KR20230166087A

KR20230166087A - 부상 치료 방법 및 장치

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Publication number: KR20230166087A
Application number: KR1020237033943A
Authority: KR
Inventors: 존 크로슨; 에르미니오 예바트
Original assignee: 트루릴리프 엘엘씨
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-12-06
Also published as: IL305718A; CA3210995A1; JP2024509002A; EP4301451A1; MX2023010395A; AU2022229821A1

Abstract

전기 자극 장치(10)는 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 DC 펄스열로 전기 자극 신호(22)를 제공하고, 전기 자극 신호(22)는 환자의 신체와 접촉하도록 전극(16)을 배치하는 전극 캐리어(12)에 포함된 전극(16) 세트(14) 중에서 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 것에 기초하여 부상 부위에서 환자의 신체에 인가된다. 대응하는 방법(2200)은 환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하는 전극 세트(16) 중에서 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화한다. 하나 이상의 실시형태에서, 순차적으로 활성화하는 것은 부상 부위 주변의 전기 자극 신호에 대한 소스 및 싱크를 "이동"시켜 시간이 지남에 따라 부상을 통해 또는 부상을 가로질러 공간적으로 분배된 신호 경로를 생성하는 활성화 시퀀스를 따라 일어난다.

Description

부상 치료 방법 및 장치

환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체에 전기 자극 신호를 인가하기 위한 전기 자극 장치 및 전기 자극 방법.

인체에 전기 신호를 치료를 위해 인가하는 방법(때때로 "전기 자극" 또는 "전기 자극 요법"이라고도 함)은 오랜 역사를 가지고 있다. 현대의 일상적인 전기 자극 사용 중에서 아마도 가장 잘 알려진 경피 전기 신경 자극(TENS) 디바이스는 만성 또는 급성 통증을 완화하기 위해 피부를 통해 전달되는 전기 임펄스를 생성한다.

TENS 신호의 범위는 일반적으로 10Hz 미만에서 최대 400Hz까지이며, 신호 강도는 관련 주파수 범위 및 의도한 효과에 따라 달라진다. 예를 들어, 10Hz 미만의 TENS 신호는 운동 수축을 유도하기 위해 더 높은 강도를 가질 수 있는 반면, 50Hz 초과의 TENS 신호는 일반적으로 더 낮은 강도를 갖는다. 그러나, 다른 알려진 전기 자극 디바이스는 더 높은 주파수에서 동작하거나, 적어도 더 높은 주파수에서 동작하는 능력을 제공한다. 일례로서, 2018-10-02에 발행된 미국 특허 번호 10,085,670 B2를 참조한다.

상처 치유는 전기 자극의 또 다른 적용을 나타내며, 2009-04-21에 발행된 미국 특허 번호 7,520,849 B1이 한 가지 예를 제공한다. 하나의 이전 예로서, 1989-07-11에 발행된 미국 특허 번호 4,846,181 A를 참조한다. 미국 특허 공보 2010/0204752 A1은 음압 치료의 사용과 함께 상처 치유의 맥락에서 적용되는 전기 자극의 또 다른 예를 제공한다.

전기 자극 분야에서 볼 수 있는 전기 자극 디바이스 구성 및 동작 파라미터의 광범위한 변화는 통증 완화부터 신경근 자극에 이르기까지 의도된 용도의 광범위한 범위뿐만 아니라 임의의 특정 응용 분야의 효능에 핵심이 되는 파라미터에 대한 지속적인 불확실성을 반영한다. 통증 완화 및 부상 치유 분야에서 높은 효능을 제공하는 전기 자극 디바이스 및 전기 자극 방법이 절실히 요구된다.

전기 자극 장치는 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 DC 펄스열로 전기 자극 신호를 제공하고, 전기 자극 신호는 환자의 신체와 접촉시키도록 전극을 배치하는 전극 캐리어에 포함된 전극 세트 중 각 서브세트를 순차적으로 활성화하는 것에 기초하여 부상 부위에서 환자의 신체에 인가된다. 전기 자극 방법은 전기 자극 신호를 통해 환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하는 전극 세트 중 각 전극 서브세트를 순차적으로 활성화시킨다. 유리하게는, 하나 이상의 실시형태에서, 순차적으로 활성화하는 것은 부상 부위 주위의 스캐닝 또는 순환 패턴으로 전기 자극 신호에 대한 소스 및 싱크를 "이동"시키는 활성화 시퀀스를 따라 일어난다. 본 명세서에서 사용되는 "부상 부위"는 통증 또는 기능 장애가 식별 가능한 부상으로 나타나는지 여부에 관계없이 통증 또는 기능 장애가 나타나는 부위를 포함한다. 그러나, 상처와 같이 눈에 보이는 부상은 "부상 부위"라는 용어에 포함된다.

환자를 치료용 전기 자극(therapeutic electrical stimulation)하도록 구성된 장치의 일 실시형태는 전극 캐리어와 자극 모듈을 포함한다. 전극 캐리어는 환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하도록 전극 세트를 배치하도록 구성된다. 자극 모듈의 신호 생성 회로부는 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 직류(DC) 펄스열로 전기 자극 신호를 생성하도록 구성된다. 자극 모듈의 제어 회로부는 전극 세트의 전극의 개별 서브세트를 순차적으로 활성화하도록 구성되고, 각 서브세트는 전기 자극 신호에 대한 신호 소스로서 활성화된 하나 이상의 전극, 및 전기 자극 신호에 대한 신호 싱크로서 활성화된 하나 이상의 전극을 포함한다.

유리하게는, 장치의 적어도 하나의 실시형태에서, 순차적으로 활성화하는 것은 부상 부위 주변의 전기 자극 신호에 대한 소스 및 싱크를 "이동"시키는 활성화 시퀀스를 따라 일어난다. 여기서 신호 소스와 싱크를 "이동"시킨다는 것은 물리적 이동을 의미하는 것이 아니라; 오히려 이는 전기 자극 신호가 부상 부위의 부상 주변의 다수의 위치로부터 소스/싱크되도록 공간 패턴 또는 시퀀스에 따라 시간이 지남에 따라 활성화되는 전극을 변경하는 것을 의미한다. 신호 소스와 싱크를 이동시키면 시간이 지남에 따라 부상을 통해 또는 부상을 가로질러 공간적으로 분산된 신호 경로가 생성된다.

장치의 적어도 하나의 실시형태에 사용되는 추가 유리한 배열에서, 전극 캐리어는 부상 부위의 환자의 신체에 전극 캐리어가 접착되어 밀봉 가능하게 폐쇄되는 포트 있는 챔버를 포함한다. 이러한 실시형태에서, 제어 회로부는 전기 자극 신호의 적용 제어와 함께 전극 캐리어를 통한 음압의 적용을 제어하도록 구성된다. 순차적 전극 활성화를 통해 제공되는 이동 소스와 싱크는 부상 치유 요법의 시너지 효과를 발휘하기 위해 음압 치료와 결합된다.

다른 실시형태에서, 환자를 치료용 전기 자극하도록 구성된 장치에 의해 수행되는 방법은 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 DC 펄스열로서 전기 자극 신호를 제공하는 단계 또는 동작을 포함한다. 또한, 방법은 전기 자극 신호를 통해 환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하는 전극 세트 중 각 전극 서브세트를 순차적으로 활성화하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 순차적으로 활성화하는 것은 정해진 활성화 시퀀스와 활성화 사이클을 따라 일어난다.

물론, 본 발명은 상기 특징 및 장점으로 제한되지 않는다. 당업자라면 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명을 읽을 때 추가 특징과 장점을 인식할 수 있을 것이다.

도 1은 환자를 치료용 전기 자극하도록 구성된 장치(전기 자극 장치라고도 칭함)의 일 실시형태의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2f는 전극 캐리어의 예시적인 실시형태의 다이어그램이다.
도 3은 전극 캐리어의 전극에 대한 예시적인 활성화 패턴 및 활성화 서브세트의 다이어그램이다.
도 4a 내지 도 4c는 전극 캐리어의 추가 예시적인 실시형태의 다이어그램이다.
도 4d 내지 도 4g는 자가 관리형 전극 캐리어 및 케이블 시스템의 또 다른 예시적인 실시형태의 다이어그램이다.
도 5는 전극 캐리어 내의 전극에 대한 추가 예시적인 활성화 패턴 및 활성화 서브세트의 다이어그램이다.
도 6 및 도 7은 하나 이상의 실시형태에 따른 예시적인 전극 활성화 시퀀스 및 활성화 사이클의 다이어그램이다.
도 8은 하나 이상의 실시형태에 따른 전기 자극 장치에 의해 사용되는 예시적인 구성 데이터의 다이어그램이다.
도 9a 및 도 9b는 하나 이상의 실시형태에 따른 치료 프로그램 또는 치료 요법을 선택하기 위해 전기 자극 장치에 의해 사용되는 기능적 논리의 다이어그램이다.
도 10은 하나 이상의 실시형태에 따른 치료 프로그램 생성 또는 튜닝을 위해 전기 자극 장치에 의해 사용되는 기능적 논리의 다이어그램이다.
도 11 및 도 12는 다른 실시형태에 따른 전기 자극 장치의 블록도이다.
도 13a 내지 도 13c는 다른 실시형태에 따른 음압 치료를 제공하는 요소를 통합한 전기 자극 장치의 다이어그램이다.
도 14a 내지 도 14d는 추가 예시적 실시형태에 따른 전극 캐리어의 다이어그램이다.
도 15 및 도 16은 전극 캐리어의 추가 예시적인 실시형태의 다이어그램이다.
도 17 내지 도 20은 다양한 실시형태에 따른 전극 캐리어와 자극 모듈 사이의 예시적인 인터페이스를 도시하는 블록도이다.
도 21은 전기 자극 장치의 또 다른 실시형태의 블록도로서, 장치의 전극 캐리어가 장치의 자극 모듈을 통합한 것을 도시한다.
도 22는 일 실시형태에 따른 전기 자극 장치에 의해 수행되는 방법의 논리 흐름도이다.
도 23a 내지 도 23d는 환자 신체의 부상 부위에서 부상을 가로질러 또는 부상을 통해 전기 자극 신호를 분배하거나 스위핑하기 위한 예시적인 "움직임" 패턴을 도시한다.
도 24는 전기 자극 신호를 생성하기 위한 일 실시형태에 따른 예시적인 신호 생성 회로부의 개략도이다.

도 1은 통증, 불편함 또는 기능 장애가 있는 신체 영역에서 환자를 치료용 전기 자극하도록 구성된 전기 자극 장치(10)(이하 "장치(10)")의 일 실시형태에 대한 예시적인 세부 사항을 도시하며, 이러한 영역은 본 명세서에서 광범위하게 "부상 부위"로 지칭된다. 다이어그램은 사람 환자를 묘사하지만 "환자"라는 용어는 임의의 살아 있는 동물을 포함한다.

장치(10)의 전극 캐리어(12)는 전극(16)의 세트(14)를 포함하는 반면, 장치(10)의 자극 모듈(18)은 유선 또는 무선 연결부(24)를 통해 전극 캐리어(12)의 각 전극(16)에 제공되는 전기 자극 신호(22)를 생성하도록 구성된 신호 생성 회로부(20)를 포함한다. 적어도 일부 실시형태에서, 하나 이상의 추가 신호(26)는, 예를 들어, 전극 캐리어(12)의 유형, 모델 또는 구성을 감지 또는 판독하거나 전기 자극 치료 동안 주어진 시간에 어떤 전극(들)(16)이 활성인지 제어할 때 자극 모듈(18)에 의해 사용되기 위해 전극 캐리어(12)와 자극 모듈(18) 사이를 이동한다.

자극 모듈(18)의 제어 회로부(30)는 예를 들어 전극 캐리어(12)에서 자극 신호 생성이 발생하는 실시형태에서는 신호(26)를 통해 직접적으로 전극 활성화를 제어하거나, 신호 생성 회로부(20)의 제어를 통해 간접적으로 전극 활성화를 제어한다. 예를 들어, 일 실시형태에서 연결부(24)는 각 전극(16)에 대한 전기적 연결부를 지지하고, 신호 생성 회로부(20)는 제어 회로부(30)에 의한 제어 신호에 응답하여 전극(16)의 각 서브세트(32)를 "활성화"한다.

서브세트(32-1, 32-2 및 32-3)가 도면에 도시되어 있지만, 예는 이로 국한되지 않는다. 더 작거나 더 많은 수의 서브세트(32)가 있을 수 있고, 임의의 주어진 서브세트(32)는 2개 초과의 전극(16)을 포함할 수 있고, 2개 이상의 서브세트(32)는 하나 이상의 전극(16)을 공통으로 가질 수 있다. 또한, 서브세트(32)는 동일한 수의 부재를 가질 필요가 없으며, 예를 들어 하나의 서브세트(32)가 두 개의 전극(16)을 포함할 수 있지만, 다른 서브세트(32)는 3개의 전극(16) 등을 포함한다.

따라서, 서브세트(32-1, 32-2 및 32-3)는 전극 쌍({A|B}, {C|D}, {E|F})으로 나타내었지만, 다른 예시적인 서브세트는 {A|B, C}, {C|D, B, F} 등이다. 여기서, "|" 문자의 왼쪽에 나열된 서브세트의 전극(16)은 전기 자극 신호(22)의 신호 소스로 동작하는 반면, "|" 문자의 오른쪽에 나열된 서브세트의 전극(16)은 전기 자극 신호(22)의 신호 싱크로 동작한다. 이러한 이해에 따르면, {A|B}로 형성된 서브세트(32)는 {B|A}로 형성된 서브세트(32)와 구별된다.

