Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

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Development of RF Stimulating Protocol for Effective Heat-Stimulus in Subcutaneous Tissue

피하에 효과적인 열 자극을 위한 고주파 자극 프로토콜 개발

  • Received : 2012.08.13
  • Published : 2012.10.25
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Abstract

Moxibustion is utilized not only to cure disease but also to increase immunity. However, it may lead to undesired effects including severe pains(blisters and burns) because of the difficulty of controlling heat intensity. To overcome these problems we developed the RF heat stimulation system which can control stimulus. Also, we developed the RF stimulation protocol for effective heat transfer in subcutaneous tissue of rabbit. RF stimulator consists of a medical RF capacitive heating device, isolation probe, isolation plate, negative pressure control part and temperature measurement part. For the designed stimulus protocol, we measured the temperature distribution on epidermis and in subcutaneous(5mm, 10mm) area of rabbit during moxibustion. A stimulation protocol was designed by controlling the ON/OFF duty ratio, repeating number, and energy of applied pulse to get the temperature distribution similar with that by moxibustion. In results, the correlation coefficients between temperature distribution by moxibustion and that of stimulator were 95% and 91% from 5mm and 10mm thick respectively. However, temperature distribution on epidermis by stimulator was remarkably lower than that of the moxibustion. Finally, the RF stimulation system showed that it can not only transfer effectively heat similar with moxibustion to the subcutaneous area, but also the influence by unwanted side effects can be minimized.

뜸은 질병에 대한 면역력을 높이고 질병을 치유하는데 효과적인 반면 뜸의 열 자극 세기를 조절하기 힘들어 피부에 고통을 유발시키며 화상을 입히는 부작용이 발생된다. 이런 한계점을 극복하기 위해 자극 조절이 가능한 고주파 열 자극 시스템을 개발하였으며, 동물에게 뜸질을 할 경우 얻어지는 온도분포와 유사한 자극 프로토콜을 개발하였다. 자극을 위한 시스템은 2MHz, 200W의 고주파유전가열장치, 절연프로브, 절연플레이트, 음압 발생부 및 온도측정부로 구성되어있다. 자극 프로토콜 설계를 위해서 일차적으로 토끼의 대퇴부에 뜸질시 표피, 피하 5mm와 피하10mm에서 온도분포를 획득하였다. 획득된 뜸질의 온도분포와 유사한 온도분포로 자극하기 위해서 자극펄스의 duty ratio와 반복회수 및 출력을 제어하였다. 뜸질과 고주파 자극시 피하의 온도분포를 비교해본 결과 피하 5mm와 10mm 부위에서의 상관관계는 각각 95%와 91%로 일치함을 보여주었다. 또한, 고주파 자극시 표피에서의 온도분포는 뜸에 비해 현저하게 낮게 나옴을 확인하였다. 이를 통해 고주파 열 자극 시스템은 뜸질의 문제점인 화농, 물집과 같은 부작용을 유발시키지 않으면서 피하에 뜸질과 유사한 열 자극이 가능함을 보여주었다.

Keywords

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