KR101179293B1 - 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법 - Google Patents

침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법에 관한 것으로서, 침술 로봇을 이용하여 피치료자의 경락을 인식할 수 있고, 인식된 경락 정보를 이용하여 침술 로봇이 피치료자에게 침술을 시전할 수 있다.
Figure R1020090117304
침술 치료 로봇 시스템, 침술 로봇, 침술 행동 기반 정형 모듈, 경락 인식 행동 기반 정형 모듈, 데이터 베이스 모듈, 경락, 침술

Description

침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법 {ACUPUNCTURE TREATMENT ROBOT SYSTEM AND ACUPUNCTURE TREATMENT METHOD USING THE SAME}
본 발명은 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 침술을 과학적으로 정량화하고 검증 및 표준화할 수 있는 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법에 관한 것이다.
최근의 세계전통의학시장은 전 세계적으로 연간 1000억 달러 이상의 시장규모에 이르고 있다. 또한, 국내에서도 한의학의 과학화 및 표준화를 위한 중장기 발전 방안으로 막대한 예산을 투입할 예정으로써, 특히 한의학 과학화에 중점을 두고 있다.
그런데, 종래에는 침구 형태 및 침술을 위한 전자장치 등에 대한 기술 접근이 대부분이었다. 이는 한의학의 과학적 접근법이기 보다는 도구적 측면의 성격이 강하다. 도 1에는 종래 기술에 따른 전자 침술 장치 및 시스템의 일예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 시스템(1000)은, 무선 링크(150)와 적절한 사용자 인터페이스를 통해 원격 컴퓨팅 장치(200)와 통신하여 동작하는 전자 침술 장치(100)를 포함하고 있다. 이 전자 침술 장치(100)는 환자에게 비침투성 침술을 제공하는 장치로써, 환자의 신체를 통해 제1 진단 전압을 인가하기 위하여 환자에 의해서 쥐어지는 그립 프로브(135), 및 환자로부터 측정 가능한 진단 데이터를 수신하고 환자의 피부에 대항하는 압력을 인가하는 탐지 프로브(125)를 포함한다. 이러한 전자 침술 장치(100)에 수신된 진단 데이터는 원격 컴퓨팅 장치에서 표시 및 처리된 후 전자 침술 장치 상에 표시되기 위한 디지털 신호로 변환된다. 이 진단 데이터를 근거로 하여 환자는 제2 치료 전압에 의해서 치료될 수 있다.
즉, 종래 기술은 국내외적으로 IT을 접목한 전자 침술 시스템 및 이를 구동하는 방법에 초첨을 맞추고 있다. 이는 전통의학인 한의학의 과학적 접근법이기 보다는 자동화되는 도구적 접근을 고려한 것으로써, 대중적인 기술 검증 및 활용에 한계가 있다.
특히, 침술은 한의학 시술의 대표적 기법 중 하나로 정량적이고 체계적인 접근법 개발이 필요하며, 이들의 효능에 대한 과학적 검증 기술 및 보조할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 뿐만 아니라, 한의학 분야의 침술 전문가들이더라도 심리적 요인이나 환경적 요인 등으로 인하여 침술의 시행시 의료 과실이 발생될 수 있으므로 이러한 문제를 해결할 수 있는 기법이 필요하다.
본 발명의 실시예는, 침술에 대한 정량적이고 체계적인 접근법을 제공할 수 있는 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는, 침술의 효능에 대한 과학적인 검증 기술 및 보조 기술의 개발을 제공할 수 있는 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는, 뇌기능 또는 신체 기능을 기반으로 침술가의 침술 행위를 보조하는 로봇 기법을 제안할 수 있는 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 침술가의 침술 행동을 모방하여 실현하는 침술 로봇, 상기 침술 로봇에 구비되고 피치료자의 정확한 경락 위치를 탐지하는 경락 인식 센서, 상기 침술 로봇이 침술가의 침술 행위를 재현하도록 하는 침술 행동 기반 정형 모듈, 상기 침술 로봇이 침술가의 경락 인식 행위를 모사하도록 하는 경락 인식 행동 기반 정형 모듈, 및 침술가가 경락을 인식하기 위한 정보들을 기반으로 다양한 형태의 모델을 데이터 베이스로 구축한 데이터 베이스 모듈, 및 침술 시행 후 효능을 검증하는 검증 모듈을 포함하는 침술 치료 로봇 시스템을 제공한다.
