KR102721884B1 - Electronic drug system for electrical stimulation of SPG via nasal cavity - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 비침습적 SPG 전자약 시스템은, 사람의 비강 속에 삽입되어 접형구개 신경절(SPG) 근처에 배치되어 SPG 근처로 위치시킬 때의 위치 추적용 전기 자극 기능과 SPG에 전기 자극을 가할 때의 비침습 투약용 전기 자극 기능에 대응하도록 바이폴라 방식의 전극과 모노폴라 방식의 전극으로 가변 될 수 있는 하이브리드 전극 방식으로 구동되는 비강 삽입 전극을 포함한다.A noninvasive SPG electromedicine system according to the present invention includes a nasal insertion electrode that is driven by a hybrid electrode method that can be changed into a bipolar electrode and a monopolar electrode to correspond to a position tracking electrical stimulation function when positioned near the sphenopalatine ganglion (SPG) and a noninvasive medication electrical stimulation function when electrically stimulating the SPG by being inserted into a human nasal cavity and positioned near the SPG.
Description
본 발명은 전자약 시스템에 관한 것이다. 구체적으로는 비침습적 전자약 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic medicine system, and more particularly, to a non-invasive electronic medicine system.
전체 뇌졸중의 3/4를 차지하는 급성 허혈성 뇌졸중은 우리나라 뿐만 아니라, 전 세계적으로 높은 사망률과 장애율로 사회학적 그리고 경제학적 영향이 매우 큰 질환이다. 그럼에도 불구하고, 그 치료 방법은 매우 제한적이고 시간에 의존적인 난치성 질환이다.Acute ischemic stroke, which accounts for 3/4 of all strokes, is a disease with a high mortality rate and disability rate, which has a significant social and economic impact not only in Korea but also around the world. Nevertheless, it is an intractable disease with very limited treatment methods and is time-dependent.
뇌혈관이 막혀 피가 통하지 않는 상태인 뇌경색과 뇌혈관이 터짐으로 인한 뇌출혈을 포함하는 뇌졸중은 한국인의 주요 사망 원인 중 하나로, 2019년 기준 국내 진료 환자 수가 61만3824명이며 해마다 증가 추세에 있다. 그리고 뇌졸중으로 인한 사회경제적 비용은 약 4조 8000억원 (직접비 2조 9772억원, 간접비 1조 8944억 원)이며 사회의 고령화 및 서구화된 식습관 등으로 뇌졸중 환자의 증가세는 계속될 것으로 예상된다.Stroke, which includes cerebral infarction, which is a condition in which a cerebral blood vessel is blocked and blood flow is cut off, and cerebral hemorrhage, which is a condition in which a cerebral blood vessel bursts, is one of the major causes of death in Korea. As of 2019, the number of patients receiving treatment in Korea was 613,824, and the number is increasing every year. In addition, the socioeconomic cost of stroke is approximately KRW 4.8 trillion (KRW 2.9772 trillion in direct costs and KRW 1.8944 trillion in indirect costs), and the number of stroke patients is expected to continue to increase due to the aging society and westernized eating habits.
일반적으로 급성 허혈성 뇌졸중은 근위부 혈관 재개통, 신경-뇌혈관 보호법, 결순환 증강 방법으로 허혈괴사 전의 조직을 살려낼 수 있으나, 증상 발생 4.5 내지 6 시간 이내에 재개통 치료가 가능한 병원 방문시에만 재개통 치료를 받을 수 있다는 문제가 있다.In general, acute ischemic stroke can be treated by recanalizing proximal blood vessels, neuro-cerebrovascular protection, and enhancing blood circulation to save tissue before ischemic necrosis. However, there is a problem in that recanalization treatment can only be received when visiting a hospital that can perform recanalization treatment within 4.5 to 6 hours of symptom onset.
국내 연구에 따르면, 급성 허혈성 뇌졸중 환자 중 25.6~33.6%에서 증상 발생 3시간 이내에 병원에 도착했으며, 재개통 치료의 경우 6% 내지 13.3%에서만 시행되었다. According to domestic studies, 25.6% to 33.6% of patients with acute ischemic stroke arrived at the hospital within 3 hours of symptom onset, and revascularization treatment was performed in only 6% to 13.3%.
급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 폐색된 혈관의 재개통은 환자 예후에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 치료적 재개통술 (정맥 내 혈전용해술 및 혈관 내 혈전제거술 등)이 표준치료로 사용되고 있으나 치료 시간 경과 및 재개통 실패 등의 이유로 모든 환자에게 적용할 수 없는 것이 한계이다. 또한, 동맥경화성 (atherosclerosis) 혈관폐색을 보이는 허혈성 뇌졸중 환자의 경우에는 치료적 재개통술이 매우 어렵다는 문제가 있다. In patients with acute ischemic stroke, recanalization of occluded blood vessels is the factor that most significantly affects the patient's prognosis, and therapeutic recanalization (such as intravenous thrombolysis and intravascular thrombectomy) is used as a standard treatment, but it has limitations in that it cannot be applied to all patients due to reasons such as the passage of treatment time and failure of recanalization. In addition, there is a problem that therapeutic recanalization is very difficult in patients with ischemic stroke who show atherosclerotic vascular occlusion.
이에 비해 곁순환 증강법은 뇌조직이 생존할 수 있는 10cc/100g/min 이상의 혈류양 이상의 최소한의 곁순환이 있다면 이론적으로 조직의 생존 기간을 무한히 늘릴 수 있다. 그러나 조직이 생존할 수 있는 시점까지 필수량 이상의 혈관의 측부순환이 없다면 이용 불가능하다는 문제가 있다.In contrast, the augmentation of collateral circulation can theoretically extend the survival period of the tissue indefinitely if there is a minimum collateral circulation of more than 10 cc/100 g/min of blood flow that allows brain tissue to survive. However, there is a problem that it cannot be used if there is no collateral circulation of blood vessels more than the required amount until the tissue can survive.
기존 치료제 재개통술, 예를 들어 정맥내 혈전용해술 및 혈관내 혈전제거술이 불가능한 관류저하가 있는 허혈성 뇌졸중 환자 대상 뇌혈류 측부순환 강화를 위한 비침습적 접형구개 신경절(sphenopalatine ganglion, SPG) 전자약 시스템의 개발 필요성이 대두되었다.There is a pressing need to develop a noninvasive sphenopalatine ganglion (SPG) electrocephalic system to enhance cerebral collateral circulation in patients with ischemic stroke with hypoperfusion who are not amenable to conventional recanalization treatments, such as intravenous thrombolysis and endovascular thrombectomy.
본 발명은 기존의 치료적 재개통술을 적용받지 못했던 급성기 뇌졸중 환자를 위한 치료 기술을 제공하고, 뇌혈류 측부 순환 강화를 통해 허헐반음영 내 혈류 공급 및 이에 따른 뇌조직 생존 효과를 얻을 수 있는 새로운 전자약 시스템을 제공하는 것이다. The present invention provides a treatment technique for acute stroke patients who were not treated with conventional therapeutic revascularization techniques, and provides a novel electronic drug system capable of obtaining blood flow supply within the penumbra and the resulting brain tissue survival effect through strengthening cerebral blood flow collateral circulation.
