KR101270252B1 - 형상 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부기가 가라앉거나 근육량의 변화 등과 같은 골절 또는 염좌 등의 환부에 변화가 있을 경우 신체의 형상에 맞게 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구에 관한 것이다.
본 발명의 형상 조절이 가능한 부목은 환부가 있는 신체부위를 감쌀 수 있도록 형성되며, 내피 및 외피의 이중구조를 갖는 지지커버와, 지지커버 내부에 단일의 형태로 수용되며 상기 지지커버의 내부 압력에 따라 변형이 가능하도록 3차원의 망상구조 또는 해면 구조로 형성된 다공성 패드를 포함한다.

Description

형상 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구{splint for modulating shape and smart andprotective device using the same}

본 발명은 형상 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부기가 가라앉거나 근육량의 변화 등과 같은 골절 또는 염좌 등의 환부에 변화가 있을 경우 신체의 형상에 맞게 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구에 관한 것이다.

오랫동안 사용되어 온 정형외과용 석고 캐스트재료는 천연재료이지만 취급하기가 번거롭고 부서지기 쉬우며 무겁고 물에 접촉하면 와해되고 X-선이 투과되지 않는 단점을 지니고 있다.

이와 같은 단점을 개선시키기 위하여 최근 새로운 정형외과용 캐스트재료들이 계속해서 개발되고 있다. 현재 플라스틱이 정형외과용 석고 캐스트 재료의 대체재료로 주목받고 있다.

플라스틱 캐스트 재료는 일반적으로 석고보다 상당히 가볍고 물에 젖지 않으며 우수한 X-선 투과성을 갖는다. 그러나, 아직 널리 사용되지 않는 이유는 몇 가지 문제점을 안고 있기 때문이다. 우수한 플라스틱 캐스트재료는 사용상 안정하고 착용자 피부에 문제를 일으키지 않아야 한다. 즉, 플라스틱은 독성이 없고 열이나 저온에서 안정성이 보장되어야 한다.

또한, 플라스틱 캐스트 재료는 환자에 취형하는 동안의 적당한 작업시간(약5-10분)을 가져야 되고 모양이 형성된 후에는 급속히 경화되어 약 30분 정도에 견고한 캐스트가 되어 착용자에 안정감을 주어야 한다.

이상적인 캐스트 재료로서 요구되는 성능을 만족시킬 수 있는 재료는 계속 연구되어야 하지만, 이상적인 정형외과용 보조대 재료는 착용자에 탈부착이 용이하고 방사선 촬영에 방해가 되지않아야 하며 기능성과 내구성을 위하여 충분한 강도등의 기계적 성질을 가져야 한다. 또한 캐스트시에 적용되는 몸의 형태에 맞게 쉽게 가공되어야 한다.

하지만 이러한 종래의 캐스트 재료들도 한번 성형이 된 후에는 신체 변화(부기가 가라앉거나 근육량의 변화 등)에 따른 재수정이 불가하며 제작자의 기술숙련에 따른 품질편차가 심하며 사용자의 편의성이 떨어져 활동성이 낮다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제 0931958호에는 의료용 환자 고정부재가 개시되어 있다.

상기 개시된 의료용 환자 고정부재는 일정 두께를 가지고 내부에 공간이 형성된 긴 직사각형의 형태를 가지되 내부 공간과 외기가 완전 밀폐되도록 형성되고, 길이방향으로 양끝단을 상호 연결 고정하기 위한 대응하는 한 쌍의 벨크로테이프로 이루어지는 연결수단을 구비하는 커버와, 탄성이 있는 다공질의 형태로 제조되어 상기 커버의 내부에 충진되되 감기는 내측면에서 외측으로 갈수록 그 직경이 큰 것이 충진되는 다수의 에어볼과, 상기 에어볼이 충진되어 있는 커버의 내부 공기를 흡입하기 위하여 형성된 하나 이상의 공기제거부로 이루어진다.

