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뇌-뇌 인터페이스 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015133302
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 뇌-뇌 인터페이스 처리시, 의도 인지 대상의 뇌파 신호를 측정하고, 뇌파 신호에 기초하여 의도 인지 대상이 연상한 형상을 추론하고, 기설정된 복수의 뇌 신경 기능 및 해당 신경 부위 별로 매칭된 기준 형상 중 추론한 형상에 대응하는 기준 형상을 검출하고, 뇌 신경 기능 및 해당 신경 부위 별로 매칭된 초음파 자극 매개 변수의 조합 중 검출된 기준 형상에 매칭된 해당 뇌 신경 기능의 최적 제어를 위한 초음파 자극 매개 변수의 조합을 검출하고, 검출한 초음파 자극 매개 변수의 조합에 기초하여 초음파 조사 대상의 뇌를 포함하는 신경 부위에 비침습적으로 집속 초음파(focused ultrasound)를 조사(照射)한다. 이에 따라, 의도 인지 대상의 의도(intention)에 따른 뇌 신경(또는 인지) 정보를 이용하여, 비침습적이고 공간 정밀도가 높은 초음파 자극을 통해 다른 대상의 뇌 신경 (또는 인지) 기능을 제어할 수 있다.
Int. CL A61N 7/00 (2006.01) A61B 5/0476 (2006.01) G06F 3/01 (2006.01)
CPC A61N 7/00(2013.01) A61N 7/00(2013.01) A61N 7/00(2013.01)
출원번호/일자 1020130059043 (2013.05.24)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1470588-0000 (2014.12.02)
공개번호/일자 10-2014-0137870 (2014.12.03) 문서열기
공고번호/일자 (20141210) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.05.24)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 민병경 대한민국 서울 강동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인엠에이피에스 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로*길 **, *층 (역삼동, 한동빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.05.24 수리 (Accepted) 1-1-2013-0460755-50
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.06.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0496790-25
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.07.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0603618-79
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.04.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0300996-19
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.06.30 수리 (Accepted) 1-1-2014-0614899-73
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.06.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0614900-32
9 등록결정서
Decision to grant		 2014.11.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0795632-92
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
뇌-뇌 인터페이스 장치에 있어서,의도 인지 대상의 뇌파 신호에 기초하여 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상을 추론하는 형상 추론부;기설정된 복수의 뇌 신경 기능 및 상기 뇌 신경 기능에 매칭된 해당 신경 부위 별로 기준 형상 및 초음파 자극 매개 변수의 조합이 매칭되어 저장된 신경 기능 정보 저장부; 및상기 추론한 형상에 대응하는 상기 기준 형상을 검출하고, 상기 검출한 기준 형상에 매칭된 상기 뇌 신경 기능, 해당 신경 부위 및 초음파 자극 매개 변수의 조합에 기초하여 초음파 조사 대상의 뇌에 집속 초음파(focused ultrasound)를 조사(照射)하는 초음파 출력부를 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
