KR101323105B1 - 손 재활치료 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 손이나 글러브에 부착하여 재활치료를 위한 손 재활치료 장치에 관한 것으로, 손의 움직임과 생체신호를 감지하는 센서부와, 센서부에서 감지한 데이터를 취합 및 전송하는 메인프로세서와, 메인프로세서의 데이터를 유무선으로 전송하는 데이터전송부, 및 상기 데이터전송부를 통해 전송된 데이터를 수신하여 아바타를 구현하고 검사자료를 비교 및 분석하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

손 재활치료 장치 및 방법{Rehabilitation Treatment Device for Hand and Rehabilitation Method of the Same}
본 발명은 손 재활치료 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재활환자의 원활한 재활 치료를 돕기 위하여 환자의 운동상태 및 생체정보를 획득한 정보를 바탕으로 아바타를 이용하여 모니터링하는 손 재활치료 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 재활환자의 재활 치료과정은 환자보다는 의사 입장에서 재활치료 과정이 진행되어 왔다. 또한 환자의 재활 관련된 정보를 수치를 이용하여 정량적으로 제공하기보다는 의사에 의하여 정성적인 방법으로 재활 정보가 제공되어 왔다.
따라서 환자에게 객관적인 정보를 제공할 필요가 있으며, 의사 또한 보다 정량적이고 객관화된 정보를 바탕으로 재활치료를 수행할 수 있게 되는 것을 필요로 하고 있다.
본 발명의 목적은 재활환자의 치료 시 수치를 통해 정량적이고 객관적으로 환자의 재활 상태를 검사하고 치료하는 손 재활치료 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 운동상태 및 생체정보를 정확히 측정하고 관리함으로써 효율적이고 정량적인 치료 및 진단이 가능한 손 재활치료 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 아바타를 이용하여 환자의 재활 모습을 실시간으로 표현하거나 모니터링하는 손 재활치료 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 손이나 글러브에 부착하여 재활치료를 위한 손 재활치료 장치에 있어서, 손의 움직임과 생체신호를 감지하는 센서부와; 상기 센서부에서 감지한 데이터를 취합 및 전송하는 메인프로세서와; 상기 메인프로세서의 데이터를 유무선으로 전송하는 데이터전송부; 및 상기 데이터전송부를 통해 전송된 데이터를 수신하여 아바타를 구현하고 검사자료를 비교 및 분석하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 환자에게 알람을 알리는 진동기 또는 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 센서부는, 손가락의 움직임 정도를 감지하는 플렉서블 센서와; 맥박 및 체온을 감지하는 생체신호센서; 및 손목과 팔의 운동상태를 측정하는 관성센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 관성센서는 손의 움직이는 방향, 속도 및 거리를 측정하는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 생체신호센서는 또는 글러브의 1/3 부위에 부착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 아바타는 환자의 재활모습을 표현하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 손이나 글러브에 부착하여 재활치료를 위한 손 재활치료 방법에 있어서, 플렉서블 센서로 손가락의 움직임 정도를 측정하고, 관성센서로 손목과 팔의 운동상태를 측정하고, 생체신호센서로 생체신호인 맥박과 체온을 측정하는 단계와; 상기 센서들로부터 취득한 데이터를 메인프로세서가 취합 및 분석하여 수치화하는 단계와; 상기 수치화된 데이터를 유무선으로 데이터 전송이 가능한 데이터전송부를 통해 서버로 전송하는 단계; 및 상기 서버에서 전송된 데이터를 토대로 운동 및 생체 상태를 비교 분석하고, 아바타를 이용하여 다양한 각도에서 환자의 움직임을 관찰하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명에 의한 손 재활치료 장치를 사용할 경우 올바르고 적절한 치료 시기와 방법을 제공하고 재활상태를 정확히 인지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 아바타를 이용하여 실시간으로 환자의 재활모습을 관찰하고 치료를 원활하게 돕는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 손 재활치료 장치 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 손 재활치료를 위한 장갑형태 글러브이다.
도 3은 본 발명의 손 재활치료를 위한 밴드형태 글로브이다.
도 4는 본 발명의 손 재활치료 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 손 재활치료 장치 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 손 재활치료 장치는, 손의 움직임 및 생체신호를 감지하는 센서부(110)와, 데이터를 취합 및 전송하는 메인프로세서(100)와, 메인프로세서로 취합된 데이터를 전송하는 데이터전송부(120)와, 전송된 데이터를 수신하여 아바타를 구현하고 검사 자료를 비교 및 분석하는 서버(140)로 구성된다.
또한, 본 발명의 손 재활치료 장치는 메인프로세서(100)와 서버(140)로부터 제어 명령을 받아 환자에게 알람 등을 알리는 진동기(131) 또는 LED(130)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 센서부(110)는 손가락의 움직임 정도를 감지하는 플렉서블 센서(111)와, 손목과 팔의 운동상태를 측정하는 관성센서(115)와, 맥박과 체온 등 생체신호를 측정하는 생체신호센서(112)로 구성된다. 이때 상기 관성센서(115)는 손의 움직이는 방향, 속도 및 거리를 측정하는 가속도 센서(113)와 자이로 센서(114)로 구성한다.
