使用磁刺激器的生物反饋裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能夠同時診斷和治療尿失禁等的生物反饋裝置，更具體地，涉及通過包括用于尿失禁等的治療的磁刺激器和用于生物反饋的壓力測量裝置在內的構造在不向諸如陰道或尿道的人體插入工具的情況下能夠同時進行用于診斷的壓力測量和用于治療的磁刺激的有效的生物反饋裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]使用生物反饋(B1feedback)的治療是通過使用傳感器并幫助患者通過患者自身的運動調整生理現象來測量發生在人體中的生理現象同時對該生理現象進行視覺或聽覺監測的治療方法。
[0003]尿失禁是由于膀胱和尿道括約肌的調節功能的故障引起的在咳嗽等時當膀胱的內部壓力超過尿道括約肌的克制力時不自覺地發生的漏尿的癥狀。雖然尿失禁在女性和男性中都有發生，但是由于女性的人體特性和分娩的原因，尿失禁主要發生在女性中。
[0004]尿失禁的治療方法有藥物治療、手術治療等。然而，由于這些方法具有副作用，作為更根本的治療方法，可以采用使用括約肌增強訓練(凱格爾訓練)或者使用生物反饋的骨盆肌加強訓練的治療方法。使用生物反饋的生物肌肉鍛煉是凱格爾訓練的補充。在生物肌肉鍛煉方法中，括約肌的運動狀態通過使用測量生物肌肉的運動的肌電圖(EMG:electromyogram)傳感器等來進行診斷。在監測所診斷的狀態之后，患者通過調整其自身的肌肉來重復收縮肌的過程和調整收縮力的強度的過程。
[0005]通過這些過程，作為不隨意肌的括約肌在鍛煉中得到加強，使得尿道括約肌的收縮力得到增加。結果，獲得改善尿失禁的癥狀的治療的效果。
[0006]如上所述，除了患者利用其自身的力量進行肌肉增強鍛煉的生物反饋訓練以外，還開發了使用通過向盆底肌施加電刺激來強行使弱肌肉運動而能夠進行肌肉加強和生物反饋訓練的生物肌肉刺激方法的技術。如稍后所描述的，公開了用于生物肌肉電刺激方法的各種技術。
[0007]韓國注冊專利N0.10-0377104涉及“體腔插入電極”并公開了插入到陰道或肛門的內部以提供EMG信號的電極。圖1是例示了上述專利中公開的體腔插入電極的立體圖。
[0008]韓國注冊專利N0.10-0674042涉及“具有壓力傳感器的尿失禁治療裝置”而不是EMG傳感器作為進行生物反饋和電刺激的方法，并且公開了測量壓力的壓力傳感器以及將電刺激傳送到體腔內部的肌肉的電極單元。
[0009]另外，韓國注冊專利N0.10-0816847涉及“泌尿/肛門失禁治療裝置”并且公開了測量體腔的內部壓力的壓力傳感器以及測量肛門括約肌或盆底肌的肌肉力量或施加電刺激的電極單元。
[0010]在上述專利中公開的裝置是一種使用包括插入到體腔中以與肌肉直接接觸來施加電刺激的電極在內的電刺激的治療裝置。在該裝置中，由于具有導電性的電極暴露在外部，存在電極不容易進行清洗、殺菌和消毒的問題。結果，不清潔裝置的反復使用可能導致患者的感染。另外，由于裝置被插入到體內，存在使用不方便且患者感覺不適的問題。另外，由于裝置直接向人體施加電刺激，有時存在患者遭受電燒傷或感覺疼痛的問題。
[0011]使用EMG信號和電刺激進行生物反饋的現有技術的裝置執行允許患者利用患者自身的意愿來使骨盆肌肉運動并且監測運動狀態的EMG測量功能以及強行向患者的括約肌施加電刺激來強行使括約肌運動的電刺激功能。在現有技術的裝置中，一般來說，由于相同的電極被用于執行EMG測量功能和電刺激功能，存在無法同時執行導致生物反饋的EMG測量和導致強行運動的電刺激的問題。即，EMG測量和EMG刺激(或電刺激)只能依次執行。通過這種方式，在測量和刺激依次執行的情況下，由于患者無法對由患者自身的力量引起的括約肌的運動的強度和由電刺激的力量引起的括約肌的運動的強度進行直接比較，治療過程和肌肉狀態的評價是不清楚的。因此，在要求長期反復治療的情況下，患者可能中途放棄治療。由于現有技術的生物反饋裝置無法同時執行測量和刺激，存在效率劣化的問題。
