KR20160028832A - Pain therapy apparatus for body illness of physical symmetry - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통증 치료장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬관절(knee joint) 등과 같이 외형적으로 대칭인 신체 중에서 편측(片側)에만 발생하는 질환에 대해 수술 부위의 이미지를 정상인 부위의 이미지로 대체하여 환자가 좌우 대칭 영상을 실시간(real-time)으로 시청할 수 있도록 함으로써, 환자의 인지 기능에 혼란을 주어 환자의 통증을 치료하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pain treatment apparatus, and more particularly, to a pain treatment apparatus for replacing an image of a surgical site with an image of a normal site for a disease occurring only on one side of an externally symmetrical body such as a knee joint The present invention relates to a pain treatment apparatus for a physical disease, which is an external symmetry for treating a patient's pain by confusing a cognitive function of a patient by allowing a patient to view the symmetrical image in real-time.
슬관절(knee joint)은 무릎 관절을 의미하는 것으로, 다리의 허벅지뼈(대퇴골), 정강이뼈(경골) 및 무릎 앞쪽 뼈(슬개골)로 이루어진 관절을 의미한다. 상기 슬관절은 보행 활동을 하거나 무릎을 활용하는 과정에서 중요한 역할을 한다. A knee joint refers to a knee joint and refers to a joint consisting of the thigh bone (femur), the shin bone (tibia), and the anterior bone of the knee (patella). The knee plays an important role in the process of walking or utilizing the knee.
그러나 최근에는 다양한 원인으로 이러한 무릎 관절이 손상되거나 파괴되어 무릎이 잘 펴지지 않거나 구부러지지 않아 정상적으로 걸을 수 없는 경우가 생긴다. 예컨대, 격한 운동 중에 무릎에 외상을 당하거나 노화에 의한 퇴행성 관절염, 류마티스 관절염 또는 O자, X자 다리와 같이 다리가 휘어지게 된 경우에 관절에 이상이 생길 수 있다. In recent years, however, knee joints are damaged or destroyed due to various causes, so that the knees are not straightened or bent, so that they can not be normally walked. For example, an anomaly may develop in a knee when trauma occurs during aggravated exercise, degenerative arthritis due to aging, rheumatoid arthritis, or an O-shaped or X-shaped leg.
이러한 관절 이상을 치료하기 위해 근래 인공 슬관절 치환술을 시술하게 된다. 인공 슬관절 치환술은 기존에 무릎에 있던 관절을 제거하고, 인공적으로 생성한 슬관절을 삽입하는 기술을 의미한다. 그러나 이러한 슬관절 치환술 이후에는 환자에게 많은 무리가 생기고 많은 진통을 느끼게 되는바, 시술을 받은 환자에게 많은 부담으로 작용하였다.To treat these joint anomalies, a total knee arthroplasty is performed. Total knee arthroplasty refers to the technique of removing knee joints and inserting artificially created knee joints. However, after such knee arthroplasty, a large number of patients were present and felt a lot of pain, which was a burden on the patient who underwent the procedure.
종래 환자의 진통을 줄이기 위한 방법으로는 진통제 및 기타 약품을 사용하는 경우가 대부분이다. 하지만, 약품으로 인한 진통 억제방법은 약품 내성으로 인해 효과가 저하되기 때문에 점점 더 많은 양의 약품을 복용하게 되어 환자의 신체 기능에 악영향을 미칠 수 있다. 이 경우 환자의 진통을 줄이기 위한 방법에 한계가 있을 수밖에 없다. Conventionally, analgesics and other medicines are mostly used as methods for reducing the pain of a patient. However, the method of inhibiting analgesia due to the drug may have an adverse effect on the patient ' s body function by taking more and more drugs because the drug resistance lowers the effect. In this case, there is a limit to the method for reducing the pain of the patient.
그럼에도 현재 약품을 이용한 통증 방안 이외에는 마땅한 대안이 없기 때문에, 상기한 문제점을 인식하고 있지만 슬관절 수술을 받은 환자의 대부분은 약품 치료에 의존하고 있는 실정이다. Nevertheless, since there is no proper alternative to the pain medication currently used, most of the patients who have undergone the knee surgery rely on the medication, though the above problem is recognized.
따라서 본 발명의 목적은 약물 등과 같은 치료방법 대신 간단한 재활 치료 운동만으로도 슬관절 등과 같은 질환의 수술을 시술받은 환자가 치료받을 수 있는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a pain treatment apparatus for a physical disease, which is a symmetrical body, in which a patient who has undergone surgery for a disease such as a knee joint can be treated by simple rehabilitation exercise instead of a treatment method such as a drug.
본 발명의 다른 목적은 통증 치료시 뇌에 시각적 인지 정보가 우선 전달되게 환자의 몰입도(Immersion)를 향상시킴으로써, 환자의 인지 기능에 혼란을 부여하여 종래보다 통증이 완화된 상태로 치료 가능한 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to improve immersion of a patient so that visual cognition information is first transmitted to the brain in the treatment of pain, thereby providing confusion to the cognitive function of the patient, And to provide a pain treatment device for symmetric physical diseases.
또한 본 발명은, 외형적 대칭인 신체 질환에 대한 치료시 통증 완화뿐만 아니라 재활 운동으로 인해 수술에서 회복되는 속도를 촉진시켜 치료 시간을 단축하도록 하는 것이다. In addition, the present invention is intended to accelerate the speed of recovery from surgery due to rehabilitation exercise as well as to alleviate pain during treatment of external symmetric body diseases, thereby shortening the treatment time.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 외형적으로 대칭인 신체의 편측(片側)에만 발생하는 질환에서 정상 부위에 대한 제1 운동 이미지를 촬영하는 촬영부; 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 생성된 제2 운동 이미지를 수술 부위의 운동 이미지로 변환하는 이미지 처리모듈; 및 환자가 시청할 수 있도록 상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동이미지를 실시간(real-time) 표시하는 표시부를 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus including: a photographing unit for photographing a first motion image for a normal part in a disease occurring only on one side of an externally symmetrical body; An image processing module for converting a second motion image generated by mirror inversion processing of the first motion image into a motion image of a surgical site; And a display unit for real-time displaying the first motion image and the second motion image so that the patient can watch the motion image.
상기 환자가 착석하는 의자; 환자의 안면과 수술 부위 사이에 위치하도록 상기 의자에 장착되는 가림막; 및 환자로부터 상기 제2 운동이미지를 자신의 신체 일부로 인식하였음을 인지하는 입력신호를 인가받도록 상기 가림막에 장착되는 입력버튼을 더 포함한다. A chair on which the patient is seated; An obscuration film mounted on the chair so as to be positioned between a face of the patient and a surgical site; And an input button mounted on the shroud to receive an input signal indicating that the user has recognized the second motion image as a part of his / her body.
상기 이미지 처리모듈은, 상기 제1 운동 이미지를 수신하는 이미지 수신부; 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 상기 제2 운동 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 상기 제1 운동 이미지와 상기 제2 운동 이미지를 상기 표시부에 제공하는 이미지 송신부; 환자의 치료 과정에 따라 호전될 수 있는 수술 부위를 고려하여 환자의 매 치료과정에 대한 수술 이미지에 대응하는 정상 운동 이미지를 계속 갱신하는 이미지 갱신부; 및 환자 개인의 수술 관절 운동 이미지 및 정상 관절 이미지를 저장하는 이미지 저장부를 포함한다. The image processing module may further include: an image receiving unit that receives the first motion image; An image converting unit for mirror-inverting the first motion image to convert the first motion image into the second motion image; An image transmission unit for providing the first motion image and the second motion image to the display unit; An image updating unit that continuously updates a normal motion image corresponding to a surgical image of each treatment procedure of the patient in consideration of a surgical site that can be improved according to a patient's treatment process; And an image storage unit for storing the patient's individual joint motion image and the normal joint image.
상기 촬영부는, 적어도 하나의 카메라, 스테레오 카메라, 공간 깊이 측정센서(Depth sensor)와 움직임 추적센서(Motion Tracking sensor)의 센서모듈 중 하나를 사용한다. The photographing unit uses at least one of a camera, a stereo camera, a depth sensor, and a sensor module of a motion tracking sensor.
상기 이미지 처리모듈은, 상기 이미지 갱신부가 갱신하는 상기 정상 관절 운동 이미지에 따라 정상 관절 운동 범위를 조절한다. The image processing module adjusts the normal joint motion range according to the normal joint motion image updated by the image updater.
상기 표시부는, 3차원 영상 출력장치로 구성된다. The display unit is constituted by a three-dimensional image output device.
상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지의 운동 정보를 센싱하도록 상기 환자의 발목에 장착되는 관성 센서 모듈을 더 포함한다.And an inertial sensor module mounted on the ankle of the patient to sense motion information of the first motion image and the second motion image.
상기 이미지 처리모듈은, 정상 부위와 수술 부위의 위치 및 방향이 서로 다른 경우, 상기 수술 부위의 위치와 근접하는 정상 부위의 영상 정보를 상기 이미지 저장부로부터 액세스하고, 상기 액세스한 정상 부위의 영상 정보를 거울 반전 처리하여 상기 수술 부위에 대한 영상 정보와 좌우 대칭되게 화면 표시하게 한다.Wherein the image processing module accesses image information of a normal region close to a position of the surgical site from the image storing unit when the positions and directions of the normal region and the surgical region are different from each other, And mirror images are displayed on the screen in a symmetrical manner with respect to the image information about the surgical site.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 환자가 착석하는 의자; 환자의 안면과 수술 부위 사이에 위치하도록 상기 의자에 장착되는 가림막; 상기 가림막의 하측에 장착되는 촬영부; 상기 가림막의 상측에 장착되는 표시부; 및 상기 촬영부가 촬영한 정상 부위의 제1 운동 이미지와, 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 생성한 제2 운동 이미지의 대칭 영상정보를 상기 표시부에 실시간(real-time) 표시하는 이미지 처리모듈을 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a chair comprising: a chair on which a patient is seated; An obscuration film mounted on the chair so as to be positioned between a face of the patient and a surgical site; A photographing unit mounted on the lower side of the curtain film; A display unit mounted on the upper side of the curtain film; And an image processing module for real-time displaying, on the display unit, symmetrical image information of a second motion image generated by mirror inversion processing of the first motion image of the normal part photographed by the photographing unit, The present invention provides an apparatus for treating pain for a somatic symmetric body disease.
