KR101349568B1 - 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템 및 이에 사용되는 근육정보 측정장치 - Google Patents

레이저를 이용한 근강직증 치료시스템 및 이에 사용되는 근육정보 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강직된 근육 내부에 레이저를 조사하여 광자극을 일으켜 근강직증을 치료하면서 기계역학적 분석을 통해 치료효과에 관한 정량적 데이터를 얻을 수 있는 치료시스템과 이에 사용되는 근육정보 측정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템은, 강직된 근육의 피부표면을 접촉하여 근육의 상태정보를 측정하고 치료 레이저를 조사하는 근육정보 측정장치와, 상기 근육정보 측정장치로부터 근육의 상태정보를 수신하여 근육 긴장도에 따른 상기 치료 레이저의 출력을 제어하는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 레이저를 피부표면에 조사하여 비침습적 방법으로 근강직증을 치료할 수 있어, 시술이 용이하고 인체의 부작용이 없다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 기계역학적 방법을 이용하여 피부반발력, 근육의경도 등의 근육정보를 실시간으로 정확히 측정함으로써 치료효과를 정량적인 수치로 확인할 수 있다는 다른 장점이 있고, 또한 치료효과 데이터를 이용하여 환자마다 효과적인 치료방법을 수립할 수 있다는 효과가 있다.

Description

레이저를 이용한 근강직증 치료시스템 및 이에 사용되는 근육정보 측정장치 {Myotonia therapeutic system using laser and apparatus for measuring muscle used in it}
본 발명은 강직된 근육 내부에 레이저를 조사하여 광자극을 일으켜 근강직증을 치료하면서 기계역학적 분석을 통해 치료효과에 관한 정량적 데이터를 얻을 수 있는 치료시스템과 이에 사용되는 근육정보 측정장치에 관한 것이다.
근강직증이란 선천적 또는 후천적인 외상이나 지나친 물리적인 운동으로 인해 근육이 수축된 상태의 비정상적인 현상이다. 근강직증은 근육에 팽팽함, 경련, 비틀림과 같은 현상이 동반되면서 통증을 유발시킨다.
근강직증의 치료를 위해 강직된 근육에 자극을 가하여 근육을 이완시키는 다양한 방법이 제시되고 있다. 마시지와 같이 외력을 가하여 강직된 근육에 물리적인 자극을 가하는 방법, 강직된 근육 내부에 보톡스 또는 Balcofen과 같은 약물을 투여하여 화학적 자극을 가하는 방법, 정형외과적 수술방법 등이 사용되고 있다.
마시지와 같은 물리적 자극방법은 시술자가 치료하기가 번거롭고, 근강직증이 심하여 장기간 치료가 요하는 치료에는 적합하지 않고, 약물을 투여하는 방법은 효과가 일시적이고, 약물과다투여, 뇌막염 및 기타 합병증의 위험이 동반되기도 하는 단점이 있으며, 정형외과적 수술방법은 근강직증을 치료하기 보다는 근강직증으로 인한 관절이나 근육의 기형을 치료하는 방법이라는 한계가 있다.
게다가, 종래 근강직증 치료방법은 치료과정에서 치료효과에 관한 객관적이고 정량적인 데이터를 얻을 수 없어 치료에 어려움이 있었고, 특히 뇌성마비 또는 뇌졸중과 같이 장기간 정기적인 치료가 요하는 환자의 치료효과를 정확히 판단하기에 한계가 있다.
따라서, 근강직증을 부작용없이 효과적으로 치료하고, 치료효과에 관한 객관적인 데이터를 얻을 수 있는 근강직증 치료 시스템을 개발할 필요성이 있다.