또한 본 발명은 편측성 급성 혈관폐색으로 일어나는 대표적 난치성 질환인 '급성 뇌졸중'이 혈관 재개통 시간 한계를 극복되어야 함을 인지하고 시간한계 극복 방법으로 주변 뇌혈류 측부순환을 최대로 증강 시키는 방식으로 허혈중심이 괴사하지 않도록 하는 새로운 정위 기술 및 자극 시스템을 개발하는 것이다. In addition, the present invention recognizes that 'acute stroke', a representative intractable disease caused by unilateral acute vascular occlusion, must overcome the time limit for vascular revascularization, and thus, as a method for overcoming the time limit, develops a new stereotactic technique and stimulation system that prevents necrosis of the ischemic center by maximally increasing peripheral cerebral blood flow collateral circulation.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비강 경유 SPG 전자약 시스템은, 사람의 비강 속에 삽입되어 접형구개 신경절(SPG) 근처에 배치되어 상기 SPG 근처로 위치시킬 때의 위치 추적용 전기 자극 기능과 상기 SPG에 전기 자극을 가할 때의 비침습 투약용 전기 자극 기능에 대응하도록 바이폴라 방식의 전극과 모노폴라 방식의 전극으로 가변 될 수 있는 하이브리드 전극 방식으로 구동되는 비강 삽입 전극; 및 상기 비강 삽입 전극에 유선 연결되고, 상기 비강 삽입 전극과 상기 SPG 사이의 상대적 위치를 확인하고, 상기 비강 삽입 전극을 상기 SPG 근처에 정위 시키도록 상기 비강 삽입 전극의 위치를 제어하는 전극위치 추적부, 및 상기 비강 삽입 전극에 전류를 제공하여 상기 SPG에 비침습적 전기 자극을 제공하는 신경자극 제어부를 포함하는 구동부;를 포함한다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, a transnasal SPG electronic drug system includes: a nasal insert electrode which is driven by a hybrid electrode method that can be changed into a bipolar electrode and a monopolar electrode so as to correspond to a position tracking electrical stimulation function when positioned near a sphenopalatine ganglion (SPG) and a noninvasive medication electrical stimulation function when applying electrical stimulation to the SPG; and a driving unit including an electrode position tracking unit which is wiredly connected to the nasal insert electrode and controls the position of the nasal insert electrode to confirm a relative position between the nasal insert electrode and the SPG and position the nasal insert electrode near the SPG; and a neurostimulation control unit which provides current to the nasal insert electrode and provides noninvasive electrical stimulation to the SPG.
일 실시예에서, 상기 비침습적 SPG 전자약 시스템은, 상기 SPG 의 위치를 가운데에 두고 상기 비강 삽입 전극과 반대되는 방향에 배치되도록 상기 사람의 후두부에 탈부착 가능하며, 상기 비강 삽입 전극으로부터 전기 자극을 수신 받아 그 신호를 상기 전극위치 추적부로 전달하기 위한 후두부 부착 가능한 전극 패치를 더 포함한다.In one embodiment, the non-invasive SPG electromedicine system further includes an electrode patch that is detachable from the back of the head of the person and positioned opposite the nasal insert electrode with the SPG centered therein, and that receives electrical stimulation from the nasal insert electrode and transmits the signal to the electrode position tracking unit.
일 실시예에서, 상기 전극 패치는 상기 전극위치 추적부와 전기적으로 연결되고, 상기 비강 삽입 전극이 모노 폴라 방식으로사용하는 경우에는 상기 사람의 후두부에 부착되고, 상기 비강 삽입 전극이 바이폴라 방식으로 사용되는 상황에서는 상기 사람의 후부두에서 탈착되어 사용된다.In one embodiment, the electrode patch is electrically connected to the electrode position tracking unit and is attached to the back of the head of the person when the nasal insertion electrode is used in a monopolar manner, and is detachably used from the back of the head of the person when the nasal insertion electrode is used in a bipolar manner.
일 실시예에서, 상기 비강 삽입 전극은 그 표면에 다수의 전극부가 형성되어 있고, 전극부 각각은 독립적으로 상기 구동부와 전기적으로 연결되어, 상기 구동부에 의해 플러스 전극, 마이너스 전극, 비활성 전극 중 어느 하나로 구동될 수 있다.In one embodiment, the nasal insert electrode has a plurality of electrode portions formed on its surface, and each electrode portion is independently electrically connected to the driving unit, so that it can be driven by the driving unit as any one of a plus electrode, a minus electrode, and an inactive electrode.
일 실시예에서, 상기 비강 삽입 전극은 상기 구동부와 연결된 탄성 구간;상기 탄성 구간 끝단에서 연장되어 상기 비강 내 삽입을 위해 긴 형상으로 이루어지고 견고한 외층으로 이루어진 제1 지지 구간; 상기 제1 지지 구간 끝단에서 소정 각도로 꺾여져 연장 형성되고 견고한 외층으로 이루어진 제2 지지 구간; 및 상기 제2 지지 구간 끝단에 부착되어 상기 전극부가 형성된 헤드; 을 포함한다.In one embodiment, the nasal insertion electrode comprises: an elastic section connected to the driving section; a first support section extending from an end of the elastic section and having an elongated shape for insertion into the nasal cavity and formed of a rigid outer layer; a second support section extending at a predetermined angle from an end of the first support section and formed of a rigid outer layer; and a head attached to an end of the second support section and having the electrode section formed thereon.
바람직하게는, 상기 탄성 구간, 상기 제1 지지 구간 및 상기 제2 지지 구간 내부에는, 상기 구동부와 연결되어 그 내부에 상기 다수의 전극부와 각각 연결된 전선, 상기 제2 지지 구간과 상기 제1 지지 구간 사이의 연결 부분을 기준으로 상기 제2 지지 구간(13)을 회전시켜 상기 헤드의 각도를 조절하기 위한 다수의 헤드 각도 조절 와이어가 포함된다.Preferably, inside the elastic section, the first support section and the second support section, a plurality of head angle adjustment wires are included, which are connected to the driving section and respectively connected to the plurality of electrode sections therein, and a plurality of head angle adjustment wires for adjusting the angle of the head by rotating the second support section (13) based on the connection between the second support section and the first support section.
일 실시예에서, 전극위치 추적부는, 상기 비상 삽입 전극의 비강내 위치에 따라 발생하는 상기 사람의 임상학적 증상에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 저장할 수 있고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시킬 수 있다.In one embodiment, the electrode position tracking unit can store an optimal position of the emergency insertion electrode identified based on clinical symptoms of the person that occur according to the intranasal position of the emergency insertion electrode, and can fix the position of the nasal insertion electrode at the stored position.
