KR101218289B1

KR101218289B1 - 목 디스크 진단장치

Info

Publication number: KR101218289B1
Application number: KR1020110110111A
Authority: KR
Inventors: 이병주; 정의정; 신수현; 정우경
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-01-09

Abstract

본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버; 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터; 상기 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버; 상기 제1 모터에 흐르는 전류값과 제2 모터에 흐르는 전류값의 변화율을 각각 산출하는 제어부;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치를 이용하면, 출력이 일정하게 제어될 수 있는 모터를 이용하므로 사용자의 손가락 힘을 보다 정확하고 객관적으로 측정할 수 있고, 측정자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 동시에 측정할 수 있으므로 측정자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 정확하게 비교할 수 있으며, 구성이 단순하여 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능하다는 장점이 있다.

Description

목 디스크 진단장치{Apparatus for diagnosing cervical disk}

본 발명은 간단한 방법으로 목 디스크 환자를 진단하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 환자의 좌우측 손가락 힘을 비교 테스트하여 목 디스크 발병 여부 및 회복 정도를 진단하도록 구성되는 목 디스크 진단장치에 관한 것이다.

최근 목 디스크 환자들이 증가하고 있는데, 이러한 원인으로는 컴퓨터, 스마트폰, TV 시청 등에 있어서 잘못된 자세로 장시간 임하는 것이 주된 요인으로 해석되고 있다.

목 디스크는 경추와 경추 사이에 있는 추간판(디스크) 사이로 내부의 수핵이 빠져 나와서 신경근 또는 척수를 누르는 질환이다. 경추에서 뻗어 나온 신경 가지들이 어깨를 거쳐 팔로 연결되기 때문에 목의 불편함은 전혀 없이 어깨와 팔에서 증상이 시작되는 경우도 있다. 따라서 손가락까지 시린 증상이 나타나거나, 손과 팔에 힘이 빠지는 증상이 나타나기도 한다.

병원에서는 이러한 목 디스크 환자를 진단하는 간단한 방법으로, 환자의 손가락을 의사가 힘을 주어 벌림으로써 환자의 손가락 힘을 측정하는 오링 테스트가 많이 활용되고 있다. 목 디스크로 인해 좌우측 신경이 눌러지면 눌러진 쪽의 신경을 따라 손가락이 저려 힘이 빠지게 되는바, 양손을 모두 오링 테스트 한 결과 왼손과 오른손의 힘 차이가 일정 수준 이상으로 벌어지면 목 디스크가 있는 것으로 진단하게 된다.

그러나 상기와 같은 오링 테스트는 환자의 손가락을 벌리는 작업을 사람의 손으로 하기 때문에 환자의 손가락 힘이 어느 정도인지를 정확하게 판단할 수 없고 이에 따라 신뢰도가 비교적 낮다는 단점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기계의 힘으로 환자의 손가락을 벌리도록 구성되어 환자의 손가락 힘을 보다 정확하게 측정할 수 있는 오링 테스트 장치가 제안된 바 있다. 이때 상기와 같은 오링 테스트 장치는 환자의 검지와 엄지를 서로 반대 방향으로 밀어 벌리도록 구성되어야 하는데, 환자의 검지와 엄지를 각각 독립적으로 밀기 위해서는 환자의 손가락을 미는 동작부와 상기 동작부를 구동시키는 구동부 등이 각각 두 개씩 마련되어야 하므로, 구성이 복잡해지고 제조원가가 매우 높아져 상용화가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 오링 테스트는 왼손과 오른손 중 어느 한 손의 손가락 힘만을 측정할 수 있도록 구성되므로 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 각각 별도로 측정해야 하는데, 왼손 손가락 힘을 측정할 때와 오른손 손가락 힘을 측정할 때 환자의 심리상태에 변화가 생기거나 주변 환경에 변화가 생기는 경우 환자가 손가락에 줄 수 있는 힘의 크기가 달라지는바, 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 비교하는데 오차가 발생될 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기계적인 물리력을 이용하여 사용자의 손가락 힘을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 환자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 동시에 측정할 수 있으며, 구성이 단순하여 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능하도록 구성되는 목 디스크 진단장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버; 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터; 상기 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버;를 포함하여 구성된다.

