, 헤드폰, 이어폰, 안경, 비침습적 경피적 자극용 팔찌, 발찌 등의 악세서리, 스마트 워치 등) 등과 연동되어 작동될 수도 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)가 도시된다. 도시된 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)는 대상 부위(T)에 탈거 가능하게 결합되어, 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자극 인가 장치(10)는 하우징(100) 및 자극 인가부(200)를 포함한다.

하우징(100)은 자극 인가 장치(10)의 외형을 형성한다. 하우징(100)은 자극 인가 장치(10)가 대상 부위(T)에 결합되는 부분이다. 하우징(100)은 대상 부위(T)에 비해 소형의 크기를 갖게 형성될 수 있다.

하우징(100)은 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 대상 부위(T)에 결합된 자극 인가 장치(10)가 자중(self-weight)에 의해 임의로 분리되는 상황이 방지되기 위함이다.

하우징(100)은 비전도성(non-conductive) 소재로 형성될 수 있다. 대상 부위(T)에 전달되어야 하는 자극이 임의로 하우징(100)에 누설되는 상황이 방지되기 위함이다.

일 실시 예에서, 하우징(100)은 절연 플라스틱 등 합성 수지 소재로 형성될 수 있다.

하우징(100)은 복수 개로 구비될 수 있다. 복수 개의 하우징(100)은 각각 대상 부위(T)에 결합되되, 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수 개의 하우징(100)은 대상 부위(T)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 하우징(100)은 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)을 포함하여 두 개 구비된다. 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)은 대상 부위(T)를 사이에 두고 마주하게 배치된다. 이때, 후술될 자극 인가부(200)의 자석 부재(210)가 인가하는 자력에 의해, 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)은 각각 대상 부위(T)에 결합된다.

제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)은 대상 부위(T)에 결합되는 방향에 차이가 있되, 그 구조 및 기능은 동일하다. 이에, 이하에서 동일한 기술적 특징에 대한 설명의 경우 "하우징(100)"으로 통칭하여 설명한다.

하우징(100)은 도선 부재(W)와 결합된다. 하우징(100)의 내부에 수용되는 자극 인가부(200)는 도선 부재(W)를 통해 외부와 통전될 수 있다.

하우징(100)은 자극 인가부(200)와 결합된다. 자극 인가부(200)는 하우징(100)에 수용된 상태에서 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 하우징(100)은 도선 안내부(110) 및 인가 부재 수용부(120)를 포함한다.

도선 안내부(110)는 하우징(100)이 도선 부재(W)와 결합되는 부분이다. 도선 안내부(110)는 그 내부에 도선 부재(W)가 관통되는 공간(즉, 후술될 안내 중공(111))이 형성된다. 도선 안내부(110)는 도선 부재(W)가 연장되는 방향을 따라 연장 형성된다.

도선 안내부(110)는 인가 부재 수용부(120)와 결합된다. 도선 안내부(110)에 관통된 도선 부재(W)는 인가 부재 수용부(120)까지 연장되어, 인가 부재 수용부(120)에 수용된 자극 인가부(200)와 결합, 통전될 수 있다.

도선 안내부(110)는 도선 부재(W)를 지지하여, 인가 부재 수용부(120)로 안내할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 도선 안내부(110)는 사각형의 단면을 갖고, 일 방향으로 연장 형성된다.

이때, 도선 안내부(110)의 단면의 모서리 중 한 쌍의 모서리는 다른 쌍의 모서리에 비해 길게 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 실시 예에서, 도선 안내부(110)의 단면은 좌우 방향의 연장 길이가 상하 방향의 연장 길이보다 길게 형성된다.

따라서, 도선 안내부(110)의 각 면 중, 도시된 실시 예에서의 상측 면 또는 하측 면이 보다 넓은 면적을 갖게 형성되어, 대상 부위(T)에의 결합이 보다 용이함이 이해될 것이다.

도선 안내부(110)의 내부에는 안내 중공(111)이 관통 형성된다.

안내 중공(111)은 도선 부재(W)가 관통되는 통로이다. 안내 중공(111)은 도선 안내부(110)의 외부와 수용 공간(121)을 연통한다.

안내 중공(111)은 도선 안내부(110)와 같은 방향, 즉 상기 일 방향으로 연장 형성된다. 안내 중공(111)의 연장 방향의 일 단부, 즉 외측 단부는 개방 형성된다. 달리 표현하면, 안내 중공(111)의 상기 일 단부는 도선 안내부(110)의 연장 방향의 단부 중 외측을 향하는 일 단부에 개방 형성된다. 안내 중공(111)의 상기 일 단부는 외부와 연통되어, 도선 부재(W)가 삽입된다.

안내 중공(111)의 연장 방향의 타 단부, 즉 내측 단부 역시 개방 형성된다. 안내 중공(111)의 상기 타 단부는 도선 안내부(110)의 연장 방향의 단부 중 인가 부재 수용부(120)와 결합되는 타 단부에 개방 형성된다. 안내 중공(111)의 상기 타 단부는 수용 공간(121)과 연통되어, 수용 공간(121)에 수용된 자석 부재(210)와 결합, 통전된다.

안내 중공(111)은 도선 부재(W)가 관통될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 안내 중공(111)은 사각형의 단면을 갖고, 도선 안내부(110)의 연장 방향을 따라 연장 형성된 사각기둥 형상의 공간으로 형성된다.

인가 부재 수용부(120)는 자극 인가부(200), 구체적으로 자석 부재(210)를 수용한다. 또한, 자극 인가 장치(10)가 무선의 형태로 구비되는 실시 예에서, 인가 부재 수용부(120)는 배터리(230) 또한 수용할 수 있다.

인가 부재 수용부(120)는 하우징(100)이 대상 부위(T)와 접촉되는 부분이다. 인가 부재 수용부(120)는 가능한 한 넓은 표면적을 갖게 형성되어, 대상 부위(T)와의 접촉 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

인가 부재 수용부(120)는 도선 안내부(110)와 결합된다. 도선 안내부(110)의 안내 중공(111)에 삽입된 도선 부재(W)는 인가 부재 수용부(120)의 내부에 형성된 수용 공간(121)까지 연장될 수 있다.

이때, 상술한 바와 같이, 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)은 대상 부위(T)를 사이에 두고 마주하게 배치될 수 있다. 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)은 대상 부위(T)의 각각 다른 측 면에 접촉될 수 있다. 이때, 인가 부재 수용부(120) 및 이에 수용된 자극 인가부(200)가 대상 부위(T)의 상기 다른 측 면에 각각 접촉될 수 있다.

따라서, 인가 부재 수용부(120)는 자극 인가 장치(10)가 대상 부위(T)에 접촉되는 일 부분을 형성한다고 할 수 있을 것이다.

인가 부재 수용부(120)는 자극 인가부(200)를 수용하고, 대상 부위(T)에 인접하게 위치될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 인가 부재 수용부(120)는 원형의 단면을 갖고, 상하 방향의 두께를 갖는 원판 형상이다.