다른 실시예에서, 전극위치 추적부는, 상기 비강 삽입 전극에서 상기 SPG를 지나 상기 전극 패치를 통해 흐르는 전기적 신호를 파악하고, 상기 전기적 신호에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 검출 및 저장하고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시킬 수 있다.In another embodiment, the electrode position tracking unit may detect an electrical signal flowing from the nasal insertion electrode through the SPG and through the electrode patch, detect and store an optimal position of the emergency insertion electrode identified based on the electrical signal, and fix the position of the nasal insertion electrode at the stored position.
바람직하게는, 상기 구동부에서 파악하는 전기적 신호는 주파수 변화 또는 전류 변화 특성이다.Preferably, the electrical signal detected by the driving unit is a frequency change or current change characteristic.
일 실시예에서, 상기 비강 삽입 전극은 상기 위치 추적용 전기 자극 기능 또는 광범위 대상의 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작할 때는 모노폴라 방식의 전극으로 동작하며, 국소 또는 지속적 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작할 때는 바이폴라 방식의 전극으로 동작한다.In one embodiment, the nasal insert electrode operates as a monopolar electrode when operating in the electrical stimulation function for location tracking or noninvasive medication administration for stimulation of a wide range of targets, and as a bipolar electrode when operating in the noninvasive medication administration for local or continuous stimulation.
이와 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are achieved.
본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템은 기존의 치료적 재개통술을 적용받지 못했던 급성기 뇌졸중 환자를 위한 치료 기술을 제공하고, 뇌혈류 측부 순환 강화를 통해 허헐반음영내 혈류 공급 및 이에 따른 뇌조직 생존 효과를 얻을 수 있다.The transnasal SPG electromedicine system according to the present invention provides a treatment technology for acute stroke patients who were not treated with conventional therapeutic recanalization techniques, and can obtain blood flow supply to the penumbra and brain tissue survival effects through strengthening cerebral blood flow collateral circulation.
또한 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템은 발명은 편측성 급성 혈관폐색으로 일어나는 대표적 난치성 질환인 '급성 뇌졸중'이 혈관 재개통 시간 한계를 극복되어야 함을 인지하고 시간한계 극복 방법으로 주변 뇌혈류 측부순환을 최대로 증강 시키는 방식으로 허혈중심이 괴사하지 않도록 하는 효과가 있다.In addition, the transnasal SPG electronic drug system according to the present invention recognizes that 'acute stroke', a representative intractable disease caused by unilateral acute vascular occlusion, must overcome the time limit for vascular revascularization, and has the effect of preventing ischemic centers from becoming necrotic by maximally increasing peripheral cerebral blood flow collateral circulation as a method for overcoming the time limit.
도 1는 뇌경색 및 허혈반음영에 따른 특징을 나타낸다.
도 2는 SPG 자극을 통한 뇌졸중 치료를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 치아 삽입형 SPG 전기자극 치료의 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 비강내 삽입 SPG 전기 자극 치료를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 비강 삽입 전극의 하이브리드 방식의 구동 방식을 예시적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 비강 삽입 전극의 구조를 예시적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명에 비침습적 SPG 전자약을 적용한 결과를 예시적으로 나타낸다.Figure 1 shows the characteristics according to cerebral infarction and ischemic penumbra.
Figure 2 schematically illustrates stroke treatment using SPG stimulation.
Figure 3 shows an example of dental implant-type SPG electrical stimulation treatment.
Figure 4 schematically illustrates intranasal insertion SPG electrical stimulation treatment according to the present invention.
Figure 5 exemplarily shows a hybrid driving method of a nasal insertion electrode according to the present invention.
Figure 6 exemplarily shows the structure of a nasal insertion electrode according to the present invention.
Figure 7 exemplarily shows the results of applying non-invasive SPG electronic drugs to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, and should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best possible way.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations illustrated in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of filing this application.
도 1는 뇌경색 및 허혈반음영에 따른 특징을 나타낸다.Figure 1 shows the characteristics according to cerebral infarction and ischemic penumbra.
급성 허혈성 뇌졸중 발생 시, 뇌경색 부위는 혈류 공급 중단으로 조직이 영구 손상될 허혈 중심(ischemic core)과 기능 저하를 유발할 정도로 심한 저류관 상태이지만 완전한 뇌경색으로 진행되기 전에 혈류가 회복되면 되살아날 수 있는 허혈반음영(ischemic penumbra) 영역으로 나뉜다.When an acute ischemic stroke occurs, the cerebral infarction area is divided into an ischemic core where tissue is permanently damaged due to interruption of blood flow, and an ischemic penumbra area where the blood flow is severe enough to cause functional decline, but can be revived if blood flow is restored before the stroke progresses to complete infarction.
도 1을 참조하면, 뇌졸중 초기에 허혈반음영이지만, 혈류 증가에 의해 조직의 생존을 늘릴 수 있음을 의미한다.Referring to Figure 1, it means that although there is an ischemic penumbra in the early stage of stroke, tissue survival can be increased by increasing blood flow.
현재 급성기 허혈성 뇌졸중 중에서 정맥내 혈전용해술 및 혈관내 혈전제거술 등 재개통술이 표준치료로 사용되고 있으나, 동맥경화성 혈관폐색을 보이는 뇌졸중 환자 포함 대다수 환자에서 시간제한 및 접근제한 문제로 쉽게 적용이 불가능하다.Currently, revascularization procedures such as intravenous thrombolysis and intravascular thrombectomy are used as standard treatments for acute ischemic stroke, but they are not easily applied to the majority of patients, including stroke patients with arteriosclerotic vascular occlusion, due to time and access restrictions.
이에 비해 비침습적 SPG 전기자극 시스템은 기존 치료적 재개통술을 적용받지 못했던 급성기 뇌졸중 환자를 위한 치료 기술이자 의료기기로 기 환자에게 적용함으로 뇌혈류 측부 순환 강화 통한 허혈반음영내 혈류 공급 및 이에 따른 뇌조직 생존 효과를 유도할 수 있게 할 수 있다.In contrast, the noninvasive SPG electrical stimulation system is a treatment technology and medical device for acute stroke patients who were not treated with existing therapeutic revascularization techniques. By applying it to patients, it can induce blood flow supply to the ischemic penumbra through strengthening of cerebral collateral circulation and the resulting brain tissue survival effect.
뇌혈류 측부순환(collateral circulation)은 주요 대뇌 혈류공급 시스템이 손상되었을 때 조직내 혈류공급을 보전해주는 혈관 시스템으로, 급성 허혈성 뇌졸중 환자 중 뇌혈류 측부순환이 좋은 환자는 좋지 못한 환자들 대비 뇌경색 확장이 지연될 뿐 아니라 치료 가능 시간(time window)을 연장해 재관류 성공률을 높이는 등 예후에 큰 영향을 미치는 인자이다.Cerebral collateral circulation is a vascular system that preserves blood supply to tissues when the main cerebral blood supply system is damaged. Among patients with acute ischemic stroke, patients with good cerebral collateral circulation have a delayed expansion of cerebral infarction compared to patients with poor collateral circulation, and extend the treatment time window, which significantly affects the prognosis as it increases the reperfusion success rate.
한편, SPG는 전대뇌순환계(anterior cerebral circulation) 부교감신경 자극원으로, 본 발명에서 제시하고자 하는 SPG 전기자극은 뇌혈류 측부순환 강화를 통해 대뇌 혈류를 증진 시킬 수 있다.Meanwhile, SPG is a parasympathetic nerve stimulator of the anterior cerebral circulation, and the SPG electrical stimulation proposed in the present invention can enhance cerebral blood flow by strengthening cerebral blood flow collateral circulation.
도 2는 SPG 자극을 통한 뇌졸중 치료를 개략적으로 나타낸다. Figure 2 schematically illustrates stroke treatment using SPG stimulation.
이러한 SPG 자극의 비임상 연구로는, 급성 허혈성 뇌졸중 동물 모델에서 대뇌 손상 이후 SPG 전기자극은 뇌혈류 측부순환 강화를 통해 허혈 반음영 조직 내 대뇌 혈류량을 유지하고 뇌경색 확장 억제, 뇌세포 생존 유도, BBB 보호를 통한 부종 감소, 행동학적 향상 등 광범위한 뇌보호 효과를 나타내는 연구가 있었다.In nonclinical studies of SPG stimulation, there was a study in which SPG electrical stimulation in an animal model of acute ischemic stroke showed a wide range of brain protective effects, including maintaining cerebral blood flow in the ischemic penumbra tissue by enhancing cerebral collateral circulation after cerebral damage, inhibiting cerebral infarction expansion, inducing brain cell survival, reducing edema through BBB protection, and improving behavior.
그리고 SPG 자극의 임상 연구로는 ImpACT-24B (The LANCET, impact factor: 202.7) 가 있고, 이 연구 및 후속 연구에 따르면 혈전용해술을 받을 수 없는 급성 허혈성 뇌졸중 환자에게서 인체 삽입형 SPG 전기자극 치료는 안전한 치료 행위이며 편측 목 및 두개 혈류 증강과 대뇌 피질 운동 기능 향상이 입증되었다.And there is a clinical study of SPG stimulation called ImpACT-24B (The LANCET, impact factor: 202.7), and according to this study and follow-up studies, implantable SPG electrical stimulation therapy is a safe treatment for patients with acute ischemic stroke who cannot receive thrombolysis, and it has been proven to increase unilateral cervical and cranial blood flow and improve cerebral cortical motor function.
도 3은 치아 삽입형 SPG 전기자극 치료의 예를 나타낸다.Figure 3 shows an example of dental implant-type SPG electrical stimulation treatment.
도 3의 A는 치아 삽입형 신경 자극기 전극을 나타내며 B는 신경 자극의 전극의 인젝터를 나타낸다. 그리고 C 이러한 치아 삽입형 SPG 신경 자극기 임플란트를 예시적으로 나타낸 환자의 CT 영상이다. FIG. 3A shows a dental implant-type nerve stimulator electrode, B shows an injector of the nerve stimulation electrode, and C is a CT image of a patient exemplifying such a dental implant-type SPG nerve stimulator implant.
이러한 치아 삽입형 전극 팁이 접형구개 신경절(SPG; sphenopalatine ganglion) 근처에 위치하도록 자극기 전극이 인젝터에 사전 로드되고 상악골에 임플란트된다.The stimulator electrodes are preloaded into the injector and implanted into the maxilla so that the dental implant electrode tips are positioned near the sphenopalatine ganglion (SPG).
그러나 전극의 인체 삽입이 수일간 전제되는 침습적 의료술기 즉, 침습적 상악골내 전극삽입법으로 급성기 환자에게 적용하기에는 제한적이며 심리적 부담이 있는 게 사실이다.However, it is true that the invasive medical technique, i.e., the invasive maxillary electrode insertion method, which requires insertion of the electrode into the human body for several days, has limitations in application to acute patients and carries a psychological burden.
도 4는 본 발명에 따른 비강내 삽입 SPG 전기 자극 치료를 개략적으로 나타낸다.Figure 4 schematically illustrates intranasal insertion SPG electrical stimulation treatment according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템은 비강 삽입 전극(10), 구동부(20) 및 전극 패치(30)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the nasal transnasal SPG electronic drug system according to the present invention includes a nasal insert electrode (10), a driving unit (20), and an electrode patch (30).
비강 삽입 전극(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 사람의 비강 속에 삽입되어 접형구개 신경절(SPG) 근처에 배치되어 상기 SPG 근처로 위치시킬 때의 위치 추적용 전기 자극 기능과 상기 SPG에 전기 자극을 가할 때의 비침습 투약용 전기 자극 기능에 대응하도록 바이폴라 방식의 전극과 모노폴라 방식의 전극으로 가변 될 수 있는 하이브리드 전극 방식으로 구동된다.The nasal insertion electrode (10), as illustrated in FIG. 4, is inserted into a human nasal cavity and placed near the sphenopalatine ganglion (SPG). It is driven by a hybrid electrode method that can be changed into a bipolar electrode and a monopolar electrode to correspond to the function of electrical stimulation for position tracking when positioned near the SPG and the function of electrical stimulation for non-invasive medication when electrical stimulation is applied to the SPG.
상기 비강 삽입 전극(10)은 그 표면에 다수의 전극부가 형성되어 있고, 전극부 각각은 독립적으로 상기 구동부와 전기적으로 연결되어, 상기 구동부에 의해 플러스 전극, 마이너스 전극, 비활성 전극 중 어느 하나로 구동될 수 있다The above nasal insertion electrode (10) has a plurality of electrode parts formed on its surface, and each electrode part is independently electrically connected to the driving part, so that it can be driven by the driving part as one of a plus electrode, a minus electrode, and an inactive electrode.
구동부(20)는 상기 비강 삽입 전극에 유선 연결되고, 상기 비강 삽입 전극(10)과 상기 SPG 사이의 상대적 위치를 확인하고, 상기 비강 삽입 전극을 상기 SPG 근처에 정위 시키도록 상기 비강 삽입 전극의 위치를 제어하는 전극위치 추적부(미도시), 및 상기 비강 삽입 전극에 전류를 제공하여 상기 SPG에 비침습적 전기 자극을 제공하는 신경자극 제어부(미도시)를 포함한다.The driving unit (20) is wired to the nasal insertion electrode, and includes an electrode position tracking unit (not shown) that checks the relative position between the nasal insertion electrode (10) and the SPG and controls the position of the nasal insertion electrode to position the nasal insertion electrode near the SPG, and a nerve stimulation control unit (not shown) that provides current to the nasal insertion electrode to provide noninvasive electrical stimulation to the SPG.
그리고, 전극 패치(30)는 상기 SPG 의 위치를 가운데에 두고 상기 비강 삽입 전극(10)과 반대되는 방향에 배치되도록 상기 사람의 후두부에 탈부착 가능하며, 상기 비강 삽입 전극으로부터 전기 자극을 수신 받아 그 신호를 상기 전극위치 추적부로 전달하기 위한 후두부 부착 가능한 패치이다. And, the electrode patch (30) is a patch that can be attached to the back of the head of the person so as to be positioned in the opposite direction to the nasal insertion electrode (10) with the position of the SPG in the center, and is an attachable patch to the back of the head for receiving electrical stimulation from the nasal insertion electrode and transmitting the signal to the electrode position tracking unit.
그리고 이러한 전극 패치(30)는 상기 전극 패치는 상기 전극위치 추적부와 전기적으로 연결되고, 상기 비강 삽입 전극이 위치 추적용 전극 자극 기능으로 사용되는 상황 및 상기 비강 삽입전극이 모노 폴라 방식으로 비침습적 투약용 전기 자극 기능으로 사용하는 경우에는 상기 사람의 후두부에 부착되고, 상기 비강 삽입 전극이 바이폴라 방식으로 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 사용되는 상황에서는 상기 사람의 후부두에서 탈착되어 사용될 수 있다.And this electrode patch (30) is electrically connected to the electrode position tracking unit, and when the nasal insertion electrode is used as an electrode stimulation function for position tracking and when the nasal insertion electrode is used as an electrical stimulation function for non-invasive medication administration in a monopolar manner, it is attached to the back of the head of the person, and when the nasal insertion electrode is used as an electrical stimulation function for non-invasive medication administration in a bipolar manner, it can be detached and used from the back of the head of the person.
본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전기 자극 시스템은 하이브리드 전극 기술 기반으로 비강을 통한 SPG 최접근화 및 신경절 자극을 이루고, 혈류 증강을 극대화하는 최적 치료 프로토콜을 통해 동맥경화 허혈성 뇌졸중 환자와 같이 치료적 재개통술이 불가능하였거나 치료 시간이 경과한 환자에게 뇌혈류 측부순환 강화를 유도함으로 혈류 증가 효과 및 뇌보호 효과를 유도하고자 한다.The transnasal SPG electrical stimulation system according to the present invention is based on hybrid electrode technology to achieve maximum access to the SPG and stimulation of the ganglion through the nasal cavity, and to induce enhanced cerebral collateral circulation in patients, such as patients with arteriosclerotic ischemic stroke, for whom therapeutic revascularization was not possible or for whom the treatment time had elapsed, thereby inducing an effect of increased blood flow and a brain protection effect.
기존의 SPG 자극용 전극 중 모노폴라 방식은 전극이 양극과 음극으로 떨어져 있어 전기가 통전 되는 부위 전체에 걸쳐 전하에 노출되므로 원하지 않는 신경 부위에 전기적 자극을 가할 수 있고, SPG 자극용 전극과 멀리 떨어진 전극 패치를 각 전극으로 이용하여 전극 사이의 거리가 멀기 때문에 일반적으로 전기자극 전극의 출력이 높아 감전 위험이 크다. Among the existing SPG stimulation electrodes, the monopolar method exposes the entire area where electricity is conducted by separating the positive and negative electrodes, so that electrical stimulation can be applied to undesired nerve areas. In addition, since each electrode uses an electrode patch that is far from the SPG stimulation electrode and the distance between the electrodes is far, the output of the electrical stimulation electrode is generally high, which increases the risk of electric shock.
한편, 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전기 자극 시스템에서는 신경 자극용 전극으로 사용하기 때문에 낮은 전압을 이용하여 주기적 자극으로 활용하기에 감전 위험은 크지 않은 효과가 있다.Meanwhile, in the transnasal SPG electrical stimulation system according to the present invention, since it is used as an electrode for nerve stimulation, it has the effect of not having a great risk of electric shock because it utilizes low voltage for periodic stimulation.
또한, 기존의 SPG 자극용 전극 중 바이폴라 방식은 전극 내 서로 다른 극성의 전극을 사용하기에 전기의 흐름이 전극 주변에만 흐르게 되어 주변의 가까운 곳에서만 국소적으로 최대 효율이 발생하기 때문에 전극이 해부학적으로 적정 위치에 있지 못하면 비강 삽입 전기자극으로 부적합할 수 있다. In addition, among the existing SPG stimulation electrodes, the bipolar method uses electrodes of different polarities within the electrode, so the electric current flows only around the electrode, and the maximum efficiency occurs locally only in the vicinity. Therefore, if the electrode is not in an anatomically appropriate position, it may not be suitable for nasal insertion electrical stimulation.
도 5는 본 발명에 따른 비강 삽입 전극의 하이브리드 방식의 구동 방식을 예시적으로 나타낸다.Figure 5 exemplarily shows a hybrid driving method of a nasal insertion electrode according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템의 비강 삽입 전극(10)은 사람의 비강 속에 삽입되어 접형구개 신경절(SPG) 근처에 배치되어 상기 SPG 근처로 위치시킬 때의 위치 추적용 전기 자극 기능과 상기 SPG에 전기 자극을 가할 때의 비침습 투약용 전기 자극 기능에 대응하도록 바이폴라 방식의 전극과 모노폴라 방식의 전극으로 가변 될 수 있는 하이브리드 전극 방식으로 구동되며, 이를 위해 앞서 설명한 바와 같이, 비강 삽입 전극(10)은 그 표면에 다수의 전극부가 형성되어 있고, 전극부 각각은 독립적으로 상기 구동부와 전기적으로 연결되어, 구동부(20)에 의해 플러스 전극, 마이너스 전극, 비활성 전극 중 어느 하나로 구동될 수 있다.Referring to FIG. 5, the nasal insertion electrode (10) of the nasal SPG electronic drug delivery system according to the present invention is driven by a hybrid electrode method that can be changed into a bipolar electrode and a monopolar electrode to correspond to a position tracking electrical stimulation function when positioned near the sphenopalatine ganglion (SPG) and a non-invasive medication electrical stimulation function when applying electrical stimulation to the SPG, and to a bipolar electrode when inserted into a human nasal cavity and positioned near the sphenopalatine ganglion (SPG). To this end, as described above, the nasal insertion electrode (10) has a plurality of electrode sections formed on its surface, and each of the electrode sections is independently electrically connected to the driving section, and can be driven by the driving section (20) as any one of a plus electrode, a minus electrode, and an inactive electrode.
도 5의 예시에서 본 발명에 따른 비강 삽입 전극(10)은 상기 위치 추적용 전기 자극 기능으로 동작할 때는 모노폴라 방식의 전극으로 동작한다. 또한 비강 삽입 전극(10)은 광범위 대상의 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작할 경우에도 모노폴라 방식의 전극으로 동작한다. 또한 비강 삽입 전극(10)은 국소적 전기 자극, 또는 지속적인 전기 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작하는 경우에는 바이폴라 방식의 전극으로 동작할 수 있다.In the example of Fig. 5, the nasal insertion electrode (10) according to the present invention operates as a monopolar electrode when operating with the electrical stimulation function for position tracking. In addition, the nasal insertion electrode (10) operates as a monopolar electrode when operating with the electrical stimulation function for non-invasive medication administration for stimulation of a wide range of objects. In addition, the nasal insertion electrode (10) can operate as a bipolar electrode when operating with the electrical stimulation function for non-invasive medication administration for localized electrical stimulation or continuous electrical stimulation.
한편 전기 자극 방식 중 모노폴라 방식의 장점은 많은 응용분야에서 일반적으로 작은 활성 전극 즉 목표한 자극점에 인접한 높은 전계 밀도가 신경 활성화에 필요한 임계 값을 낮출 수 있다. 즉, 모노폴라 방식은 도 5에 도시된 바와 같이 전류가 전극에서 전극 패치를 통해 기계 장치인 구동부로 흘러가며, 높은 전력을 사용하여, 광범위한 자극에 적절한 방식이며, 아울러 임상학적 증상 관찰에도 적절한 방식이다. Meanwhile, the advantage of the monopolar method among electrical stimulation methods is that in many applications, a small active electrode, that is, a high electric field density adjacent to the target stimulation point can lower the threshold required for nerve activation. That is, the monopolar method, as shown in Fig. 5, is a method suitable for a wide range of stimulations because the current flows from the electrode through the electrode patch to the mechanical driving unit, using high power, and is also a method suitable for observing clinical symptoms.
그리고 모노폴라 방식의 전극은 보다 높은 전압을 사용하기 단시간의 사용을 목적으로 하기 때문에 인접한 신경을 빠른 시간 내에 자극하여 쉽게 신경 위치를 파악할 수 있다. 다만 높은 전압을 사용하기 때문에 장시간 사용은 주변 신경에 부정적 효과를 유발시킬 수 있으므로 목표 신경 위치를 파악하기 위한 네비게이션 및 정위 용도로 사용함이 적합하다. And since the monopolar electrode uses a higher voltage and is intended for short-term use, it can quickly stimulate adjacent nerves and easily identify nerve locations. However, since it uses a high voltage, long-term use can cause negative effects on surrounding nerves, so it is suitable for use in navigation and stereotactic purposes to identify target nerve locations.
반면에, 바이폴라 방식의 전극은 도 5에 도시된 바와 같이 비강 삽입 전극 내의 다수의 전극을 통해 전류가 흐르기에 비상 삽입 전극 내에서 전류가 흐르게 하는 방식이다. 바이폴라 방식의 전극은 낮은 전력을 사용하기에 국소적인 전기 자극 또는 지속적 장시간의 사용을 목적으로 하여, 국소 범위 자극 적용에 적합하다.On the other hand, the bipolar electrode is a method in which the current flows through a number of electrodes within the nasal insertion electrode, as illustrated in Fig. 5, so that the current flows within the emergency insertion electrode. The bipolar electrode is suitable for applying localized stimulation, as it uses low power and is intended for localized electrical stimulation or continuous long-term use.
즉 본 발명에 따른 비강 삽입 전극(10)의 하이브리드 방식은 모노폴라 방식의 특징인 고전압, 단시간 자극, 일정 전압 자극, 임상학적 증상이용 용이의 특징과, 바이폴라 방식의 특징인 저전압, 장시간 자극, 특정 파형, 신경자극, 접지자극 필요성의 특징을 모두 이용할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 본 발명에 따른 비강 삽입 전극(10)은 정위 또는 광범위 자극을 위해서는 전극 패치와 함께 동작하는 모노폴라 방식으로 이용되고, 국소 또는 지속적 자극을 위해서는 전극 패치 없이 비강 삽입 전극만으로 동작하는 바이폴라 방식으로 이용된다.That is, the hybrid method of the nasal insertion electrode (10) according to the present invention has the advantage of being able to utilize both the characteristics of the monopolar method, such as high voltage, short-time stimulation, constant voltage stimulation, and ease of clinical symptom utilization, and the characteristics of the bipolar method, such as low voltage, long-time stimulation, specific waveform, nerve stimulation, and the need for ground stimulation. That is, the nasal insertion electrode (10) according to the present invention is used in a monopolar method that operates with an electrode patch for stereotactic or wide-area stimulation, and in a bipolar method that operates only with a nasal insertion electrode without an electrode patch for local or continuous stimulation.
도 6은 본 발명에 따른 비강 삽입 전극의 구조를 예시적으로 나타낸다.Figure 6 exemplarily shows the structure of a nasal insertion electrode according to the present invention.
비강은 공기의 흐름을 원활히 하면서도 공기의 습윤화를 위해 격자처럼 생긴 3개의 비갑개(turbinate)가 있다. 이러한 구조는 상부 비강 가쪽 및 뒤쪽에 존재하는 SPG 신경절을 코를 통해 자극하기에 접근 제한적인 인체 구조이다.The nasal cavity has three lattice-like turbinates to allow airflow and humidification. These structures are human structures that restrict access to the SPG ganglion located on the lateral and posterior side of the upper nasal cavity through the nose.
본 발명에 따른 비강 삽입 전극은 이러한 비강 경유 SPG 접근에 대한 대한으로 끝부분이 위호 휘어진 형태의 기기를 제시하고자 한다. The nasal insertion electrode according to the present invention is a device having a curved tip for such transnasal SPG access.
도 6을 참조하면 비강 삽입 전극(10)은 구동부(20)와 연결되는 탄성 구간(11), 탄성 구간(11) 끝에서 연장되어 비강 내 삽입을 위해 긴 형상으로 이루어지고 견고한 외층으로 이루어진 제1 지지 구간(12), 제1 지지 구간(12) 끝단에서 소정 각도로 꺾여져 연장 형성되고 견고한 외층으로 이루어진 제2 지지구간(13), 및 제2 지지 구간(13) 끝단에 부착되어 전부가 형성된 헤드(14)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the nasal insertion electrode (10) includes an elastic section (11) connected to a driving unit (20), a first support section (12) formed into a long shape for insertion into the nasal cavity by extending from the end of the elastic section (11) and formed of a rigid outer layer, a second support section (13) formed by extending at a predetermined angle from the end of the first support section (12) and formed of a rigid outer layer, and a head (14) formed entirely by being attached to the end of the second support section (13).
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성 구간(11), 제1 지지 구간(12), 제2 지지 구간(13) 내부에서 구동부(20)와 연결되어 그 내부에 다수의 전극부와 각각 연결된 전선, 제2 지지 구간(13)과 제1 지지 구간(12) 사이의 연결 부분을 기준으로 상기 제2 지지 구간(13)을 회전시켜 상기 헤드(14)의 각도를 조절하기 위한 다수의 헤드 각도 조절 와이어를 포함하는 구조를 갖는다. And as shown in Fig. 6, it has a structure including a plurality of head angle adjustment wires for adjusting the angle of the head (14) by rotating the second support section (13) based on the connection portion between the second support section (13) and the first support section (12), the driving section (20) connected within the elastic section (11), the first support section (12), and the second support section (13), respectively connected therewith, and the wires connected therewith.
한편, 본 발명에 따른 구동부(20) 내부의 전극위치 추적부(미도시)는, 위치 추적용 전기 자극 기능을 하는 경우, 비상 삽입 전극(10)의 비강내 위치에 따라 발생하는 상기 사람의 임상학적 증상에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 저장할 수 있고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 의료인이 비강 삽입 전극(10)을 비강내 삽입 후 SPG 근처로 위치시키는 동작을 수행하면, 비강 삽입 전극의 모노폴라 모드로의 전기 자극에 의해 자율신경자극으로 눈물이 나오거나, 타액분비, 통증 및 체온이 올라가는 증상이 환자에게 나타날 수 있고, 의료진이 이러한 증상을 바탕으로 최적의 위치를 선정하면, 전극위치 추적부는 이를 저장하고, 해당 위치로 비강 삽입 전극의 헤드를 고정시키는 동작을 수행할 수 있을 것이다.Meanwhile, the electrode position tracking unit (not shown) inside the driving unit (20) according to the present invention, when it has an electrical stimulation function for position tracking, can store the optimal position of the emergency insertion electrode identified according to the clinical symptoms of the person that occur according to the position of the emergency insertion electrode (10) within the nasal cavity, and can fix the position of the nasal insertion electrode at the stored position. For example, when a medical professional performs an operation of inserting the nasal insertion electrode (10) into the nasal cavity and then positioning it near the SPG, the patient may experience symptoms such as tears, salivation, pain, and an increase in body temperature due to autonomic nerve stimulation caused by the electrical stimulation in the monopolar mode of the nasal insertion electrode, and when the medical professional selects the optimal position based on these symptoms, the electrode position tracking unit can store it and perform an operation of fixing the head of the nasal insertion electrode to the corresponding position.
또 다른 실시예에서, 전극위치 추적부는 환자의 임상학적 증상이 아닌 전기 신호, 예를 들어 구동부에서 파악하는 전기적 신호는 주파수 변화 또는 전류 변화 특성을 파악하여 비강 삽입 전극의 네비게이션 및 SPG로의 최적의 정위를 수행할 수도 있다. 예들 들어, 비강 삽입 전극(10에서 상기 SPG를 지나 상기 전극 패치(30)를 통해 흐르는 전기적 신호를 파악하고, 상기 전기적 신호에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 검출 및 저장하고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시킬 수 있을 것이다.In another embodiment, the electrode position tracking unit may perform navigation of the nasal insertion electrode and optimal positioning to the SPG by identifying an electrical signal, for example, an electrical signal identified from a driving unit, rather than a clinical symptom of the patient, by identifying a frequency change or current change characteristic. For example, the electrode position tracking unit may identify an electrical signal flowing from the nasal insertion electrode (10) through the electrode patch (30) past the SPG, detect and store the optimal position of the emergency insertion electrode identified according to the electrical signal, and fix the position of the nasal insertion electrode at the stored position.
도 7은 본 발명에 비침습적 SPG 전자약을 적용한 결과를 예시적으로 나타낸다.Figure 7 exemplarily shows the results of applying non-invasive SPG electronic drugs to the present invention.
도 7의 좌측 도면은 비침습적 SPG 전자약을 미적용하여 영구적은 뇌조직 손상으로 뇌경색이 증가하는 모습을 나타내며, 우측 도면은 비침습적 SPG 전자역을 적용하여 뇌혈류 측부순환을 강화하여 뇌경색을 감소시키는 모습을 나타낸다.The left drawing of Fig. 7 shows an increase in cerebral infarction due to permanent brain tissue damage without application of noninvasive SPG electrotherapy, and the right drawing shows a decrease in cerebral infarction by strengthening cerebral blood flow collateral circulation by applying noninvasive SPG electrotherapy.
즉, 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템을 통한 뇌보호 효과는 급성 허혈성 뇌졸중 환자를 대상으로 편측 SPG 전자약을 적용할 때, 편측 뇌혈류 측부순환 강화를 통해 시간이 경과하면 영구적인 뇌손상으로 변화할 수 있는 허혈 반음영 생존을 유도할 수 있게 된다.That is, the brain protection effect through the intranasal SPG electronic drug system according to the present invention can induce ischemic penumbra survival, which can change into permanent brain damage over time, by strengthening unilateral cerebral blood flow collateral circulation when applying unilateral SPG electronic drug to patients with acute ischemic stroke.
이와 같이, 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템은 기존의 치료적 재개통술을 적용 받지 못했던 급성기 뇌졸중 환자를 위한 치료 기술을 제공하고, 뇌혈류 측부 순환 강화를 통해 허헐반음영내 혈류 공급 및 이에 따른 뇌조직 생존 효과를 얻을 수 있다.In this way, the transnasal SPG electronic drug system according to the present invention provides a treatment technology for acute stroke patients who were not eligible for conventional therapeutic revascularization, and can obtain blood flow supply to the penumbra and brain tissue survival effects through strengthening cerebral blood flow collateral circulation.
또한 본 발명에 따른 비강 경유 SPG 전자약 시스템은 발명은 편측성 급성 혈관폐색으로 일어나는 대표적 난치성 질환인 '급성 뇌졸중'이 혈관 재개통 시간 한계를 극복되어야 함을 인지하고 시간한계 극복 방법으로 주변 뇌혈류 측부순환을 최대로 증강 시키는 방식으로 허혈중심이 괴사하지 않도록 하는 효과가 있다.In addition, the transnasal SPG electronic drug system according to the present invention recognizes that 'acute stroke', a representative intractable disease caused by unilateral acute vascular occlusion, must overcome the time limit for vascular revascularization, and has the effect of preventing ischemic centers from becoming necrotic by maximally increasing peripheral cerebral blood flow collateral circulation as a method for overcoming the time limit.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible by those skilled in the art to which the present invention pertains within the technical spirit of the present invention and the scope of equivalents of the claims to be described below.