1.대한민국 공개특허공보 제2009-0027732호 (발명의 명칭 : 보툴리눔 독소의 신경독성 성분의 고 빈도 사용)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 부작용없이 효과적으로 근강직증을 치료할 수 있고, 치료효과에 관한 객관적인 데이터를 얻을 수 있는 근강직증 치료 시스템 및 이에 사용되는 근육정보 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은, 강직된 근육의 피부표면을 접촉하여 근육의 상태정보를 측정하고 치료 레이저를 조사하는 근육정보 측정장치와, 상기 근육정보 측정장치로부터 근육의 상태정보를 수신하여 근육 긴장도에 따른 상기 치료 레이저의 출력을 제어하는 본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 근육의 상태정보는 접촉된 피부에서 발생하는 반발력과, 접촉에 따른 측정장치와 피부표면과의 거리변위이다.
본 발명에서, 상기 치료 레이저는 근적외선 대역의 파장으로 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 치료 레이저는 접촉되는 피부 전표면에 조사하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 본체는 아래의 수학식에 의해 근육긴장도(E)를 연산하도록 구성할 수 있다. 수학식 : E = Id×(1-μ2)×(y×x-1). 여기서, I는 영향계수, d는 피부에 접촉하는 근육정보 측정장치의 하부로드의 지름, μ: 푸아송 비(Poisson's ratio), x는 거리변위, y는 접촉된 피부에서 발생하는 반발력이다.
본 발명에서, 상기 본체는 연산된 근육긴장도(E)에 따라 레이저의 출력을 제어하고, 상기 출력은 레이저의 조사속도, 조사간격, 세기 및 지속기간 중 적어도 하나를 포함하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 본체는 거리변위의 X축과 반발력의 Y축으로 이루어지는 그래프로 구성하여 근육의 상태정보를 출력하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 본체는 레이저 조사 전후에 측정된 피부 반발력과 거리변위를 비교하여 출력하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 본체는 시간의 X축과 근육긴장도(E)의 Y축으로 이루어지는 그래프를 출력하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 몸체하우징, 상기 몸체하우징에 결합되어 강직된 근육의 피부표면을 접촉하여 피부의 반발력을 측정하는 반발력 측정부와, 상기 몸체하우징의 일측에 결합되어 반발력 측정부의 접촉에 따른 피부표면과의 거리변위를 측정하는 변위센서와, 피부표면을 조사하는 레이저광원을 포함하도록 구성되어, 상기 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템의 본체에 연결되어 근육의 상태정보를 전달하는 근육정보 측정장치에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 몸체하우징의 상부에 결합되어 상기 반발력 측정부를 하강시켜 피부표면을 접촉시키는 상하이송부를 더 포함하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 반발력 측정부는, 상기 몸체하우징의 내부공간에 수납된 일측으로부터 연장되어 타측이 피부표면을 접촉하는 하부로드와, 상기 몸체하우징의 내부공간에 하부로드에 접하도록 설치되는 탄성부재와 상기 몸체하우징의 내부공간에 탄성부재에 접하도록 설치되는 상부로드와, 상기 몸체하우징의 내부공간에 상부로드에 접하도록 설치되는 압력센서를 포함하도록 구성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 내부공간에 설치된 레이저광원에 연결되어, 내부공간과 연통되도록 형성된 상기 하부로드, 탄성부재, 상부로드 및 압력센서의 중공에 설치되는 광섬유를 구비할 수 있다.
본 발명에서, 상기 하부로드 중공에 설치된 광섬유 일단 전방에 오목렌즈가 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 레이저를 피부표면에 조사하여 비침습적 방법으로 근강직증을 치료할 수 있어, 시술이 용이하고 인체의 부작용이 없다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 기계역학적 방법을 이용하여 피부반발력, 근육의경도 등의 근육정보를 실시간으로 정확히 측정함으로써 치료효과를 정량적인 수치로 확인할 수 있다는 다른 장점이 있고, 또한 치료효과 데이터를 이용하여 환자마다 효과적인 치료방법을 수립할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근육정보 측정장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근육정보 측정장치에서 반발력 측정부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템을 이용하여 근강직증의 치료과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일반인을 대상으로 근육을 강직시킨 후, 본 발명을 이용하여 피부 반발력 및 거리변위를 시간에 따라 측정하여 출력한 그래프이다.
