KR101096327B1 - 거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템 및 그 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평상시 상태의 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 차이값으로부터 결정되는 거골하관절의 움직임 정도를 진단하는 거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템 및 그 측정 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템은 사용자의 평상시(normal) 및 뉴트럴(neutral) 상태 각각의 족압과 족압 분포를 측정하는 족저압 측정기; 및 상기 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압과 족압 분포로부터 산정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 사용자의 거골하관절의 움직임을 측정하는 측정 단말;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템 및 그 측정 방법{System for measuring quantitative movement of subtalar joint and method thereof}

본 발명은 사용자의 평상시 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 거골하관절의 움직임 정도를 측정하는 거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템 및 그 측정 방법에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 거골하관절(subtalar joint)의 발 뼈 구조를 도시한다. 관절은 뼈와 뼈 사이를 말하는 것으로서, 거골하관절은 탤러스(tallus, 거골, 복사뼈)와 캘캐니우스(calcaneus, 종골, 발꿈치뼈) 사이의 관절을 말한다. 즉, 복숭아뼈와 발뒤꿈치 뼈 사이의 관절을 말한다.

거골하관절은 사람의 후족부 위치를 조절하여 자세의 안정성과 유연성에 영향을 미친다. 즉, 거골하관절의 이상적 위치는 바른 자세를 유도하여 사람의 피로도를 감소시키고 유연한 움직임을 할 수 있도록 도움을 준다.

만약, 거골하관절이 이상적 위치로부터 벗어날 때에는 사람의 몸에 무리를 주는 불안정한 자세를 취하게 되고, 이 불안정 자세가 점차 굳어지면 불안정 자세를 취하는 상태에서 본인은 가장 편안한 자세라 느끼게 된다. 이러한 불안정 자세에서는 사람의 전체 근골격계에 다양한 문제를 발생시킨다. 예를 들면, 골반의 불안정성으로 인한 뒤틀림(골반이 돌아간 상태), 허리 통증, 어깨 한쪽의 치우침 등을 유발할 수 있다.

거골하관절의 이상적인 상태를 뉴트럴 상태(neutral state)라 할 때, 사람이 가장 편안한 직립 상태를 취할 때의 거골하관절 상태를 측정한 후, 직립 상태에서 평상시 상태와 뉴트럴 상태의 거골하관절의 움직임 정도를 비교하면 그 사람이 편안한 상태에서 섰을 때 올바른 자세를 유지하고 있는지 알 수 있다. 움직임 정도가 크다면 그 사람은 이미 불안정한 자세가 굳어진 것으로 몸의 다른 근골격계 부위는 몸의 균형을 정상적으로 맞추고자 한쪽으로 돌아가거나 치우치는 변형이 이미 시작된 것이다.

뉴트럴 상태와 비교할 때 평상시 상태에서 거골하관절의 움직임이 존재하는 경우, 이를 다시 물리적으로 되돌리는 것은 어려운 일이다. 만약, 그 움직임 정도가 심할 경우에는 수술을 통하여 물리적 보정을 가해야만 한다. 다만, 일반 사람들의 경우에는 자세 교정을 통하여 이미 굳어진 거골하관절의 움직임 상태를 보완할 수 있다. 또한, 자세 교정을 꾸준히 하는 경우, 오랜 시간에 걸쳐 서서히 몸의 근골격계가 정상 자리로 위치할 수 있다.

도 3은 사람 발의 정면도를 도시한다. 도 3의 왼쪽 도면은 정상적인 발을 도시하고 오른쪽 도면은 안쪽으로 치우친 발을 도시한다. 만약, 왼쪽 도면이 거골하관절의 뉴트럴 상태인 가장 이상적인 발 지지 자세이고, 오른쪽 도면이 사람의 가장 편안한 상태에서의 발 지지 자세라 가정하면, 오른쪽 도면의 사람은 거골하관절이 안쪽으로 움직인 상태를 나타낸다. 이것을 다르게 표현하면, 사람의 발 무게 중심이 발 안쪽으로 무너진(치우친) 상태를 나타낸다.

도 4는 사람 발의 내측 측면도를 도시한다. 왼쪽 그림은 발이 이상적으로 바닥면을 상대로 아치(arch)가 잘 형성된 상태이다. 반면에, 왼쪽 그림은 발이 안쪽으로 무너져 있는 상태이다. 왼쪽의 무너져 있는 발의 특징을 보면, 발가락부터 탤러스가 있는 발 뒤꿈치까지 발 안쪽을 따라서 무너져 있는 상태를 확인할 수 있다.

