KR101043556B1 - 척추 측만정도 측정시스템 및 방법 - Google Patents

척추 측만정도 측정시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101043556B1
KR101043556B1 KR1020090097046A KR20090097046A KR101043556B1 KR 101043556 B1 KR101043556 B1 KR 101043556B1 KR 1020090097046 A KR1020090097046 A KR 1020090097046A KR 20090097046 A KR20090097046 A KR 20090097046A KR 101043556 B1 KR101043556 B1 KR 101043556B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scoliosis
angle
cobb
subject
degree
Prior art date
Application number
KR1020090097046A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100093463A (ko
Inventor
서정환
송철규
김거식
안양수
Original Assignee
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
Publication of KR20100093463A publication Critical patent/KR20100093463A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101043556B1 publication Critical patent/KR101043556B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4561—Evaluating static posture, e.g. undesirable back curvature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
    • A61B5/0024—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system for multiple sensor units attached to the patient, e.g. using a body or personal area network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6823—Trunk, e.g., chest, back, abdomen, hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using sound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Abstract

척추 측만정도 측정시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 척추 측만정도 측정시스템은 피 측정자의 척추 만곡점에 부착되어 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 검출하는 관성센서 및 관성센서로부터 수집되는 센서값을 이용하여 척추의 만곡상태를 측정하는 척추 측만정도 측정장치를 포함한다. 척추 측만정도 측정장치는 피 측정자의 자세가 전후 좌우로 변할 때의 상기 3개의 축 방향 가속도 값을 수집하는 센서값 수집부 및 만곡된 정도를 나타내는 경사각 변화량을 이용하여 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 연산부를 포함한다.
척추 측만증(SCOLIOSIS), 관성센서

