KR101331043B1 - 척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법 - Google Patents

척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법 Download PDF

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Abstract

척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단 방법이 개시된다. 상기 척추측만증 진단 시스템은, 피진단체의 척추에 대응하는 위치에 부착된 마크들을 적외선을 이용하여 촬영하는 적외선 카메라, 상기 적외선 카메라를 이용하여 촬영된 이미지의 상기 마크들의 위치를 이용하여 상기 피진단체의 척추의 형상을 그래프로 모델링하는 그래프변환부 및 상기 그래프로부터 얻어진 상기 피진단체의 척추의 만곡 정도를 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 판단부를 구비하고, 상기 판단부는 상기 그래프 중 양끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터의 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다.

Description

척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법{System for diagnosing scoliosis and method for diagnosing scoliosis}
본 발명은 척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법에 관한 것으로, 특히 적외선 카메라를 이용하여 촬영된 척추의 영상을 이용하여 간단하게 척추측만증의 정도를 판단할 수 있는 척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법에 관한 것이다.
일반적으로 척추측만증란 척추가 옆으로 굽고 휘어지는 병을 말하며, 특히 척추가 일직선을 이루는 정상적인 사람에 반하여, "C"자형 또는 "S"자형으로 휘어지는 척추의 변형으로 인해 골반이나 어깨의 높이가 서로 다르거나 몸통이 한쪽으로 치우쳐 보이는 것을 말한다.
이러한 척추측만증은 크게 기능성 척추측만증과 구조성 척추측만증으로 대별되는데, 우선, 기능성 척추측만증이라 함은 척추 자체에는 문제가 없이 다른 외부의 원인으로 발생하여, 일종의 이차적 증상으로 나타나는 척추측만증을 말하며, 흔히 의자에 앉는 자세가 바르지 못한 경우나 책가방을 한 쪽으로만 들고 다녀서 발생한다고 알려져 있다.
이런 기능성(비구조성) 측만증의 경우에는 그 원인을 제거하면 측만증은 사라지게 되고 악회되는 경우도 거의 없기 때문에, 자세를 바로잡는 등 원인을 바로잡으면 교정이 가능하다.
그러나 이러한 기능성 척추측만증과는 달리 척추의 구조 자체에 문제가 있는 척추측만증을 구조성 척추측만증이라고 하는데, 실제로 대부분(80 -85%)의 척추측만증이 여기에 속한다.
또한, 상기 구조성 척추측만증은 기능성 척추 측만증과는 달리 휘어짐이 악화되는 경우가 적지 않고 치료하지 않고 방치할 경우 척추의 휘어짐이 심해져 심폐기능이 저하될 수 있으며, 심하면 수명이 단축될 수도 있기 때문에, 각별히 유의해야 될 질병중에 하나이다.
한편, 상기와 같은 척추측만증은 청소년기(10세에서 골격 성장이 멈출 때까지)에서 가장 많이 발생하고 전체 청소년의 1.5-3% 정도의 빈도를 보이고 있으며, 아직까지 예방법이 알려져 있지 않으므로 조기발견이 매우 중요한 질병이다.
이와 같은 척추측만증 정도를 진단하기 위하여 현재까지는 X-ray, CT 또는 MRI를 이용하여 척추사진을 찍은 후 상기 척추사진으로부터 직접 콥각도(cobb's angle)를 측정하여 척추측만증 정도를 진단하였다. 그러나. 이와 같이 X-ray, CT 또는 MRI를 이용하는 경우 매번 데이터를 얻기위하여 과도한 비용을 지출하여 하고, 척추측만증의 진단 및 재활을 위하여 지속적으로 방사선에 노출되면서 사진을 찍어야 하는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방사선에 노출되지 않고 적외선카메라를 이용하여 촬영된 척추 형상을 이용하여 간단하게 척추측만증의 정도를 판단할 수 있는 척추측만증 진단 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 척추측만증 진단 시스템을 이용하여 상기 척추측만증의 정도를 간단하게 판단할 수 있는 척추측만증 진단 방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 시스템은, 피진단체의 척추에 대응하는 위치에 부착된 마크들을 적외선을 이용하여 촬영하는 적외선 카메라, 상기 적외선 카메라를 이용하여 촬영된 이미지의 상기 마크들의 위치를 이용하여 상기 피진단체의 척추의 형상을 그래프로 모델링하는 그래프변환부 및 상기 그래프로부터 얻어진 상기 피진단체의 척추의 만곡 정도를 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 판단부를 구비하고, 상기 판단부는 상기 그래프 중 양끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터의 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다.