따라서, 상기 침술 치료 로봇 시스템은, 침술을 과학적으로 정량화하고 검증 및 표준화할 수 있을 뿐만 아니라, 침술 로봇이 침술가의 시술을 안정적으로 보조할 수 있다.
상기 침술 로봇은 침술가의 침술 행동과 경락 인식 행동을 모사할 수 있도록 인체와 유사한 로봇 핑거를 구비할 수 있다. 한편, 상기 경락 인식 센서는 상기 로봇 핑거의 끝단에 제공될 수 있다.
상기 침술 행동 기반 정형 모듈은 침술가들의 침술 행위를 정형화 및 표준화시킨 정형 모델들을 제공할 수 있다. 상기 침술 로봇은 상기 침술 행동 기반 정형 모듈로부터 제공되는 상기 정형 모델에 따라 침술 행위를 수행할 수 있다. 상기 침술 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델들은 침술가들의 침술 행위를 모사하기 위하여 침의 크기, 시술 깊이, 또는 시술 각도 중 적어도 어느 하나의 정보를 구비할 수 있다.
상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈은 침술가들의 경락 인식 행위를 정형화 및 표준화시킨 정형 모델들을 제공할 수 있다. 상기 침술 로봇은 상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈로부터 제공되는 상기 정형 모델에 따라 경락 인식 행위를 수행할 수 있다. 상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델들은 침술가들의 경락 인식 행위를 모사하기 위하여 손가락 움직임, 지압 강도, 또는 체온 중 적어도 하나의 정보를 구비할 수 있다. 한편, 상기 데이터 베이스 모듈의 데이터 베이스는 침술가가 경락을 인식하기 위한 정보들을 기반으로 룰 또는 패턴 등의 형태로 표현된 정형 모델들로 구성될 수 있다.
상기 검증 모듈은, 상기 피치료자의 신체 또는 뇌에 부착된 기능 근적외 선(fNIRS) 전극을 포함할 수 있고, 상기 기능 근적외선 전극에 측정된 혈류 변화량을 이용하여 침술 효용성을 검증할 수 있다. 여기서, 상기 기능 근적외선 전극은 상기 피치료자의 신체 또는 뇌 부위의 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정할 수 있다.
상기 검증 모듈은, 침술 시행 이전과 이후에서 나타나는 상기 기능 근적외선 전극의 신호적 특징을 추출하기 위하여 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 및 단시간 푸리에 변환(STFT: Short Time Fourier Transform)을 포함하는 푸리에 변환 이론, 다우베히(Daubechies) 웨이블릿, 배직교(Biorthogonal) 웨이블릿 및 멕시칸 햇(Mexican Hat) 웨이블릿을 포함하는 웨이블릿(WAVELETS) 이론 또는 연속 웨이블렛 변환(CWT: Continuous Wavelet Transform) 이론을 이용할 수 있다. 상기 검증 모듈은 침술의 효용성을 제시하기 위하여 신경망(ANN : Artificial Neural Network) 이론, 베이지안(Bayesian) 이론, 은닉 마르코프 체인 모델(HMM : Hidden Markov Model) 이론, 유전알고리즘(GA : Genetic Algorithm) 또는 개미군집화시스템(ACS : Ant Colony System)을 포함하는 진화컴퓨팅(Evolutionary Computing) 이론을 이용할 수도 있다.
