⚡ 전기치료학 시리즈 ④ – 맥동 전류(Pulsed Current)의 파형과 특성 완전 분석

⚡ 전기치료학 시리즈 ④ – 맥동 전류(Pulsed Current)의 파형과 특성 완전 분석

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💡 맥동 전류란?

맥동 전류(Pulsed Current)는 전류가 짧은 시간 동안 흐른 후, 다시 흐르지 않는 시간(휴지기)이 반복되는 전류를 말해요.

✔ 구성 핵심

• 전류가 흐르는 시간(Pulse duration) + 전류가 흐르지 않는 시간(Inter-pulse interval)
  → 이것이 반복되며 자극 효과 발생

마치 전기자극이 일정한 박자로 "찌릿찌릿" 들어오는 느낌으로 전달되는 전류예요.

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✅ 1. 맥동 전류의 구성 요소 정리

용어	정의	설명
맥동 (Pulse)	자극이 한 번 들어오는 전류의 단위	단상 또는 이상 위상으로 구성된 하나의 자극 단위
위상 (Phase)	전류가 한 방향으로 흐르는 구간	단일 맥동 안에서 1개 또는 2개 이상 형성됨
맥동 기간	하나의 맥동이 시작해 끝날 때까지의 총 시간	단상파는 위상 기간과 동일, 이상파는 위상 합
위상간 간격	이상파에서 양·음 위상 사이 간격	너무 길면 자극이 끊긴 듯한 느낌 줄 수 있음
맥동간 간격	맥동과 맥동 사이의 짧은 휴지기	총 전류량 및 반응성에 영향
돌발간 간격	다상파 묶음 사이의 긴 휴지기	간섭전류나 러시안 자극기에서 주로 사용됨
주기 (Period)	한 맥동과 그에 따른 간격 포함 전체 시간	1초당 맥동 수(f)와 반비례

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✅ 2. 맥동 전류의 파형 종류

🔸 ① 단상 맥동 (Monophasic Pulsed Current)

• 한 맥동에 위상이 하나, 전류가 한 방향으로만 흐름
• 전류가 한쪽 극성에 머무르기 때문에, 잔류 전하가 남음 → 화학작용 발생 가능

🔍 임상 활용

• 음극효과: 조직 자극, 감염 부위 살균, 탈신경근 자극
• 양극효과: 안정화, 염증 억제, 진정 목적
  → 위상 극성을 선택해 자극 방향 제어 가능

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🔸 ② 이상 맥동 (Biphasic Pulsed Current)

• 한 맥동에 두 개의 위상 포함 → 양 방향 흐름
• +극성 → -극성 흐름이 교차
• 총 전하량이 0에 가까워 화학작용이 적고 안정적

📌 세부 분류

구분	형태	전하량	특징	임상적 고려사항
대칭 이상파	양위상과 음위상의 형태가 동일	동일 (총 전하 = 0)	자극이 부드럽고 전기적 중립성 유지	피부 자극이 적고 장시간 사용 가능
균형 비대칭 이상파	양위상과 음위상의 형태는 다르나 전하량은 동일	동일 (총 전하 = 0)	형태 조절이 가능하여 세밀한 자극 조정 가능	근육 재교육 등에서 효과적
불균형 비대칭 이상파	양위상과 음위상의 형태와 전하량 모두 다름	불균형 (총 전하 ≠ 0)	한쪽 극에 전하 축적 → 화학작용 발생 가능	짧은 시간 사용 / 조직 손상 주의

💬 자주 쓰이는 자극기:

• 감응전류 자극기: 대부분 비대칭 이상파 사용
• NMES/FES: 대칭 이상파 또는 균형 비대칭 사용

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🔸 ③ 다상 맥동 (Polyphasic Pulsed Current)

• 3개 이상의 위상으로 구성된 복합 맥동
• 일반적으로 고주파 자극을 짧은 시간 묶음으로 전달
  → 하나의 맥동처럼 작용하지만, 내부는 세분화된 구조

✅ 대표 자극기:

• 간섭전류치료기 (IFC)
• 러시안 전류치료기
• 돌발파형 자극기

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✅ 3. 맥동 전류의 시간 특성 상세 정리

항목	정의	설명
위상 기간 (Phase Duration)	전류가 0선에서 시작해 정점까지 흐르는 시간	단상파에서는 위상 기간 = 맥동 기간 / 이상파에서는 양쪽 위상 각각 존재
맥동 기간 (Pulse Duration)	한 맥동이 시작해 끝날 때까지의 시간	단상 = 위상 기간 / 이상 = 위상들의 합
위상간 간격	이상파에서 양/음 위상 사이의 시간 간격	너무 길면 자극 연속성 저하 → 자극 부자연스러움
맥동간 간격 (Inter-pulse Interval)	각 맥동 사이의 짧은 휴지기	자극 밀도 및 조직 흥분성에 영향을 줌
돌발간 간격 (Inter-burst Interval)	다상파 묶음(버스트) 사이의 간격	간섭전류, 러시안 전류에서 사용되는 긴 휴지기
주기 (Period)	한 맥동과 그 간격을 포함한 총 시간	1초당 맥동 수(f)와 반비례 / 주기 = 1 ÷ f

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✅ 4. 맥동 전류의 강도 특성

💡 주요 개념 정리

용어	정의	설명
정점진폭 (Peak Amplitude)	전류 또는 전압의 최고점	전류가 한 위상에서 도달하는 최대 강도. 자극의 강도에 직접적 영향을 미침
정점-정점진폭 (Peak-to-Peak Amplitude)	양 위상과 음 위상 간의 전체 진폭	두 위상 사이의 최대 진폭 차이. 이상파 또는 교류파에서 사용됨
실효값 전류 (RMS, Root Mean Square)	조직에 실제 작용하는 평균 효과 전류	에너지 전달량과 관련되며, 조직 반응 및 열 효과 평가 기준
위상 전하량 (Phase Charge, Q)	한 위상을 통해 전달된 총 전하량	μC 단위로 표현되며, 자극 효과와 안전성에 직접적으로 영향
실효값 공식	IRMSA = Q × f	Q: 위상 전하량(μC), f: 초당 위상 수(pps)

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✅ 5. 맥동 전류의 변조(Modulation) 방식

변조는 자극을 다양화하여 신경계 적응을 막고 생리학적 반응을 더 효과적으로 유도하는 전략이에요.

변조 방식설명예시

강도변조	진폭을 변화시킴	경사 증가/감소
기간변조	위상/맥동 기간 변화	자극의 길이 조절
주파수변조	반복 횟수 변화	자극 피로 조절
경사변조	전류를 서서히 증가 또는 감소	편안한 자극 유도
단속변조(시간변조)	일정 시간 자극 후 휴식 반복	러시안 전류, 근육재교육
돌발/맥놀이 변조	전류 묶음 or 간섭파로 자극	간섭전류, 돌발파

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✅ 요약 정리 표

항목	핵심 정리
파형 유형	단상, 이상(대칭/비대칭), 다상
자극 방향	단일 또는 양 방향
시간 특성	위상기간, 맥동기간, 간격, 주기
변조 방식	경사, 시간, 주파수, 강도 등 다양
임상 적용	TENS, NMES, 간섭자극기 등