상기 제1 모터에 흐르는 전류값과 제2 모터에 흐르는 전류값의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 제1 모터에 흐르는 전류값의 최대치와 제2 모터에 흐르는 전류값의 최대치를 측정하여, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 최고 출력을 산출하도록 구성된다.

상기 제어부는, 상기 제1 모터의 최고 출력과 상기 제2 모터의 최고 출력의 차이가 기준치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다.

상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고, 상기 제어부는, 상기 제1 모터에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점과, 상기 제2 모터에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다.

회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버; 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터; 상기 제1 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력과, 제2 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력을 각각 측정하는 제1 압력센서 및 제2 압력센서;를 포함하여 구성된다.

상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 제1 압력센서에 의해 측정된 최고 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정된 최고 압력 차이가 기준치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다.

상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고, 상기 제어부는, 상기 제1 압력센서에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점과, 상기 제2 압력센서에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다.

회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버; 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터; 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전각을 측정하는 제1 로터리 엔코더 및 제2 로터리 엔코더;를 포함하여 구성된다.

상기 제1 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각과 상기 제2 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고, 상기 제어부는, 상기 제1 모터의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점과, 상기 제2 모터의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다.

회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버; 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터; 상기 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버; 상기 제1 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력과, 제2 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력을 각각 측정하는 제1 압력센서 및 제2 압력센서; 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전각을 측정하는 제1 로터리 엔코더 및 제2 로터리 엔코더;를 포함하여 구성된다.

상기 제1 모터에 흐르는 전류값과 제2 모터에 흐르는 전류값의 변화율을 각각 산출하고, 상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력의 변화율을 각각 산출하며, 상기 제1 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각과 상기 제2 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제1 회전레버와 제2 회전레버는 일측 끝단이 상호 멀어지도록 반대 방향으로 회전된다.

제1 모터 및 제2 모터에 의해 회전되었던 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버가 원상태로 복귀될 때, 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버의 초기 위치를 가이드하는 제1 스토퍼 및 제2 스토퍼가 추가로 구비된다.

상기 제어부에 의해 산출된 데이터를 연속적으로 출력하는 디스플레이부를 더 포함한다.

본 발명에 의한 목 디스크 진단장치를 이용하면, 출력이 일정하게 제어될 수 있는 모터를 이용하므로 사용자의 손가락 힘을 보다 정확하고 객관적으로 측정할 수 있고, 측정자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 동시에 측정할 수 있으므로 측정자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 정확하게 비교할 수 있으며, 구성이 단순하여 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 저면 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 사용상태도이다.
도 6은 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값 변화를 도시하는 그래프이다.
도 7은 제1 압력센서 및 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력 변화를 도시하는 그래프이다.
도 8은 제1 모터 및 제2 모터의 회전각 변화를 도시하는 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 저면 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치의 사용상태도이다.