한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 침술 로봇을 상기 피치료자의 침술 부위로 이송시키는 로봇 이송 단계, 상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델에 따라 상기 침술 로봇의 로봇 핑거를 동작시켜 상기 경락 인식 센서가 상기 피치료자의 경락을 인식하는 경락 인식 단계, 상기 경락 인식 단계에서 인식된 경락 정보를 상기 침술가에게 전달하는 정보 전달 단계, 상기 피치료자의 경락 정 보에 따라 상기 침술 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델들 중 어느 하나를 상기 침술가가 선정하는 모델 선정 단계, 및 상기 모델 선정 단계에서 선정된 정형 모델에 따라 상기 침술 로봇을 동작시켜 상기 침술 로봇이 상기 피치료자에게 침술을 시행하는 침술 시행 단계를 포함하는 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법을 제공할 수 있다.
또한, 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법은, 상기 침술 시행 단계 이전에 상기 피치료자의 뇌나 신체의 혈류 변화량을 측정하는 사전 측정 단계, 상기 침술 시행 단계 이후에 상기 피치료자의 뇌나 신체의 혈류 변화량을 측정하는 사후 측정 단계, 및 상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서 측정한 혈류 변화량을 비교하여 상기 피치료자의 뇌나 신체의 기능 개선 및 침술 효과를 검증하는 검증 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서는, 상기 피치료자의 뇌나 신체 부위에 배치된 기능 근적외선 전극을 이용하여 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정할 수 있다.
상기 검증 단계에서는, 상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서 측정된 혈류 변화량의 차이를 정량적인 수치로 표시하여 상기 피치료자의 뇌나 신체의 기능 개선을 객관적으로 표현할 수 있다.
상기 침술 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델에는 침술가의 행동 정보를 기반으로 침의 크기 선택, 시술 깊이, 또는 시술 각도 등의 정보가 구비될 수 있으므 로, 상기 침술 시행 단계에서는 상기 침술가가 선정한 정형 모델의 정보에 따라 상기 침술 로봇이 침술을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법은, 침술에 대한 정량적이고 체계적인 접근법을 제공할 수 있고, 침술의 효능에 대한 과학적인 검증 기술 및 보조 기술을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법은, 뇌기능 또는 신체 기능을 기반으로 침술가의 침술 행위를 보조하는 침술 로봇을 제공할 수 있다. 따라서, 침술가는 침술 로봇을 활용하여 보다 안정된 침술 작업을 수행할 수 있고, 침술의 효능을 일정 수준으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법은, 경락 시술에 대한 효능 검증을 통하여 침술 로봇의 개발시 활용될 수 있으며, 한의사의 시술 보조용으로도 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법은, 정량화 및 체계화된 한의학 접근법을 통한 양학 및 한의학 사이의 중간 매개 진단 및 시술 보조 기술로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템 및 그를 이용한 침술 치료 방법은, 경락의 기능 이상과 관련된 경증 질환의 가정용 자가진단 보조기기 개발에 활용할 수 있으며, 경락의 기능을 이용한 건강증진 보조로봇 개발에 활용할 수 있다. 뿐만 아니라, 침술의 효능을 입증하는 각종 뇌과학적 연구에 필요한 뇌기능 측정 장치 개발에도 활용할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템이 도시된 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템(10)은 침술 로봇(20), 경락 인식 센서(30), 침술 행동 기반 정형 모듈(40), 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50), 데이터 베이스 모듈(60), 및 검증 모듈(70)을 포함한다.
상기 침술 로봇(20)은 침술가의 다양한 침술 행동을 모방할 수 있는 장치이다. 침술 로봇(20)은 사람의 손과 동일 유사한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 침술 로봇(20)에는 침술가의 침술 행동과 경락 인식 행동을 정확히 모사하기 위하여 사람의 손가락과 유사한 형상의 로봇 핑거(22)가 구비될 수 있다.
상기 경락 인식 센서(30)는 침술 치료를 받기 위한 피치료자(H)의 침술 부위에 대한 경락 위치를 탐지하는 센서이다. 경락 인식 센서(30)는 로봇 핑거(22)의 끝단에 제공될 수 있다.