상기 가림막의 하측에 형성된 가이드 홈; 및 상기 가이드 홈과 결합하도록 상기 촬영부의 일측에 구성된 결합 돌기;를 더 포함하고, 상기 결합 돌기가 상기 가이드 홈을 따라 이동되어 상기 카메라의 위치를 조정한다.A guide groove formed on the lower side of the curtain film; And an engaging projection formed on one side of the photographing unit to engage with the guide groove, wherein the engaging projection is moved along the guide groove to adjust the position of the camera.
상기 표시부는, 상기 가림막의 상면과 일정 각도만큼 경사 가능하게 구성된다.The display unit is configured to be tiltable by a certain angle with the upper surface of the curtain film.
상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지의 운동 정보를 센싱하도록 상기 환자의 발목에 장착되는 관성 센서 모듈을 더 포함한다.And an inertial sensor module mounted on the ankle of the patient to sense motion information of the first motion image and the second motion image.
상기 이미지 처리모듈은, 정상 부위와 수술 부위의 위치 및 방향이 서로 다른 경우, 상기 수술 부위의 위치와 근접하는 정상 부위의 영상 정보를 상기 이미지 저장부로부터 액세스하고, 상기 액세스한 정상 부위의 영상 정보를 거울 반전 처리하여 상기 수술 부위에 대한 영상 정보와 좌우 대칭되게 화면 표시하게 한다.Wherein the image processing module accesses image information of a normal region close to a position of the surgical site from the image storing unit when the positions and directions of the normal region and the surgical region are different from each other, And mirror images are displayed on the screen in a symmetrical manner with respect to the image information about the surgical site.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 외형적으로 대칭인 신체의 편측(片側)에만 발생하는 질환에서 정상 부위를 촬영하는 영상 촬영 단계; 상기 정상 부위의 제1 운동 이미지와 거울 반전되는 제2 운동 이미지를 생성하고, 수술 부위 이미지를 상기 제2 운동 이미지로 변환하는 이미지 변환 단계; 및 상기 제1 운동 이미지와 상기 제2 운동 이미지를 화면 표시하는 이미지 표시 단계를 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치의 제어방법을 제공한다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for imaging a normal part in a disease occurring only on one side of an externally symmetrical body, An image conversion step of generating a second motion image that is mirror-inverted with the first motion image of the normal part, and converting the surgical site image into the second motion image; And displaying an image of the first motion image and the motion image of the second motion on a screen.
상기 제1 운동 이미지, 제2 운동 이미지 및 수술 부위 이미지를 환자별로 저장하는 이미지 기록 단계; 및 환자의 매 치료 과정에 대한 수술 부위 이미지에 따라 운동 이미지를 갱신하는 이미지 갱신 단계;를 더 포함한다. An image recording step of storing the first motion image, the second motion image, and the surgery site image for each patient; And an image updating step of updating the motion image according to the surgical site image for each treatment process of the patient.
상기 이미지 갱신 단계는, 상기 수술 부위 이미지로 상기 환자의 수술 관절 가용 범위를 측정하는 가용 범위 측정 단계; 및 상기 수술 부위 이미지로 상기 수술 관절의 정상 가용 범위를 계산하는 정상 가용 범위 계산 단계를 포함하고, 치료 수행시, 상기 정상 가용 범위로 운동하는 정상 관절 운동 이미지를 이용한다. Wherein the image updating step includes: an available range measuring step of measuring a range of available operative joint use of the patient with the surgical site image; And a normal availability range calculation step of calculating a normal availability range of the surgical joint with the surgical site image. In performing the treatment, the normal joint motion image that moves to the normal availability range is used.
상기 환자의 수술 관절 가용 범위를 상기 이미지 기록 단계를 통해 저장하고, 상기 저장된 환자의 수술 관절 가용 범위에 따라 상기 정상 관절 운동 이미지의 상기 정상 가용 범위를 조절한다. Storing a range of operable joint use of the patient through the image recording step and adjusting the normal range of use of the normal joint motion image according to a range of operable joint use of the stored patient.
상기 이미지 표시단계는, 상기 환자에게 전달된 수술 부위 이미지를 상기 환자가 본인의 신체 일부로 인식하였는지 여부를 판단하는 판단 단계; 및 상기 판단 단계에 따라 환자가 상기 수술 부위 이미지를 본인의 신체 일부로 인식하지 못한 경우 상기 수술 부위 이미지를 지속적으로 출력하고, 본인의 신체 일부로 인식한 경우 상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지를 출력하는 출력단계를 더 포함한다. The image displaying step may include a determining step of determining whether the surgical site image delivered to the patient is recognized as a part of the body of the patient; And if the patient does not perceive the surgical site image as part of the body of the patient according to the determination step, outputs the surgical site image continuously, and outputs the first motion image and the second motion image when outputting the first motion image and the second motion image, .
이와 같이 구성되는 본 발명의 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention, there is provided an effect of the present invention,
즉, 본 발명은 수술 다리의 운동 이미지를 정상 다리의 이미지로 대체하여 환자가 좌우 대칭 영상을 실시간 시청하면서 재활치료를 할 수 있다. 따라서 실제 다리 움직임은 차이가 나지만 모니터에 표시되는 좌우 운동 이미지는 동일한 운동 속도로 움직이기 때문에, 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 통증을 완화하면서 치료를 할 수 있는 효과가 있다.That is, the present invention can replace the motion image of the surgical leg with the image of the normal leg so that the patient can rehabilitate while viewing the bilateral symmetric image in real time. Therefore, although the actual leg motion is different, the left and right motion images displayed on the monitor move at the same motion speed, so that the brain sensory cognitive function is confused and the pain can be alleviated and the treatment can be effected.
더욱이 본 발명은 환자는 가림막에 의해 실제 자신의 다리를 볼 수 없고 모니터에 화면 표시된 운동 이미지만을 보면서 재활 치료를 하기 때문에 그만큼 몰입도를 증가시키면서 재활 치료를 할 수 있다. Further, according to the present invention, a patient can not see his or her own leg by the skin, and rehabilitation is performed while viewing only the motion image displayed on the monitor. Thus, rehabilitation treatment can be performed while increasing immersion.
이러한 환자 몰입도는 재활 치료에 중요한 요소로서, 본 실시 예는 추가적으로 3D 영상 구현 및 카메라가 촬영한 정상 다리를 거울 반전 처리하여 수술 다리의 이미지로 대체하여 보여줄 수 있는 구성을 제공하기 때문에, 상대적으로 더 통증 완화 효과를 기대하면서 치료를 할 수 있는 기대가 있다.The patient immersion degree is an important factor in rehabilitation therapy. In addition, the present embodiment provides a configuration capable of displaying a 3D image and replacing a normal leg taken by a camera with a mirror inversion process and replacing it with an image of a surgical leg, There is hope to be able to treat with anticipation of further pain relief.
그리고 본 발명은 상술한 바와 같이 환자가 치료를 받는 동안 자신의 재활 치료에만 정신을 집중할 수 있도록 하고 있어, 통증 완화는 물론 몰입도가 향상된 상태로 재활 치료에 임할 수 있어 수술에서 회복되는 속도를 촉진시켜 치료 시간을 단축할 수 있는 효과가 기대할 수 있다.As described above, the present invention allows the patient to concentrate only on his or her rehabilitation treatment while receiving the treatment, and can promote rehabilitation treatment with improved immersion, as well as pain relief. So that the treatment time can be shortened.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 보인 예시 구성도
도 2는 도 1에 도시된 이미지 처리모듈을 설명하는 블록 구성도
도 3은 도 1에 통증 치료장치의 구동에 따라 환자의 통증 치료를 수행하는 과정을 설명하는 흐름도
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 보인 예시 구성도
도 5는 본 발명의 실시 예에 적용되는 슬관절의 가용 범위 및 정상 가용 범위를 개략적으로 나타낸 도면
도 6은 도 5의 과정을 보인 흐름도
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치가 제공하는 처리 모드 중, 두 번째 처리모드의 동작 과정을 설명하는 흐름도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치가 제공하는 2가지 처리모드를 선택적으로 수행하는 과정을 설명하는 흐름도FIG. 1 is a block diagram showing an example of a pain treating apparatus for an external symmetric body disease according to a first embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 2 is a block diagram illustrating the image processing module shown in Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a flow chart illustrating a process of performing a pain treatment of a patient according to the driving of the pain treatment apparatus in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a pain treating apparatus for a physical symmetrical physical disease according to a second embodiment of the present invention. FIG.
5 is a view schematically showing an allowable range and a normal use range of a knee joint applied to an embodiment of the present invention
FIG. 6 is a flowchart showing the process of FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation procedure of a second processing mode among the processing modes provided by the apparatus for treating pain for a bodily disease according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of selectively performing two treatment modes provided by a pain treating apparatus for a physical disease, which is symmetrical in appearance, according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 슬관절 수술과 같이 좌우 대칭인 신체 구조에서 편측(片側)에만 발생하는 질환에 대해 거울 치료(mirror therapy) 원리를 응용하여 수술 부위의 이미지를 정상 부위의 이미지로 대체하여 실시간(real-time)으로 환자에게 보여줌으로써 환자의 인지 기능에 혼란을 주어 통증을 완화하면서 치료하는 통증 치료장치를 제안하는 것을 기본적인 기술적 요지로 한다. The present invention is based on the principle of mirror therapy for a disease occurring only on one side of a bilateral symmetric body structure, such as a knee operation, and real-time The present invention relates to a pain treatment apparatus for treating pain while relieving pain by confusing a cognitive function of a patient by showing the pain relief to a patient.