Description

척추 측만정도 측정시스템 및 방법{MEASURING SYSTEM AND METHOD FOR SCOLIOSIS}
본 발명은 척추 측만정도 측정시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관성센서를 이용한 척추 측만정도 측정시스템 및 방법에 관한 것이다.
척추 측만증(scoliosis)이란 그리스어의 굽었다(skolios)는 말에서 유래한 말로 척추가 옆으로 굽고 휘어지는 질환이다. 척추의 형태를 R-ray나 외형적으로 관찰할 때, 머리에서 다리 방향으로 곧게 뻗어 있어야 하는 척추가 측면으로 휘어진 상태의 척추 질환이 척추 측만증이다.
척추 측만증은 척추 변형이 시작되는 만곡점에서 수평선을 긋고, 각각의 법선 사이의 교차각인 콥스각을 통해 척추 변형 정도를 3단계(약 25도 미만을 초기, 40도미만을 중기, 40도 이상을 말기)로 구분할 수 있다.
일반적인 척추 측만증 치료를 위한 방법으로는 초기 및 중기의 환자들을 대상으로는 재활 운동과 치료용 보조기 착용을 통한 자세 교정 치료방법이 사용되며, 말기의 환자들은 수술을 통해 치료하는 방법이 사용된다. 대부분의 척추 측만증 환자들은 중기 이전에 통증을 호소하므로, 우선적으로는 자세 교정 치료 방법이 실시 되며, 차후 개선되지 않는 환자들에 한해서 수술적 치료방법이 사용된다.
일반적으로 보조기에 의한 치료 방법은 보조기가 목까지 올라오는 밀워키 보조기, 흉추 요추(겨드랑이 아래까지)를 지탱하여 주는 흉요추 보조기가 있다.
하지만, 상기와 같은 종래의 척추 측만증 치료용 보조기는 착용자의 몸통을 강제적으로 구속하고, 일상 생활이 곤란하며, 착용법 또한 복잡하여 사용하는데 불편한 점이 있다.
또한, 사용자의 외형과 척추 변형 정도에 따라 별도의 추가 보정 작업이 필요한 장치로 제작 기간과 오래 걸리며, 제작 비용이 고가인 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 객관적인 척추 측만 상태 정보를 이용하여 자발적으로 자세를 교정할 수 있는 척추 측만정도 측정시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자발적으로 자세를 교정할 수 있는 척추 측만정도 측정방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 척추 측만정도 측정시스템은 피 측정자의 척추 만곡점에 부착되어 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 검출하는 관성센서와 상기 관성센서로부터 수집되는 센서값을 이용하여 척추의 만곡상태를 측정하는 척추 측만정도 측정장치를 포함한다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 상기 피 측정자의 자세가 전후 좌우로 변할 때의 상기 3개의 축 방향 가속도 값을 수집하는 센서값 수집부를 포함한다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 상기 검출된 3개의 축방향 가속도 값 및 상기 척추가 중력장에 대하여 만곡된 정도를 나타내는 경사각 변화량을 이용하여 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 연산부를 포함한다.
상기 연산부는 상기 검출된 3개의 축 방향 가속도값을 이용하여 상기 경사각의 변화량을 산출하는 경사각 변화량 산출부를 포함한다.
상기 연산부는 상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하는 최종 콥스각(Cobb's Angle) 산출부를 포함한다.
상기 경사각 변화량 산출부는 상기 3개의 축 방향에 대하여 각각의 경사각 변화량을 산출하되, 상기 각 축 방향별 경사각 변화량은
X=k1×ax+b1
Y=k2×ay+b2
Z=k3×az+b3
의 식에 의해 산출될 수 있다.
식 중, X,Y,Z는 각각 X축,Y축,Z축 방향의 경사각 변화량을 나타내고, (ax,ay,az)는 가속도 센서에서 측정된 X축,Y축,Z축 방향 가속도 값이고, k1,k2,k3,b1,b2,b3는 각각 상기 척추 측만정도 측정실험 결과를 고려한 비례상수이다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 상기 산출된 피 측정자의 콥스각(Cobb's Angle)이 상기 미리 입력된 피 측정자의 콥스각(Cobb's Angle)의 값을 초과하면 상기 척추 측만정도가 비정상으로 판단하는 정상판단부를 더 포함할 수 있다.
상기 산출된 피 측정자의 콥스각(Cobb's Angle) 및 상기 정상판단부의 판단결과를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 상기 정상판단부의 판단결과 상기 피 측정자의 척추 측만정도가 비정상이면 경고용 알람을 생성하는 경고알람 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 상기 관성센서와 무선통신 무선통신하는 근거리 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 척추 측만정도 측정장치는 측정 전의 피 측정자 콥스각(Cobb's Angle) 및 피 측정자의 자세가 전후 좌우로 변하기 전의 가속도 센서의 초기 출력값을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 관성센서는 제1 만곡점에 부착되는 제1 가속도 센서와 상기 제1 만곡점과 소정의 거리만큼 이격되어 부착되는 제2 가속도 센서 및 상기 가속도 센서값을 근거리 통신모듈을 통해 상기 척추 측만정도 측정장치로 전송을 제어하는 MCU를 포함한다.