인가 부재 수용부(120)의 내부에는 수용 공간(121)이 형성된다.

수용 공간(121)은 자극 인가부(200)를 수용한다. 수용 공간(121)은 안내 중공(111)과 연통된다. 수용 공간(121)에 수용된 자극 인가부(200)의 자석 부재(210)는 도선 부재(W)를 통해 제어부(220)와 결합, 통전될 수 있다.

수용 공간(121)은 인가 부재 수용부(120)의 면 중 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)이 서로 마주하는 일 면에 함몰 형성된다. 도 2에 도시된 실시 예에서는 수용 공간(121)이 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)의 상측 면에 함몰 형성되는 것으로 도시되었다.

다만, 이는 이해의 편의를 위한 것으로, 수용 공간(121)은 제1 하우징(100a)의 하측 면 및 제2 하우징(100b)의 상측 면에 각각 형성되어, 서로 마주하게 배치됨이 이해될 것이다.

수용 공간(121)의 각 측 중 서로 마주하게 배치되는 일측은 개방되어 외부와 연통된다. 자석 부재(210) 또는 자석 부재(210)와 배터리(230)는 상기 일측을 통해 수용 공간(121)에 수용될 수 있다.

수용 공간(121)은 자석 부재(210) 또는 자석 부재(210)와 배터리(230)를 수용할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 수용 공간(121)은 인가 부재 수용부(120)와 유사하게, 원형의 단면을 갖고 상하 방향의 높이를 갖는 원판 형상의 공간으로 형성된다.

자극 인가부(200)는 자극 인가 장치(10)가 결합된 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성된다. 자극 인가부(200)는 대상 부위(T)에 적절한 자극을 인가할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자극 인가부(200)는 전기적 자극을 대상 부위(T)에 인가하게 구성된다.

자극 인가부(200)는 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 일 구성, 상기 일 구성과 통전되어, 전력 또는 제어 신호를 공급하는 타 구성을 포함할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자극 인가부(200)는 자석 부재(210), 제어부(220) 및 배터리(230)를 포함한다.

자석 부재(210)는 대상 부위(T)에 자극을 인가하는 상기 일 구성으로 구비된다. 자석 부재(210)의 내부에는 자극 전극(stimulating electrode)이 구비되어, 대상 부위(T)에 전기적 자극이 인가될 수 있다. 상기 자극 전극은 제어부(220) 또는 배터리(230)와 통전되어, 전력 및 제어 신호를 전달받게 구성될 수 있다.

자석 부재(210)는 인가 부재 수용부(120)의 수용 공간(121)에 수용된다. 이때, 수용 공간(121)의 일측은 개방 형성되는 바, 자석 부재(210)는 인가 부재 수용부(120)의 외측에 부분적으로 노출될 수 있다.

자석 부재(210)는 제1 하우징(100a) 및 제2 하우징(100b)에 각각 구비된다. 제1 하우징(100a)에 수용된 자석 부재(210) 및 제2 하우징(100b)에 수용된 자석 부재(210)는 대상 부위(T)를 사이에 두고 마주하게 배치된다.

이때, 제1 하우징(100a)에 수용된 자석 부재(210)와 제2 하우징(100b)에 수용된 자석 부재(210)는 서로에 대해 자기적 인력(magnetic attractive force)을 인가하게 구성될 수 있다. 달리 표현하면, 각 하우징(100a, 100b)에 수용된 자석 부재(210)는 서로를 당기는 방향의 자기적 인력을 형성한다.

따라서, 대상 부위(T)를 사이에 두고 배치되는 제1 하우징(100a)에 수용된 자석 부재(210) 및 제2 하우징(100b)에 수용된 자석 부재(210)는 대상 부위(T)의 다른 면에 각각 인접하게 위치된 상태로 유지될 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)는 이어폰(earphone)의 형태로 형성될 수 있음이 이해될 것이다.

자석 부재(210)는 서로 간에 자기적 인력을 형성하고, 내부에 자극 전극을 수용하며, 자극 전극을 통해 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 발생되는 자극을 대상 부위(T)에 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 자석 부재(210)는 네오디움 자석(Neodymium Magnet)의 형태로 구비될 수 있다.

자석 부재(210)는 도선 부재(W)와 결합, 통전된다. 자석 부재(210)에 구비되는 자극 전극은 외부의 제어부(220)로부터 전력 및 제어 신호를 전달받아 작동될 수 있다.

자석 부재(210)는 수용 공간(121)의 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 수용 공간(121)은 원형의 단면을 갖고 상하 방향의 두께를 갖는 원판 형상인 바, 자석 부재(210) 또한 원형의 단면을 갖고 상하 방향의 두께를 갖는 원판 형상으로 형성될 수 있다.

자석 부재(210)가 원판 형상으로 형성되는 실시 예에서, 자석 부재(210)의 면 중 외측으로 노출되는 일 면은 대상 부위(T)에 인접하게 위치되어, 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 실시 예에서, 자석 부재(210)의 상기 일 면은 대상 부위(T)를 사이에 두고 마주하게 배치되는 다른 자석 부재(210)와 자기적 인력을 형성할 수 있다.

자석 부재(210)는 제어부(220) 및 배터리(230)와 결합, 통전된다.

제어부(220)는 자석 부재(210)에 구비되는 자극 전극이 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 자극 전극이 작동되어 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있다. 일 실시 예에서, 자석 부재(210)는 전기적 자극을 인가하게 구성될 수 있음은 상술한 바와 같다.

제어부(220)는 자석 부재(210)와 통전된다. 제어부(220)가 하우징(100)의 외측에 구비되는 실시 예에서, 제어부(220)는 도선 부재(W)를 통해 자석 부재(210)와 통전될 수 있다. 이에, 상기 실시 예의 경우, 자극 인가 장치(10)가 유선 이어폰(wired earphone)의 형태로 구비된다고 할 수 있을 것이다.

제어부(220)는 정보의 입력, 연산, 출력 및 전력의 전달이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(220)는 정보의 입력, 연산 및 출력을 위한 구성으로 마이크로프로세서(microprocessor), CPU 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 전력의 저장 또는 전달이 가능하게, 커패시터(capacitor)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 실시 예에서, 제어부(220)에는 제어 신호와 관련된 정보를 입력받기 위한 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 입력부(미도시)는 착용자 또는 사용자가 자극 인가 장치(10)의 작동을 제어하기 위한 정보를 임의의 형태로 입력받게 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 입력부(미도시)는 버튼(button), 다이얼(dial) 또는 터치 스크린(touch screen) 등의 형태로 구성될 수 있다.

배터리(230)는 자석 부재(210)에 구비되는 자극 전극이 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 자극 전극이 작동되어 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있다.

배터리(230)는 하우징(100)에 결합된다. 배터리(230)는 자석 부재(210)와 함께 인가 부재 수용부(120)에 형성된 수용 공간(121)에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(210)는 배터리(230)로부터 전력 및 제어 신호를 직접 전달받게 구성될 수 있다. 즉, 상기 실시 예에서, 자석 부재(210)는 도선 부재(W)를 통해 외부의 제어부(220)와 통전되지 않아도 된다.