하지만, 상기 의료용 환자 고정부재는 커버의 내부에 충진된 에어볼들은 상호 연결된 구조가 아니라 각각 분리되어 단절된 구조를 갖는다. 따라서 커버의 공기를 제거하게 되면 에어볼들은 각각 독립적으로 수축하므로 변형력이 전체에 골고루 전달되지 않는다. 또한, 각기 분리된 에어볼들은 환자의 움직임에 의해 에어볼들의 경계에서 변형이 발생하는 경우 복원이 쉽지 않고, 그에 따라 골절부위의 고정효과가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 골절부위의 피부에 밀착되어 골절부위를 감싸고 있기 때문에 통풍이 이루어 지지 않아 장기간 사용 시 땀이 차고 가려움증 등의 피부 트러블이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고 창출된 것으로서, 골절 또는 염좌 등의 환부에 변화가 있을 경우 신체의 형상에 맞게 부목의 형상 조절이 가능하도록 구성함과 동시에 부목의 내부에 다공성 패드를 단일의 형태로 설치하여 환부를 견고하게 지지할 수 있는 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형상 조절이 가능한 부목은 환부가 있는 신체부위를 감쌀 수 있도록 형성되며, 내피 및 외피의 이중구조를 갖는 지지커버와; 상기 지지커버 내부에 단일의 형태로 수용되며 상기 지지커버의 내부 압력에 따라 변형이 가능하도록 3차원의 망상구조 또는 해면 구조로 형성된 다공성 패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지커버와 연결되어 상기 지지커버의 내부의 공기를 흡입하여 상기 지지커버 내부의 압력을 감소시키는 감압기;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 내피의 내측면에는 상기 신체부위의 피부와 접촉하는 내측코팅층이 형성되고, 상기 외피의 외측면에는 상기 내측코팅층의 강도보다 높아 상기 다공성 패드의 변형을 상기 신체부위 방향으로 유도하는 외측코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 지지커버의 전후면을 관통하여 형성된 다수의 통기홀들을 갖는 유통부;가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형상 조절이 가능한 개방형 스마트 보호구는 환부가 있는 신체부위를 감쌀 수 있도록 형성되며 내피 및 외피의 이중구조를 갖는 지지커버와, 상기 지지커버 내부에 단일의 형태로 수용되며 상기 지지커버의 내부 압력에 따라 변형이 가능하도록 3차원의 망상구조 또는 해면구조로 형성된 다공성 패드를 포함하는 부목과; 상기 부목을 둘러싸 상기 부목을 압박하는 하우징;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 부목과 상기 하우징 사이에 설치되어 충격을 흡수하는 완충부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 부목은 발목을 포함하는 신체부위를 감싸고, 상기 하우징은 상기 신체부위의 일측을 감싸는 제 1보호대와, 상기 신체부위의 타측을 감싸는 제 2보호대와, 상기 제 1 및 제 2보호대를 결합시키는 결합수단을 구비하고,상기 제 1보호대는 종아리와 대응되는 부위를 감싸는 후면쉘과, 상기 후면쉘과 힌지결합되며 발바닥과 대응되는 부위를 감싸는 바닥쉘을 구비하고, 상기 제 2보호대는 정강이와 대응되는 부위를 감싸는 전면쉘과, 상기 전면쉘과 힌지결합되며 발등과 대응되는 부위를 감싸는 발등쉘을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징에 설치되어 발바닥을 통해 가해지는 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 압력측정부에서 측정된 데이터를 송신하는 제어부와, 상기 제어부를 통해 수신된 데이터를 기준 값과 비교하여 보행패턴을 분석하는 분석부와, 상기 분석부에서 분석된 결과 및 보행패턴을 디스플레이하는 출력부를 포함하는 모니터링수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 모니터링수단은 상기 하우징에 설치되어 보행자의 운동량을 측정하여 상기 제어부로 신호를 출력하는 운동량측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 부목의 내부에 공기의 감압 정도에 따라 변형이 가능한 다공성 패드를 설치하여 부기가 가라앉거나 근육량의 변화 등과 같은 신체의 변화에 맞게 부목의 형상 조절이 가능하다.

또한, 다공성 패드를 단일 형태의 3차원 망상구조 또는 해면구조로 형성함으로써 패드의 변형시 변형력이 패드 전체에 골고루 분산되어 균일한 힘으로 신체부위를 효과적으로 고정할 수 있다.

그리고 부목 및 하우징은 개방형으로 구성함으로써 사용 중에도 신체부위에 탈부착이 가능하여 물에 들어가거나 샤워가 가능하다.

