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KR20220069278A - 미주 신경 다중 자극기 - Google Patents

미주 신경 다중 자극기 Download PDF

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KR20220069278A
KR20220069278A KR1020200156239A KR20200156239A KR20220069278A KR 20220069278 A KR20220069278 A KR 20220069278A KR 1020200156239 A KR1020200156239 A KR 1020200156239A KR 20200156239 A KR20200156239 A KR 20200156239A KR 20220069278 A KR20220069278 A KR 20220069278A
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KR
South Korea
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vagus nerve
stimulation
stimulator
ear
nerve
Prior art date
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KR1020200156239A
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송재준
김국한
정용호
최혁
Original Assignee
주식회사 뉴라이브
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Publication date
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Abstract

본 발명은 미주 신경 다중 자극기에 관한 것으로, 왼쪽 귀와 오른 쪽 귀 중에 적어도 하나에 착용되어 외이의 미주신경에 대한 전기자극을 발생하는 전극을 하나 이상 포함하는 장치로서, 미주신경에 대한 촉각 자극을 부여하는 촉각 자극 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 미주 신경에 대한 전기 자극 이외의 자극을 부여하도록 구성함으로써, 전기 자극을 보완하여 미주 신경 자극 효과를 높일 수 있고 전기 자극으로 인한 문제를 완화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

