KR101499109B1 - 체형 정위 베드 및 상기 베드를 이용한 체형 정위 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 복수 개의 부위에 각각 위치하는 1쌍 이상의 정위봉, 상기 정위봉을 상하 또는 수평으로 이동하는 움직임기구를 포함하는 체형 정위 베드에 있어서, 상기 정위봉은 견인하고자 하는 관절을 거상하거나 또는 견인하고자 하는 관절 양 옆의 골격을 거상하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 베드에 관한 것이다.
본 발명은, 체형 정위 베드, 체형 진단 기기 및 제어부를 포함하는 체형 정위 시스템에 있어서, 체형 진단 기기는 환자의 체형 진단 정보를 제어부에 제공하고, 제어부는 상기 체형 진단 정보를 판별하여 체형이 정위가 되기 위하여 정위봉이 위치하여야할 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 시스템에 관한 것이다.

Description

체형 정위 베드 및 상기 베드를 이용한 체형 정위 시스템{BED FOR CORRECTING BODY STRUCTURE, AND SYSTEM WITH THE BED}

본 발명은, 복수 개의 부위에 각각 위치하는 1쌍 이상의 정위봉, 상기 정위봉을 상하 또는 수평으로 이동하는 움직임기구를 포함하는 체형 정위 베드에 있어서, 상기 정위봉은 견인하고자 하는 관절을 거상하거나 또는 견인하고자 하는 관절 양 옆의 골격을 거상하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 베드에 관한 것이다.

본 발명은, 체형 정위 베드, 체형 진단 기기 및 제어부를 포함하는 체형 정위 시스템에 있어서, 체형 진단 기기는 환자의 체형 진단 정보를 제어부에 제공하고, 제어부는 상기 체형 진단 정보를 판별하여 체형이 정위가 되기 위하여 정위봉이 위치하여야할 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 시스템에 관한 것이다.

항상성은 생명현상을 유지하기 위한 필수적인 요소로서, 구조(물리)적인 분야와 화학적인 분야로 분류될 수 있으며, 양자는 서로 유기적으로 보완관계를 이루게 된다.

즉 질병의 상태는 구조적 혹은 화학적 항상성에 의하여 유도된 신체 물리적, 화학적 불균형 상태라고 볼 수 있는데, 전자는 주로 신체 구조의 불균형 요인 발생이 질병 발생의 원인이 되며, 후자는 주로 신체 화학적 인자의 불균형 요인 발생이 질병 발생의 원인이다.

따라서 구조적 원인에 의하여 발생된 질병은 구조적 치료방법을 사용하여야 하고, 화학적 원인에 의하여 발생된 질병은 화학적 치료방법을 사용하여야 한다.

한편 인체의 구조는 골격과 근육에 의해 유지되는데, 골격의 위치는 근육에 의하여 조절된다. 척주(vertebral column)는 33개의 척추 분절들 즉 7개의 경추, 12개의 흉추, 5개의 요추, 5개의 천추, 그리고 4개의 미추 분절들과, 척추 사이 원반(intervertebral disc) 및 관련 인대(ligament)로 구성된다.

즉 척추 구조는 황색인대(ligamentum flavum), 극상인대와 극간인대(supraspinous and interspinous ligament), 횡돌기간 인대(intertransverse ligament), 전종인대(anterior longitudinal ligament) 및 후종인대(posterior longitudinal ligament 대) 등의 수많은 인대들로 지지되며, 척추인대들은 척추의 움직임을 제한하고 자연스런 척추 만곡을 유지시켜 주며, 체간과 경부 전체에 안정성을 제공함과 동시에 척수를 보호하고 척수신경들이 빠져나가는 통로를 제공한다.

그런데 골격 구조가 변경될 수 있는 질환이나 잘못된 생활습관 등으로 인하여 정상적인 척추 구조가 무너짐으로써 다양한 척추질환이 야기되고 있으며 특히 척추측만증의 발병률이 계속해서 증가하고 있는 추세이다.

여기에서, 척추측만증은 해부학적인 정중앙의 축에서 척추가 측방으로 만곡 혹은 편위 되어 있는 관상면상의 변형일뿐만 아니라, 추체의 회전도 동반되어 척추가 3차원적으로 변형되는 증상을 말한다.

척추측만증은 사춘기를 전후로 발생하기 쉬우며 발생 후 1-2년 사이에 급속히 진행을 하며 발병 초기엔 보조기 등의 착용을 치료할 수 있지만 척추측만증이 계속해서 진행하게 되면 심장, 폐의 기능에 장애를 초래하기도 한다.

또한 척추 구조가 무너지게 되면 정상적인 움직임이 나오지 않게 되는데 이는 척추분절(척추체) 사이 관절의 운동범위가 비정상적으로 좁아지거나 넓어졌다는 것을 의미한다.

