KR20090063618A - 자기장을 이용한 자극 치료기 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
코일에 펄스 전류를 인가하여 발생시킨 자기장을 이용하여 환부를 자극하는 자극 치료기 및 그 제어방법이다. 자극 치료기는 선택된 운전모드에 따라 펄스 전류를 변화시킨다. 자극 치료기는 운전 모드에 따라 펄스 전류의 주파수와 지속 시간을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 복수 운전모드를 선택적으로 설정하기 위한 입력부를 더 포함한다.
자기장, 자극, 치료기, 주파수, 코일
Description
본 발명은 자기장을 이용한 자극 치료기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환부에 인가하는 자기적인 자극을 다양하게 변화시킬 수 있는 자기장을 이용한 자극 치료기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자기장을 이용한 자극 치료기는 코일에 펄스 전류를 인가하여 자기장을 발생시키고, 발생된 자기장으로 인체 조직을 자극하여 통증을 치료하는 장치이다.
이러한 자기장을 이용한 자극 치료기는 치료를 원하는 환부의 위치에 트랜스듀서를 가까이 가져가 그 트랜스듀서 내부에 설치된 코일에 의해 발생하는 자기장을 환부에 작용되게 한다.
질환의 종류나 환부의 위치에 따라 치료기의 사용 조건을 적용하기 위해 코일에 인가하는 펄스 전류의 주파수와 세기를 설정한다.
단일한 주파수의 펄스 전류를 사용 시 환자의 자극에 대한 적응이 빨리 이루어지는데, 이러한 경우 자기장을 이용한 치료가 실효성 있게 지속되지 못하여 치료 시간이 길어지게 된다.
이에 따라 기존의 자극 치료기는 코일에 인가하는 펄스 전류의 주파수를 교대로 바꾸는 주파수 패턴을 적용하고 있다.
그러나 기존 자극 치료기는 펄스 전류의 주파수를 변경 시 환자가 자극 통증을 느낄 수 있으며, 변경되는 주파수의 차이가 크면 환자가 받는 자극 통증이 커지게 되어 불만 요인이 되는 문제점 있었다.
또한 펄스 전류의 주파수를 특정 주파수로 교대하는 방법은 환자가 받는 자극에 의한 자극 통증 및 치료 강도를 조절하기 어려운 제약이 따르며, 자기장을 이용한 치료 과정에서 환자가 느끼는 자극 감은 개인별 차이가 있을 수 있으므로, 일부의 환자에게 적절할 수 있지만 다른 환자에게 최적 상태가 아닐 수 있다.
이에 따라 환자의 상태나 치료의 방법에 따라 자극을 다양하게 조절해 줄 필요가 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 코일에 인가하는 펄스 전류의 주파수를 제어하여 환부에 인가하는 자기장의 자극을 변화시키게 하는 것이다.
본 발명은 다음의 해결 수단에 의하여, 상술한 과제를 해결한다.
본 발명은, 펄스전류를 코일에 인가하여 발생시킨 자기장을 이용하여 환부를 자극하는 자극 치료기에 있어서, 상기 펄스전류를 출력하는 펄스전류 출력부; 및 운전모드에 따라 상기 펄스전류를 변화시키기 위하여 상기 펄스전류 출력부를 제어하는 컨트롤러;를 포함한다.
상기 컨트롤러는 상기 펄스 전류의 주파수와 상기 펄스 전류의 지속 시간을 제어한다.
본 발명은, 복수의 운전모드를 선택적으로 설정하기 위한 입력부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 입력부에 의해 선택된 운전모드에 따라 상기 펄스전류의 주파수를 변화시킨다.
본 발명은, 펄스 전류를 코일에 인가하여 발생시킨 자기장을 이용하여 환부를 자극하는 자극 치료기의 제어방법에 있어서, 상기 자극 치료기의 동작 조건에 대한 운전 모드를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 운전모드에 따라 상기 펄스 전류를 변화하는 단계를 포함한다.
상기 펄스 전류의 변화 단계는 상기 펄스 전류의 주파수와 지속 시간을 제어 한다.
상기 운전 모드는 상기 펄스 전류의 주파수를 증가, 감소, 및 유지하는 구간들을 모두 포함한다.
상기 운전 모드는 상기 펄스 전류의 주파수를 연속 증가 및 연속 감소하는 구간들을 순차적으로 수행하도록 구성하거나, 상기 펄스 전류의 주파수를 증가, 유지, 및 감소하는 구간을 순차 수행하도록 구성한다.