미주 신경 다중 자극기{MULTIMODAL VAGUS NERVE STIMULATOR}
본 발명은 미주 신경을 자극하는 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다양한 자극이 부가되는 미주 신경 자극 장치에 관한 것이다.
일반적으로 미주신경은 뇌신경들 중의 하나로서 10번째 뇌신경에 해당된다. 미주신경은 뇌로부터 나와서 얼굴, 흉부, 복부에 걸쳐서 분포하고, 부교감신경섬유를 포함하는 혼합신경으로서 심장, 폐, 소화관 등에 작용하는 부교감신경의 조절에 관여한다. 12쌍의 뇌신경 중에서 가장 길고 복잡한 구조를 가지고 있으며, 감각신경섬유와 운동신경섬유를 모두 포함한다.
간질 치료와 우울증 치료를 위한 미주신경자극 장치가 미국식품의약국(FDA)의 공인을 얻은 것으로 알려져 있으며, 이들은 목에 위치하는 경부가지를 자극 대상으로 하고 있다. 다만 이러한 미주신경의 경부가지 전기자극술은 피부에 직접 절개를 가하고 미주신경 경부가지를 노출하여 그 외부에 전기소체인 코일을 감고 마이크로칩을 장착하는 시술을 수행하여 일반인에 의한 자가 치료의 영역에서는 사용할 수 없다.
한편, 동양의학에서는 귀에 대한 침술을 통해서 질병을 치료하는 방식이 적용되고 있으며, 귀는 미주신경의 이개가지가 분포하는 곳으로서 미주신경에 대한 자극을 치료에 이용하는 것으로 볼 수 있다.
미주신경에 대하여 전기 자극을 부가하는 장치가 개발되고 있으나, 미주신경 자극에 의한 효과를 더욱 높이기 위한 연구가 지속되고 있다.
대한민국 공개특허 10-2019-0088300
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전기 자극과 함께 다른 자극을 추가하여 미주 신경 자극의 효과를 높인 자극 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 미주 신경 다중 자극기는, 왼쪽 귀와 오른 쪽 귀 중에 적어도 하나에 착용되어 외이의 미주신경에 대한 전기자극을 발생하는 전극을 하나 이상 포함하는 장치로서, 미주신경에 대한 촉각 자극을 부여하는 촉각 자극 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 촉각 자극 수단이 진동장치일 수 있다.
귓바퀴 또는 외이도 내측을 향하여 치료광을 발산하는 광치료 수단을 더 포함할 수 있고, 광치료 수단에서 발생된 치료광을 외이도 내측으로 유도하는 렌즈가 설치된 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 형태에 의한 미주 신경 다중 자극기는, 왼쪽 귀와 오른 쪽 귀 중에 적어도 하나에 착용되어 외이의 미주신경에 대한 전기자극을 발생하는 전극을 하나 이상 포함하는 장치로서, 귓바퀴 또는 외이도 내측을 향하여 치료광을 발산하는 광치료수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
광치료 수단에서 발생된 치료광을 외이도 내측으로 유도하는 렌즈가 설치된 것이 바람직하다.
미주신경에 대한 촉각 자극을 부여하는 촉각 자극 수단을 더 포함할 수 있고, 상기 촉각 자극 수단이 진동장치일 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 미주 신경에 대한 전기 자극 이외의 자극을 부여하도록 구성함으로써, 전기 자극을 보완하여 미주 신경 자극 효과를 높일 수 있다.
또한, 미주 신경에 대한 전기 자극 이외의 자극을 부여하도록 구성함으로써, 전기 자극으로 인한 문제를 완화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 미주 신경 자극기의 일 형태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 전극 부분을 확대한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 미주 신경 다중 자극기에 광치료 수단과 렌즈가 설치된 형태를 설명하기 위한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 미주 신경 자극기의 일 형태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 전극 부분을 확대한 도면이다.
미주 신경 자극기는 귀에 위치하는 미주 신경에 전기 자극을 가하는 장치이며, 그 형태는 다양하게 적용될 수 있다.
도시된 것과 같이 넥밴드(11)로 연결된 두 개의 자극기(12)에 복수의 전극들(131, 132, 133, 134)로 구성된 전극부(13)가 설치된 구조를 적용할 수 있고, 이때 전극부(13)는 외이의 여러 부분에 접촉하도록 다양한 형태의 전극들(131, 132, 133, 134)이 형성된다. 이러한 구조에서는 넥밴드(11)에 의해서 전극들(131, 132, 133, 134)이 피부에 더 밀착될 수 있으며, 귀에 거는 형태로 구성하여 좌측 귀와 우측 귀 각각에 분리된 자극기가 구비되거나 하나의 한쪽 귀에만 착용하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 미주 신경에 대한 자극이 전기 자극에 한정되어 있던 종래의 장치와는 달리 미주 신경을 자극하는 다양한 자극 수단을 추가로 구비하는 점에 특징이 있다.
미주신경 자극기가 착용되는 외이에 분포하는 미주신경은 구심성 신경으로 이루어진 것으로 알려져 있으며, 구심성 신경은 수초화에 따라 A-β 섬유와 A-δ섬유 등으로 구분할 수 있다. 대뇌 가소성을 향상시키며 항뇌전증 효과를 얻기 위해서는 상기한 구심성 신경 중에서 A-β 섬유를 자극하는 것이 효과적이다. 본 발명의 발명자들은 A-β 섬유가 촉각을 담당하는 신경인 점으로부터, 전기 자극만을 가하는 것보다 촉각을 자극하는 경우에 A-β 섬유를 선택적으로 더욱 활성화시킬 수 있고, 최종적으로 대뇌 가소성을 더욱 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
그에 따라서 본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 외이의 미주신경에 대한 전기 자극을 가하기 위한 하나 이상의 전극과 함께 미주신경에 대하여 촉각 자극을 가하기 위한 촉각 자극 수단을 포함한다.
이러한 촉각 자극은 전기 자극이 가해지는 전극을 통해서 전해지는 것이 좋으며, 촉각 자극 수단은 자극기의 내부에 설치되어 전극을 통해서 촉각 자극을 부여하도록 구성된다. 자극기가 복수의 전극을 구비하는 경우에는 각각의 전극이 개별적으로 촉각을 부여할 수 있도록, 각 전극에 대응되는 복수의 촉각 자극 수단이 구비될 수도 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 촉각 자극 수단을 이용하거나 전체 전극의 수보다 작은 수의 촉각 자극 수단을 이용할 수도 있다.
이때 촉각 자극 수단은 진동을 생성하는 진동장치 일 수 있다. 모터 등을 이용한 진동장치는 자체의 진동을 통해서 피부 표면에 촉각을 자극할 수 있으며, 진동장치는 고주파의 진동을 발생하도록 제작되고, 진동의 세기는 미주 신경의 촉각을 자극할 수 있을 정도이면 충분하다.