전술한 바와 같이 제어 회로부(30)에 서브세트 형성 또는 활성화 제어를 제공하기 위한 한 가지 접근 방식은 전극 캐리어(12)에 의해 운반되는 각 전극(16)에 대한 전기적 연결부를 포함하는 연결부(24)에 의존한다. 예시적인 구현예에서, 신호 생성 회로부(20)는 신호 소스로서 하나 이상의 전극(16)과, 신호 싱크로서 하나 이상의 전극(16)을 선택적으로 연결하는 멀티플렉서를 포함하고, 여기서 선택적 연결은 제어 회로부(30)에 의해 제어된다. 다른 실시형태에서, 신호 생성 회로부(20)는 미리 정해진 서브세트(32)를 활성화하기 위해 고정 회로부를 통해 프로그래밍되거나 배열된다.

예를 들어, 하나 이상의 실시형태에서 신호 생성 회로부(20)는 전극(16) 중 개별 전극을 활성화/비활성화하고, 주어진 전극(16)이 신호 소스 또는 신호 싱크로서 활성화되는지 여부를 제어하도록 구성된다. 이러한 배열을 통해 전극 캐리어(12)의 전극(16)의 전체 세트(14) 중에서 임의의 서브세트(32)를 형성할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 전극 캐리어(12)의 회로부는 자극 모듈(18)로부터 수신된 시그널링에 따라 서브세트 형성 또는 활성화를 제어하고, 이러한 배열은 연결부(24)의 유선 버전에 필요한 와이어의 수를 줄이거나 제거한다. 예를 들어, 예시적인 실시형태에서 연결부(24)는 전기 자극 신호(22)의 소싱(sourcing) 및 싱킹(sinking)과 연관된 양극 및 음극(또는 "접지") 와이어를 포함하고, 하나 이상의 추가 와이어는 전극 캐리어(12)에서 서브세트 형성 또는 활성화를 제어하기 위해 신호(26)와 연관된다. 또 다른 실시형태에서, 시그널링(26)은 전기 자극 신호(22)에 가해지는 고주파 시그널링을 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 전극 캐리어(12)는 고주파 시그널링을 검출하거나 응답하도록 구성된 회로부를 포함한다. 고주파 신호는 전극(16)으로 가는 서로 다른 와이어 세트를 다양하게 통과할 수 있고, 에너지가 전극 캐리어(12) 주위를 빠르게 이동함에 따라 간섭 가능성이 있기 때문에 전자기 혼선을 완화하기 위해 인접한 전극(16)들 사이에 추가적인 유전체 분리 및/또는 전자기 억제 재료가 제공될 수 있다.

도 1에 도시된 장치(10)의 실시형태에서 다른 예시적인 세부사항은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(38) 또는 구성 데이터(40)를 저장하는 데 사용될 수 있는 저장부(36) 및 처리 회로부(34)를 포함하는 제어 회로부(30)의 요소를 포함한다. 여기서 그리고 본 명세서의 다른 곳에서, "또는"이라는 단어는 달리 언급되지 않거나 문맥상 명백하지 않는 한, 논리곱을 포함한다. 즉, 문맥적 사용에 따라 명시되거나 제외되지 않는 한, "A 또는 B"라는 문구는 A 단독, B 단독 또는 A와 B 모두를 의미한다.

처리 회로부(34)는 예를 들어 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 전계 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 복잡한 프로그래밍 가능 논리 디바이스(CPLD), 디지털 신호 프로세서(DSP), 응용 특정 집적 회로(ASIC) 또는 시스템 온 칩(SoC) 모듈 중 임의의 하나 이상을 포함한다. 광범위하게, 처리 회로부(34)는 고정 회로부 또는 프로그램으로 구성된 회로부, 또는 이 둘의 일부 혼합을 포함한다.

처리 회로부(34)가 마이크로프로세서("μP")를 포함하는 일례에서, 마이크로프로세서는 예를 들어 저장부(36)에 보유된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램("CP")(38)으로부터 컴퓨터 프로그램 명령어를 실행하는 것에 적어도 부분적으로 기초하여 장치(10)에 대해 본 명세서에 설명된 동작을 수행하도록 특별히 구성된 범용 마이크로프로세서이다. 즉, 장치(10)의 하나 이상의 마이크로프로세서 기반 실시형태에서, 마이크로프로세서에 의한 컴퓨터 프로그램 명령어를 실행하면 장치(10)가 본 명세서에 설명된 바와 같이 기능할 수 있다.

이에 대응하여, 저장부(36)는 하나 이상의 유형의 메모리 회로 또는 저장 디바이스와 같은 하나 이상의 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고, 처리 회로부(34)와 전체적으로 또는 부분적으로 통합되거나 처리 회로부에 접근할 수 있다. 메모리 회로의 비제한적 예로는 장치(10)의 "실시간" 동작을 위한 작업 메모리로서의 휘발성 메모리와, 구성 데이터("CFG. DATA")(40)라고 불리는 프로그램 명령어 및 다양한 파라미터 또는 설정 값을 장기간 저장하기 위한 비휘발성 메모리가 포함된다. 휘발성 메모리의 예로는 SRAM 또는 DRAM이 있고, 비휘발성 메모리의 예로는 EEPROM, FLASH 및 솔리드 스테이트 디스크(SSD)가 있다.

장치(10)의 다른 예시적인 요소는 장치(10)의 휴대용 동작을 위한 리튬 이온 배터리와 같은 배터리를 포함할 수 있는 전력 공급원(42)을 포함한다. 예시적인 구현예에서, 전력 공급원(42)은 주 전원 연결, 예를 들어, 110VAC 내지 250VAC의 50/60Hz 전력용으로 구성되고. 안전하지 않은 전압 또는 전류 레벨이 전극(16)에 공급될 가능성을 방지하기 위해 하나 이상의 분리 변압기(isolation transformer)를 포함한다. 일반적인 동작에서, 전력 공급원(42)은 장치(10) 내의 다양한 회로부에 의해 사용하기 위해 하나 이상의 제어된 공급 신호, 예를 들어, 하나 이상의 전압 레벨의 DC 공급 전압을 출력한다.

이러한 다른 회로부의 예로는 통신 회로부(44), 사용자 인터페이스 회로부(46) 및 입력/출력(I/O) 회로부(48)를 포함한다. 통신, 사용자 인터페이스 및 I/O 회로부(44, 46, 48)는 장치(10)의 하나 이상의 실시형태에 선택적으로 포함되는 것을 나타내기 위해 대시 박스로 표시된다. 유사하게, 예를 들어, 제어 회로부(30)가 그 구현을 위해 고정 회로부에만 의존하는 경우 장치(10)의 하나 이상의 실시형태가 이를 포함하지 않을 수 있음을 나타내기 위해 CP(38) 및 CFG. DATA(40)와 함께 처리 회로부(34) 및 저장부(36)도 대시 박스로 표시된다.

하나 이상의 실시형태에서, 통신 회로부(44)는 예를 들어 하나 이상의 실시형태에서 전극 캐리어(12)와의 무선 통신을 위해 또는 장치(10)를 WI-FI 액세스 포인트 또는 다른 유형의 무선 근거리 네트워크(WLAN)에 무선으로 결합하기 위해 무선 통신을 제공한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 통신 회로부(44)는 예를 들어 임의의 주어진 시간에 사용될 전극 캐리어(12)의 특정 유형, 모델 또는 구성을 등록하거나 판독하기 위해 근거리 통신(NFC) 또는 퍼스널 영역 네트워크(PAN) 연결성을 구현하고, 대응하여 전극 캐리어(12)는 상보적인 통신 회로부를 포함한다. PAN 연결은 예를 들어 블루투스 통신에 의존한다.

하나 이상의 실시형태에서, 통신 회로부(44)에 의해 제공되는 블루투스, WI-FI, 또는 다른 무선 연결은 스마트폰, 태블릿, 랩탑 또는 기타 컴퓨팅 디바이스를 통해 장치(10)에 무선 연결을 갖는 로컬 사용자를 통해 또는 인터넷을 통해 연결된 원격 사용자를 통해 장치(10)의 사용자 제어 또는 모니터링의 구현을 제공한다.

또한, 통신 회로부(44)가 포함되는 장치(10)의 적어도 하나의 실시형태에서, 통신 회로부(44)는 장치(10)의 데이터 네트워킹을 지원하는 이더넷 연결과 같은 하나 이상의 유선 인터페이스를 포함한다. 물론 WLAN 연결을 통한 데이터 네트워크 또는 직렬 주변 인터페이스(SPI) 또는 다른 직렬 인터페이스와 같은 다른 데이터 연결을 사용할 수도 있다. 이러한 연결을 통해 장치(10)는 예를 들어 환자 치료를 특정 환자에 맞추거나 또는 특정 환자에 대한 특정 치료 세션에 맞추기 위한 구성 데이터를 수신할 수 있고, 치료 확인 기록을 출력할 수 있다. 이러한 기록은 제어 회로부(30)에 의해 생성된 고유 논스(unique nonce)와 같은 치료 증명과 함께 시간/날짜 스탬프, 환자 이름 또는 ID를 포함할 수 있다. 이러한 모든 데이터는 정적이거나 통신 중에 암호화될 수 있다.

스마트폰 또는 다른 외부 컴퓨팅 디바이스를 통해 제공되는 사용자 제어에 더하여, 또는 이러한 배열에 추가하거나 대안적인 것으로서, 하나 이상의 실시형태의 장치(10)는 사용자 입력, 즉 사용자 인터페이스 요소 또는 제어부의 사용자 작동을 나타내는 신호 또는 데이터를 제어 회로부(30)에 제공하도록 동작하는 사용자 인터페이스 회로부(46)를 포함한다. 예시적인 사용자 입력에는 온/오프 제어, 자극 신호 생성의 활성화/비활성화, 치료 타이밍 제어, 또는 동작 파라미터의 조정, 예를 들어, 전기 자극 신호(22)의 하나 이상의 전기적 파라미터의 조정 입력 또는 (전극) 서브세트(32)의 구성 또는 각 서브세트(32)를 활성화하는 데 사용되는 활성화 시퀀스 또는 사이클의 구성을 포함한다. 참조 부호 "50"은 제어 회로부(30)로의 임의의 및 모든 사용자 입력 신호를 나타낸다.

장치(10)의 적어도 하나의 실시형태에 포함된 I/O 회로부(48)는 예를 들어 장치(10)를 통해 전기 자극 치료에 관한 환자 정보를 읽고 쓰기 위한 대용량 저장 인터페이스를 제공한다. 추가적으로 또는 대안적으로, I/O 회로부(48)는 예를 들어 장치(10)를 통한 치료의 시작 또는 완료를 나타내기 위해 표시기와 인터페이스하기 위한 하나 이상의 개별 입력 또는 출력 라인을 제공한다.

위의 예시적인 세부사항 및 구현 변형을 염두에 두고, 하나 이상의 실시형태에 따른 장치(10)는 환자 신체의 부상 부위에서 환자의 신체와 접촉하도록 전극(16) 세트(14)를 배치하도록 구성된 전극 캐리어(12)를 포함한다. 장치(10)에 추가로 포함된 자극 모듈(18)은 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 직류(DC) 펄스열로서 전기 자극 신호(22)를 생성하도록 구성된 신호 생성 회로부(20)를 포함한다. 특정 신호 주파수는 고정되거나 조정될 수 있다.

자극 모듈(18)에 포함된 제어 회로부(30)는 전극(16) 세트(14)의 전극(16)의 개별 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하도록 구성된다. 각각의 서브세트(32)는 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 소스로서 활성화된 하나 이상의 전극(16), 및 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 싱크로서 활성화된 하나 이상의 전극(16)을 포함한다.

도 2a는 전극 캐리어(12)의 예시적인 실시형태를 도시하고, 여기서 전극 캐리어(12)는 부상 부위에서 환자의 신체에 순응적으로 배치되도록 구성된 가요성 시트 또는 멤브레인(60)을 포함한다. 가요성 시트 또는 멤브레인(60)(이하 "시트(60)")은 환자의 신체 반대쪽을 향하는 상부 표면(62)을 갖고, 가요성 시트(60)의 환자 쪽 표면(64)에 전극(16) 세트(14)를 운반한다. 하나 이상의 실시형태에서, 시트(60)는 내구성과 보호를 위해 전극(16) 및 연관된 전극 배선이 내장되어 있는 2개 이상의 겹(ply)을 포함할 수 있다. 물론, 전극(16)의 환자 접촉 부분은 하부 겹에서 노출되고, 즉, 시트(60)의 환자를 향하는 표면(64)에서 노출된다. 하나 이상의 실시형태에서 시트(60)의 또 다른 특징은 산소 투과성이고, 이는 시트(60)에 의해 덮인 환자의 피부가 자유롭게 "호흡"할 수 있음을 의미한다.

도 2a는 전극 캐리어(12)의 상부 사시도를 제공하기 때문에, 전극(16)은 시야에서 숨겨진 파선으로 도시되어 있으며, 이는 전극(16)(및 이와 연관된 배선)이 전술한 바와 같이 가요성 시트(60) 내에 내장되고, 도 2b에 도시된 바와 같이 환자를 향하는 표면(64)에서만 노출될 수 있는 가능성을 나타내고, 여기서 개별 전극(16)은 환자의 피부에 국소적이지만 편안한 접촉점을 제공하는 반구형 "버튼" 또는 "너브(nub)"이다.