도 5는 안정된 발을 예시하고, 도 6은 도 5에 비하여 상대적으로 내측으로 무너진 불안정 상태의 발을 예시한다.

도 5를 참조하면, 왼쪽 그림은 사람이 편안하게 서 있을 때의 왼쪽 발 측면도이다. 아치가 형성되어 바른 자세로 지지하는 안정된 발임을 알 수 있다. 오른쪽 그림은 이 사람을 강제로 뉴트럴 상태에서 서 있도록 자세를 교정했을 때의 정면도이다. 뉴트럴 상태에서도 바른 자세로 지지하는 안정적인 발임을 알 수 있다. 도 5의 사람에서는 편안한 상태로 서있을 때와 뉴트럴 상태로 서있을 때 거골하관절의 움직임 편차가 적다. 따라서, 이 사람은 바른 자세를 유지하며 몸의 근골격에 균형이 잡혀있다.

도 6을 참조하면, 도 5와 마찬가지로 왼쪽 그림은 사람이 편안하게 서 있을 때의 왼쪽 발 측면도이다. 외형이 아치가 없는 평발처럼 보이며 내측으로 쓰러진 발임을 알 수 있다. 오른쪽 그림은 이 사람을 강제로 뉴트럴 상태에서 서 있도록 했을 때의 정면도이다. 이 사람의 뉴트럴 상태는 이미 움직인 거골하관절의 위치를 이동하고자 발바닥 바깥쪽으로만 지지하는 힘들고 불안정한 상태임을 알 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 점에 착안하여 창출된 것으로서, 사람의 거골하관절의 움직임 정도를 측정하기 위하여 평상시 상태와 뉴트럴 상태의 족압 분포를 비교하고, 비교 결과로부터 얻어진 움직임 정도를 측정하여 자세 교정을 진단한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템은 사용자의 평상시(normal) 및 뉴트럴(neutral) 상태 각각의 족압과 족압 분포를 측정하는 족저압 측정기; 및 상기 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압과 족압 분포로부터 산정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 사용자의 거골하관절의 움직임을 측정하는 측정 단말;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 측정 단말은 사용자의 평상시 양발 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단; 왼발을 뉴트럴 상태로 위치시켜 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단; 오른발을 뉴트럴 상태로 위치시켜 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단; 한쪽 발씩 평상시 족압 분포를 이용하여 족압 면적을 산정하는 수단; 한쪽 발씩 뉴트럴 상태의 족압 분포를 이용하여 족압 면적을 산정하는 수단; 한쪽 발씩 평상시 상태의 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 차이값을 저장하는 수단; 및 개별 발의 차이값 비율로 거골하관절의 움직임 정도의 진단을 결정하는 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 거골하관절의 움직임 측정 시스템은, 사용자의 이름, 고유 번호, 휴대폰 번호, 주소, 성별, 생년월일, 신발 사이즈, 신장 및 체중 중 하나 이상을 포함하는 사용자 정보를 입력받고 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 거골하관절의 움직임 측정 시스템은, 사용자의 문진 과정에서 진단자로부터 사용자의 근골격계의 통증, 치우침, 돌아감의 정보들을 입력받고 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 사용자의 평상시 정면 전신 사진과 보형물 착용 후 뉴트럴 상태로 자세 교정한 정면 전신 사진을 촬영하고 사진 비교를 위하여 화면에 표시하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 거골하관절의 정량적 움직임 측정 방법은 사용자의 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 왼발과 오른발의 족압과 족압 분포를 측정하는 단계; 사용자의 뉴트럴 상태의 왼발과 오른발의 족압과 족압 분포를 측정하는 단계; 상기 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 족압 분포를 이용하여 사용자의 왼발 및 오른발의 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 족압 면적을 산정하는 단계; 왼발 및 오른발 각각에 대하여 산정된 평상시 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 차이값들을 연산하는 단계; 및 왼발 및 오른발 각각에 대하여 연산된 차이값 비율로 거골하관절의 움직임 정도를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 사용자를 평상시에도 뉴트럴 상태의 바른 자세로 유도하고자, 평상시 상태의 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 얻어진 비율에 따라서 사용자의 거골하관절의 움직임 정도를 진단하여 사용자의 지지 자세 교정을 제안한다.