이하 본 발명에 의한 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
여기서 설명하는 본 발명의 실시 예들은 슬관절 수술 후 재활 운동을 통해 치료하는 슬관절 환자를 대상으로 하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정하지는 않는다. 즉, 본 발명은 외형적으로 좌우 대칭인 신체 조건에서 어느 한 부분에 질환이 발생한 경우 이를 거울 치료(mirror therapy) 원리를 이용하여 치료할 수 있는 모든 질환 등에 공통되게 적용할 수 있는 것이다. Although the embodiments of the present invention described herein are directed to patients with knee joints treated through rehabilitation after knee surgery, the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be commonly applied to all diseases that can be treated by mirror therapy if a disease occurs in any part of the body, which is outwardly symmetrical.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 보인 예시 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 이미지 처리모듈을 설명하는 블록 구성도이다. FIG. 1 is an exemplary view showing an apparatus for treating a pain for an external symmetric body disease according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating the image processing module shown in FIG. 1. Referring to FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치(이하, '통증 치료장치'라 하기로 함)는 환자가 앉는 의자(100) 및 의자(100) 전방에 마련된 치료유닛(200)을 포함한다. As shown in FIG. 1, a pain treatment apparatus (hereinafter, referred to as a "pain treatment apparatus") for external physical symmetry of the present invention includes a
의자(100)에는 환자가 자신의 다리를 볼 수 없도록 일정 길이의 가림막(110)이 구성된다. 가림막(110)은 환자가 통증 치료를 할 때 환자 자신의 몰입도를 증가시키기 위한 것이다. 본 실시 예에 따라 슬관절 환자의 통증 치료는 환자가 후술하는 모니터(230)에 표시되는 운동 이미지를 시청하면서 치료를 하게 되는데, 만약 가림막(110)이 없는 경우 환자는 모니터(230)에 표시되는 운동 이미지와 실제 자신의 다리가 움직이는 이미지를 볼 수밖에 없어 치료 효과가 감소하기 때문이다. 따라서 가림막(110)은 환자가 자신의 다리를 직접 볼 수 없도록 불투명 재질 등으로 제조되어야 할 것이다. 여기서, 모니터(230)에 표시되는 이미지는 정상 관절 운동 이미지와 상기 정상 관절 운동 이미지를 거울 반전 처리한 운동 이미지이다. 상기 운동 이미지가 수술한 다리의 운동 이미지 대신 제공되는 것이다. 이는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다. In the
치료유닛(200)은 카메라(210), 이미지 처리모듈(220), 모니터(230) 등의 구성을 포함한다. 구체적으로 설명한다. The
카메라(210)는 환자 다리의 전방에 위치하여 환자의 정상 다리를 촬영하는 역할을 한다. 물론, 카메라(210)는 환자의 체형 및 착석한 자세에 따라 위치가 조절되는 것은 당연하다. 여기서, 도 1과 같이 카메라(210)는 1대의 카메라가 적용되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 즉, 환자의 통증 치료를 3차원 영상으로 구현하여 통증 치료에 대한 환자 자신의 몰입도를 높일 수 있는 다른 매체 등이 충분히 이용될수 있는 것이다. 예컨대, 둘 이상의 카메라 또는 스테레오 카메라가 이용될 수 있다. 이외에도 공간의 깊이를 측정하는 센서(Depth sensor) 및 움직임을 추적할 수 있는 센서(Motion Tracking sensor)를 이용할 수 있다. 이러한 구성들을 통해 모니터(230)에 3차원 영상이 구현될 수 있다. 물론, 환자가 이를 3차원적으로 시청하기 위해서는 환자는 이에 맞는 구성을 착용해야 하는데 이는 아래에서 설명하기로 한다.The
이미지 처리모듈(220)은 카메라(210)가 촬영한 정상 관절 운동이미지를 거울 반전처리하여 수술한 다리의 운동 이미지 대신 모니터(230)에 화면 표시하는 역할을 수행한다. 이하에서는 카메라(210)가 촬영한 정상 관절 운동 이미지를 '제1 운동 이미지'라 하고, 거울 반전 처리된 정상 관절 운동 이미지를 '제2 운동 이미지'라 하여 설명하기로 한다. 이렇게 제2 운동 이미지를 생성하여 수술한 다리의 운동 이미지 대신 보여주는 것은 환자가 상기 제2 운동 이미지를 본인의 신체 일부로 인식하는 착시 현상을 통해 뇌 감각 인지 기능에 혼란을 야기시켜 통증을 완화하면서 치료를 하기 위함이다. The
이미지 처리모듈(220)에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다. The
도 2를 보면, 카메라(210)가 촬영한 이미지를 전달받는 이미지 수신부(221)가 구성된다.Referring to FIG. 2, an
이미지 수신부(221)가 수신한 제1 운동 이미지를 제2 운동 이미지로 실시간 변환하는 이미지 변환부(222)가 구성된다. 즉 이미지 변환부(222)는 거울 치료(mirror therapy) 원리를 응용하여 카메라(210)가 촬영한 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 제2 운동 이미지로 변환하고, 이를 수술한 다리의 운동 이미지 대신 모니터(230)로 제공하는 역할을 한다. 이때 이미지 변환부(222)는 카메라(210)가 촬영한 제1 운동 이미지에 포함될 수 있는 각종 노이즈(noise) 등을 제거하는 기능도 함께 수행할 수 있다. 이는 보다 선명한 화질의 운동 이미지를 환자가 볼 수 있도록 하기 위함이다. And an
이미지 변환된 제2 운동 이미지 및 정상 다리의 원래 이미지인 제1 운동이미지를 환자가 직접 시청할 수 있도록 모니터(230)로 전달하는 이미지 송신부(223)가 구성된다. 즉 좌우 대칭 영상을 제공하는 것이다. An
이와 같이 카메라(210)가 촬영한 제1 운동 이미지와, 그 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리한 제2 운동 이미지를 좌우 대칭 영상으로 하여 모니터(230)를 통해 표시하는 이유는 환자의 뇌 감각 인지 기능에 따라 제2 운동 이미지를 수술한 다리의 운동 이미지로 인지되게 하여 통증 치료를 수행하기 위한 것이다.The reason why the first motion image photographed by the
한편 이미지 처리모듈(220)은 이미지 수신부(221), 이미지 변환부(222) 및 이미지 송신부(223)의 기능을 수행하는 원-칩 프로세서일 수 있거나, 또는 상기 구성들의 기능을 제공하는 컴퓨터일 수 있다. 원-칩 프로세서일 경우 이미지 처리모듈(220)은 별도의 하우징 등이 제공되어 외관을 형성하는 것이 좋다. 또한 이미지 처리모듈(220)의 이미지 수신부(221) 및 이미지 송신부(2230)는 카메라(210) 및 모니터(230)와 통신 케이블(cable)로 연결되거나, 또는 무선 통신 매체로 연결된다. 무선 통신매체는 근거리 통신방식으로 무선 랜, 블루투스, 비접촉식 근거리 무선통신(NFC) 등 다양한 통신방식이 적용될 수 있다. The
본 실시 예의 통증 치료장치는, 환자의 뇌로 하여금 수술 관절이 정상으로 운동하고 있다는 착각을 유도하여 치료 효과를 내는 장치로서, 이러한 치료 효과가 나타나기 위해서는 장기간의 치료기간을 필요로 한다. 따라서, 지속적인 환자 관리 및 치료를 위해서 환자 개인마다 수술 관절 운동 이미지 및 정상 관절 이미지를 보관할 필요가 있다.The apparatus for treating pain of the present embodiment is a device for inducing an illusion that the patient's brain is exercising normally so that the therapeutic effect is obtained. In order to exhibit such a therapeutic effect, a long-term treatment period is required. Therefore, for continuous patient care and treatment, it is necessary to keep the image of joint motion and normal joint image for each individual patient.
이에 이미지 처리모듈(220)은 이미지 저장부(224)를 더 구성한다. 이미지 저장부(224)는 환자 개인의 수술 관절 운동 이미지 및 정상 관절 이미지를 저장한다. The
또한 이미지 처리 모듈(220)은 이미지 갱신부(225)를 더 구성할 수 있다. 이미지 갱신부(225)는 환자의 치료 과정에 따라 호전될 수 있는 수술 부위를 고려하여 환자의 매 치료과정에 대한 수술 이미지에 대응하는 정상 운동 이미지를 계속 갱신하는 것이다. 이를 통해 치료 단계에 맞는 정상 운동 이미지가 제공될 수 있다. 갱신되는 정상 운동 이미지는 환자별로 분류되어 이미지 저장부(224)에 저장된다. The
이미지 갱신부(225)에 의해 갱신된 정상 운동 이미지는 환자의 수술 관절의 호전 정도에 따라 정상 운동 범위를 조절할 필요가 있다. 즉, 환자는 슬관절 수술 후, 시간이 지날수록 상기 수술 부위에 대한 운동 범위가 넓어지거나 좁아지는 등 변화가 일어난다. 이에 상기 변화를 반영하여 환자로 하여금 정상 운동 이미지가 자신의 호전 상태를 반영하고 있다는 인식을 주게 되어 치료를 수행하게 할 수 있어야 한다. 따라서 통증 치료장치에 이미지 갱신부(225)가 구성될 경우, 이미지 변환부(222)는 환자 상태에 따라 정상 운동 이미지의 운동 범위를 조절하는 기능을 수행하게 된다.The normal motion image updated by the
다시 도 1을 참조하면, 이미지 처리모듈(220)과 연결되어 이미지를 화면 표시하는 모니터(230)가 구성된다. 모니터(230)는 환자가 재활 운동을 하면서 표시되는 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지를 볼 수 있도록 환자의 전방에 마련된다. 바람직하게는 환자가 거울을 보고 운동을 하는 것과 같은 동일한 효과를 제공할 수 있는 위치이면 된다. Referring again to FIG. 1, a
모니터(230)가 3차원 영상을 지원할 경우 즉, 상술한 바와 같이 카메라(210)가 둘 이상의 카메라나 스테레오 카메라, 또는 공간 깊이 측정 센서(Depth sensor) 및 움직임 추적 센서(Motion Tracking sensor)로 구성될 경우 모니터(230)도 3차원으로 표시된다. 따라서 환자가 3차원 영상을 시청할 수 있어 몰입도를 증가시킬 수 있다. 물론 환자는 3차원 영상을 보기 위해서는 3차원 안경이나 쌍안식 HMD(Binocular Head mounted display)를 착용해야 한다. When the
본 발명의 실시 예는 거울 치료 원리를 이용하는 것으로서 기본적으로 환자는 제2 운동이미지가 자신의 수술한 운동 이미지임을 인식할 수 있어야 한다. 출력되는 제2 운동 이미지가 환자 자신의 수술 관절 운동 이미지로 인식하지 않는다면, 뇌에 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 수행하게 되는 상기 거울 치료가 효과적으로 이루어질 수 없기 때문이다.An embodiment of the present invention utilizes the principle of mirror healing and basically the patient should be able to recognize that the second motion image is his / her operated motion image. If the output of the second motion image is not recognized as an image of the patient's own joint motion image, the mirror treatment that causes the sensory cognitive function in the brain to be confused can not be effectively performed.