이에, 상기 실시 예의 경우, 자극 인가 장치(10)가 무선 이어폰(wireless earphone)의 형태로 구비된다고 할 수 있을 것이다.

이때, 배터리(230)는 제어부(220)와 유사하게 정보의 입력, 연산, 출력 및 전력의 전달이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리(230)는 제어부(220)와 유사하게 정보의 입력, 연산 및 출력을 위한 구성과 전력의 전달 또는 저장을 위한 구성을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 실시 예에서, 배터리(230)가 더 수용되도록 수용 공간(121)의 크기가 증가되게 구성될 수 있다. 또는, 수용 공간(121)의 크기는 유지되되 자석 부재(210) 및 배터리(230)의 크기가 각각 소형화되어 모두 수용 공간(121)에 수용되게 구성될 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)는 대상 부위(T)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치되는 한 쌍의 하우징(100a, 100b)이 구비된다. 한 쌍의 하우징(100a, 100b)에는 각각 자극을 인가하는 자극 전극을 포함하는 자석 부재(210)가 구비된다. 각 하우징(100a, 100b)에 수용된 자석 부재(210)는 서로를 향해 자기적 인력을 형성하게 구성된다.

이에 따라, 자극 인가 장치(10)는 별도의 결합을 위한 구성 없이도, 한 쌍의 하우징(100a, 100b)이 대상 부위(T)를 사이에 두고 마주하게 배치된 상태로 유지될 수 있다. 또한, 각 하우징(100a, 100b)이 각각 인접하게 배치되는 대상 부위(T)의 각 측에 각각 자극이 인가될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)는 침습적 방법에 의하지 않고도, 대상 부위(T)에 적절한 자극을 인가하여 의도된 효과를 달성할 수 있다. 또한, 자극 인가 장치(10)는 자력에 의해 대상 부위(T)에 용이하게 결합되거나 탈거될 수 있다.

일 실시 예에서, 자극 인가 장치(10)는 유선의 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(210)는 하우징(100)에 수용되되, 제어부(220)는 하우징(100)의 외부에 배치될 수 있다. 이때, 자석 부재(210)는 도선 부재(W)에 의해 제어부(220)와 결합, 통전될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자극 인가 장치(10)가 보다 소형화될 수 있다.

다른 실시 예에서, 자극 인가 장치(10)는 무선의 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(210)는 하우징(100)에 수용되고, 역시 하우징(100)에 수용된 배터리(230)와 결합, 통전될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자극 인가 장치(10)의 착용이 용이하게 진행될 수 있다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)가 도시된다. 도시된 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 대상 부위(T)에 탈거 가능하게 결합되어, 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

상술한 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10)와 비교하였을 때, 본 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 하우징(300)이 단일의 부재로 형성되어, 대상 부위(T)에 결합됨에 차이가 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 상술한 자극 인가 장치(10)가 대상 부위(T)에 인가하는 전기적 자극뿐만 아니라, 광학적 자극도 인가할 수 있게 구성된다.

도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)가 부착되는 대상 부위(T)는 귀(ear) 부위, 특히 왼쪽 귀 부위일 수 있다. 대안적으로, 본 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 거치 부재(320)가 거치될 수 있는 임의의 부위에 결합될 수 있다.

상기 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)는 대상 부위(T)의 일 측과 타 측, 도시된 실시 예에서 귀 부위의 외측과 내측에 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 달리 표현하면, 자극 인가 장치(20)는 대상 부위(T)가 외측으로 노출되는 부분(즉, 상기 일 측) 및 내측으로 가려지는 부분(즉, 상기 타 측)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)는 하우징(300) 및 자극 인가부(400)를 포함한다.

하우징(300)은 자극 인가 장치(20)의 외형을 형성한다. 하우징(300)은 자극 인가 장치(20)가 대상 부위(T)에 결합되는 부분이다. 하우징(300)은 대상 부위(T)에 비해 소형의 크기를 갖게 형성될 수 있다.

하우징(300)은 서로 연속되는 복수 개의 부분을 포함할 수 있다. 복수 개의 상기 부분은 서로 다른 소재로 형성될 수 있다.

이때, 하우징(300)의 일 부분은 경량이면서도 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 대상 부위(T)에 결합된 자극 인가 장치(20)가 자중(self-weight)에 의해 임의로 분리되는 상황이 방지되기 위함이다.

또한, 하우징(300)의 다른 부분은 연성(softness) 소재로 형성될 수 있다. 후술될 바와 같이, 대상 부위(T)의 형상에 맞춰 형상 변형되며 대상 부위(T)에 밀착 결합되기 위함이다.

하우징(300)은 비전도성(non-conductive) 소재로 형성될 수 있다. 대상 부위(T)에 전달되어야 하는 자극이 임의로 하우징(300)에 누설되는 상황이 방지되기 위함이다.

일 실시 예에서, 하우징(300)의 상기 일 부분은 절연 플라스틱 등 합성 수지 소재로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(300)의 상기 다른 부분은 고무, 실리콘 등의 소재로 형성될 수 있다.

하우징(300)은 도선 부재(W)와 결합된다. 하우징(300)의 내부에 수용되는 자극 인가부(400)는 도선 부재(W)를 통해 외부와 통전될 수 있다.

하우징(300)은 자극 인가부(400)와 결합된다. 자극 인가부(400)는 하우징(300)에 수용된 상태에서 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 하우징(300)은 메인 하우징(310), 거치 부재(320) 및 서브 하우징(330)을 포함한다.

메인 하우징(310)은 하우징(300)의 외형의 일부를 형성한다. 메인 하우징(310)은 하우징(300)이 대상 부위(T)의 일 부분과 결합된다. 도시된 실시 예에서, 메인 하우징(310)은 귓구멍(earhole)을 덮으며 대상 부위(T)와 결합된다.

메인 하우징(310)은 대상 부위(T)의 외측으로 노출된다. 자극 인가 장치(20)가 유선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 메인 하우징(310)은 도선 부재(W)를 통해 외부에 구비되는 제어부(420)와 결합, 통전될 수 있다.

메인 하우징(310)의 내부에는 자극 인가부(400)가 수용된다. 메인 하우징(310)에 인접하게 위치되는 대상 부위(T)의 일 부분은 자극 인가부(400)가 인가하는 자극을 전달받을 수 있다.

메인 하우징(310)은 하우징(300)의 각 구성 중 가장 큰 부피를 갖게 형성된다. 자극 인가부(400)의 각 구성의 적어도 일부는 메인 하우징(310)의 내부에 수용될 수 있다.

자극 인가 장치(20)가 무선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 메인 하우징(310)에는 자극 인가 장치(20)의 작동 상태를 표시하는 인디케이터(indicator)가 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 메인 하우징(310)은 대상 부위(T)의 폭 방향의 연장 길이가 대상 부위(T)의 높이 방향의 연장 길이보다 길게 형성된다. 메인 하우징(310)의 형상은 대상 부위(T)의 일 부분과 결합되어, 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있는 임의의 형상일 수 있다.

도시된 실시 예에서, 메인 하우징(310)은 삽입 돌출부(311)를 포함한다.

삽입 돌출부(311)는 메인 하우징(310)이 대상 부위(T)에 형성된 개구부에 삽입되는 부분이다. 대상 부위(T)가 귀인 실시 예에서, 삽입 돌출부(311)는 귓구멍에 삽입될 수 있다.

삽입 돌출부(311)는 메인 하우징(310)의 면 중 대상 부위(T)를 향하는 일 면, 도시된 실시 예에서 내면에 형성된다. 자극 인가 장치(20)가 대상 부위(T)에 결합되면, 삽입 돌출부(311)는 상기 개구부에 삽입되어 외측으로 임의 노출되지 않는다.

삽입 돌출부(311)에 인접하게 자극 인가부(400)가 구비된다. 구체적으로, 메인 하우징(310)의 부분 중 삽입 돌출부(311)에 인접한 부분에 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)가 구비된다. 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 대상 부위(T)의 부분 중 삽입 돌출부(311)에 인접하게 위치되는 일 부분에 전기적 자극 및 광학적 자극을 인가하게 구성된다.

도 6에 도시된 실시 예에서, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 거치 부재(320)와 서브 하우징(330)이 연속되는 부분과 삽입 돌출부(311) 사이에 위치된다. 달리 표현하면, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 메인 하우징(310)의 내측 면의 일 부분에 위치된다.

삽입 돌출부(311)는 대상 부위(T)에 형성된 개구부에 삽입될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 삽입 돌출부(311)는 원형의 단면을 갖고, 대상 부위(T)를 향해 돌출 형성된 이어 팁(ear tip)의 형태로 구비된다.

삽입 돌출부(311)는 가요성(flexible) 소재로 형성될 수 있다. 형상 변형되며 대상 부위(T)에 형성된 개구부에 삽입된 후, 원래 형상으로 복원되며 상기 개구부에 삽입된 상태로 유지되기 위함이다. 일 실시 예에서, 삽입 돌출부(311)는 실리콘 소재로 형성될 수 있다.

삽입 돌출부(311)는 선택적으로 구비될 수 있다. 즉, 도시된 실시 예에서는 자극 인가 장치(20)에 삽입 돌출부(311)가 구비되나, 다른 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)에는 삽입 돌출부(311)가 구비되지 않을 수 있다. 어느 경우라도, 자극 인가 장치(20)가 대상 부위(T)에 안정적으로 결합될 수 있으면 족하다.

거치 부재(320)는 하우징(300)의 외형의 다른 일부를 형성한다. 거치 부재(320)는 자극 인가 장치(20)가 대상 부위(T)에 거치되는 부분이다. 거치 부재(320)는 메인 하우징(310)과 연속되되, 외측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성된다. 달리 표현하면, 거치 부재(320)는 메인 하우징(310)을 향하는 일 측에 중심을 갖고 외측으로 만곡되게 형성된다.

거치 부재(320)는 메인 하우징(310)과 연속된다. 거치 부재(320)는 메인 하우징(310)과 통전되어, 메인 하우징(310)에 수용된 배터리(430) 또는 광원 부재(450) 등이 인가하는 전력 및 제어 신호를 전달받을 수 있다.

거치 부재(320)는 서브 하우징(330)과 연속된다. 거치 부재(320)는 서브 하우징(330)과 통전되어, 전달받은 전력 및 제어 신호는 서브 하우징(330)에 수용된 자석 부재(410)로 전달될 수 있다.

거치 부재(320)는 메인 하우징(310) 및 서브 하우징(330) 사이에서 연장된다. 도 6에 도시된 실시 예에서, 거치 부재(320)의 연장 방향의 일 단부는 메인 하우징(310)과 결합, 통전된다. 거치 부재(320)의 연장 방향의 타 단부는 서브 하우징(330)과 결합, 통전된다.

도시된 실시 예에서, 거치 부재(320)는 그 상측이 외측을 향해 볼록하도록 라운드지게 형성된다. 거치 부재(320)가 라운드지게 형성되는 부분의 타측, 도시된 실시 예에서 하측은 개방 형성될 수 있다. 거치 부재(320)는 상기 타측, 즉 하측을 통해 대상 부위(T)에 거치될 수 있다.

거치 부재(320)는 가요성 소재로 형성될 수 있다. 대상 부위(T)의 형상에 따라 형상 변형되며, 대상 부위(T)에 안정적으로 거치되기 위함이다.

거치 부재(320)의 외형은 연성 소재로 형성될 수 있다. 거치 부재(320)는 대상 부위(T)에 직접 접촉되는 부분인 바, 이물감이 최소화되기 위함이다.

일 실시 예에서, 거치 부재(320)는 실리콘(silicon) 소재로 형성될 수 있다.

서브 하우징(330)은 하우징(300)의 외형의 나머지 일부를 형성한다. 서브 하우징(330)은 대상 부위(T)의 다른 부분에 인접하게 위치된다. 대상 부위(T)가 귀인 실시 예에서, 서브 하우징(330)은 귀 내측에 위치된다.

서브 하우징(330)에는 자극 인가부(400)의 일부가 수용된다. 서브 하우징(330)이 인접하게 위치되는 대상 부위(T)의 상기 다른 부분은 서브 하우징(330)에 수용된 자극 인가부(400)가 인가하는 자극을 전달받을 수 있다.

서브 하우징(330)은 메인 하우징(310) 및 거치 부재(320)와 결합, 통전된다. 도시된 실시 예에서, 서브 하우징(330)은 메인 하우징(310)이 치우치게 위치되는 일측, 즉 하측에 치우치게 위치된다. 서브 하우징(330)은 거치 부재(320)의 연장 방향의 상기 타 단부와 결합, 통전된다.

서브 하우징(330)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 자극 인가부(400)의 일부 구성, 예를 들면 자석 부재(410)가 수용될 수 있다. 서브 하우징(330)의 내부에 수용된 자석 부재(410)는 인접하게 위치되는 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있다.

도 6에 도시된 실시 예에서, 자석 부재(410)는 서브 하우징(330)의 면 중 외측 면, 즉 자극 인가 장치(20)가 대상 부위(T)에 결합되지 않은 상태에서 외부에 노출되는 일측 면에 배치된다.

서브 하우징(330)에 수용된 자석 부재(410)가 작동되기 위한 전력 및 제어 신호는 메인 하우징(310)에 수용된 자극 인가부(400)의 구성에 의해 인가될 수 있다.

자극 인가부(400)는 자극 인가 장치(20)가 결합된 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성된다. 자극 인가부(400)는 대상 부위(T)에 적절한 자극을 인가할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자극 인가부(400)는 전기적 자극 또는 광학적 자극을 대상 부위(T)에 인가하게 구성된다.