상기 침술 행동 기반 정형 모듈(40)은 침술가의 침술 행위를 침술 로봇(20) 이 재현할 수 있도록 침술 로봇(20)에 제어 알고리즘을 제공하는 장치이다. 즉, 침술 행동 기반 정형 모듈(40)은 다양한 침술가들의 침술 행위를 정형화 및 표준화시킨 침술 정형 모델들을 제공할 수 있다. 이 침술 정형 모델들은 침술 로봇(20)의 침술 행위를 제어하기 위한 알고리즘에 해당된다. 따라서, 침술 로봇(20)은 침술 행동 기반 정형 모듈(40)로부터 제공되는 침술 정형 모델에 따라 침술 행위를 수행할 수 있다.
이와 같은 침술 정형 모델들은 침의 크기 선택, 침의 시술 깊이, 또는 침의 시술 각도 중 적어도 어느 하나의 정보를 구비할 수 있다. 즉, 침술 정형 모델에 구비된 침의 크기 선택, 침의 시술 깊이, 또는 침의 시술 각도에 따라 침술 로봇(20)이 침술을 수행하므로, 침술 로봇(20)이 침술가들의 다양한 침술 행위를 정확히 모사할 수 있다.
상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50)은 침술가의 경락 인식 행위를 침술 로봇(20)이 재현할 수 있도록 침술 로봇(20)에 제어 알고리즘을 제공하는 장치이다. 즉, 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50)은 침술가들의 경락 인식 행위를 정형화 및 표준화시킨 경락 인식 정형 모델들을 제공할 수 있다. 이 경락 인식 정형 모델들은 침술 로봇(20)의 경락 인식 행위를 제어하기 위한 알고리즘에 해당된다. 따라서, 침술 로봇(20)은 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50)로부터 제공되는 경락 인식 정형 모델에 따라 경락 인식 행위를 수행할 수 있다.
이와 같은 경락 인식 정형 모델들은 손가락 움직임, 지압 강도, 또는 체온 중 적어도 하나의 정보를 구비할 수 있다. 즉, 경락 인식 정형 모델에 구비된 손가 락 움직임, 지압 강도, 또는 체온에 따라 침술 로봇(20)이 경락 인식을 수행하므로, 침술 로봇(20)이 침술가들의 다양한 경락 인식 행위를 정확히 모사할 수 있다.
상기 데이터 베이스 모듈(60)은 침술가가 경락을 인식하는 정보들, 예를 들면 손가락 움직임, 지압 강도, 체온 등의 정보들을 기반으로 다양한 형태의 모델들을 사전에 데이터 베이스로 구축한 장치이다. 즉, 데이터 베이스는 침술가가 경락을 인식하기 위한 정보들을 기반으로 룰 또는 패턴 등의 형태로 표현된 정형 모델들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 데이터 베이스 모듈(60)에는 침술 행동 기반 정형 모듈(40)이 제공하는 침술 정형 모델들 및 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50)이 제공하는 경락 인식 정형 모델들이 데이터 베이스로 저장될 수 있을 뿐만 아니라, 검증 모듈(70)에서 측정되는 혈류 변화량 및 그 혈류 변화량에 따른 침술의 효용성 측정값이 데이터 베이스로 저장될 수 있다.
상기 검증 모듈(70)은 침술 시행 후 효능을 검증하는 장치이다. 검증 모듈(70)은 피치료자(H)의 신체 또는 뇌에 부착된 기능 근적외선(fNIRS) 전극(72)을 포함할 수 있다. 기능 근적외선 전극(72)은 피치료자(H)의 신체 또는 뇌 부위의 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정할 수 있다. 따라서, 검증 모듈(70)은 기능 근적외선 전극(72)에 측정된 혈류 변화량을 이용하여 침술 효용성을 검증할 수 있다.