또한, 본 발명은 사용자의 지지 자세 측정을 통하여 올바른 자세를 유도함과 동시에 발바닥 고유감각 수용기의 자극을 통하여 소뇌와 대뇌를 활성화시킴으로써 뇌기능 향상 효과를 가져올 수 있다.

도 1 및 도 2는 거골하관절의 예시도.
도 3은 거골하관절의 움직임 예시도.
도 4는 안쪽으로 치우친 발과 정상적인 발의 예시도.
도 5는 정상적인 발의 평상시 상태와 뉴트럴 상태의 예시도.
도 6은 안쪽으로 치우친 발의 평상시 상태와 뉴트럴 상태의 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템의 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템에서 족저압 측정기의 예를 나타내는 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템에서 측정 단말의 개략적 구조도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말의 진단 결과가 반영되는 지골 및 중족골의 예시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말의 진단 결과에 대응하는 인솔의 예시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말의 진단 결과에 대응하는 깔창의 예시도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 거골하관절의 움직임 측정 방법의 개략적 순서도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 평상시 발의 족압 분포 화면 예시도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 왼쪽 발을 뉴트럴 상태로 조정한 족압 분포 화면 예시도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 오른쪽 발을 뉴트럴 상태로 조정한 족압 분포 화면 예시도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 평상시 발과 뉴트럴 상태로 조정한 발의 족압 분포를 비교하는 화면 예시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예의 구성을 상세하게 살펴본다.

<1. 시스템 구성>

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템을 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, 도시된 거골하관절의 움직임 측정 시스템(1)은 족저압 측정기(2) 및 측정 단말(3)을 포함한다.

족저압 측정기(2)는 도 8에 도시된 예와 같은 형태를 가질 수 있으며, 사용자의 평상시(normal) 및 뉴트럴(neutral) 상태 각각의 족압과 족압 분포를 측정한다.

족저압 측정기(2)는 다음과 같이, 압력 센서와 PCB 보드를 포함하여 구성될 수 있다.

압력 센서는 사용자로부터 전해지는 하중 압력을 감지하여 전기적 신호로 변환한다. 압력 센서는 족저압 측정기(2)의 평판에 규칙적으로 배열되고, 사용자가 평판에 올라서면 피검자의 발바닥과 맞닿는 부위의 은(silver) 센서가 카본에 닿아서 생긴 저항값을 전기적 신호로 생성한다. 이를 통하여 압력 센서에서 사용자의 족압 및 족압 분포의 측정이 가능하다.

PCB 보드는 상기 압력 센서로부터 압력값을 전달받아 디지털 데이터로 변환한다. 또한 PCB 보드는 변환된 디지털 데이터를 외부 측정 단말(3)로 송신한다. 데이터 통신은 족저압 측정기(2)에 구비된 연결 포트를 이용하여 유선 송신하거나 또는 별도의 무선 모듈이 장착되어 무선 송신하는 것이 가능하다.

측정 단말(3)은 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압과 족압 분포로부터 산정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 사용자의 거골하관절의 움직임을 측정한다.

측정 단말(3)은 족저압 측정기(2)의 드라이브 프로그램이 설치되어 측정기(2)로부터 사용자의 압력값을 수신하여 저장한다. 이 압력값 중에서 진단 관리자가 설정한 유효 압력값 분포를 화면에 표시하면 사용자의 발바닥면에서 하중이 전달되는 일부만 표시된다. 따라서, 유효 압력값 > 0으로 설정할 경우, 사용자의 발을 스캐닝한 것처럼 화면에 발바닥 평면을 표시할 수 있다.

본 발명에서는 거골하관절의 움직임 정도를 진단하고자 평상시(normal)의 족압 면적과 뉴트럴(neutral) 상태의 족압 면적의 차이값을 구한다.

먼저, 사용자가 평상시에 가장 편안한 자세를 취했을 때, 즉 평상시의 족압을 측정하고, 그 측정된 족압으로부터 족압 분포를 생성하여 족압 면적을 구한다. 그리고 진단 관리자가 촉진으로 사용자의 발을 인위적으로 뉴트럴 상태의 발 지지 자세를 유도한 후 평상시 측정과 동일하게 족압 및 족압 분포를 측정하여 족압 면적을 구한다. 평상시 상태와 뉴트럴 상태의 족압 면적을 구하면 한쪽 발씩 차이값을 구한다. 이 차이값의 비율은 거골하관절의 움직임 정도를 나타내는 것으로 비율이 높을수록 거골하관절의 움직임이 큰 것이고 안정된 발 지지 자세로부터 벗어난 것이다. 물론, 차이값 비율이 적다면 사용자가 평상시에도 뉴트럴 상태와 비슷하게 안정된 발 지지 자세를 취한 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 거골하관절의 움직임 측정 시스템에서 측정 단말의 개략적 구조를 도시한 것이다.