또한, 모니터링수단을 이용하여 사용자의 보행 패턴 및 운동량을 측정하고 보행패턴 및 보행자세를 비교분석하여 사용자에게 제공함으로써 재활치료에 유용한 자료를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방형 보호구의 분리사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 부목의 측면도이고,
도 3은 도 2 부목을 전개한 평면도이고,
도 4는 도 3의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부목의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링수단을 나타낸 블록도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모니터링수단을 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 형상 조절이 가능한 부목 및 이를 이용한 개방형 스마트 보호구에 대한 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 개방형 스마트 보호구는 크게 부목(10)과, 부목을 감싸는 보호커버(50)(60)를 구비한다.

부목(10)은 골절부위 또는 염좌 등과 같이 환부가 있는 신체 부위를 감싸 환부를 고정하기 위한 것으로서, 도시된 예에서는 발목부위를 포함하는 다리를 감싸는 형태로 구성된다.

도시된 부목(10)은 지지커버(11)와, 다공성 패드(20)를 포함한다.

지지커버(11)는 내피(13) 및 외피(15)로 이루어지는 이중 벽 구조를 갖는다. 따라서 지지커버(11)의 내부에는 빈 공간이 형성된다. 내피(13) 및 외피(15)는 탄성이 높은 소재로 형성한 필름을 이용한다. 가령, 2장의 필름을 겹친 상태에서 가장자리를 열 융착하여 지지커버(11)를 제조할 수 있다.

내피(13)는 피부와 직접 밀착되기 때문에 인체에 무해한 재질을 이용한다. 내피(13)의 재질로 바람직하게는 열가소성 탄성재 또는 이들의 조합물로 형성되는 고분자 재질일 수 있다. 예를 들어, 적합한 열가소성 탄성재로는 폴리우레탄이다. 이외에도 열가소성 고무, 실리콘 함유 탄성재, 열성형 재료 등을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 내피(13)로 블록 공중합체(block copolymer)로 이루어지는 고분자 겔이 이용될 수 있다.

또한, 내피(13)에는 항균과 소취기능을 부여하기 위해 은 나노 입자기 함유될 수 있다. 은(Silver)은 인체에 무해하면서도 염소계 살균제보다 수 십배의 강력한 살균력을 가지며, 다양한 박테리아, 바이러스에 살균 및 항균 성능을 갖는다고 알려져 있다. 은을 함유하는 내피(13)는 나노화된 은 파우더를 베이스 고분자 수지와 적당 비율로 혼합하여 용융시켜 사출성형하여 형성될 수 있다. 또한, 나노화된 은 파우더를 고분자 수지에 혼입하고 교반한 후, 압출, 냉각, 컷팅의 공정을 거쳐 제조된 마스터배치(master batch)를 이용하여 사출 성형된 내피를 형성할 수 있다.

바람직하게 내피(13)의 내측, 즉 신체부위의 피부와 접촉하는 접촉면에는 내측코팅층(17)이 형성된다. 내측코팅층(17)은 부직포와 같은 부드러운 천을 내피(13)의 내측에 접합하여 형성시킬 수 있다. 이러한 내측코팅층(17)은 신체부위를 부드럽게 감싸도록 하여 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.

외피(15)는 내피(13)와 마찬가지로 열가소성 탄성재 또는 이들의 조합물로 형성되는 고분자 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 열가소성 탄성재로는 폴리우레탄이다. 이외에도 열가소성 고무, 실리콘 함유 탄성재, 열성형 재료 등을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

바람직하게 외피(15)의 외측면에는 내측코팅층(17)의 강도보다 높아 다공성 패드의 변형을 신체부위 방향으로 유도하는 외측코팅층(19)이 형성된다. 외측코팅층(19)은 직물을 외피(15)의 외측면에 접합하여 형성할 수 있다.

바람직한 직물 재료로는 탄성변형이 가능하여 일정 정도 신장될 수 있는 라텍스 계열의 직물을 들 수 있다. 이외에도 웨어포스(Wearforce) 직물을 포함하는 직물인 자임마이드 라인(Xymide line)과, 분할된 탄성 폴리우레탄(polyurethane) 직물, 즉, 스판덱스(spandex) 타입 직물을 포함하는 라이크라(Lycra)계 재료와, 서플렉스 나일론(supplex nylon) 및 네오프렌(neoprene) 직물과, 나일론 및 스펀본디드 올레핀(spunbonded olefin)과, 루프식 나일론(looped nylon)과, 스펀레이스드(spunlaced) 직물과, 폴리에스테르(polyester)와, 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유 직물 등일 수 있다. 직물은 바람직하게는 직조형, 이외에도 편직형 또는 부직형으로 제공될 수 있다.

