KR101400496B1

KR101400496B1 - 경추 안정화 재활기구

Info

Publication number: KR101400496B1
Application number: KR1020130019603A
Authority: KR
Inventors: 김지원; 김양곤; 양승호; 오재섭
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-06-27
Anticipated expiration: 2033-02-25

Abstract

본 발명은 헤드 레스트가 있는 의자의 헤드 레스트에 장착될 수 있는 경추 안정화 재활기구에 관한 것으로서, 헤드 레스트에 장착되는 에어 쿠션으로 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部)를 지지하여 착석자가 두부와 경부에 작용하는 압력을 느끼면서 재활운동을 수행하도록 하면서, 착석자의 두정부를 가로질러 좌우방향으로 밀착 고정되는 머리띠의 두정부 위치에 설치된 3축 가속도계를 통해 감지된 신호를 입력받아 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 계산하여 알려줌으로써 정확한 재활운동을 유도할 수 있는 경추 안정화 재활기구에 관한 것이다.

Description

경추 안정화 재활기구{Rehabilitation device for cervical stabilization}

좌식생활과 자동화된 산업구조로 인해 특정 근육을 편중되게 사용하는 경향이 늘어남에 따라 근육과 관절의 통증을 호소하는 사람들이 크게 늘어나고 있다. 특히, 컴퓨터로 업무를 처리하면서 위치가 고정된 모니터를 오랜 시간 동안 바라보아야 하는 사람들은 경부통을 호소하는 경우가 매우 빈번한데, 최근에는 스마트폰의 보급이 확산됨에 따라 직장인이 아닌 일반 학생이나 주부들도 동일한 증상으로 고통받는 사례가 증가하는 추세에 있다.

경부통의 원인은 주로 잘못된 자세나 운동패턴에 의해 발생하며, 경부통이 있는 환자는 정상인에 비하여 특정 근육이 짧아져 있거나 약화되어 있고, 심할 경우에는 목뼈 형태가 C자형의 정상적인 아치를 그리지 않고 앞으로 숙여진 이른바 일자목(거북목) 형태를 만들게 된다.

일자목은 모니터나 스마트폰을 좀더 가깝게 보기 위해 목을 앞으로 기울인 자세나 목에 핸드폰 등을 매고 다니는 행동 등을 장시간 반복적으로 지속할 경우에 많이 발생하는데, 일자목은 목뼈의 형태 변형에 그치는 문제가 아니다.

목뼈는 5㎏이 넘는 머리의 무게를 지탱하고 있기 때문에 목뼈가 일자목으로 변형되어 머리가 앞으로 쏠리게 되면 그 반작용으로 등이 후방으로 둥글게 굽고 어깨는 전방으로 밀리는 등 전체적인 체형이 구부정하게 변하게 되고, 이에 따라 목뼈 이외의 다른 관절과 근육에 무리를 주게 된다. 또한, 일자목은 경부통, 목 디스크, 두통, 척추측만증과 같은 척추질환 등의 원인으로도 작용하고, 신체 움직임에 대한 감각이 틀어지거나 부정확한 정보를 제공함에 따라 원활한 운동기능의 발현을 방해하기도 한다.

이와 같이, 일자목은 단순히 경부통의 원인이 아닌 많은 퇴행성 질환의 원인이 되기 때문에 이를 본래의 바른 형태로 되돌리기 위한 교정(재활) 운동이 요구되며, 대표적으로는 턱을 안으로 밀어주는 턱 당기기(chin in exercise), 목의 좌우/대각선 회전운동 등이 있다.

한편, 경부통을 줄여주거나 재활운동을 보조하기 위한 각종 기구가 소개되고 있는데, 예를 든다면 한국등록실용신안 제20-0168644호의 "경추 교정 베개"가 있다.

상기 경추 교정 베개는 사용자의 목 부위 체형에 잘 부합될 수 있는 구조를 갖도록 중앙이 함몰부로 형성되고 이 함몰부에서 연장되는 사방 가장자리가 각각 다른 높이와 폭을 가지는 4개의 경추 받침으로 형성된 베개 몸체로 이루어짐에 따라 사용자의 후두부가 중앙의 함몰부에 의해 안정되게 지지되고, 그 주변의 가장자리는 사용자의 목 부위를 받쳐 줌으로써 목 디스크의 교정 및 숙면을 유도할 수 있도록 한 구조를 가진 것이다.