10 : 비강 삽입 전극
20 : 구동부
30: 전극 패치10: Nasal insert electrode
20 : Drive Unit
30: Electrode Patch
Claims (10)
사람의 비강 속에 삽입되어 접형구개 신경절(SPG) 근처에 배치되어 상기 SPG 근처로 위치시킬 때의 위치 추적용 전기 자극 기능과 상기 SPG에 전기 자극을 가할 때의 비침습 투약용 전기 자극 기능에 대응하도록 바이폴라 방식의 전극과 모노폴라 방식의 전극으로 가변 될 수 있는 하이브리드 전극 방식으로 구동되는 비강 삽입 전극;
상기 비강 삽입 전극에 유선 연결되고, 상기 비강 삽입 전극과 상기 SPG 사이의 상대적 위치를 확인하고, 상기 비강 삽입 전극을 상기 SPG 근처에 정위 시키도록 상기 비강 삽입 전극의 위치를 제어하는 전극위치 추적부, 및 상기 바이폴라 방식 및 상기 모노폴라 방식 중 어느 한 전기 자극 방식을 선택하여 선택된 전기 자극 방식에 따라 상기 비강 삽입 전극에 전류를 제공하여 상기 SPG에 비침습적 전기 자극을 제공하는 신경자극 제어부를 포함하는 구동부; 및
상기 SPG 의 위치를 가운데에 두고 상기 비강 삽입 전극과 반대되는 방향에 배치되도록 상기 사람의 후두부에 탈부착 가능하며, 상기 비강 삽입 전극으로부터 전기 자극을 수신 받아 그 신호를 상기 전극위치 추적부로 전달하기 위한 후두부 부착 가능한 전극 패치;
를 포함하고,
상기 전극 패치는 상기 전극위치 추적부와 전기적으로 연결되고, 상기 비강 삽입 전극이 모노 폴라 방식으로 사용하는 경우에는 상기 사람의 후두부에 부착되고, 상기 비강 삽입 전극이 바이폴라 방식으로 사용되는 상황에서는 상기 사람의 후부두에서 탈착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the nasal SPG electronic drug system,
A nasal insertion electrode, which is driven by a hybrid electrode method that can be changed into a bipolar electrode and a monopolar electrode to correspond to a position tracking electrical stimulation function when inserted into a human nasal cavity and positioned near the sphenopalatine ganglion (SPG) and a noninvasive medication electrical stimulation function when applying electrical stimulation to the SPG;
An electrode position tracking unit that is wired to the nasal insertion electrode, checks the relative position between the nasal insertion electrode and the SPG, and controls the position of the nasal insertion electrode to position the nasal insertion electrode near the SPG; and a driving unit that includes a neurostimulation control unit that selects one of the bipolar and monopolar electrical stimulation methods and provides current to the nasal insertion electrode according to the selected electrical stimulation method to provide noninvasive electrical stimulation to the SPG; and
An electrode patch attachable to the back of the head of the person so as to be positioned in the center of the SPG and in an opposite direction to the nasal insert electrode, the electrode patch receiving electrical stimulation from the nasal insert electrode and transmitting the signal to the electrode position tracking unit;
Including,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the electrode patch is electrically connected to the electrode position tracking unit, and is attached to the back of the head of the person when the nasal insertion electrode is used in a monopolar manner, and is detachably used from the back of the head of the person when the nasal insertion electrode is used in a bipolar manner.
상기 비강 삽입 전극은 그 표면에 다수의 전극부가 형성되어 있고, 전극부 각각은 독립적으로 상기 구동부와 전기적으로 연결되어, 상기 구동부에 의해 플러스 전극, 마이너스 전극, 비활성 전극 중 어느 하나로 구동되는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the first paragraph,
A transnasal SPG electronic drug system, characterized in that the nasal insertion electrode has a plurality of electrode parts formed on its surface, and each electrode part is independently electrically connected to the driving unit and driven by the driving unit as one of a plus electrode, a minus electrode, and an inactive electrode.
상기 비강 삽입 전극은 상기 구동부와 연결된 탄성 구간;상기 탄성 구간 끝단에서 연장되어 상기 비강 내 삽입을 위해 긴 형상으로 이루어지고 견고한 외층으로 이루어진 제1 지지 구간; 상기 제1 지지 구간 끝단에서 소정 각도로 꺾여져 연장 형성되고 견고한 외층으로 이루어진 제2 지지 구간; 및 상기 제2 지지 구간 끝단에 부착되어 상기 전극부가 형성된 헤드; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the first paragraph,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the nasal insertion electrode comprises: an elastic section connected to the driving section; a first support section extending from an end of the elastic section and having an elongated shape for insertion into the nasal cavity and formed of a rigid outer layer; a second support section extending at a predetermined angle from an end of the first support section and formed of a rigid outer layer; and a head attached to an end of the second support section and having the electrode section formed therein.
상기 탄성 구간, 상기 제1 지지 구간 및 상기 제2 지지 구간 내부에는, 상기 구동부와 연결되어 그 내부에 상기 다수의 전극부와 각각 연결된 전선, 상기 제2 지지 구간과 상기 제1 지지 구간 사이의 연결 부분을 기준으로 상기 제2 지지 구간(13)을 회전시켜 상기 헤드의 각도를 조절하기 위한 다수의 헤드 각도 조절 와이어가 포함되는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In clause 5,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the elastic section, the first support section, and the second support section include wires connected to the driving section and respectively connected to the plurality of electrode sections therein, and a plurality of head angle adjustment wires for adjusting the angle of the head by rotating the second support section (13) based on the connection between the second support section and the first support section.
전극위치 추적부는, 상기 비상 삽입 전극의 비강내 위치에 따라 발생하는 상기 사람의 임상학적 증상에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 저장할 수 있고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the first paragraph,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the electrode position tracking unit can store the optimal position of the emergency insertion electrode identified based on clinical symptoms of the person that occur according to the intranasal position of the emergency insertion electrode, and fix the position of the nasal insertion electrode at the stored position.
전극위치 추적부는, 상기 비강 삽입 전극에서 상기 SPG를 지나 상기 전극 패치를 통해 흐르는 전기적 신호를 파악하고, 상기 전기적 신호에 따라 파악된 상기 비상 삽입 전극의 최적의 위치를 검출 및 저장하고, 저장된 위치에서 상기 비강 삽입 전극의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the first paragraph,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the electrode position tracking unit detects an electrical signal flowing from the nasal insertion electrode through the SPG and the electrode patch, detects and stores the optimal position of the emergency insertion electrode identified based on the electrical signal, and fixes the position of the nasal insertion electrode at the stored position.
상기 구동부에서 파악하는 전기적 신호는 주파수 변화 또는 전류 변화 특성인 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In Article 8,
A transnasal SPG electronic drug system, characterized in that the electrical signal detected by the above driving unit has a frequency change or current change characteristic.
상기 비강 삽입 전극은 상기 위치 추적용 전기 자극 기능 또는 광범위 대상의 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작할 때는 모노폴라 방식의 전극으로 동작하며, 국소 또는 지속적 자극을 위한 비침습 투약용 전기 자극 기능으로 동작할 때는 바이폴라 방식의 전극으로 동작하는 것을 특징으로 하는 비강 경유 SPG 전자약 시스템.In the first paragraph,
A transnasal SPG electronic drug system characterized in that the nasal insertion electrode operates as a monopolar electrode when operating with the electrical stimulation function for location tracking or the electrical stimulation function for non-invasive medication administration for stimulation of a wide range of targets, and operates as a bipolar electrode when operating with the electrical stimulation function for non-invasive medication administration for local or continuous stimulation.
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|---|---|---|---|---|
| US20040220644A1 (en) * | 2000-05-08 | 2004-11-04 | Alon Shalev | Stimulation for acute conditions |
| US20200179690A1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Avent, Inc. | Device and method to selectively and reversibly modulate a nervous system structure to inhibit pain |
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