KR102535883B1 - A method for managing self-directed spinal stabilization exercise and a computer readable medium thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 공개한다. 이 방법은 (a) 기능 평가부가 복수개의 요인을 가지고 사용자의 초기 기능 상태를 설정하고 기능적 평가를 수행하는 단계; (b) 목표 설정부가 상기 설정된 초기 기능 상태의 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정하는 단계; (c) 단위 운동 처리부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 이용하여 추세선 방정식을 산출하고, 상기 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득 및 배열하는 단계; 및 (d) 프로토콜화부가 상기 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고, 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여 상기 기능 평가부로 피드백하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 사용자 개인 인체의 개별적 특이성을 인정한 맞춤형 코어 운동 프로토콜이 자동화되어, 대상자가 자가로 운동하기에 편리하고 정확한 코어 운동 목표를 제시할 수 있는 자가 홈케어 시스템에 적용 가능하게 된다.The present invention discloses a self-directed spinal stabilization exercise management method. The method includes: (a) setting an initial functional state of a user with a plurality of factors by a functional evaluation unit and performing functional evaluation; (b) setting coordinates and target coordinates in a matrix by a target setting unit receiving data of the set initial functional state; (c) calculating a trend line equation using coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion processing unit, and acquiring and arranging a plurality of integer coordinates closest to the trend line; and (d) executing a spinal stabilization exercise management program by receiving the plurality of integer coordinates arranged by the protocolization unit, calculating a user's customized core exercise protocol and feeding it back to the functional evaluation unit. It is characterized in that it includes. According to the present invention, a customized core exercise protocol that recognizes the individual specificity of the user's individual body is automated, so that the subject can present a convenient and accurate core exercise goal for self-exercise. It can be applied to a self-home care system. .
Description
본 발명은 척추 안정화 운동 관리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 코어 운동 동작의 수행 정도에 기반하여 유효한 단위 운동 동작들을 수준별로 추출하여, 사용자가 자가로 운동하기에 편리하고 사용자에게 최적화된 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하는 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spinal stabilization exercise management method, and more particularly, based on the degree of execution of a user's core exercise motion, effective unit motion motions are extracted by level, which is convenient for the user to self-exercise and is optimized for the user. A self-directed spinal stabilization exercise management method that calculates a customized core exercise protocol.
일반적으로, 척추 안정성은 척추, 골반 및 운동 사슬 내에서 적절한 부하 균형을 유지하는 데 필수적이다. In general, spinal stability is essential for maintaining proper load balance within the spine, pelvis, and kinetic chain.
척추 안정성은 복부, 둔근, 고관절, 척추주위근 및 기타 근육이 함께 작용하여 제공된다. Spinal stability is provided by the working together of the abdominal, gluteal, hip, paraspinal and other muscles.
스포츠 의학을 다루는 전문가들은 대상자의 기능을 향상시키고 부상을 예방하기 위해 척추 안정화 기술을 사용하는데, 코어 안정성과 운동 제어는 기능성 사지 운동을 시작하는데 중요하다. Professionals dealing with sports medicine use spinal stabilization techniques to improve a patient's function and prevent injury, and core stability and movement control are important for initiating functional limb movement.
여기에서, 코어는 척추와 복부 내장을 둘러싸는 몸통 근육 그룹을 의미한다. Here, the core refers to the trunk muscle group that surrounds the spine and abdominal viscera.
코어는 체간 앞면의 복부, 뒤쪽의 척추주위근 및 둔근, 근위부의 횡경막, 원위부의 골반저 및 고관절 근육을 갖는 근육질 상자로서, 이 상자 안에는 기능 운동 중에 척추, 골반 및 운동 사슬을 안정시키는 데 도움이 되는 29 쌍의 근육이 있다. The core is a muscular box containing the abdominals in the front of the trunk, the paraspinal and gluteal muscles in the back, the diaphragm proximally, and the pelvic floor and hip muscles distally. There are 29 pairs of muscles.
코어의 강화 혹은 안정화 운동은 스포츠 의학 분야에서 최근에 잘 알려진 피트니스 트랜드이다. Core strengthening or stabilization exercises are a recent well-known fitness trend in sports medicine.
예를 들어, 필라테스, 요가, 태극권과 같은 인기있는 피트니스 프로그램은 코어 운동의 원리를 따른다. For example, popular fitness programs such as pilates, yoga, and tai chi follow the principles of core exercises.
운동 능력 향상 및 부상 예방, 요통 완화, 요통에 대한 운동 치료에 이르기까지 코어 운동의 광범위한 이점에 대한 컨센서스가 확보되어 있다.There is a consensus on the wide range of benefits of core exercise, from improving athletic performance and preventing injury, to relieving back pain, to exercising the treatment of back pain.
한편, 종래에 코어의 안정화 운동과 관련하여 다음과 같은 연구 결과들이 있었다.On the other hand, there have been the following research results related to the stabilization exercise of the conventional core.
코어 근육이 없으면 척추는 상체의 무게보다 훨씬 적은 90 N의 압축력으로 기계적으로 불안정해진다. Without core muscles, the spine is mechanically unstable with a compressive force of 90 N, far less than the weight of the upper body.
코어 박스가 정상적으로 작동할 때, 운동 체인의 관절부에서 압박, 전환 또는 전단력을 최소화하면서 적절한 힘 분포와 최대 힘의 생성이 이루어진다. When the core box is operating normally, proper force distribution and maximum force generation are achieved while minimizing compression, switching or shear forces at the joints of the kinetic chain.
코어는 "원위부 이동성을 위한 근위부 안정성"을 제공하므로, 코어의 임상적 불안정은 신경학적 결손이나 구조적 변형, 통증의 동반없이 생리적 부하에 대한 변위의 양상을 유지하는 척추의 기능이 손실되는 것으로 정의된다.Since the core provides “proximal stability for distal mobility,” clinical instability of the core is defined as a loss of the ability of the spine to maintain a pattern of displacement to a physiological load without accompanying neurological deficits, structural alterations, or pain. .
또한, 코어 안정을 위한 시스템적 하부 요소로서 신경근 조절(신경 요소), 수동적 하부체계(골과 건 요소), 능동 하부체계(근육 요소)의 세 가지가 제시된 바 있다.In addition, as systemic sub-elements for core stabilization, three types of neuromuscular control (nerve elements), passive subsystems (bone and tendon elements), and active subsystems (muscular elements) have been proposed.
퀸즐랜드 물리치료 그룹은 코어 안정성을 위해 심부 코어 구조, 특히 횡복근과 다열근에 중점을 두는 방법을 제안하였다.The Queensland Physiotherapy Group has proposed a method that focuses on deep core structures, particularly the transverse abdominis and multifidus muscles, for core stability.
McGill 그룹과 다른 생체역학자들은 척추 안정성을 제공함에 있어 복사근과 방요근과 같은 더 큰 '원동기(prime mover)' 근육을 강조했다.McGill's group and other biomechanics have emphasized the larger 'prime mover' muscles, such as the obliques and psoas muscles, in providing spinal stability.
그런데, 종래의 코어 안정화 운동과 관련된 상기 연구 결과들은 학술적 체계 분석이거나 임상적 중재를 고려한 관점으로만 해석되고, 대상자가 자가운동을 수행하는데 있어 필요한 개념적 요소로 활용하는 데는 어려움이 있었다.However, the above research results related to the conventional core stabilization exercise are interpreted only from the viewpoint of academic systematic analysis or clinical intervention, and it is difficult to utilize them as conceptual elements necessary for subjects to perform self-exercise.
또한, 개념적 원리와 가설 규명을 전제로 인체의 개별적 특이성을 인정하지 않은 생체역학적 관점의 동작들 만을 제시하고 있는 단점이 있었다.In addition, there was a disadvantage of presenting only motions from a biomechanical point of view that did not recognize the individual specificity of the human body on the premise of conceptual principles and hypothesis identification.
또한, 치료운동의 관점에서 증상의 개선과 강화의 시간적 일련의 관점을 포함하지 않고 일관된 프로토콜을 제시하며, 단위 유효동작들을 병렬적으로 제시하고 대상자의 순응도를 반영한 정밀한 프로토콜을 제시하지 못하는 한계가 있었다.In addition, from the viewpoint of therapeutic exercise, there was a limit to presenting a consistent protocol without including a temporal series of symptom improvement and strengthening, presenting unit effective movements in parallel, and presenting a precise protocol that reflected the subject's compliance. .
또한, 현실적인 상황에서 정확한 동작 수행에 보조자, 즉 치료사의 경험에 의존하는 경향이 높고, 대상자가 자가로 운동하기에 어려움이 있거나 현실적인 목표를 제시하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, there is a high tendency to rely on the experience of an assistant, that is, a therapist, to perform accurate movements in a realistic situation, and there is a problem in that the subject has difficulty in exercising by himself or cannot present a realistic goal.
본 발명의 목적은 사용자의 코어 운동 동작의 수행 정도에 기반하여 기능적 수준을 분류하고, 유효한 단위 운동 동작들을 수준별로 추출하여 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행함으로써, 사용자에게 최적화된 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하는 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to calculate a customized core exercise protocol optimized for the user by classifying the functional level based on the level of performance of the user's core exercise motion, extracting valid unit motion motions for each level, and executing a spinal stabilization exercise management program. It is to provide a self-directed spinal stabilization exercise management method.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위하여 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a computer readable recording medium recording a program for executing a self-directed spine stabilization exercise management method in a computer to achieve the above object.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 (a) 기능 평가부가 복수개의 요인을 가지고 사용자의 초기 기능 상태를 설정하고 기능적 평가를 수행하는 단계; (b) 목표 설정부가 상기 설정된 초기 기능 상태의 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정하는 단계; (c) 단위 운동 처리부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 이용하여 추세선 방정식을 산출하고, 상기 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득 및 배열하는 단계; 및 (d) 프로토콜화부가 상기 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고, 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여 상기 기능 평가부로 피드백하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention includes the steps of (a) setting an initial functional state of a user by a functional evaluation unit using a plurality of factors and performing functional evaluation; (b) setting coordinates and target coordinates in a matrix by a target setting unit receiving data of the set initial functional state; (c) calculating a trend line equation using coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion processing unit, and acquiring and arranging a plurality of integer coordinates closest to the trend line; and (d) executing a spinal stabilization exercise management program by receiving the plurality of integer coordinates arranged by the protocolization unit, calculating a user's customized core exercise protocol and feeding it back to the functional evaluation unit. It is characterized in that it includes.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 (c) 단계는 상기 단위 운동 처리부 내 단위 운동 취합부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 인가받아 상기 추세선 방정식을 산출하고, 상기 복수개의 정수 좌표를 획득하는 단계; 및 상기 단위 운동 처리부 내 단위 운동 배열부가 획득된 상기 복수개의 정수 좌표를 인가받아 소정의 기준에 따라 배열하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (c) of the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object, the trend line equation is calculated by receiving the coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion collection unit in the unit motion processing unit, , obtaining the plurality of integer coordinates; and receiving the plurality of integer coordinates acquired by the unit motion arrangement unit in the unit motion processing unit and arranging them according to a predetermined criterion. It is characterized in that it includes.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 소정의 기준은 ‘강화 요인의 최소값', '균형 요인의 최소값', '인내 요인의 최소값' 순서인 것을 특징으로 한다.The predetermined criterion of the self-directed spine stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object is characterized in that the order of 'minimum value of reinforcement factor', 'minimum value of balance factor', and 'minimum value of endurance factor'.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계 사이에 상기 기능 평가부가 사용자의 복수개의 단위 운동 동작을 평가하여 상기 복수개의 요인을 적용한 분류 3차원 그래프를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention, the function evaluation unit evaluates a plurality of unit motions of the user and applies the plurality of factors between the steps (a) and (b). generating a
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 복수개의 단위 운동 동작의 평가는 치료적 강도, 수행 난이도 및 예상 피로도를 기준으로 평가되는 것을 특징으로 한다.The evaluation of the plurality of unit motions of the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention to achieve the above object is characterized in that the evaluation is based on therapeutic intensity, performance difficulty, and expected fatigue.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 복수개의 요인은 강화 요인, 균형 요인 및 인내 요인을 포함하는 것을 특징으로 한다.The plurality of factors of the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object are characterized in that they include a reinforcement factor, a balance factor, and a tolerance factor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (b) 단계에서, 상기 목표 좌표는 Rasch 모형 및 인공지능 기법을 활용하여 설정되는 것을 특징으로 한다.In the self-directed spine stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object, in the step (b), the target coordinates are set using a Rasch model and an artificial intelligence technique.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 추세선 방정식은 수학식 1에 의해 정의되고, 상기 수학식 1은 