즉 관절의 움직임을 주관하는 관절면의 한 부분에 아탈구(Subluxation, 亞脫臼)가 일어나고 있음을 의미하며, 움직임과 관련된 특정 근육의 길이가 짧아지거나 길어졌다는 것을 의미한다.

또한 비정상적인 척추 구조로 인한 신경 질환이 발생될 수 있는데, 이는 척추 속으로 나있는 척수강으로 척수와 신경이 통과되고 척추 전면으로 자율신경이 지나가기 때문이다. 즉 뇌에서 사지로 전달되는 운동신경, 사지와 몸통의 각 기관에서 뇌로 전달하는 감각신경들이 척수로 되어 척수강으로 통과한다. 또한 심장이 뛰는 것을 조절하고 소화기능을 담당하는 자율신경이 척추 전면 주위로 지나간다.

따라서 척추 분절(척추체) 사이의 범위가 좁아지거나 또는 척추가 측방으로 만곡되어 있는 등 비정상적인 척추 구조로 인하여 이러한 신경들의 기능이 비정상적으로 되어 질환이 발생될 수 있다.

한편 응용 근신경학의 로벳 반응계(Lovett Reactor)를 참조해 보면, 경막의 부착에 의해 1, 2, 3번 경추는 5, 4, 3번 요추와 각각 연관성이 있어서 같은 방향으로 커플링 움직임이 일어난다.

또한 4, 5번 경추 이후와 5번 흉추까지는 2, 1번 요추 이상과 6번 흉추까지 각각 연관성이 있어서 서로 반대방향으로 커플링 움직임이 일어난다.

이러한 연관성으로 인하여, 4번 요추에 일차적 아탈구가 일어나면 2번 경추의 보상적 아탈구가 자주 발생되며 이에 따라 4번 요추의 교정없이 2번 경추를 교정하면 재발률이 높다고 할 수 있다.

따라서 척추 구조를 정상화하기 위해서는 다관절 척추 사이의 상호 연관성을 기반으로 치료 방법을 모색하되, 같은 방향의 움직임을 보이는 관절들과 반대 방향의 움직임을 보이는 관절들이 함께 고려되는 것이 필요하다.

한편 인체는 자기 체중을 지탱하면서 중력을 이겨내기 위한 구조를 유지하여야 한다. 특히 경추, 견정(肩井, 7번 경추의 일직선상에 위치함), 흉추, 요추, 천장관절, 무릎(관절) 및 발목(관절)로 이어지는 체형의 구조가 정위(正位)가 되지 않게 되면 갖가지 증상 즉 목의 휨, 견갑골 대칭의 어긋남, 척추 만곡도의 이상 또는 골반의 틀어짐 등이 나타나고 이로 인하여 갖가지 질환이 발전될 수 있다.

개략적으로 살펴보면, 체중은 척추 구조를 통해 천장관절(sacroiliac joint)로 전달되어 지탱되며, 다시 엉덩뼈(ilium, 장골)로 전달된다. 다음으로, 서있을 때는 넙다리뼈(femur)로, 앉아있을 때는 궁둥뼈 결절(ischial tuberosity)로 각각 전달된다.

즉 인체는 경추, 흉추, 요추, 천장관절, 무릎(관절) 및 발목(관절)을 통해 체중을 지탱하면서 대칭적인 정상 체형 구조를 유지하지 않으면 갖가지 질환이 발병될 수 있는 것이다.

이상 서술한 사항을 총괄하여 보면, 인체의 비정상적인 척추 구조를 개선하거나 치료하기 위해서는, 구조적인 치료 방법을 모색하되, 척추 분절 사이의 공간 확보, 척추 주위 인대 및 근육의 신장, 추간공의 확대, 추체 간격의 증가, 척추간 관절의 벌어짐 등을 확보할 수 있는 장치가 필요함을 알 수 있다.

또한 서로 연관성이 있는 척추가 함께 교정될 수 있어야만 척추 구조가 정상적으로 개선 및 치료될 수 있다 하겠다.

또한 경추, 흉추, 요추, 천장관절, 무릎(관절) 및 발목(관절)은 연동되는 구조이므로 함께 교정될 수 있어야만 체형 구조가 정상적으로 개선 및 치료될 수 있다 하겠다.

특히 목적부위의 관절부위가 좁아져 있다면 이를 충분히 견인할 수 있는 장치가 필요함을 알 수 있다.

한편 견인요법(Continuous traction therapy)은 히포크라테스가 고안한 이래 현재까지 척추측만증을 치료하는 방법으로 사용되고 있는 방법이다. 즉 중력과 연부조직에 의해 야기되는 압력을 감소시키고자, 신체에 기계적인 힘을 가하여 근육을 이완시켜서 척추 구조물이 늘어나도록 하는 치료법을 말한다.

