KR20160081309A

KR20160081309A - 능동형 생체이식 경천추 경막외 척수신경 자극을 위한 카테터용 박동성 고주파 자극장치

Info

Publication number: KR20160081309A
Application number: KR1020140194941A
Authority: KR
Inventors: 안상호; 이상학
Original assignee: 영남대학교 산학협력단
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-08
Also published as: WO2016108332A1; KR101653889B1

Abstract

본 발명은 환자의 증상에 따라 결정된 박동성 고주파 신호 정보 발생 제어신호 및 전기자극을 위한 구동전력을 체외에서 생성시켜 제공하고, 이를 인체의 미추 부위에 이식한 안테나를 통해 박동성 고주파신호 정보 및 구동전력을 수신받아 체내에서 박동성 고주파신호를 발생시켜 전극을 통해 전기자극이 이루어지도록 하는 능동형 체외 박동성 고주파 자극장치에 관한 것으로, 환자 상태에 따라 입력되는 박동성고주파 생성요청신호에 응하여 박동성고주파 신호 및 구동전력을 각각 발생시켜 무선신호로 변환시킨 후 송출하는 박동성 고주파신호 정보발생제어장치; 및 환자의 몸속에 이식되어 구비되며, 구동전력을 수신받아 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원으로 이용하고, 고주파 신호를 수신하여 박동성 고주파 신호로 변환시켜 해당 부위에 전기적 자극이 인가되도록 하는 능동형 생체이식형 카테타를 포함한다. 능동형 생체이식 카테타의 전극은 한 개 혹은 복수 개의 전극으로 구성 되며, 외부장치에서 설정한 체내 전극위치 정보에 근거하여 자극하는 전극의 위치를 선택 할 수 있도록 하며, 2개의 능동형 생체이식형 카테타를 체내에 삽입하여 원하는 척수 신경구간을 자극하기 위해 2개의 능동형 생체이식형 카테타의 자극 동기화를 위하여 동기화 모드를 서비스 할 수 있다. 이에 환자의 통증이나 신경 이상을 완화 시킬뿐만 아니라, 통증 치료나 신경이상에 대한 신경조절 치료를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

능동형 생체이식 경천추 경막외 척수신경 자극을 위한 카테터용 박동성 고주파 자극장치{Active type trans-sacral implanted epidural pulsed radio frequency stimulator for spinal cord stimulation}

본 발명은 능동형 생체이식 경천추 경막외 척수신경 자극을 위한 카테터용 박동성 고주파 자극장치(이하 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치)에 관한 것으로, 특히 환자의 증상에 따라 결정된 박동성 고주파 신호 발생 정보 및 체내 이식된 능동형 카테타의 동작을 위한 구동전력을 체외에서 생성시켜 무선으로 제공하고, 이를 인체의 척추 부위에 이식한 안테나 를 통해 박동성 고주파 신호 발생 정보 및 구동전력을 수신하여 체내 이식된 능동형 카테타에서 박동성고주파 신호를 발생시켜 전극을 통해 척수신경에 전기자극이 이루어지도록 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치에 관한 것이다.

박동성 고주파는 다양한 만성통증 증후군의 치료를 위해 사용되어 왔다. 지속성 고주파에 비하여 신경손상이 거의 없는 장점이 있어, 최근 신경조절치료기로 부각되고 있다. 또한 만성 통증 질환을 가진 고령의 환자들에게 반복주사로 인해 다양한 합병증을 유발할 수 있는 스테로이드 주사를 피할 수 있는 도구로 볼 수 있다. 경추부와 요추부 후근신경절, 척추후지내측지 등에 박동성 고주파를 시행해 오던 것을 다양한 약물 치료에도 만족할만한 통증의 호전을 보이지 않는 만성 난치성 신경병증성 통증인 삼차신경통, 척추수술후 실패증후군, 복합부위 통증증후군, 대상포진 후 신경통증 등의 치료를 위해 척추신경, 얼굴 및 체간, 사지의 말초신경 박동성 고주파 치료가 확대되어 가고 있는 추세이다. 최근에는 관절강내 박동성 고주파를 시행하여 만성 관절통증을 감소시키는 효과가 있음이 보고되었다. 관절강내 박동성 고주파는 신경조직에 직접 작용하는 것이 아니라 관절강내 조직에 작용하여 항염증 작용, 면역세포 조절 작용을 하는 것을 추정된다.