상기와 같이 외측코팅층(19)을 내측코팅층(17)의 강도보다 더 높은 재질로 형성함으로써 후술할 다공성 패드(20)의 변형시 패드(20)의 변형을 신체부위 방향으로 유도하여 신체부위와의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 도 4에 도시된 바와 달리 내측코팅층(17) 및 외측코팅층(19)은 생략될 수 있음은 물론이다.

지지커버(11)에는 통기를 위한 유통부가 형성될 수 있다. 유통부는 지지커버(11)의 전후면을 관통하여 형성된 다수의 통기홀들(31)(35)을 갖는다. 통기홀(31)(35)은 적절한 크기 및 개수로 형성된다. 이와 같이 지지커버에 통기홀들이 형성되므로 통기성이 양호하다.

지지커버(11) 내부에는 다공성 패드(20)가 설치된다. 본 발명에서 다공성 패드(20)는 일정한 두께를 갖는 판상으로 형성된다. 따라서 패드(20)는 판상의 단일의 형태로 지지커버의 내피(13) 및 외피(15) 사이에 수용된다. 패드는 1 내지 3cm의 두께로 형성될 수 있다.

다공성 패드(20)는 변형이 가능한 3차원의 망상구조로 형성된다. 이러한 패드(20)는 일 예로 미세한 섬유사들이 서로 엉켜 있고, 섬유사들 사이에 미세한 빈 공간들이 형성된 수세미 조직이다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 다공성 패드(30)는 표면 및 내부에 무수한 기공이 형성된 3차원의 해면상(海綿狀) 구조일 수 있다. 해면상 구조로 라텍스 재질의 해면체가 이용될 수 있다. 또한, 패드는 압축 스티로폼일 수 있다. 이외에도 단일의 형태로 이루어져 지지커버(11)의 내부 압력에 의해 형상의 변형이 가능한 소재라면 특별히 제한이 없다.

다공성 패드(20)는 지지커버(11)의 내부에 단일의 형태로 수용된다. 따라서 패드(20)의 어느 일 부위에 발생하는 변형력이 연결된 인접 부위로 변형력이 전달되기 때문에 전체가 균일한 힘으로 신체부위를 고정할 수 있다. 또한, 신체부위를 고정한 상태에서 환자가 움직이더라도 단일 형태의 패드(20)가 신체부위를 지지하고 있기 때문에 신체부위의 고정효과가 높다.

본 발명에서 부목(10)은 전개하였을 때 도 3과 같은 형상을 갖는다. 이러한 구조를 갖는 부목(10)은 다친 발목 부위를 용이하게 감쌀 수 있다. 가령, 부목은 발목을 기준으로 발목 윗부분의 다리를 감싸는 제 1부(10a)와, 상기 제 1부(10a)의 하부에 형성되며 발등을 감싸는 제 2부(10b)와, 상기 제 2부(10b)의 하부에 형성되며 발바닥을 감싸는 제 3부(10c)로 이루어진다. 제 1부 및 제 2부에는 상술한 통기홀들(31)(35)이 형성된다. 제 1부(10a)와 제 2부(10b)에는 일측에 벨크로 테잎(21)(25)이 각각 형성된다.

이러한 부목(10)은 제 3부(10c)가 발바닥 밑에 위치하도록 한 상태에서 제 1부(10a) 및 제 2부(10b)를 감싸게 되면 도 2와 같은 형태가 된다. 이 상태에서 보호커버(50)(60)로 부목(10)의 바깥을 둘러싸 부목(10)을 고정시킨다.

본 발명은 지지커버(11)와 연결되어 지지커버(11) 내부의 공기를 흡입하여 상기 지지커버(11) 내부의 압력을 감소시키는 감압기(미도시)를 구비한다. 감압기로 통상적인 공기 흡입장치를 이용할 수 있다. 가령, 부목(10)에 설치된 연결소켓(29)과 결합될 수 있는 튜브와, 상기 튜브에 연결되는 흡입펌프를 구비한다. 흡입펌프로 공 모양의 고무 주머니를 이용할 수 있다.