그런데 견인요법의 작용 기전에 대한 다양한 견해가 존재하며 그 효과에 대해서도 임상적으로 많은 의문점을 남겨 왔다.

이에 따라 본 발명자들은 하기의 실험예 1에서 기존 견인요법에 대한 효과를 검증한바 기존 견인요법은 목적된 척추 관절부위를 견인하지 못하고 오히려 관절의 이완된 부위에 견인자극이 집중되어 위험한 상황을 초래할 수 있음을 증명하였다.

이는 척추의 관절형태가 다관절이어서 견인자극이 목적부위의 관절로 전달되지 못하고 여러 관절에 분산되기 때문이라고 할 수 있다.

따라서 본 발명자들은 척추관절 중 목적부위의 관절에 해당하는 척추체를 거상하여 견인하는 것이 척추 구조를 정위(正位)로 하기 위한 효과적이고 안전한 방법임을 발견하고 본 발명을 안출하였다.

더 나아가, 경추, 흉추, 요추, 천장관절, 무릎(관절) 및 발목(관절) 등을 함께 교정하는 것이 체형 구조를 정위(正位)로 하기 위한 효과적이고 안전한 방법임을 발견하고 본 발명을 안출하였다.

한편 종래기술을 검토해보면, 대한민국 등록특허공보 10-1057361호에는 신체 교정용 침대가 제시되어 있는데, 골반 부위를 일정 시간 동안 반복적으로 견인하는 견인수단(130)에 대하여 기재되어 있다. 이는 골반 부위만을 교정할 수 있는 일정한 효과가 있을 수는 있어도, 전체 골격구조를 바탕으로 한 체형이 정위가 되도록 하는 효과에는 한계가 있을 수밖에 없다.

또한 일본 공개특허공보 특개2004-81519호에는 자세 교정용 침구가 제시되어 있는데, 침구에 에어백(1)이 설치되어 있어서 이를 이용하여 교정하는 것이 기재되어 있다. 또한 배면형상측정부(2)로 슬라이딩 게이지 방식 및 이동 편위계 방식을 채용하는 것이 기재되어 있다.

이는 정상적인 만곡을 유도할 수 있다는 점에서 긍정적이긴 하나, 전체 체형 구조를 반영하되 목적 부위의 관절을 견인하지 않는다는 점 등에서 한계가 있다.

본 발명의 목적은, 체형 구조에서 견인하고자 하는 관절을 거상하거나 또는 견인하고자 하는 관절 양 옆의 골격을 거상함으로써 체형 구조를 정위로 하기 위한 베드 및 이를 이용한 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 경추, 흉추, 요추, 천장관절, 무릎 및 발목을 함께 교정함으로써 체형 구조를 정위로 하기 위한 베드 및 이를 이용한 시스템을 제공함에 있다.

본 발명은, 복수 개의 부위에 각각 위치하는 1쌍 이상의 정위봉, 상기 정위봉을 상하 또는 수평으로 이동하는 움직임기구를 포함하는 체형 정위 베드에 있어서, 상기 정위봉은 견인하고자 하는 관절을 거상하거나 또는 견인하고자 하는 관절 양 옆의 골격을 거상하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 베드를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 체형 정위 베드, 체형 진단 기기 및 제어부를 포함하는 체형 정위 시스템에 있어서, 체형 진단 기기는 환자의 체형 진단 정보를 제어부에 제공하고, 제어부는 상기 체형 진단 정보를 판별하여 체형이 정위가 되기 위하여 정위봉이 위치하여야할 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명인 체형 정위 베드 및 상기 베드를 이용한 시스템은, 견인하고자 하는 관절을 거상하거나 또는 견인하고자 하는 관절 양 옆의 골격을 거상함으로써 체형 구조를 정위로 할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

본 발명인 체형 정위 베드 및 상기 베드를 이용한 시스템은, 경추, 흉추, 요추, 천장관절, 무릎 및 발목을 함께 교정함으로써 체형 구조를 정위로 할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

본 발명인 체형 정위 베드 및 상기 베드를 이용한 시스템은, 체형 구조가 정위가 되도록 함으로써 비정상적인 체형으로 인한 질환을 개선 및 치료할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 실험예 1에서 사용한 다관절 척추 모델을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 첫 번째 관절(1st Joint)이 단축된 경우의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 두 번째 관절(2nd Joint)이 단축된 경우의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 두 번째 관절(2nd Joint)이 단축된 경우의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 세 번째 관절(3rd Joint)이 단축된 경우의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 효과를 검증하기 위하여 척추측만증 환자의 척추구조가 정상화되는 실험예 2를 설명하기 위한 방사선 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 체형 정위 베드 및 이를 이용한 시스템의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 체형 정위 베드 및 이를 이용한 시스템에서 정위봉이 가이드 되는 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 체형 정위 베드 및 이를 이용한 시스템에서 정위봉이 동작되는 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