도 7은 일반인을 대상으로 근육을 강직시킨 후, 본 발명을 이용하여 강직된 근육의 피부표면에 치료 레이저를 조사한 후, 피부 반발력 및 거리변위를 시간에 따라 측정하여 출력한 그래프이다.
도 8은 도 6,7의 일반인을 대상으로, 본 발명을 이용하여 근육의 경도(E)를 시간에 따라 측정하여 비교 출력한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근육정보 측정장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근육정보 측정장치에서 반발력 측정부의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템은 근강직증 환자의 피부표면을 접촉하여 근육의 상태정보를 측정하고 치료 레이저를 조사하는 근육정보 측정장치(100)와, 근육정보 측정장치(100)에 연결되어 근육의 상태정보를 수신하여 근육 긴장도에 따른 상기 치료 레이저의 출력을 제어하는 본체(200)로 이루어진다.
도 2,3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 근육정보 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 강직된 신체부위에 놓이게 되는 지지대(110)와, 측면지지대(120)의 안내홈(120a)을 따라 상하로 승강되는 상하이송부(130)와, 상하이송부(130)에 결합된 몸체하우징(140)과, 몸체하우징(140)에 결합된 반발력 측정부(150), 변위센서(160), 레이저광원(170)을 구비한다.
몸체하우징(140)은 상부에 상하이송부(130)가 결합되고, 내부에는 상,하 방향으로 연통되는 내부공간(S)을 갖는다.
반발력 측정부(150)는 몸체하우징(110)에 결합되고, 지지대(110)에 놓인 강직된 근육의 피부표면을 접촉하여 피부의 반발력을 측정한다. 반발력 측정부(150)는 일단이 이웃하는 구성과 면접하도록 구성된 하부로드(151), 탄성부재(152), 상부로드(153), 압력센서(154)를 구비한다. 즉, 일측이 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 수납되고 이로부터 연장되어 타측이 피부표면을 접촉하는 하부로드(151)와, 하부로드(151)에 접하도록 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 설치되는 탄성부재(152)와, 탄성부재(152)에 접하도록 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 설치되는 상부로드(153), 상부로드에 접하도록 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 설치되는 압력센서(154)를 구비한다.
하부로드(151)와 상부로드(153)는 접촉시 피부의 저항력에 의해 휘거나 변형되지 않도록 강성재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 탄성부재(152)는 하부로드(151)와 상부로드(153) 사이에 피부의 저항력을 전달하며, 공지의 스프링 또는 탄성이 있는 수지재로 이루어진다. 압력센서(154)는 상부로드(153)을 통해 전달되는 피부의 저항력을 전기적 신호로 출력하여 후술하는 바와 같이 본체(200)로 전달한다.
변위센서(160)는 몸체하우징(140)의 일측에 구비되어 피부표면의 거리변위를 측정한다. 하부로드(151)가 피부표면을 접촉하여 가압하게 되면, 피부표면에 거리변화가 발생하게 되고, 변위센서(151)는 하부로드(151)의 피부접촉시부터 피부 저항력에 의해 피부로부터 이탈되는 시간동안 거리변위를 측정한다. 거리변위는 하부로드(151)의 압력과 반대방향으로 작용하는 피부의 저항력에 따라 달라지는데, 본 발명에서는 피부의 저항력과 이에 따른 거리변위를 측정하여 강직된 근육의 상태정보를 측정한다. 변위센서(160)로는 정확한 측정을 위해 미세한 변위의 측정이 가능한 레이저 변위센서를 사용하는 것이 바람직하다. 변위센서(151)는 측정한 거리변위를 전기적 신호로 출력하여 후술하는 바와 같이 본체(200)로 전달한다.