도시된 측정 단말(3)은 평상시 상태에서 사용자의 양발 족압과 족압 분포를 측정하여 저장하는 노멀(normal) 족저압 측정 수단(31), 왼발을 뉴트럴 상태로 유도하여 족압과 족압 분포를 측정하여 저장하는 왼발 뉴트럴 측정 수단(32), 왼발과 동일한 방식으로 오른발의 뉴트럴 상태를 측정하는 오른발 뉴트럴 측정 수단(33), 평상시 측정한 족압 분포로부터 개별 발의 족압 면적을 산정하는 노멀 족압 면적 산정 수단(34), 뉴트럴 상태에서 측정한 족압 분포로부터 개별 발의 족압 면적을 산정하는 뉴트럴 족압 면적 산정 수단(35), 개별 발마다 평상시와 뉴트럴 상태의 족압 면적 차이값을 산정하는 움직임 측정 수단(36) 및 차이값으로부터 산정된 비율값을 이용하여 사용자의 거골하관절의 움직임 정도를 결정하는 진단 결정 수단(37)을 포함하여 구성된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말(3)의 진단 결과가 반영되는 발의 지골 및 중족골을 도시한다.

측정 단말(3)이 거골하관절의 움직임 정도를 진단하면, 진단된 비율을 고려하여 사용자가 평상시에도 뉴트럴 상태로 지지할 수 있는 해결책을 제시할 수 있다. 그 해결책은 중족골(metatarsal)에서부터 지골(phalanges, 발가락뼈)까지 형성되는 부위를 자극시켜 뉴트럴 상태로 잡아주는 것이다. 평상시에 중심 발란스가 무너진 대부분의 사람들은 발 내측으로 무너진 경우이다.

이런 사람들의 경우, 비하중 상태(발로 바닥면을 지지하지 않은 상태)에서 제1지골(엄지 발가락 뼈)로부터 제1중족골에 이르는 부위가 지면으로부터 들려져 있고, 하중 상태(발로 바닥면을 지지하는 상태)에서는 무게 중심점이 좌측으로 향하여 제1지골 및 제1중족골의 부위, 아치 및 탤러스가 위치하는 발 뒤꿈지 안쪽이 바닥면을 향하여 무너져 내린다.

즉, 정상적인 사람이라면 제1지골로부터 제1중족골, 아치 및 발 뒤꿈치를 따라서 형성되는 발의 안쪽이 바닥면을 대상으로 힘있게 지지하여 균형 상태를 유지하는데, 중심 발란스가 내측으로 무너진 사람은 제1지골 및 제1중족골이 지면으로부터 떠 있는 형태를 취하여 하중 상태에서 제1지골 및 제1중족골을 향하여 하중이 제대로 전달되지 않아 중심 발란스가 내측으로 치우치는 것이다.

결국, 중심 발란스가 내측으로 무너진 사람은 제1지골로부터 제1중족골을 이르는 부위의 신경학적 연결이 상대적으로 단절되어 발의 지지 자세로부터 관련되는 근골격계의 문제가 발생한다.

따라서, 이러한 사용자를 대상으로 하중 상태에서 제1중족골과 제1지골을 충분히 자극하고 신경학적 전달을 원할하게 함으로써 자세를 바로 잡도록 하는 보정이 요구된다.

한편, 본 발명에서는 진단 결정 수단(37)이 거골하관절의 움직임 정도(변화값)를 정량적으로 진단한다. 하지만, 그 움직임 정도에 따른 지골 및 중족골의 위치 보정은 비례하지 않는다.

즉, 움직임 정도의 변화값에 대하여 지골 및 중족골의 물리적 위치 이동을 전부 반영하는 것이 아니며, 일부만 반영하는 것이다. 예를 들면, 본 발명의 진단 결과에 따라서 지골 및 중족골의 위치 이동을 "1"만큼 보정해야 뉴트럴 상태에 가장 근접하다고 할 때, "1"만큼의 보정을 해결책으로 제시하는 것이 아니라 "1/3" 보정을 해결책으로 제시한다.