이상과 같이, 본 발명은 환부에 인가하는 자기적인 자극을 다양하게 변화시킴으로서 환자가 받는 자극 통증 및 치료 강도를 쉽게 조절하고, 환자의 자극에 대한 적응을 느리게 하여 짧은 시간 안에 충분한 치료 효과를 가지도록 한다.
다음은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자기장을 이용한 자극 치료기의 블록도이다.
본 발명에 따른 자극 치료기는 전원 공급부(100), 고전압 발생부(210), 펄스전류 출력부(220), 트랜스듀서(230), 변환부(240), 컨트롤러(270)를 포함한다.
상기 전원 공급부(100)는 상용 교류 전원을 고전압 발생부(210)와 변환부(240)에 각각 공급한다.
상기 고전압 발생부(210)는 코일 자기장을 발생할 수 있는 고전압을 생성하여 펄스전류 출력부(220)에 제공한다.
상기 펄스전류 출력부(220)는 코일에 대전류를 인가하기 위한 방전용 캐패시터와 사이리스터를 포함하는 방전회로로 구현할 수 있으며, 컨트롤러(270)의 제어에 따라 설정되는 주파수에 대응하는 펄스 전류를 트랜스듀서(230)의 코일에 인가한다.
상기 변환부(240)는 상용 교류 전원을 입력받아 컨트롤러(270)에서 필요로 하는 직류 전원으로 변환하여 공급한다.
상기 컨트롤러(270)는 입력부(250)를 통해 입력되는 사용자의 운전 명령에 따라 펄스 전류의 주파수를 변경한다.
본 실시예에서는 사용자가 입력부(250)를 통하여 복수 운전모드 중 어느 하나를 선택하는 방식을 적용하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 수행 순서에 따라 여러 운전모드를 수행하도록 미리 설정해 두고 이를 선택한 경우 정한 운전모드를 순차적으로 수행하는 방식을 적용할 수도 있다.
입력부(250)는 여러 운전모드를 선택하기 위한 동작 버튼으로 구현할 수 있으며, 도시하지 않은 자극 치료기의 본체에 마련된다. 자극 치료기의 본체에는 입력부(250)와 함께 치료기의 동작 조건과 작동 상태를 표시하기 위한 표시부(260)가 제공된다.
치료기 조작자는 입력부(250)의 동작 버튼을 이용하여 환자의 상태와 치료 방법에 따라 맞는 운전 모드를 선택한다.
본 실시예에서는 3가지 운전모드를 적용한다.
제1운전모드는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 펄스 전류 출력부(220)에서 트랜스듀서(230)의 코일에 인가하는 펄스 전류의 주파수를 교대로 변경하는 것으로, 펄스 전류의 주파수가 일정 주기로 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2)로 교대한다. 여기서 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2) 및 그 코일에 인가하는 펄스 전류의 지속시간은 컨트롤러(270)의 제어에 따라 설정된다. 이러한 제1운전모드는 기존의 치료기에서 적용하는 방식에 해당한다.
제2운전모드는, 도 2b에 도시한 바와 같이, 펄스 전류를 인가하는 구간(t3 이전) 및 펄스 주파수를 인가하지 않는 구간(t3~t4)으로 구분한다. 펄스 전류를 인가하는 구간은 펄스 전류의 주파수를 증가하는 구간(t1 이전)과 일정하게 유지하는 구간(t1~t2) 및 감소하는 구간(t2~t3)으로 구분한다.
제2운전모드는 치료기의 작동을 시작하면 펄스 전류의 주파수가 목표 주파수(ft)에 도달하기 까지 증가하고, 목표 주파수에 도달한 이후부터 일정 시간 유지하며, 이어 펄스 전류의 주파수를 감소하는 일련의 주파수 변경 동작을 수행한다. 여기서 목표 주파수(ft) 및 각 구간의 지속시간은 컨트롤러(270)에 따라 설정된다.
제3운전모드는, 도 2c에 도시한 바와 같이, 치료기를 작동하는 동안 펄스 전류를 연속 인가하는 것으로, 설정된 최고 주파수(fm)에 도달하기 까지 펄스 전류의 주파수를 증가하는 구간(ta 이전)과 최고 주파수(fm)에 도달한 후부터 펄스 전류의 주파수를 감소하는 구간(ta~tb)으로 구분한다. 여기서 최고 주파수(fm) 및 각 구간 의 지속시간은 컨트롤러(270)에 따라 설정된다.
치료기의 조작자는, 트랜스듀서(230)를 환부에 위치시키고, 환자의 상태와 치료 방법을 종합적으로 고려하여 복수 운전모드 중에서 어느 하나의 운전모드를 선택한다.
해당 운전모드가 선택되면 컨트롤러(270)의 제어에 의해 표시부(260)에 운전모드 및 동작 상태에 대한 정보가 표시된다. 또한 컨트롤러(270)는 선택된 운전모드에 따라 펄스 전류의 주파수를 조절하기 위한 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가한다. 이에 따라 펄스전류 출력부(220)는 운전모드에 대응하는 주파수의 펄스 전류를 트랜스듀서(230)의 코일에 인가하며, 그 코일에 의해 발생하는 자기장이 환부에 작용하게 된다.
펄스 전류의 주파수를 변경 시 자극 통증을 느끼는 환자에게는 제2운전 모드 또는 제3운전 모드를 선택하고, 복수 주파수를 교대로 변경하는 방식을 선호하는 환자에게는 제1운전모드를 선택한다. 이러한 운전모드의 선택은 하나의 예예 불과하며, 앞서 설명한 바와 같이 환자의 상태와 질환의 종류 및 치료 방법 등을 치료기 조작자가 충분히 고려하여 선택하도록 한다.
도 3 내지 도 5에 따라 본 발명에 따른 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법을 설명한다.
먼저, 조작자는 메인 스위치를 작동하여 치료기에 전원을 공급한다(300).
그런 다음 조작자는 입력부(250)를 이용하여 환자의 상태나 질환에 따라 제1 내지 제3운전 모드 중 어느 하나를 선택한다(302).
컨트롤러(270)는 선택된 운전모드가 제1운전모드인지 판단하고(304), 그 판단 결과 제1운전모드이면 그에 대응하는 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 출력한다. 이에 따라 펄스 전류 출력부(220)는 펄스 전류의 주파수를 제1운전모드에 대응하여 특정 주파수를 교대로 변경한다. 예를 들어 도 2a와 같이, 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2)를 일정 시간 마다 교대로 변경한다(306).
단계 304의 판단 결과 제1운전모드가 아니면, 컨트롤러(270)는 선택된 운전모드가 제2운전모드 또는 제3운전모드인지 각각 판단한다(305)(307).
단계 305의 판단결과 제2운전모드이면 그에 대응하는 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 출력한다. 이에 따라 펄스 전류 출력부(220)는 펄스 전류의 주파수를 제2운전모드에 대응하여 펄스 전류의 주파수를 가변한다. 예를 들어 도 2b와 같이, 주파수 증가 구간과 유지 구간 및 감소 구간에 따라 펄스 전류의 주파수를 제어한다. 이에 대해 도 4를 참고하여 설명한다.
제2운전모드인 경우, 컨트롤러(270)는 펄스 전류의 주파수에 대한 증가 구간, 감소 구간, 유지 구간. 및 펄스 전류를 인가하지 않는 오프 구간인지 각각 판단한다(315)(335)(355)(375).
단계 315의 판단 결과 증가 구간이면 대응 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여 펄스전류의 주파수가 목표 주파수(ft)에 도달할 때 까지 펄스 전류의 주파수를 증가한다(325). 이에 따라 코일에는 주파수 증가된 펄스 전류가 인가된다.
단계 335의 판단 결과 감소 구간이면 대응 제어신호를 펄스전류 출력부(220) 에 인가하여 펄스전류의 주파수를 감소시킨다(345). 이에 따라 코일에는 주파수 감소된 펄스 전류가 인가된다.
단계 355의 판단 결과 유지 구간이면 대응 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여 펄스전류의 주파수가 목표 주파수를 유지시킨다(365). 이에 따라 코일에는 펄스 전류의 주파수는 목표 주파수를 유지한다.
단계 375의 판단 결과 오프 구간이면 대응 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여 코일에 펄스 전류가 인가되지 않도록 한다(385).
단계 307의 판단결과 제3운전모드이면 그에 대응하는 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 출력한다. 이에 따라 펄스 전류 출력부(220)는 펄스 전류의 주파수를 제3운전모드에 대응하여 펄스 전류의 주파수를 가변한다. 예를 들어 도 2c와 같이, 주파수 연속 증가구간과 주파수 연속 감소구간에 따라 펄스 전류의 주파수를 제어한다. 이에 대해 도 5를 참고하여 설명한다.