본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 측정자의 손가락에 모터의 회전력을 인가하여 측정자의 손가락이 얼마나 버틸 수 있는지를 측정함으로써, 측정자의 손가락 힘을 보다 객관적이고 정확하게 측정할 수 있고, 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 동시에 측정함으로써 왼손 손가락과 오른손 손가락의 측정편차를 줄일 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는 상기와 같은 동작이 가능할 수 있도록, 측정자의 손가락을 미는 회전레버와, 상기 회전레버를 회전시키는 모터를 포함하여 구성된다. 이때 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 독립적으로 밀 수 있도록, 측정자의 왼손 손가락을 가압하여 밀기 위한 제1 회전레버(210)와 측정자의 오른손 손가락을 가압하여 밀기 위한 제2 회전레버(220)를 각각 구비하고, 상기 모터 역시 제1 회전레버(210)를 회전시키기 위한 제1 모터(110)와 제2 회전레버(220)를 회전시키기 위한 제2 모터(120)로 구분되어 마련된다. 이와 같이 측정자의 왼손 손가락을 밀기 위한 구성과 측정자의 오른손 손가락을 밀기 위한 구성이 각각 별도로 마련되면, 측정자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락의 힘을 동시에 측정할 수 있어 측정오차를 줄일 수 있고, 측정 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편, 측정자의 손가락 힘이 어느 정도의 힘을 버티고 있는지를 알기 위해서는, 제1 회전레버(210)와 제2 회전레버(220)가 얼마나 큰 힘으로 측정자의 손가락을 밀고 있는지 즉, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)가 어느 정도의 크기의 힘으로 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)를 회전시키고 있는지를 측정해야 한다. 이때 모터는, 정지된 상태에서 가동되기 시작하는 시점에서는 역기전력이 '0'인 상태이므로 전류가 많이 흐르게 되고, 회전샤프트 회전이 진행됨에 따라 역기전력은 점점 높아지고 전류는 점점 감소하게 되며, 외력에 의해 회전샤프트가 고정되는 경우 역기전력이 다시 '0'이 되어 모터에는 과전류가 흐르게 되면서 출력이 더 커지게 된다는 특성이 있다. 따라서 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는 상기 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 출력 즉, 사용자의 손가락에 인가되는 힘의 크기를 산출할 수 있도록, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버(500)와, 제1 모터(110)에 흐르는 전류값과 제2 모터(120)에 흐르는 전류값이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 측정하여 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 출력을 산출하는 제어부(300)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 모터 드라이버(500)와 제어부(300)가 구비되면, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류값을 측정하여 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락에 가해지는 힘의 크기를 정확하게 계산할 수 있게 된다. 이때, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버(500)는 이미 여러 분야에서 널리 활용되고 있는 일반적인 장치이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 출력이 점점 증가하여 측정자의 손가락이 버틸 수 있는 한계점을 초과하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락은 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)에 밀려 넘어지고 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)는 회전을 하게 되며, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류는 측정자의 손가락이 넘어지기 직전까지 점차적으로 증가하다가 측정자의 손가락이 넘어지는 순간 급격하게 하강한다. 즉, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)는 측정자의 손가락이 넘어지기 기 바로 직전에 전류값 및 출력이 최대가 되며, 이때 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)가 미는 힘의 크기가 측정자의 왼손 손가락 및 오른손 손가락이 버틸 수 있는 최대값이 된다. 따라서 상기 제어부(300)는, 상기 제1 모터(110)에 흐르는 전류값의 최대치와 제2 모터(120)에 흐르는 전류값의 최대치를 측정하여, 상기 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 최고 출력을 산출함으로써, 측정자의 왼손 손가락 및 오른손 손가락이 낼 수 있는 힘의 최대값을 추정할 수 있게 된다.

이때, 왼손 손가락의 힘의 크기와 오른손 손가락의 힘의 크기에 큰 차이가 있는 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 추정하는 바, 상기 제어부(300)는 제1 모터(110)의 최고 출력과 제2 모터(120)의 최고 출력의 차이가 기준치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하도록 구성된다.

또한 제1 모터(110)와 상기 제2 모터(120)가 동시에 동일한 조건으로 구동되는 경우, 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락 중 먼저 넘어지는 쪽이 힘이 없는 것이라 할 수 있으므로, 상기 제어부(300)는 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락이 넘어지는 시간 차이를 통해 목 디스크 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다. 즉, 상기 제어부(300)는, 제1 모터(110)에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점(왼손 손가락이 넘어지는 시점)과, 제2 모터(120)에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점(오른손 손가락이 넘어지는 시점)을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하도록 구성될 수 있다.

또한 회전레버와 측정자 손가락 사이의 압력이 증가한다는 것은 증가된 압력을 측정자 손가락이 버틸 수 있다는 것이므로, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는 회전레버와 측정자 손가락 사이의 최대압력을 측정하여 이를 측정자 손가락 힘으로 간주하도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 제1 회전레버(210)와 측정자의 왼손 손가락 사이의 압력과, 제2 회전레버(220)와 측정자의 오른손 손가락 사이의 압력을 각각 측정하는 제1 압력센서(610) 및 제2 압력센서(620)를 더 포함하고, 상기 제어부(300)는 상기 제1 압력센서(610)에 의해 측정되는 압력과 상기 제2 압력센서(620)에 의해 측정되는 압력의 변화율을 각각 산출하도록 구성될 수 있다.

이때 상기 제어부(300)는, 제1 압력센서(610)에 의해 측정된 최고 압력과 상기 제2 압력센서(620)에 의해 측정된 최고 압력 차이가 기준치 이상인 경우 어느 한 쪽의 손가락이 빨리 넘어진 것으로 판단하여, 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 제어부(300)는, 제1 압력센서(610)에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점과, 제2 압력센서(620)에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 어느 한 쪽의 손가락이 빨리 넘어진 것으로 판단하여, 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하도록 구성될 수도 있다. 이때 제1 모터(110)와 제2 모터(120)는 동시에 동일한 조건으로 구동된다는 조건이 전제되어야 할 것이다.

이와 같이 제1 압력센서(610)와 제2 압력센서(620)가 구비되면 제조비용은 다소 상승되나, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류를 측정하여 측정자 손가락 힘을 산출하는 방법과 제1 압력센서(610) 및 제2 압력센서(620)를 이용하여 측정자 손가락 힘을 산출하는 방법을 병행함으로써 측정자 손가락 힘을 보다 정확하게 산출할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류를 측정하여 측정자 손가락 힘을 산출하는 방법 대신 제1 압력센서(610) 및 제2 압력센서(620)를 이용하여 측정자 손가락 힘을 산출하는 방법만을 이용하는 경우, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 흐르는 전류를 측정하거나 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 출력값을 계산할 필요 없이 회전레버와 측정자 손가락 사이의 압력을 즉각적으로 측정할 수 있고, 모터 드라이버(500)를 생략할 수 있으므로 구성이 간단해진다는 장점이 있다.

한편, 상기 제1 압력센서(610) 및 제2 압력센서(620)는 부피가 작으면서도 비교적 가격이 저렴한 FSR(Force Sensing Registor)센서로 적용됨이 바람직하나, FSR(Force Sensing Registor)센서 이외에도 압력을 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 종류의 센서로도 대체될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 회전각이 급격하게 변경되는 시점을 사용자 손가락이 넘어지는 시점으로 판단하여, 제1 모터(110)의 회전각이 급격하게 변경되는 시점과 제2 모터(120)의 회전각이 급격하게 변경되는 시점 간의 시간차를 측정하여 목 디스크 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다.

즉, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)의 회전각을 측정하는 제1 로터리 엔코더(710) 및 제2 로터리 엔코더(720)를 더 포함하고, 상기 제어부(300)는 제1 로터리 엔코더(710)에 의해 측정되는 제1 모터(110)의 회전각과 제2 로터리 엔코더(720)에 의해 측정되는 제2 모터(120)의 회전각 변화율을 각각 산출하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 모터(110)의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점과, 제2 모터(120)의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별한다. 이때, 제1 모터(110)와 제2 모터(120)의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점을 측정하여 비교하는 작업은 사용자가 직접 수행할 수도 있으나, 보다 정확한 측정을 위해 상기 제어부(300)가 수행하도록 구성됨이 바람직하다. 물론, 상기와 같은 방법으로 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 비교하고자 하는 경우, 상기 제1 모터(110)와 상기 제2 모터(120)는 동시에 동일한 조건으로 구동되어야 할 것이다.

이와 같이 모터의 회전각을 측정하여 목 디스크 여부를 판단하는 방법은 상기 언급한 두 가지 방법에 비해 결과값이 민감하게 변동되지 아니하므로, 주변 환경이 불안정한 장소에서도 비교적 일정한 데이터를 추출할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 사용자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 비교하는 방법으로 언급된 상기 세 가지 방법(모터에 흐르는 전류를 측정하는 방법, 회전레버와 측정자 손가락 사이의 압력을 측정하는 방법, 모터의 회전각을 측정하는 방법)을 모두 구현할 수 있도록 구성될 수도 있고, 상기 세 가지 방법 중 어느 하나만 구현하거나, 상기 세 가지 방법 중 어느 두 가지만 구현하도록 구성될 수도 있다.

한편, 손가락 중에는 엄지손가락이 가장 힘에 세므로, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는 사용자의 손가락 중 엄지손가락의 힘의 세기를 측정하도록 구성됨이 바람직하다. 이때 엄지손가락의 힘의 세기를 측정하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 손바닥이 위를 향하도록 손을 뒤집어 놓고 엄지손가락을 위로 세운 후 엄지손가락을 측방으로 미는 방법이 가장 일반적인데, 이와 같은 경우 제1 회전레버(210)와 제2 회전레버(220)가 상호 가까워지는 방향으로는 엄지손가락을 가압하면 엄지손가락이 넘어지는 과정에서 엄지손가락들이 반대편 회전레버에 부딪혀 부상이 발생될 우려가 있다. 따라서 제1 회전레버(210)와 제2 회전레버(220)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 일측 끝단이 상호 멀어지도록 반대 방향으로 회전됨이 바람직하다.

또한 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)에 의해 회전되었던 상기 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)가 원상태로 복귀될 때, 상기 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)가 초기 위치에 정확하게 위치될 수 있도록, 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)의 초기 위치를 가이드하는 제1 스토퍼(212) 및 제2 스토퍼(222)가 추가로 구비될 수 있다. 이와 같이 제1 스토퍼(212) 및 제2 스토퍼(222)가 추가로 구비되면, 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)를 제1 스토퍼(212) 및 제2 스토퍼(222)에 접촉될 때까지 회전시키는 조작만으로 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)를 초기 위치에 정확하게 위치시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 상기 제어부(300)에 의해 산출된 데이터를 측정자가 빠르고 간편하게 확인할 수 있도록, 상기 제어부(300)에 의해 산출된 데이터를 연속적으로 출력하는 디스플레이부(400)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 디스플레이부(400)에는, 모터에 흐르는 전류값, 회전레버와 측정자 손가락 사이의 압력, 모터의 회전각 등 여러 종류의 데이터가 출력될 수 있다.

이때 본 실시예에서는 측정자의 손이 베이스부재(10)의 하측 플레이트(12)와 상측 플레이트(14) 사이에 인입되고, 제1 회전레버(210) 및 제2 회전레버(220)가 베이스부재(10)의 상측 플레이트(14)의 저면측에 설치되며, 상기 디스플레이부(400)가 수직 플레이트(16)에 설치되는 구조만을 도시하고 있으나, 상기 각 구성요소들의 장착위치는 다양하게 변경될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치를 이용하여 목 디스크 환자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 비교한 실험 데이터에 관하여 설명한다.

도 6은 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값 변화를 도시하는 그래프이고, 도 7은 제1 압력센서 및 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력 변화를 도시하는 그래프이며, 도 8은 제1 모터 및 제2 모터의 회전각 변화를 도시하는 그래프이다.

도 4에 도시된 바와 같이 측정자의 왼손 엄지손가락과 오른손 엄지손가락을 각각 제1 회전레버(210)와 제2 회전레버(220)에 밀착시킨 후 제1 모터(110) 및 제2 모터(120)를 구동시키면, 도 6에 도시된 바와 같이 왼손 손가락을 가압하기 위한 제1 모터(110)에 흐르는 전류값과 오른손 손가락을 가압하기 위한 제2 모터(120)에 흐르는 전류값(파랑색 점선)이 모두 점진적으로 증가하다가 엄지손가락이 넘어지는 시점에서 급락을 하게 된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 오른손 손가락을 가압하기 위한 제2 모터(120)에 흐르는 전류값(파랑색 점선)이 왼손 손가락을 가압하기 위한 제1 모터(110)에 흐르는 전류값(빨강색 실선)보다 일찍 급락하는 경우, 왼손 손가락보다 오른손 손가락이 빨리 넘어진 것임을 알 수 있으므로, 측정자가 왼손 손가락보다 오른손 손가락의 힘이 현저히 약한 목 디스크 환자임을 알 수 있다. 또한, 제1 모터(110)에 흐르는 전류값이 급락하는 시점과 제2 모터(120)에 흐르는 전류값이 급락하는 시점의 시간차를 측정함으로써, 목 디스크 재활 시 회복 정도를 판단할 수도 있다.