이러한 근거로서는, 본 발명의 거골하관절의 움직임 정도에 대응하는 해결책은 지골 및 중족골의 위치 이동과 더불어 전술한 신경학적 자극 전달의 개념이 존재하기 때문이다.

이를 설명하면, 발바닥과 같은 인체의 특정 부위를 외부에서 어떠한 형태로든 자극을 주게 되면 당해 부위와 직간접적으로 연결되는 근육은 반응을 한다. 이 근육의 반응은 근육 안에 있는 고유감각 수용기(근방추와 골지체)를 작용하게 하고 이 작용 정보가 연결된 신경 경로를 통하여 소뇌로 전달된다. 소뇌는 다시 발(지골 및 중족골)의 보정물로 인한 자극으로부터 올라온 정보를 분석하여 자세를 재조정하기 위한 데이터를 대뇌쪽으로 전달하고 대뇌는 최종적으로 자세 조정을 위한 명령을 내리게 된다.

따라서, 본 발명에서는 지골 및 중족골이 더 이상 무너지지 않고 바닥면을 상대로 힘있게 지지하는 상태에서 신경 자극을 지속적으로 전달받아 이를 기반으로 하는 자세 교정을 해결책으로 제시한다. 또한, 상기의 고유감각 수용기는 소뇌와 대뇌를 활성화시킴으로써 뇌기능 향상 효과를 가져올 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말(3)이 진단한 거골하관절의 움직임 정도의 해결책으로 제공하는 인솔(insole)(100)을 도시한다.

이 인솔(100)은 중심 발란스가 내측으로 무너진 사용자에게 제공하는 것으로서, 내측의 제1지골로부터 제1중족골의 부위가 무너짐에도 불구하고 제대로 바닥면을 힘있게 지지하지 못하는 사용자의 발을 더 이상 무너지지 않게 제1지골 및 제1중족골의 위치를 지면으로부터 떨어뜨리는 위치 이동의 작용을 함과 동시에 이 부위의 신경계를 자극하는 작용을 한다.

따라서, 사용자는 힘들이지 않고서도 뉴트럴 상태의 직립 및 보행 상태를 유지할 수 있고 결과적으로 제1지골 및 제1중족골의 부위가 인솔(100)에 의하여 받쳐져 바닥면을 상대로 힘있게 지지하는 상태가 되어 그 신경 자극을 전달받을 수 있다. 즉, 사용자는 자신의 거골하관절 움직임 정도에 따라서 두께가 결정되는 인솔(100)을 착용함으로써 평상시에도 발에 무리없이 뉴트럴 상태의 발 지지 자세를 취하고 이로 인한 올바른 자세의 교정을 받는다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 단말(3)의 진단 결과에 대응하는 깔창(101)을 도시한다.

이 깔창(101)은 도 11에서 도시한 인솔(100)과 동일한 기능을 하는 것으로서 지골 및 중족골의 위치 이동으로부터 발생된 신경 자극을 통하여 평상시에도 사용자가 뉴트럴 상태의 발 지지 자세를 취할 수 있게 한다.

이처럼 지골 및 중족골의 일시적 위치 보정을 통하여 신경 자극을 원할하게 하고 사용자의 발 지지 자세를 바로잡아주는 것은 거골하관절의 움직임 정도를 최소화하는 상태로 회귀시킨다.

중요한 것은 지골 및 중족골의 위치 보정을 통한 신경 자극은 궁극적으로 소뇌의 기능을 자극시킴으로써 올바른 자세를 취하는데 기여한다는 것이고, 또한, 고유감각 수용기는 소뇌와 대뇌를 활성화시킴으로써 뇌기능 향상 효과를 가져올 수 있는 점이다. 이에 본 발명의 진단 결과를 적용한 인솔(100), 깔창(101) 또는 신발을 착용한 상태에서는 거골하관절의 움직임에 따라서 발생한 골반 치우침/돌아감, 어깨 처짐, 목이 치우침 등의 불균형 자세는 정상적 자세로 회귀한다.

이상의 거골하관절의 움직임을 측정하는 측정 단말(3)을 구성하는 개별 구성 요소들의 상세한 기능과 동작은 후술하는 움직임 측정 방법을 통하여 설명한다.