그렇기 때문에, 환자는 모니터(230)에 출력되는 제2 운동 이미지가 환자 자신의 수술 이미지로 인식하였는지 판단할 수 있도록 환자가 직접 인식 여부에 대한 입력 메시지를 전달할 수 있도록 해야 한다. 실시 예에서는 이를 위해 입력 버튼(112)이 구성된다. 입력버튼(112)은 환자가 치료받는 도중에 쉽게 조작할 수 있는 위치에 마련되어야 한다. 예컨대, 가림막(110)의 상면에 마련될 수 있다. 물론 입력 버튼(112)는 일 실시 예에 불과하며, 상기 입력 메시지를 전달할 수 있는 스위치, 음성 센서 등 다른 다양한 수단이 채택될 수 있다. Therefore, the patient should be able to transmit an input message about whether or not the second motion image is directly recognized so that the second motion image output to the
입력 버튼(112)의 조작에 따른 입력 신호는 이미지 처리모듈(220)로 전달된다. The input signal according to the operation of the
그리고 이미지 처리모듈(220)은 입력 버튼(112)의 조작 여부에 따라 모니터(230)에 다른 운동 이미지를 전송하게 된다. 첫 번째, 입력 버튼(112)이 미조작되면 이는 환자가 제2 운동이미지를 자신의 신체 일부로 인식하지 않은 경우를 말하고, 이때에는 수술한 다리의 운동 이미지가 화면 표시되게 처리한다. 반면 입력 버튼(112)이 조작되면 이는 환자가 제2 운동 이미지를 자신의 신체 일부로 인식한 경우를 말하고, 이때에는 제2 운동 이미지를 변환한 정상 이미지가 화면 표시되게 처리한다. The
이어서는 상기한 구성을 가지는 통증 치료장치를 이용하여 재활 운동시 환자의 통증을 치료하는 과정을 설명한다. 이는 통증 치료장치의 구동에 따라 환자의 통증 치료를 수행하는 과정을 설명하는 흐름도를 보인 도 3을 참조한다. 여기서, 도 3의 흐름도는 후술하는 첫 번째 처리모드를 말하고 있다. Next, a process of treating a patient's pain during a rehabilitation exercise using the apparatus for treating a pain having the above-described configuration will be described. Referring to FIG. 3, which is a flow chart illustrating a process of performing a pain treatment of a patient according to driving of a pain treatment apparatus. Here, the flow chart of Fig. 3 refers to the first processing mode to be described later.
슬관절 수술을 받은 환자가 치료를 위해 의자에 착석한다(s100). 그 상태에서 환자는 통증 치료를 위해 무릎을 축으로 하여 다리를 움직이는 다리 운동을 시작한다(s101). 이때 수술한 다리와 정상인 다리의 움직인 속도는 다를 것이다. 그렇지만 환자는 가림막(110)에 의해 자신의 다리 움직임을 보지 못한 상태이다. The patient who has undergone knee surgery seats in the chair for treatment (s100). In this state, the patient starts the leg exercise to move the leg around the knee for treating the pain (s101). At this time, the moving speed of the operated leg and the normal leg will be different. However, the patient does not see his / her leg movement by the
이렇듯 환자 자신이 양쪽 다리를 모두 움직이기 시작하면, 카메라(210)는 정상 다리의 움직임을 촬영한다(s102). 촬영된 운동 영상은 제1 운동이미지이다.When the patient himself or herself starts to move both legs, the
이미지 수신부(221)는 제1 운동 이미지를 수신하고 이를 다시 이미지 변환부(222)로 전달한다(s104). 그러면 이미지 변환부(222)는 제1 운동 이미지를 실시간으로 거울 반전처리하여 제2 운동 이미지를 생성한다(s106). 즉 거울 치료(mirror therapy) 원리를 적용하기 위한 것으로서, 제1 운동 이미지가 수술한 다리의 운동 이미지, 즉 제2 운동 이미지로 변환되게 하는 것이다. 예컨대, 오른쪽 무릎을 수술한 경우에 왼쪽 무릎의 운동 정보를 거울 반전처리하고 이를 수술한 오른쪽 무릎의 운동 이미지로 대체하는 것이다. 이미지 변환부(222)는 제1 운동 이미지와 제2 운동 이미지를 이미지 송신부(223)를 통해 모니터(230)에 표시하도록 한다(s108). The
그러면 환자는 모니터(230)를 통해서 제1 운동 이미지와 제2 운동 이미지를 확인할 수 있다. 이때 환자는 실제 수술한 다리가 정상적인 다리의 운동 속도를 따라가지 못해 서로 다른 위치에 있는 상태일지라도, 현재 모니터(230)에 제1 운동 이미지 및 거울 반전 처리된 제2 운동 이미지가 좌우 대칭된 상태로 표시된다. 따라서 환자는 모니터(230)에 표시되는 다리 움직임을 실제 자신의 다리 움직임으로 인식하는 착시 현상을 받게 된다. 이는 뇌가 시각 정보에 가장 먼저 의존하는 거울 치료의 원리를 이용하는 것이다. 따라서 환자는 통증을 완화하면서 재활 치료를 할 수 있게 된다(s110). 물론, 수술한 다리와 정상 다리의 위치가 상이한 경우, 후술하는 영상 처리모드의 두 번째 처리모드를 적용하면 해결할 수 있다. 영상 처리모드에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다. Then, the patient can confirm the first motion image and the second motion image through the monitor (230). At this time, even though the patient can not follow the leg motion speed of the legs, the first motion image and the second motion image subjected to the mirror inversion process are symmetrically moved to the
상기 재활 치료 전, 재활 치료를 하는 도중, 환자는 제2 운동 이미지를 자신의 신체 일부로 인식하는 과정이 추가될 수 있다. During the rehabilitation treatment before the rehabilitation treatment, the patient may add a process of recognizing the second motion image as a part of his or her body.
이와 같이 본 실시 예는 환자가 자신의 실제 다리 움직임을 가림막(110)에 의해 전혀 볼 수 없고 단지 모니터(230)에 화면 표시되는 다리 움직임만을 확인할 수 있기 때문에 환자 몰입도가 높아지기 때문에 가능하다. 만약 가림막(110)이 없다면, 모니터(230)에 화면 표시되는 다리 움직임과 실제 다리 움직임의 차이를 환자가 직접 볼 수 있어 재활치료 효과는 현저하게 저하될 것이다. As described above, the present embodiment is possible because the patient can not see his / her actual leg motion at all by the
환자 몰입도는 3차원 영상을 통해서 더 증가시킬 수 있다. 상기와 같이 가림막(110)에 의한 착시 현상 및 3차원 영상을 함께 제공한다면 치료 효과를 훨씬 더 증가시킬 수 있는 이점을 기대할 수 있을 것이다. Patient immersion can be further increased through 3D imaging. As described above, providing the illusion phenomenon by the
한편 본 실시 예는 환자의 몰입도 향상을 위해 카메라(210)가 환자의 다리를 직접 촬영하고 이를 거울 반전 처리하여 모니터(230)에 표시하도록 하였다. 그러나, 본 발명은 카메라(210)가 촬영한 운동 이미지를 거울 반전 처리하지 않고서도 동일한 효과를 제공할 수도 있다. 즉 이미지 저장부(224)에 저장된 환자의 정상적인 운동 이미지를 이용하는 것이 가능하다. 예컨대 카메라(210)가 구비되지 않았거나 카메라(210)가 일시적으로 사용할 수 없는 상태 등인 경우, 이미지 처리모듈(220)은 환자의 고유 ID를 참조하여 정상적인 운동 이미지를 모니터(230)에 화면 표시할 수 있는 것이고, 이를 통해 재활 치료를 할 수 있다. In the present embodiment, the
이처럼 본 발명의 일 실시 예는 거울 치료(mirror therapy) 원리를 이용하여 슬관절과 같은 편측 질환을 대상으로 수술한 환자의 재활 치료시, 환자의 인지 기능에 혼란을 주어 통증을 치료하도록 하는 것이다. As described above, one embodiment of the present invention is to treat the pain by confusing the cognitive function of the patient in the rehabilitation of the patient who operated on the unilateral disease such as the knee using the principle of mirror therapy.
다음, 본 발명의 다른 구성에 대해 살펴보기로 한다. Next, another configuration of the present invention will be described.
이는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 보인 예시 구성도인 나타낸 도 4a 및 도 4b를 참조하기로 한다. 4A and 4B, which are illustrative block diagrams of an apparatus for treating pain for a bodily symmetric body disease according to a second embodiment of the present invention.