하나 이상의 실시형태에서, 가요성 시트(60)는 환자 신체의 부상 부위에 부상을 노출된 상태로 두기 위한 중앙 절결부 또는 개구(66)를 포함한다. 이에 대응하여, 전극(16)의 세트(14)는 절결부 또는 개구(66)를 한정하는 에지 또는 둘레(68)를 따라 이격된 위치에 배열된다.

도 2b는 전극 캐리어(12)의 하나 이상의 실시형태에 포함된 또 다른 특징을 도시하고, 즉, 전극 캐리어(12)는 각 전극(16)에 전기적으로 연결하기 위한 인쇄되거나 가요성 내장된 전도체(70)를 포함할 수 있고, 자극 모듈(18)로 가는 케이블에 빠르고 편리하게 연결하기 위한 전기적 커넥터(72)를 포함할 수 있다. 즉, 전극 캐리어(12)와 자극 모듈(18) 사이의 연결부(24)가 유선 연결인 실시형태에서, 상보적 커넥터를 갖는 케이블을 사용하여 전극 캐리어(12)를 자극 모듈(18)에 전기적으로 연결할 수 있다.

도 2c는 환자 신체의 부상에 대해 주변 배열의 현장에서 묘사된 전극 캐리어(12)의 동일한 실시형태를 도시한다. 특히, 예시적인 부상은 열린 상처이다. 이에 대응하여, 도 2d 및 도 2e는 상처 주변 배열에 배치되기 전후의 전극 캐리어(12)의 동일한 실시형태를 도시한다. 도 2d 및 도 2e에 제공된 측면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 전극(16)은 피부가 찢어지거나 과도한 압력을 가하지 않고 접촉점에서 환자의 피부를 약간 누른다. 일부 실시형태에서, 전극(16)에 의해 가해질 수 있는 예시적인 압력은 0.05 내지 10파운드 또는 0.5 lbs./in² 내지 150 lbs./in² 평방 인치당 파운드(PSI)이다. 다른 실시형태에서, 전극(16)에 의해 적용될 수 있는 예시적인 압력은 본 명세서에 설명된 바와 같은 접착 재료에 의해 적용되는 표면 장력, 또는 약 0.0055lbs에 해당한다. 또한 도 2d 및 도 2e에는 도 1에 소개된 "연결부(24)"로서 자극 모듈(18)에 다시 유선으로 결합되기 위한 예시적인 케이블(74)이 도시되어 있다.

"순응성"은 전극 캐리어(12)의 기초로서 가요성 시트(60)를 사용하는 여러 장점 중 하나이다. 도 2f는 욕창 또는 기타 부상을 치료하기 위해 환자의 엉덩이 근처 하위 몸통에 적용된 전극 캐리어(12)를 보여줌으로써 순응성 장점을 강조한다.

전극 캐리어(12)의 다양한 실시형태는 시트(60)의 환자를 향하는 표면(64)에 미리 도포되거나, 또는 시트(60)를 도포하기 전에 환자의 피부에 도포되는 일부 형태의 접착제를 사용한다. 전극 캐리어(12)의 다른 실시형태는 전극 캐리어(12)를 환자의 신체에 고정하기 위해 패스너, 스트랩 또는 탄성 재료를 사용한다.

"가요성 시트 또는 멤브레인(60)"이라는 어구는 몰딩되거나 내장된 전극(16) 및 연관된 배선/커넥터가 있는 라텍스 또는 기타 고무 또는 중합체 시트로서의 전극 캐리어(12)의 가능한 구현뿐만 아니라 직조된 직물 시트 또는 웹으로서의 전극 캐리어(12)의 가능한 구현을 나타낸다. 물론, 전극 캐리어(12)는 또한 직물과 고무 또는 중합체 요소의 혼합을 포함할 수 있다. 환자의 피부와 접촉하는 전극 캐리어(12)의 적어도 일부는 다공성 또는 비다공성일 수 있다.

또한, 도 2a 내지 도 2f는 가요성 시트(60) 및 절결부(66)에 대한 직사각형 형상의 예를 제공하지만, 이 예로 제한되는 것은 아니다. 시트(60)는 전극 캐리어(12)를 부상의 다양한 형상 또는 크기, 및 부상의 다양한 신체 위치에 맞추기 위해 타원체, 원형, 아치형 또는 불규칙한 형상일 수 있다. 고려되는 배열에서, 전극 캐리어(12)의 다수의 형상/유형이 제공되고, 모두 자극 모듈(18)에 적합하다. 이러한 접근 방식을 사용하여, 부상을 치료하는 것은 부상의 성격과 위치, 또는 원하는 치료의 특성에 가장 적합한 전극 캐리어(12)의 형상, 크기 또는 유형을 선택하는 초기 단계를 포함한다. 예를 들어, 건염 통증을 완화시키기 위한 전기 자극은 통증 완화 및 조직 재생을 위해 열린 상처에 전기 자극을 사용하는 것과는 달리 특정 유형 또는 스타일의 전극 캐리어(12)를 선호한다.

화상, 궤양, 수술적 절제 또는 절개 등과 같이 환자의 피부에 개구 또는 상처를 포함하는 침습성 부상과 관련하여 치료 이점이 특히 뚜렷할 수 있다. 이러한 이점에는 통증 완화, 빠른 치유, 및 흉터 감소 등이 포함되지만 이로 제한되지 않는다. 그러나 장치(10)를 사용하는 것은 침습성 부상을 치료하는 것으로만 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 실시형태에서, 장치(10)는 근육 찢김 또는 염증 상태와 같은 폐쇄성 부상을 치료하도록 구성된다. 따라서, "부상"이라는 단어는 본 명세서에서 광범위한 의미를 갖는다. 이에 대응하여, 전극 캐리어(12)의 모든 실시형태가 절결부(66)를 포함하는 것은 아니며, 하나 이상의 실시형태는 환자 신체의 해당 피부 영역에 걸쳐 균일하거나 불균일하게 이격된 전극 접촉점 세트를 제공하는 직사각형 격자 또는 다른 배열 패턴으로 전극 세트(16)를 운반한다.

도 3의 예에서, 전극(16)의 세트(14)는 전극(A 내지 L)으로 표시된 전극(16)을 포함하고, 이들 전극(16)은 전극 캐리어(12)의 기본 요소로서 작용하는 시트(60)의 중앙 절결부(66)에 대해 주변 배열에서 이격된 위치에 배열된다. 특히, 절결부(66)는 관련된 부상을 노출된 상태로 두어, 특정 유형의 부상에 대한 편안함과 치유에 도움을 줄 수 있는 반면, 전극(16)은 절결부(66)의 둘레 또는 에지(68)를 따라 어레이를 형성한다. 부상 크기 또는 형상에 대해 전극 캐리어(12)의 크기를 적절히 선택하면 이러한 배열은 전극(16)의 하나 이상의 서브세트(32)가 부상 부위를 가교(bridging)하도록 전극(16) 세트(14)를 위치시킨다.

임의의 개수의 서브세트(32)가 형성될 수 있으며, 도 3은 특정 서브세트(32-1, 32-2 내지 32-7)를 도시한다. 예로서, 서브세트(32-1)는 {K|L}(또는 {L|K})을 포함하고, 서브세트(32-2)는 {I|J}(또는 {J|I}) 등을 포함한다. 도 3에 도시된 예시적인 전극 서브세트와 관련하여 환자의 "치료"는 예를 들어 하나 이상의 활성화 사이클에 걸쳐 정해진 활성화 순서에 따라 2개 이상의 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 것을 포함한다. 활성화 시퀀스는 전극 캐리어(12)에 의해 제공되는 전극(16)의 세트(14)를 통해 이용 가능한 소스/싱크 전극의 모든 가능한 순열을 실행할 수 있지만, 활성화 시퀀스에 의해 더 적은 수의 서브세트(32)가 사용/정해질 수 있으며, 다른 치료 요법은 다른 서브세트(32) 및 다른 활성화 타이밍이나 총 치료 시간을 사용할 수 있다.

도 4a는 전극 캐리어(12)의 또 다른 실시형태를 도시하고, 여기서 시트(60)는 함께 상호 연결되거나 연결되지 않을 수 있는 2개의 부재 또는 부분으로 나누어진다. 도시된 예에서, 시트(60)는 각각 다수의 전극(16)(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10)을 운반하는 2개의 스트립(76A 및 76B)을 포함한다. 스트립(76A)은 부상의 일 "측"에 배치될 수 있고, 스트립(76B)은 부상의 반대/다른 측에 배치될 수 있으며, 각각의 스트립(76A 및 76B)은 케이블(74A 및 74B)을 통해 자극 모듈(18)에 결합되고, 이 케이블은 그럼에도 불구하고 스트립(76A 및 76B)에서 "Y"자형 배열을 사용하여 단일 케이블로 통합될 수 있다. 도 4a에는 3개의 예시적인 전극(16)이 도시되어 있지만, 하나의 시트(60)는 예를 들어 싱크 역할을 하는 하나의 전극(16)을 포함할 수 있는 반면, 다른 시트(60)는 소스 역할을 하는 예를 들어 3개 또는 5개의 전극(16)을 포함할 수 있다.

특히, 스트립(76A 및 76B)은 임의의 길이를 가질 수 있고, 부상의 크기에 맞춰 최대한의 가요성을 위해 선형, 아치형 또는 불규칙한 형상일 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립(76A, 76B)은 길이로 절단될 수 있고, 다른 실시형태에서 미리 결정된 길이로 제공된다. 또한, 적어도 하나의 실시형태에서, 자극 모듈(18)은 전극 캐리어(12)로서 집합적으로 동작하는 최대 N(N>1)개의 개별 전극 스트립(76)과 함께 동작하도록 구성되고, 이는 다수의 전극 스트립(76)이 부상과 관련하여 일반적으로 주변 배열로 환자 신체의 부상 부위에 배치될 수 있음을 의미한다.

일부 실시형태에서 또는 일부 치료 프로토콜에 따르면, 전극(16)은 부상 자체로부터 바로 피부, 즉 열린 상처와 접해 있는 상처 주위 피부에 접촉하고, 예를 들어, 다른 실시형태 또는 치료 프로토콜에서 전극(16) 중 하나 이상은 상처 표면에 접촉하여, 특히 깊은 궤양성 상처에 도움을 줄 수 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 전극(16) 중 하나 이상은 "플라이잉(flying)" 전극으로 구성되고, 예를 들어, 리드 연장부를 통해 전극 캐리어(12)로부터 연장되어 전극 캐리어가 상처 위 또는 상처 내에 전략적으로 배치될 수 있게 하고, 전극(16) 중 다른 하나는 상처의 하나 이상의 "측면"에서 피부와 접촉한다.

도 4b는 전극 캐리어(12)의 스트립 기반 실시형태의 예시적인 사용을 도시하고, 여기서 두 개의 스트립(76A, 76B)은 환자의 무릎 수술 절개 부위의 양쪽을 따라 (사람) 환자의 피부에 부착된다. 스트립(76A 및 76B)은 예를 들어 접착제를 사용하여 피부에 적용/고정되거나 또는 탄성 랩 등을 통해 제자리에 유지될 수 있다.

여기서 "측면"이 있는 부상이라는 언급은 임의의 특정 부상 형상을 의미하는 것이 아니다. 또한, 전극 캐리어(12)의 스트립 기반 실시형태의 또 다른 장점은 스트립(76A, 76B)이 관련된 부상 부위를 가교하는 배열로 배치될 수 있다는 것이다. 도 4c는 예시적인 가교 실시형태를 도시하고, 여기서 전체 시트(60)는 제1 및 제2 스트립(76A 및 76B)으로 분할되고, 여기서 스트립(76A 및 76B)은 세장형 부상, 여기서 또 다른 봉합된 수술 절개 부위의 장축을 가로질러 가교하는 배열로 배치된다. 적어도 하나의 이러한 실시형태에서, 스트립(76A 및 76B)은 환자를 향하는 표면(64)에 접착성이 있고 상처 봉합 스트립으로 사용하도록 구성되고, 상처 부위를 가교하는 상태로 전기 자극 요법을 제공한다는 추가 장점이 있다.

광범위하게, 전극(16) 세트(14)의 각 전극(16)이 부상 부위를 "가교"한다는 것은 전극(16) 중 하나의 전극(16)의 피부 접촉점과 하나 이상의 다른 전극의 피부 접촉점(들) 사이에 부상의 적어도 일부가 개재되거나 놓여 있다는 것을 의미한다. 주어진 제1 전극(16)을 신호 소스로 활성화하고 동시에 주어진 제1 전극(16)에 대해 가교하는 주어진 제2 전극(16)을 활성화하면 전기 자극 신호(22)가 가교되는 부상 부분을 가로지르거나 통해 전달되게 된다. 물론, 피부 전도성과 피하 임피던스에 따라 소스 전극과 싱크 전극(16) 사이에 다수의 회로 경로가 있을 수 있다. 그러나 일반적으로 부상 부위를 가교하는 전극(16)을 활성화하면 전기 자극 신호(22)가 부상된 조직을 통해 전달되게 된다.