2 2
제 1 항에 있어서,상기 초음파 출력부는,상기 초음파 조사 대상의 뇌를 자기공명영상(Magnetic Resonance Image) 촬영한 뇌 이미지를 이용하여 3차원 위치 좌표를 생성하고, 상기 복수의 뇌 신경 기능 별로 기설정된 상기 해당 신경 부위의 위치와 상기 3차원 위치 좌표를 매칭하여 저장하는 뇌 위치 좌표 저장 모듈;연동된 적외선 카메라로부터 상기 집속 초음파를 출력하는 초음파 발생기에 부착된 적외선 마커의 위치를 추적한 초음파 출력 위치 좌표를 획득하고, 상기 초음파 출력 위치 좌표와 기설정된 상기 집속 초음파의 출력 거리에 기초하여 상기 집속 초음파의 초점에 대한 3차원 공간 상의 가상 좌표를 산출하는 3차원 위치 추적 모듈;상기 뇌 이미지를 이용하여 생성한 3차원 위치 좌표와 상기 집속 초음파의 초점에 대한 가상 좌표를 정합(align)하여 상기 집속 초음파의 초점에 대한 출력 좌표를 산출하는 위치 좌표 정합 모듈; 및상기 검출한 기준 형상에 매칭된 뇌 신경 기능에 대응하는 상기 3차원 위치 좌표를 검출하고, 상기 출력 좌표가 상기 검출한 3차원 위치 좌표에 대응되면 상기 검출한 뇌 신경 기능에 매칭된 초음파 자극 매개 변수의 조합에 따른 상기 집속 초음파를 출력하도록 제어하는 초음파 출력 제어 모듈을 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
3 3
제 1 항에 있어서,상기 형상 추론부는,발광 소자 배열부에 배열된 복수의 발광 소자를 배열 위치 별로 상이한 주파수로 점멸하도록 제어하는 발광 소자 제어 모듈;상기 발광 소자 배열부를 주시하는 의도 인지 대상의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정 모듈; 및상기 측정한 뇌파 신호에 포함된 적어도 하나의 주파수를 검출하고, 상기 검출한 적어도 하나의 주파수에 대응된 주파수로 점멸하는 상기 발광 소자의 배열 형태에 기초하여 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상을 추론하는 형상 분석 모듈을 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
4 4
제 3 항에 있어서,상기 형상 분석 모듈은,상기 기준 형상 중 어느 하나와 상기 발광 소자의 배열 형태에 기초한 형상 간의 유사도를 산출하여, 상기 유사도가 가장 높은 형상을 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상으로 추론하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
5 5
제 1 항에 있어서,상기 초음파 자극 매개 변수는,초음파 중심 주파수, 초음파 자극이 중단없이 지속되는 최소 단위 시간, 초음파 자극 단위의 단위 시간당 반복 횟수, 단위 시간에 투여된 초음파 시간이 차지하는 백분율, 초음파 조사 단위 면적 당 초음파 강도, 및 초음파 총 조사 시간 중 적어도 하나를 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
6 6
제 1 항에 있어서,상기 신경 기능 정보 저장부는,어느 하나의 상기 뇌 신경 기능 별로 둘 이상의 초음파 자극 매개 변수의 조합이 매칭되고,상기 초음파 자극 매개 변수의 조합 별로 상기 하나의 뇌 신경 기능이 상이하게 제어되는 뇌-뇌 인터페이스 장치
7 7
제 1 항에 있어서,상기 초음파 출력부는,비유동성의 초음파 투과 매질을 통해 상기 출력된 집속 초음파를 상기 초음파 조사 대상의 표면에 전달시켜 상기 초음파 조사 대상의 뇌에 집속 초음파를 비침습적으로 조사하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
8 8
제 1 항에 있어서,상기 형상 추론부는,상기 의도 인지 대상의 정상상태 시각유발 전위(Steady State Visual Evoked Potential, SSVEP)를 측정하고, 상기 정상상태 시각 유발 전위에 기초하여 상기 형상을 추론하는 뇌-뇌 인터페이스 장치
9 9