레이저광원(170)은 몸체하우징(140)의 일측에 구비되어 근강직증의 치료를 위해 강직된 근육 표면에 레이저를 조사한다. 레이저광원(170)은 몸체하우징(140)의 외측에 구비될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 수납될 수도 있다. 레이저광원(170)은 레이저 다이오드와 레이저 다이오드 드라이버로 구성되고, 제작의 편의를 위해 레이저를 기판에 마운팅(mounting)하여 일체로 설치하는 것도 가능함은 물론이다. 본 발명에 따르면, 레이저광원(170)은 본체(200)에 연결되어 레이저 출력, 즉 레이저의 조사속도, 조사간격, 세기 및 지속기간이 제어된다. 레이저는 생체 촉진 효과를 일으켜 면역촉진, 신경발달, 진통, 혈액순환 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있는데, 본 발명에서는 근강직증의 치료를 위해 레이저를 사용함으로써, 강직된 피부 깊숙히 충분한 열감을 전달하고 전달한 열에 의한 근육의 긴장완화 효과를 도모하였다. 본 발명에 사용되는 레이저는 피부 깊숙이 열감이 전달되도록 파장이 근적외선 대역(400㎚~1,400㎚)인 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 레이저광원(170)은 강직된 피부표면에 직접 조사할 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 광섬유(171)와 같은 광전달수단을 통해 조사할 수도 있다.
광섬유(171)는 몸체하우징(140)의 내부공간(S)에 설치된 레이저광원(170)에 연결되어, 피부표면방향을 향해 조사하도록 내부공간(S)에 수직으로 설치된다. 이를 위해, 내부공간(S)에서 접하도록 설치되는 하부로드(151), 탄성부재(152), 상부로드(153) 및 압력센서(154)에는 내부공간(S)에 연통되도록 중공이 형성되고, 광섬유(171)는 레이저광원(170)에 연결되어 중공에 설치된다. 본 발명에 따르면, 피부표면에 레이저를 조사하는 광섬유(171)의 전방에는 오목렌즈(172)가 구비될 수 있다.
오목렌즈(172)는 도 3에 도시된 바와 같이, 피부표면과 접하는 하부로드(151) 단부 측 중공에 설치된 광섬유(171)의 일단 전방에 설치된다. 오목렌즈(172)는 광섬유(171)로부터 출사되는 레이저를 발산시켜, 접촉되는 피부 전표면에 조사되도록 함으로써, 강직된 피부에 전표면에 광자극을 발생시킴으로써 치료효과를 높힐 수 있다.
근육정보 측정장치(100)는 그 내부에 레이저광원(170)이 설치된 구성으로 설명 및 도면에 도시하였지만, 본 발명에 따른 근육정보 측정장치(100)는 이에 한정되지 않고, 내부에 광섬유(171)만을 구비하여 외부로부터 레이저를 전달받아 피부표면에 조사하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본체(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, A/D 신호변환부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 표시부(250), 입력부(260)를 포함한다.
A/D 신호변환부(210)는 압력센서(154)와 변위센서(170)로부터 각각 접촉된 피부에서 발생하는 피부 반발력에 대한 전기적 신호와, 거리변위에 대한 전기적 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 제어부(220)로 전달한다.
제어부(220)는 신호처리부(210)에서 출력된 피부 반발력과 거리변위를 메모리부(230)에 저장하고, 메모리부(230)에 저장된 연산프로그램을 이용하여 접촉된 피부의 근육긴장도(E)를 계산하고, 메모리부(230)에 저장된 측정된 근육긴장도(E)에 따른 레이저의 출력정보 즉, 레이저의 조사속도, 조사간격, 세기 및 지속기간 등의 정보를 독출하여 레이저의 출력을 제어한다. 제어부(220)는 치료 레이저 조사 전후에 측정된 피부 반발력과 거리변위를 신호처리부(210)로부터 수신하여 근육긴장도(E)를 각각 계산할 수도 있다. 제어부(220)에 따른 근육긴장도(E)는 아래의 수학식에 의해 계산된다.