수핵탈출 동물모델을 이용하여 신경병증성 통증을 유발시킨 동물의 척추 후근신경절(dorsal root ganglion)에 박동성 고주파를 시행할 경우, 척추 후각(dorsal horn)에서 신경통증 발현에 중요하다고 알려져 있는 미세교세포(microglia), 성상신경세포(astrocyte), P 물질(substance P) 등의 활성이 감소되는 것이 밝혀져 있다. 말초신경이나 관절 등의 통증이 지속될 경우 중추신경인 척수와 뇌의 통증 지각 부위가 과민하게 되어 중심성 감작화(central sensitization)가 발생하게 되는데, 중심성 감작화는 미세교세포 등의 활성화가 관여하게 된다. 중심성 감작화가 생기면 국소 부위의 통증이 점차 확대되어 넓은 부위로 통증이 퍼지고, 사소한 자극에도 통증의 발생하거나 자발통이 심해지며 어떠한 치료에도 잘 반응하지 않게 된다.

이러한 난치성 통증을 근원적으로 줄이기 위해선 미세교세포의 활성을 감소시키는 박동성 고주파치료가 필요하다. 이미 확산된 중추신경의 감작화를 치료하기 위해선 국소 부위 신경에 대한 단회성 박동성 고주파 치료에는 잘 반응하지 않아 척추의 전장에 걸친 신경의 박동성 고주파 치료가 필요하다. 이를 위해선 활성전극을 경막외강에 두고 척수 신경의 전장에 걸쳐서 자극하는 것이 필요하다. 또한 이러한 경막외 척추신경 단회성 박동성 고주파 치료에 반응을 한다고 하더라도 통증이나 신경 이상 감소 효과가 효과가 오랫동안 지속되지는 않으므로 생체 이식형 카테타를 삽입하여 환자의 통증이나 신경 이상을 지속적으로 조절 수 있는 박동성 고주파 자극장치가 필요하다.

기존의 삽입형 척수신경자극술에서는 30~150Hz의 저주파 전기자극을 사용하나, 최근에는 10,000Hz 전기자극기가 개발되어 좀 더 나은 치료 결과를 보인다는 보고가 있다.

그러나, 저주파 자극에 비해 치료효과가 좋은 500,000Hz의 고주파를 박동성으로 자극함으로써, 중심성 감작화가 된 만성 만치성 통증 치료나 신경 이상 조절을 위해 척추 전장에 걸쳐 자극을 할 수 있는 생체 이식형 경천추 경막외 척수신경자극을 위한 박동성 고주파 장치가 필요하게 되었다.

한국 등록특허 제 10-1012818 호 미국 공개특허 제 2013-0035745 호 한국 공개특허 제 10-2013-0109274 호 일본 공개특허 제 1998-337334 호