<2. 방법 구성>

본 발명에 따른 거골하관절의 움직임 측정 방법은 전체적으로 다음과 같은 순서로 이루어진다.

우선, 사용자의 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 왼발과 오른발의 족압과 족압 분포를 측정한다. 다음으로, 사용자의 뉴트럴 상태의 왼발과 오른발의 족압과 족압 분포를 측정한다. 상기 과정들은 족저압 측정기(2)에서 이루어질 수 있다.

다음으로, 상기 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 족압 분포를 이용하여 사용자의 왼발 및 오른발의 평상시 및 뉴트럴 상태 각각의 족압 면적을 산정한다. 다음으로, 왼발 및 오른발 각각에 대하여 산정된 평상시 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 차이값들을 연산한다. 끝으로 왼발 및 오른발 각각에 대하여 연산된 차이값 비율로 거골하관절의 움직임 정도의 진단을 결정한다. 상기 과정들은 측정 단말(3)에서 이루어질 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 거골하관절의 움직임 측정 방법의 개략적 순서를 도시한다.

도 13에 도시되지는 않았으나, 측정 단말(3)은 족저압 측정기(2)를 제어하는 드라이브 프로그램이 설치되고, 이 드라이브 프로그램은 진단 관리자와 인터페이스하는 거골하관절의 움직임 진단 프로그램으로 측정값 데이터를 실시간 전달하거나 또는 기억 수단(예 : 메모리 버퍼, 파일 등)을 통하여 전달한다.

진단 관리자는 측정 대상의 사용자 정보를 입력하고, 측정 단말(3)은 화면 인터페이스를 제공하여 사용자 정보를 입력받고 저장한다(S301). 사용자 정보는 사용자의 이름, 주민등록번호와 같은 고유 번호, 휴대폰 번호, 주소, 성별, 생년월일, 신발 사이즈, 신장 및 체중을 포함하며, 입력되는 정보는 상기 사용자 정보들 중 하나 또는 2 이상이 될 수 있다. 또한, 사용자 식별을 위한 정보에 해당하는 이름, 고유 번호, 휴대폰 번호, 주소 중 하나 이상이 입력되고, 측정 참고 정보에 해당하는 성별, 생년월일, 신발 사이즈, 신장, 체중 중 하나 이상이 입력될 수 있다.

사용자 정보를 저장하면, 측정 단말(3)은 진단 관리자의 사용자 문진을 통하여 얻어지는 사용자의 자세 정보 및 불편 부위를 입력받고 저장한다(S302). 진단 관리자는 화면에 표시된 신체 이미지상에서 대상 부위를 선택하여 근골격계의 이상 정보 들을 입력한다.

사용자 정보의 수집 및 문진 정보의 수집이 완료되면, 사용자를 족저압 측정기에 올라서도록 안내하여 측정을 시작한다.

측정 단말(3)의 노멀 족저압 측정 수단(31)은 진단 관리자의 지시에 따라서 사용자가 어깨 넓이로 양발을 벌린 상태에서 편안한 상태로 직립했을 때, 족저압 측정기(2)로부터 압력값을 전달받고 저장한다(S31). 압력값을 전달받은 측정 단말(3)은 화면에 사용자의 족압 압력 분포를 화면에 실시간 표시할 수 있다. 도 14는 평상시 상태에서 측정할 때 측정 단말(3)의 족압 분포 화면을 도시한다.

왼발 뉴트럴 측정 수단(32)은 진단 관리자가 촉진하여 진단한 자세 교정에 따라서 사용자가 왼쪽 발을 뉴트럴 상태의 자세로 지지하였을 때, 족저압 측정기(2)로부터 압력값을 전달받고 저장한다(S32). 도 15는 왼쪽 발을 뉴트럴 상태로 조정한 상태에서 측정할 때 측정 단말(3)의 족압 분포 화면을 예시한다. 이때 오른쪽 발은 평상시 상태로 지지한 것이기에 압력값은 무시한다.

오른발 뉴트럴 측정 수단(33)은 전술한 단계(S32)와 동일하게 족저압 측정기(2)로부터 압력값을 전달받고 저장한다(S33). 도 16은 왼쪽 발을 뉴트럴 상태로 조정한 상태에서 측정할 때 측정 단말(3)의 족압 분포 화면을 예시한다. 왼발의 압력값은 무시한다.