근육긴장도(E) = Id×(1-μ2)×(y×x-1). 여기서, I는 영향계수, d는 피부에 접촉하는 하부로드(151)의 지름, μ: 푸아송 비(Poisson's ratio), x는 거리변위, y는 접촉된 피부에서 발생하는 반발력이다.
영향계수 I는 피부표면에 하부로드(151)를 접촉시켰을 때, 접촉지점에 생기는 힘의 변화로서, 본 발명에서는 I 값을 O.85로 계산하였다.
푸아송 비(Poisson's ratio)는 재료가 인장력의 작용에 따라 그 방향으로 늘어날 때 가로 방향 변형도와 세로방향 변형도 사이의 비율을 나타내는 값으로, 금속재질인 하부로드(151)의 경우 μ는 약 0.3의 값을 갖는다.
모터구동부(240)는 제어부(220)에 의해 모터(180)를 구동시켜 상하이송부(130)를 이송시킨다.
표시부(250)는 제어부(220)에 의해 계산된 근육의 상태정보를 표시한다. 표시부(240)는 LED, LCD와 같은 디스플레이 소자를 이용하여 구성할 수 있다. 도 6,7에 도시되는 바와 같이, 표시부(250)의 출력형태는 거리변위(mm)의 X축과 반발력(kg)의 Y축으로 이루어지는 그래프로 구성하여 출력할 수 있고, 근육 강직 전후 또는 레이저 조사 전후에 근육의 상태변화를 비교하도록 각각의 그래프로 구성하여 출력할 수도 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 시간의 X축과 근육긴장도(E)의 Y축으로 이루어지는 그래프를 출력할 수도 있는데, 도 6~8에 대해서는 후술토록 한다.
입력부(260)는 도 1의 도면부호 260a~d로 표시된 바와 같이, 치료 시스템의 전원공급, 모터(150)의 구동제어, 레이저광원(170)의 출력제어, 표시부(250) 출력제어, 기능검색, 이동, 선택 등과 같은 사용자의 동작을 입력받는다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 레이저를 피부표면에 조사하여 비침습적 방법으로 근강직증을 치료할 수 있을 뿐만 아니라, 기계역학적 방법을 이용하여 피부반발력, 근육긴장도 등의 근육 내 상태정보를 실시간으로 정확히 측정함으로써 치료 효과를 정량적 수치로 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료시스템을 이용하여 근강직증의 치료과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 근강직증이 발생한 신체부위를 근육정보 측정장치(100)의 지지대에 위치시킨다(S310). 근육정보 측정장치(100)의 상하이송부(130)를 이송시켜 피부표면에 하부로드(151)를 접촉시킨다(S320). 접촉시 발생하는 피부반발력을 하부로드(151)-탄성부재(152)-상부로드(153)을 통해 전달받아 압력센서(154)에 의해 전기적 신호로 출력하고, 측정장치(100)와 피부표면과의 거리변위를 변위센서(160)를 통해 측정하여 전기적 신호를 출력한다(S330). 측정된 전기신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 제어부(220)에 의해 메모리부(240)에 저장된다(S340). 제어부(220)는 메모리부(230)에 저장된 연산프로그램을 통해 현재의 근육긴장도(E)를 계산하여 메모리부(230)에 저장한다(S350). 그런 다음, 제어부(220)는 계산된 근육긴장도(E)에 따른 레이저 출력정보를 메모리부(230)로부터 독출하여 레이저를 조사한다(S360). 레이저 조사 후, S310 ~ S350 단계를 거쳐 레이저가 조사된 이후의 근육긴장도(E)를 계산한다(S370). 그런 다음, 제어부(220)는 레이저 조사 전후에 근육긴장도 상태변화를 출력한다(S380).
이하, 상술한 방법을 이용하여 본 발명에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료 실험예를 설명한다.