이와 같은 문제점을 해소시키기 위해 본 발명은 환자의 증상에 따라 결정된 박동성 고주파신호 정보 및 전기자극을 위한 구동전력을 체외에서 생성시켜 제공하고, 이를 인체의 천추 부위에 이식한 안테나를 통해 박동성 고주파신호 정보 및 구동전력을 수신받아 체내에서 박동성 고주파신호를 발생시켜 전극을 통해 전기자극이 이루어지도록 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치 를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 능동형 체외 박동성 고주파 자극장치는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 생성 요구에 응하여 박동성 고주파 신호 정보 및 구동전력을 각각 발생시켜 무선신호로 변환시킨 후 송출하는 박동성 고주파신호정보 발생제어장치; 및 환자의 몸속에 이식되어 구비되며, 구동전력을 수신받아 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원으로 이용하고, 박동성 고주파 신호 생성 정보를 수신하여 척수신경 자극용 박동성 고주파 신호로 변환시켜 해당 부위에 전기적 자극이 인가되도록 하는 능동형 생체이식용 카테타를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 박동성 고주파신호정보 발생제어장치가, 환자의 상태에 따라 서로 다른 박동성 고주파 신호를 발생시키도록 박동성 고주파 신호 발생 메뉴항목을 제공하고, 박동성 고주파 발생 메뉴항목에 의해 박동성 고주파 신호 발생정보가 결정되면, 이를 출력하는 입력부와, 입력부의 박동성 고주파 신호 발생정보에 응하여 박동성 고주파 생성 제어신호를 출력하고, 박동성 고주파 생성 제어신호에 기반하여 전력생성 제어신호를 전력공급부로 출력하는 제어부와, 박동성 고주파 생성 제어신호에 응하여 박동성 고주파 신호 정보를 발생시키는 박동성 고주파 신호 정보 발생부와, 박동성 고주파 신호 정보를 무선형태의 신호로 변환시켜 안테나를 통해 송출하는 데이터 무선 송신부로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 능동형 생체이식용 카테타가, 출력단의 전압 및 전류를 검출하여 피드백시키는 전압/전류 검출부와, 전압/전류 검출부로부터 출력단의 전압 및 전류를 피드백받고, 제어부의 전력생성 제어신호를 입력받아 피드백된 전류 및 전압, 그리고 전력생성 제어신호를 기반으로 구동전력을 출력하는 전력송신 제어부와, 구동전력을 무선방식으로 송출하는 무선 전력 송신부로 이루어질 수 있다.

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본 발명과 관련된 실시예로서, 2개의 능동형 생체이식용 카테타를 체내에 삽입하여 원하는 척수 신경구간을 자극하기 위해 2개의 능동형 생체이식용 카테타의 자극 동기화를 위하여 2개의 박동성 고주파 신호 정보 발생장치를 동기화 모드로 서비스 할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서 이식형 장치내의 전극은 단일 전극 혹은 복수 개의 전극으로 구성되어 있어 전기 자극 지점을 외부에서 사용자가 조정 할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 입력부가, 통증이나 신경 이상의 조절 치료에 필요한 주파수를 선정 시, 주파수의 듀레이션(duration) 및 치료시간을 선정할 수 있도록 서비스할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 제어부가, 입력부를 통해 복수의 환자상태정보를 제공하고, 환자상태정보 중 하나의 환자상태정보가 선택되면 해당 치료용 주파수, 듀레이션, 치료시간, 동기화 모드, 체내전극위치를 선정할 수 있도록 서비스하는 인터페이스 화면이 제공되도록 할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 복수의 환자상태정보 및 복수의 환자상태정보에 듀레이션 및 치료시간정보들을 링크시켜 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고 있으며, 제어부가, 저장부에 저장된 정보들을 읽어들여 입력부를 통해 제공되도록 할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 입력부가 터치스크린 형태로 제공될 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 박동성 고주파신호정보 발생제어장치가, 외부기기로부터 송출되는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 생성요청신호를 수신하여, 제어부로 출력하는 무선통신부를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 실시예로서, 무선통신부는 블루투스 통신모듈, WIFI 모듈 , 지그비 통신모듈 중 하나일 수 있다.

본 발명은 환자의 증상에 따라 결정된 박동성 고주파신호 정보 발생 제어신호 및 전기자극을 위한 구동전력을 체외에서 생성시켜 제공하고, 이를 인체의 미추 부위에 이식한 안테나를 통해 박동성 고주파 신호 발생 정보 및 구동전력을 수신받아 체내에서 박동성 고주파신호를 발생시켜 전극을 통해 전기자극이 이루어지도록 함으로써, 환자의 통증이나 신경 이상을 조절, 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 체외에서 비 침습적으로 치료에 필요한 박동성 고주파 신호정보를 발생시켜 전달할 수 있도록 함으로써, 환자에게 고주파 바늘을 삽입할 때 마다 발생되는 불필요한 고통을 제거할 수 있으며, 환자의 증상에 따라 적절하게 통증이나 신경 이상을 제어하여 치료할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명이 적용된 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 치료한 결과를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 능동형 체외 박동성 고주파 자극장치는 박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200), 능동형 생체이식형 카테타(300)로 이루어진다.