감압기를 이용하여 지지커버(11)의 내부의 공기를 외부로 배출시키면 밀폐된 지지커버(11) 내부의 압력이 저하되면서 패드(20)가 수축된다. 수축되는 패드(20)는 수축 전에 비해 조직이 치밀해져 신체부위를 견고하게 지지할 수 있다.

보호커버(50)(60)는 부목(10)을 둘러싸 부목(10)을 고정시킨다. 바람직하게 부목(10)과 상기 보호커버(50)(60) 사이에는 충격을 흡수하는 완충부(40)가 형성될 수 있다. 도시되지 않았지만 완충부(40)는 도 3의 지지커버와 같이 제 1부, 제 2부 및 제 3부 구조로 전개될 수 있도록 형성된다. 따라서 신체부위를 먼저 부목(10)으로 둘러싼 후 완충부(40)를 부목(10)의 바깥에 둘러싼다. 다음으로 완충부(40)의 바깥에 보호커버(50)(60)를 장착한다.

완충부(40)는 부목(10)에 가해지는 외부의 충격을 흡수하여 완충시키는 역할을 한다. 완충부(40)는 탄성변형이 가능한 일정한 두께의 폴리우레탄으로 형성될 수 있다. 또한, 블록 공중합체(block copolymer)로 이루어지는 고분자 겔이 이용될 수 있다.

하우징(50)(60)은 경질의 수지 재료로 형성된다. 이러한 하우징은 사출 성형될 수 있다. 하우징(50)(60)은 신체부위를 필요에 따라 개방시킬 수 있도록 상호 결합 및 분리가 가능한 제 1보호대(50) 및 제 2보호대(60)로 이루어진다. 제 1 보호대(50) 및 제 2보호대(60)는 다수의 홀들이 형성되어 통기성 구조를 갖는다.

제 1보호대(50)는 종아리와 대응되는 부위를 감싸는 후면쉘(51)과, 상기 후면쉘(51)과 힌지결합되며 발바닥과 대응되는 부위를 감싸는 바닥쉘(55)을 구비한다. 후면쉘(51)과 바닥쉘(55)은 핀(57)에 의해 힌지결합되어 각도를 조절할 수 있도록 구성된다.

그리고 제 2보호대(60)는 정강이와 대응되는 부위를 감싸는 전면쉘(61)과, 상기 전면쉘(61)과 힌지결합되며 발등과 대응되는 부위를 감싸는 발등쉘(65)을 구비한다. 제 2보호대(60) 역시 제 1보호대(50)와 같이 각도를 조절할 수 있도록 전면쉘(61)과 발등쉘(65)이 핀(67)에 의해 힌지결합된다.

제 1 및 제 2보호대는 결합수단에 의해 결합된다. 결합수단은 다양한 예로 형성될 수 있다. 일 예로 도시된 바와 같이 통상적인 버클로 이루어질 수 있다. 버클이 적용된 경우 밴드(70)의 일측에 제 1결합부재(71)가 결합되고, 밴드(70)의 타측에 제 1결합부재(71)와 탈부착이 가능한 제 2결합부재(73)가 결합된다.

상술한 구조를 갖는 본 발명의 개방형 스마트 보호구의 작용을 간단하게 설명한다.

먼저, 발목 부위에 염좌 또는 골절이 발생한 경우 부목을 이용하여 발목 부위를 감싼다. 부목(10)을 도 3과 같이 전개시킨 상태에서 제 3부(10c) 위에 발바닥을 올려 놓는다. 그리고 발목 윗 부분의 다리를 제 1부(10a)로 감싼 다음 벨크로 테잎(21)으로 결합한다. 그리고 발등은 제 2부(10b)로 감싼 후 벨크로 테잎(25)으로 결합시켜 도 2와 같은 형태로 만든다. 이 상태에서 감압기의 튜브를 연결소켓(39)에 연결한 다음 흡입펌프를 이용하여 지지커버(11) 내부에 공기를 외부로 배출시켜 부목(10)을 수축시켜 발목부위를 고정시킨다. 부목(10)으로 발목부위를 고정시킨 다음 하우징(50)을 장착한다. 물론 하우징(50)을 장착하기 전에 완충부(40)로 부목(10)의 바깥을 둘러쌀 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개방형 스마트 보호구는 사용자의 보행패턴을 분석할 수 있는 모니터링수단을 더 구비한다. 이외에 다른 구성은 상술한 실시 예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 모니터링수단은 발바닥을 통해 가해지는 압력을 측정하는 압력측정부(110)와, 상기 압력측정부(110)에서 측정된 데이터를 송신하는 제어부(100)와, 상기 제어부(100)를 통해 수신된 데이터를 기준 값과 비교하여 보행패턴을 분석하는 분석부(150)와, 상기 보행패턴 및 상기 분석부에서 분석된 결과를 디스플레이하는 출력부(170)를 구비한다.

상기 압력측정부(110)는 발에 가해지는 압력을 측정하기 위한 것이다. 압력측정부(110)는 다수의 압력센서(111,116)로 이루어질 수 있다. 압력센서로 가해지는 압력에 따라 저항값이 변하여 전기적 신호로 바꾸어 주는 압전센서 또는 로드셀을 이용할 수 있다. 이러한 압력센서는 하우징의 바닥쉘에 설치될 수 있다. 압력센서는 바닥쉘의 여러 지점에 분포시키는 것이 바람직하다.

압력측정부(110)에서 생성된 신호는 제어부(100)로 출력된다. 제어부(100)는 압력측정부(110)에서 생성된 신호를 디지털 신호로 바꾸어 주며, 디지털 신호를 송신부(130)를 통해 분석부(150)로 송신한다. 제어부는 통상적인 마이크로 프로세스, 공지의 회로 또는 칩이 이용될 수 있다. 가령 MCU(Micro Controller Unit)를 사용할 수 있다. MCU는 아날로그신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 것은 물론, MCU에 연결된 주변장치들을 제어할 수 있으며, 시간에 따라 생성되는 신호를 저장할 수 있다. 또한 부피가 작아 소형화하는데 적합하다.

송신부(130)는 제어부(100)에서 전달된 신호를 통신네트워크를 통해 수신부(140)로 송신한다. 상기 송신부(130)에서 수신부(140)로 신호를 전달하는 방식은 전력소비가 낮은 근거리 무선방식인 것이 바람직하다. 수신부로 신호가 송신되지 않는 경우에는 메모리(105)에 데이터가 저장될 수 있다. 근거리 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 고주파(RF-module), UWB 방식 중 어느 하나일 수 있다. 전원(107)으로 소형 전지를 이용할 수 있다.

상기 제어부 및 전원, 메모리, 송신부는 바닥쉘 또는 바닥쉘 외의 하우징에 모듈화되어 설치될 수 있다.

수신부(140)는 송신부(130)에서 송신된 신호를 수신하여 분석부(150)로 전달한다. 상기 분석부(150)는 수신부(140)에서 수신된 신호를 기준값과 비교하여 보행자의 보행 패턴을 분석할 수 있도록 하드웨어와 분석 소프트웨어 프로그램 및 데이터베이스를 포함한다. 즉, 골절 또는 염좌를 갖지 않는 정상인의 보행으로부터 채집된 데이터를 수집하여 만들어진 데이터베이스와 보행자의 보행 패턴에 따른 데이터를 비교하여 분석하는 소프트웨어 프로그램이 설치된 PC로 구성될 수 있다. 상기의 분석부(150)에서 분석된 결과는 출력부(170)로 출력된다. 상술한 수신부 및 분석부, 출력부는 스마트폰과 같은 휴대용 단말기로 대체될 수 있다.

상술한 모니터링수단은 발의 각 지점에 작용한 압력 분포를 표시하여 환자의 보행패턴을 분석할 수 있도록 함으로써 환자의 올바른 재활을 돕는다. 또한, 압력측정부를 통해 측정된 사용자의 체중값과 입력된 사용자의 신장 값을 비교하여 표준체중 계산식에 의해 사용자의 적정 체중을 제시할 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면 상기 모니터링 수단은 다른 예로 운동량측정부(117)가 더 구비된다. 운동량측정부(117)는 하우징에 설치되어 보행자의 운동량을 측정한다.

운동량측정부(117)로 가속도센서(119)를 이용할 수 있다. 가속도 센서(119)는 보행자의 이동 정보(가속도 신호)를 추출하여 제어부(100)로 출력한다. 가속도 센서(119)로는 3 차원의 가속도를 감지할 수 있는 3 축(X,Y, Z 축)가속도 센서가 이용하며, 이는 3 축 방향의 가속도 신호를 각각 검출한다.가속도 센서(119)로는 기계식 가속도 센서 또는 실리콘 가속도 센서를 사용할 수 있다. 바람직하게 신뢰성과 양산성이 높고, 소자의 소형화, 경량화 및 저가격화에 유리한 실리콘 가속도센서를 이용한다.