예를 들어, '정위(正位)'라는 단어는 척추를 포함한 전체 골격과 근육을 포함하는 체형 구조가 정상적인 위치에 있다는 의미로서, 구체적으로는, 몸통뼈대(머리, 목, 몸통의 뼈대, axial skeleton) 및 팔다리뼈대(appendicular skeleton)로 이루어지는 골격 구조와 이에 수반되는 근육의 구조가 정상적이라는 의미이다.

즉 목적부위의 관절을 견인함으로써 골격 구조를 교정하고 이에 따르는 근육 구조가 수반되어 교정됨으로써 체형 구조가 '정위'가 될 수 있다는 의미로 해석될 수 있다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

실험예 1. 기존 견인요법과 거상( force - up ) 견인요법의 효과 검증

1-1. 다관절 척추 모델 준비

도 1은 실험예 1에서 사용한 다관절 척추 모델을 개략적으로 도시한 도면이다.

다관절 척추 모델은 척추 4개(Body 1~4, B1~B4)와 고무밴드를 연결하여 3개 관절로 이루어지도록 하였다. 각각의 척추는 목재를 68 ⅹ 88 ⅹ 38 ㎜ 크기로 만들어 사용하였고, 고무밴드(협신, 한국)는 인장력 테스트를 거쳐 일정한 고무밴드를 선별하여 사용하였다.

척주 인대로서 120 cm의 수평대와 수직대를 만들어 척추가 특정 방향 외의 방향으로 일탈되는 것을 막았다. 관절의 명칭은 척추 모델의 고정부위와 인장부위를 정하여 고정부위에서 가까운 순서로 1st, 2nd, 3rd 로 명칭을 정하였다.

1-2. 병리적 다관절 척추 모델 설정

병리적 다관절 척추 모델은 특정 관절부위 근육의 단축이 비정상적 척추 구조를 발생시켜 통증을 유발한다는 이론하에, 각 관절 부위(1st, 2nd, 3rd)가 단축된 부위에 따라 3가지 병리적 상황을 설정하였다. 각 병리적 상황에 따라 척추체 사이에 고무밴드를 추가하여 해당 관절부위가 단축된 경우를 설정하였다.

1-3. 견인방법과 척추간 거리 측정

기존 견인요법(Continuous traction method, CTM)은 척추체 B4를 수평 방향으로 0 g, 150 g, 200 g, 250 g의 인장력으로 견인하는 방법을 이용하였다.

거상 견인요법(Force-up traction method, FTM)은 목적한 각 척추체(B1~B4)를 수직 방향으로 0 g, 50 g, 100 g, 150 g의 인장력으로 거상하여 견인하는 방법을 이용하였다. 수직방향으로 거상하였을 때, 척추체가 수평을 유지하도록 하였으며, 척추간 거리를 측정할 때까지 거상 거리를 유지하였다.

척추간 거리는 버니아 캘리퍼스(burner caliper, Fuji, Japen)를 이용하여 측정하였다. 척추간 거리는 관절을 형성하는 각 척추의 아랫면과 다음 척추의 윗면간의 거리로 설정하였다.

1-4. 통계처리

모든 실험은 3회 이상 반복하여 Mean ± SD로 표기하였다. 통계프로그램은 origin 6.0을 사용하였고 ANOVA 분석방법을 이용하여 유의성을 찾아 관찰할 두 표본값을 t-test를 통해 표기하였다. 유의성 표기방법은 *, + (p,<0.05), **, ++ (p<0.01), ***,+++ (p<0.001)로 표기하였다.

1-5. 첫 번째 관절(1 st Joint )이 단축된 경우의 견인효과 비교실험

도 2는 첫 번째 관절(1st Joint)이 단축된 경우(B1=B2-B3-B4)의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 A는 기존 견인요법으로 척추를 수평으로 견인한 결과를 나타내며, 그래프 B는 B2를 거상한 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 C는 인장력 150g, 그래프 D는 인장길이 10cm 일 때의 각 견인요법의 비교 결과이다.

그래프 C에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 10.49± 0.10 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 10.34 ± 0.03 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.64 ± 0.06 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 12.27 ± 0.06 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 13.36 ± 0.10 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 11.63 ± 0.21 cm이었다.

그래프 D에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.39 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 14.27 ± 0.23 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 16.96 ± 0.06 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 추체간 길이는 12.27 ± 0.06 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 13.36 ± 0.10 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 11.63 ± 0.21 cm이었다.