도 4d는 전극 캐리어(12)의 착용 가능한 스트립 기반 실시형태의 또 다른 예시적인 사용을 도시하고, 여기서 두 개의 스트립(76A 및 76B)은 환자의 피부에 자가 접착될 수 있다. 이 예는 환자가 예를 들어 환자의 휴대용 컴퓨팅 또는 모바일 디바이스에 의해 동작되는 앱을 통해 통증이나 부상의 위치를 자가 치료할 수 있게 하고, 심지어 치료를 받는 동안 위치에 따라 환자가 개별적으로 착용할 수도 있게 한다. 스트립(76B)은 단일 전극(16)을 갖기 때문에 단일 너브 스트립으로 지칭될 수 있고, 스트립(76A)은 스트립(76A)을 따라 일렬로 배열된 5개의 전극(16)을 갖기 때문에 5-너브 스트립으로 지칭될 수 있다. 도 4d의 상부 부분에는 환자의 피부 반대쪽을 향하는 스트립(76A, 76B)의 뒷면이 도시되어 있다. 도 4d의 하부 부분에는 스트립(76A, 76B)의 전면이 도시되어 있으며, 이는 너브 또는 전극(16)이 환자의 피부와 접촉하도록 환자의 피부에 접착된다. 단일 너브 스트립(76B)의 분해도가 도 4e에 도시되어 있고, 가요성 배면 기판(86)에 접하는 3M 467 MP 전사 접착 테이프와 같은 접착층(85)에서 시작한다. 스테인리스강 너브(예를 들어, 316 스테인리스강으로 제조됨)는 Autoflex EB 130 폴리에스테르 투명 필름과 같은 투명 필름(88) 상에 배열된 가요성 인쇄 회로(87)에 전기적으로 결합된 전극(16)을 형성한다. 가요성 인쇄 회로(87)는 커넥터(83)에서 종료된다. 투명 필름(88)은 이형 라이너가 있는 Avery Dennison MED 3044 아크릴 접착 테이프와 같은 이형 라이너가 있는 접착 테이프(91)에 접착된다. 패드(81)에는 QR 코드가 인쇄될 수 있으며, 이는 전극 캐리어(12)를 제어하는 데 사용될 수 있는 앱에 링크될 수 있다.

도 4f는 도 4d에 도시된 5-너브 스트립(76A)의 분해도를 도시한다. 하나의 너브 스트립(76B)과 유사하게, 5개의 너브 스트립(76A)은 가요성 배면 기판(95)에 접하여 3M 467 MP 전사 접착 테이프와 같은 접착층(93)을 갖는다. 5개의 스테인리스강 너브(예를 들어, 316 스테인리스강으로 제조됨)가 전극(16)을 형성하고, 이들 각각은 Autoflex EB 130 폴리에스테르 투명 필름과 같은 투명 필름 상에 배열된 가요성 인쇄 회로(97)에 전기적으로 결합된다. 가요성 인쇄 회로(97)는 커넥터(83)에서 종료되고, 피부와 접촉하는 전면 기판(101)에 접착되는 이형 라이너가 있는 Avery Dennison MED 3044 아크릴 접착 테이프와 같은 이형 라이너(99)가 있는 접착 테이프에 접착된다. 패드(81)에는 QR 코드가 인쇄될 수 있으며, 이는 전극 캐리어(12)를 제어하는 데 사용될 수 있는 앱에 링크될 수 있다.

도 4g는 스트립(76A, 76B)과 함께 사용하기 위한 예시적인 케이블 세트를 도시한다. 스트립(76A)의 커넥터(83)는 9-방향 Molex 커넥터(039532094)와 같은 수 커넥터(83)를 수용하기 위해 대응하는 암 커넥터를 갖는 동글(dongle)(104)에 삽입된다. 이에 대응하여, 스트립(76B)의 커넥터(83)는 스트립(76B)의 수 커넥터(83)를 수용하기 위해 대응하는 암 커넥터를 갖는 동글(103)에 삽입된다. 동글(103, 104) 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들어 블루투스 또는 유사한 무선 연결을 통해 앱에 의해 제어되어 앱으로부터 전극(16)으로 치료 계획의 강도, 지속시간 및/또는 주파수를 설정하도록 구성된 스위치 제어기(105)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 앱은 치료 계획 유형(예를 들어, 테니스 엘보우)을 나타내는 입력을 수신하고, 스위치 제어기(105)를 자동으로 프로그래밍하여 전극(16)에 전달되는 에너지의 전기적 파라미터뿐만 아니라 5개의 너브 스트립(76A)에 전달될 에너지 공급 패턴 및 타이밍을 제어할 수 있다(이 예에서, 사용되지 않은 에너지는 단일 너브 스트립(76B)을 통해 전력원으로 다시 반환될 것이다).

도 4d 내지 도 4g에 도시된 스트립(76A, 76B)을 사용하기 위해, 환자 또는 임상의는 본 명세서에 설명된 바와 같이 부상 또는 통증 위치에 근접하게 스트립(76A, 76B)을 접착한다. 치료 유형은 환자의 부상이나 통증의 성격과 위치를 나타내기 위해 앱에 입력된다. 앱은 입력된 치료 유형을 스위치 제어기 또는 다른 제어기(예를 들어, 자극 모듈(18))에 전달하여 스트립(76A, 76B)에 전달되는 에너지의 전기적 파라미터뿐만 아니라 스트립(76A)의 전극(16)의 타이밍 및 에너지 공급 패턴을 제어한다. 스트립(76A, 76B)은 에너지가 전달되는 동안 환자의 피부에 접착된 상태로 유지되며, 치료 세션 동안 환자에 의한 추가 상호작용은 필요하지 않으며, 환자가 스트립(76A, 76B)을 잡을 필요가 없고, 전기를 전극(16)을 통한 치료 관리 동안 임의의 전기적 파라미터를 조정할 필요가 없다. 본 명세서에 개시된 임의의 에너지 공급 전략은 도 4d 내지 도 4g에 도시된 스트립(76A, 76B)과 관련하여 사용될 수 있다. 유리하게는, 스트립(76A, 76B), 케이블 및 제어 유닛은 키트로서 환자에게 직접 배송될 수 있으며, 환자는 앱을 통해 자가 치료를 시작하기 위해 (예를 들어, QR 코드(107)를 스캐닝함으로써) 앱을 다운로드할 수 있다. 대안적으로, 의사 또는 임상의는 원격 의료 기술을 이용하여 스트립(76A, 76B)을 제어하는 자극 모듈(18), 예를 들어, 환자의 모바일 또는 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 치료 계획을 전달함으로써 스트립(76A, 76B)에 전달되는 전기적 파라미터를 조정할 수 있다.

도 5는 전극 캐리어(12)의 또 다른 예를 도시하고, 여기서 전극(16) 세트(14) 내의 전극(16)의 고유 쌍(80)이 부상을 전기 자극하기 위해 사용된다. "쌍(80)"은 단지 앞서 언급한 서브세트(32)의 특정 사례 또는 예일 뿐이다. 즉, 서브세트(32)는 2개의 전극(16) 또는 2개 초과의 전극(16)을 포함할 수 있는 반면, 도 5는 전극 쌍(80-1 내지 80-7)의 특정 경우를 도시한다. 임의의 주어진 시간에, 주어진 쌍(80)의 전극(16) 중 제1 전극은 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 소스로서 활성화되고, 쌍(80)의 전극(16) 중 제2 전극은 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 싱크로서 활성화된다.

적어도 일부 실시형태에서, 쌍(80)은 적어도 명목상으로는 전극(16)의 가교 쌍이다. 즉, 자극 모듈(18)은 이 전극(16)이 (특정 부상 유형 또는 형상과, 부상 부위에 대한 전극 캐리어(12)의 적절한 배향을 가정하여) 관련 부상 부위를 "가교"하고 있다는 기본 가정에 기초하여 전극 캐리어(12)의 전극(16) 중 쌍(80)으로 동작되는 전극이 어느 것인지 미리 정할 수 있다. 다른 실시형태에서, 환자 또는 환자를 치료하는 사람은 쌍(80)으로 동작되거나 그렇지 않고 서브세트(32)로 동작되는 전극(16)이 어느 것인지를 지정할 수 있다. 이러한 지정은 하나 이상의 실시형태에서 자극 모듈(18)의 사용자 인터페이스(46)를 통해 입력될 수 있다.

도 6은 신호 생성 회로부(20)에 의해 제공되거나 제어 회로부(30)에 의해 제어되거나 선택되는 예시적인 활성화 시퀀스(82)를 도시한다. 도시된 활성화 시퀀스(82)는 도 5에 도시된 고유한 전극 쌍(80)을 참조하지만, 일반적으로 활성화 시퀀스(82)는 전극(16)의 서브세트(32)의 순차적 활성화를 지정하고, 서브세트(32)는 2개 초과의 전극(16)을 가질 수 있고, 서브세트(32)는 동일한 수의 부재를 가질 수도 있고 갖지 않을 수도 있는 것으로 이해된다. 설명되는 바와 같이, 활성화 시퀀스(82)는 미리 정해지거나 사용자에 의해 정해질 수 있지만, 도 6에 도시된 활성화 시퀀스(82)는 도 5에 도시된 전극 쌍(80)의 유리한, 부상 부위를 가교하는 배열을 이용한다.

유리하게는, 하나 이상의 실시형태에서, 활성화 시퀀스(82)는 부상 부위 주변의 전기 자극 신호(22)에 대한 소스 및 싱크를 "이동"시켜 시간이 지남에 따라 부상을 통해 또는 부상을 가로질러 공간적으로 분배된 신호 경로를 생성한다. 활성화 시퀀스(82)는 미리 정해질 수 있고, 예를 들어, 저장된 구성 데이터(40)로부터 선택될 수 있고, 또는 사용자 지정될 수 있으며, 예를 들어, 사용자 입력을 통해 결정될 수 있고, 또는 제어 회로부(30)에 의해 램덤으로 정해질 수 있다. 램덤화 여부에 관계없이 주어진 활성화 시퀀스(82)는 활성화 시퀀스(82)에 포함된 모든 서브세트(32)가 부상 부위와 관련하여 가교 관계에 있는 전극(16)을 포함한다는 것을 반드시 보장하는 것은 아니다.

도 7은 도 6에 도시된 예시적인 활성화 시퀀스(82)에 기초한 예시적인 활성화 사이클(84)을 도시한다. 구체적으로, 도 7은 일련의 하나 이상의 활성화 사이클(84(n-1), 84(n), 84(n+1) 등) 중 하나로 이해될 수 있는 활성화 사이클(84(n))을 도시한다. 일반적으로, "치료 프로그램"은 장치(10)가 환자에게 치료 요법을 제공하는 전체 시간을 포함하고, 치료 프로그램은 "세션"을 구성하는 것으로 이해될 수 있고, 환자는 부상 유형 및 원하는 전체 치료 프로토콜에 따라 하루에 하나의 세션, 일주일에 하나의 세션 또는 하루에 다수의 세션 등을 받을 수 있는 것으로 이해된다. 전체 세션 모음(예를 들어, 환자가 받는 치료 프로그램의 수 및 치료 프로그램 간의 간격)은 "치료 요법" 또는 "치료 프로토콜"로 간주될 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에서, 장치(10)는 사용될 전극 캐리어(12)의 유형/크기, 또는 자극 신호 강도, 주파수, 활성화 시퀀스 또는 활성화 사이클 한정 등과 같은 선택적인 추가 세부 사항과 함께 세션의 수와 길이, 세션이 발생하는 빈도를 정하는 원하는 치료 요법에 대해 프로그래밍될 수 있다. 그리하여, 의사 또는 지식이 풍부한 기타 사람은 특정 치료 요법에 대해 장치(10)를 프로그래밍하고, 원하는 치료 요법이 프로그래밍된 상태로 환자를 집으로 보낼 수 있다. 예를 들어, 흉터의 최소화가 심각한 관심사인 안면 수술 또는 기타 수술을 받은 환자에게는 흉터 감소를 위해 명시적으로 맞춰진 치료 요법에 대해 미리 프로그램된 장치(10)가 제공될 수 있다.

프로그래밍 가능성 또는 조정 가능성의 한 영역은 장치(10)에 의해 사용되는 치료 프로그램을 포함한다. 치료 프로그램은 제어된 유지 시간(dwell time) 및 단차 시간(step time)을 사용하여 정해진 활성화 시퀀스(82)를 통해 진행되는 하나의 활성화 사이클(84)을 포함할 수 있다. 유지 시간은 주어진 서브세트(32)가 활성화 시퀀스(82) 내에서 활성화되는 기간을 의미하고, 단차 시간은 활성화 시퀀스(82)의 하나의 서브세트(32)를 비활성화하는 것과 활성화 시퀀스(82)의 그 다음 서브세트(32)를 활성화하는 것 사이의 지연을 의미한다. 유지 시간과 단차 시간은 시퀀스 전체에 걸쳐 균일할 수도 있고 균일하지 않을 수도 있다. 유지 시간과 단차 시간의 비제한적인 예는 각각 30초와 1초이며, 가요성의 또 다른 점으로서 치료 프로그램이 다수의 활성화 시퀀스를 사용하는 한, 본질적으로 임의의 동작 파라미터는 시퀀스 간에 또는 시퀀스 내에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 서브세트 선택 또는 서브세트 순서는 활성화 사이클(84)마다 변경될 수 있고, 즉, 다수의 활성화 사이클(84)에 걸쳐 다른 활성화 시퀀스(82)가 사용될 수 있다. 따라서 하나 이상의 활성화 사이클(84)은 치료 프로그램 또는 세션을 구성한다.