박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성고주파 생성요청신호에 응하여 박동성고주파 신호 정보 및 구동전력을 각각 발생시켜 무선신호로 변환시킨 후 송출한다.

박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성고주파 생성요청신호에 응하여 박동성 고주파신호 정보를 발생시켜 무선형태로 변환시킨 후 송출하는 박동성 고주파신호 정보 발생부(210)와, 박동성 고주파신호 정보 발생부(210)에 의해 생성된 박동성 고주파신호 정보에 기반하여 전력을 생성시키고, 생성된 전력을 무선형태로 변환시켜 송출하는 무선 전력공급부(220)로 이루어진다.

박동성 고주파신호 정보 발생부(210)가 환자의 상태에 따라 서로 다른 박동성 고주파 신호를 발생시키도록 박동성 고주파 신호 발생 메뉴항목을 제공하고, 박동성 고주파 발생 메뉴항목에 의해 박동성 고주파 신호 발생정보가 생성되면, 이를 출력하는 입력부(211)와, 입력부(211)의 박동성 고주파 신호 발생정보에 응하여 박동성 고주파 생성 제어신호를 출력하고, 박동성 고주파 생성 제어신호에 기반하여 전력생성 제어신호를 무선전력공급부(220)로 출력하는 제어부(212)와, 박동성 고주파생성 제어신호에 응하여 박동성 고주파신호 정보를 발생시키는 박동성 고주파신호정보 발생부(213)와, 고주파 신호를 무선형태의 신호로 변환시켜 안테나(214)를 통해 송출하는 데이터 무선 송신부(215)와, 복수의 환자상태정보 및 복수의 환자상태정보에 듀레이션 및 치료시간, 동기화모드, 체내전극위치 정보들을 링크시켜 저장하고 있는 저장부(216)와, 외부기기로부터 송출되는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 생성요청신호를 수신하여, 제어부(212)로 출력하는 무선통신부(217)로 이루어진다.

입력부(211)가 통증이나 신경 이상의 조절 치료에 필요한 주파수를 선정 시, 주파수의 듀레이션(duration) 및 치료시간, 체내 전극 위치, 동기화 모드 선택 유,무를 선정할 수 있도록 서비스한다. 이때, 입력부(211)가 터치스크린 형태로 제공된다. 즉 입력부(211)가 터치스크린 형태를 이룰 경우 입력부(211)는 출력부의 기능을 동시에 가지게 되며, 통증이나 신경 이상의 조절 치료를 위한 박동성 고주파 신호를 발생시키기 위한 모든 메뉴항목을 제공하고, 메뉴항목을 선택하여 조건을 선택하여 입력할 수 있도록 서비스한다. 한편 입력부(211)가 복수의 노브 스위치들로 이루어지는 경우 출력부가 별도로 구비되어 있으며, 박동성 고주파 신호 선정 및 선정된 박동성 고주파 신호를 기반으로 하여 듀레이션 및 치료시간 등을 노브 스위치를 돌려서 선정할 수 있도록 하며, 노브 스위치를 회전시키면 제어부(212)가 이를 인식하여 출력부를 통해 노브 스위치의 현재 값을 출력시키고, 의사나 또는 치료자가 이를 보면서 확인하고 값들을 선정할 수 있도록 구현 가능하다.

제어부(212)가 입력부(211)를 통해 복수의 환자상태정보를 제공하고, 환자상태정보 중 하나의 환자상태정보가 선택되면 해당 치료용 주파수, 동기화 모드, 듀레이션, 치료시간을 선정할 수 있도록 서비스하는 인터페이스 화면이 제공되도록 한다.

제어부(212)가 저장부(216)에 저장된 정보들을 읽어들여 입력부(211)를 통해 제공되도록 한다.