또한, 검증 모듈(70)은 침술 시행 이전과 이후에서 나타나는 기능 근적외선 전극(72)의 신호적 특징을 추출하기 위하여 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 및 단시간 푸리에 변환(STFT: Short Time Fourier Transform)을 포함하 는 푸리에 변환 이론, 다우베히(Daubechies) 웨이블릿, 배직교(Biorthogonal) 웨이블릿 및 멕시칸 햇(Mexican Hat) 웨이블릿을 포함하는 웨이블릿(WAVELETS) 이론 또는 연속 웨이블렛 변환(CWT: Continuous Wavelet Transform) 이론을 이용할 수 있다. 뿐만 아니라, 검증 모듈(70)은 침술의 효용성을 제시하기 위하여 신경망(ANN : Artificial Neural Network) 이론, 베이지안(Bayesian) 이론, 은닉 마르코프 체인 모델(HMM : Hidden Markov Model) 이론, 유전알고리즘(GA : Genetic Algorithm) 또는 개미군집화시스템(ACS : Ant Colony System)을 포함하는 진화컴퓨팅(Evolutionary Computing) 이론을 이용할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템(10)을 이용한 침술 치료 방법을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법이 도시된 순서도이다.
도 2과 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 방법은 사전 측정 단계(1), 로봇 이송 단계(2), 경락 인식 단계(3), 정보 전달 단계(4), 모델 선정 단계(5), 침술 시행 단계(6), 사후 측정 단계(7), 및 검증 단계(8)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 사전 측정 단계(1)에서는 침술 치료를 받지 않은 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위의 제1 혈류 변화량을 측정할 수 있다. 즉, 사전 측정 단계(1)에서는 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위에 배치된 기능 근적외선 전극(72)을 이용하여 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화 량을 측정할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 사전 측정 단계(1)를 가장 먼저 실시하는 것으로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 침술 시행 단계(6) 이전이라면 자유롭게 배치될 수 있다.
상기 로봇 이송 단계(2)에서는 피치료자(H)의 침술 부위로 침술 로봇(20)을 이송시킬 수 있다. 이때, 침술 로봇(20)의 로봇 핑거(22)는 피치료자(H)의 침술 부위에 위치될 수 있다.
상기 경락 인식 단계(3)에서는 경락 인식 행동 기반 정형 모듈(50)의 경락 인식 정형 모델에 따라 침술 로봇(20)의 로봇 핑거(22)를 동작시켜 피치료자(H)의 경락을 인식할 수 있다. 이때, 로봇 핑거(22)의 끝단이 피치료자(H)의 침술 부위에 접촉되므로, 로봇 핑거(22)의 끝단에 구비된 경락 인식 센서(30)를 통해 피치료자(H)의 경락을 인식할 수 있다.
상기 정보 전달 단계(4)에서는 경락 인식 단계(3)에서 인식된 피치료자(H)의 경락 정보를 침술가에게 전달할 수 있다. 따라서, 침술가는 피치료자(H)의 경락 정보를 가지고 피치료자(H)의 상태를 파악할 수 있다.
상기 모델 선정 단계(5)에서는 피치료자(H)의 경락 정보에 따라 침술 행동 기반 정형 모듈(40)이 제공하는 침술 정형 모델을 선정할 수 있다. 즉, 침술가는 피치료자(H)의 경락 정보를 분석하여 다양한 침술 정형 모델들 중에서 피치료자(H)의 상태에 맞는 침술 정형 모델을 선정할 수 있다.
물론, 정보 전달 단계(4)에서 피치료자(H)의 경락 정보를 별도의 연산 장치로 전달하고, 모델 선정 단계(5)에서 연상 장치가 기설정된 조건식에 따라 침술 정 형 모델을 선정하는 것도 가능할 수 있다.
상기 침술 시행 단계(6)에서는 모델 선정 단계(5)에서 선택된 침술 정형 모델에 따라 침술 로봇(20)을 동작시킬 수 있다. 즉, 침술 로봇(20)이 침술 정형 모델에 따라 피치료자(H)에게 침술을 직접 시술할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 침술 정형 모델에는 침술가들의 행동 정보를 기반으로 침의 크기 선택, 침의 시술 깊이, 또는 침의 시술 각도 등의 정보가 구비되어 있다. 따라서, 침술 로봇(20)은 최적의 크기를 갖는 침을 선택한 후 피치료자(H)의 침술 부위에 설정된 깊이와 각도로 침을 시술할 수 있다.