위의 시퀀스/사이클 예를 염두에 두고, 하나 이상의 실시형태에서 제어 회로부(30)는 정해진 활성화 사이클(84)에 걸쳐 한번에 하나씩 개별 서브세트(32)를 활성화하는 정해진 활성화 시퀀스(82)에 따라 개별 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하도록 구성된다. 장치(10)의 하나 이상의 다른 실시형태는 한번에 하나 초과의 서브세트(32)를 활성화하는 것을 제공한다.

적어도 하나의 실시형태에서, 정해진 활성화 시퀀스(82)는 미리 정해지고, 부상 부위에 대한 전극 캐리어(12)의 지정된 배치로부터 발생하는 부상 부위의 환자 신체 상의 전극(16) 세트(14)의 공간 배열에 대응한다. 즉, 전극 캐리어(12)가 환자의 신체에 올바르게 위치되는지 여부에 따라, 또는 전극 캐리어(12)의 적절한 유형, 크기 또는 모델이 선택되었는지 여부에 따라 공간 배열이 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있다. 그러나 미리 정해진 활성화 시퀀스(82)의 예로서, 도 6은 절결부(66)에 의해 노출된 피부 영역 내에 부상이 놓이도록 전극 캐리어(12)가 부상 부위의 환자의 신체 상에 배치된다는 가정 하에 도 5의 전극 캐리어(12) 역할을 하는 가요성 시트(60)의 절결부(66)의 양측 전극(16)에 대응하는 서브세트(32), 특히 쌍(80)을 도시한다.

다른 실시형태에서 또는 다른 모드에서 동작할 때, 제어 회로부(30)는 제어 회로부(30)에 의해 수신된 시그널링에 따라 정해진 활성화 시퀀스(82)를 결정하도록 구성된다. 시그널링은 예를 들어 전극 캐리어(12)에 의해 제공되거나 전극 캐리어로부터 판독된 신호(26), 자극 모듈(18)에 의해(예를 들어, 사용자 인터페이스 회로부(46)를 통해) 제공되는 제어 입력의 사용자 제어로부터 발생하는 입력 신호(50), 또는 I/O 회로부(48)를 통해 수신된 입력 신호(52), 또는 통신 회로부(44)를 통해 수신된 시그널링(54) 중 임의의 것을 포함한다. 예를 들어, 제어 회로부(30)는 자극 모듈(18)에 통신 가능하게 결합된 외부 구성 디바이스로부터 통신 회로부(44)를 통해 무선 통신 신호를 수신한다.

개별 서브세트(32)는 도 5의 예에서와 같이 복수의 전극 쌍(80)을 포함하고, 각 전극 쌍(80)은 전극 캐리어(12)에 의해 제공된 전극(16) 세트(14)로부터의 2개의 전극(16)의 고유한 쌍이다. 각 쌍(80)의 두 전극(16) 중 하나는 신호 소스로 동작되고, 두 전극(16) 중 다른 하나는 신호 싱크로 동작된다. 복수의 전극 쌍(80) 중 적어도 하나는 적어도 추정적으로 두 전극(16)이 부상 부위의 부상의 적어도 일부가 환자의 신체 상의 두 전극(16)의 각 접촉점 사이에 개재된 반대 관계를 갖는 "반대" 전극 쌍(80)이다. 다시 말해, 전극 쌍(80) 중 적어도 하나는 적어도 추정적으로 치료할 부상 부위를 가교하는 관계에 있다. "적어도 추정적으로"는 치료할 부상 부위를 가교하는지 여부가 적어도 부상 부위에 전극 캐리어(12)의 적절한 배치에 달려 있도록 전극(16)의 서브세트(32)/쌍(80)이 고정된 (미리 정해진) 장치(10)의 실시형태를 나타낸다.

도 8은 구성 데이터(40)가 상이한 캐리어/부상 유형 항목(92)을 치료 프로그램 라이브러리(94)의 상이한 치료 프로그램(96)에 매핑하는 캐리어/부상 유형 라이브러리(90)로서 기능하는 저장된 테이블과 같은 저장된 정보를 포함하는 예시적인 실시형태를 도시한다. 예를 들어, 상이한 캐리어/부상 유형 항목(92)은 전극(16) 세트(14)의 상이한 크기에 대응하거나, 세트(14) 내 전극(16)의 상이한 공간 배열에 대응한다. 대안적으로, 상이한 캐리어/부상 유형 항목(92)은 찢어진 근육 대 염증성 상태와 같은 상이한 부상 유형에 대응하거나, 또는 치료할 침습성 상처의 크기, 형상, 유형 또는 깊이에 대응한다.

이에 대응하여, 치료 프로그램 라이브러리(94)의 상이한 치료 프로그램(96)은 다음 파라미터, 즉 전기 자극 신호(22)의 하나 이상의 파라미터, 즉 서브세트(32)의 상이한 한정, 활성화 시퀀스(82)의 상이한 한정, 활성화 사이클(84)의 상이한 한정, 전체 치료 프로그램(96)을 구성하기 위한 활성화 사이클의 상이한 반복 횟수 중에서 임의의 하나 이상에서 서로 구별된다.

적어도 하나의 실시형태에서, 사용자는 캐리어 유형 또는 부상 유형(92)을 나타내기 위해 자극 모듈(18)의 사용자 인터페이스를 통해 선택 입력을 제공하고, 이에 대응하여 제어 회로부(30)는 지시된 캐리어/부상 유형(92)에 대응하는 각각의 치료 프로그램(96)을 선택한다. 다른 실시형태에서, 사용자는 특정 치료 프로그램(96)을 직접 선택한다. 이 실시형태는, 예를 들어, 치료 프로그램(96)이 "테니스 엘보우"와 같은 특정 종류의 질병에 대해 미리 정해지고 최적화된 경우에 유리하며, 여기서 치료의 지속시간 및 영향을 받은 영역 주위 또는 위의 소스/싱크 전극(16)의 "움직임"의 가장 유리한 패턴 및 타이밍은 경험적 데이터에 기초하여 장치(10)에 미리 프로그래밍될 수 있다.

도 9a는 예시적인 선택 배열을 도시하고, 여기서 제어 회로부(30)는 하나 이상의 선택 입력에 응답하여 치료 프로그램 라이브러리(94)로부터 특정 치료 프로그램(96)을 선택하는 선택 제어 기능(100)을 구현한다. 이러한 입력은 부상 유형 및/또는 전극 캐리어 유형을 (직접 또는 간접적으로) 나타낼 수 있다. 다시, "부상"은 넓은 의미를 가지며, "부상 유형"은 치료할 부상 또는 질병의 유형을 나타내는 것으로 광범위하게 이해될 수 있다.

도 9b는 전체 치료 요법(98)의 선택, 예를 들어, 정해진 치료 요법(98-1, 98-2 등) 간의 선택을 위해 동일한 논리가 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 여기서, 치료 요법(98)은 전체 치료 과정을 나타내며, 예를 들어, 장치(10)에 의해 사용될 특정 치료 프로그램(들)(96), 각 치료 세션의 길이 또는 타이밍, 및 치료 세션의 전체 횟수 또는 빈도를 나타낸다. 일례로서, 주어진 치료 요법(98)은 사용되는 특정 치료 프로그램(96)에 기초하고, 총 5일에 걸쳐 하루 3회의 치료 세션으로 이 특정 치료 프로그램(96)을 사용하여 5분 치료 세션을 지정한다. 다시, 적어도 하나의 실시형태에서, 장치(10)는 환자가 전극 캐리어(12)를 자극 모듈(18)에 "연결"하고 전극 캐리어를 장착(또는 전극 캐리어(12)의 "착용 가능한" 구현예에서는 그대로 두는 것)만 하면 되도록 특정 치료 요법(98)을 사용하도록 구성될 수 있다.

도 10은 처리 회로부(30)에서 구현된 또 다른 기능 회로, 즉 치료 프로그램 튜닝/생성 기능(102)을 도시한다. 이 기능을 사용하여 처리 회로부(30)는 예를 들어 사용자 입력에 응답하거나 또는 수신된 제어 시그널링에 응답하여 치료 프로그램(96)을 생성하거나 또는 기존 치료 프로그램(96)을 수정("튜닝")하도록 동작할 수 있다. 생성/튜닝 파라미터에는 다음 항목, 즉 (a) 활성화 사이클(84)의 사이클 시간 또는 전체 치료 시간, 예를 들어, 사용할 사이클 반복 횟수, (b) 시퀀스 선택, (c) 유지/단차 제어, (d) 예를 들어, 하나의 활성화 사이클(84) 동안 또는 전체 치료 세션 동안 자극 신호 강도 또는 강도 프로파일, (e) 자극 신호 주파수 또는 주파수 프로파일, 및 (f) 자극 신호 듀티 사이클, 즉 DC 펄스열의 듀티 사이클 중 임의의 하나 이상이 포함된다. 여기서, "강도"는 자극 신호 전류 또는 전압 중 하나 또는 둘 모두를 의미한다.

적어도 하나의 실시형태에서, 제어 회로부(30)의 기능(102) 또는 다른 동작 기능은 이전에 사용된 전극(16)을 포함할 수 있는 새로운 쌍이 유사한 방식으로 추가 특정 시간 기간 동안 소스 전극과 싱크 전극(16)이 되도록 선택되기 전에 특정 시간 기간 동안 소스 전극과 싱크 전극이 되도록 전극(16)의 전체 세트(14) 내의 한 쌍의 전극(16)을 선택하는 방법을 제공한다. 이는 순차적으로 계속되며 이 프로세스는 자극 모듈(18)의 프로그래밍 또는 구성에 의해 정해진 치료 프로토콜에 의해 미리 결정된 대로 폐지된다.

또한, 적어도 하나의 이러한 실시형태에서, 장치(10)에 의해 제공되는 치료는 환자를 치료하는 데 이용 가능한, 즉 현재 고려되는 치료 세션에 이용 가능한, 사용자가 나타내는 시간 기간에 맞춰진다. 사용자는 단지 치료에 이용 가능한 시간 기간을 나타내기만 하면 되며, 제어 회로부(30)는 이용 가능한 지시된 시간 기간 동안 활성화된 소스 및 싱크 전극(16)의 선택 및 패턴을 최적화한다. 제어 모듈(30)은 예를 들어 치료 활동을 개시하는 데 필요한 최소 치료 시간을 시행하는 것에 의해 경계를 부과할 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 전극 캐리어(12)를 다시 참조하면, 예시적인 실시형태에서 최소 치료 시간은 6분일 수 있다. 최소 (6분) 시간 설정에서 제어 회로부(30)는 1분 동안 전극(L(소스) 및 D(싱크))을 활성화한 다음, L|D 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(K(소스) 및 E(싱크))을 즉시 활성화하고; 그런 다음 K|E 쌍을 비활성화하고 1분 동안 전극(J(소스) 및 K(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 J|K 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(A(소스) 및 I(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 A|I 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(B(소스) 및 H(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 B|H 쌍을 비활성화하고, 마지막으로 1분 동안 전극(C(소스) 및 G(싱크))을 활성화한다.

예를 계속하면, 제어 회로부(30)가 치료 세션에 20분이 이용 가능하다는 사용자 입력 지시를 수신하는 경우, 제어 회로부(30)는 전극(16)을 활성화하는 상이한 패턴을 사용한다. 예를 들어, 제어 회로부(30)는 직접적으로(또는 신호 생성 회로부(20)를 통해 간접적으로) 2분 동안 전극(L(소스) 및 D(싱크))을 활성화하고, 그런 다음 L|D 쌍을 비활성화하고, 2분 동안 전극(K(소스) 및 E(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 K|E 쌍을 비활성화하고, 2분 동안 전극(J(소스) 및 K(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 J|K 쌍을 비활성화하고, 2분 동안 전극(A(소스) 및 I(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 A|I 쌍을 비활성화하고, 2분 동안 전극(B(소스) 및 H(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 B|H 쌍을 비활성화하고, 2분 동안 전극(C(소스) 및 G(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 C|G 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(I(소스) 및 F(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 I|F 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(J(소스) 및 D(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 J|D 쌍을 비활성화하고, 1분 동안 전극(A(소스) 및 G(싱크))을 즉시 활성화하고, 그런 다음 A|G 쌍을 비활성화하고, 마지막으로 1분 동안 전극(C(소스)와 I(싱크))을 활성화한다.

치료에 사용할 수 있는 시간이 늘어남에 따라 제어 회로부(30) 또는 신호 생성 회로부(20)는 각 전극 쌍에 대해 더 긴 활성화 기간을 사용하고, 더 많은 수의 상이한 쌍을 사용하여 가능한 많은 상이한 방법으로 부상 영역을 통해 전류를 전달하도록 구성된다. 따라서 다시 도 3을 참조하면, 이용 가능한 시간이 20분을 초과하여 이용 가능한 것으로 증가함에 따라 활성화에는 3분 동안 전극(L(소스) 및 D(싱크))을 활성화한 다음, 전극(L)을 소스로 두고, 전극(D(싱크))을 비활성화하고, 추가 3분 동안 이를 전극(E(싱크))으로 교체하고, 그런 다음 전극(L)을 소스로 두고, 전극(E(싱크))을 비활성화하고, 추가 3분 동안 이를 전극(F(싱크))으로 교체하는 것을 포함할 수도 있다. 마찬가지로 다른 전극 그룹을 교대로 사용하여 "스트로브" 효과를 만들 수 있다.