상기 가속도 센서는 피 측정자의 몸통을 둘러싸는 신축성 밴드에 매설되어 상기 가속도 센서가 척추 만곡점에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 척추 측만정도 측정방법은 피 측정자의 척추 만곡점에 부착된 가속도 센서로부터 검출된 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도 값(ax,ay,az)을 전송하는 단계와, 상기 검출된 3개의 축 방향 가속도값을 이용하여 상기 척추가 중력장에 대하여 만곡된 정도를 나타내는 경사각의 변화량을 산출하는 단계 및 상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하여 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 척추 측만정도 측정방법은 상기 산출된 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)이 상기 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)의 값을 초과하면 비정상으로 판단하는 척추 측만정도 판단 단계와, 상기 산출된 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 표시부에 표시하는 단계 및 상기 척추 측만정도가 비정상일 경우, 경고 알람을 생성하는 단계를 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템을 통해 주기적인 점검과정을 거치면서 척추 측만 상태가 비정상으로 판단되면 즉시 자세를 올바르게 교정하여 상기 측만 상태를 자발적으로 교정할 수 있다.
또한, 기존의 보조기에 비해 저가의 장치를 이용하여 간편한 설정으로 착용이 가능하고, 사용자가 지속적으로 자세 교정 운동이 실시할 수 있도록 도와주는 바른 척추자세를 유도하는 바이오피드백 장치를 제공하는 것은 물론, 종래의 보조 기보다 사용자에게 자세 교정을 위해 보다 객관적인 정보를 제공하여 줌으로서 척추 측만증 치료의 효과를 향상시킬 수 있다
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 이하 첨부되는 도면을 참조하여 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정장치 및 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템의 척추 측만정도 측정장치의 개략적인 블록구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 척추 측만정도 측정시스템의 센서의 개략적인 블록구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 척추 측만정도 측정시스템은 척추 측만정도 측정장치(100)와 센서(200)를 포함한다. 콥스각은 척추 변형이 시작되는 만곡점에서 수평선을 긋고, 각각의 법선 사이의 교차각을 의미하는데, 일반적으로 척추 변형 정도를 3단계(약 25도 미만을 초기, 40도미만을 중기, 40도 이상을 말기)로 구분할 수 있다.
본 발명에서 척추의 만곡상태를 측정하기 위한 센서로는 관성센서를 사용한 다. 관성센서는 가속도 센서(210,220)로 구성될 수 있다. 가속도 센서(210,220)는 3축 가속도 센서로 구성되며 3 자유도를 가질 수 있으며, 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 검출한다. 그러나 가속도 센서(210,220)의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 1축 센서 3개가 사용될 수도 있으며, 제1 만곡점에 부착되는 제1 가속도 센서(210)와 상기 제1 만곡점과 소정의 거리만큼 이격되어 부착되는 제2 가속도 센서(220)를 포함한다.
가속도 센서(210,220)는 인체의 등 부위 중에서 척추가 위치하는 등 중심축 상의 어느 부위에나 위치할 수 있으나, 척추의 만곡상태를 정밀하게 측정하기 위해서는 척추의 변형이 시작되는 만곡점에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 만곡점은 길이방향으로 뻗은 척추의 중심점을 기준으로 소정의 거리만큼 상하방향으로 각각 이격된 지점에 위치한다. 본 발명에 따른 만곡점은 두 군데 존재하는 것으로 한다.
가속도 센서(210,220)의 센서값은 근거리 통신모듈(240) 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee)를 이용하여 피 측정자의 허리둘레에 착용되는 척추 측만정도 측정장치(100)에 무선전송될 수 있다.
센서(200)는 상기 근거리 통신모듈(240)을 이용하여 가속도 센서(210,220)와 척추 측만정도 측정장치(100)간의 무선통신을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)(230)를 포함한다.
척추 측만정도 측정장치(100)는 센서값 수집부(120), 근거리 통신모듈(130), 경고알람 생성부(140), 연산부(111)와 정상판단부(112)를 포함하는 제어부(111), 측정결과를 표시하는 표시부(150) 및 척추 측만정보를 저장하는 메모리(160)를 포함한다.
센서값 수집부(120)는 관성센서 즉, 가속도 센서로 부터 전달되는 피 측정자의 척추 만곡상태 정보를 수집한다. 상기 척추 만곡상태 정보는 후술하는 연산부(111)를 통해 피 측정자가 전후 좌우로 자세를 변경시키면서 3개의 축 방향 즉, X축 방향의 가속도값, Y 축 방향의 가속도값, Z축 방향의 가속도 값이 변하는 정도를 경사각으로 표현하기 위하여 상기 3개의 축 방향별 가속도 정보를 포함할 수 있다.
근거리 통신모듈(140)은 가속도 센서와 무선 통신하기 위한 수단으로 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee)가 사용될 수 있다. 또한, 근거리 통신모듈(140)을 제어하여 척추 측만정도 측정장치(100)와 가속도센서(210,220)간의 무선통신을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.
제어부(110)는 제1 가속도 센서(210), 제2 가속도 센서(220)를 통해 검출되는 3개의 축방향 가속도 값과 상기 척추가 지구 중력장에 대하여 만곡된 정도를 나타내는 경사각 변화량을 이용하여 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 연산부(112)를 포함한다.
연산부(112)는 상기 검출된 3개의 축 방향 가속도값을 이용하여 경사각의 변화량을 산출하는 경사각 변화량 산출부(미도시)와, 상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하는 최종 콥스각(Cobb's Angle) 산출부(미도시)를 포함한다.
경사각 변화량 산출부는 상기 3개의 축 방향에 대하여 각각의 경사각 변화량을 하기의 수학식을 통해 산출할 수 있다.