무선통신부(217)는 블루투스 통신모듈, WIFI 모듈, 지그비 통신모듈 등 외부기기에서 송출되는 무선데이터를 수신할 수 있는 통신기능이 구비된 모듈이면 모두 채용 가능하다.

무선 전력공급부(220)가 출력단의 전압 및 전류를 검출하여 피드백시키는 전압/전류 검출부(221)와, 전압/전류 검출부(221)로부터 출력단의 전압 및 전류를 피드백받고, 제어부(212)의 전력생성 제어신호를 입력받아 피드백된 전류 및 전압, 그리고 전력생성 제어신호를 기반으로 구동전력을 출력하는 전력송신 제어부(222)와, 구동전력을 무선방식으로 송출하는 무선 전력 송신부(223)로 구성된다.

능동형 생체이식형 카테타(300)는 환자의 몸속에 이식되어 구비되며, 구동전력을 수신받아 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원으로 이용하고, 데이터무선신호를 수신하여 박동성 고주파 신호로 변환시켜 해당 부위에 전기적 자극이 인가되도록 한다.

능동형 생체이식형 카테타(300)는 무선형태의 전력을 수신하여 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원으로 공급하는 전력수급부(310)와, 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원에 의해 구동되어 박동성 고주파신호 정보 발생제어장치(200)에서 송출되는 치료용 박동성 고주파 정보를 수신하여 척수신경자극신호로 변환시켜 출력하는 박동성 고주파신호 발생부(320)와, 해당 부위에 전기적 자극을 인가시키는 전극(330)으로 이루어진다.

박동성 고주파신호 발생부(320)는 박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)에서 송출되는 치료용 박동성고주파 정보를 수신하여, 박동성 고주파신호를 발생시키기 위한 제어신호를 출력하는 박동성 고주파신호 발생 제어부(321)와, 박동성 고주파신호 발생 제어부(321)의 제어에 응하여 박동성 고주파신호를 발생시켜 전극(330)으로 출력하는 신호 발생부(322)로 이루어진다 .

상기와 같이 구성된 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치의 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저 의사 또는 치료자가 환자를 치료 침대에 엎드리는 자세로 눕힌 후 박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)를 구성하고 있는 박동성고주파 신호 정보발생부(210)의 입력부(211)를 통해 환자의 통증 치료에 적합한 박동성고주파 신호, 박동성고주파 신호의 듀레이션(duration), 치료시간(time), 체내 전극 위치, 동기화 모드 선택 유,무를을 설정한다.

이때 환자의 경우 능동형 생체이식형 카테타(300)는 시술을 통해 척추와 미추 사이인 천추 부위에 이식되어 있으며, 전극(330)에는 신호 발생부(322)가 연결되어 있으며,신호 발생부(322)에는 박동성 고주파신호 발생 제어부(321)가 연결되어 있다.

위에서 기재한 바와 같이 입력부(211)릍 통해 박동성고주파 신호, 박동성고주파 신호의 듀레이션, 치료시간, 체내 전극 위치, 동기화 모드 선택 유,무 가 설정되면, 입력부(211)는 제어부(212)로 박동성고주파 신호 발생정보를 출력하고, 제어부(212)는 박동성고주파 신호 발생정보를 기반하여 박동성고주파 생성 제어신호를 박동성고주파 정보 무선신호 발생부(213)로 출력하여, 박동성고주파 정보 무선신호 발생부(213)로 하여금 박동성고주파 신호 정보를 무선으로 발생시키도록 한다. 이렇게 생성된 신호는 데이터 무선 송신부(215)로 입력되어 무선신호로 변환된 후 안테나(214)를 통해 환자 몸속에 이식되어 있는 능동형 생체이식형 카테타(300)로 송출된다.

이때 제어부(212)는 박동성 고주파 생성 제어신호에 기반하여 전력생성 제어신호를 생성시켜 전력공급부(220)로 출력한다. 그러면 전력공급부(220)는 전력생성 제어신호에 응하여 박동성 고주파신호를 발생시키기 위한 구동전력을 생성시킨 후 무선전력 송신부(223) 및 안테나(224)를 통해 능동형 생체이식형 카테타(300)로 송출한다.

그러면 능동형 생체이식형 카테타(300)는 전력수급부(310)의 구동전력 수신용 안테나(311)를 통해 구동전력을 수신받아 전원저장부(312)에 저장시킨다. 이렇게 전원저장부(312)에 저장된 구동전력은 박동성 고주파신호 발생부(320)의 박동성 고주파신호 발생제어부(321)로 공급되어, 박동성 고주파신호 발생제어부(321)로 하여금 무선신호를 수신하는 수신 안테나(323)를 통해 무선신호를 수신받아 신호 발생부(322)가 박동성 고주파 신호를 발생시켜 의료진이 지정한 체내전극 위치의 전극(330)으로 공급하고, 전극(330)이 박동성 고주파 신호를 인가받아 환자 몸속 해당 부위에 전기적 자극을 인가시켜 통증을 완화시키거나, 신경 이상을 조절하는 치료가 이루어지도록 한다.

한편, 본 발명의 박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)는 블루투스 모듈로 이루어진 무선통신부(217)를 구비하고 있으므로, 의사 또는 치료자가 블루투스 모듈이 내장되어 있는 단말기 등을 이용하여 박동성 고주파신호정보 발생제어장치(200)의 작동상태를 원격으로 제어하거나, 또는 환자상태 정보 및 박동성 고주파신호를 발생시키기 위한 복수의 설정행위를 원격으로 수행할 수 있도록 지원하고 있다.

도 2는 배뇨시 요도 통증을 호소하는 환자에 대해서 본 발명인 능동형 카테타를 이식하고, 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 처음에는 "600sec 55V, 5Hz/5ms, 300Ω, 200mA done" 조건(도 2의 (a) 참조)을 가지도록 박동성 고주파 신호를 환자의 척추와 미추 사이인 천추부에 삽입된 전극으로 인가시키는 치료를 3~4일 지속적으로 한 경우로서 배뇨통증이 40% 호전되어, 비교적 편안하게 소변을 볼 수 있는 상태로 치료되었으며, 한달 후 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 "Pulsed RF 600sec 55V, 5Hz/5ms, 300Ω, 200mA done" 조건(도 2의 (b) 참조)을 가지도록 박동성 고주파 신호를 전극으로 인가시켜 해당 부위에 전기적 자극이 이루어지도록 하여 통증을 치료하여, 통증이 호전되었다.

도 3은 항문 주위 통증 및 등에서 열이 난다고 호소하는 환자로서, MRI 사진(도 3의 (a) 참조)과 본 발명을 시술한 사진(도 3의 (b) 참조)으로서, 딱딱한 곳에 앉으면 통증을 호소하는 환자이다. 이 환자의 겨우 3m 높이에서 떨어진 이후 꼬리뼈가 부러져 치료를 받았던 환자의 경우로서, 환자에게 본 발명인 능동형 카테타를 이식하고, 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 "Pulsed RF 600sec 55V, 5Hz/5ms, 360Ω, 150mA done"의 조건을 가지는 박동성 고주파 신호를 척추 및 미추 사이에 이식된 제 2 전극으로 송출시켜 박동성 고주파 신호를 이용하여 해당 부위에 전기적 자극을 30분동안 가해준 후 등의 열감이 30%이상 호전되고 그 이후 100%로 호전되었으며, 꼬리뼈쪽의 통증은 박동성 고주파 신호를 이용하여 치료한 후 5일 정도 더 아픈 후 40~50% 정도 호전되었다. 이러한 박동성 고주파 신호를 이용하여 한달 정도 치료한 후 꼬리뼈쪽 통증은 처음에 비해 70% 호전되었으며, 등에 열나는 느낌은 거의 없고, 좌측 팔쪽으로만 약간 남아 있는 것으로 확인되었다.