실험결과를 고찰하여 보면, 그래프 A에서, 기존 견인요법으로는 견인하고자 하는 첫 번째 관절의 길이는 그다지 증가하지 않았고 오히려 두 번째 관절 및 세 번째 관절의 길이가 크게 증가하였다. 즉 목적 부위의 관절이 견인되지 않고 다른 관절 부위에 견인력이 많이 분산되고 있음을 알 수 있다.

그래프 B를 참조해 보면, 거상 견인요법의 경우 견인력이 증가할수록 첫 번째 관절의 길이가 증가하였다.

그래프 C를 참조해 보면, 같은 인장력(150 g)으로 견인하였을 경우, 첫 번째 관절부위에서의 견인길이는 기존 견인요법(CTM) 보다 거상 견인요법(FTM)에서 유의있게 늘어남이 관찰되었다. 오히려 기존 견인요법에서는 세 번째 관절부위의 견인길이가 유의있게 증가하였음이 관찰되었다.

그래프 D를 참조해 보면, 같은 견인거리(10 cm)로 견인하였을 경우 기존 견인요법과 비교해 볼 때, 단축이 설정된 첫 번째 관절은 거상 견인요법(FTM)에 의해서 견인되는 길이가 크고 두 번째, 세 번째 관절에 있어서는 오히려 견인되는 길이가 작았다.

따라서 첫 번째 관절의 길이를 견인하기 위해서는 거상 견인요법(FTM)에 의한 견인방법이 목적부위에 대한 정확성과 안전성을 높일 수 있음을 알 수 있다.

1-6. 두 번째 관절(2 nd Joint )이 단축된 경우의 견인효과 비교실험

도 3은 두 번째 관절(2nd Joint)이 단축된 경우(B1-B2=B3-B4)의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 A는 기존 견인요법으로 척추를 수평으로 견인한 결과를 나타내며, 그래프 B는 B2를 거상한 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 C는 인장력 150g, 그래프 D는 인장길이 10cm 일 때의 각 견인요법의 비교 결과이다.

그래프 C에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.44 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 10.32 ± 0.04 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.50 ± 0.08 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 15.27 ± 1.17 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 11.90± 0.02 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 11.42 ± 0.02 cm이었다.

Graph D에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 13.45 ± 0.09 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 11.28 ± 0.03 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 15.56 ± 0.22 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 15.27 ± 1.17 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 11.90± 0.02 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 11.42 ± 0.02 cm이었다.

실험결과를 고찰하여 보면, 그래프 A에서, 기존 견인요법으로는 견인하고자 하는 두 번째 관절의 길이는 그다지 증가하지 않았고 오히려 첫 번째 관절 및 세 번째 관절의 길이가 크게 증가하였다. 즉 목적 부위의 관절이 견인되지 않고 다른 관절 부위에 견인력이 많이 분산되고 있음을 알 수 있다.

그래프 B를 참조하여 보면, 첫 번째 관절 및 두 번째 관절의 길이가 증가하였음을 알 수 있다.

그래프 C를 참조해 보면, 같은 인장력(150 g)으로 견인하였을 경우, 두 번째 관절부위에서의 견인길이는 기존 견인요법(CTM) 보다 거상 견인요법(FTM)에서 유의있게 늘어남이 관찰되었다.

그래프 D를 참조해 보면, 같은 견인거리(10 cm)로 견인하였을 경우 기존 견인요법과 비교해 볼 때, 단축이 설정된 두 번째 관절은 거상 견인요법(FTM)에 의해서 견인되는 길이가 컸다.

따라서 두 번째 관절의 길이를 견인하기 위해서는 거상 견인요법(FTM)에 의한 견인방법이 목적부위에 대한 정확성과 안전성을 높일 수 있음을 알 수 있다.

1-7. 두 번째 관절(2 nd Joint )이 단축된 경우의 견인효과 비교실험

도 4는 두 번째 관절(2nd Joint)이 단축된 경우(B1-B2=B3-B4)의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 A는 기존 견인요법으로 척추를 수평으로 견인한 결과를 나타내며, 그래프 B는 B3를 거상한 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 C는 인장력 150g, 그래프 D는 인장길이 10cm 일 때의 각 견인요법의 비교 결과이다.

그래프 C에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.44 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 10.32 ± 0.04 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.50 ± 0.08 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.92 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 12.42 ± 0.12 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 14.32 ± 0.01 cm이었다.

그래프 D에서, 기존 견인요법(CTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 13.45 ± 0.09 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 11.28 ± 0.03 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 15.56 ± 0.22 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.92 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 12.42 ± 0.12 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 14.32 ± 0.01 cm이었다.