상기 사후 측정 단계(7)에서는 침술 치료를 받은 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위의 제2 혈류 변화량을 측정할 수 있다. 즉, 사후 측정 단계(7)에서는 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위에 배치된 기능 근적외선 전극(72)을 이용하여 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정할 수 있다.
상기 검증 단계(8)에서는 사전 측정 단계(1) 및 사후 측정 단계(7)에서 측정한 제1 혈류 변화량과 제2 혈류 변화량을 비교하여 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위의 기능 개선 및 침술 효과를 검증할 수 있다. 즉, 검증 단계(8)에서는 제1 혈류 변화량과 제2 혈류 변화량의 차이를 수치로 정량화하여 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위의 기능 개선을 객관적으로 표현할 수 있다. 예를 들면, 피치료자(H)의 뇌나 신체 부위의 기능 개선은 제1 혈류 변화량보다 제2 혈류 변화량이 활발히 일어나는 경우로써, 정량적인 수치로 표시할 수 있다. 따라서, 검증 단계(8)는 제1 혈류 변 화량과 제2 혈류 변화량의 차이를 기반으로 하여 침술의 효용성을 체계적으로 검증할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템(10)을 이용한 침술 치료 방법은, 침술을 과학적으로 정량화하고 검증 및 표준화할 수 있기 때문에 침술 보조 기술로 제공될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 침술 장치 및 시스템의 일예가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템이 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
10: 침술 치료 로봇 시스템 20: 침술 로봇
30: 경락 인식 센서 40: 침술 행동 기반 정형 모듈
50: 경락 인식 행동 기반 정형 모듈 60: 데이터 베이스 모듈
70: 검증 모듈

Claims (17)

  1. 침술가의 침술 행동을 모방하여 실현하는 침술 로봇;
    상기 침술 로봇에 구비되고, 피치료자의 정확한 경락 위치를 탐지하는 경락 인식 센서;
    상기 침술 로봇이 침술가의 침술 행위를 재현하도록 하는 침술 행동 기반 정형 모듈;
    상기 침술 로봇이 침술가의 경락 인식 행위를 모사하도록 하는 경락 인식 행동 기반 정형 모듈; 및
    침술가가 경락을 인식하기 위한 정보들을 기반으로 다양한 형태의 모델을 데이터 베이스로 구축한 데이터 베이스 모듈; 및
    침술 시행 후 효능을 검증하는 검증 모듈;을 포함하고,
    상기 검증 모듈은, 상기 피치료자의 신체 또는 뇌에 부착된 기능 근적외선(fNIRS) 전극을 포함하고, 상기 기능 근적외선 전극에 측정된 혈류 변화량을 이용하여 침술 효용성을 검증하는 침술 치료 로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 침술 로봇은 침술가의 침술 행동과 경락 인식 행동을 모사할 수 있도록 인체와 유사한 로봇 핑거를 구비한 침술 치료 로봇 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경락 인식 센서는 상기 로봇 핑거의 끝단에 제공되는 침술 치료 로봇 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 침술 행동 기반 정형 모듈은 침술가들의 침술 행위를 정형화 및 표준화시킨 정형 모델들을 제공하고,
    상기 침술 로봇은 상기 침술 행동 기반 정형 모듈로부터 제공되는 상기 정형 모델에 따라 침술 행위를 수행하는 침술 치료 로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정형 모델들은 침술가들의 침술 행위를 모사하기 위하여 침의 크기, 시술 깊이, 또는 시술 각도 중 적어도 어느 하나의 정보를 구비한 침술 치료 로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈은 침술가들의 경락 인식 행위를 정형화 및 표준화시킨 정형 모델들을 제공하고,