X=k1×ax+b1
Y=k2×ay+b2
Z=k3×az+b3
식 중, X,Y,Z는 각각 X축,Y축,Z축 방향의 경사각 변화량을 나타내고, ax,ay,az는 상기 가속도 센서에서 측정된 X축,Y축,Z축 방향 가속도값이고, k1,k2,k3,b1,b2,b3는 각각 상기 척추 측만정도 측정실험 결과를 고려한 비례상수이다. 본 발명에 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정장치를 이용한 실험을 통해 k1=0.0601, k2=0.0581, k3 =-0.0595, b1=0.2849, b2=1.8421, b3=0.6852를 사용한다.
정상판단부(112)는 산출된 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)이 상기 미리 입력된 초기 콥스각(Cobb's Angle)의 값을 초과하면 상기 척추 측만정도가 비정상으로 판단하고, 상기 최종 콥스각(Cobb's Angle)이 상기 초기 콥스각(Cobb's Angle)보다 작으면 정상으로 판단한다. 즉, 본 발명에 따른 척추 측만정도 측정시스템을 이용하여 척추 측만 상태를 파악하고자 할 때 피 측정자는 먼저, 자신의 콥스각(Cobb's Angle) 정보를 알고 있어야 한다. 피 측정자는 전문의의 방사선학적 평가법에 의해 상기 자신의 콥스각(Cobb's Angle)정보를 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템을 사용하고자 할 때는 초기 콥 스각(Cobb's Angle)을 메모리(160)에 저장하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 관성센서 특히, 가속도 센서를 이용하여 3개의 축 방향별로 경사각 변화량을 측정하고, 각 축방향별 경사각 변화량을 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산한 결과, 경사각 변화량이 플러스 양을 나타내면 척추 측만정도가 종래의 상태에 비해 심해지고 있다는 의미이며, 상기 경사각 변화량이 마이너스인 경우에는 척추 측만정도가 호전되고 있음을 의미한다.
척추 측만증의 치료방법과 관련하여 대부분의 경우 특별한 치료를 필요로 하지 않고 경과관찰만 하는 경우가 많다. 척추 측만증의 약 90% 정도는 휘어진 정도가 경미하거나 적극적인 치료를 필요로 하지 않는다. 그러나 척추 측만상태가 더이상 나빠지지 않게 하기 위해서는 주기적으로 척추의 측만상태를 점검할 필요가 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템을 통해 주기적인 점검과정을 거치면서 척추 측만상태가 비정상으로 판단되면 즉시 자세를 올바르게 교정하여 상기 측만상태를 자발적으로 교정할 수 있게된다.
도 3은 도 1에 도시된 척추 측만정도 측정장치를 실제 착용한 모습을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템은 척추 측만정도 측정장치(100)를 허리벨트에 고정시키고, 제1 만곡점에 제1 센서(210)를 부착시키고, 제2 만곡점에 제2 센서(220)를 부착시킨다. 제1 센서(210)와 제2 센서(220)는 피 측정자의 몸통을 둘러싸는 신축성 밴드와 함께 사용될 수 있다. 상기 센서들이 상기 신축성 밴드에 매설되어 가속도 센서가 척추 만곡점에 고정된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정방법을 도시한 순서도이다.
일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정방법은 척추 측만정도 측정장치(100)의 표시부에는 입력버튼과 확인버튼이 존재할 수 있다. 입력버튼을 클릭하여 피 측정자의 척추 측만상태 정보를 입력하고(S410), 상기 측정장치(100)를 착용한 상태에서 가속도센서(200)로 부터 전송되는 센서값을 메모리(160)에 저장한다. 즉, 가속도 센서(210,220)가 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 전송한다(S420).
검출된 3개의 축 방향 가속도 값을 이용하여 척추가 중력장에 대하여 만곡된 정도를 나타내는 경사각의 변화량을 산출한다(S430). 상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하여(S440) 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출한다(S450). 그 후, 산출된 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 초기 콥스각(Cobb's Angle)의 값과 비교하여 정상여부를 판단한다(S460)
최종 콥스각(Cobb's Angle) 값이 초기 콥스각(Cobb's Angle)의 값을 초과하면 비정상으로 판단하고, 초과하지 않으면 정상으로 판단한다(S470). 정상일 경우에는 측정결과값을 표시부(150)에 표시하여 피 측정자에게 이를 알려준다. 비정상일 경우에는 표시부(150)를 통해 알려주는 동시에 경고알람을 생성한다(S480). 피 측정자는 경고알람을 통해 자신의 척추 측만상태가 비정상임을 알 수 있고 자발적으로 자세를 교정시킬 수 있다. 이로인해 척추의 측만 각도가 더 이상 커지는 현상 을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정시스템의 척추 측만정도 측정장치의 개략적인 블록구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 척추 측만정도 측정시스템의 센서의 개략적인 블록구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 척추 측만정도 측정장치를 실제 착용한 모습을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만정도 측정방법을 도시한 순서도이다.
《도면의 주요부호에 대한 설명》
100: 척추 측만정도 측정장치 110: 제어부
111: 연산부 112: 정상판단부
120: 센서값 수집부 130,240: 근거리 통신모듈
140: 경고알람 생성부 150: 표시부
160: 메모리 200: 센서
210: 제1 가속도 센서 220: 제2 가속도 센서
230: MCU