제3운전모드인 경우, 컨트롤러(270)는 펄스 전류의 주파수에 대한 연속 증가 구간인지 판단한다(317).
단계 317의 판단 결과 연속 증가구간이면, 컨트롤러(270)는 대응 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여 펄스전류의 주파수가 설정된 최고 주파수(fm)에 도달할 때 까지 펄스 전류의 주파수를 연속 증가한다(327). 이에 따라 코일에는 주파수가 연속 증가된 펄스 전류가 인가된다.
단계 317의 판단 결과 연속 증가구간이 아니면, 컨트롤러(270)는 연속 감소구간인지 판단한다(337). 그 판단결과 연속 감소구간이면 컨트롤러(270)는 대응 제 어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여 펄스전류의 주파수가 설정된 최고 주파수(fm)부터 펄스 전류의 주파수를 연속 감소한다(327). 이에 따라 코일에는 주파수가 연속 감소된 펄스 전류가 인가된다.
단계 306, 325, 345, 365, 385, 327, 347을 수행한 경우 또는 307의 판단 결과 제3운전모드가 아닌 경우, 컨트롤러(270)는 운전 종료인지 판단하고(308), 그 판단 결과 운전 종료가 아니면 단계 304로 진행한다.
단계 308의 판단 결과 운전 종료이면, 컨트롤러(270)는 치료를 중단하기 위한 제어신호를 펄스전류 출력부(220)에 인가하여, 코일에 인가하는 펄스 전류의 공급을 정지한다(310).
상술한 바와 같이 본 실시예에서는 제1 내지 제3 운전모드에 대응하여 코일에 인가하는 펄스 전류의 주파수를 조절하는 동작에 대하여 기술하고 있으나, 펄스 전류의 주파수와, 펄스 전류의 주파수의 종류, 펄스 전류의 주파수의 변화 패턴 등은 다양하게 변형할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장을 이용한 자극 치료기이 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제1운전모드에서 있어서 코일에 인가하는 펄스 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제2운전모드에서 있어서 코일에 인가하는 펄스 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제3운전모드에서 있어서 코일에 인가하는 펄스 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 전원공급부 220 : 펄스전류 출력부
230 : 트랜스듀서 270 : 컨트롤러
Claims (7)
- 펄스전류를 코일에 인가하여 발생시킨 자기장을 이용하여 환부를 자극하는 자극 치료기에 있어서,상기 펄스전류를 출력하는 펄스전류 출력부; 및운전모드에 따라 상기 펄스전류를 변화시키기 위하여 상기 펄스전류 출력부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 자기장을 이용한 자극 치료기.
- 제 1항에 있어서,상기 컨트롤러는 상기 펄스 전류의 주파수와 상기 펄스 전류의 지속 시간을 제어하는 자기장을 이용한 자극 치료기.
- 제 1항에 있어서,복수의 운전모드를 선택적으로 설정하기 위한 입력부를 더 포함하고,상기 컨트롤러는 상기 입력부에 의해 선택된 운전모드에 따라 상기 펄스전류의 주파수를 변화시키는 자기장을 이용한 자극 치료기.
- 펄스 전류를 코일에 인가하여 발생시킨 자기장을 이용하여 환부를 자극하는 자극 치료기의 제어방법에 있어서,상기 자극 치료기의 동작 조건에 대한 운전 모드를 선택하는 단계; 및상기 선택된 운전모드에 따라 상기 펄스 전류를 변화하는 단계를 포함하는 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법.
- 제 4항에 있어서,상기 펄스 전류의 변화 단계는 상기 펄스 전류의 주파수와 지속 시간을 제어하는 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법.
- 제 4항에 있어서,상기 운전 모드는 상기 펄스 전류의 주파수를 증가, 감소, 및 유지하는 구간들을 모두 포함하는 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법.
- 제 4항에 있어서,상기 운전 모드는 상기 펄스 전류의 주파수를 연속 증가 및 연속 감소하는 구간들을 순차적으로 수행하도록 구성하거나, 상기 펄스 전류의 주파수를 증가, 유지, 및 감소하는 구간을 순차 수행하도록 구성하는 자기장을 이용한 자극 치료기의 제어방법.
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