도 11은 장치(10)의 또 다른 실시형태를 도시하고, 여기서 장치(10)는 하우징(110) 내에 적어도 부분적으로 수용되고, 하나 이상의 물리적 제어 노브 또는 스위치(114)와 같은 사용자 인터페이스(112)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자 인터페이스(112)는 터치 스크린(118) 상에 표시되는 하나 이상의 "소프트" 제어부(116)를 제공한다. 하나 이상의 실시형태에서 터치 스크린(118)은 부상/캐리어 시각화(120)를 화면 상에 제공하는 비디오 가능 스크린이다. 적어도 하나의 이러한 실시형태에서, 장치(10)는 환자 신체의 부상 부위를 이미징하고 부상 부위에서 전극 캐리어(12)의 배치 또는 배향을 결정하기 위해 카메라(124)용 인터페이스를 포함하거나 제공한다.

또한, 적어도 하나의 이러한 실시형태에서, 부상/캐리어 시각화(120)는 전극(16)의 화면상 묘사(예를 들어, 전극의 비디오 묘사 또는 그 위치의 중첩된 지시)를 포함하고, 제어 회로부(30)는 터치스크린(118)을 통해 사용자로부터 터치 입력을 수신하는 것에 기초하여 전극(16)의 서브세트(32)를 정하도록 구성된다. 즉, 사용자 인터페이스 회로부(46)를 통해 제어 회로부(30)에 제공되는 신호(들)는 터치스크린 데이터를 포함할 수 있으며, 이를 통해 처리 회로부(30)는 사용자가 전극(16)의 화면상의 표현에 터치 입력을 지시하는 것에 기초하여 사용자가 서브세트(32)에 속하는 것으로 지정하기를 원하는 전극이 어느 전극(16)인지를 결정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 장치(10)의 하나 이상의 실시형태에서, 처리 회로부(30)는 서브세트(32)에서 어느 전극(들)(16)이 소스 전극인지 또는 싱크 전극인지를 나타내는 터치 입력을 수신하도록 구성된다.

카메라(124)는 장치(10)와 함께 사용하도록 전용될 수 있고, 특별히 적응될 수 있고, 하나 이상의 실시형태에서 케이블(126)을 통해 장치(10)에 결합된다. 다른 실시형태에서, 카메라(124)는 자극 모듈(18)에 포함된 통신 회로부(44)를 통해 장치(10)에 무선으로 결합된다. 유사하게, 도 11은 전극 캐리어(12)와 하우징(110) 사이의 물리적 케이블링을 제안하지만, 연결부(24)는 하나 이상의 실시형태에서 무선일 수 있다.

도 12는 사용자 인터페이스(112)의 전부 또는 적어도 일부가 스마트폰, 태블릿, 랩탑, 또는 터치 인터페이스 또는 다른 사용자 입력 기능을 갖는 다른 컴퓨팅 디바이스와 같은 외부 디바이스 또는 시스템(130)의 스크린(132) 상에 구현되는 또 다른 실시형태를 도시한다. 디바이스(130)가 하나 이상의 카메라(134)를 포함하는 한, 전술한 신체/부상 시각화는 디바이스(130) 내에서 구현될 수 있다. 디바이스(10)를 지원하고 디바이스와 상호 작용하기 위한 디바이스(130)의 전체 동작은 예를 들어 앱 스토어로부터 설치되거나 디바이스(130)에 사이드 로딩(sideloaded)되는 소프트웨어 앱(140)을 실행하는 것을 통해 제공된다.

장치(10)의 통신 회로부(44)는 전극 캐리어(12)와 자극 모듈(18) 사이의 연결부(24)를 수립하기 위해 무선 링크(142)를 통해 디바이스(130)에 통신 가능하게 결합하기 위해 블루투스 연결 또는 다른 무선 링크를 제공한다. 공개 키 기반 구조(PKI) 인증서, 공유 비밀, 무작위 논스, 또는 다른 보안 수단은 연결 및 제어가 허가된 디바이스(130)에만 제공되는 것을 보장하기 위해 예를 들어 앱(140)을 통해 장치(10)와 디바이스(130) 사이에서 사용될 수 있다.

도 13a는 장치(10)의 또 다른 실시형태를 도시하고, 여기서 전극 캐리어(12)는 가요성 시트(60)의 중앙 절결부(66)를 덮는 밀봉 가능/밀봉된 덮개(150)를 더 포함한다. 덮개(150)는 예를 들어 공압 배관(144)을 통해 장치(10)에 결합되거나 또는 연관된 진공 장치에 결합되는 포트(152)를 통해 부상에 음압을 적용하기 위해 포트가 제공된다. 적어도 하나의 실시형태에서, 장치(10)는 도 13에 도시된 진공 장치를 음압 펌프 조립체(156)로서 통합한다.

음압 요법과 전기 자극 요법을 동시에 또는 조정하여 적용하면 상당한 치료 시너지 효과가 발생한다. 일 실시형태에서, 장치(10)는 밀봉된 커버(150)를 통해 부상 위에 형성된 "챔버" 내에 발생된 음압의 지속시간 또는 정도를 포함하여 음압의 적용을 조정한다. 밀봉된 커버(150)는 전극 캐리어(12)를 포함하는 하부 가요성 시트(60)에 접착식으로 결합되는 시트이거나 별도의 멤브레인일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 이러한 배열은 시트(60)가 부상 부위의 피부에 밀봉될 수 있고, 이어서 음압 배열이 시트(60)에 "구축"되거나 시트에 적용될 수 있다는 점에서 유연성을 제공한다.

음압 치료를 포함하는 장치(10)의 적어도 하나의 실시형태에서, 제어 회로부(30)에 의해 구현되는 치료 프로그램(들)(96)은 예를 들어 음압 적용의 지속시간, 적용된 음압의 최고 또는 평균 레벨, 및 치료 세션 중에 사용된 음압 레벨의 프로파일 또는 변화 중 임의의 하나 이상을 한정하는 음압 치료 프로토콜을 포함한다. 물론, 장치(10)가 음압 치료 능력을 갖는 실시형태에서, 전기 자극은 음압 치료의 동시 사용과 함께 또는 동시 사용 없이 사용될 수 있다.

도 13b는 도 13a에 도시된 배열의 또 다른 보다 상세한 도면을 제공하고, 도 13c는 환자 신체의 부상에 적용되는 것과 동일한 배열을 도시한다. 도 13c에 도시된 추가 세부사항에는 시트(60)의 환자를 향하는 표면(64)에 미리 도포될 수 있는 접착제(예를 들어, 박리형 점착 커버)를 포함하거나, 또는 시트(60)가 부상 부위의 피부에 배치되기 전에 도포될 수 있는 접착제(160)가 포함된다. 추가 세부사항에는 부상 부위에 음압 챔버(164)를 형성하기 위해 가요성 커버(150)에 대한 지지를 수립하기 위해 살균 스폰지(162) 또는 기타 포장 재료를 사용하는 것이 포함된다.

도 14a는 전극 캐리어(12)가 환자의 영향을 받은 팔다리의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성된 가요성 슬리브(170)로서 형성되는 일 실시형태를 도시한다. 슬리브는 치료 받는 부상 부위를 덮는 것을 피하기 위해 적어도 선택적으로 절결부(66)를 포함한다. 슬리브는 영향을 받은 팔다리에 설치하거나 팔다리로부터 제거하는 것을 용이하게 하는 길이 방향의 분할 또는 솔기(172)를 포함할 수 있다. 슬리브(170)는 직물이나 플라스틱 메시 또는 직조물일 수 있고, 탄성이 있을 수 있거나 전극(16) 세트(14)를 부상 부위에서 환자의 피부와 접촉하는 배열로 누르기 위해 스트랩 또는 후크 및 루프 패스너를 사용할 수 있다.

도 14b는 가요성 슬리브(170)의 또 다른 변형을 도시하고, 여기서 슬리브(170)는 절결부(66)를 생략하고, 전극(16) 세트(14)는 슬리브(170) 전체에 걸쳐 배열된다. 이러한 배열은 슬리브(170)의 내부 표면 전체 주위에 전극 서브세트(32)를 생성/활성화할 수 있게 하며, 따라서 하나의 슬리브(170)가 영향을 받은 팔다리의 부상의 다양한 종류 및 위치를 치료하는 데 사용될 수 있게 한다.

도 14c는 슬리브(170)의 유사한 실시형태를 도시하지만, 여기서 슬리브(170)는 팔다리 관절에 사용하기 위해 형성되거나 윤곽 형성되고, (사람의) 팔꿈치 슬리브가 예시적인 경우로 도시된 것이다. 도 14d는 슬리브(170)가 사람 다리의 발목에 사용하도록 구성된 또 다른 예시적인 경우를 도시하고, 이 특정 예에서는 절결부(66)를 사용한다. 다른 슬리브 구성도 고려된다. 예를 들어, 슬리브(170)는 개나 고양이의 다리 부상을 치료하기 위해 수의사의 맥락에서와 같이 사람이 아닌 팔다리와 관절을 위해 구성될 수 있다. 수의사 사용의 특히 설득력 있는 예에서, 하나 이상의 실시형태에서 슬리브(170)는 습도종, 관절 삼출 또는 일반적으로 경주마와 관련된 다른 질병을 치료하기 위해 말의 다리에 사용하도록 구성된다.

도 15는 전극 캐리어(12)의 또 다른 실시형태를 도시하고, 여기서 슬리브(170)는 영향을 받은 팔다리 주위에 또는 적어도 일부 구성에서 환자의 몸통 주위에 랩형 방식으로 슬리브(170)를 조일 수 있도록 예를 들어 후크 및 루프 패스너(173A 및 173B)를 포함하는 둘러싸는 랩으로 도시된다. 물론, 후크 및 루프 패스너(173A/B) 외에 스냅, 버클 또는 기타 부속품을 사용하여 슬리브(170)를 제자리에 고정할 수 있다.

광범위하게, 슬리브(170)는 하나의 일체형 부재로 형성되거나 또는 다른 부재, 잠재적으로 다른 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬리브는 부상 부위 주위에 접촉하기 위해 라텍스 또는 중합체 부분을 포함할 수 있으며, 팔다리 또는 몸통 주위를 조이는 직물 부분을 포함할 수 있다.

슬리브(170)를 제자리에 조이기 위한 후크 및 루프 패스너(173A/B)(또는 대체 패스너)를 사용하는 것에 더하여, 슬리브(170)는 혈압 커프(cuff)에 사용되는 것과 유사한, 팽창 가능한 주머니(bladder)(174)용 내부 슬리브 또는 구획을 포함할 수 있다. 슬리브(170)가 제자리에 조여진 상태에서, 주머니(174)를 팽창시키면 조여진 슬리브(170)가 환자의 신체로 더욱 조여지고 이에 의해 전극(16)이 환자의 피부와 더 잘 접촉하도록(그리고 이에 따라 피부에 더 큰 압력이 가해지도록) 가압된다. 물론, 주머니(174)는 과팽창을 방지하고 이에 의해 발생할 수 있는 혈액 순환 문제나 불편함을 방지하기 위해 과압 밸브 또는 다른 메커니즘을 가질 수 있다.

도 16은 전극 캐리어(12)의 추가 변형을 도시하고, 여기서 슬리브(170)는 환자의 팔다리 또는 몸통 주위에 슬리브 또는 둘러싸는 랩으로 슬리브(170)를 붙이기 위해 버클 또는 후크 및 루프 패스너를 가질 수 있는 스트랩(176A/B)을 포함한다.

따라서, 하나 이상의 실시형태에서, 전극 캐리어(12)는 부상 부위에서 환자의 신체와 접촉하도록 전극(16) 세트(14)를 가압하는 편향력을 가하는 압축 슬리브의 일부 형태를 포함한다. 도 14a 내지 도 14d, 도 15 및 도 16의 배열은 압축 슬리브에 통합된 탄성 재료, 슬리브에 통합된 팽창 가능한 주머니, 또는 슬리브에 통합된 하나 이상의 조임 스트랩 또는 패스너 중 적어도 하나를 통해 얻어진 편향력을 제공하는 예시적인 형성된 또는 형성 가능한 슬리브이다.

도 17 내지 도 20은 전극 캐리어(12)와 자극 모듈(18) 사이의 연결부(24)가 물리적 (유선) 연결인 경우의 예시적인 연결 옵션을 도시한다. 도 17에서 시작하여, 하나 이상의 실시형태에서 연결부(24)는 전극 캐리어(12)에서 운반되는 각 전극(16)에 대한 전도체(70)를 포함한다. 이러한 배열은 개별 전극(16)을 신호 소스 또는 싱크로 활성화하는 것과 관련하여 단순성과 직접적인 제어를 제공하지만, 이러한 장점은 잠재적으로 부피가 큰 연결 케이블 및 더 많은 배선을 희생하여 발생한다.

도 18은 전극 캐리어(12) 상의 멀티플렉서 회로(180)가 연결부(24)의 와이어 수를 감소시키는 또 다른 실시형태를 도시한다. 예를 들어, 멀티플렉서 회로(180)의 구현예에 따라, 연결부(24)는 클록/제어 신호("CLK/CNTL")와 함께 신호 소스 배선(+)과 신호 싱크 배선(-) 또는 "접지" 연결부를 포함할 수 있다. CLK/CNTL 신호의 DC 바이어스는 멀티플렉서 회로(180)에 동작 전력을 제공하는 데 사용될 수 있으며, 이에 따라 전극 캐리어(12)가 멀티플렉서 회로(180)를 동작하기 위해 자체 전력원을 가질 필요성을 제거한다.