제2 실시 예에 따른 통증 치료장치는 환자가 앉은 좌석에서 통증 치료를 모두 수행할 수 있도록 한 구조를 제공한다. 그리고 제2 실시 예를 설명함에 있어 상기한 제1 실시 예와 비교하여 동일한 기능을 수행하는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. The apparatus for treating pain according to the second embodiment provides a structure in which the patient can perform all of the pain treatment at the seated seat. In the following description of the second embodiment, a description of a configuration that performs the same functions as those of the first embodiment will be omitted.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 환자가 착석하는 의자(300)가 마련된다. As shown in Figs. 4A and 4B, a
의자(300)에는 가림막(310)이 설치된다. 가림막(310)은 환자가 통증 치료시에 자신의 실제 다리의 움직임을 확인할 수 없도록 하여 치료 몰입도를 향상시키기 위한 것이다. 따라서 가림막(310)은 불투명 재질로 제조되어야 한다. The
제2 실시 예에서 치료 유닛, 즉 카메라(321), 이미지 처리모듈(도 2의 220 구성), 모니터(322)는 가림막(310)에 구성된다. 즉 카메라(321), 이미지 처리모듈 및 모니터(322)가 모두 가림막(310)의 내부 및 상하면에 마련된다. 여기서, 이미지 처리모듈은 제1 실시 예에서 설명한 구성 및 기능과 동일하며, 또한 가림막(310) 내부에 제공되기 때문에, 도면에는 도시하지 않고 설명하기로 한다. In the second embodiment, the treatment unit, that is, the
가림막(310)의 하면에는 카메라(321)가 장착된다. 카메라(321)는 환자가 다리를 움직일 때 다리의 움직임을 촬영하는 역할을 한다. 이때 도면에는 미도시 하고 있지만 가림막(310)의 하측에는 소정 형상의 가이드 홈이 형성되고, 카메라(321)의 일단에 구성된 결합 돌기가 형성된다. 그래서 상기 결합 돌기가 상기 가이드 홈에 끼워진 상태에서 가이드 홈을 따라 이동 가능하도록 한다. 즉 카메라(321)의 위치를 조정하는 구성이 제공된다. 이처럼 가이드 홈과 결합 돌기의 구성에 의해 카메라는 가림막(310)의 하면상에서 전/후/좌/우 방향으로 이동이 가능하다. 이는 좌석에 앉은 환자의 체형이 모두 다르기 때문이다. A
제2 실시 예에서도 카메라(321)는 스테레오 카메라가 이용되거나 둘 이상의 카메라가 장착되어 3D 영상으로 촬영할 수 있도록 한다. 다른 예로 공간의 깊이를 측정하는 센서(Depth sensor) 및 움직임을 추적할 수 있는 센서(Motion Tracking sensor)를 이용할 수도 있다.In the second embodiment, the
가림막(310)의 상측에는 모니터(322)가 구성된다. 모니터(322)는 환자가 착석한 상태에서 모니터(322)에 표시되는 이미지를 쉽게 볼 수 있도록 경사각 조절이 가능한 구조로 구성되는 것이 좋다. 그리고 모니터(322)의 일 측에는 입력 버튼(311)이 장착된다. 입력 버튼(311)의 위치는 변경 가능하다.A
가림막(310) 내에는 이미지 처리모듈이 제공된다. 이미지 처리모듈은 이미지 수신부, 이미지 변환부, 및 이미지 송신부를 포함하는 구성이며, 이는 제1 실시 예에서 설명하였기 때문에 생략하기로 한다. 다만, 도 4와 같이 이미지 처리모듈이 가림막(310) 내에 구성되기 때문에 제1 실시 예와 비교하면 통증 치료장치를 설치할 전체 공간을 더 작게 운용할 수 있는 이점을 기재할 수 있다. An image processing module is provided in the shading film (310). The image processing module includes an image receiving unit, an image converting unit, and an image transmitting unit, which are described in the first embodiment. However, since the image processing module is constructed in the
제2 실시 예가 제공하는 통증 치료장치를 이용한 통증 치료과정은 다음과 같다. The pain treatment process using the pain treatment apparatus provided by the second embodiment is as follows.
먼저, 슬관절 수술을 받은 환자가 의자에 착석하고, 카메라(321) 위치를 조정한다. 카메라(321)는 가림막(310)의 하면상에서 전/후/좌/우 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 환자의 체형에 맞게 조정이 가능하다. First, the patient who has undergone the knee surgery seats in the chair and adjusts the position of the
그 상태에서 환자가 다리 운동을 시작하면, 카메라(321)는 환자의 다리 중 정상 다리의 운동 이미지(즉, 제1 운동 이미지)를 촬영한다. 이때 다리 운동은 정상 다리뿐만 아니라 수술한 다리가 함께 움직이는 형상이지만, 정상 다리와 수술한 다리의 움직임은 서로 차이가 발생한다. In this state, when the patient starts the leg exercise, the
이미지 처리모듈의 이미지 수신부는 카메라(321)가 촬영한 제1 운동 이미지를 전달받는다. 이미지 수신부는 제1 운동 이미지를 이미지 변환부로 전달한다. The image receiving unit of the image processing module receives the first motion image captured by the
이미지 변환부는 제1 운동 이미지를 실시간 거울 반전처리하여 제2 운동 이미지를 새롭게 생성한다. 그러면 수술한 다리의 운동 이미지는 제2 운동 이미지로 대체된다. 이미지 송신부는 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지를 모니터(322)로 전달한다.The image converting unit newly generates a second motion image by real-time mirror inversion processing of the first motion image. Then, the motion image of the operated leg is replaced with the second motion image. The image transmitting unit transmits the first motion image and the second motion image to the
그러면 환자는 모니터(322)를 통해서 제1 운동 이미지와 제2 운동 이미지를 확인할 수 있다. 이때 모니터(322)에 표시되는 제1 운동 이미지와 제2 운동 이미지는 동일한 운동 속도로 나타난다. 즉 환자는 실제 수술한 다리가 정상적인 다리의 운동 속도를 따라가지 못해 서로 다른 위치에 있는 상태일지라도, 현재 모니터(322)에는 제1 운동 이미지 및 거울 반전 처리된 제2 운동 이미지가 좌우 대칭된 상태로 표시되기 때문에, 환자는 모니터에 표시되는 다리 움직임을 실제 자신의 다리 움직임으로 인식하는 착시 현상을 받게 된다. Then, the patient can confirm the first motion image and the second motion image through the
이는 본 발명의 효과인 뇌 감각 인지 기능을 혼란에 빠뜨려 통증을 완화함에 있어서 더 높은 치료 효과를 기대할 수 있다. This can be expected to result in a higher therapeutic effect in relieving pain by disrupting the brain sensory cognitive function of the present invention.
여기서, 제1 실시 예와 같이 수술한 다리와 정상 다리의 위치가 상이한 경우, 아래에서 설명하는 영상 처리모드의 두 번째 처리모드를 적용할 수 있고 이 역시 아래에서 설명하기로 한다. Here, when the position of the operated leg is different from that of the normal leg as in the first embodiment, a second processing mode of the image processing mode described below can be applied, which will also be described below.
도 5는 본 발명의 실시 예에 적용되는 슬관절의 가용 범위 및 정상 가용 범위를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view schematically showing an allowable range of a knee joint and a range of a normal knee joint applied to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여 환자에 대해 정상 관절 운동 이미지 출력 단계에 대해 설명하면, 환자의 수술 관절(501)은 상기 환자의 실제 운동 능력에 따라 최소 수술 관절 가용 범위(502) 및 최대 수술 관절 가용 범위(503)를 가지게 된다. 5, the
이때, 상기 최소 수술 관절 가용 범위(502)에서 상기 최대 수술 관절 가용 범위(503)까지가 수술 관절의 가용 범위(504)가 된다. At this time, the
그래서 카메라(210)(321)가 상기 수술 관절의 가용 범위(504)를 측정하게 되며, 상기 수술 관절의 가용 범위(504)를 통해 상기 수술 관절의 정상 가용 범위(508)를 계산하게 된다. 이때, 상기 정상 가용 범위(508)는 상기 수술 관절 가용 범위(504)보다 넓은 범위를 가지며, 최소 정상 관절 가용 범위(506) 및 최대 정상 관절 가용 범위(507)를 계산함에 따라 전체적인 상기 정상 가용 범위(508)를 결정하게 된다. 상기 정상 가용 범위(508)가 결정된 정상 관절 운동 이미지는 모니터(230)(322)를 통해 환자가 볼 수 있도록 하며, 이를 통해 치료가 진행되게 된다.Thus, the camera 210 (321) measures the
한편, 환자의 수술 관절 가용 범위(504)는 이미지 저장부(224)에 저장되며, 이미지 갱신부(225)를 통해 상기 저장된 환자의 수술 관절 가용 범위(504)에 따라 상기 정상 관절 운동 이미지의 상기 정상 가용 범위(508)를 조절하여 슬관절 치료를 수행할 수 있도록 한다.The patient's
도 6은 도 5의 과정을 보인 흐름도이다. 6 is a flowchart showing the process of FIG.
도 6에 도시된 바와 같이, 통증 치료를 수행하기 위해서 수술 관절 운동 이미지로 상기 수술 관절 가용 범위(504)를 측정한다(s601).As shown in FIG. 6, in order to perform the pain treatment, the available range of the joint joint 504 is measured with the joint motion image (s601).
그리고 상기 수술 관절 운동 이미지로 수술 관절의 정상 가용 범위(508)를 계산한다(s602). 이후 상기 정상 가용 범위로 운동하는 정상 관절 운동 이미지를 환자가 볼 수 있도록 하고, 이러한 과정에 따라 환자에 대한 치료가 진행된다(s603). Then, the
여기서, 환자가 다리 운동을 할 때 수술한 다리와 정상 다리의 운동 정보를 구분하여 확보할 필요가 있다. 즉 수술한 다리와 정상 다리의 운동 횟수나 관절 가용범위에 대한 운동 정보 등을 이용하여 영상 처리에 사용하기 위함이다. 따라서 이를 위해 본 실시 예에서는 환자 다리에 가속도 센서 및 각속도 센서 등을 혼합한 관성 센서모듈을 부착하여 다리 움직임을 센싱하도록 할 수 있다. 바람직하게 상기 관성 센서 모듈은 환자의 발목에 장착하는 것이 좋다. 발목에 장착할 경우 다리 운동에 따른 다리 움직임이 다른 부위에 장착했을 때보다 정확하게 센싱하는 것이 가능하기 때문이다. Here, when the patient performs leg exercises, it is necessary to separate and secure exercise information of the operated legs and the normal legs. That is, it is for use in image processing by using motion information about the number of times of motion of the operated legs and the normal legs or the range of available joints. Accordingly, in the present embodiment, an inertial sensor module including an acceleration sensor and an angular velocity sensor may be attached to the patient's leg to sense leg movement. Preferably, the inertial sensor module is mounted on the ankle of the patient. This is because, when mounted on the ankle, it is possible to sense the leg motion more precisely than when the leg motion is mounted on another part.
본 발명은 영상 처리를 수행함에 있어 2가지 처리모드를 지원한다. The present invention supports two processing modes in performing image processing.
첫 번째 처리모드는, 도 3에서 상술한 바와 같이 수술한 다리의 운동 상태와 상관없이 정상 다리의 운동 이미지인 제1 운동 이미지 및 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전 처리하여 변환한 제2 운동 이미지를 좌우 대칭된 상태로 실시간 표시하는 모드이다. 제2 운동 이미지가 수술한 다리의 운동 이미지를 말한다. The first processing mode is a mode in which the first motion image, which is the motion image of the normal leg, and the second motion image obtained by mirror-inverting the first motion image, And is displayed in a symmetrical state in real time. The second movement image is the motion image of the operated leg.
두 번째 처리모드는, 상기 첫 번째 처리 모드에서 보여주는 것과 같이 정상 다리의 반전된 운동 이미지를 무조건 화면 표시하는 것이 아니고 수술한 다리의 위치를 고려하여 화면 표시하는 모드이다. The second processing mode is a mode in which the reversed motion image of the normal leg is displayed on the screen in consideration of the position of the operated leg rather than unconditionally displaying the image as shown in the first processing mode.