    상기 침술 로봇은 상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈로부터 제공되는 상기 정형 모델에 따라 경락 인식 행위를 수행하는 침술 치료 로봇 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정형 모델들은 침술가들의 경락 인식 행위를 모사하기 위하여 손가락 움직임, 지압 강도, 또는 체온 중 적어도 하나의 정보를 구비한 침술 치료 로봇 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 베이스 모듈의 데이터 베이스는, 침술가가 경락을 인식하기 위한 정보들을 기반으로 룰 또는 패턴 등의 형태로 표현된 정형 모델들로 구성된 침술 치료 로봇 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기능 근적외선 전극은 상기 피치료자의 신체 또는 뇌 부위의 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정하는 침술 치료 로봇 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검증 모듈은, 침술 시행 이전과 이후에서 나타나는 상기 기능 근적외선 전극의 신호적 특징을 추출하기 위하여 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 및 단시간 푸리에 변환(STFT: Short Time Fourier Transform)을 포함하는 푸리에 변환 이론, 다우베히(Daubechies) 웨이블릿, 배직교(Biorthogonal) 웨이블릿 및 멕시칸 햇(Mexican Hat) 웨이블릿을 포함하는 웨이블릿(WAVELETS) 이론 또는 연속 웨이블렛 변환(CWT: Continuous Wavelet Transform) 이론을 이용하는 침술 치료 로봇 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 검증 모듈은 침술의 효용성을 제시하기 위하여 신경망(ANN : Artificial Neural Network) 이론, 베이지안(Bayesian) 이론, 은닉 마르코프 체인 모델(HMM : Hidden Markov Model) 이론, 유전알고리즘(GA : Genetic Algorithm) 또는 개미군집화시스템(ACS : Ant Colony System)을 포함하는 진화컴퓨팅(Evolutionary Computing) 이론을 이용하는 침술 치료 로봇 시스템.
  13. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 제10항, 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 따른 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법에 있어서,
    상기 침술 로봇을 상기 피치료자의 침술 부위로 이송시키는 로봇 이송 단계;
    상기 경락 인식 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델에 따라 상기 침술 로봇의 로봇 핑거를 동작시켜 상기 경락 인식 센서가 상기 피치료자의 경락을 인식하는 경락 인식 단계;
    상기 경락 인식 단계에서 인식된 경락 정보를 상기 침술가에게 전달하는 정보 전달 단계;
    상기 피치료자의 경락 정보에 따라 상기 침술 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델들 중 어느 하나를 상기 침술가가 선정하는 모델 선정 단계; 및
    상기 모델 선정 단계에서 선정된 정형 모델에 따라 상기 침술 로봇을 동작시켜 상기 침술 로봇이 상기 피치료자에게 침술을 시행하는 침술 시행 단계;를 포함하고,
    상기 침술 시행 단계 이전에 상기 피치료자의 뇌나 신체의 혈류 변화량을 측정하는 사전 측정 단계;
    상기 침술 시행 단계 이후에 상기 피치료자의 뇌나 신체의 혈류 변화량을 측정하는 사후 측정 단계; 및
    상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서 측정한 혈류 변화량을 비교하여 상기 피치료자의 뇌나 신체의 기능 개선 및 침술 효과를 검증하는 검증 단계;
    를 더 포함하는 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서는, 상기 피치료자의 뇌나 신체 부위에 배치된 기능 근적외선 전극을 이용하여 산화 헤모글로빈(oxyhemoglobin) 또는 탈산소화 헤모글로빈(deoxyhemoglobin)의 변화량을 측정하는 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 검증 단계에서는,
    상기 사전 측정 단계 및 상기 사후 측정 단계에서 측정된 혈류 변화량의 차이를 정량적인 수치로 표시하여 상기 피치료자의 뇌나 신체의 기능 개선을 객관적으로 표현하는 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 침술 행동 기반 정형 모듈의 정형 모델에는 침술가의 행동 정보를 기반으로 침의 크기 선택, 시술 깊이, 또는 시술 각도 등의 정보가 구비되며,
    상기 침술 시행 단계에서는 상기 침술가가 선정한 정형 모델의 정보에 따라 상기 침술 로봇이 침술을 수행하는 침술 치료 로봇 시스템을 이용한 침술 치료 방법.
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