도 19는 전극 캐리어(12)가 "부하" 회로(182)를 더 포함한다는 점을 제외하고는 도 18에 도시된 것과 실질적으로 동일한 배열을 도시한다. 부하 회로(182)는 자극 모듈(18)의 풀업 저항기에 전압 분할기 방식으로 연결되는 풀다운 저항기만큼 간단할 수 있다. 풀다운 저항기의 다른 값은 전극 캐리어(12)의 다른 유형 또는 모델에 설치될 수 있으며, 이로써 제어 회로부에 부착된 전극 캐리어(12)의 유형 또는 모델을 "판독"하기 위해 간단한 메커니즘을 제어 회로부(30)에 제공할 수 있다. 이러한 정보는 예를 들어 활성화 시퀀스(82) 또는 활성화 사이클(84)을 선택/한정하거나, 전체 치료 프로그램(96)/치료 요법(98)을 선택/한정하거나, 사용자에 의해 선택하기 위해 제공할 치료 프로그램(96) 또는 요법(98)이 어느 것인지를 결정하는 데 사용된다.

다른 변형에서, 부하 회로(182)는 복소 임피던스, 예를 들어, 노치 또는 대역통과 필터 또는 공진 회로를 포함한다. 이에 대응하여, 자극 모듈(18)의 신호 생성 회로부(20)는 전극 캐리어(12)의 다른 유형 또는 모델에 대응하는 다른 주파수에서 여기 신호(excitation signal)를 생성하고, 캐리어 유형 또는 모델을 식별하기 위해 다른 주파수에서 부하 회로(182)의 응답을 검출하도록 구성된다.

도 20은 전극 캐리어(12) 상의 보다 복잡한 회로 구현을 포함하는 또 다른 배열을 도시한다. 여기서, 연결부(24)는 유선 또는 무선일 수 있고, 전극 캐리어(12)는 유선 또는 무선 방식으로 자극 모듈(18)에 인터페이스하는 통신 회로부(186)에 전력을 공급하기 위한 자체 전력 공급원/배터리(184)를 갖는다. 전극 캐리어(12)는 시작/중지 제어 등과 같이 통신 회로부(186)를 통해 수신된 자극 모듈(18)로부터의 시그널링에 응답하는 제어 회로부(188)를 더 포함한다.

더 나아가, 전극 캐리어(12)의 도시된 실시형태는 신호 생성 회로부(190)를 포함한다. 따라서, 적어도 하나의 실시형태에서, 전기 자극 신호(22)의 생성은 전극 캐리어(12)에서 발생한다. 이러한 점에서, 신호 생성 회로부(190)는 앞서 설명된 신호 생성 회로부(20)의 버전으로 간주될 수 있지만, 자극 모듈(18)로부터 전극 캐리어(12) 위로 이동될 수 있다. 다른 방식으로 보면, 자극 모듈(18)에 대해 도 1에 도시된 회로는 사용자 인터페이스(112) 등을 포함하는 별도의 하우징(110)과 전극 캐리어(12) 사이에 적어도 부분적으로 분배될 수 있다.

도 21은 자극 모듈(18) 전체를 전극 캐리어(12)에 부착함으로써 전극 캐리어(12) 상의 전기 자극 신호(22)를 국부적으로 생성하는 아이디어에 기초하여 구축된다. 여기서, 자극 모듈(18)의 전력 공급원/배터리(42)는 예를 들어 자극 모듈(18)의 배터리 전력식 동작을 위한 리튬 이온 배터리 및 연관된 충전 및 전압 조절 회로부를 포함한다. 또한, 통신 회로부(44)는 장치(10)의 제어를 위해 외부 디바이스(130) 상에 사용자 인터페이스(112)를 구현하기 위해 외부 디바이스(130)에 무선 연결을 제공할 수 있다.

자극 모듈(18)이 전극 캐리어(12) 상에 있는지 또는 전극 캐리어와는 별개인지 여부에 상관 없이, 하나 이상의 실시형태에서 전극 캐리어(12)는 가요성 시트(60) 또는 슬리브(170)를 포함한다. 적어도 하나의 이러한 실시형태에서, 시트(60) 또는 슬리브(170)의 환자를 향하는 표면(64)의 적어도 일부는 부상 부위에서 환자의 피부에 임시 접착하기 위한 접착 멤브레인이다. 접착은 예를 들어 적어도 치료 동안 또는 더 긴 기간 동안, 예를 들어, 장치(10)가 다중 치료를 제공하는, 예를 들어, 4시간마다 치료를 제공하거나, 자동으로 치료를 제공하는 여러 날 동안 부상 부위의 환자 신체에 전극 캐리어(12)를 유지하기 위해 제공된다. 적어도 하나의 실시형태에서, 슬리브(170)는 베이스 전극 캐리어(12) 역할을 하는 시트(60)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 슬리브(170)는 전극(16)을 직접 통합할 필요가 없고, 그 대신 시트(60)를 두 부분으로 구성된 조립체로 환자를 향하는 내부 표면 내에 통합을 제공하는 것으로 이해될 수 있다.

임의의 경우에, 전극(16)을 운반하기 위해 접착성 가요성 멤브레인을 사용하면 또한 환자의 신체에 밀봉 결합을 제공할 수 있고, 이에 따라 밀봉 결합은 예를 들어 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이 예를 들어 전기 자극과 함께 음압 요법의 사용을 제공할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 추가 예시의 세부사항에서, 전극(16) 세트(14)의 각 전극(16)은 환자 신체와 접촉하도록 전극(16) 세트(14)를 가져가면 전기 자극 신호(22)의 포인트 소싱 또는 싱킹을 위해 대응하는 무딘 접촉점 세트를 형성할 수 있도록 무딘 접촉점 전극인 것으로 간주될 수 있다. 분배 영역 또는 "패치" 전극에 비해 다양한 장점 중에서 무딘 접촉점 전극은 전극(16)과 환자 피부 사이의 접촉점에서의 임피던스를 줄여, 부상 부위에서 환자 신체로 전기 자극 신호(22)를 "주사"하는 것과 관련된 신호 손실을 줄일 수 있다. 이에 더하여 개별 접촉점을 사용하면 부상 부위 주위로 그리고 부상 부위를 통해 전기 자극 신호를 패턴화하거나 이동시킬 수 있다.

장치(10)의 다른 동작 지점은 하나 이상의 실시형태에서 신호 생성 회로부(20)가 제어 회로부(30)에 의한 제어에 응답하여 전기 자극 신호(22)의 주파수를 제어하도록 구성된다는 점을 포함한다. 예로서, 이러한 제어는 미리 정해진 주파수 세트 중에서 특정 주파수를 선택하는 것, 주파수를 연속적으로 조정하는 것, 또는 주파수를 단계적으로 조정하는 것 중 하나이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 신호 생성 회로부(20)는 제어 회로부(30)에 의한 제어에 응답하여 전기 자극 신호(22)의 강도를 제어하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제어는 전기 자극 신호(22)의 전압을 조정하는 것 또는 전기 자극 신호(22)의 전류를 조정하는 것 중 적어도 하나이다.

도 22는 환자를 치료용 전기 자극하기 위한 방법(2200)의 일 실시형태를 도시하고, 도 1에 소개된 장치(10) 또는 다른 적절하게 구성된 장치에 의해 수행될 수 있다. 도시된 동작은 논리 흐름에 제시된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있으며, 반복적으로 수행되거나 다른 동작과 함께 수행될 수도 있다.

방법(2200)은 10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 직류(DC) 펄스열로서 전기 자극 신호(22)를 제공하는 단계(블록(2202)), 및

전기 자극 신호(22)를 통해 환자 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하는 전극(16) 세트(14) 중 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 단계(블록(2204))를 포함한다.

전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 것은 예를 들어 정해진 활성화 사이클(84)에 걸쳐 한번에 하나씩 개별 서브세트(32)를 활성화하는 정해진 활성화 시퀀스(82)에 따라 개별 서브세트(32)를 활성화하는 것을 포함한다. 따라서, 하나 이상의 실시형태에서, 방법(2200)은 또한 전기 자극 신호(22)를 인가하기 위해 사용할 활성화 시퀀스(82) 및/또는 활성화 사이클(84)을 결정하는 단계(블록(2206))를 포함한다.

적어도 일 실시형태에서, 방법(2200)은 장치(10)의 사용자 인터페이스(112)를 통해 또는 장치(10)의 통신 회로부(44)를 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 정해진 활성화 시퀀스(82) 또는 정해진 활성화 사이클(84)을 변경하는 단계를 더 포함한다.

방법(2200)은 또한 장치(10)의 사용자 인터페이스(112)를 통해 또는 장치(10)의 통신 회로부(44)를 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 하나 이상의 파라미터를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 예를 들어 전기 자극 신호(22)의 주파수, 전기 자극 신호(22)의 전압, 전기 자극 신호(22)의 전류, 또는 전기 자극 신호(22)의 듀티 사이클 중 임의의 하나 이상이다.

방법(2200)의 적어도 하나의 실시형태에서, 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 것은 치료 프로그램(96)에 따라 전극(16)의 각 서브세트(32)를 활성화하는 것을 포함한다. 방법(2200)은 장치(10)에 구성 데이터(40)로서 저장된 미리 정해진 치료 프로그램으로서 치료 프로그램(96)을 획득하거나, 또는 사용자 입력에 응답하여 치료 프로그램(96)을 생성하거나 튜닝하는 것을 포함할 수 있다. 언급한 바와 같이, 치료 프로그램(96)은 어떤 전극(16)이 어느 시간에 얼마나 오랫동안 그리고 어떤 전기적 및 타이밍 파라미터에 따라 활성화되는지를 지시하고, 전체 치료 기간 및 전극 활성화의 시퀀스/반복을 한정할 수 있다.

유리하게는, 본 명세서에서 고려되는 전극 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 것은 부상 부위를 가로질러 또는 부상 부위를 통해 전기 자극 신호(22)를 스캐닝하거나 분배함으로써 부상 치유를 위한 전기 자극의 효능을 증가시킨다. 스캐닝은 정해진 활성화 시퀀스에 따라 어떤 전극(16)이 전기 자극 신호(22)에 대한 소스 및 싱크로서 활성화되는지를 순차적으로 변경함으로써 부상 주위의 활성 접촉점을 효과적으로 "순환"시키거나 "이동"시킨다. 도 23a 내지 도 23d는 부상 주위로 신호 소스와 싱크를 이동시키는 하나의 이러한 예를 보여준다.

도 23a 내지 도 23d에서, 검정색으로 채워진 곳은 어느 전극(16)이 신호 소스로서 활성인지를 나타내고, 검정색으로 해칭된 곳은 어느 전극(16)이 신호 싱크로서 활성인지를 나타낸다. 도면은 한번에 단 하나의 신호 소스와 하나의 신호 싱크만을 도시하지만, 관련 활성화 시퀀스(82)에 의해 정해진 서브세트(32) 방식에 따라 한번에 하나 초과의 활성 소스 또는 싱크가 있을 수 있다.

도 23a로부터 도 23d로 가면서, 신호 소스는 신호 싱크와 같이 전극(16)의 도시된 방향에 대해 왼쪽에서 오른쪽으로 "이동"한다. 효과적으로, 이 시퀀스는 부상 정도에 걸쳐 또는 부상 정도를 통해 전기 자극 신호(22)에 대한 접촉점을 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 이동시킨다. 그리하여, 전기 자극 신호(22)가 더 많은 부상 부위에 도달하거나, 다시 말해, 전기 자극 신호(22)는 시간이 지남에 따라 부상 부위 내 및 부상 부위를 통해 더 잘 분배된다.

전기 자극 신호(22)의 생성과 관련하여, 다중 배열이 고려되며, 도 24는 전기 자극 신호의 생성을 위한 신호 생성 회로부(20)의 일 배열의 비제한적인 예를 제공한다.

신호 생성 회로부(20)는 링잉(ringing)이 없는 더 나은 펄스 형태를 갖는 보다 깨끗한 자극 신호 파형을 생성하기 위해 전극(16)에 대한 고전압을 낮은 전압 제어 회로부로부터 분리시키는 펄스 형성 회로로서 동작한다. 그 결과 생성된 단극 파형 출력은 단방향 이온 흐름을 촉진하며, 이는 경험적 증거에 따르면 보다 효과적인 전기 자극을 제공한다.

예시된 회로부는 제어 회로부(30)에 의한 특정 자극 신호 튜닝을 제공하는 고전압 생성기(2402), 고전압 출력 회로(2404) 및 저전압 출력 제어 회로부(2406)를 포함한다.

고전압 생성기(2402)는 승압 변압기(2410), MOSFET(2412 및 2414) 세트, 및 D 플립플롭(2416)을 포함한다. 중앙 탭 입력(2418)은 도 1에 도시된 전력 공급 배터리(42)와 같은 DC 전압원에 결합된 제어 MOSFET(2420)에 결합된다. 변압기(2410)의 2차 코일은 정류기 브리지(2422)의 입력에 결합된다. 정류기 브리지(2422)의 출력은 커패시터(2424)에 결합된다. 신체에 인가되는 고전압은 변압기(2410)에 의해 생성된 다음, 브리지(2422)에 의해 정류되고 나서 커패시터(2424)에 저장된다. 이 예에서 변압기(2410)는 상대적으로 작으며, 변압기(2410)의 1차 코일, MOSFET(2412 및 2414), 및 예를 들어, 40kHz에서 클록 입력에 의해 구동되는 D 플립플롭(2416)으로 구성된 푸시풀 회로 구성으로 구동된다. 클록 주파수가 높을수록 더 작은 변압기를 사용할 수 있다.