도 4는 양팔 전체가 빠질 듯 우리하고, 밤으로 쑤시는 통증을 호소하고, 통증으로 잠들기 힘들며, 왼팔 및 왼손에 힘이 떨어지고 살이 빠지고 손가락을 펴기 힘들며, 왼다리에 힘이 없어 절뚝거리며 걷는 루게릭병(근위축성 측색 경화증) 환자에게 본 발명인 능동형 카테타를 이식하고, 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 "Pulsed RF 600sec 55V, 5Hz/5ms, 182ohm, 304mA done" 조건을 가지는 박동성 고주파 신호를 이용하여 해당 부위에 전기적 자극을 주는 치료를 수행한 후 통증이 제거되어 편안한 상태로 되었고, 왼팔 통증의 경우 70%에서 85%로 호전되었으며, 0.5kg의 아령 운동이 가능하게 되었으며, Biceps 증가하고 더 이상 살 빠지지 않았으며, 왼쪽손으로 종이집기가 가능해졌으며, 걷는데도 어둔한 느낌 줄어들었으며, 한꺼번에 4~5km까지 걸을 수 있도록 호전되었다.

도 5 내지 도 7은 신경병증성 통증으로 지속적인 재활 치료를 위해 입원한 상태의 환자로서, 손발이 터쳐나가는 듯한 통증 및 등에 불이 나고 있는 정도의 뜨거운 느낌의 통증을 호소하는 환자에게 본 발명인 능동형 카테타를 이식하고, 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 1차 "Pulsed RF mode : 600sec, 55V, 5Hz/20ms, 42℃, 320Ω" 조건(도 5의 (a) 참조)을 가지는 박동성 고주파 신호를 이용하여 해당 부위에 전기적 자극을 주는 치료를 수행한 후 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 치료 후 손발 및 등 통증의 경우 시술 다음날 떨어졌으며, 그 이후 약간의 등락은 있으나 시술전보다 떨어진 것으로 나타났으며 도 7에 도시된 바와 같이 침대의 기울기와 휠체어의 등받이 각도를 변경시켜도 될 정도로 통증이 완화되었으며, 또한 2차 "Pulsed RF mode : 600sec, 55V, 5Hz/5ms, 37℃, 445Ω, 130mA" 조건(도 5의 (b) 참조)을 가지는 박동성 고주파 신호를 이영하여 해당 부위에 전기적 자극을 주는 치료를 수행한 후 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 치료 후 손발 및 등 통증이 더 떨어진 것으로 나타났다.

도 8은 지릿지릿하고 발바닥이 자갈을 밟는 듯한 통증을 호소하는 환자에게 본 발명인 능동형 카테타를 이식하고, 체외 박동성 고주파 자극장치를 통해 박동성 고주파 신호를 이용하여 해당 부위에 전기적 자극을 주는 치료를 수행하도록 하고, 이러한 치료 후 환자 양 발의 지릿지릿한 통증을 50% 감소시킬 수 있었으며, 두 발의 자갈 밟는 느낌은 있으나 이전보다 통증의 규모가 작아진 상태인 것으로 나타났다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200 : 박동성 고주파신호정보 발생제어장치
210 : 박동성 고주파신호 정보 발생부
211 : 입력부 212 : 제어부
213 : 박동성 고주파신호정보 발생부
214 : 안테나 215 : 무선송신부
216 : 저장부 217 : 무선통신부
220 : 무선 전력공급부
221 : 전압/전류 검출부 222 : 제어부
223 : 무선 전력 송신부
300 :능동형 생체이식용 카테타
310 : 전력수급부 311 : 구동전력 수신용 안테나
320 : 박동성 고주파신호 발생부
321 : 박동성 고주파신호 발생 제어부
322 : 신호 발생부 323 : 수신 안테나
330 : 전극