Claims (13)

  1. 피 측정자의 척추 만곡점에 부착되어 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 검출하는 관성센서; 및
    상기 관성센서로부터 수집되는 센서값을 이용하여 척추의 만곡상태를 측정하는 척추 측만정도 측정장치를 포함하되,
    상기 척추 측만정도 측정장치는
    상기 피 측정자의 자세가 전후 좌우로 변할 때의 상기 3개의 축 방향 가속도값을 수집하는 센서값 수집부; 및
    상기 검출된 3개의 축방향 가속도 값 및 상기 척추가 중력장에 대하여 만곡된 정도를 나타내는 경사각 변화량을 이용하여 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연산부는
    상기 검출된 3개의 축 방향 가속도값을 이용하여 상기 경사각의 변화량을 산출하는 경사각 변화량 산출부; 및
    상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하는 최종 콥스각(Cobb's Angle) 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 척추 측만정도 측정장치는,
    상기 산출된 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)이, 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)을 초과하면, 상기 피 측정자의 척추 측만정도를 비정상으로 판단하는 정상판단부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산출된 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle) 및 상기 정상판단부의 판단결과를 표시하는 표시부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 척추 측만정도 측정장치는
    상기 정상판단부의 판단결과 상기 피 측정자의 척추 측만정도가 비정상이면 경고용 알람을 생성하는 경고알람 생성부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 척추 측만정도 측정장치는
    상기 관성센서와 무선통신하는 근거리 통신모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 근거리 통신모듈은
    블루투스(Bluetooth) 모듈 또는 지그비(Zigbee)모듈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 척추 측만정도 측정장치는
    측정 전의 피 측정자 콥스각(Cobb's Angle) 및 피 측정자의 자세가 전후 좌우로 변하기 전의 상기 관성센서의 초기 출력값을 저장하는 메모리
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 관성센서는
    제1 만곡점에 부착되는 제1 가속도 센서;
    상기 제1 만곡점과 소정의 거리만큼 이격되어 부착되는 제2 가속도 센서; 및
    상기 가속도 센서값을 근거리 통신모듈을 통해 상기 척추 측만정도 측정장치로 전송을 제어하는 MCU
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 가속도 센서는
    피 측정자의 몸통을 둘러싸는 신축성 밴드에 매설되어 상기 가속도 센서가 척추 만곡점에 고정되는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정시스템.
  12. 피 측정자의 척추 만곡점에 부착된 가속도 센서로부터 검출된 공간상에 위치하는 3개의 축 방향 가속도값(ax,ay,az)을 전송하는 단계;
    상기 검출된 3개의 축 방향 가속도값을 이용하여 상기 척추가 중력장에 대하 여 만곡된 정도를 나타내는 경사각의 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 경사각의 변화량을 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)에 합산하여 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 산출하는 단계
    를 포함하는 척추 측만정도 측정방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 산출된 피 측정자의 최종 콥스각(Cobb's Angle)이 상기 미리 입력된 피 측정자의 초기 콥스각(Cobb's Angle)의 값을 초과하면 비정상으로 판단하는 척추 측만정도 판단 단계
    상기 산출된 최종 콥스각(Cobb's Angle)을 표시부에 표시하는 단계; 및
    상기 척추 측만정도가 비정상일 경우, 경고알람을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 측만정도 측정방법.
KR1020090097046A 2009-02-16 2009-10-13 척추 측만정도 측정시스템 및 방법 KR101043556B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090001677 2009-02-16
KR2020090001677 2009-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100093463A KR20100093463A (ko) 2010-08-25
KR101043556B1 true KR101043556B1 (ko) 2011-06-22

Family

ID=42757874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090097046A KR101043556B1 (ko) 2009-02-16 2009-10-13 척추 측만정도 측정시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101043556B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147643A2 (ko) 2017-02-08 2018-08-16 주식회사 본브레테크놀로지 흉부측정기, 척추 측만증 교정시스템, 원격척추 진단시스템 및 웨어러블 측정기