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (c) 단계에서, 상기 복수개의 정수 좌표는 상기 산출된 추세선 방정식의 궤적에 가장 인접하고 상기 목표 좌표의 이하값으로 획득되는 것을 특징으로 한다.In the self-guided spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object, in step (c), the plurality of integer coordinates are closest to the trajectory of the calculated trend line equation and are obtained as values below the target coordinates characterized by
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 (b) 단계는, 상기 획득된 복수개의 정수 좌표가 상기 목표 설정부로 피드백되어, 상기 목표 좌표의 최종값이 상기 추세선 방정식의 궤적과 상기 목표 좌표의 현재값과의 거리 합이 최소가 되도록 재설정되는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (b) of the self-directed spinal stabilization motion management method of the present invention for achieving the above object, the obtained plurality of integer coordinates are fed back to the target setting unit, and the final value of the target coordinates is the trend line equation. resetting so that the sum of the distances between the trajectory and the current value of the target coordinates is minimized; It is characterized in that it further comprises.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (c) 단계에서, 상기 단위 운동 처리부는 상기 복수개의 정수 좌표를 이용하여 사용자의 상기 맞춤형 코어 운동 프로토콜의 복수개의 단위 운동 동작을 추출하는 것을 특징으로 한다.In the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object, in step (c), the unit motion processing unit uses the plurality of integer coordinates to perform a plurality of unit motion operations of the user's customized core exercise protocol. It is characterized by extracting.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (d) 단계에서, 상기 프로토콜화부는 상기 추출된 복수개의 단위 운동 동작을 이용해 상기 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하여 사용자의 주된 운동 프로토콜을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object, in the step (d), the protocolization unit executes the spinal stabilization exercise management program using the extracted plurality of unit motions, It is characterized by calculating an exercise protocol.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법은 상기 (d) 단계에서, 상기 프로토콜화부는 시간 할당을 고려하여 워밍-업 단계, 상기 산출된 사용자의 주된 운동 단계, 쿨-다운 단계 순으로 사용자의 상기 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the step (d), the protocolizing unit considers the time allocation in the self-directed spine stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object: a warm-up step, the calculated user's main exercise step, and a cool-down It is characterized by calculating the user's customized core exercise protocol in step order.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 상기 복수개의 요인의 중요도는 강화 요인, 균형 요인, 인내 요인 순서인 것을 특징으로 한다.The importance of the plurality of factors in the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention for achieving the above object is characterized in that the order of reinforcement factor, balance factor, and endurance factor.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 (a) 기능 평가부가 복수개의 요인을 가지고 사용자의 초기 기능 상태를 설정하고 기능적 평가를 수행하는 단계; (b) 목표 설정부가 상기 설정된 초기 기능 상태의 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정하는 단계; (c) 단위 운동 처리부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 이용하여 추세선 방정식을 산출하고, 상기 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득 및 배열하는 단계; 및 (d) 프로토콜화부가 상기 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고, 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여 상기 기능 평가부로 피드백하는 단계; 를 포함하는 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above another object, the computer readable recording medium of the self-directed spinal stabilization exercise management method of the present invention includes the steps of (a) a functional evaluation unit setting an initial functional state of a user with a plurality of factors and performing functional evaluation; (b) setting coordinates and target coordinates in a matrix by a target setting unit receiving data of the set initial functional state; (c) calculating a trend line equation using coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion processing unit, and acquiring and arranging a plurality of integer coordinates closest to the trend line; and (d) executing a spinal stabilization exercise management program by receiving the plurality of integer coordinates arranged by the protocolization unit, calculating a user's customized core exercise protocol and feeding it back to the functional evaluation unit. It is characterized by recording a program for executing a self-directed spinal stabilization exercise management method comprising a.
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in "Specific Contents for Carrying Out the Invention" and the accompanying "Drawings".
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent upon reference to the various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 게시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited only to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various other forms, and each embodiment disclosed herein only makes the disclosure of the present invention complete, and this It is provided to completely inform the scope of the present invention to those skilled in the art to which the invention belongs, and it should be noted that the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.
본 발명에 의할 경우, 사용자 개인 인체의 개별적 특이성을 인정한 맞춤형 코어 운동 프로토콜이 자동화되어, 대상자가 자가로 운동하기에 편리하고 정확한 코어 운동 목표를 제시할 수 있는 자가 홈케어 시스템에 적용 가능하게 된다.According to the present invention, a customized core exercise protocol that recognizes the individual specificity of the user's individual body is automated, so that the subject can present a convenient and accurate core exercise goal for self-exercise. It can be applied to a self-home care system. .
또한, 치료 운동의 관점에서 증상의 개선과 강화의 시간적 일련의 과정을 포함하고, 획일적이지 않은 대상자의 순응도를 반영한 정밀한 코어 운동 프로토콜을 제시함으로써, 디지털 치료제 개발을 위한 소프트웨어의 핵심 요소를 제공할 수 있다. In addition, by presenting a precise core exercise protocol that includes a series of temporal processes of improvement and strengthening of symptoms from the viewpoint of therapeutic exercise and reflects the compliance of non-uniform subjects, it is possible to provide core elements of software for the development of digital therapeutics. there is.
도 1은 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 구현하기 위한 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 전반적인 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 세부적인 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 유효한 복수개의 단위 운동 동작의 3 가지 요인에 안정성(stability)을 추가적으로 적용하여 단위 운동의 개수를 나타내는 표이다.
도 5는 도 2에 도시된 척추 안정화 운동 관리 방법 중 단계(S200)에서 목표 설정부(200)가 목표 좌표를 설정하기 위해 필요한 3가지 요인에 대한 3차원 그래프이다.
도 6은 도 5에 도시된 적색의 추세선에 따라 생성된 15개의 단위 운동 동작들을 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 동작 흐름도 중 분해(decomposition) 단계에서 설정된 각 기준에 따른 저 강도, 중 강도, 고 강도의 단위 운동 동작 개수에 대한 표이다.
도 8은 도 2에 도시된 순서도 중 단계(S400)에서 1 단계(a) 및 2 단계(b)에 대하여 설정된 주된 운동 동작의 프로토콜에 대한 3차원 그래프이다.