이 외에도 유사한 구조를 가진 재활기구가 여럿 소개되어 있는데, 공통적으로 대개의 재활기구는 누워서 사용하는 베개의 형태를 취하고 있다는 것이다. 그렇지만, 누워서 하는 재활운동은 두부(頭部)의 하중 변화를 정확히 느낄 수 없고 목뼈의 운동범위가 제한적일 뿐만 아니라 경추 재활운동과 병행되는 다른 신체부위의 교정운동에는 별반 도움이 되지 않기 때문에 기능적인 자세라 할 수 없다.

또한, 종래의 재활기구는 재활운동시 chin out, lateral banding, rotation 등의 잘못된 운동패턴이 일어났을 때 이를 감지할 수 있는 수단이 전혀 없기 때문에 전문치료사 없이 자율적으로 실행하는 재활운동의 효과가 반감되거나 오히려 기능부전과 통증재발 등의 부작용을 유발할 수 있다는 문제가 있다.

한국등록실용신안 제20-0168644호

본 발명은 누워있는 자세보다 더욱 기능적인 착석 자세에서 경추 재활운동을 수행할 수 있는 하는 동시에 재활운동시 두부와 경부에 각각 작용하는 압력의 차이를 느낄 수 있도록 함으로써 좀더 정확하게 재활운동을 수행할 수 있도록 하는 경추 안정화 재활기구의 제공을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 경추 재활운동시의 두부의 전후좌우 이동 및 회전운동의 양을 알려줌으로써, 보다 정확한 재활운동을 유도할 수 있도록 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명은 헤드 레스트가 있는 의자의 헤드 레스트에 장착될 수 있는 경추 안정화 재활기구에 관한 것으로서, 상하 두 부분으로 나눠져 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部)에 각각 밀착되도록 상기 헤드 레스트에 장착되는 에어 쿠션;과, 착석자의 두정부를 가로질러 좌우방향으로 밀착 고정되는 머리띠로서 상기 두정부 위치에 설치된 3축 가속도계를 구비하는 머리띠; 및 상기 3축 가속도계를 통해 감지된 신호를 입력받아 상기 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 계산하고 출력하는 표시부;를 포함한다.

여기서, 상기 에어 쿠션의 상하 두 부분으로 나뉜 각 부분은 서로 격리되어 연통되지 않는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 머리띠에 구비된 3축 가속도계는 그 내부 또는 외부에 유선 또는 무선 통신수단을 구비하고, 상기 통신수단을 통하여 상기 표시부에 신호를 전송할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에서, 상기 표시부는 PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿일 수 있다.

또한, 상기 표시부에는 상기 3축 가속도계를 통해 감지된 신호로부터 계산된 상기 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 시각적인 그래픽으로 표현하는 전용 프로그램이 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전용 프로그램은 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동이 사전에 프로그래밍된 재활운동의 패턴에 부합되는지를 판정하고 그 결과를 시각적인 그래픽이나 수치 또는 소리로서 표현하는 하는 기능이 구비되는 것 또한 바람직하다.

한편, 상기 에어 쿠션이 장착되는 헤드 레스트는 높낮이 조절이 가능한 것이 바람직하다.

위와 같은 본 발명의 경추 안정화 재활기구에 의하면, 헤드 레스트에 장착되는 에어 쿠션이 서로 격리된 상하 두 부분으로 나눠져 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部)에 각각 밀착되도록 함으로써, 누워있는 자세보다 더욱 기능적인 착석 자세에서 경추 재활운동을 수행할 수 있는 하는 동시에 두부와 경부에 각각 작용하는 에어 쿠션의 압력의 차이를 느끼면서 보다 정확한 재활운동을 수행하도록 유도할 수 있다.

또한, 본 발명은 착석자의 두정부를 가로질러 좌우방향으로 밀착 고정되는 머리띠의 두정부 위치에 설치된 3축 가속도계를 통해 감지된 신호를 입력받아 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 계산하여 알려줌으로써 보다 정확한 재활운동을 유도할 수 있게 된다.

그리고, PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿 등에 설치된 전용 프로그램이 3축 가속도계를 통해 감지된 신호로부터 계산된 상기 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 시각적인 그래픽으로 표현해주거나, 또는 수행되는 재활운동이 사전에 프로그래밍된 재활운동의 패턴에 부합되는지를 판정하고 그 결과를 실시간으로 알려줌으로써 손쉽게 경추 안정화 재활운동의 프로그램을 따라갈 수 있도록 도와주는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 경추 안정화 재활기구의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 경추 안정화 재활기구의 일 활용례를 보여주는 도면.