실험예 : 본 발명에 따른 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템에 의한 근강직증 치료 효과 분석실험
20대 성인남자 20명을 대상으로 실험하였다. 근육긴장을 가진 환자의 상태를 재현하기 위해 피실험자에게 10분 동안 팔운동을 시켜 전완근의 근육긴장 상태를 유발시켰다. 레이저에 의한 치료효과 비교를 위해, 20명을 각각 10명씩 Control그룹과 Active그룹으로 구분하여, Active그룹 10명에게는 전완근에 레이저를 조사하였고, Control그룹 10명에게는 조사하지 않았다. 실험에는 파장이 808nm이고 출력이 320mW인 레이저를 선택하여 1분간 조사하였다. 두그룹 각각 운동 전, 후의 피부 반발력(y), 거리변위(x), 근육긴장도(E)를 측정하였다. 근육긴장도(E)는 아래의 수학식을 이용하여 계산하였다.
수학식 : 근육긴장도(E) = Id×(1-μ2)×(y×x-1).
여기서, 영향계수인 I는 0.85(실험을 통해 O.85로 계산)로, d는 15로, 푸아송 비(Poisson's ratio)인 μ는 0.3(지름이 15mm인 금속재질의 하부로드(151)를 사용)으로 계산하였다.
도 6은 레이저를 조사하지 않은 Control그룹의 운동 전, 후의 피부 반발력(kg), 거리변위(mm)가 표시된 그래프이고, 도 7은 레이저를 조사한 Active그룹의 운동 전, 후의 피부 반발력(kg), 거리변위(mm)가 표시된 그래프이다. 그리고, 도 8은 두 그룹의 시간에 따른 근육의 경도(E)를 변화를 측정하여 비교 출력한 그래프이다.
도면에 도시된 바와 같이, 두 그룹은 운동 전(before)과 운동 후 3분(after3), 6분(after6), 9분(after9)에 각각 측정하였다. 도 6,7을 참조하면, 운동전에 비해 운동 후가 근육의 긴장도가 증가하는 것을 알 수 있는데, 운동 후 3분에 측정된 근육의 긴장도가 최고이고, 이후 시간이 지남에 따라(6분, 9분) 근육긴장도가 완화되고 있음을 알 수 있다. 그런데, 도 6과 7을 비교하면, 레이저를 조사한 그룹에서의 근육의 긴장도가 감소하였음을 알 수 있고(도 7의 기울기가 도 6에 비해 완만함), 특히 도 8을 참조하면 레이저 조사 3분 후부터 근육의 경도(E)가 급격히 감소하여, 레이저 조사 후 즉각적인 근강직증 회복 효과를 확인할 수 있었다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
근육정보 측정장치: 100 지지대: 110 측면지지대: 120
안내홈: 120a 상하이송부: 130 몸체하우징: 140
반발력 측정부: 150 하부로드: 151 탄성부재: 152
상부로드: 153 압력센서: 154 변위센서: 160
레이저광원: 170 모터: 180 광섬유: 171
오목렌즈: 172 본체: 200 A/D 신호변환부: 210
제어부: 220 메모리부: 230 모터구동부: 240 표시부: 250 입력부: 260 내부공간: S

Claims (14)

  1. 강직된 근육의 피부표면을 접촉하여 근육의 상태정보를 측정하고 치료 레이저를 조사하는 근육정보 측정장치; 및
    상기 근육정보 측정장치로부터 접촉된 피부에서 발생하는 반발력과, 접촉에 따른 측정장치와 피부표면과의 거리변위로 이루어지는 근육의 상태정보를 수신하여 아래의 수학식에 의해 연산된 근육긴장도(E)에 따른 상기 치료 레이저의 출력을 제어하는 본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템.