도 9는 도 2에 도시된 순서도 중 단계(S400)에서 1 단계(a) 및 2 단계(b)에 대하여 설정된 주된 운동 동작의 프로토콜에 대한 표이다.
도 10은 도 3에 도시된 동작 흐름도 중 분해(decomposition) 단계에서 산출된 최종 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 일정 기간 실제로 시행한 예시의 3차원 그래프이다.
도 12는 도 11에 도시된 예시에서 일정 기간 중 1주차 및 2주차의 1 단계 및 2 단계의 맞춤형 코어 운동 프로토콜에 대한 표이다.
도 13은 도 11에 도시된 예시에서 일정 기간 중 3주차 및 4주차의 1 단계 및 2 단계의 맞춤형 코어 운동 프로토콜에 대한 표이다.1 is a block diagram of an apparatus for implementing a self-directed spinal stabilization motion management method of the present invention.
2 is a flowchart illustrating overall operations of a self-directed spinal stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation flowchart for explaining detailed operations of a self-directed spine stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention.
4 is a table showing the number of unit motions by additionally applying stability to three factors of a plurality of effective unit motions according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a three-dimensional graph of three factors necessary for the
FIG. 6 is a diagram illustrating 15 unit motions generated according to the red trend line shown in FIG. 5 .
FIG. 7 is a table of the number of low-intensity, medium-intensity, and high-intensity unit exercise movements according to each criterion set in the decomposition step of the operation flowchart shown in FIG. 3 .
FIG. 8 is a three-dimensional graph of a main exercise protocol set for steps 1 (a) and 2 (b) in step S400 of the flowchart shown in FIG. 2 .
FIG. 9 is a table of main exercise protocols set for steps 1 (a) and 2 (b) in step S400 of the flowchart shown in FIG. 2 .
FIG. 10 is a diagram showing the final customized core exercise protocol calculated in the decomposition step of the operation flow chart shown in FIG. 3 .
11 is a three-dimensional graph of an example actually implemented for a certain period of time according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a table of customized core exercise protocols of
FIG. 13 is a table of customized core exercise protocols of
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way Concepts of various terms can be appropriately defined and used.
더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Furthermore, it should be noted that these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention.
이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.It should be noted that these terms are terms defined in consideration of various possibilities of the present invention.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Also, in this specification, a singular expression may include a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise.
또한, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that similarly, even if expressed in a plurality, it may include a singular meaning.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있다.Furthermore, when a component is described as "existing inside or connected to and installed" of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with the other component.
또한, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있다.In addition, it may be installed at a certain distance, and in the case of being installed at a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist. .
한편, 상기 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Meanwhile, it should be noted that the description of the third component or means may be omitted.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" to another element, or is "directly connected", it should be understood that no third element or means exists.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between", or "adjacent to" and "directly adjacent to" have the same meaning. should be interpreted as
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용된다.In addition, in the present specification, terms such as "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", and "second" refer to one component with respect to another component. It is used to make it clearly distinguishable from the elements.
하지만, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.However, it should be noted that the meaning of a corresponding component is not limitedly used by such a term.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 한다.In addition, in this specification, terms related to positions such as “upper”, “lower”, “left”, “right”, etc., if used, are to be understood as indicating relative positions of corresponding components in the drawing.
또한, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니 된다.In addition, unless an absolute location is specified for these locations, these location-related terms should not be understood as referring to an absolute location.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "부", "기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다.Moreover, in the specification of the present invention, terms such as "unit", "group", "module", and "device", if used, mean a unit capable of processing one or more functions or operations.
이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.It should be noted that this may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings accompanying this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention is partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportions or scale may not be exact.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the prior art, may be omitted.
도 1은 본 발명의 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 구현하기 위한 장치의 블록도로서, 기능 평가부(100), 목표 설정부(200), 단위 운동 처리부(300) 및 프로토콜화부(400)를 구비한다.1 is a block diagram of a device for implementing the self-directed spine stabilization exercise management method of the present invention, comprising a
단위 운동 처리부(300)는 단위 운동 취합부(310) 및 단위 운동 배열부(320)를 구비한다. The unit
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 전반적인 동작을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating overall operations of a self-directed spinal stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 세부적인 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.3 is an operation flowchart for explaining detailed operations of a self-directed spine stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 1 and 3, the operation of the self-directed spinal stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention will be schematically described as follows.
본 발명은 병리적 척추 질환을 치료 및 관리하거나 예방하기 위한 임상적으로 유효한 운동방법들을, 사용자의 기능적 수준에 적합하도록 선택 및 조합하여 제공하기 위하여 다음과 같은 알고리즘을 제공한다.The present invention provides the following algorithm to provide clinically effective exercise methods for treating, managing, or preventing pathological spinal diseases by selecting and combining them to suit the user's functional level.
이 알고리즘은 복수개의 유효한 단위 운동 동작을 치료적 강도, 수행 난이도, 예상 피로도를 기준으로 구분하는 방법과 기준을 포함한다.This algorithm includes a method and criteria for classifying a plurality of effective unit exercise movements based on therapeutic intensity, performance difficulty, and expected fatigue.
먼저, 기능 평가부(100)가 사용자에 대하여 강화(strengthening), 균형(balancing), 인내(enduring)의 3가지 요인을 가지고 초기 기능 상태를 설정하고 기능적 평가를 수행한다(S100).First, the
목표 설정부(200)가 기능 평가부(100)로부터 설정된 초기 기능 상태 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정한다(S200).The
단위 운동 처리부(300) 내 단위 운동 취합부(310)가 목표 설정부(200)로부터 설정된 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 인가받아 추세선 방정식을 산출하고(S300), 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득한다(S400). The unit
그 후에, 단위 운동 처리부(300) 내 단위 운동 배열부(320)가 단위 운동 취합부(310)로부터 획득된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 소정의 기준에 따라 배열한다(S500). Then, the unit
프로토콜화부(400)가 단위 운동 배열부(320)에서 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고(S600), 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여(S700) 기능 평가부(100)로 피드백한다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 유효한 복수개의 단위 운동 동작의 3 가지 요인에 안정성(stability)을 추가적으로 적용하여 단위 운동의 개수를 나타내는 표이다.4 is a table showing the number of unit motions by additionally applying stability to three factors of a plurality of effective unit motions according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 2에 도시된 척추 안정화 운동 관리 방법 중 단계(S200)에서 목표 설정부(200)가 목표 좌표를 설정하기 위해 필요한 3가지 요인에 대한 3차원 그래프이다.FIG. 5 is a three-dimensional graph of three factors necessary for the
도 6은 도 5에 도시된 적색의 추세선에 따라 생성된 15개의 단위 운동 동작들을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating 15 unit motions generated according to the red trend line shown in FIG. 5 .