전극을 통한 전기 자극과 촉각 자극 수단을 통한 촉각 자극은 서로 연동되는 것이 바람직하다. 전기 자극과 촉각 자극을 동시에 가하는 경우에 A-β 섬유의 활성화가 촉진되는 효과가 있지만, 동시에 자극이 수행되는 시간이 길어지면 신경 섬유에 피로감이 누적될 수 있다. 반대로 전기 자극과 촉각 자극을 교대로 수행하는 경우에는, 통증이 유발될 위험이 있어서 전기 자극을 중단하는 사이사이에 촉각을 통해서 미주신경을 자극함으로써 미주 신경을 통한 뇌자극의 효과를 높일 수 있다. 따라서 적절한 범위에서 동시에 자극을 수행하거나 순차적으로 자극을 수행하는 것을 함께 적용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 외이에 대하여 광치료를 수행하기 위한 광치료 수단을 더 포함한다.
광치료 수단은 귓바퀴와 외이도에 광을 조사하여 치료를 수행하는 장치로서, 다양한 파장의 빛이 광치료에 적용될 수 있고, 특정의 파장이 고정된 것이거나 파장을 변경하여 조사하도록 구성될 수 있으며, 특정의 파장을 가지는 다수의 광원을 구비할 수도 있다.
광치료 수단은 LLLT(Low-level laser therapy, 저준위 레이저 치료기)일 수 있다. LLLT는 레이저 또는 LED를 이용하며 조사되는 빛의 파장대에 따라서 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 830nm 에서는 상처 회복과 통증을 감소시키고 뼈와 신경의 재생 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 광치료 수단은 적외선 치료기일 수 있다. 적외선 치료기는 적외선을 조사하여 온열 및 혈류량 증가를 통한 치료를 수행한다.
광치료 수단은 자극기의 내부에 설치되어, 외부로 형성된 관통공이나 렌즈를 통해서 귓바퀴나 외이도에 빛을 조사하도록 구성된다. 본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 귀에 착용되어 외이에 접촉하도록 구성되기 때문에 하우징에 설치되는 관통공이나 렌즈를 통해서 귓바퀴 안쪽을 향하여 치료광이 조사되도록 구성할 수 있다. 또한, 귀에 착용하는 과정에서 이어폰과 같은 형태로 외이도 입구에 접촉하거나 외이도로 삽입되는 구성이 적용될 수 있으며, 이러한 구성을 통해서 외이도 내부를 향하여 치료광을 조사할 수 있다. 외이도 입구에 접촉하거나 외이도로 삽입되는 구성이 전극일 수 있다.
이때, 유연성 기판에 제조된 유연성의 LED를 사용하면 자극기의 하우징 내부에 광치료 수단을 동그랗게 말아서 설치가 가능하다. 이러한 구조는 특히 자극기가 음향 재생 수단을 포함하는 경우에 더욱 중요하다. 본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 난청이나 이명과 같은 질환의 치료를 위하여 치료용 음향 자극을 부여하거나 전기 자극 과정에서 치료 효과를 높일 수 있는 음악 또는 백색 소음 등을 재생하기 위한 음향 재생 수단을 더 포함한다. 음향 재생 수단은 자극기의 내부에 설치되어, 이도 입구에 접촉하거나 외이도로 삽입되는 구성을 통해서 음향을 전달하므로, 음향 재생 수단에서 외이도를 향하여 음향이 전달되는 통로가 마련되어야 하며, 유연성의 LED를 사용하면 음향 재생 수단 또는 음향 전달 통로를 감싸듯이 광치료 수단을 설치할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 미주 신경 다중 자극기에 광치료 수단과 렌즈가 설치된 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 것과 같이, 음향 재생 수단(300)을 감싸도록 광치료 수단(200)이 설치되며, 광치료 수단(200)의 외부를 감싸는 제1렌즈(210)와 치료광을 외이도로 유도하는 제2렌즈(220)를 포함한다. 음향 재생 수단(300)의 뒤쪽에는 촉각 자극 수단으로서 진동장치가 설치될 수 있다.
제1렌즈(210)와 제2렌즈(220)에 의해서, 도 6에 도시된 것과 같이, 음향 재생 수단(300)에서 재생된 음향의 진행 경로를 방해하지 않으면서, 빨간색 화살표로 표시된 방향으로 치료광을 방출할 수 있으며, 음향 재생 수단과 함께 광치료 수단을 설치하여도 귓바퀴 안쪽과 외이도의 입구 및 내부에 치료광을 조사할 수 있었다.
전극을 통한 전기 자극과 광치료 수단을 통한 치료광의 조사는 서로 연동되는 것이 바람직하다. 전기 자극과 광치료를 동시에 수행할 수도 있고 전기 자극과 광치료를 교대로 수행할 수도 있으며, 전기 자극에 의해 유발될 수 있는 통증을 줄여서 치료 효과를 향상시킬 수 있다. 따라서 적절한 범위에서 동시에 자극을 수행하거나 순차적으로 자극을 수행하는 것을 함께 적용하는 것이 바람직하다.
전기 자극을 위한 전극과 촉각 자극 수단 및 광치료 수단을 모두 구비한 경우에는 3가지 자극이 서로 연동되는 것이 바람직하다. 3가지 자극을 동시에 가할 수도 있고, 한 가지 자극씩 순차적으로 수행될 수도 있고, 3개 중에 2개의 자극이 선택적으로 동시에 수행될 수도 있다.
본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 외이에 대하여 온열치료를 수행하기 위한 온열 수단을 더 포함한다.
앞서 살펴본 적외선 치료기는 온열치료의 일종이지만, 적외선을 조사하는 과정에서 전기 자극을 위한 전극이 접촉하는 부분은 조사가 이루어지지 못한다. 본 발명은 전극의 온도를 올리는 가열기를 적용하여, 전극이 접촉하는 곳에 대하여 온열 치료를 수행하도록 구성한다.
본 발명의 미주 신경 다중 자극기는 미주 신경에 더하여 삼차신경(trigeminal nerve)의 자극도 함께 수행할 수 있다.
삼차 신경은 12개의 뇌신경 중 5번째 뇌신경으로 크게 3개의 분지를 내어, 안면과 두피에 퍼져 있으며, 안면 감각을 담당한다. 3개의 분지는 눈신경, 위턱신경 및 아래턱신경이며, 아래턱신경은 외이에 바로 접하여 위치한다.
아래턱신경은 외이에 접하여 위치하기 때문에 귀에 착용하는 미주 신경 다중 자극기를 통해서 삼차신경을 자극할 수도 있으며, 추가적인 삼차신경 자극 수단을 통해서 안면부와 두피에 분포하는 삼차신경을 자극할 수도 있다.
삼차신경의 반복적인 흥분은 삼차 신경계의 신경 조절이고, 삼차신경계의 신경 조절은 중추 신경계에 대한 진정 효과 및 삼차 신경 통각 임계치 수정을 유도한다. 삼차 신경 통각 임계치 수정을 유발하여 편두통이 발생하는 동안에 두통 통증 완화를 유발한다. 이외에 미주신경과 삼차신경을 교번 또는 동시에 자극하여 뇌 자극의 효과를 높일 수 있다.
본 발명의 미주 신경 다중 자극기의 전극은 외이에 접촉하여 전기 자극을 가하며, 이때 전기 자극이 충분히 전달되기 위해서는 전극과 피부 사이에 물 또는 젤 등이 필요하다. 자극기를 착용하기 전에 젤이나 물을 바르도록 안내하겠지만, 전극이 접촉되는 정확한 위치에 젤이나 물을 바르기 어려워 넓은 범위에 젤이나 물을 바르는 불편함이 발생될 수 있다.
본 발명은 전극의 표면에 형성된 미세한 구멍을 통해서 젤이 분출되도록 구성한다. 이때 젤이 분출되는 방식은 사용자가 미주 신경 다중 자극기를 착용한 뒤에 별도의 동작 또는 신호를 통해서 전극의 표면에서 젤이 분출되도록 하는 것이 가능하다. 젤이 분출되는 다른 방식으로는 전극이 소정의 탄성변형이 되는 재질 또는 구조를 적용하여, 사용자가 미주 신경 다중 자극기를 착용하는 과정 또는 착용한 뒤에 전극이 피부에 밀착되는 힘으로 전극이 탄성변형되면서 내부의 젤이 분출되도록 구성할 수도 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 넥밴드
12: 자극기
131, 132, 133, 134: 전극
200: 광치료 수단
300: 음향 재생 수단
210: 제1렌즈
220: 제2렌즈