이는 도 7을 참조하기로 한다. This will be described with reference to FIG.
슬관절 수술을 받은 환자가 치료를 위해 의자에 착석한다(s700). The patient who has undergone knee surgery seats in a chair for treatment (s700).
그 상태에서 환자는 통증 치료를 위해 무릎을 축으로 하여 다리를 움직이는 다리 운동을 시작한다(s701). 이때 수술한 다리와 정상인 다리의 움직인 속도는 다를 것이다. In this state, the patient starts a leg exercise to move the leg around the knee to treat the pain (s701). At this time, the moving speed of the operated leg and the normal leg will be different.
환자가 양쪽 다리를 모두 움직이기 시작하면, 카메라는 양쪽 다리 움직임을 촬영하고 그 위치를 판단한다(s702). When the patient starts to move both legs, the camera captures both leg movements and determines its position (s702).
판단 결과, 정상 다리와 수술한 다리가 서로 반대의 위치에 있는 경우(s704), 예컨대 정상 다리는 앞 쪽을 향하고 수술한 다리는 뒷 쪽을 향한 경우, 이미지 처리모듈은 수술한 다리의 현재 위치와 대응되어 가장 근접되게 위치하는 정상 다리의 영상 정보를 이미지 저장부로부터 액세스한 후 이를 화면 표시한다(s706). 예를 들면, 수술한 다리가 뒷 쪽으로 약 15°정도에 위치한 경우, 이미지 처리모듈은 이미지 저장부에 저장된 영상 중에 정상 다리가 뒷 쪽으로 10 ~ 20°정도의 위치에 있는 영상 정보를 액세스하고, 액세스한 영상 정보를 거울 반전하여 정상 다리의 운동 이미지로 인식할 수 있도록 현재의 정상 다리의 운동 이미지와 함께 화면 표시한다. If it is determined that the normal leg and the operated leg are opposite to each other (S704), for example, when the normal leg is directed to the front side and the operated leg is directed to the rear side, The image information of the normal leg located in the closest correspondence is accessed from the image storage unit and displayed on the screen (S706). For example, when the operated leg is located at about 15 degrees backward, the image processing module accesses image information in which the normal leg is located at a position of 10 to 20 degrees backward from the image stored in the image storing section, The image information is mirror-reversed and displayed on the screen together with the motion image of the current normal leg so that it can be recognized as a motion image of the normal leg.
여기서, 상기 판단 결과, 정상 다리와 수술한 다리가 동일 방향의 위치에 있는 경우에는 이미지 저장부의 액세스 동작 없이, 상기한 정상 다리 및 정상 다리를 거울 반전 처리한 운동 이미지를 화면 표시하는 것도 가능하다. 즉 제1 운동이미지와 제2 운동이미지를 표시하는 것이다(s708).If it is determined that the normal leg and the operated leg are located in the same direction, it is also possible to display a motion image obtained by mirror-inverting the normal leg and the normal leg without accessing the image storage unit. I.e., the first motion image and the second motion image (S708).
이렇게 두 번째 처리모드를 지원하면, 수술한 다리를 잘 움직이지 못한 경우에도 환자 자신은 수술한 다리를 잘 움직이고 있다라는 착각을 받을 수 있고, 또한 수술한 다리의 위치에 따라 화면 표시되는 영상 정보와 실제 다리 움직임이 전혀 달라서 통증 완화 및 재활 운동에 몰입도가 방해되는 것을 사전에 차단할 수 있게 된다. If the second treatment mode is supported, even if the operated limb is not moved well, the patient can be mistaken for the fact that the limb is moving well. Further, according to the position of the operated limb, The actual movement of the legs is completely different, so that it is possible to prevent the pain and the rehabilitation movement from being interrupted in advance.
그리고 상기한 첫 번째 처리모드 및 두 번째 처리모드는 다리 운동 중에 적절하게 혼용되어 제공된다. And the first processing mode and the second processing mode described above are appropriately mixed and provided during leg exercise.
도 8에 2가지 처리모드를 수행하도록 한 흐름도를 도시하였다. FIG. 8 shows a flowchart for performing two processing modes.
상기 2가지 처리모드는, 상기한 2가지 실시 예에서 언급한 입력 버튼(112)(311), 즉 몰입도 버튼의 조작 여부에 따라 수행된다. The two processing modes are performed depending on whether or not the input button 112 (311), i.e., the immersion button, mentioned in the above two embodiments is operated.
슬관절 수술을 받은 환자가 치료를 위해 의자에 착석한다(s800). A patient who has undergone knee surgery is seated in a chair for treatment (s800).
이후, 이미지 처리모듈은 환자가 입력 버튼을 조작하였는지 판단한다(s802). Then, the image processing module determines whether the patient has operated the input button (s802).
판단 결과, 입력 버튼이 미조작된 경우 이미지 처리모듈은 상기한 첫 번째 처리 모드가 수행되게 영상 정보를 처리하고(s804), 이에 환자는 첫 번째 처리모드를 이용하여 재활 치료를 하게 된다.As a result of the determination, if the input button is not operated, the image processing module processes the image information so that the first processing mode is performed (S804), and the patient performs the rehabilitation treatment using the first processing mode.
반면, 입력 버튼이 조작된 경우 이미지 처리 모듈은 상기한 두 번째 처리 모드가 수행되게 영상 정보를 처리하고(s806), 이에 환자는 환자는 두 번째 처리모드를 이용하여 재활 치료를 하게 된다.On the other hand, when the input button is operated, the image processing module processes the image information so that the second processing mode is performed (S806), and the patient performs the rehabilitation treatment using the second processing mode.
상기 입력 버튼조작 여부에 따라 수행되는 첫 번째 처리모드 및 두 번째 처리모드는 위에서 설명하였기 때문에 생략하기로 한다.The first processing mode and the second processing mode performed according to whether or not the input button is operated will be omitted because they have been described above.
이처럼 본 발명은 환자의 의지에 따라 첫 번째 처리모드 또는 두 번째 처리모드를 이용하여 재활치료를 할 수 있는 것이다.As described above, the present invention enables rehabilitation treatment using the first treatment mode or the second treatment mode depending on the patient's will.
한편, 본 발명인 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치의 원리 및 실제 환자에게 적용될 수 있는 치료 과정에 대해서 살펴보기로 한다.The principles of the present invention, which is an external symmetrical apparatus for treating a physical disease, and a therapeutic process applicable to a patient will be described.
본 발명의 실시 예들이 제시하고 있고 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치는 거울 반사 이미지 프로세싱을 사용한 것으로, 환자는 수술한 관절 운동 이미지를 정상 관절 운동 이미지로 치환하여 본인의 신체 일부로 인식함으로써, 뇌의 감각 인지 기능이 혼란되어 통증이 완화될 수 있다.The embodiments of the present invention provide a pain treatment apparatus for a physical disease, which is an external symmetric body, using mirror reflection image processing. The patient recognizes the surgically treated joint motion image as a normal joint motion image and recognizes it as a part of the body of the patient , The sensory cognitive function of the brain is disrupted and the pain can be relieved.
또한, 절단으로 인하여 발생하는 잘못된 감각 입력을 혼란에 빠트려 운동 통제 인식을 우선하게 함으로써 통증을 감소시키는 치료로서, 척수 손상으로 인한 하지 마비에서 중추성 통증, 복합동통증후군, 섬유근육통(fibromyalgia)에서도 동통 감소 효과가 있다.In addition, as a treatment to reduce pain by giving priority to the recognition of motion control by disrupting the false sensory input caused by cutting, it can be used for the treatment of central pain, complex pain syndrome, fibromyalgia It has a pain relief effect.
거울 치료는 병적 통증은 운동 및 감각의 부조화를 유발하는 대뇌의 편향된 감각 재현에서 유발될 수 있으며, 대뇌의 편향된 감각 재현의 정상화는 통증의 감소와 관련이 있다. 이에 대한 교정 수단으로 거울 치료 효과는 절단 또는 마비 이후 발생하는 뇌의 비정상적 가소성을 거울 치료가 조절함으로 유도하는 것으로 보고 있으며, 이러한 뇌의 가소성은 후천적 경험을 통하여 변화될 수 있다. 인공 팔을 기존 팔에 부착하여 기존 팔이 더 길어졌다는 느낌과 엄지손가락의 체성 감각 유발 전위가 변화하였다는 보고처럼 대뇌의 감각 인식은 외부 환경에 따라 능동적으로 적응할 수 있는바, 거울 치료는 이러한 원리를 이용하여 환자 치료를 수행한다. 또한, 거울 치료는 신체에서 전송된 운동 및 감각 신호에 대한 대뇌의 인식에 갈등을 유발시키고 이차적으로 입력된 신호에 대한 불확실성을 유발하고, 거울에 비친 반대편의 정상적 움직임을 시각적으로 피드백하여 가려진 반대편 신체 부위를 담당하는 뇌의 가소성을 유발할 수 있다. 이는 거울 치료를 통하여 뇌의 특정 부위에서 증가된 운동신경유발전위(Motor evoked potential)가 관찰되고, LRP(lateral readiness potential)이 거울 반사이미지의 유사성에 비례하여 증가하고, F파(F-wave)와 같은 'spinal motorneuronal excitability'가 무관한 것을 통하여 입증할 수 있다.Mirror therapy can be triggered by a biased sensory representation of the cerebrum that causes mismatch of motion and sensation, and normalization of the biased sensory representation of the cerebrum is associated with a reduction in pain. As a corrective measure, the effect of the mirror treatment is reported to induce the abnormal plasticity of the brain that occurs after the amputation or paralysis to be controlled by the mirror treatment, and the brain plasticity can be changed through acquired experiences. The sensory perception of cerebral cortex can be actively adapted according to the external environment, such as the fact that the artificial arm is attached to the existing arm and that the existing arm has become longer and the somatosensory evoked potential of the thumb has changed. To perform patient treatment. In addition, mirror therapy induces conflicts in the perception of the cerebrum to the motion and sensory signals transmitted from the body, induces uncertainty in the secondary input signal, and visually feedbacks the normal motion of the opposite side of the mirror, It may lead to plasticity of the brain responsible for the site. This is because the motor evoked potential is increased in a specific region of the brain through mirror therapy, the lateral readiness potential (LRP) increases in proportion to the similarity of the mirror image, and the F- And 'spinal motor neuronal excitability', which is similar to that of 'spinal motor neuronal excitability'.