실험결과를 고찰하여 보면, 그래프 A에서, 기존 견인요법으로는 견인하고자 하는 두 번째 관절의 길이는 그다지 증가하지 않았고 오히려 첫 번째 관절 및 세 번째 관절의 길이가 크게 증가하였다. 즉 목적 부위의 관절이 견인되지 않고 다른 관절 부위에 견인력이 많이 분산되고 있음을 알 수 있다.

그래프 B를 참조하여 보면, 두 번째 관절 및 세 번째 관절의 길이가 증가하였음을 알 수 있다.

그래프 C를 참조해 보면, 같은 인장력(150 g)으로 견인하였을 경우, 두 번째 관절부위에서의 견인길이는 기존 견인요법(CTM) 보다 거상 견인요법(FTM)에서 유의있게 늘어남이 관찰되었다.

그래프 D를 참조해 보면, 같은 견인거리(10 cm)로 견인하였을 경우 기존 견인요법과 비교해 볼 때, 단축이 설정된 두 번째 관절은 거상 견인요법(FTM)에 의해서 견인되는 길이가 컸다.

따라서 두 번째 관절의 길이를 견인하기 위해서는 거상 견인요법(FTM)에 의한 견인방법이 목적부위에 대한 정확성과 안전성을 높일 수 있음을 알 수 있다.

1-8. 세 번째 관절(3 rd Joint )이 단축된 경우의 견인효과 비교실험

도 5는 세 번째 관절(3rd Joint)이 단축된 경우(B1-B2-B3=B4)의 견인효과 비교실험 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 A는 기존 견인요법으로 척추를 수평으로 견인한 결과를 나타내며, 그래프 B는 B3를 거상한 결과를 나타낸 도면이다.

그래프 C는 인장력 150g, 그래프 D는 인장길이 10cm 일 때의 각 견인요법의 비교 결과이다.

그래프 c에서, 기존 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.93 ± 0.05 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 12.34 ± 0.05 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 10.68 ± 0.03 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.53 ± 0.01 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 14.27 ± 0.06 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.37 ± 0.04 cm이었다.

그래프 D에서, 기존 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 13.75 ± 0.04 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 15.26 ± 0.05 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.00 ± 0.02 cm이었다. 거상 견인요법(FTM)의 경우, 첫 번째 관절의 길이는 11.53 ± 0.01 cm이었고, 두 번째 관절의 길이는 14.27 ± 0.06 cm이었으며, 세 번째 관절의 길이는 12.37 ± 0.04 cm이었다.

실험결과를 고찰하여 보면, 그래프 A에서, 기존 견인요법으로는 견인하고자 하는 세 번째 관절의 길이는 그다지 증가하지 않았고 오히려 첫 번째 관절 및 두 번째 관절의 길이가 크게 증가하였다. 즉 목적 부위의 관절이 견인되지 않고 다른 관절 부위에 견인력이 많이 분산되고 있음을 알 수 있다.

그래프 B를 참조하여 보면, 두 번째 관절 및 세 번째 관절의 길이가 증가하였음을 알 수 있다.

그래프 C를 참조해 보면, 같은 인장력(150 g)으로 견인하였을 경우, 세 번째 관절부위에서의 견인길이는 기존 견인요법(CTM) 보다 거상 견인요법(FTM)에서 유의있게 늘어남이 관찰되었다.

그래프 D를 참조해 보면, 같은 견인거리(10 cm)로 견인하였을 경우 기존 견인요법과 비교해 볼 때, 단축이 설정된 세 번째 관절은 거상 견인요법(FTM)에 의해서 견인되는 길이가 컸다.

따라서 세 번째 관절의 길이를 견인하기 위해서는 거상 견인요법(FTM)에 의한 견인방법이 목적부위에 대한 정확성과 안전성을 높일 수 있음을 알 수 있다.

실험예 2. 척추측만증 환자의 척추 구조를 정상화하기 위한 실험

실험예 1을 통해서, 기존 견인요법은 목적된 척추 관절부위를 견인하지 못하고 오히려 관절의 이완된 부위에 견인자극이 집중되어 위험한 상황을 초래할 수 있음을 증명하였다.

반면에 목적부위의 관절을 거상하여 견인하는 거상 견인요법이 척추 구조를 개선 및 치료하기 위한 효과적이고 안전한 방법임을 증명하였다.

본 발명자들은 상기의 실험예 1과 척추 관절들의 연관성을 고려하여 하기의 실시예 1에 따른 척추 구조의 개선 및 치료용 베개를 발명하였으며 이를 이용하여 척추측만증 환자가 직접 사용해보는 실험을 진행하였다.

도 6과 같은 목이 굽어있는 상태의 환자에게 척추 구조의 개선 및 치료용 베개를 사용하게 하여, 20일 후(도 7) 및 40일 후(도 8)의 사진을 통하여 그 효과를 검증하였다.

도 6을 참조하여 보면, 자극 1은 1번 경추를 거상하는 자극으로 기능하고, 자극 2는 5번 경추를 자극 또는 안착시키는 기능을 수행하도록 하였다.

이는 1번 경추와 5번 요추와 동일 방향의 움직임 연관성이 있고, 5번 경추는 1번 요추와 반대 방향의 움직임 연관성이 있다는 것을 고려한 것이다.

조건에 따라서, 5번 경추 대신에 4번 경추에 자극을 줄 수 있으며 이것 역시 2번 요추와의 반대 방향의 움직임 연관성이 고려된 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하여 보면, 굽은 목 상태의 환자의 척추 구조가 정상적인 만곡으로 회복되고 있음을 알 수 있으며, 특히 1번 경추의 좌우 및 5번 경추의 좌우 공간이 정상적인 구조의 공간으로 확장되고 있음을 알 수 있다.

실시예 1. 체형 정위 베드

먼저, 본 발명의 실시예 1의 체형 정위 베드는 실험예 1 및 실험예 2에 따른 결과에 기반한 것으로서, 도면의 형상에 한정되지 않음을 미리 밝혀둔다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 체형 정위 베드 및 이를 이용한 시스템의 주요 구성을, 도 10은 정위봉이 가이드 되는 예를, 도 11은 정위봉이 동작되는 예를 각각 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예 1에 따른 체형 정위 베드(300)는 주요하게 정위봉(410~470), 가이드(500) 및 움직임기구(600)를 포함한다.

정위봉(410~470)은 목적 부위의 관절 또는 관절 부위에 해당하는 골격을 거상하는 기능을 수행한다.

여기에서, '목적 부위의 관절'은 견인하고자 하는 관절을 의미하며, 관절 부위에 '해당'한다는 것은 관절 부위의 양 옆에 있다는 것을 의미한다.

목적 부위의 관절은 척추관절, 천장관절, 무릎관절 및 발목관절을 포함한다. 또한 관절 부위에 해당하는 골격에는 척추체, 무릎관절에 해당하는 골격 및 발목관절에 해당하는 골격을 포함한다.

정위봉(410~470)은 좌우 1쌍 이상으로 구성하고, 재질은 목재 또는 합성수지로 형성되어, 베드(300)에서 돌출되어 형성된다.

또한 최소 6개 지점을 거상하도록 형성하는데, 경추 정위봉(410), 흉추 정위봉(430), 요추 정위봉(440), 천장관절 정위봉(450), 무릎 정위봉(460) 및 발목 정위봉(470)이 포함되도록 한다.

여기에서, 경추 정위봉(410)은 1번 또는 2번 경추를 주로 견인하도록 형성한다.

설계조건에 따라서는, 견정(肩井, 7번 경추의 일직선상에 위치) 정위봉 또는 7번 경추 정위봉(420)을 포함하여 최소 7개 지점을 견인하도록 할 수 있다.

또한 정위봉(410~470)은 목적 부위의 관절 또는 관절 부위에 해당하는 골격을 거상하는 기능을 수행하면서 동시에 근육의 견인 또는 이완을 위한 자극을 가할 수 있도록 구성할 수 있다.

즉 정위봉(410~470)이 저주파 자극, (원)적외선 자극, 레이저 자극, 수직진동 자극 및 수평진동 자극을 가할 수 있도록 관련 구성요소가 정위봉(410~470) 내부에 포함될 수 있다.

또한 정위봉(410~470) 상하 또는 수평으로 이동할 수 있도록 구성하는데, 각각의 정위봉(411, 412 ~ 471, 472)은 별개로 상하 또는 수평으로 이동할 수 있도록 구성한다.

즉 각 정위봉(411, 412 ~ 471, 472)은 높이가 모두 상이하게 위치될 수 있도록 구성한다.

여기에서, 각 정위봉 마다 높이가 다를 수 있게 형성하는 이유는 골격 구조의 틀어짐 등을 교정하여 정위에 오도록 하기 위함이다.

조건에 따라서, 동일 부위에 있는 정위봉은 함께 상하 또는 수평으로 이동될 수 있도록 할 수 있다.

가이드(500)는 베드(300)에서 정위봉(410~470)이 수평으로 이동될 수 있는 가이드홈과, 정위봉(410~470)을 고정하여 지지할 수 있는 지지체(미도시)를 포함하도록 구성한다.

움직임기구(600)는 수동 또는 자동으로 정위봉(410~470)을 상하 또는 수평으로 이동할 수 있는 기능을 수행한다.