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101368159B1 (ko) * 2012-03-19 2014-03-03 주식회사 싸이버메딕 척추 가동 범위 측정 및 훈련 시스템
KR101459894B1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-07 주식회사 싸이버메딕 동적 균형 감각 측정 및 상하지 근력 강화 훈련장치
KR101438714B1 (ko) * 2013-12-12 2014-09-05 연세대학교 원주산학협력단 척추 자세 평가 시스템 및 평가 데이터 생성 방법
KR20150123393A (ko) * 2014-04-24 2015-11-04 하병욱 스마트 척추 측만증 보정조끼
WO2016178523A1 (en) * 2015-05-07 2016-11-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of providing information according to gait posture and electronic device for same
JP7247319B2 (ja) * 2018-04-14 2023-03-28 ワイ． マイケル リー 頭部、脊椎および身体の健康をモニタリングするためのシステムおよび方法
CN113017610B (zh) * 2021-05-26 2021-10-08 北京诺亦腾科技有限公司 一种脊柱数据的测量方法、装置及存储介质
CN113628740B (zh) * 2021-06-22 2023-05-02 四川大学 一种基于3d照相技术的儿童脊柱形态快速分析方法
CN113749644B (zh) * 2021-08-03 2023-07-25 武汉纺织大学 可对人体腰椎运动进行监测及自主姿态矫正的智能服装

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181525A (en) 1982-09-14 1993-01-26 Bunnell William P Scoliosis screening device
US6637278B1 (en) * 1998-11-04 2003-10-28 Idiag Measuring system for determining the surface line of a body
US20060015042A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Linial Andrew V Method and apparatus for detection and measurement of scoliosis of the spine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181525A (en) 1982-09-14 1993-01-26 Bunnell William P Scoliosis screening device
US6637278B1 (en) * 1998-11-04 2003-10-28 Idiag Measuring system for determining the surface line of a body
US20060015042A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Linial Andrew V Method and apparatus for detection and measurement of scoliosis of the spine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147643A2 (ko) 2017-02-08 2018-08-16 주식회사 본브레테크놀로지 흉부측정기, 척추 측만증 교정시스템, 원격척추 진단시스템 및 웨어러블 측정기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100093463A (ko) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101043556B1 (ko) 척추 측만정도 측정시스템 및 방법
TWI615129B (zh) 步態分析系統及方法
JP6014153B2 (ja) ユーザをモニタする装置及びそのような装置を較正する方法
US20150032034A1 (en) Apparatus and method for quantifying stability of the knee
JP5742423B2 (ja) 下肢筋力の余裕度を求めるための方法、及びこれに用いる下肢筋力評価装置
US20180049653A1 (en) Monitoring vital signs
CN106999101A (zh) 用于检测人体姿势的设备和方法
US11122994B2 (en) Systems and methods for injury prevention and rehabilitation
JP6241488B2 (ja) 運動支援装置、運動支援方法及び運動支援プログラム
KR101976092B1 (ko) 둥근 어깨 자세를 교정하는 자세교정시스템
Chen et al. Rehabilitation system for limbs using IMUs
JP2020054433A (ja) 身体姿勢検知システム
KR101618443B1 (ko) 자세 및 움직임 교정 운동 시스템
Allen et al. Evaluation of fall risk for post-stroke patients using bluetooth low-energy wireless sensor
WO2021112693A1 (en) A wearable device and associated methods and systems
JP6491121B2 (ja) 身体歪み検知システム
Zhang et al. A wireless human motion monitoring system based on joint angle sensors and smart shoes
KR20220121755A (ko) 척추측만증 자세교정장치, 자세교정방법 및 자세교정시스템, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램
KR20190063564A (ko) 웨어러블 측정기 및 그를 이용한 척추 진단 방법을 실행하기 위한 애플리케이션
WO2021028938A1 (en) Posture correction and health monitoring wearable device
JP7401568B2 (ja) 歩行動作可視化装置および歩行動作可視化方法並びに正対状態判定装置および正対状態判定方法
Volf et al. Methods evaluating upper arm and forearm movement during a quiet stance
KR102544231B1 (ko) 동적 척추 보조 장치
EP2233072A1 (en) Method and device for monitoring a motion sequence of a person
US20200060582A1 (en) System for detecting distortion of body

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140528

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee