KR101239941B1

KR101239941B1 - 무릎 관절 견인 운동 장치

Info

Publication number: KR101239941B1
Application number: KR1020110087148A
Authority: KR
Inventors: 윤종규
Original assignee: (주)라파앤라이프
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-06

Abstract

본 발명은 무릎 관절 견인 운동 장치에 관한 것으로서, 베이스 프레임과, 베이스 프레임에 장착되며, 무릎 관절 부분이 호형궤적을 갖고 안착될 수 있도록 상방으로 볼록하게 돌출된 라운딩부분과, 라운딩 부분의 일측에서 라운딩부분으로부터 멀어지는 방향으로 베이스 프레임을 향해 하방으로 경사지게 연장된 제1경사부분을 갖는 서포트 프레임과, 서포트 프레임의 라운딩 부분에 회동가능하게 결합되어 라운딩 부분의 타단방향으로 연장된 회동 프레임과, 제1경사부분 또는 회동 프레임에 진퇴 운동이 가능하게 설치된 이완 슬라이더와, 회동프레임을 회동시키는 회동구동부와, 이완슬라이더를 진퇴시키는 진퇴 구동부와, 설정된 운동조건에 대응되게 회동구동부와 진퇴 구동부의 구동을 제어하는 제어유니트를 구비한다. 이러한 무릎 관절 견인 운동 장치에 의하면, 무릎관절의 운동각도 및 이완길이를 조정하면서 자동적으로 운동할 수 있게 함으로써 무릎질환을 개선할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

무릎 관절 견인 운동 장치{rehabilitation exercise machine for knee traction}

본 발명은 무릎 관절 견인 운동 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 무릎관절의 다양한 운동을 통해 무릎관절염을 개선시킬 수 있는 무릎 관절 견인 운동 장치에 관한 것이다.

단위근력 약화나 수술로 인해 보행능력이 떨어지는 사람들은 장기간 움직이지 못하기 때문에 보행에 필요한 관절과 단위근력이 약화되고 굳어지게 된다.

특히, 골절환자는 골유합을 위해 장기간 깁스를 하거나 고정장치에 의해 움직이지 않는 상태로 있기 때문에 깁스나 고정장치를 푼 후에는 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임을 주어서는 안된다.

따라서, 노화로 인한 보행근력이 약화되어 활동성이 저하된 노인, 단위근력 약화로 인해 보행능력이 약화된 사람에게는 지속적으로 단위근력을 증가시켜줄 수 있는 운동이 필요하고 골절로 인해 골유합을 시도해 장기간 움직이지 않은 환자들은 점진적으로 관절을 운동시켜 줌으로서 무리 없이 보행을 시도할 수 있는 상태로 만들어야 한다.

한편, 무릎 관절염의 경우 여러가지 원인에 의하여 발생하는데 무릎 관절은 대퇴골과 경골과 촛대뼈로 불리는 종자골의 형태 등으로 이루어져 있다. 또한 관절내의 여러 구조물 즉, 십자인대, 측부인대, 연골 등의 대표적 구성물이 있으나 관절을 이루는 뼈들에 이상이 생기거나 내부 구조물에 이상이 생기게 되면 관절액의 점도가 상승하거나 관절의 운동이상이 초래되어 관절 질환이 발생하게 된다.

이에 관절질환 환자들은 물리치료, 약물치료, 주사요법등의 치료를 받으나 물리치료는 단순한 통증만을 없애기 위하여 냉온요법, 전기치료, 초음파 등의 치료를 하고 있는 상태이고, 약물요법은 단순한 염증억제를 위하여 부신피질 호르몬 등으로 치료되며, 주사요법 또한 무릎관절염에서는 연골세포의 자극만을 위하여 주사약물이 투여되는 상황이다.

상기한 무릎 관절염을 개선하기 위한 물리치료 기술을 습득한 전문 치료사가 드물고, 전체적인 시술공정을 인력에만 의존하므로 고비용이 초래될 뿐만 아니라, 반드시 물리 치료실을 내방하여야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 무릎관절의 운동을 통해 무릎질환을 개선할 수 있도록 된 무릎 관절 견인 운동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무릎 관절 견인 운동 장치는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임에 장착되며, 무릎 관절 부분이 호형궤적을 갖고 안착될 수 있도록 상방으로 볼록하게 돌출된 라운딩부분과, 상기 라운딩 부분의 일측에서 상기 라운딩부분으로부터 멀어지는 방향으로 상기 베이스 프레임을 향해 하방으로 경사지게 연장된 제1경사부분을 갖는 서포트 프레임과; 상기 서포트 프레임의 상기 라운딩 부분에 회동가능하게 결합되어 상기 라운딩 부분의 타단방향으로 연장된 회동 프레임과; 상기 제1경사부분 또는 상기 회동 프레임에 진퇴 운동이 가능하게 설치된 이완 슬라이더와; 상기 회동프레임을 회동시키는 회동구동부와; 상기 이완슬라이더를 진퇴시키는 진퇴 구동부와; 설정된 운동조건에 대응되게 상기 회동구동부와 상기 진퇴 구동부의 구동을 제어하는 제어유니트;를 구비한다.

바람직하게는 상기 라운딩 부분을 통해 열을 인가하는 온열발생부;를 더 구비한다.

또한, 상기 이완슬라이더 및 상기 회동 프레임에는 이용자의 대퇴부와 다리를 바인딩할 수 있는 제1 및 제2바인딩부;를 더 구비한다.

더욱 바람직하게는 상기 베이스 프레임은 판형상으로 연장되되 상기 라운딩부에 무릎관절이 안착된 상태에서 이용자의 등을 기댈수 있는 등받이부분을 갖게 형성되어 있고, 상기 이완 슬라이더는 상기 제1경사부분에 설치된다.

상기 제어유니트는 상기 회동프레임의 상기 라운딩부에 대한 회전각도를 측정하는 회전각도 측정센서와; 상기 이완 슬라이더의 상기 라운딩부에 대한 이완 거리를 측정하는 이완거리 측정센서와; 운동조건을 입력하는 입력부와; 상기 입력부에 의해 입력된 조건에 따라 상기 회전각도 측정센서 및 상기 이완거리 측정센서로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 회동구동부와 상기 진퇴구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비한다.

본 발명에 따른 무릎 관절 견인 운동 장치에 의하면, 무릎관절의 운동각도 및 이완길이를 조정하면서 자동적으로 운동할 수 있게 함으로써 무릎질환을 개선할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 무릎 관절 견인 운동 장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 측면도이고,
도 3은 도 1의 무릎 관절 견인 운동 장치의 제어계통 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무릎 관절 견인 운동 장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 무릎 관절 견인 운동 장치(100)는 베이스 프레임(110), 서포트 프레임(120), 회동 프레임(130), 이완 슬라이더(140), 회동 구동부(150), 진퇴 구동부(160), 제어유니트(170) 및 온열히터(190)를 구비한다.

베이스 프레임(110)은 판형으로 형성되어 운동하고자 하는 장소의 바닥면에 안착시킬 수 있도록 되어 있다.

베이스 프레임(110)은 후술되는 서포트 프레임(120)의 라운딩부(122)에 이용자의 무릎관절이 안착된 상태에서 이용자의 등을 기댈수 있는 등받이부분(112)을 갖게 형성되어 있다.

서포트 프레임(120)은 베이스 프레임(110)의 등받이 부분(112)와 이격되는 위치에서 장착되어 상방으로 연장되게 형성되어 있고, 무릎 관절 부분이 호형궤적을 갖고 안착될 수 있도록 상방으로 볼록하게 돌출된 라운딩부분(122)과, 라운딩 부분(122)의 일측에서 라운딩부분(122)으로부터 멀어지는 방향 즉, 베이스 프레임(110)의 등받이 부분(112)을 향하여 하방으로 경사지게 연장된 제1경사부분(124)을 갖는 구조로 되어 있다.

회동 프레임(130)은 라운딩부분(122)을 중심으로 회동가능하게 서포트 프레임(120)의 라운딩 부분(122)에 형성된 힌지(126)에 결합되어 라운딩 부분(122)의 타단방향 즉, 베이스 프레임(110)의 등받이 부분(112) 맞은 편 방향으로 연장되어 있다.

이완 슬라이더(140)는 제1경사부분(124)에 제1경사부분(124)과 나란한 방향을 따라 제1경사부분(124)에 대해 진퇴운동이 가능하게 설치되어 있다.

도시된 예와 다르게 이완 슬라이더는 회동 프레임상에서 진퇴 운동이 가능하게 설치될 수도 있다.

회동 구동부(150)는 후술되는 제어부(175)에 제어되어 회동프레임(130)을 라운딩 부분(122)을 중심으로 회동시킬 수 있도록 설치된 제1모터(152)를 정역 회전구동시킨다.

회동프레임(130)을 라운딩 부분(122)을 중심으로 회동시키기 위한 구동요소로서는 모터 이외에도 실린더가 적용될 수 있고 이 경우 회동 구동부(150)는 실린더의 로드를 진퇴시킬 수 있도록 구축되면 된다.

진퇴 구동부(160)는 제어부(175)에 제어되어 이완슬라이더(140)를 라운딩 부분(122)을 기준으로 제1경사부분(124)에 대해 진퇴시킬 수 있도록 설치된 제2모터(162)를 구동한다.

도시된 예에서는 이완슬라이더(140)가 서포트 프레임(120)의 제1경사부분(124)에 나란한 방향으로 연장된 스크류(164)의 회전에 의해 직선이동되는 너트(166)를 통해 장착되어 있고, 제2모터(162)는 스크류(164)를 회전구동시킬 수 있는 구조가 적용되었고 도시된 예와 다른 직선 구동구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

제1바인딩부(181)는 이완슬라이더(140)에 설치되어 이완 슬라이더(140)에 안착된 이용자의 대퇴부를 이완 슬라이더(140)에 바인딩할 수 있도록 되어 있다.

제1바인딩부(181)는 벨크로 방식, 버클 타입등 다양한 형태로 형성될수 있다.

제2바인딩부(182) 회동 프레임에 설치되어 회동 프레임(130)에 안착된 이용자의 다리를 바인딩할 수 있게 되어 있고, 제1바인딩부(181)와 마찬가지로 벨크로 방식, 버클 타입등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

제어유니트(170)는 설정된 운동조건에 대응되게 회동프레임(130)의 회동운동 및 이완 슬라이더(140)의 진퇴운동이 이루어지도록 회동구동부(150)와 진퇴 구동부(160)의 구동을 제어한다.

제어유니트(170)는 회전각도 측정센서(171), 이완거리 측정센서(172), 입력부(173), 표시부(174), 제어부(175)를 구비한다.

회전각도 측정센서(171)는 회동프레임(130)의 라운딩부(122)에 대한 회전각도를 측정하여 제어부(175)에 출력한다.

회전각도 측정센서(171)는 제1모터(152)의 회전각도를 측정하는 엔코더가 적용될 수 있다.

이완거리 측정센서(172)는 이완 슬라이더(140)의 라운딩부에 대한 이완 거리를 측정하며, 제2모터(162)의 회전각도를 측정하여 이완길이로 환산하도록 엔코더를 적용하거나, 너트(166)의 이동위치를 측정할 수 있도록 리니어 스케일러가 적용될 수 있다.

입력부(173)는 운동조건 예를 들면, 운동시간, 회동프레임(130)의 회동각도범위 및 회동주기, 이완 슬라이더(140)의 진퇴 길이 범위 및 진퇴주기 등 지원되는 운동 조건을 설정할 수 있도록 되어 있다.

표시부(174)는 입력부(173)의 입력 조건 설정을 화면을 보면서 수행할 수 있도록 제어부(175)에 의해 제공되는 표시정보를 표시하는 것 등 제어부(175)에 의해 지원되는 다양한 표시정보를 표시한다.

제어부(175)는 입력부(173)에 의해 입력된 조건에 따라 회전각도 측정센서(171) 및 이완거리 측정센서(172)로부터 측정된 정보를 이용하여 회동구동부(150)와 진퇴구동부(160)의 구동을 제어한다.

온열 발생부로 적용된 온열 히터(190)는 라운딩 부분(122)에 내장되게 설치되어 라운딩 부분(122)을 통해 열을 인가한다.

이러한 무릎 관절 견인 운동 장치(100)는 이용자가 무릎관절이 라운딩부분(122)에 안착되게 하고 등받이부분(112)을 통해 누워 있는 상태에서 다리를 제1바인딩부(181)에 의해 바인딩 시키고, 대퇴부는 제2바인딩부(181)를 통해 바인딩 시킨 다음 입력부(173)를 통해 환자의 조건에 맞는 운동조건을 설정한 다음 가동시키면, 회동프레임(130)이 라운딩 부분(122)을 중심으로 설정된 각도 범위까지 반복회동하고, 이완 슬라이더(140)가 라운딩 부분(122)을 중심으로 설정된 이완길이 만큼 진퇴를 반복하게 된다.

이와는 다르게, 회동프레임(130)만 반복 회동하도록 운동조건을 설정하거나, 이완 슬라이더(140)만 라운딩 부분(122)을 중심으로 설정된 이완길이 만큼 진퇴를 반복하도록 설정될 수 있다.

이상에서 설명된 무릎운동에 의해 무릎관절을 유지하는 인대 및 근육, 연골조직을 견인시켜 관절로의 영양분의 공급을 증진시키고, 혈액순환을 촉진시켜 관절염 등 관절 질환을 개선할 수 있다.

110: 베이스 프레임 120: 서포트 프레임
130: 회동 프레임 140: 이완 슬라이더
150: 회동 구동부 160: 진퇴 구동부
170: 제어유니트 190: 온열히터

Claims

베이스 프레임과;
상기 베이스 프레임에 장착되며, 무릎 관절 부분이 호형궤적을 갖고 안착될 수 있도록 상방으로 볼록하게 돌출된 라운딩부분과, 상기 라운딩 부분의 일측에서 상기 라운딩부분으로부터 멀어지는 방향으로 상기 베이스 프레임을 향해 하방으로 경사지게 연장된 제1경사부분을 갖는 서포트 프레임과;
상기 서포트 프레임의 상기 라운딩 부분에 회동가능하게 결합되어 상기 라운딩 부분의 타단방향으로 연장된 회동 프레임과;
상기 제1경사부분 또는 상기 회동 프레임에 진퇴 운동이 가능하게 설치된 이완 슬라이더와;
상기 회동프레임을 회동시키는 회동구동부와;
상기 이완슬라이더를 진퇴시키는 진퇴 구동부와;
설정된 운동조건에 대응되게 상기 회동구동부와 상기 진퇴 구동부의 구동을 제어하는 제어유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무릎 관절 견인 운동 장치.
제1항에 있어서, 상기 라운딩 부분을 통해 열을 인가하는 온열발생부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무릎 관절 견인 운동 장치.
제2항에 있어서, 상기 이완슬라이더 및 상기 회동 프레임에는 이용자의 대퇴부와 다리를 바인딩할 수 있는 제1 및 제2바인딩부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무릎 관절 견인 운동 장치.
제3항에 있어서, 상기 베이스 프레임은 판형상으로 연장되되 상기 라운딩부에 무릎관절이 안착된 상태에서 이용자의 등을 기댈수 있는 등받이부분을 갖게 형성되어 있고, 상기 이완 슬라이더는 상기 제1경사부분에 설치된 것을 특징으로 하는 무릎 관절 견인 운동 장치.
제4항에 있어서, 상기 제어유니트는
상기 회동프레임의 상기 라운딩부에 대한 회전각도를 측정하는 회전각도 측정센서와;
상기 이완 슬라이더의 상기 라운딩부에 대한 이완 거리를 측정하는 이완거리 측정센서와;
운동조건을 입력하는 입력부와;
상기 입력부에 의해 입력된 조건에 따라 상기 회전각도 측정센서 및 상기 이완거리 측정센서로부터 측정된 정보를 이용하여 상기 회동구동부와 상기 진퇴구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무릎 관절 견인 운동 장치.