도 7은 도 3에 도시된 동작 흐름도 중 분해(decomposition) 단계에서 설정된 각 기준에 따른 저 강도, 중 강도, 고 강도의 단위 운동 동작 개수에 대한 표이다.FIG. 7 is a table of the number of low-intensity, medium-intensity, and high-intensity unit exercise movements according to each criterion set in the decomposition step of the operation flowchart shown in FIG. 3 .
도 8은 도 2에 도시된 순서도 중 단계(S400)에서 1 단계(a) 및 2 단계(b)에 대하여 설정된 주된 운동 동작의 프로토콜에 대한 3차원 그래프이다.FIG. 8 is a three-dimensional graph of a main exercise protocol set for steps 1 (a) and 2 (b) in step S400 of the flowchart shown in FIG. 2 .
도 9는 도 2에 도시된 순서도 중 단계(S400)에서 1 단계(a) 및 2 단계(b)에 대하여 설정된 주된 운동 동작의 프로토콜에 대한 표이다.FIG. 9 is a table of main exercise protocols set for steps 1 (a) and 2 (b) in step S400 of the flowchart shown in FIG. 2 .
도 10은 도 3에 도시된 동작 흐름도 중 분해(decomposition) 단계에서 산출된 최종 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing the final customized core exercise protocol calculated in the decomposition step of the operation flow chart shown in FIG. 3 .
도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 유기적인 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 1 to 10 , the organic operation of the self-directed spine stabilization exercise management method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 운동 프로그램의 목적은 코어 근육들의 활성화 및 강화이며, 이를 위해 유효 운동 동작들의 분류 기준과 연결되는 3 가지 요인은 강화(strengthening), 균형(balancing) 및 인내(enduring)이다.The purpose of the exercise program used in the present invention is the activation and strengthening of core muscles, and for this, three factors connected to the classification criteria of effective exercise movements are strengthening, balancing, and endurance.
도 2의 단계(S100)에서 사용자, 즉 등록된 대상자의 복수개의 단위 운동 동작을 평가하여 3 가지 요인을 적용한 분류 3차원(3D) 그래프를 생성한다. In step S100 of FIG. 2, a classification 3-dimensional (3D) graph is generated by applying three factors by evaluating a plurality of unit movement motions of a user, that is, a registered subject.
이때, 복수개의 단위 운동 동작의 분류 3차원(3D) 그래프는 좌표가 유연하게 이동 가능하고, 다른 동작들과의 상대 평가로 위치가 정해지는데, 상대 평가는 기존 문헌들과 전문가의 경험을 기반으로 최초의 기본 프레임을 구비한다. At this time, the classification 3-dimensional (3D) graph of a plurality of unit movement motions can be flexibly moved, and the position is determined by relative evaluation with other motions. The relative evaluation is based on existing literature and expert experience. Equipped with the first basic frame.
즉, 유효한 복수개의 단위 운동 동작의 운동명 및 자세에 대하여 3 가지 요인에 안정성(stability)을 추가적으로 적용하여 특성을 분석해 단위 운동의 개수를 점수화한 결과는 도 4의 표와 같다.That is, the results of scoring the number of unit movements by analyzing the characteristics by additionally applying stability to three factors for the motion names and postures of a plurality of valid unit motions are shown in the table of FIG. 4 .
또한, 유효한 단위 운동 동작의 치료적 강도, 수행 난이도, 예상 피로도를 고려한 일정한 기능적 평가를 통해 현재의 상태를 반영할 수 있는 동작 상태를 현재의 ‘기능적 상태(Functional status)’로 정의한다. In addition, the current 'functional status' is defined as an action state that can reflect the current state through a certain functional evaluation considering the therapeutic intensity, performance difficulty, and expected fatigue of an effective unit exercise movement.
이를 통해 이상적인 안정성 방향으로 목표(Goal)를 설정하고, 목표의 좌표, 즉 목표 좌표로 접근하기 위한 기능적 상태의 동작들을 추출한다.Through this, a goal is set in the direction of ideal stability, and the coordinates of the goal, that is, motions in a functional state to approach the goal coordinates are extracted.
즉, 목표 설정부(200)가 매트릭스 내 현재 좌표(s, b, e)를 인가받아 Rasch 모형 및 인공지능 기법을 활용하여 목표 좌표(s', b', e')를 설정한다.That is, the
이때, 사용자의 개인 건강 정보를 고려하여 목표(Goal)가 설정된다.At this time, a goal is set in consideration of the user's personal health information.
또한, 도 2의 단계(S300)에서 단위 운동 취합부(310)는 목표 설정부(200)에서 설정된 목표 좌표(s', b', e')를 입력받아 다음의 수학식 1과 같은 추세선 방정식을 산출한다. In addition, in step S300 of FIG. 2, the unit
[수학식 1][Equation 1]
또한, 단위 운동 취합부(310)는 산출된 추세선 방정식의 궤적에 가장 인접하고 목표 좌표 이하값인 복수개의 정수 좌표[(s1, b1, e1) 내지 (sn, bn, en)]를 획득한다. In addition, the unit
이렇게 획득된 복수개의 정수 좌표[(s1, b1, e1) 내지 (sn, bn, en)]는 목표 설정부(200)로 피드백되어, 목표 좌표의 최종값이 추세선 방정식의 궤적과 목표 좌표의 현재값과의 거리 합이 최소가 되도록 재설정된다. The plurality of integer coordinates obtained in this way [(s 1 , b 1 , e 1 ) to (s n , b n , e n )] are fed back to the
도 5에서 적색의 추세선이 지나가는 궤적 상 동작들은 도 2의 단계(S300)에서 단위 운동 취합부(310)가 획득한 복수개의 정수 좌표[(s1, b1, e1) 내지 (sn, bn, en)]를 이용하여 사용자의 맞춤형 운동 프로토콜의 복수개의 단위 운동 동작으로 추출하는데 사용된다.In FIG. 5, the motions on the locus where the red trend line passes are a plurality of integer coordinates [(s 1 , b 1 , e 1 ) to (s n , b n , e n )] is used to extract a plurality of unit exercise motions of the user's customized exercise protocol.
여기에서, '운동 프로토콜'이란 운동 프로그램에서 단계별로 운동 순서, 중요도, 강도 등을 표시한 일종의 프로그램 코딩을 의미한다.Here, 'exercise protocol' refers to a kind of program coding in which an exercise sequence, importance, strength, and the like are displayed for each step in an exercise program.
따라서, 이 추세선은 도 2의 단계(S600)에서 실행되는 척추 안정화 운동 관리 프로그램의 전략에 따라 직선, 곡선 또는 나선 등일 수 있다.Accordingly, this trend line may be a straight line, a curve, or a spiral according to the strategy of the spinal stabilization exercise management program executed in step S600 of FIG. 2 .
그 후에, 단위 운동 처리부(300) 내 단위 운동 배열부(320)는 단위 운동 취합부(310)에서 획득된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 소정의 기준인 ‘강화 요인의 최소값 > 균형 요인의 최소값 > 인내 요인의 최소값' 순으로 정수 좌표를 배열한다. After that, the unit
이렇게 추출된 복수개의 단위 운동 동작을 기초로 하여 예시적으로 도 6과 같이 적색의 추세선에 따라 15개의 단위 운동 동작들로 구성된 단계별 동작을 생성한다.Based on the plurality of unit motions extracted in this way, a step-by-step motion consisting of 15 unit motions is generated along a red trend line as shown in FIG. 6 exemplarily.
이때, 척추 안정화 운동은 일종의 강화 운동 개념이므로, 단계의 중요도는 '강화 > 균형 > 인내' 순으로 결정되고, 1 단계 및 2 단계에 대하여 각 기준에 따른 저 강도, 중 강도, 고 강도의 단위 운동 동작 개수는 도 7과 같다.At this time, since the spinal stabilization exercise is a kind of strengthening exercise, the importance of the steps is determined in the order of 'strengthening>balance>endurance', and for
예를 들어, 도 2의 단계(S400)에서 단위 운동 취합부(310)가 획득한 정수 좌표를 이용하여 1 단계(a) 및 2 단계(b)에 대하여 유효한 복수개의 단위 주된 운동 동작의 프로토콜을 도 8과 같이 3 차원 그래프에 구성한 경우, 도 2의 단계(S600)에서 프로토콜화부(400)가 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하여 산출한 사용자의 주된 운동 프로토콜은 도 9와 같고, 최종 맞춤형 코어 운동 프로토콜은 시간 할당을 고려하여 도 10과 같이 산출된다.For example, using the integer coordinates obtained by the unit
도 9는 도 8에 도시된 3차원(3D) 그래프에서 1 단계 및 2 단계에 대하여 주된 운동 프로토콜의 배열 순서를 나타낸다.FIG. 9 shows an arrangement sequence of main exercise protocols for
도 10에서, 워밍-업(warm-up) 단계, 주된 운동(main ex.) 단계, 쿨-다운(cool-down) 단계의 순서로 시간 할당은 각각 20 %, 70 %, 10 % 이다.In FIG. 10 , time allocations are 20%, 70%, and 10% in the order of a warm-up phase, a main ex. phase, and a cool-down phase, respectively.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 일정 기간 실제로 시행한 예시의 3차원 그래프이다.11 is a three-dimensional graph of an example actually implemented for a certain period of time according to an embodiment of the present invention.
도 12는 도 11에 도시된 예시에서 일정 기간 중 1주차 및 2주차의 1 단계 및 2 단계의 맞춤형 코어 운동 프로토콜에 대한 표이다.FIG. 12 is a table of customized core exercise protocols of
도 13은 도 11에 도시된 예시에서 일정 기간 중 3주차 및 4주차의 1 단계 및 2 단계의 맞춤형 코어 운동 프로토콜에 대한 표이다.FIG. 13 is a table of customized core exercise protocols of
도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 실제로 시행한 예시의 유기적인 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 1 to 13 , an organic operation of an example actually performed according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2의 단계(S100)에서 기능 평가부(100)가 사용자의 복수개의 단위 운동 동작을 평가하여 강화(strengthening), 균형(balancing), 인내(enduring)의 3가지 요인을 적용한 분류 3차원(3D) 그래프를 생성한다.In step S100 of FIG. 2, the
기능 평가부(100)의 기능적 평가 수행 결과, 강화 점수(S)가 2 점, 균형 점수(B)가 1 점, 인내 점수(E)가 1 점으로 산출되어, 도 3의 레벨링 단계에서 매트릭스 내 현재 좌표인 초기 시작점이 도 11의 1 지점(①)으로 선정된다.As a result of the functional evaluation performed by the
목표 설정부(200)가 기능 평가부(100)로부터 설정된 1 지점(①)의 초기 기능 상태 데이터(s, b, e)를 인가받아 1 단계의 단기 목표인 2 지점(②)의 목표 좌표와 2 단계의 장기 목표인 3 지점(③)의 목표 좌표(s', b', e')를 설정한다.The
단위 운동 취합부(310)가 목표 설정에서 설정된 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 인가받아 상기 [수학식 1]과 같은 추세선 방정식을 산출한다.The unit
도 3의 전략적 계획(strategic planning) 단계에서, 목표 좌표(s', b', e')에 도달하기 위한 단위 운동 증분(dS, dB, dE)이 형성된 추세선을 설정하고, 추세선의 궤적에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득하여 복수개의 단위 운동을 추출한다. In the strategic planning step of FIG. 3, a trend line with unit motion increments (d S , d B , d E ) to reach the target coordinates (s', b', e') is set, and the trend line A plurality of unit motions are extracted by obtaining a plurality of integer coordinates closest to the trajectory.
도 3의 분해(decomposition) 단계에서, 적용되는 3 가지 요인인 강화(S), 균형(B) 및 인내(E) 항목에 대하여 저 강도, 중 강도, 고 강도의 단위 운동 동작 개수를 설정한다.In the decomposition step of FIG. 3, the number of low-intensity, medium-intensity, and high-intensity unit exercise movements is set for the three applied factors, namely reinforcement (S), balance (B), and endurance (E).
그 후에, 단위 운동 배열부(320)가 단위 운동 취합부(310)에서 획득된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 1 단계 및 2 단계에 대하여 소정의 기준인 ‘강화 요인의 최소값 > 균형 요인의 최소값 > 인내 요인의 최소값' 순으로 배열한다.After that, the unit
프로토콜화부(400)는 단위 운동 배열부(320)에서 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 1 단계 및 2 단계에 대한 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행한다.The
즉, 1단계 운동 프로그램으로서, 1주차 및 2주차의 워밍-업(warm-up) 단계, 주된 운동(main ex.) 단계, 쿨-다운(cool-down) 단계의 순서로 도 12와 같이 설정하고, 2단계 운동 프로그램으로서, 3주차 및 4주차의 워밍-업(warm-up) 단계, 주된 운동(main ex.) 단계, 쿨-다운(cool-down) 단계의 순서로 도 13과 같이 설정한다.That is, as a first-step exercise program, it is set as shown in FIG. 12 in the order of a warm-up phase, a main ex. phase, and a cool-down phase in
도 12 및 도 13의 표에 기재된 1-1-1, 1-1-2 등은 본 발명의 척추 안정화 운동 관리 프로그램에서, 강화 요인-균형 요인-인내 요인의 순으로 각 요인의 세기가 코딩된 '운동 프로토콜'을 의미한다.12 and 13, 1-1-1, 1-1-2, etc., in the spinal stabilization exercise management program of the present invention, the intensity of each factor is coded in the order of reinforcement factor-balance factor-endurance factor. It means 'exercise protocol'.
프로그램을 실행한 후에, 프로토콜화부(400)는 1 지점(①)의 이동 변화를 확인하고, 목표 좌표인 3 지점(③)으로의 이동 정도 및 성취율을 확인한다.After executing the program, the
확인 결과, 목표를 재설정할 필요가 있는 경우, 운동 관리 프로그램을 수정하고 기능 평가부(100)로 피드백하여 이 후 동작들을 반복 수행함으로써, 사용자의 최적화된 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출한다.As a result of the confirmation, if it is necessary to reset the goal, the exercise management program is modified and fed back to the
한편, 본 발명에 따른 기록 매체는 전술한 본 발명에 따른 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체이다. On the other hand, the recording medium according to the present invention is a computer readable recording medium recording a program for executing the self-directed spine stabilization motion management method according to the present invention described above in a computer.
본 발명의 일 실시예에 따른 기록 매체에는 (a) 기능 평가부가 복수개의 요인을 가지고 사용자의 초기 기능 상태를 설정하고 기능적 평가를 수행하는 단계; (b) 목표 설정부가 상기 설정된 초기 기능 상태의 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정하는 단계; (c) 단위 운동 처리부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 이용하여 추세선 방정식을 산출하고, 상기 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득 및 배열하는 단계; 및 (d) 프로토콜화부가 상기 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고, 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여 상기 기능 평가부로 피드백하는 단계; 가 포함된다.According to an embodiment of the present invention, a recording medium includes: (a) a function evaluation unit setting an initial functional state of a user with a plurality of factors and performing functional evaluation; (b) setting coordinates and target coordinates in a matrix by a target setting unit receiving data of the set initial functional state; (c) calculating a trend line equation using coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion processing unit, and acquiring and arranging a plurality of integer coordinates closest to the trend line; and (d) executing a spinal stabilization exercise management program by receiving the plurality of integer coordinates arranged by the protocolization unit, calculating a user's customized core exercise protocol and feeding it back to the functional evaluation unit. is included
상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. The computer readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
상기 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Program commands recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이와 같이, 본 발명은 사용자의 코어 운동 동작의 수행 정도에 기반하여 기능적 수준을 분류하고, 유효한 단위 운동 동작들을 수준별로 추출하여 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행함으로써, 사용자에게 최적화된 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하는 자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법을 제공한다.In this way, the present invention classifies the functional level based on the degree of performance of the user's core exercise motion, extracts effective unit motion motions for each level, and executes a spinal stabilization exercise management program, thereby providing a customized core exercise protocol optimized for the user. A self-directed spinal stabilization exercise management method is provided.
이를 통하여, 사용자 개인 인체의 개별적 특이성을 인정한 맞춤형 코어 운동 프로토콜이 자동화되어, 대상자가 자가로 운동하기에 편리하고 정확한 코어 운동 목표를 제시할 수 있는 자가 홈케어 시스템에 적용 가능하게 된다.Through this, a customized core exercise protocol that recognizes the individual specificity of the user's individual body is automated, and can be applied to a self-home care system that can present a convenient and accurate core exercise goal for the subject to self-exercise.
또한, 치료 운동의 관점에서 증상의 개선과 강화의 시간적 일련의 과정을 포함하고, 획일적이지 않은 대상자의 순응도를 반영한 정밀한 코어 운동 프로토콜을 제시함으로써, 디지털 치료제 개발을 위한 소프트웨어의 핵심 요소를 제공할 수 있다.In addition, by presenting a precise core exercise protocol that includes a series of temporal processes of improvement and strengthening of symptoms from the viewpoint of therapeutic exercise and reflects the compliance of non-uniform subjects, it is possible to provide core elements of software for the development of digital therapeutics. there is.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, several preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of the various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is merely illustrative, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.
100: 기능 평가부
200: 목표 설정부
300: 단위 운동 처리부
310: 단위 운동 취합부
320: 단위 운동 배열부
400: 프로토콜화부100: function evaluation unit
200: target setting unit
300: unit movement processing unit
310: unit motion collection unit
320: unit motion arrangement unit
400: protocolization unit
Claims (15)
(b) 목표 설정부가 상기 설정된 초기 기능 상태의 데이터를 인가받아 매트릭스 내 좌표 및 목표 좌표를 설정하는 단계;
(c) 단위 운동 처리부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 이용하여 추세선 방정식을 산출하고, 상기 추세선에 가장 인접한 복수개의 정수 좌표를 획득 및 배열하는 단계; 및
(d) 프로토콜화부가 상기 배열된 복수개의 정수 좌표를 인가받아 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하고, 사용자의 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하여 상기 기능 평가부로 피드백하는 단계;
를 포함하고,
상기 복수개의 요인은
강화요인, 균형 요인 및 인내 요인을 포함하고,
상기 (c) 단계에서,
상기 복수개의 정수 좌표는
상기 산출된 추세선 방정식의 궤적에 가장 인접하고 상기 목표 좌표의 이하값으로 획득되고,
상기 (c) 단계에서,
상기 단위 운동 처리부는
상기 복수개의 정수 좌표를 이용하여 사용자의 상기 맞춤형 코어 운동 프로토콜의 복수개의 단위 운동 동작을 추출하고,
상기 (d) 단계에서,
상기 프로토콜화 부는
상기 추출된 복수개의 단위 운동 동작을 이용해 상기 척추 안정화 운동 관리 프로그램을 실행하여 사용자의 주된 운동 프로토콜을 산출하는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.(a) setting an initial functional state of the user with a plurality of factors and performing functional evaluation by a functional evaluation unit;
(b) setting coordinates and target coordinates in a matrix by a target setting unit receiving data of the set initial functional state;
(c) calculating a trend line equation using coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion processing unit, and acquiring and arranging a plurality of integer coordinates closest to the trend line; and
(d) executing a spinal stabilization exercise management program by receiving the plurality of integer coordinates arranged by the protocolization unit, calculating a user's customized core exercise protocol and feeding it back to the functional evaluation unit;
including,
The plurality of factors are
including reinforcing factors, balancing factors, and tolerance factors;
In step (c),
The plurality of integer coordinates are
It is closest to the trajectory of the calculated trend line equation and obtained as a value less than or equal to the target coordinates,
In step (c),
The unit motion processing unit
Extracting a plurality of unit motions of the user's customized core exercise protocol using the plurality of integer coordinates,
In step (d),
The protocolization part
Characterized in that the user's main exercise protocol is calculated by executing the spine stabilization exercise management program using the extracted plurality of unit motion motions.
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 (c) 단계는
상기 단위 운동 처리부 내 단위 운동 취합부가 설정된 상기 매트릭스 내 좌표 및 상기 목표 좌표를 인가받아 상기 추세선 방정식을 산출하고, 상기 복수개의 정수 좌표를 획득하는 단계; 및
상기 단위 운동 처리부 내 단위 운동 배열부가 획득된 상기 복수개의 정수 좌표를 인가받아 소정의 기준에 따라 배열하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법
According to claim 1,
The step (c) is
calculating the trend line equation by receiving the coordinates in the matrix and the target coordinates set by the unit motion collection unit in the unit motion processing unit, and obtaining the plurality of integer coordinates; and
receiving the plurality of integer coordinates acquired by the unit motion arrangement unit in the unit motion processing unit and arranging them according to a predetermined criterion;
Characterized in that it includes,
How to manage self-directed spinal stabilization exercise
상기 소정의 기준은
‘강화 요인의 최소값', '균형 요인의 최소값', '인내 요인의 최소값' 순서인 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 2,
The predetermined criteria are
Characterized in the order of 'minimum value of reinforcement factor', 'minimum value of balance factor', 'minimum value of endurance factor',
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계 사이에
상기 기능 평가부가 사용자의 복수개의 단위 운동 동작을 평가하여 상기 복수개의 요인을 적용한 분류 3차원 그래프를 생성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 1,
Between step (a) and step (b)
generating a classification 3D graph to which the plurality of factors are applied by evaluating a plurality of unit motions of the user by the functional evaluation unit;
Characterized in that it further comprises,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 복수개의 단위 운동 동작의 평가는
치료적 강도, 수행 난이도 및 예상 피로도를 기준으로 평가되는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 4,
Evaluation of the plurality of unit movement motions
Characterized in that it is evaluated based on therapeutic intensity, performance difficulty and expected fatigue,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 (b) 단계에서,
상기 목표 좌표는 Rasch 모형 및 인공지능 기법을 활용하여 설정되는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 1,
In step (b),
Characterized in that the target coordinates are set using the Rasch model and artificial intelligence techniques,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 추세선 방정식은 수학식 1에 의해 정의되고,
상기 수학식 1은
로서, s, b, e는 상기 매트릭스 내 현재 좌표의 3차원 좌표, s', b', e'는 상기 목표 좌표의 3차원 좌표인 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 1,
The trend line equation is defined by Equation 1,
Equation 1 above is
Characterized in that s, b, e are the three-dimensional coordinates of the current coordinates in the matrix, and s', b', e' are the three-dimensional coordinates of the target coordinates,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 (b) 단계는,
상기 획득된 복수개의 정수 좌표가 상기 목표 설정부로 피드백되어, 상기 목표 좌표의 최종값이 상기 추세선 방정식의 궤적과 상기 목표 좌표의 현재값과의 거리 합이 최소가 되도록 재설정되는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.According to claim 1,
In step (b),
feeding back the obtained plurality of integer coordinates to the target setting unit, and resetting a final value of the target coordinates such that a sum of distances between a trajectory of the trend line equation and a current value of the target coordinates is minimized;
Characterized in that it further comprises,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 (d) 단계에서,
상기 프로토콜화부는
시간 할당을 고려하여 워밍-업 단계, 상기 산출된 사용자의 주된 운동 단계, 쿨-다운 단계 순으로 사용자의 상기 맞춤형 코어 운동 프로토콜을 산출하는 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.According to claim 1,
In step (d),
The protocolization department
Characterized in that the customized core exercise protocol for the user is calculated in the order of the warm-up step, the calculated user's main exercise step, and the cool-down step in consideration of time allocation.
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
상기 복수개의 요인의 중요도는
강화 요인, 균형 요인, 인내 요인 순서인 것을 특징으로 하는,
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법.
According to claim 1,
The importance of the plurality of factors is
Characterized in the order of reinforcement factors, balance factors, and endurance factors,
A method for managing self-directed spinal stabilization exercise.
자기 주도형 척추 안정화 운동 관리 방법의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A program for performing the self-directed spinal stabilization exercise management method according to any one of claims 1 to 5, 7, 8, 10, 13, and 14 on a computer is recorded,
Computer readable recording medium of self-directed spinal stabilization exercise management method.
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|---|---|---|---|
| KR1020210018456A KR102535883B1 (en) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | A method for managing self-directed spinal stabilization exercise and a computer readable medium thereof |
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