Claims (8)

  1. 왼쪽 귀와 오른 쪽 귀 중에 적어도 하나에 착용되어 외이의 미주신경에 대한 전기자극을 발생하는 전극을 하나 이상 포함하는 장치로서,
    미주신경에 대한 촉각 자극을 부여하는 촉각 자극 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉각 자극 수단이 진동장치인 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    귓바퀴 또는 외이도 내측을 향하여 치료광을 발산하는 광치료수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  4. 청구항 3에서 있어서,
    광치료 수단에서 발생된 치료광을 외이도 내측으로 유도하는 렌즈가 설치된 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  5. 왼쪽 귀와 오른 쪽 귀 중에 적어도 하나에 착용되어 외이의 미주신경에 대한 전기자극을 발생하는 전극을 하나 이상 포함하는 장치로서,
    귓바퀴 또는 외이도 내측을 향하여 치료광을 발산하는 광치료수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    광치료 수단에서 발생된 치료광을 외이도 내측으로 유도하는 렌즈가 설치된 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    미주신경에 대한 촉각 자극을 부여하는 촉각 자극 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 촉각 자극 수단이 진동장치인 것을 특징으로 하는 미주 신경 다중 자극기.
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KR20190088300A (ko) 2018-01-18 2019-07-26 고려대학교 산학협력단 신경 자극기

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