이러한 운동량측정부에 의해 사용자는 하루 운동량에 따른 칼로리 소모량을 측정할 수 있으며, 입력된 사용자 체중 및 신장 정보를 이용하여 적절한 운동량을 제시할 수 있다. 이와 같이 모니터링 수단에 의해 사용자 체중 및 운동량을 지속적으로 측정하고 관리함으로써 사용자는 보다 체계적으로 자신을 관리할 수 있고, 재활에 많은 도움이 된다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 부목 11: 지지커버
13: 내피 15: 외피
20: 패드 40: 완충부
40: 제 1보호대 51: 후면쉘
55: 바닥쉘 60: 제 2보호대
61: 전면쉘 65: 발등쉘

Claims (9)

1. 삭제
2. 환부가 있는 신체부위를 감쌀 수 있도록 형성되며, 내피 및 외피의 이중구조를 갖는 지지커버와;
   상기 지지커버 내부에 단일의 형태로 수용되며 상기 지지커버의 내부 압력에 따라 변형이 가능하도록 3차원의 망상구조 또는 해면 구조로 형성된 다공성 패드;를 포함하고,
   상기 지지커버와 연결되어 상기 지지커버의 내부의 공기를 흡입하여 상기 지지커버 내부의 압력을 감소시키는 감압기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 부목.
3. 제 2항에 있어서, 상기 내피의 내측면에는 상기 신체부위의 피부와 접촉하는 내측코팅층이 형성되고,
   상기 외피의 외측면에는 상기 내측코팅층의 강도보다 높아 상기 다공성 패드의 변형을 상기 신체부위 방향으로 유도하는 외측코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 부목.
4. 제 2항에 있어서, 상기 지지커버의 전후면을 관통하여 형성된 다수의 통기홀들을 갖는 유통부;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 부목.
5. 환부가 있는 신체부위를 감쌀 수 있도록 형성되며 내피 및 외피의 이중구조를 갖는 지지커버와, 상기 지지커버 내부에 단일의 형태로 수용되며 상기 지지커버의 내부 압력에 따라 변형이 가능하도록 3차원의 망상구조 또는 해면구조로 형성된 다공성 패드와, 상기 지지커버와 연결되어 상기 지지커버의 내부의 공기를 흡입하여 상기 지지커버 내부의 압력을 감소시키는 감압기를 포함하는 부목과;
   상기 부목을 둘러싸 상기 부목을 압박하는 하우징;을 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 개방형 스마트 보호구.
6. 제 5항에 있어서, 상기 부목과 상기 하우징 사이에 설치되어 충격을 흡수하는 완충부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 개방형 보호구.
7. 제 5항에 있어서, 상기 부목은 발목을 포함하는 신체부위를 감싸고,
   상기 하우징은 상기 신체부위의 일측을 감싸는 제 1보호대와, 상기 신체부위의 타측을 감싸는 제 2보호대와, 상기 제 1 및 제 2보호대를 결합시키는 결합수단을 구비하고,
   상기 제 1보호대는 종아리와 대응되는 부위를 감싸는 후면쉘과, 상기 후면쉘과 힌지결합되며 발바닥과 대응되는 부위를 감싸는 바닥쉘을 구비하고,
   상기 제 2보호대는 정강이와 대응되는 부위를 감싸는 전면쉘과, 상기 전면쉘과 힌지결합되며 발등과 대응되는 부위를 감싸는 발등쉘을 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 개방형 스마트 보호구.
8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징에 설치되어 발바닥을 통해 가해지는 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 압력측정부에서 측정된 데이터를 송신하는 제어부와, 상기 제어부를 통해 수신된 데이터를 기준 값과 비교하여 보행패턴을 분석하는 분석부와, 상기 분석부에서 분석된 결과 및 보행패턴을 디스플레이하는 출력부를 포함하는 모니터링수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 개방형 스마트 보호구.
9. 제 8항에 있어서, 상기 모니터링수단은 상기 하우징에 설치되어 보행자의 운동량을 측정하여 상기 제어부로 신호를 출력하는 운동량측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상 조절이 가능한 개방형 스마트 보호구.
   
   

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