[0012]在另一方面，為了解決諸如感染、不適、皮膚損傷等的上述插入型電刺激治療方法的問題，開發了使用磁場的尿失禁治療裝置。使用磁場的尿失禁治療裝置是一種非接觸非插入型治療裝置并且具有解決了與使用時的感染和不適問題相關聯的問題的優勢。然而，在磁刺激治療時施加生物反饋的情況下，存在不容易檢測體腔的內部壓力或者EMG信號的問題。在該方法中，磁刺激器向刺激線圈施加高電壓以產生具有幾個特斯拉強度的強的脈沖磁場，并且將該脈沖磁場施加到人體。由于構造有半導體和導線的壓力傳感器或EMG傳感器受到強脈沖磁場的影響，存在壓力傳感器或EMG傳感器不容易與磁刺激器一起使用的冋題。
[0013]通過這種方式，雖然用于尿失禁治療等的磁刺激器與其它電刺激裝置相比具有很多優勢，但是使用受磁場影響的電極的EMG傳感器或壓力傳感器的生物反饋是不可用的。
[0014]另外，在現有技術中，為了測量諸如陰道或尿道的體腔的內部壓力或EMG信號，測量工具被插入到人體中，使得存在患者感覺不適或疼痛的問題。由于這些問題，需要在不向人體插入工具的情況下來測量諸如陰道或尿道的體腔的壓力的技術。
【發明內容】
[0015]技術目的
[0016]本發明提供一種在不向諸如陰道或尿道的體腔插入單獨的工具的情況下而能夠測量用于生物反饋的信號的生物反饋裝置。
[0017]本發明提供一種在不向人體插入工具的情況下通過檢測生物反饋信號而能夠有效治療尿失禁并且同時或合作地執行生物反饋信號的檢測和用于強化肌肉的磁刺激的生物反饋裝置。
[0018]技術方案
[0019]根據本發明的第一方面，提供有一種生物反饋裝置，該生物反饋裝置包括:壓力轉換器，該壓力轉換器通過使用流體來感測從外部施加的壓力并且提供壓力信號；控制器，該控制器通過使用從該壓力轉換器提供的該壓力信號來生成生物反饋信號并且輸出該生物反饋信號；以及顯示單元，該顯示單元將從該控制器提供的所述生物反饋信號輸出到屏幕上，其中，所述壓力轉換器包括:管道，該管道構造有形狀根據外部壓力可變的軟質材料并且填充有該流體；壓力傳感器，該壓力傳感器感測向所述管道施加的壓力以輸出壓力信號；以及壓力傳遞構件，該壓力傳遞構件設置在所述管道和所述壓力傳感器之間以將所述管道的所述壓力傳遞到所述壓力傳感器。
[0020]在根據第一方面的上述生物反饋裝置中，優選地，所述流體構造有非導電(non-conductive)或非磁性(Non-Magnetic)的可流動材料，以免受到磁場或電磁場的影響。作為示例，可以使用可流動的流體、凝膠、氣體等。
[0021]在根據第一方面的上述生物反饋裝置中，優選地，所述控制器包括:生物反饋信號輸出模塊，該生物反饋信號輸出模塊從所述壓力轉換器接收所述壓力信號，檢測接收到的壓力信號與預定義的基準壓力值之間的差值，并輸出所述差值作為所述生物反饋信號；基準點設置模塊，該基準點設置模塊從所述壓力轉換器接收所述壓力信號并且根據從外部輸入的基準壓力值設置請求通過使用接收到的壓力信號來設置基準壓力值；流體注入控制模塊，其中在從所述壓力轉換器提供的所述壓力信號偏離預定義的允許范圍的情況下，該流體注入控制模塊根據從所述允許范圍的偏離程度確定要注入到所述管道中或者從所述管道排出的流體量并且根據所確定的流體量和當前流體量之間的差值來生成流體注入驅動信號以將該流體注入驅動信號提供到流體注射器；以及磁刺激器控制模塊，該磁刺激器控制模塊從所述壓力轉換器接收所述生物反饋信號，確定與所述生物反饋信號相對應的所述磁場的強度，并根據所確定的磁場生成用于驅動所述磁刺激器的刺激器驅動信號以將該刺激器驅動信號提供到所述磁