Claims

환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 생성요청신호에 응하여 박동성 고주파 신호 정보 및 구동전력을 각각 발생시켜 무선신호로 변환시킨 후 송출하는 박동성 고주파신호정보 발생제어장치; 및
환자의 몸속에 이식되어 구비되며, 상기 구동전력을 수신받아 박동성 고주파 신호 발생용 구동전원으로 이용하고, 상기 고주파 신호를 수신하여 박동성 고주파 신호로 변환시켜 해당 부위에 전기적 자극이 인가되도록 하는 능동형 생체이식형 카테타;
를 포함하는 능동형 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
상기 박동성 고주파신호정보 발생제어장치가,
환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 정보 생성요청신호에 응하여 무선데이터를 발생시켜 무선형태로 변환시킨 후 송출하는 박동성고주파 신호정보 발생부; 및
상기 박동성고주파 신호정보 발생부에 의해 생성된 박동성 고주파 정보에 기반하여 전력을 생성시키고, 생성된 전력을 무선형태로 변환시켜 송출하는 전력공급부로 이루어진 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 2 항에 있어서,
상기 박동성 고주파신호정보 발생부가,
환자의 상태에 따라 서로 다른 박동성 고주파 신호를 발생시키도록 박동성고주파 신호 발생 메뉴항목을 제공하고, 상기 박동성고주파 발생 메뉴항목에 의해 박동성고주파 신호 발생정보가 생성되면, 이를 출력하는 입력부와,
상기 입력부의 박동성고주파 신호 발생정보에 응하여 박동성고주파 생성 제어신호를 출력하고, 상기 박동성고주파 생성 제어신호에 기반하여 전력생성 제어신호를 상기 전력공급부로 출력하는 제어부와,
상기 박동성고주파 생성 제어신호에 응하여 박동성고주파 신호 정보를 발생시키는 박동성 고주파 정보 무선신호 발생부와,
상기 박동성 고주파 정보 무선신호를 무선형태로 변환시켜 안테나를 통해 송출하는 데이터 무선 송신부로 이루어진 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
상기 능동형 생체이식용 카테타가,
출력단의 전압 및 전류를 검출하여 피드백시키는 전압/전류 검출부와,
상기 전압/전류 검출부로부터 출력단의 전압 및 전류를 피드백받고, 제어부의 전력생성 제어신호를 입력받아 피드백된 전류 및 전압, 그리고 전력생성 제어신호를 기반으로 구동전력을 출력하는 전력송신 제어부와,
상기 구동전력을 무선방식으로 송출하는 무선 전력 송신부,
로 이루어진 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
2개의 능동형 생체이식용 카테타를 체내에 삽입하여 원하는 척수 신경구간을 자극하기 위해 2개의 능동형 생체이식용 카테타의 자극 동기화를 위하여 2개의 박동성 고주파 신호 정보 발생장치를 동기화 모드로 서비스하는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
이식형 장치내의 전극은 단일 전극 혹은 복수 개의 전극으로 구성되어 있어 전기 자극 지점을 외부에서 사용자가 조정하는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 3 항에 있어서,
상기 입력부가, 통증 치료나 신경 이상의 조절 치료에 필요한 주파수를 선정 시, 주파수의 듀레이션(duration) 및 치료시간을 선정할 수 있도록 서비스하는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부가, 입력부를 통해 복수의 환자상태정보를 제공하고, 환자상태정보 중 하나의 환자상태정보가 선택되면 해당 치료용 주파수, 듀레이션, 치료시간, 동기화 모드, 체내전극위치를 선정할 수 있도록 서비스하는 인터페이스 화면이 제공되도록 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
상기 박동성 고주파신호정보 발생제어장치가,
복수의 환자상태정보 및 복수의 환자상태정보에 듀레이션 및 치료시간정보들을 링크시켜 저장하고 있는 저장부를 더 포함하고 있으며,
상기 제어부가, 상기 저장부에 저장된 정보들을 읽어들여 상기 입력부를 통해 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 3 항에 있어서,
상기 입력부가 터치스크린 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 1 항에 있어서,
상기 박동성 고주파신호정보 발생제어장치가,
외부기기로부터 송출되는 환자 상태에 따라 입력되는 박동성 고주파 생성요청신호를 수신하여, 상기 제어부로 출력하는 무선통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.
제 11 항에 있어서,
상기 무선통신부는 블루투스 통신모듈, WIFI 모듈 , 지그비 통신모듈 중 하나인 것을 특징으로 하는 능동형 카테타용 체외 박동성 고주파 자극장치.