자극 인가부(400)는 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 일 구성, 상기 일 구성과 통전되어, 전력 또는 제어 신호를 공급하는 타 구성을 포함할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자극 인가부(400)는 자석 부재(410), 제어부(420), 배터리(430), 광 자극 인가 부재(440) 및 광원 부재(450)를 포함한다.

자석 부재(410)는 대상 부위(T)에 자극을 인가하는 일 구성으로 구비된다. 일 실시 예에서, 자석 부재(410)는 대상 부위(T)에 전기적 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 자석 부재(410)의 내부에는 자극 전극이 구비되어, 대상 부위(T)에 전기적 자극이 인가될 수 있다. 상기 자극 전극은 제어부(420) 또는 배터리(430)와 통전되어, 전력 및 제어 신호를 전달받게 구성될 수 있다.

자석 부재(410)는 하우징(300)의 내부에 수용된다. 이때, 자석 부재(410)는 복수 개 구비되어, 복수 개의 자석 부재(410)는 하우징(300)의 서로 다른 부분에 각각 수용될 수 있다. 복수 개의 자석 부재(410)는 대상 부위(T)의 서로 다른 부분에 각각 전기적 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 자석 부재(410)는 두 개 구비되어 메인 하우징(310) 및 서브 하우징(330)에 각각 수용될 수 있다. 메인 하우징(310)에 수용된 자석 부재(410)는 삽입 돌출부(311)에 인접한 대상 부위(T)의 부분에 전기적 자극을 인가할 수 있다. 서브 하우징(330)에 수용된 자석 부재(410)는 서브 하우징(330)에 인접한 대상 부위(T)의 다른 부분에 전기적 자극을 인가할 수 있다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 자석 부재(410)는 다른 방향을 향해 전기적 자극을 인가하게 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 복수 개의 자석 부재(410)는 대상 부위(T)의 외측 및 내측에서 전기적 자극을 인가하게 배치된다.

즉, 도시된 실시 예에서, 복수 개의 자석 부재(410)는 대상 부위(T)의 내측과 외측을 각각 감싸게 배치될 수 있다.

자석 부재(410)는 서로 간에 자기적 인력을 형성하고, 내부에 자극 전극을 수용하며, 자극 전극을 통해 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 발생되는 자극을 대상 부위(T)에 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 자석 부재(410)는 네오디움 자석의 형태로 구비될 수 있다.

자석 부재(410)는 도선 부재(W)와 결합, 통전된다. 자석 부재(410)에 구비되는 자극 전극은 외부의 제어부(420)로부터 전력 및 제어 신호를 전달받아 작동될 수 있다.

자석 부재(410)는 메인 하우징(310) 또는 서브 하우징(330)보다 작은 크기를 갖게 형성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(410)는 메인 하우징(310) 또는 서브 하우징(330)의 내부에 수용되어 외부로 임의 노출되지 않게 구성될 수 있다.

자석 부재(410)는 제어부(420) 및 배터리(430)와 결합, 통전된다.

제어부(420)는 자석 부재(410)에 구비되는 자극 전극이 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 자극 전극이 작동되어 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있다. 일 실시 예에서, 자석 부재(410)는 전기적 자극을 인가하게 구성될 수 있음은 상술한 바와 같다.

또한, 제어부(420)는 광원 부재(450)와 결합, 통전된다. 제어부(420)는 광원 부재(450)가 작동되기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 광원 부재(450)는 전달받은 전력 및 제어 신호에 따라 광(light)을 생성하여 광 자극 인가 부재(440)에 전달할 수 있다.

제어부(420)는 자석 부재(410)와 통전된다. 제어부(420)가 하우징(300)의 외측에 구비되는 실시 예에서, 제어부(420)는 도선 부재(W)를 통해 자석 부재(210)와 통전될 수 있다. 이에, 상기 실시 예의 경우, 자극 인가 장치(20)가 유선 이어폰의 형태로 구비된다고 할 수 있을 것이다.

제어부(420)는 정보의 입력, 연산, 출력 및 전력의 전달이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(420)는 정보의 입력, 연산 및 출력을 위한 구성으로 마이크로프로세서, CPU 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(420)는 전력의 저장 또는 전달이 가능하게, 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 실시 예에서, 제어부(420)에는 제어 신호와 관련된 정보를 입력받기 위한 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 입력부(미도시)는 착용자 또는 사용자가 자극 인가 장치(20)의 작동을 제어하기 위한 정보를 임의의 형태로 입력받게 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 입력부(미도시)는 버튼, 다이얼 또는 터치 스크린 등의 형태로 구성될 수 있다.

배터리(430)는 자석 부재(410)에 구비되는 자극 전극이 대상 부위(T)에 자극을 인가하기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 전달된 전력 및 제어 신호에 의해 자극 전극이 작동되어 대상 부위(T)에 자극을 인가할 수 있다.

배터리(430)는 하우징(300)에 수용된다. 일 실시 예에서, 배터리(430)는 상대적으로 큰 부피를 갖게 형성되는 메인 하우징(310)의 내부에 수용될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(410)는 배터리(430)로부터 전력 및 제어 신호를 직접 전달받게 구성될 수 있다. 즉, 상기 실시 예에서, 자석 부재(410)는 도선 부재(W)를 통해 외부의 제어부(420)와 통전되지 않아도 된다. 자석 부재(410)는 배터리(430)와 결합, 통전된다.

또한, 배터리(430)는 광원 부재(450)와 결합, 통전된다. 배터리(430)는 광원 부재(450)가 작동되기 위한 전력 및 제어 신호를 전달한다. 광원 부재(450)는 전달받은 전력 및 제어 신호에 따라 광을 생성하여 광 자극 인가 부재(440)에 전달할 수 있다.

이에, 상기 실시 예의 경우, 자극 인가 장치(20)가 무선 이어폰의 형태로 구비된다고 할 수 있을 것이다.

이때, 배터리(430)는 제어부(420)와 유사하게 정보의 입력, 연산, 출력 및 전력의 전달이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리(430)는 제어부(420)와 유사하게 정보의 입력, 연산 및 출력을 위한 구성과 전력의 전달 또는 저장을 위한 구성을 포함하여 구성될 수 있다.

광 자극 인가 부재(440)는 대상 부위(T)에 자극을 인가하는 타 구성으로 구비된다. 일 실시 예에서, 광 자극 인가 부재(440)는 대상 부위(T)에 광학적 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 상기 광학적 자극은 제어부(420) 또는 배터리(430)와 통전되어 전력 및 제어 신호를 전달받게 구성될 수 있다.

광 자극 인가 부재(440)는 광원 부재(450)와 결합, 통전되어 광(light)을 전달받고, 이를 대상 부위(T)에 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 광 자극 인가 부재(440)는 광 섬유(optical fiber)의 형태로 구비될 수 있다.

광 자극 인가 부재(440)는 메인 하우징(310)에 수용된다. 광 자극 인가 부재(440)는 삽입 돌출부(311)에 인접하게 배치되어 대상 부위(T)에 광학적 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 광 자극 인가 부재(440)는 자석 부재(410) 및 자석 부재(410)가 인접하게 배치되는 삽입 돌출부(311)에 인접하게 위치된다.

도 6에는 광 자극 인가 부재(440)가 메인 하우징(310)에만 구비되는 것으로 도시되었다. 대안적으로, 광 자극 인가 부재(440)는 서브 하우징(330)에도 구비되어, 복수 개의 지점에서 대상 부위(T)에 광학적 자극이 인가되게 구성될 수 있다.

이때, 서브 하우징(330)에 구비되는 광 자극 인가 부재(440)는 자석 부재(410)와 유사하게, 대상 부위(T)의 내측에 광학적 자극을 인가하게 배치될 수 있다. 즉, 추가로 구비되는 광 자극 인가 부재(440)는 도 6의 (b)에 도시된, 서브 하우징(330)에 배치된 자석 부재(410)에 인접하게 배치될 수 있다.

광 자극 인가 부재(440)는 제어부(420) 또는 배터리(430)와 결합, 통전된다. 즉, 자극 인가 장치(20)가 유선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 광 자극 인가 부재(440)는 도선 부재(W)에 의해 제어부(420)와 결합, 통전될 수 있다. 자극 인가 장치(20)가 무선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 광 자극 인가 부재(440)는 하우징(300), 구체적으로 메인 하우징(310)에 수용된 배터리(430)와 결합, 통전될 수 있다.

광원 부재(450)는 광 자극 인가 부재(440)에 광을 전달한다. 전달된 광은 광 자극 인가 부재(440)를 통해 광학적 자극의 형태로 대상 부위(T)에 제공될 수 있다. 광원 부재(450)는 광 자극 인가 부재(440)와 결합된다.

광원 부재(450)는 광 자극 인가 부재(440)와 결합된다. 광원 부재(450)는 제어부(420) 또는 배터리(430)와 결합, 통전된다. 광원 부재(450)가 광을 생성하기 위해 요구되는 전력 및 제어 신호는 제어부(420) 또는 배터리(430)에서 전달될 수 있다.

도시된 실시 예에서는, 메인 하우징(310)에 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)가, 서브 하우징(330)에 자석 부재(410)가 구비되는 것으로 도시되었다.

대안적으로, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 메인 하우징(310) 및 서브 하우징(330) 중 어느 하나 이상에 각각 구비될 수 있다. 이때, 메인 하우징(310) 또는 서브 하우징(330)에 위치되는 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 서로 인접하게 배치될 수 있다.

자극 인가 장치(20)가 유선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 광원 부재(450)는 하우징(300)의 외부에 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 광원 부재(450)와 다른 부재 간의 통전은 도선 부재(W)에 의해 형성될 수 있다.

자극 인가 장치(20)가 무선 이어폰의 형태로 구비되는 실시 예에서, 광원 부재(450)는 하우징(300), 구체적으로 메인 하우징(310)의 내부에 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 광원 부재(450)와 다른 부재 간의 통전은 직접 결합, 통전되거나, 도선 부재(W)에 의해 형성될 수 있다. 이때, 도선 부재(W)는 외부로 노출되지 않음이 이해될 것이다.

이상 설명한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 대상 부위(T)의 개구부에 삽입되는 삽입 돌출부(311) 및 대상 부위(T)에 거치되는 거치 부재(320)를 포함한다. 따라서, 자극 인가 장치(20)가 복수 개의 위치에서 대상 부위(T)에 결합되는 바, 자극 인가 장치(20)의 결합 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

또한, 자극 인가 장치(20)는 복수 개의 지점에서 대상 부위(T)에 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 대상 부위(T)에 전기적 자극을 인가하는 자석 부재(410)는 복수 개 구비되어 메인 하우징(310)의 삽입 돌출부(311) 및 서브 하우징(330)에 각각 구비될 수 있다. 복수 개의 자석 부재(410)는 대상 부위(T)의 서로 다른 부분에 각각 전기적 자극을 인가하게 구성될 수 있다.

일 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)는 서로 다른 형태의 자극을 인가하게 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 대상 부위(T)에 전기적 자극을 인가하게 구성되는 자석 부재(410) 및 광학적 자극을 인가하게 구성되는 광 자극 인가 부재(440)가 모두 구비될 수 있다.

상기 실시 예에서, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 동시 또는 이시에 서로 다른 형태의 자극을 대상 부위(T)에 인가할 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(20)는 침습적 방법에 의하지 않고도, 대상 부위(T)에 적절한 자극을 인가하여 의도된 효과를 달성할 수 있다. 또한, 자극 인가 장치(20)는 자력에 의해 대상 부위(T)에 용이하게 결합되거나 탈거될 수 있다.

일 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)는 유선의 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 하우징(300)에 수용되되, 제어부(420) 및 광원 부재(450)는 하우징(300)의 외부에 배치될 수 있다. 이때, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 도선 부재(W)에 의해 제어부(420) 또는 광원 부재(450)와 결합, 통전될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)가 보다 소형화될 수 있다.

다른 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)는 무선의 형태로 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자석 부재(410) 및 광 자극 인가 부재(440)는 하우징(300)에 수용되고, 역시 하우징(300)에 수용된 배터리(430) 또는 광원 부재(450)와 결합, 통전될 수 있다. 상기 실시 예에서, 자극 인가 장치(20)의 착용이 용이하게 진행될 수 있다.

이하에서는, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 자극 인가 장치(10, 20)의 적용 양태를 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되지 아니한다.

혈관성 치매 유발을 위한 동물 모델 제작

본 발명의 전자약에 의한 인지기능 장애 회복 효과를 확인하기 위하여, 혈관성 치매가 유발된 동물 모델을 제작하였다.

혈관성 치매를 유발하기 위하여, 도 8에 나타난 바와 같이 8주령 C57BL/6 마우스를 isoflurane 호흡마취 시킨 후 전경부를 절개하여 총경동맥(Common carotid artery)를 양측으로 노출한 후, 25분간 혈관 클램프로 일시적으로 결찰하여 뇌혈류를 감소시켰다(transient Bilateral Common Carotid Artery Occlusion, 이하 'tBCCAO'). 이후 수술부위를 봉합하였다(Soares et al., Behavioural Brain Research, 2013)

실험 동물은 대한바이오링크에서 입수하였으며, 모든 동물은 12시간의 명암 주기와 항온, 항습이 유지되는 경희대학교 실험동물실에서 사육되었으며 물과 음식도 자유롭게 공급되었다. 연구수행은 경희대학교 동물실험윤리위원회의 지침에 의거하였다. 모든 동물실험절차는 동물실험윤리위원회의 승인을 받은 KHSASP-22-302의 프로토콜을 준수하였다.

경피적 미주신경 자극에 의한 심박수 감소 확인

미주신경자극에 의한 생체조절의 유효성을 평가하는 바이오마커로써 심박수와 관련지표(HRV 등)가 제시되고 있음에 근거하여 (Saku et al., Physiological Reports, 2014; Gureal et al., Brain Stimulation, 2020) 유효한 전기자극인가에 따른 부교감신경계의 작동과 생체조절의 여부를 확인하기 위하여, 자극 중 심전도를 촬영하고 분당 심박수를 추적하였다.

그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이 미주 신경을 자극한 경우 전기적 자극에 의해 심박수가 감소함을 확인하였다.

일시적 총경동맥 결찰에 의해 유발된 혈관성 치매의 기억력 장애 평가

총경동맥 혈관 결찰에 의한 혈관성 치매에서 유발된 기억력 장애를 평가하기 위해 하기와 같은 두 종류의 실험을 수행하였다.

<3-1> 개체인식테스트

인지장애에 대한 인지능력 및 기억력 장애를 평가하기 위하여, 새로운 사물에 대한 단기기억을 평가하는 행동실험인 개체인식테스트(Novel object recognition test)를 수행하였다.

개체인식테스트는 40㎝ㅧ40㎝ㅧ40㎝의 흰색 아크릴로 제작된 정육면체의 아레나에서 진행되었다. 개체로는 5㎝ㅧ5㎝ㅧ5㎝ 크기의 플라스틱으로 제작된 파란색 정육면체 개체와 빨간색 사각뿔 개체를 이용하였다. 모든 개체의 질감과 부피는 유사하였으며 실험동물의 편중된 선호가 없음을 확인한 후 실험을 진행하였다. 개체인식 테스트는 적응기(habituation phase), 친숙기(familiarization phase), 실험기(test phase)로 구성되었다. 아레나 내에서의 실험동물의 활동은 비디오로 기록되었다. 먼저, 적응기에는 본 실험기 하루 전날에 10분 가량 빈 아레나 내에 두고 아레나 공간에 적응할 수 있도록 하되, 실험동물의 자유로운 운동기능에 장애가 없는지를 평가하였다. 다음날 친숙기에는 동일한 개체 두 개를 아레나 내부에 대각선으로 위치시킨 후, 실험동물이 10분간 자유롭게 탐색활동을 할 수 있도록 하였다. 1시간 뒤 실험기에는 친숙기에 탐색하게 하였던 개체와, 새로운 개체를 아레나 내부에 위치시킨 후 각 개체에 대한 실험동물의 탐색활동시간을 측정하였다. 탐색활동은 실험동물의 코가 개체를 향해있으면서, 실험동물의 몸통 정중앙이 개체로부터 2㎝가량 떨어져있을 때로 정의하였다.

실험 결과, 도 10A 및 10B에 나타난 바와 같이 총경동맥 혈관 결찰에 의한 혈관성 치매가 유발된 마우스는 정상 마우스에 비해 현저히 새로운 물체에 관심을 보이는 시간 및 빈도가 감소된 것을 확인할 수 있었다.

<3-2> Y미로(Y-maze)

단기 기억력을 측정하는 실험으로 순차적으로 행동하는 능력을 평가하기 위한 방법으로서, 공간에 대한 작업기억을 평가하는 행동실험인 Y미로 실험을 실시하였다.

측정 장비인 Y-미로 장치는 흰색 아크릴 판[가지: 가로 8 cm, 세로 30 cm, 높이 14 cm]으로 제작한 Y자 모양의 사방이 막힌 미로로 구성이 되어 있으며 세 가지가 접히는 각도는 120˚로 배치되어 있다. 각각의 가지를 A, B, C로 정한 후 하나의 가지에 실험동물을 조심스럽게 놓고, 8분 동안 자유롭게 Y-미로를 움직이도록 한 다음 실험동물이 들어간 각 가지를 천정에 설치한 카메라를 통해 기록하였다. 각 가지에 들어간 횟수 및 순서를 측정하여 자발적 변경율(spontaneous alteration (%))을 평가하였다. 변경(alteration)은 3개의 다른 가지에 순차적으로 들어가는 경우를 변경수(실제 변경: actual alternation, 즉 ABC, BCA, CAB의 순서)로 인정하였다. 연속으로 들어가지 않을 경우 점수로 인정하지 않았다. 변경 행동력(alternation behavior)은 세 가지 모두에 겹치지 않게 들어가는 것으로 정의되며, 다음의 수학식에 의해 자발적 변경 행동력(spontaneous alteration)을 계산하였다. 따라서 % 변경율은 하기 [수학식 1]로 계산하였다.

실험결과, 도 10C 및 10D에 나타난 바와 같이, Y-미로 실험 결과, 총경동맥결찰 수술 3일째와 7일째에서 운동기능의 장애는 유발되지 않으면서 유의미하게 기억력 장애로 인해 수행능력이 하락함을 확인하였다.

즉, 총경동맥 결찰 수술 3일째와 7일째에서 유의미하게 기억력 장애로 인해 수행능력이 하락함을 확인하였다.

기억력 장애를 보이는 혈관성 치매 동물에서 경피적 미주신경자극(taVNS)에 의한 인지기능 회복

반복적이고 장기적인 경피적 미주신경자극이 인지기능을 회복시키는지 확인하기 위하여, 호흡 마취 상태에서 자극을 준 후 행동평가를 시행하였다.

구체적으로, 일시적 총경동맥 결찰(transient Bilateral Common Carotid Artery Occlusion, tBCCAO)에 의해 혈관성 치매를 유발시키고, 그 이후 자극 인가 장치(10, 20)로 자극을 주어 인지 기능 회복 여부를 확인하였다. 이에 대한 실험 수행 계획은 도 11A 및 도 11D와 같다. 인지 기능에 대한 행동 실험은 실시예 3에서 전술한 개체인식테스트와 Y-미로 테스트를 진행하였다. 대조군은 자극 없이 마취만 수행한 군(Anesthesia only)이다.

그 결과, 수술 후 3일 째에 행동평가 결과 경피적 미주신경자극군(taVNS)에서 자극 없이 마취만 시행한 군에 비해 유의미하게 개체인식테스트(도 11B)와 Y-미로(도 11C)의 수행능력이 증가함을 확인하였다. 수술 후 7일 째에는 자극대조군(non-taVNS)에 대해서도 유의미한 증가를 보여 인지기능을 회복시킴을 확인하였다 (도 11E, F).

경피적 미주신경자극에 의한 뇌척수액 순환 활성화

경피적 미주신경자극에 의한 혈관성 치매에서의 인지기능향상 기전을 탐색하기 위해, 뇌척수액 순환에 미치는 영향을 확인하였다.

뇌척수액 이미징은 도 12A에 나타난 바와 같이, 살아있는 개체를 마취시킨 후 2㎜ㅧ2㎜ 크기의 투명한 유리 커버글래스(Matsunami Glass, 오사카, 일본)를 식립하기 위한 크기로 두개골을 메스로 절제한 뒤, 생체본드(Vetbond, 3M)와 덴탈 시멘트를 통해 커버글래스를 대뇌 피질 위에 고정하였다. 이미징 윈도우를 확보한 후, 소뇌숨뇌수조(cisterna magna)를 통해 뇌척수액 형광 트레이서(FITC-dextran; Invitrogen)를 주입하여 뇌척수액의 순환을 관찰하였다. (Iliff et al., Science Translational Medicine, 2012)

그 결과, 경피적 미주신경 자극 전(도 12B)에 비해 자극 후(도 12C) 뇌척수액 순환에 따른 뇌척수액 형광 트레이서의 형광의 강도와 영역이 증가함을 확인하였다. 이로써, 경피적 미주신경자극으로 인해 뇌척수액 순환이 활성화되어 혈관성 치매에서 인지 기능 향상이 됨을 확인하였다.

10, 20: 자극 인가 장치 100: 하우징
100a: 제1 하우징 100b: 제2 하우징
110: 도선 안내부 111: 안내 중공
120: 인가 부재 수용부 121: 수용 공간
200: 자극 인가부 210: 자석 부재
220: 제어부 230: 배터리
300: 하우징 310: 메인 하우징
311: 삽입 돌출부 320: 거치 부재
330: 서브 하우징 400: 자극 인가부
410: 자석 부재 420: 제어부
430: 배터리 440: 광 자극 인가 부재
450: 광원 부재 W: 도선 부재
T: 대상 부위

Claims

대상 부위에 자극을 인가하게 구성되는 자극 인가부; 및
상기 자극 인가부와 결합되는 하우징을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 대상 부위의 일 측에 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제1 하우징; 및
상기 대상 부위의 타 측에 배치되어 상기 대상 부위를 사이에 두고 상기 제1 하우징을 마주하게 배치되며, 상기 자극 인가부를 수용하는 제2 하우징을 포함하고,
상기 자극 인가부는,
상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 각각 수용되어, 상기 대상 부위에 전기적 자극을 인가하게 구성되는 자극 전극(stimulating electrode)을 포함하는 복수 개의 자석 부재로 구비되고,
상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 각각 수용된 상기 자석 부재는, 상기 대상 부위를 사이에 두고 마주하게 배치되어 서로에 자기적 인력(magnetic attractive force)을 인가하게 구성되며,
복수 개의 상기 자석 부재는,
외부의 제어부 또는 배터리와 각각 통전 가능하게 연결되어 전력 및 제어 신호를 각각 전달받아 상기 대상 부위에 각각 상기 전기적 자극을 인가하게 구성되는,
자극 인가 장치.
제1항에 있어서,
상기 자석 부재는,
상기 하우징의 부분 중 상기 대상 부위를 향하는 일 측에 치우치게 위치되는,
자극 인가 장치.
제2항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 자석 부재를 수용하며, 상기 대상 부위에 인접하게 위치되는 인가 부재 수용부를 포함하고,
상기 인가 부재 수용부는,
상기 대상 부위를 향하는 일 면에 함몰 형성되어, 상기 자석 부재를 수용하는 수용 공간을 포함하는,
자극 인가 장치.
제3항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 인가 부재 수용부와 연속되며, 상기 인가 부재 수용부에 반대되는 방향으로 연장 형성되는 도선 안내부를 포함하고,
상기 도선 안내부는,
그 내부에 위치되며, 그 연장 방향을 따라 관통 형성되어 연장 방향의 일 단부는 상기 수용 공간과 연통되고, 연장 방향의 타 단부는 외부와 연통되는 안내 중공을 포함하는,
자극 인가 장치.
제2항에 있어서,
상기 자극 인가부는,
상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 상기 전력 및 상기 제어 신호를 인가하게 구성되는 상기 제어부를 포함하는,
자극 인가 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 하우징의 외측에 위치되고,
상기 제어부와 상기 자석 부재 사이에서 연장되어, 상기 제어부 및 상기 자석 부재와 각각 통전되게 구성되는 도선 부재를 포함하는,
자극 인가 장치.
제2항에 있어서,
상기 자극 인가부는,
상기 자석 부재에 인접하도록 상기 하우징의 내부에 수용되어, 상기 자석 부재에 상기 전력 및 상기 제어 신호를 인가하게 구성되는 상기 배터리를 포함하는,
자극 인가 장치.
대상 부위에 자극을 인가하게 구성되는 자극 인가부; 및
상기 자극 인가부와 결합되는 하우징을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 자극 인가부를 수용하고, 상기 대상 부위의 일 측을 덮으며 상기 대상 부위에 형성된 개구부에 삽입되는 메인 하우징;
상기 자극 인가부를 수용하고, 상기 대상 부위를 사이에 두고 상기 메인 하우징을 마주하며 상기 대상 부위의 타 측에 인접하게 위치되는 서브 하우징; 및
상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 사이에서 연장되어, 상기 대상 부위의 다른 타 측을 덮게 구성되는 거치 부재를 포함하며,
상기 자극 인가부는,
상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징에 각각 수용되어, 상기 대상 부위의 서로 다른 부분에 전기적 자극을 각각 인가하게 구성되는 자극 전극(stimulating electrode)을 포함하는 복수 개의 자석 부재를 포함하여,
복수 개의 상기 자석 부재 중 어느 하나는 상기 대상 부위의 상기 일 측에 상기 전기적 자극을 인가하게 구성되고, 복수 개의 상기 자석 부재 중 다른 하나는 상기 대상 부위의 상기 타 측에 상기 전기적 자극을 인가하게 구성되는,
자극 인가 장치.
제8항에 있어서,
상기 메인 하우징은,
상기 대상 부위를 향해 돌출 형성되어, 상기 대상 부위의 상기 개구부에 삽입되는 삽입 돌출부를 포함하고,
상기 자극 인가부는,
상기 삽입 돌출부에 배치되어, 상기 대상 부위의 상기 개구부에 인접한 부분에 상기 자극을 인가하게 구성되는,
자극 인가 장치.
제8항에 있어서,
상기 자극 인가부는,
상기 대상 부위에 광학적 자극을 인가하게 구성되는 광 자극 인가 부재를 포함하는,
자극 인가 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 자극 인가 부재는,
상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 중 어느 하나 이상에, 상기 자석 부재에 인접하게 배치되는,
자극 인가 장치.
삭제
제9항에 있어서,
상기 자극 인가부는,
상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 하우징의 외부에 배치되어, 도선 부재에 의해 상기 자석 부재와 통전되게 구성되는,
자극 인가 장치.
제9항에 있어서,
상기 자극 인가부는,
상기 자석 부재에 인접하게 상기 하우징에 수용되며, 상기 자석 부재와 통전되어, 상기 자석 부재에 전력 및 제어 신호를 인가하게 구성되는 배터리를 포함하는,
자극 인가 장치.
제1항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기적 자극은 경피적 미주 신경을 자극하여 뇌척수액 순환을 개선하고 혈관성 치매를 완화하게 구성되는,
자극 인가 장치.
제1항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기적 자극을 인가하는 전자약으로 구비되는,
자극 인가 장치.