이하, 본 발명에 따른 경추 안정화 재활기구(10)의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 경추 안정화 재활기구의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 경추 안정화 재활기구의 일 활용례를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 경추 안정화 재활기구(10)를 상세히 설명한다.

본 발명의 경추 안정화 재활기구(10)는 도시된 바와 같이, 헤드 레스트(25)가 있는 의자(20)의 헤드 레스트(25)에 장착될 수 있는 에어 쿠션(30)을 포함한다. 상기 에어 쿠션(30)은 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部) 모두에 밀착되는 정도의 크기를 가지고 있으며, 착석자가 두부와 경부를 움직이며 경추 안정화 재활운동(이하, 간략히 '재활운동'이라 한다)을 수행할 때 그 안에 충진된 공기로 균일한 압력을 가하면서 안정적으로 지지해주는 역할을 한다. 여기서 의자(20)의 헤드 레스트(25)에 에어 쿠션(30)이 장착되기 때문에 누워있는 자세보다 더욱 기능적인 착석 자세에서 경추 재활운동을 수행할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 의자(20)의 헤드 레스트(25)에 탈착가능한 에어 쿠션(30)을 장착하는 것은 물론 헤드 레스트(25)에 에어 쿠션(30)이 일체로 형성된 전용 의자의 형태로도 구현될 수 있다. 전자는 구매비용을 상대적으로 저렴하게 책정할 수 있기 때문에 개인용으로 사용하기에 적합하며, 후자는 병원이나 기타 전문 치료시설에서 사용하기에 적합한 행태라 할 수 있다. 그리고 어느 경우이든지 에어 쿠션(30)이 장착되는 헤드 레스트(25)는 착석자의 앉은 키 높이에 맞춰 에어 쿠션(30)의 위치를 상하로 이동할 수 있도록 높낮이 조절이 가능한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 에어 쿠션(30)은 상하 두 부분으로 나눠져 각 부분이 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部)에 밀착되도록 구성될 수 있으며, 특히 상하 두 부분으로 나뉜 각 부분은 서로 격리되어 그 내부에 충진된 공기가 연통되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이는 일자목을 교정하기 위한 가장 중요한 재활운동인 턱 당기기(chin in exercise)를 할 때, 착석자가 경부에 보다 큰 압력을 느끼는 상태일 때 바른 턱 당기기 운동이 이루어지고 있음을 스스로 느낄 수 있도록 하기 위한 것이다. 만일 에어 쿠션(30) 내부에 격리 구조가 없으면, 비록 상하 두 부분으로 이루어져 있더라도 턱 당기기 운동에 의해 에어 쿠션(30)에 가해진 경부의 압박은 두부 쪽으로 공기의 이동을 가져와 오히려 두부측의 압력이 높아지는 결과를 가져오게 될 것이기 때문이다.

한편, 본 발명의 경추 안정화 재활기구(10)는 착석자의 두정부를 가로질러 좌우방향으로 밀착 고정되는 머리띠(40)로서 상기 두정부 위치에 설치된 3축 가속도계(45)를 구비하는 머리띠(40)를 포함한다.

머리띠(40)에 구비된 3축 가속도계(45)는 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동을 감지하기 위한 것이다. 3축이란 수직방향을 따라 착석자의 두정부를 지나는 하나의 축(Z축)과, 두정부를 지나는 축에 수직한 평면 위에서 직교하는 두 개의 축(X축, Y축)을 의미하며, 3개의 축이 만나는 원점은 3축 가속도계(45)가 위치한 두정부로 정할 수 있다.

따라서, 3축 가속도계(45)는 턱 당기기, 좌우로 목 돌리기, 대각선 방향으로 목 돌리기 등의 재활운동을 수행함에 따라 두정부의 위치가 어디로 얼마만큼 변하는지를 감지하게 되며, 이를 바탕으로 하여 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도(양)을 파악하는 것이 가능해진다.

본 발명의 실시예에서, 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도는 3축 가속도계(45)를 통해 감지된 신호를 입력받아 계산하고 이를 출력하는 표시부(50)에서 수행된다.

여기서, 표시부(50)란 그 명칭에도 불구하고 디스플레이 장치만을 지칭하는 것이 아니며, 이는 재활운동을 수행하는 환자에게 계산결과를 제시한다는 가장 중요한 기능을 강조한 용어일 뿐 3축 가속도계(45)의 신호를 입력받아 계산하는 구성을 모두 포함하는 개념임에 유의하여야 한다.