노멀 족압 면적 산정 수단(34)은 상기 단계(S31)에서 측정한 압력 분포를 이용하여 오른발 및 왼발의 족압 면적을 각각 계산하여 저장한다(S34).

뉴트럴 족압 면적 산정 수단(35)은 상기 단계(S32)의 왼쪽 발 압력 분포 및 상기 단계(33)의 오른쪽 발 압력 분포를 이용하여 각각의 족압 면적을 계산하여 저장한다(S35).

움직임 측정 수단(36)은 오른발을 대상으로 상기 단계(S34)의 노멀 면적과 상기 단계(S35)의 뉴트럴 면적의 차이값을 구하여 저장한다. 그리고 왼발을 대상으로 차이값을 구하여 저장한다(S36).

진단 결정 수단(37)은 뉴트럴 면적에 대한 차이값 비율을 구하고, 산정된 비율을 저장한다(S36). 아래의 수학식 1은 비율의 산정식을 도시한다.

[수학식 1]

비율 = (뉴트럴 족압 면적 - 평상시 족압 면적) * 100 / 평상시 족압 면적

상기의 비율은 0%에 가까울수록 평상시 뉴트럴 상태로 지지하는 사용자를 나타내며 100%에 가까울수록 거골하관절의 움직임 정도가 큰 사용자를 나타낸다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 평상시 발과 뉴트럴 상태로 조정한 발의 족압 분포를 비교하는 화면을 도시한다.

이후, 측정 단말(3)은 비율을 이용하여 DB에 저장한 지골 및 중족골의 위치 보형물의 두께 정보를 조회하여 화면에 표시한다. 진단 관리자는 조회된 두께 정보로 제작된 인솔(100), 깔창(101) 또는 신발 등의 보형물을 추천한다.

그리고 본 발명에 따른 거골하관절 움직임 측정 시스템에 카메라와 디스플레이를 연동하여, 사용자의 평상시 정면 전신 사진과 보형물 착용 후 뉴트럴 상태로 자세 교정한 정면 전신 사진을 촬영하고, 측정 단말(3)은 사진 비교를 위하여 화면에 각각의 촬영 사진을 화면에 표시할 수 있다.(S38). 보형물 착용 전후의 사진들을 비교함으로써 사용자는 즉시 자신의 불균형한 자세가 바로잡아졌음을 확인할 수 있고 보형물을 착용한 상태에서 몸이 한결 가벼운 기분을 느낄 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 거골하관절의 정량적 움직임 측정 시스템 및 그 측정 방법의 실시예가 구성된다. 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 거골하관절의 움직임 측정 시스템
2 : 족저압 측정기
3 : 측정 단말
100 : 인솔
101 : 깔창

Claims (8)

1. 사용자의 평상시(normal) 및 뉴트럴(neutral) 상태 각각의 족압과 족압 분포를 측정하는 족저압 측정기;
   상기 측정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압과 족압 분포로부터 산정된 평상시 및 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 사용자의 거골하관절의 움직임을 측정하는 측정 단말;
   사용자의 평상시 정면 전신 사진과 보형물 착용 후 뉴트럴 상태로 자세 교정한 정면 전신 사진을 촬영하는 카메라; 및
   상기 카메라에서 촬영된 사진들을 표시하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정 단말은 사용자 정보를 입력받고 저장하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 사용자 정보는 사용자의 이름, 고유 번호, 휴대폰 번호, 주소, 성별, 생년월일, 신발 사이즈, 신장 및 체중 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 측정 단말은 사용자의 근골격계 정보를 입력받고 저장하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 사용자의 근골격계 정보는 근골격계의 통증, 치우침 및 돌아감 정보들 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 측정 단말은
   사용자의 평상시 양발 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단;
   왼발을 뉴트럴 상태로 위치시켜 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단;
   오른발을 뉴트럴 상태로 위치시켜 족압과 족압 분포를 측정하여 측정값을 저장하는 수단;
   한쪽 발씩 평상시 족압 분포를 이용하여 족압 면적을 산정하는 수단;
   한쪽 발씩 뉴트럴 상태의 족압 분포를 이용하여 족압 면적을 산정하는 수단;
   한쪽 발씩 평상시 상태의 족압 면적과 뉴트럴 상태의 족압 면적을 비교하여 차이값을 저장하는 수단; 및
   개별 발의 차이값 비율로 거골하관절의 움직임 정도의 진단을 결정하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 거골하관절의 움직임 측정 시스템.
   
8. 삭제

Images