또한, 거울 치료의 효과는 시각이 체성 감각에 우선하는 시각 포로(visual capture) 현상과 거울에 비친 정적인 손을 보는 것만으로도 물건을 잡기 위한 방향 설정에 오류가 발생하는 것처럼 거울 치료는 환측의 감각 재구현에 영향을 줄 수 있다. 거울은 고무 손과 거울을 이용하여 외부 자극을 제공시 고무 손을 본인의 손으로 인식하는 고무 손 착각(rubber hand illusion) 현상과 영장류(primates)에서 보고된 반사경 뉴런계(mirror_neuron system)가 활성화되어 외부 사물의 특정 요건을 본인의 신체로 인식하는 특징(embodiment)를 유발한다.In addition, the effect of mirror treatment is that the visual capture phenomenon, in which the visual takes precedence over the somatic sensation, and the error in the direction setting for capturing the object, It can affect sensory re-implementation. The mirror is activated by the rubber hand illusion phenomenon, which recognizes the rubber hand with the hand of the user, and the mirror nneuron system reported in the primates, when the external hand is used to provide external stimuli using the rubber hand and mirror It induces an embodiment of recognizing the specific requirements of the external object as the body of the person.
또한 편마비 발생 후 마비에 대한 학습 효과로 무의식적으로 마비된 팔을 사용하지 않으려는 학습적 비사용(learned non-use)이 팔의 장애를 증가시키는 것처럼 통증 부위에 대한 감소된 각성을 유도하는 거울 치료가 도움이 될 가능성도 있고, 가려진 신체 부위를 대뇌 활성화를 통하여 무의식적인 움직임을 유도하는 효과를 이용하기도 한다.In addition, the learning effect on paralysis after hemiplegia is not a mirror treatment that induces a reduced awareness of the pain area, such as non-use of the non-use, which does not want to use the unconscious paralyzed arm, May be helpful, and the effect of inducing unconscious movements through cerebral activation of the obscured body part may be utilized.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 거울 치료 효과를 검증하기 위해 전향적(prospective), 단순 맹검(single-blind [assessor-blind]), 평행 집단(parallel group), 무작위 (randomized [allocation ratio 1 : 1]), 단일 집단(single cohort) 임상 연구로 거울 치료를 이용한 슬관절 가상 현실 치료 후 통증 감소에 대한 정량적 검증과 이에 대한 용량 비례 (dose-dependent) 효과와 'functional ends'의 개선에 대한 확인을 실시하였다. According to a preferred embodiment of the present invention, a prospective, single-blind (assessor-blind), parallel group, randomized (allocation ratio 1: 1]), a single-cohort clinical study, quantitative verification of pain reduction after mirror-assisted virtual reality treatment with a mirror treatment, dose-dependent effects, and improvement of 'functional ends' Respectively.
이에 대해서 상기 슬관절 치환 수술을 시행 받고 재활 의학과로 전과된 환자를 기준으로 슬관절 통증 완화를 위한 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치에 대한 검증을 진행하였다. 다만, 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 시청할 수 없는 시각 장애 환자, 근골격계 또는 신경학적 질환으로 건측 하지의 자발적 움직임에 제한이 있는 환자,및 VAS (Visual Analogue Scale)를 이해할 수 없어 통증 점수를 산출할 수 없는 환자를 제외하고 검증을 수행하였다.In this regard, we performed the above - described procedure for the treatment of pain medication for physical illness symmetry for knee pain relief based on the patients who had undergone the above - mentioned Knee Replacement Surgery and who were transferred to the Rehabilitation Department. However, patients with visual impairment who are not able to see pain medication for physical illness symmetry, musculoskeletal or neurological disorders, patients with limited voluntary movement of the lower limb, and patients who can not understand VAS (Visual Analogue Scale) Verification was performed except for those patients whose scores could not be calculated.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 있어서 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치는 수술 후 재활의학과로 전과된 환자를 대상으로 하여 'sequentially numbered containers'를 제공하는 'random assignment generator'를 이용하여 무작위 배정으로 전 기간 치료군 (full term intervention)과 부분 기간 치료군 (half term intervention)으로 구분한 뒤 조정 직전 밀봉된 봉투에 환자 배정군이 가상현실 치료사에게 전달하여, 가상 현실 시작 전 연령, 시각 인식에 대한 성별의 차이와 거울 착시에 대한 성별의 차이를 고려하여 성별, 체중, 신장, 치료 전 수술 후 첫 평가 날짜를 기준으로 검증을 진행하였다.In a preferred embodiment of the present invention, the pain treatment device for external symmetrical physical diseases is a randomized generator using 'a random assignment generator' which provides 'sequentially numbered containers' The patients were divided into full term intervention and half term intervention, and the patient group was transferred to the virtual reality therapist in the sealed envelope just before the adjustment. Gender, weight, height, and the first evaluation of the postoperative period were evaluated based on gender differences and gender differences in mirror vision.
또한, 실험에 영향을 줄 수 있는 교육 수준과 우울한 감정이 거울 치료의 결과에 영향을 줄 수도 있는 우울증 지표 (Short Form Geriatric Depression Scale), 치료 전 통증 점수 (VAS while at resting and moving), 총 관절 범위(active total ROM of flexion and extension)), WOMAC index (Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index), graded ambulation distances, 6 minute walk test, timed-stands test를 고려하여 실험을 수행하였다.In addition, the level of education and depressive emotions that may affect the experiment may be influenced by the depression index (Short Form Geriatric Depression Scale), VAS while resting and moving, (WOMAC index), graded ambulation distances, a 6-minute walk test, and a timed-stand test.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 있어서 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치를 이용한 치료 방법은 총 관절 범위는 중 굴곡은 환자가 누운 상태에서 자발적으로 최대한 무릎을 구부린 고니어미터(goniometer)의 받침점(fulcrum)을 대퇴골의 대전자(greater trochanter)를 향하도록 하여 외측 받침점에 고정시키고 뒤 나머지 팔(arm)을 비골(lateral malleolus)를 향하도록 하여 외측 종아리뼈(fibula)에 고정시켜 측정한다. 신전은 누운 상태에서 발목 아래에 4 inch 롤(roll)을 놓은 뒤 무릎을 최대한 신전하라고 하여 고니어미터(goniometer)를 이용하여 굴곡과 같은 방법으로 0°에 벗어난 범위를 측정한다. 치료사는 밀봉된 봉투에 담긴 환자군에 따라 치료를 제공하며 모든 군은 2주간 표준화된 물리 치료를 제공하도록 하며, 전 기간 치료군은 물리 치료 종료 후 1일 1회 주 5회로 2주간 가상 현실을 제공받도록 함에 따라 치료를 진행한다. 또한, 부분 기간 치료군은 전반 1주는 표준화 물리 치료를, 후반 1주는 전 기간 치료군과 같은 가상 현실을 제공하여 치료를 진행할 수 있다. 가상현실은 신체 특정 부위에 대한 체성특수성(somatotopic)의 원리로 치료 대상으로 하는 하지가 전부 보이도록 하며, 양손간의 전달(intermanual transfer)이 거울 치료에서 유발되지 않고 정적 상태인 신체 관찰보다는 반대편 신체의 움직임이 반사되는 것을 보여 주는 것이 뇌 가소성을 강화하는 것을 고려 시 건측 무릎이 동시에 움직여 가상현실로 환측을 구성하는 것으로 설정한다. 가상현실은 치료사가 의자의 높이를 환자의 발바닥이 지상에서 10cm 상에 위치하도록 조절한 뒤 고관절과 슬관절이 90°가 되고 허리가 지상에 수직이 되도록 앉힌 뒤 준비된 스트랩(strap)을 이용하여 환자의 동체와 허벅지를 고정한 후, 카메라를 환자의 전방에 위치시키고 화면에 양측 아래 다리와 회음부가 모두 촬영되고 양측 하지의 연결 부위가 자연스럽게 재구성 되도록 거리를 조절한다. 책상을 밀착시켜 하지를 완벽하게 가린 뒤 책상 위에 있는 손잡이를 양손으로 잡는다. 이후 실사 화면을 보여 주면서 양다리를 환자의 상기 수술 관절 가용 범위에서 5분간 자유롭게 움직이며 화면을 주시하게 한 뒤 가상 현실의 유효성(Validation of the virtual reality)를 평가한다. 1분의 휴식 시간 뒤 가상현실을 보여주며 환자의 가용 범위에서 양다리를 동시에 굴곡과 이완을 50회 반복시킨다.In a preferred embodiment of the present invention, a treatment method using a pain treatment apparatus for a physical disease, which is symmetrical, is a goniometer in which a knee is flexed spontaneously in a state in which a patient is lying in a mid- The fulcrum is fixed to the lateral support point with the fulcrum facing the greater trochanter and the remaining arm is fixed to the lateral calf bone with the lateral malleolus facing. Place the 4-inch roll under the ankle while lying on the temple, and measure the range to 0 ° in the same way as bending using a goniometer. The therapist will provide treatment according to the patient group in the sealed envelope, and all groups will be provided with standardized physical therapy for two weeks, and the entire treatment group will receive the virtual reality for five weeks and two weeks, once a day after the end of physical therapy. The treatment is proceeded according to. In addition, the partial-period treatment group can provide the virtual reality such as the standard 1 physical therapy in the first half and the treatment group in the last one week. The virtual reality is a somatotopic principle for the body-specific region, so that all the limbs to be treated can be seen, and the intermanual transfer is not triggered by the mirror treatment, Considering that the movement reflects strengthening the brain plasticity, it is set to move the knee at the same time to construct the virtual reality. In the virtual reality, the therapist adjusts the height of the chair so that the sole of the patient is positioned at 10 cm above the ground, then the hip and knee are at 90 °, the waist is perpendicular to the ground, After fixing the fuselage and thighs, position the camera in front of the patient and adjust the distance so that both legs and perineals on both sides of the screen are photographed and the joints of both lower legs are reconstructed naturally. Close the desk firmly, and hold the handle on the desk with both hands. Thereafter, the patient is allowed to freely move for 5 minutes in the range of the available joint joints while watching the screen, and the validity of the virtual reality is evaluated. After one minute of rest, the virtual reality is shown and the legs are flexed and relaxed 50 times at the same time.