따라서, 표시부(50)의 출력 기능 이외의 3축 가속도계(45)의 신호 입력 및 계산 기능은 표시부(50) 이외의 물리적 공간, 예를 들면 3축 가속도계(45)에 직접 또는 머리띠(40)에 별도로 구비된 연산장치에 할당하는 것도 가능한 것이다.

그리고, 머리띠(40)에 구비된 3축 가속도계(45)는 그 내부 또는 외부에 유선 또는 무선 통신수단을 구비하며, 상기 통신수단을 통하여 표시부(50)에 신호를 전송할 수 있다.

특히, 본 발명의 활용예로서, 상기 표시부(50)는 PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿일 수 있는데, 그 중 휴대가 간편한 스마트폰과 태블릿은 대부분 블루투스 기능을 탑재하고 있기 때문에 무선 데이터 통신을 쉽게 설정할 수 있고, 손으로 든 상태에서 자신의 두부가 어떻게 움직이고 있는지 그 결과를 확인하면서 재활운동을 수행할 수 있다는 점에서 활용도가 높다.

또한, 표시부(50)에는 상기 3축 가속도계(45)를 통해 감지된 신호로부터 계산된 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도(양)를 시각적인 그래픽으로 표현하는 전용 프로그램이 구비될 수 있다. 이는 물론 환자가 자신의 두부 움직임을 실시간으로 쉽게 확인하면서 재활운동을 수행할 수 있도록 도와주기 위한 것이다.

그리고, 상기 전용 프로그램은 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동이 사전에 프로그래밍된 재활운동의 패턴에 부합되는지를 판정하고 그 결과를 시각적인 그래픽이나 수치 또는 소리로서 표현하는 하는 기능을 구비하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사전에 프로그래밍된 재활운동의 패턴에 맞게 재활운동이 수행되면 녹색마크가 점등되거나 '딩동'과 같은 소리를 발생하고, 반대로 패턴에서 벗어나면 적색마크가 점멸되거나 "삐익"하는 경고음을 발생하도록 구성될 수 있는 것이다.

또한, 상기 전용 프로그램은 일련의 재활운동을 1일 코스나 주간 코스 등으로 구성하는 재활운동 계획을 제공할 수도 있으며, 게임의 형식을 빌려 사용자의 성취의욕을 고취시키도록 만들어지는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 경추 안정화 재활기구(10)에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 경추 안정화 재활기구 20: 의자
25: 헤드 레스트 30: 에어 쿠션
40: 머리띠 45: 3축 가속도계
50: 표시부

Claims

헤드 레스트가 있는 의자의 헤드 레스트에 장착될 수 있는 경추 안정화 재활기구에 관한 것으로서,
상하 두 부분으로 나눠져 착석자의 두부(頭部)와 경부(頸部)에 각각 밀착되도록 상기 헤드 레스트에 장착되는 에어 쿠션;
착석자의 두정부를 가로질러 좌우방향으로 밀착 고정되는 머리띠로서 상기 두정부 위치에 설치된 3축 가속도계를 구비하는 머리띠; 및
상기 3축 가속도계를 통해 감지된 신호를 입력받아 상기 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 계산하고 출력하는 표시부;
를 포함하는 경추 안정화 재활기구.
제1항에 있어서,
상기 에어 쿠션의 상하 두 부분으로 나뉜 각 부분은 서로 격리되어 연통되지 않는 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.
제1항에 있어서,
상기 머리띠에 구비된 3축 가속도계는 그 내부 또는 외부에 유선 또는 무선 통신수단을 구비하고, 상기 통신수단을 통하여 상기 표시부에 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.
제3항에 있어서,
상기 표시부는 PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿인 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.
제4항에 있어서,
상기 표시부에는 상기 3축 가속도계를 통해 감지된 신호로부터 계산된 상기 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동의 정도를 시각적인 그래픽으로 표현하는 전용 프로그램이 구비되는 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.
제5항에 있어서,
상기 전용 프로그램은 두부의 전후좌우 이동 및 각 축에 대한 회전운동이 사전에 프로그래밍된 재활운동의 패턴에 부합되는지를 판정하고 그 결과를 시각적인 그래픽이나 수치 또는 소리로서 표현하는 하는 기능이 구비되는 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.
제1항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드 레스트는 높낮이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 경추 안정화 재활기구.