    (수학식)
    E = Id×(1-μ2)×(y×x-1)
    (I: 영향계수, d: 피부에 접촉하는 근육정보 측정장치의 하부로드의 지름, μ: 푸아송 비(Poisson's ratio), x: 거리변위, y: 접촉된 피부에서 발생하는 반발력)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 연산된 근육긴장도(E)에 따라 레이저의 출력을 제어하고, 상기 출력은 레이저의 조사속도, 조사간격, 세기 및 지속기간 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 거리변위의 X축과 반발력의 Y축으로 이루어지는 그래프로 구성하여 근육의 상태정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 본체는 레이저 조사 전후에 측정된 피부 반발력과 거리변위를 비교하여 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 시간의 X축과 근육긴장도(E)의 Y축으로 이루어지는 그래프를 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템.
  6. 레이저를 이용한 근강직증 치료 시스템의 본체에 연결되어 근육의 상태정보를 전달하는 근육정보 측정장치로서,
    몸체하우징;
    상기 몸체하우징에 결합되어 강직된 근육의 피부표면에 접촉하여 피부의 반발력을 측정하는 반발력 측정부;
    상기 몸체하우징의 상부에 결합되어 상기 반발력 측정부를 하강시켜 피부표면을 접촉시키는 상하이송부;
    상기 몸체하우징의 일측에 구비되어 반발력 측정부의 접촉에 따른 피부표면과의 거리변위를 측정하는 변위센서; 및
    피부표면을 조사하는 레이저광원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육정보 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반발력 측정부는,
    상기 몸체하우징의 내부공간에 수납된 일측으로부터 연장되어 타측이 피부표면을 접촉하는 하부로드;
    상기 몸체하우징의 내부공간에 하부로드에 접하도록 설치되는 탄성부재;
    상기 몸체하우징의 내부공간에 탄성부재에 접하도록 설치되는 상부로드; 및
    상기 몸체하우징의 내부공간에 상부로드에 접하도록 설치되는 압력센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 근육정보 측정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내부공간에 설치된 레이저광원에 연결되어, 내부공간과 연통되도록 형성된 상기 하부로드, 탄성부재, 상부로드 및 압력센서의 중공에 설치되는 광섬유를 구비하는 것을 특징으로 하는 근육정보 측정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하부로드 중공에 설치된 광섬유 일단 전방에 오목렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 근육정보 측정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109758168B (zh) * 2019-01-28 2023-10-03 上海市第七人民医院 一种皮肤张力检测系统
CN110141260A (zh) * 2019-06-04 2019-08-20 中南大学湘雅三医院 腹壁紧张度监测系统及其监测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200384814Y1 (ko) 2005-02-24 2005-05-19 주식회사 이이엠 피부측정장치 및 레이저 조사기가 장착된 마사지기
KR20080009219A (ko) * 2005-06-03 2008-01-25 바이오레이즈 테크놀로지, 인크. 조직 치료 장치 및 방법
KR20110034836A (ko) * 2009-09-29 2011-04-06 한국과학기술원 펄스 레이저를 이용한 민무늬근 수축 조절 장치 및 이를 이용한 민무늬근 수축 조절 방법
KR20120027074A (ko) * 2010-09-11 2012-03-21 주식회사 하이로닉 피부두께, 색채감별 및 영상인식장치를 이용한 레이저 시술시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200384814Y1 (ko) 2005-02-24 2005-05-19 주식회사 이이엠 피부측정장치 및 레이저 조사기가 장착된 마사지기
KR20080009219A (ko) * 2005-06-03 2008-01-25 바이오레이즈 테크놀로지, 인크. 조직 치료 장치 및 방법
KR20110034836A (ko) * 2009-09-29 2011-04-06 한국과학기술원 펄스 레이저를 이용한 민무늬근 수축 조절 장치 및 이를 이용한 민무늬근 수축 조절 방법
KR20120027074A (ko) * 2010-09-11 2012-03-21 주식회사 하이로닉 피부두께, 색채감별 및 영상인식장치를 이용한 레이저 시술시스템

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