고전압 생성기(2402)로부터의 출력 전압은 제어 MOSFET(2420)에 결합된 중앙 탭 전압과, 변압기 권선의 권선비(1차 권선 대 2차 권선)의 함수이다. 도시된 예시적인 배열에서, 출력 전기 자극 신호(22)는 고전압 광 아이솔레이터(opto-isolator)(2430, 2432, 2434 및 2436)를 사용하여 얻어진다. 광 아이솔레이터(2430 및 2436)의 조합은 각각 전극(16)에 전압을 출력하는 데 사용되거나, 극성을 반전시키기 위해 사용되며, 광 아이솔레이터(2432 및 2434)는 전극(16)에 전압을 출력하는 데 사용된다. 고전압 생성기(2402)의 출력은 광 아이솔레이터(2430, 2432, 2434, 및 2436)의 고전압 단부에 의해 제어되는 양극 고전압 레일(2438)에 결합된다.

자극 신호 극성의 선택은 저전압 출력 제어 회로(2406)를 통해 이루어진다. 저전압 출력 제어 회로(2406)는 제어 회로부(30)에 의해 구동/제어되는 극성 선택 입력(2440)과 펄스 폭 변조 제어 입력(2442)을 포함한다.

저전압 출력 제어 회로는 인버터(2444), AND 게이트(2446 및 2448) 및 출력 MOSFET(2450 및 2452)을 포함한다. 출력 MOSFET(2450)은 광 아이솔레이터(2432, 2434)의 저전압 단부의 활성화를 제어하는 반면, 출력 MOSFET(2452)는 광 아이솔레이터(2430, 2436)의 저전압 단부의 활성화를 제어한다. 극성 선택 신호는 선택 입력(2440)을 통해 수신되고, AND 게이트(2446)의 하나의 입력에 직접 결합되고, 인버터(2444)를 통해 AND 게이트(2448)의 하나의 입력에 결합된다. AND 게이트(2446, 2448)의 출력은 각각 MOSFET(2450 및 2452)을 구동한다. AND 게이트(2446 및 2448)의 다른 입력은 제어 입력(2442)으로부터의 펄스 폭 변조 제어 신호에 의해 구동된다. 펄스 폭 제어 신호는 출력 펄스의 길이와, 출력 펄스가 적용되는 주파수를 타이밍으로 지정하며, 제어 회로부(30)는 하나 이상의 실시형태에서 전기 자극 신호(22)의 주파수를 10kHz 내지 50kHz 범위의 주파수로 설정(또는 동적으로 변경)하도록 구성된다.

극성 선택 신호가 AND 게이트(2446)로 반전되기 때문에, 전극(16)에 대한 고전압 출력을 제어하기 위해 단 한 세트의 광 아이솔레이터(2430 및 2436 또는 2432 및 2434)가 활성화된다. 고전압으로부터 저전압 제어를 광 분리시킴으로써 보다 깨끗한 펄스 형태의 출력을 제공한다. 변압기 파라미터는 예시된 회로 구성에서 전기 자극 신호(22)에 대한 자극 주파수 또는 펄스 폭을 제한하지 않는다.

전기 자극 신호(22)에 대한 예시적인 동작 전기 파라미터는 190 볼트 피크 펄스 진폭(무부하 전극(16)), 50 내지 60 볼트 펄스 진폭(부하 전극(16)), 10kHz 내지 50kHz 펄스 주파수, 펄스열에서 펄스의 고정 또는 가변 듀티 사이클, 약 8.9 밀리암페어의 출력 전류, 및 펄스당 최대 7 마이크로 쿨롱 충전량을 포함한다.

물론, 이러한 예시적인 신호 파라미터 중 하나 이상은 전기 자극 신호(22)를 생성하는 데 사용되는 특정 전기 회로부에 따라 다르거나 가변적일 수 있다. 전기 자극 신호(22)를 생성하는 데 사용되는 회로부에 관계없이 당업자라면 본 명세서의 동작 설명을 고려하여 도시된 것 이외의 다른 배열을 이해할 수 있을 것이다. 전극(16)의 활성화된 서브세트(32)를 형성하기 위해 전기 자극 신호(22)를 각각의 전극(16)에 선택적으로 연결하는 데 이용 가능한 하나의 메커니즘은 멀티플렉싱 또는 크로스바 스위치 회로(2460)이다. 이러한 스위치는 개별 전극(16)에 결합된 전도체(70) 중 임의의 하나 이상의 전도체에 전기 자극 신호(22)를 위한 양극 연결부(22+)를 선택적으로 연결하고, 전도체(70) 중 나머지 전도체의 임의의 하나 이상의 전도체에 전기 자극 신호(22)를 위한 음극 연결부(22-)를 선택적으로 연결하는 것을 제공한다.

특히, 개시된 발명(들)의 수정 및 다른 실시형태는 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 개시 내용의 이점을 갖는 당업자에게 떠오를 것이다. 그러므로, 본 발명(들)은 개시된 특정 실시형태로 제한되지 않고, 변형 및 다른 실시형태가 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된 것으로 이해된다. 본 명세서에서는 특정 용어가 사용될 수 있지만 이 용어는 일반적이고 설명을 위한 의미로만 사용된 것이고 본 발명을 제한하는 목적으로 사용된 것이 아니다.

Claims

환자를 치료용 전기 자극(therapeutic electrical stimulation)하도록 구성된 장치(10)로서,
환자의 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하도록 전극(16) 세트(14)를 배치하도록 구성된 전극 캐리어(12); 및
자극 모듈(18)
을 포함하고, 상기 자극 모듈은,
10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 직류(DC) 펄스열로서 전기 자극 신호(22)를 생성하도록 구성된 신호 생성 회로부(20); 및
상기 전극(16) 세트(14) 내 전극(16)의 개별 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하도록 구성된 제어 회로부(30)
를 포함하고, 각 서브세트(32)는 상기 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 소스로서 활성화되는 하나 이상의 전극(16), 및 상기 전기 자극 신호(22)에 대한 신호 싱크로서 활성화되는 하나 이상의 전극(16)을 포함하는, 장치(10).
제1항에 있어서, 상기 제어 회로부(30)는 정해진 활성화 사이클(84)에 걸쳐 한번에 하나씩 상기 개별 서브세트(32)를 활성화하는 정해진 활성화 시퀀스(82)에 따라 상기 개별 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하도록 구성된, 장치(10).
제2항에 있어서, 상기 정해진 활성화 시퀀스(82)는 미리 정해지고, 부상 부위에 대해 상기 전극 캐리어(12)의 지정된 배치로부터 발생하는, 상기 부상 부위에서 상기 환자 신체의 전극(16) 세트(14)의 공간 배열에 대응하는, 장치(10).
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어 회로부(30)는 상기 제어 회로부(30)에 의해 수신된 시그널링에 따라 상기 정해진 활성화 시퀀스(82)를 결정하도록 구성되고, 상기 시그널링은, 상기 전극 캐리어(12)에 의해 제공되거나 상기 전극 캐리어로부터 판독된 신호(26), 상기 자극 모듈(18)에 의해 제공되는 제어 입력의 사용자 제어로부터 발생하는 입력 신호(50), 또는 상기 자극 모듈(18)에 통신 가능하게 결합되는 구성 디바이스(110)로부터 무선으로 수신된 입력 신호(52) 중 임의의 것을 포함하는, 장치(10).
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개별 서브세트(32)는 복수의 전극 쌍(80)을 포함하고, 각 전극 쌍(80)은 상기 전극(16) 세트(14)로부터 두 전극(16)의 고유한 쌍이고, 상기 두 전극(16) 중 하나는 상기 신호 소스로서 동작하고, 상기 두 전극(16) 중 다른 하나는 신호 싱크로서 동작하는, 장치(10).
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전극 쌍(80) 중 적어도 하나는 적어도 추정적으로 상기 두 전극(16)이 상기 부상 부위의 부상의 적어도 일부가 상기 환자 신체의 두 전극(16)의 각 접촉점 사이에 개재된 반대 관계를 갖는 반대 전극 쌍인, 장치(10).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극 캐리어(12)는 상기 부상 부위에서 상기 환자의 신체에 순응적으로 배치되도록 구성된 가요성 시트 또는 멤브레인(60)을 포함하고, 상기 가요성 시트 또는 멤브레인(60)은 상기 가요성 시트 또는 멤브레인(60)의 환자를 향하는 표면(64)에서 상기 전극(16) 세트(14)를 운반하는, 장치(10).
제7항에 있어서, 상기 가요성 시트 또는 멤브레인(60)은 상기 부상 부위의 부상을 노출된 상태로 두기 위한 중앙 절결부 또는 개구(66)를 포함하고, 상기 전극(16) 세트(14)는 상기 절결부 또는 개구(66)를 한정하는 에지(68)를 따라 이격된 위치에 배열된, 장치(10).
제8항에 있어서, 상기 전극 캐리어(12)는, 중앙 절결부 또는 개구를 덮고 상기 부상에 음압을 적용하기 위해 포트가 있는 밀봉 가능한 덮개(150)를 추가로 포함하는, 장치(10).
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극 캐리어(12)는 상기 환자의 영향을 받은 팔다리의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성된 슬리브(170)를 포함하고, 상기 슬리브(170)는 상기 가요성 시트 또는 멤브레인(60)을 포함하는, 장치(10).
제10항에 있어서, 상기 슬리브(170)는 상기 부상 부위에서 상기 환자의 신체와 접촉하도록 상기 전극(16) 세트(14)를 가압하는 편향력을 가하는 압축 슬리브를 포함하고, 상기 편향력은 상기 압축성 슬리브에 통합된 탄성 재료, 상기 슬리브에 통합된 팽창 가능한 주머니, 또는 상기 슬리브에 통합된 하나 이상의 조임 스트랩 중 적어도 하나를 통해 달성되는, 장치(10).
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 시트 또는 멤브레인(60)은 상기 부상 부위에서 상기 환자의 신체에 임시 접착하기 위한 접착 멤브레인을 포함하는, 장치(10).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극(16) 세트(14)는 상기 전기 자극 신호(22)의 포인트 소싱 또는 싱킹을 위한 대응하는 접촉점 세트를 형성하는, 장치(10).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 생성 회로부(20)는 상기 제어 회로부(30)에 의한 제어에 응답하여 상기 전기 자극 신호(22)의 주파수를 제어하도록 구성되고, 상기 제어는 미리 정해진 주파수 세트 중에서 특정 주파수를 선택하는 것, 상기 주파수를 연속적으로 조정하는 것, 또는 상기 주파수를 단계적으로 조정하는 것 중 하나인, 장치(10).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 생성 회로부(20)는 상기 제어 회로부(30)에 의한 제어에 응답하여 상기 전기 자극 신호(22)의 강도를 제어하도록 구성되고, 상기 제어는 상기 전기 자극 신호(22)의 전압을 조정하는 것 또는 상기 전기 자극 신호(22)의 전류를 조정하는 것 중 하나인, 장치(10).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 전극 캐리어(12)는 상기 부상 부위의 환자의 신체에 상기 전극 캐리어(12)가 접착되어 밀봉 가능하게 폐쇄되는 포트 있는 챔버(164)를 포함하는, 장치(10).
제16항에 있어서, 상기 제어 회로부(30)는 상기 전기 자극 신호(22)의 적용 제어와 함께 상기 전극 캐리어(12)를 통한 음압의 적용을 제어하도록 구성된, 장치(10).
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 장치(10)는 음압 펌프 서브조립체(156)를 포함하는, 장치(10).
환자를 치료용 전기 자극하도록 구성된 장치(10)에 의해 수행되는 방법(2200)으로서,
10kHz 내지 50kHz의 주파수에서 직류(DC) 펄스열로서 전기 자극 신호(22)를 제공하는 단계(2202); 및
상기 전기 자극 신호(22)를 통해 상기 환자의 신체의 부상 부위에서 환자 신체와 접촉하는 전극(16) 세트(14) 중 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 단계(2204)
를 포함하는, 방법(2200).
제19항에 있어서, 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 단계는 정해진 활성화 사이클(84)에 걸쳐 한번에 하나씩 개별 서브세트(32)를 활성화하는 정해진 활성화 시퀀스(82)에 따라 개별 서브세트(32)를 활성화하는 단계를 포함하는, 방법(2200).
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 장치(10)의 사용자 인터페이스(112)를 통해 또는 상기 장치(10)의 통신 회로부(44)를 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 정해진 활성화 시퀀스(82) 또는 정해진 활성화 사이클(84)을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법(2200).
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치(10)의 사용자 인터페이스(112)를 통해 또는 상기 장치(10)의 통신 회로부(44)를 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 하나 이상의 파라미터를 변경하는 단계를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 파라미터는 상기 전기 자극 신호(22)의 주파수, 상기 전기 자극 신호(22)의 전압, 상기 전기 자극 신호(22)의 전류, 또는 상기 전기 자극 신호(22)의 듀티 사이클 중 임의의 하나 이상인, 방법(2200).
제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 전극(16)의 각 서브세트(32)를 순차적으로 활성화하는 단계는 치료 프로그램(96)에 따라 전극(16)의 각 서브세트(32)를 활성화하는 단계를 포함하는, 방법(2200).
제23항에 있어서, 상기 장치(10)에 구성 데이터(40)로서 저장된 미리 정해진 치료 프로그램으로서 상기 치료 프로그램(96)을 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법(2200).
제23항 또는 제24항에 있어서, 사용자 입력에 응답하여 상기 치료 프로그램(96)을 생성하거나 튜닝하는 단계를 더 포함하는, 방법(2200).