상기 그래프변환부는 상기 피진단체의 척추의 형상을 적어도 하나의 2차함수 그래프로 변환하고, 상기 판단부는 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대하여 상기 기준선으로부터 상기 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치의 절대값 또는 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 기울기의 절대값을 산출하는 절대값산출부, 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위에 대한 정보들을 포함하는 있는 데이터베이스 및 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대한 절대값 중 최대값과 상기 데이터베이스의 정보들을 비교하여 상기 척추측만증의 정도를 판단하는 비교부를 구비할 수 있다.
상기 데이터베이스는 콥각도(cobb's angle) 1도 당 상기 절대값을 크기를 이용하여 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위가 결정되어 있는 정보들을 포함할 수 있다.
상기 그래프변환부는, 상기 피진단체의 척추가 "S"자 형상인 경우, 2개의 2차함수 그래프로 변환하거나 상기 기준선을 기준으로 상기 만곡이 정도가 심한 부분에 대한 1개의 2차함수 그래프로 변환할 수 있다.
상기 절대값산출부는, 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 1과 같이 표시되는 경우, L값의 절대값 또는 S값의 절대값을 산출할 수 있다.
(수학식 1)
Figure 112012018894625-pat00001
여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
상기 절대값산출부는, 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 2와 같이 표시되는 경우, 상기 수학식 2를 X에 대하여 미분한 1차함수인 수학식 3의 2S의 절대값을 산출할 수 있다.
(수학식 2)
Figure 112012018894625-pat00002
여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
(수학식 3)
Figure 112012018894625-pat00003
상기 기준선은, 상기 피진단체의 척추 중 가장 윗쪽의 경추와 가장 아래쪽의 미추에 대응하는 위치들을 직선으로 연결한 선일 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 방법은, 피진단체의 척추에 대응하는 위치에 마크들을 부착한 후 적외선을 이용하는 촬영하는 단계, 상기 촬영된 이미지의 상기 마크들의 위치를 이용하여 상기 피진단체의 척추의 형상을 그래프로 모델링하는 단계 및 상기 그래프로부터 얻어진 상기 피진단체의 척추의 만곡 정도를 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 단계를 구비하고, 상기 판단하는 단계는 상기 그래프 중 양끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터의 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 단계일 수 있다.
본 발명에 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법은 적외선 카메라를 이용하여 척추측만증 정도를 진단할 수 있으므로, 종래기술에 비하여 환자가 방사선에 노출되지 않으면서 척추측만증을 진단할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 시스템 및 척추측만증 진단방법은 촬영된 척추의 형상을 모델링한 그래프를 이용하여 간단하게 척추측만증의 정도를 진단할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 정상인과 척추측만증 환자를 척추를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 시스템의 블록도이다.
도 3은 도 2의 마크의 위치를 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 방법의 흐름도이다.
도 5는 도 2의 피진단체의 척추의 형상을 모델링한 그래프의 일 실시예이다.
도 6은 도 2의 피진단체의 척추의 형상을 모델링한 그래프의 다른 일 실시예이다.
도 7은 도 5 또는 도 6의 그래프를 2차함수 그래프로 변환한 경우를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 그래프의 2차함수를 미분한 함수의 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 데이터베이스에 저장된 정보들의 일 실시예를 그래프로 도시한 도면이다.
도 10은 데이터베이스에 저장된 정보들의 다른 일 실시예를 그래프로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 정상인과 척추측만증 환자를 척추를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 정상인의 척추는 정면에서 보았을 때 (a)와 같이 일직선이며 경추와 요추는 앞으로 휘고(전만곡) 흉추와 천추부는 뒤로 휘어(후만곡) 있다. 그러나, 척추측만증 환자의 경우 (b)와 같이 정면에서 보았을 때 옆으로 휘어 있으며, 실제로는 단순한 2차원적인 기형이 아니라 추체 자체의 회전 변형과 동반되어 옆에서 보았을 때에도 정상적인 만곡 상태가 아닌 3차원적인 기형 상태를 가지게 된다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 시스템(100)의 블록도이고, 도 3은 도 2의 마크(215)의 위치를 표시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 다른 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 척추측만증 진단 방법의 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 척추측만증 진단 시스템(100)은 적외선 카메라(230), 그래프변환부(250) 및 판단부(270)를 구비할 수 있다.
먼저, 피진단체(210)의 척추의 형상을 적외선 카메라(230)를 이용하여 촬영하기 위하여 피진단체(210)의 척추에 대응하는 위치에 마크들(215)을 부착할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이 척추의 형상을 따라 마크들(215)을 부착할 수 있다. 도 3은 설명의 편의를 위하여 척추 위에 마크들(215)이 부착된 것으로 도시하고 있으나, 실제로는 피진단체(210)의 피부 표면에 피진단체(210)의 척추의 형상을 따라 마크들(215)이 부착될 수 있다. 그리고, 적외선 카메라(230)는 적외선을 이용하여 피진단체(210)에 부착된 마크들(215)을 촬영할 수 있다(S410).
이와 같이 적외선 카메라(230)를 이용하여 촬영된 이미지에는 마크들(215)의 위치에 따라 피진단체(210)의 척추의 형상이 나타나게 된다. 그래프변환부(250)는 상기 촬영된 이미지의 마크들(215)의 위치를 이용하여 피진단체(210)의 척추의 형상을 그래프로 모델링할 수 있다(S420). 그래프변환부(250)는 상기 촬영된 이미지를 통하여 피진단체(210)의 척추의 형상을 적어도 하나의 2차함수 그래프로 변환할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
판단부(270)는 상기 그래프로부터 얻어진 피진단체(210)의 척추의 만곡 정도를 이용하여 피진단체(210)의 척추측만증의 정도(예를 들어, 경도, 중등도, 중증의 3단계 분류)를 판단할 수 있다. 즉, 판단부(270)는 상기 그래프 중 양 끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값를 이용하여 피진단체(210)의 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다(S420).
판단부(270)는 절대값산출부(271), 데이터베이스(273) 및 비교부(275)를 구비할 수 있다. 절대값산출부(271)는 상기 그래프 중 양 끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 산출할 수 있다. 데이터베이스(273)는 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위에 대한 정보들을 포함하고 있으며, 비교부(275)는 절대값산출부(271)에서 산출된 절대값 중 최대값과 데이터베이스(273)의 정보들을 비교하여 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다. 절대값산출부(271), 데이터베이스(273) 및 비교부(275)의 구체적인 동작에 대하여는 도 7 내지 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 도 2의 피진단체(210)의 척추의 형상을 모델링한 그래프의 일 실시예이고, 도 6은 도 2의 피진단체(210)의 척추의 형상을 모델링한 그래프의 다른 일 실시예이다. 도 7은 도 5 또는 도 6의 그래프를 2차함수 그래프로 변환한 경우를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 그래프의 2차함수를 미분한 함수의 그래프를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 척추측만증 환자인 피진단체(210)의 척추의 형상은 "C"자 형상이거나 "S"자 형상일 수 있다. 즉, 도 5의 그래프는 "C"자 형상의 척추를 가지는 피진단체(210)의 척추를 그래프로 모델링한 그래프이고, 도 6의 그래프는 "S"자 형상의 척추를 가지는 피진단체(210)의 척추를 그래프로 모델링한 그래프이다. 척추는 좌우 폭이 있으므로, 적외선 카메라(230)를 이용하여 촬영한 영상을 그래프로 모델링하는 경우 척추의 좌측라인과 우측라인 두 개의 그래프가 나올 수 있다. 그러나, 척추의 좌측라인 그래프와 우측라인 그래프는 거의 동일하므로 둘 중 하나의 그래프를 이용할 수 있다.
도 2의 그래프변환부(250)는 도 3의 S420 단계를 수행함에 있어서, 도 5와 같은 그래프는 추가적인 변환을 하지 않을 수 있으나, 도 6과 같은 그래프는 하나 또는 두 개의 2차함수 그래프로 변환할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 그래프에서, a-b 구간에 대한 2차함수 그래프와 b-c 구간에 대한 2차함수 그래프로 변환하거나, a-b 구간이 b-c 구간보다 만곡의 정도가 심하므로 b-c 구간은 삭제하고 a-b 구간에 대한 2차함수 그래프로 변환할 수 있다. 상기 척추측만증의 정도는 만곡이 심한 부분으로 판단하므로 소만곡(b-c)을 제외하고 주만곡(a-b)에 대하여만 척추측만증의 정도를 판단할 수 있으나, 필요에 따라 주만곡(a-b)과 소만곡(b-c)에 대하여 척추측만증의 정도를 판단할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의상 도 5의 a-b 구간의 2차함수 그래프(도 7의 그래프) 또는 도 6의 a-b 구간의 2차함수 그래프(도 7의 그래프)를 이용하여 척추측만증 정도를 판단하는 방법에 대하여 설명한다. 다만, 도 6의 b-c 구간의 2차함수 그래프도 이하에서 설명하는 것과 동일한 방법을 이용하여 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 절대값산출부(271)는 기준선(X축에서 a에서 b까지의 선)에서 수직방향(Y축 방향)으로 가장 멀리 떨어진 위치의 절대값(L의 절대값)을 산출할 수 있다. 상기 기준선은 피진단체(210)의 척추 중 가장 윗쪽의 경추와 가장 아래쪽의 미추에 대응하는 위치들을 직선으로 연결한 선에 대응할 수 있다. 또한, 절대값산출부(271)는 2차함수 그래프의 기울기(S)의 절대값을 산출할 수도 있다.
예를 들어, 도 7의 그래프의 2차함수식은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012018894625-pat00004
수학식 1에서, X는 상기 기준선의 위치, Y는 기준선의 위치에 따른 척추의 위치를 나타낼 수 있다. 그러므로, 기준선(X축에서 a에서 b까지의 선)에서 수직방향(Y축 방향)으로 가장 멀리 떨어진 위치의 절대값은 L의 절대값이 되고, 2차함수 그래프의 기울기의 절대값은 S의 절대값이 될 수 있다.
그리고, 도 8과 같이 도 7의 그래프에 대한 2차함수를 미분한 1차함수 그래프를 이용할 수도 있다. 즉, 수학식 1을 미분하면 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012018894625-pat00005
그러므로, 절대값산출부(271)는 도 8의 그래프의 기울기의 절대값인 2S의 절대값을 산출할 수도 있다.
이상과 같은 방법을 이용하여 절대갑산출부(271)에서 산출된 L의 절대값, S의 절대값 또는 2S의 절대값을 이용하여 상기 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다. 데이터베이스(273)에는 콥각도(cobb's angle) 1도 당 L의 절대값, S의 절대값 또는 2S의 절대값의 크기를 이용하여 척추측만증의 정도에 따른 절대값의 범위가 결정되어 있다. 상기 콥각도 1도 당 L의 절대값, S의 절대값 또는 2S의 절대값의 크기는 복수의 피진단체들의 척추를 촬영한 이미지로부터 얻은 콥각도 1도 당 L의 절대값을 평균하거나, 콥각도 1도 당 S의 절대값을 평균하거, 콥각도 1도 당 2S의 절대값을 평균하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 방법을 이용하여 얻은 콥각도 1도 당 L의 절대값의 일 예는 0.568이고, 콥각도 1도 당 S의 절대값의 일 예는 0.142일 수 있다. 상기 예에서 상기 콥각도 1도 당 L의 절대값을 이용하여 결정된 척추측만증의 정도에 따른 절대값의 범위는 아래의 표 1과 같고, 상기 콥각도 1도 당 S의 절대값을 이용하여 결정된 척추측만증의 정도에 따른 절대값의 범위는 아래의 표 2와 같다.
척추측만증 정도 L의 절대값
경도 0.568 ?? L < 11.36
중등도 11.36 ?? L < 22.72
중증 22.72 ?? L
척추측만증 정도 S의 절대값
경도 0.142 ?? S < 2.840
중등도 2.840 ?? S < 5.680
중증 5.680 ?? S
데이터베이스(273)는 이와 같은 표 1 또는 표 2에 대한 정보를 포함하고 있다. 그리고, 절대값산출부(271)에서 산출한 절대값이 L의 절대값인 경우 비교부(275)는 L의 절대값이 데이터베이스(273)의 표 1의 정보 중 어떤 범위에 속하는지 판단하여 피진단체(210)의 척추측만증의 정도를 판단하고, 절대값산출부(271)에서 산출한 절대값이 S의 절대값인 경우 비교부(275)는 S의 절대값이 데이터베이스(273)의 표 2의 정보 중 어떤 범위에 속하는지 판단하여 피진단체(210)의 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다. 만약, 여러개의 2차함수 그래프에 대하여 L의 절대값들 또는 S의 절대값들을 산출한 경우, L의 절대값들 중 최대값 또는 S의 절대값들 중 최대값을 이용하여 피진단체(210)의 척추측만증의 정도를 판단하거나, L의 절대값들 또는 S의 절대값들을 이용하여 피진단체(210)의 척추의 부분별 척추측만증의 정도를 판단할 수도 있다.
도 9는 데이터베이스(273)에 저장된 정보들의 일 실시예를 그래프로 도시한 도면이고, 도 10은 데이터베이스(273)에 저장된 정보들의 다른 일 실시예를 그래프로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 도 7과 같이 그래프변환부(250)에서 변환된 2차함수 그래프가 X축과 (I) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 정상, 그래프변환부(250)에서 변환된 2차함수 그래프가 (I) 그래프와 (II) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 경도, 그래프변환부(250)에서 변환된 2차함수 그래프가 (II) 그래프와 (III) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 중등도, 그래프변환부(250)에서 변환된 2차함수 그래프가 (III) 그래프보다 위에 위치하는 경우 척추의 상태는 중증으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 표 1 및 표 2의 기준을 적용하는 경우, (I) 그래프의 함수식은 Y=-0.142X2+0.568 이고, (II) 그래프의 함수식은 Y=-2.840X2+11.36 이고, (I) 그래프의 함수식은 Y=-5.680X2+22.72 일 수 있다.
그리고, 도 8과 같이 2차함수를 미분한 1차함수 그래프가 X축과 (I) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 정상, 2차함수를 미분한 1차함수 그래프가 (I) 그래프와 (II) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 경도, 2차함수를 미분한 1차함수 그래프가 (II) 그래프와 (III) 그래프 사이에 위치하는 경우 척추의 상태는 중등도, 2차함수를 미분한 1차함수 그래프가 (III) 그래프보다 위에 위치하는 경우 척추의 상태는 중증으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 표 1 및 표 2의 기준을 적용하는 경우, (I) 그래프의 함수식은 Y=-0.284X 이고, (II) 그래프의 함수식은 Y=-5.680X 이고, (I) 그래프의 함수식은 Y=-11.360X 일 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 의할 경우 방사선에 노출되지 않고도 척추측만증의 정도를 판단할 수 있으며, 척추 형상을 모델링한 그래프를 이용하여 간단하게 척추측만증의 정도를 판단할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 피진단체의 척추에 대응하는 위치에 부착된 마크들을 적외선을 이용하여 촬영하는 적외선 카메라;
    상기 적외선 카메라를 이용하여 촬영된 이미지의 상기 마크들의 위치를 이용하여 상기 피진단체의 척추의 형상을 그래프로 모델링하는 그래프변환부; 및
    상기 그래프로부터 얻어진 상기 피진단체의 척추의 만곡 정도를 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 판단부를 구비하고,
    상기 판단부는,
    상기 그래프 중 양끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터의 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하며,
    상기 그래프변환부는,
    상기 피진단체의 척추의 형상을 적어도 하나의 2차함수 그래프로 변환하고,
    상기 판단부는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대하여 상기 기준선으로부터 상기 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치의 절대값 또는 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 기울기의 절대값을 산출하는 절대값산출부;
    상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위에 대한 정보들을 포함하는 있는 데이터베이스; 및
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대한 절대값 중 최대값과 상기 데이터베이스의 정보들을 비교하여 상기 척추측만증의 정도를 판단하는 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터베이스는,
    콥각도(cobb's angle) 1도 당 상기 절대값을 크기를 이용하여 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위가 결정되어 있는 정보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 그래프변환부는,
    상기 피진단체의 척추가 "S"자 형상인 경우, 2개의 2차함수 그래프로 변환하거나 상기 기준선을 기준으로 상기 만곡이 정도가 심한 부분에 대한 1개의 2차함수 그래프로 변환하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절대값산출부는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 1과 같이 표시되는 경우, L값의 절대값 또는 S값의 절대값을 산출하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
    (수학식 1)
    Figure 112013063189319-pat00006

    여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
  6. 제1항에 있어서, 상기 절대값산출부는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 2와 같이 표시되는 경우, 상기 수학식 2를 X에 대하여 미분한 1차함수로서 Y'으로 표시한 수학식 3의 2S의 절대값을 산출하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
    (수학식 2)
    Figure 112013063189319-pat00007

    여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
    (수학식 3)
    Figure 112013063189319-pat00008

    여기서, X와 Y는 상기 수학식 2에서의 정의와 동일하며, Y'은 상기 Y를 미분한 1차 함수임.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기준선은,
    상기 피진단체의 척추 중 가장 윗쪽의 경추와 가장 아래쪽의 미추에 대응하는 위치들을 직선으로 연결한 선인 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 시스템.
  8. 피진단체의 척추에 대응하는 위치에 마크들을 부착한 후 적외선을 이용하는 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 이미지의 상기 마크들의 위치를 이용하여 상기 피진단체의 척추의 형상을 그래프로 모델링하는 단계; 및
    상기 그래프로부터 얻어진 상기 피진단체의 척추의 만곡 정도를 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 단계를 구비하고,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 그래프 중 양끝단을 직선으로 연결한 기준선으로부터의 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치에 대한 절대값 또는 상기 그래프의 기울기의 절대값을 이용하여 상기 피진단체의 척추측만증의 정도를 판단하는 단계이며,
    상기 모델링하는 단계는,
    상기 피진단체의 척추의 형상을 적어도 하나의 2차함수 그래프로 변환하는 단계를 포함하고,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대하여 상기 기준선으로부터 상기 수직 방향으로 가장 멀리 떨어진 위치의 절대값 또는 상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 기울기의 절대값을 산출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프에 대한 절대값 중 최대값과 데이터베이스에 저장된 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위에 대한 정보들을 비교하여 상기 척추측만증의 정도를 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 데이터베이스는,
    콥각도(cobb's angle) 1도 당 상기 절대값을 크기를 이용하여 상기 척추측만증의 정도에 따른 상기 절대값의 범위가 결정되어 있는 정보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 모델링하는 단계는,
    상기 피진단체의 척추가 "S"자 형상인 경우 2개의 2차함수 그래프로 변환하는 단계; 및
    상기 피진단체의 척추가 "S"자 형상인 경우 상기 기준선을 기준으로 상기 만곡이 정도가 심한 부분에 대한 1개의 2차함수 그래프로 변환하는 단계 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 절대값을 산출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 1과 같이 표시되는 경우, L값의 절대값 또는 S값의 절대값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
    (수학식 1)
    Figure 112013063189319-pat00009

    여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
  13. 제8항에 있어서, 상기 절대값을 산출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 2차함수 그래프의 함수가 아래의 수학식 2와 같이 표시되는 경우, 상기 수학식 2를 X에 대하여 미분한 1차함수로서 Y'으로 표시한 수학식 3의 2S의 절대값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
    (수학식 2)
    Figure 112013063189319-pat00010

    여기서, X는 상기 기준선의 위치이고, Y는 상기 기준선의 위치에 따른 척추의 위치임.
    (수학식 3)
    Figure 112013063189319-pat00011

    여기서, X와 Y는 상기 수학식 2에서의 정의와 동일하며, Y'은 상기 Y를 미분한 1차 함수임.
  14. 제8항에 있어서, 상기 기준선은,
    상기 피진단체의 척추 중 가장 윗쪽의 경추와 가장 아래쪽의 미추에 대응하는 위치들을 직선으로 연결한 선인 것을 특징으로 하는 척추측만증 진단 방법.
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