재활환자의 운동 및 생체 상태를 측정하기 위하여 플렉서블 센서(111)는 각각의 손가락 위쪽에 위치하도록 하고, 관성센서(115)는 손등에 부착하고, 생체신호센서(112)는 손바닥의 1/3 위치에 부착하고, LED(130)와 진동기(131)는 손등에 부착한다.
여기서, 상기 LED(130)와 진동기(131)는 환자의 움직임이 일정 이상 되는 조건이나 지난 검사시의 각도보다 더 운동성이 향상되는 경우 또는 지정된 조건의 경우에 치료 환자에게 즉각적으로 통보하여 재활치료 효과를 직접 확인 가능하도록 한다.
상기 플렉서블 센서(111), 생체신호센서(112), 관성센서(115), 진동기(131)는 메인프로세서(100)를 통하여 제어하며, 메인프로세서(100)는 테이터전송부(120)을 통하여 유선이나 블루투스, Wireless LAN 등의 무선 데이터통신 모듈을 탑재하여 획득한 모든 재활환자 정보를 서버(140)로 전송한다.
또한, 재활환자들이 센서부(110), 메인프로세서(100), LED(130) 및 진동기(131)를 보다 간편하고 쉽게 장착 및 탈착 가능하도록 글로브를 사용하여 재활 치료를 할 수 있다. 여기서, 상기 글로브는 재활환자의 상태에 따라 달라지는데, 재활환자의 경우 스스로 손가락을 어느 정도 구부릴 수 있는 환자는 장갑형태의 글로브를 사용하고, 손가락을 전혀 제어할 수 없는 환자는 밴드형태 글로부를 사용한다.
도 2는 본 발명의 손 재활치료를 위한 장갑형태 글러브이다.
도 2를 참조하면, 플렉서블 센서(111)를 글로브의 손가락 부위에 각각 부착하고, 가속도센서(113) 및 자이로센서(114)는 글로브의 손등 부위에 부착하여 고정시킨다.
생체신호센서(112)는 정확한 정보를 획득할 수 있도록 글로브의 손바닥 1/3 지점에 부착시키고, 메인프로세서(100), 진동기(131) 및 LED(130)는 글로브의 손등 부위에 부착시킨다.
도 3은 본 발명의 손 재활치료를 위한 밴드형태 글로브이다.
도 3을 참조하면, 손가락을 전혀 제어할 수 없는 환자의 경우는 플렉서블 센서가 필요하지 않으며, 글로브는 밴드형태로 제작하여 플렉서블 센서를 제외한 모든 센서 위치는 손가락을 제어할 수 있는 장갑형태의 글로브 위치와 동일하게 부착한다.
상기 글로브에 부착한 센서들로부터 재활환자의 운동상태 및 생체신호 정보를 메인프로세서(100)를 통하여 유선이나 블루투스, Wireless LAN 등의 무선 데이터 통신을 통하여 실시간으로 서버(140)로 전송한다.
이때, 상기 서버(140)는 전송된 정보를 데이터베이스를 이용하여 환자별로 모든 데이터를 저장, 비교 및 분석을 하고, 환자의 재활치료 과정을 쉽게 보여주기 위하여 아바타를 이용하여 실시간으로 환자가 취하는 행동을 보여준다.
예를 들어, 글로브 장치를 장착한 재활환자가 의사의 지시에 따라 팔을 들어 올리거나 손목을 비틀거나 손가락을 움직일 경우, 글로브 장치를 통하여 운동 및 생체 신호가 전송되고 2D 또는 3D로 구형된 가상의 아바타를 이용하여 실시간으로 환자의 행동을 모니터링 할 수 있다..
도 4는 본 발명의 손 재활치료 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 플렉서블 센서(111)의 휘어짐 정도에 따른 손가락의 휘어지는 정도를 측정하여 각각의 손가락 움직임을 감지하고, 관성센서(115)인 가속도센서(113) 및 자이로센서(114)로 손목이나 팔의 운동 속도, 방향 및 거리 등을 측정하며, 생체신호센서(112)로 맥박과 체온 등의 생체신호를 측정한다(S100).
이어서, 상기 센서들로부터 취득한 데이터를 메인프로세서(100)가 취합 및 분석하여 수치화한다(S200).
이어서, 상기 수치화된 데이터를 유무선으로 데이터 전송이 가능한 데이터전송부(120)를 통해 서버(140)로 전송한다(S300).
마지막으로, 서버(140)에 전송된 데이터를 토대로 운동 및 생체 상태를 비교 분석하고, 2D 또는 3D로 구현된 가상의 아바타를 이용하여 다양한 각도에서 환자의 움직임을 관찰한다(S400).
따라서, 본 발명은 재활환자의 운동상태 및 생체신호를 측정한 정보를 저장하고 아바타를 이용하여 환자의 재활모습을 관찰하고 치료를 원활하게 도울 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 메인 프로세서 110 : 센서부
111 : 플렉서블 센서 112 : 생체신호센서
113 : 가속도센서 114 : 자이로센서
120 : 데이터 전송부 130 : LED
131 : 진동기 140 : 서버

Claims (7)

  1. 손이나 글러브에 부착하여 재활치료를 위한 손 재활치료 장치에 있어서,
    손의 움직임과 생체신호를 감지하는 센서부와;
    상기 센서부에서 감지한 데이터를 취합 및 전송하는 메인프로세서와;
    상기 메인프로세서의 데이터를 유무선으로 전송하는 데이터전송부와;
    상기 데이터전송부를 통해 전송된 데이터를 수신하여 아바타를 구현하고 검사자료를 비교 및 분석하는 서버; 및
    상기 메인프로세서와 상기 서버로부터 제어 명령을 받아 환자에게 알람을 알리는 진동기 또는 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활치료 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    손가락의 움직임 정도를 감지하는 플렉서블 센서와;
    맥박 및 체온을 감지하는 생체신호센서; 및
    손목과 팔의 운동상태를 측정하는 관성센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활치료 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 관성센서는 손의 움직이는 방향, 속도 및 거리를 측정하는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 재활치료 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 생체신호센서는 손바닥 또는 글러브의 1/3 부위에 부착하는 것을 특징으로 하는 손 재활치료 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아바타는 환자의 재활모습을 표현하는 것을 특징으로 하는 손 재활치료 장치.
  7. 삭제
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