뇌-뇌 인터페이스 장치를 통한 뇌-뇌 인터페이스 방법에 있어서,(a) 의도 인지 대상의 뇌파 신호를 측정하는 단계;(b) 상기 뇌파 신호에 기초하여 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상을 추론하는 단계;(c) 기설정된 복수의 뇌 신경 기능 별로 매칭된 기준 형상 중 상기 추론한 형상에 대응하는 기준 형상을 검출하는 단계;(d) 기설정된 상기 복수의 뇌 신경 기능 및 상기 뇌 신경 기능에 대응된 해당 신경 부위 별로 매칭된 초음파 자극 매개 변수의 조합 중 상기 검출한 기준 형상에 매칭된 초음파 자극 매개 변수의 조합을 검출하는 단계; 및(e) 상기 검출한 초음파 자극 매개 변수의 조합에 기초하여 집속 초음파(focused ultrasound)를 출력하는 단계를 포함하되,상기 집속 초음파를 출력하는 단계는,상기 집속 초음파를 초음파 조사 대상의 뇌에 조사(照射)되도록 초음파 투과 매질을 통해 출력하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 (e) 단계는,(e-1) 초음파 조사 대상의 뇌를 자기공명영상(Magnetic Resonance Image) 촬영한 뇌 이미지를 이용하여 3차원 위치 좌표를 생성하는 단계;(e-2) 상기 복수의 뇌 신경 기능 별로 기설정된 상기 해당 신경 부위의 위치와 상기 3차원 위치 좌표를 매칭하는 단계;(e-3) 연동된 적외선 카메라로부터 상기 집속 초음파를 출력하는 초음파 발생기에 부착된 적외선 마커의 위치를 추적한 초음파 출력 위치 좌표를 획득하는 단계;(e-4) 상기 초음파 출력 위치 좌표와 기설정된 상기 집속 초음파의 출력 거리에 기초하여 상기 집속 초음파의 초점에 대한 3차원 공간 상의 가상 좌표를 산출하는 단계;(e-5) 상기 뇌 이미지를 이용하여 생성한 3차원 위치 좌표와 상기 집속 초음파의 초점에 대한 가상 좌표를 정합(align)하여 상기 집속 초음파의 초점에 대한 출력 좌표를 산출하는 단계;(e-6) 상기 검출한 기준 형상에 매칭된 뇌 신경 기능에 대응하는 상기 3차원 위치 좌표를 검출하는 단계;(e-7) 상기 집속 초음파의 초점에 대한 출력 좌표가 상기 검출한 3차원 위치 좌표에 대응되면, 상기 검출한 뇌 신경 기능에 매칭된 초음파 자극 매개 변수의 조합에 따른 상기 집속 초음파를 출력하는 단계를 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
11 11
제 9 항에 있어서,상기 (a) 단계 이전에,발광 소자 배열부에 배열된 복수의 발광 소자를 배열 위치 별로 상이한 주파수로 점멸하도록 제어하는 단계를 더 포함하되,상기 (a) 단계는,상기 발광 소자 배열부를 주시하는 의도 인지 대상의 뇌파 신호를 측정하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
12 12
제 11 항에 있어서,상기 (b) 단계는,상기 측정한 뇌파 신호에 포함된 적어도 하나의 주파수를 검출하고, 상기 검출한 적어도 하나의 주파수에 대응된 주파수로 점멸하는 상기 발광 소자의 배열 형태에 기초하여 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상을 추론하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
13 13
제 12 항에 있어서,상기 (b) 단계는,상기 기준 형상 중 어느 하나와 상기 발광 소자의 배열 형태에 기초한 형상 간의 유사도를 산출하여, 상기 유사도가 가장 높은 형상을 상기 의도 인지 대상이 연상한 형상으로 추론하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
14 14
제 9 항에 있어서,상기 초음파 자극 매개 변수는,초음파 중심 주파수, 초음파 자극의 중단없는 최소 단위 시간, 초음파 자극 단위의 단위 시간당 반복 횟수, 단위 시간에 투여된 초음파 시간이 차지하는 백분율, 초음파 조사 단위 면적 당 초음파 강도, 및 초음파 총 조사 시간 중 적어도 하나를 포함하는 뇌-뇌 인터페이스 방법
15 15
제 9 항에 있어서,상기 (d) 단계 이전에,어느 하나의 상기 뇌 신경 기능 별로 둘 이상의 초음파 자극 매개 변수의 조합을 매칭하여 저장하는 단계를 더 포함하되,상기 초음파 자극 매개 변수의 조합 별로 상기 하나의 뇌 신경 기능이 상이하게 제어되는 뇌-뇌 인터페이스 방법
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1 교육과학기술부 실감교류 인체감응 솔루션 연구단 글로벌프론티어 비침습형 초음파 신경 자극의 인체 유효성 및 안전성 검증 연구
2 교육과학기술부 고려대학교 산학협력단 일반연구자지원 뇌전도-초음파 기반의 뇌-뇌 접속 장치 개발 연구