또한, 상기의 가상 현실 치료를 한 후 1st session (1주). 2nd session (2주)에 물리 치료 또는 가상현실 종료 직후 R1가 VAS while at resting and moving, 총 관절 범위(active total ROM of flexion and extension), WOMAC index, graded ambulation distances, 6 minute walk test, timed-stands test, 주간 tridol 사용량, 부작용을 측정하며, 6주 시간이 경과된 후에 R1가 VAS while at resting and moving, 총 관절 범위(active total ROM of flexion and extension), WOMAC index, graded ambulation distances, 6 minute walk test, timed-stands test변수를 측정하도록 함으로서, 상기 가상 현실을 이용한 슬관절 통증 치료 장치 및 그 제어 방법에 대한 결과를 검증하였다.Also, after the above virtual reality treatment, 1st session (1 week). At the 2nd session (2 weeks), the physical activity or virtual reality was terminated immediately after the completion of R1, and the VAS with at resting and moving, total ROM of flexion and extension, WOMAC index, graded ambulation distances, After 6 weeks, R1 was assessed with VAS at resting and moving, total ROM of flexion and extension, WOMAC index, graded ambulation distances, 6 minute walk test, and timed-stand test parameters, the results of the apparatus and the control method for the knee pain using the virtual reality were verified.
이와 같이 본 실시 예는 약물 등과 같은 고식적 치료를 제외한 통증치료 장치로서 거울 치료(mirror therapy) 원리를 응용하면서 환자의 몰입도를 향상시킴으로써, 슬관절과 같은 편측 질환에 대한 수술 이후 환자의 인지 기능에 혼란을 주어 통증을 치료하도록 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치가 구성됨을 기술적 요지로 제공한다. As described above, the present embodiment improves the patient's immersion level by applying the principle of mirror therapy as a pain treatment apparatus except for the palliative treatment such as drugs and the like, thereby preventing confusion in the cognitive function of the patient after the operation for the unilateral disease such as the knee joint To provide a technical point that a pain treatment device for a physical symmetric body disease is constructed to treat the pain.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent that modifications, variations and equivalents of other embodiments are possible. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 의자 110 : 가림막
112 : 입력 버튼 210 : 카메라
220 : 이미지 처리모듈 221 : 이미지 수신부
222 : 이미지 변환부 223 : 이미지 송신부
224 : 이미지 저장부 225 : 이미지 갱신부
230 : 모니터100: Chair 110: Shield
112: input button 210: camera
220: image processing module 221: image receiving unit
222: image converting unit 223: image transmitting unit
224: Image storage unit 225: Image update unit
230: Monitor
Claims (14)
상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 생성된 제2 운동 이미지를 수술 부위의 운동 이미지로 변환하는 이미지 처리모듈;
환자가 시청할 수 있도록 상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동이미지를 실시간(real-time) 표시하는 표시부를 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.A photographing unit for photographing a first motion image for a normal part in a disease occurring only on one side of the body that is symmetrical in appearance;
An image processing module for converting a second motion image generated by mirror inversion processing of the first motion image into a motion image of a surgical site;
And a display unit for real-time displaying the first motion image and the second motion image so that the patient can watch the motion image.
상기 환자가 착석하는 의자;
환자의 안면과 수술 부위 사이에 위치하도록 상기 의자에 장착되는 가림막; 및
환자로부터 상기 제2 운동이미지를 자신의 신체 일부로 인식하였음을 인지하는 입력신호를 인가받도록 상기 가림막에 장착되는 입력버튼을 더 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.The method according to claim 1,
A chair on which the patient is seated;
An obscuration film mounted on the chair so as to be positioned between a face of the patient and a surgical site; And
Further comprising an input button mounted on the curtain to receive an input signal indicating that the second motion image has been recognized by the patient as part of the body of the patient.
상기 이미지 처리모듈은,
상기 제1 운동 이미지를 수신하는 이미지 수신부;
상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 상기 제2 운동 이미지로 변환하는 이미지 변환부;
상기 제1 운동 이미지와 상기 제2 운동 이미지를 상기 표시부에 제공하는 이미지 송신부;
환자의 치료 과정에 따라 호전될 수 있는 수술 부위를 고려하여 환자의 매 치료과정에 대한 수술 이미지에 대응하는 정상 운동 이미지를 계속 갱신하는 이미지 갱신부; 및
환자 개인의 수술 관절 운동 이미지 및 정상 관절 이미지를 저장하는 이미지 저장부를 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.3. The method of claim 2,
The image processing module comprising:
An image receiving unit for receiving the first motion image;
An image converting unit for mirror-inverting the first motion image to convert the first motion image into the second motion image;
An image transmission unit for providing the first motion image and the second motion image to the display unit;
An image updating unit that continuously updates a normal motion image corresponding to a surgical image of each treatment procedure of the patient in consideration of a surgical site that can be improved according to a patient's treatment process; And
And an image storage unit for storing an image of the joint joint motion of the patient and a joint joint image of the patient.
상기 촬영부는,
적어도 하나의 카메라, 스테레오 카메라, 공간 깊이 측정센서(Depth sensor)와 움직임 추적센서(Motion Tracking sensor)의 센서모듈 중 하나를 사용하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
A pain relief device for a sympathetic body disorder using at least one of a camera, a stereo camera, a depth sensor, and a sensor module of a motion tracking sensor.
상기 이미지 처리모듈은,
상기 이미지 갱신부가 갱신하는 상기 정상 관절 운동 이미지에 따라 정상 관절 운동 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.The method of claim 3,
The image processing module comprising:
Wherein the image updater adjusts the normal joint motion range according to the normal joint motion image updated by the image updater.
상기 표시부는,
3차원 영상 출력장치로 구성되는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.3. The method of claim 2,
The display unit includes:
And a three-dimensional image output device.
상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지의 운동 정보를 센싱하도록 상기 환자의 발목에 장착되는 관성 센서 모듈을 더 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.The method of claim 3,
Further comprising an inertial sensor module mounted on the ankle of the patient to sense motion information of the first motion image and the second motion image.
상기 이미지 처리모듈은,
정상 부위와 수술 부위의 위치 및 방향이 서로 다른 경우,
상기 수술 부위의 위치와 근접하는 정상 부위의 영상 정보를 상기 이미지 저장부로부터 액세스하고, 상기 액세스한 정상 부위의 영상 정보를 거울 반전 처리하여 상기 수술 부위에 대한 영상 정보와 좌우 대칭되게 화면 표시하게 하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.The method of claim 3,
The image processing module comprising:
If the location and orientation of the normal and surgical sites are different,
Accessing the image information of the normal region close to the position of the operation site from the image storage unit and mirror-inverting the image information of the accessed normal region to display the image information on the operation region symmetrically with respect to the image information Apparatus for treating pain for physical symmetry.
상기 입력버튼의 조작 여부에 따라 상기 이미지 처리모듈은 2가지 처리 모드를 제공하며,
상기 입력버튼이 미 조작되면, 상기 제1 운동이미지와 제2 운동이미지를 대칭되게 화면 표시하고,
상기 입력버튼이 조작되면, 환자의 수술 부위의 위치와 가장 근접한 정상 부위의 영상 정보를 액세스하여 거울 반전처리하고 정상 부위의 운동 이미지와 함께 화면 표시하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.3. The method of claim 2,
Wherein the image processing module provides two processing modes depending on whether the input button is operated or not,
When the input button is not operated, the first motion image and the second motion image are symmetrically displayed on the screen,
Wherein when the input button is operated, the image information of the normal region closest to the position of the surgical site of the patient is accessed, mirror inversion processing is performed, and the image is displayed on the screen together with the motion image of the normal region.
환자의 안면과 수술 부위 사이에 위치하도록 상기 의자에 장착되는 가림막;
상기 가림막의 하측에 장착되는 촬영부;
상기 가림막의 상측에 장착되는 표시부; 및
상기 촬영부가 촬영한 정상 부위의 제1 운동 이미지와, 상기 제1 운동 이미지를 거울 반전처리하여 생성한 제2 운동 이미지의 대칭 영상정보를 상기 표시부에 실시간(real-time) 표시하는 이미지 처리모듈을 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.A chair on which the patient is seated;
An obscuration film mounted on the chair so as to be positioned between a face of the patient and a surgical site;
A photographing unit mounted on the lower side of the curtain film;
A display unit mounted on the upper side of the curtain film; And
An image processing module for real-time displaying, on the display unit, symmetric image information of a first motion image of a normal part photographed by the imaging unit and a second motion image generated by mirror inversion processing of the first motion image, A pain relief device for a somatic symmetric physical disorder,
상기 가림막의 하측에 형성된 가이드 홈; 및
상기 가이드 홈과 결합하도록 상기 촬영부의 일측에 구성된 결합 돌기;를 더 포함하고,
상기 결합 돌기가 상기 가이드 홈을 따라 이동되어 상기 카메라의 위치를 조정하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.11. The method of claim 10,
A guide groove formed on the lower side of the curtain film; And
And an engaging projection formed on one side of the photographing unit to engage with the guide groove,
And the coupling protrusion is moved along the guide groove to adjust the position of the camera.
상기 표시부는,
상기 가림막의 상면과 일정 각도만큼 경사 가능하게 구성되는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치. 11. The method of claim 10,
The display unit includes:
Wherein the upper surface of the curtain film is inclined at a predetermined angle with respect to the upper surface of the curtain film.
상기 제1 운동 이미지 및 제2 운동 이미지의 운동 정보를 센싱하도록 상기 환자의 발목에 장착되는 관성 센서 모듈을 더 포함하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.11. The method of claim 10,
Further comprising an inertial sensor module mounted on the ankle of the patient to sense motion information of the first motion image and the second motion image.
상기 이미지 처리모듈은,
정상 부위와 수술 부위의 위치 및 방향이 서로 다른 경우,
상기 수술 부위의 위치와 근접하는 정상 부위의 영상 정보를 상기 이미지 저장부로부터 액세스하고, 상기 액세스한 정상 부위의 영상 정보를 거울 반전 처리하여 상기 수술 부위에 대한 영상 정보와 좌우 대칭되게 화면 표시하게 하는 외형적 대칭인 신체 질환을 위한 통증 치료장치.11. The method of claim 10,
The image processing module comprising:
If the location and orientation of the normal and surgical sites are different,
Accessing the image information of the normal region close to the position of the operation site from the image storage unit and mirror-inverting the image information of the accessed normal region to display the image information on the operation region symmetrically with respect to the image information Apparatus for treating pain for physical symmetry.
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| KR101698244B1 (en) | 2017-02-01 |
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