마찬가지로, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 회전레버(220)와 측정자의 오른손 손가락 사이의 압력(파랑색 점선)이 제1 회전레버(210)와 측정자의 왼손 손가락 사이의 압력(빨강색 실선)보다 빨리 급락하거나, 도 8에 도시된 바와 같이 오른손 손가락을 가압하기 위한 제2 모터(120)의 회전각(파랑색 점선)이 왼손 손가락을 가압하기 위한 제1 모터(110)의 회전각(빨강색 실선)보다 일찍 급락하는 경우에 있어서도, 왼손 손가락보다 오른손 손가락이 빨리 넘어진 것임을 알 수 있고, 이에 따라 측정자가 왼손 손가락보다 오른손 손가락의 힘이 현저히 약한 목 디스크 환자인 것으로 추정할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 목 디스크 진단장치는, 사용자의 왼손 손가락 힘과 오른손 손가락 힘을 비교하는 방법으로 언급된 상기 세 가지 방법(모터에 흐르는 전류를 측정하는 방법, 회전레버와 측정자 손가락 사이의 압력을 측정하는 방법, 모터의 회전각을 측정하는 방법) 중 어느 방법을 구현하도록 구성되더라도 측정자의 목 디스크를 진단할 수 있으므로, 사용자의 요구나 기타 여러 조건에 따라 다양한 구조로 제작될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 베이스 부재 110 : 제1 모터
120 : 제2 모터 210 : 제1 회전레버
220 : 제2 회전레버 300 : 제어부
400 : 디스플레이부 500 : 모터 드라이버
610 : 제1 압력센서 620 : 제2 압력센서
710 : 제1 엔코더 720 : 제2 엔코더

Claims

회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버;
상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터;
상기 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 모터에 흐르는 전류값과 제2 모터에 흐르는 전류값의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 모터에 흐르는 전류값의 최대치와 제2 모터에 흐르는 전류값의 최대치를 측정하여, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 최고 출력을 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 모터의 최고 출력과 상기 제2 모터의 최고 출력의 차이가 기준치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고,
상기 제어부는, 상기 제1 모터에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점과, 상기 제2 모터에 흐르는 전류값이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버;
상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터;
상기 제1 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력과, 제2 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력을 각각 측정하는 제1 압력센서(610) 및 제2 압력센서;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 압력센서에 의해 측정된 최고 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정된 최고 압력 차이가 기준치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고,
상기 제어부는, 상기 제1 압력센서에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점과, 상기 제2 압력센서에 의해 측정된 압력이 설정치 이상의 비율로 급락하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버;
상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터;
상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전각을 측정하는 제1 로터리 엔코더 및 제2 로터리 엔코더;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제10항에 있어서,
상기 제1 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각과 상기 제2 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 모터와 상기 제2 모터는 동시에 동일한 조건으로 구동되고,
상기 제어부는, 상기 제1 모터의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점과, 상기 제2 모터의 회전각이 설정치 이상의 비율로 급변하는 시점을 측정하여, 상기 두 시점 간의 시간차가 설정치 이상인 경우 측정자가 목 디스크 환자인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
회전 가능하도록 장착되어, 회전 시 측정자의 왼손 손가락과 오른손 손가락을 각각 가압하는 제1 회전레버 및 제2 회전레버;
상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버를 회전시키는 제1 모터 및 제2 모터;
상기 제1 모터 및 제2 모터에 흐르는 전류값을 측정하는 모터 드라이버;
상기 제1 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력과, 제2 회전레버와 측정자의 손가락 사이의 압력을 각각 측정하는 제1 압력센서 및 제2 압력센서;
상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전각을 측정하는 제1 로터리 엔코더 및 제2 로터리 엔코더;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 모터에 흐르는 전류값과 제2 모터에 흐르는 전류값의 변화율을 각각 산출하고, 상기 제1 압력센서에 의해 측정되는 압력과 상기 제2 압력센서에 의해 측정되는 압력의 변화율을 각각 산출하며, 상기 제1 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각과 상기 제2 로터리 엔코더에 의해 측정되는 회전각의 변화율을 각각 산출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전레버와 제2 회전레버는 일측 끝단이 상호 멀어지도록 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 모터 및 제2 모터에 의해 회전되었던 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버가 원상태로 복귀될 때, 상기 제1 회전레버 및 제2 회전레버의 초기 위치를 가이드하는 제1 스토퍼 및 제2 스토퍼가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부에 의해 산출된 데이터를 연속적으로 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목 디스크 진단장치.