설계조건에 따라, 움직임기구(600)는 기계식 및/또는 전자식으로 정위봉(410~470)을 이동할 수 있도록 한다.

일 예로, 수동일 경우, 회전손잡이 및 기어를 이용하여 베드(300) 양 옆에 정위봉(410~470) 마다 구비되도록 할 수 있다. 또한 자동일 경우, 통신수단, 서보모터, 기어 및 트랙(벨트) 등을 이용하여 각 정위봉(411, 412 ~ 471, 472)이 구동 제어될 수 있도록 할 수 있다.

조건에 따라, 정위봉(410~470)을 이용하여 수직진동 자극 또는 수평진동 자극을 가할 수 있도록 움직임기구(600)가 정위봉(410~470)을 제어할 수 있도록 한다.

실시예 2. 체형 정위 베드를 이용한 체형 정위 시스템

먼저, 실시예 1에서 체형 정위 베드에 대해 서술한 부분은 중복하여 서술하지 않거나 간략하게 언급하였음을 밝혀둔다.

체형 정위 시스템은 주요하게 모아레 진단기기(100), 제어부(200) 및 체형 정위 베드(300)를 포함한다.

모아레 진단기기(100)는 환자의 모아레 무늬(체형 등고선)을 생성하는 기능을 수행하며, 제어부(200)로 촬영 결과를 유무선으로 전송한다.

여기에서, 모아레 무늬는 척추의 만곡상태, 골반의 대칭상태, 근육의 형태 및 목의 휨 상태 등을 나타낼 수 있다.

설계조건에 따라, 모아레 진단기기(100)와 유사 동일하거나 또는 우수한 기능을 수행할 수 있는 체형 진단기기가 채용될 수도 있는데, 정위봉(410~470)의 구동에 따라 지속적으로 체형을 진단하여 출력할 수 있는 조건을 만족하여야 한다.

제어부(200)는 PC, 태블릿 등에 포함되어 기본 OS와 연동 되도록 구성되며, 모아레 무늬를 제공받아, 현재 환자 체형의 정보와 정위가 되기 위한 정보를 제공한다. 또한 조건에 따라 정위봉을 구동 제어하는 기능을 수행한다.

제어부(200)는 주요하게 정위판별모듈, 정위봉가이드모듈, 정위봉구동모듈, 데이터베이스 및 통신수단을 포함하도록 구성한다. 각 모듈은 데이터베이스 및/또는 통신수단과 연동하도록 구성한다.

정위판별모듈은 모아레 진단기기(100)에서 전송된 모아레 무늬를 통해 환자 체형의 정위를 판별한다.

정위봉가이드모듈은 환자 체형의 정위 정보와 데이터베이스에 포함된 정상적인 체형 정보를 대비하여 각 정위봉(411~472)이 어느 위치에 어느 높이로 제공되어야 하는지에 대한 가이드 정보를 제공한다.

정위봉구동모듈은 통신수단 및 움직임기구(600)와 연동하되, 가이드 정보를 이용하여 각 정위봉(411~472)을 구동 제어한다.

여기에서, 움직임기구(600)는 정위봉구동모듈과 연동하여 자동으로 정위봉을 구동할 수 있는 구성요소를 포함하도록 설계한다.

설계조건에 따라서, 정위봉구동모듈은 포함되지 않을 수 있으며, 이 경우에는 치료사가 직접 각 정위봉(411~472)을 수동으로 구동 제어한다.

설계조건에 따라서, 정위봉위치판별모듈을 추가할 수 있는데, 정위봉 (411~472)의 위치를 정확히 판별하여 제어부(200)에 전달할 수 있다.

즉 정위봉(411~472)이 현재 위치한 곳의 척추 관절 또는 각 관절의 형상을 전달받아 정확한 위치를 판별하고, 이에 따라 정위봉(411~472)의 위치를 수정할 수 있도록 할 수 있다.

예를 들어, 정위봉(411~472)에 초음파 센서(근골격계 센서), 소형 카메라 또는 레이저 탐색수단 등을 선택적으로 내장하여 정위봉(411~472)이 어느 위치에 존재하는 지를 정확히 판별할 수 있다.

또한 정위봉(411~472)을 통해서 척추 관절 또는 각 관절의 형상 및 형태를 알 수 있으므로 이를 기반으로 현재 자세와 관절의 상태를 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 체형 정위 시스템의 사용예를 설명하면, 환자가 정위봉이 없는 상태의 베드에 누으면 모아레 진단 기기(100)는 모아레 무늬를 촬영하여 유무선으로 제어부(200)에 그 결과를 전송한다.

(1) 제어부(200)는 정위가 되기 위한 가이드 정보를 제공하고, 치료사는 가이드 정보를 이용하여 최소 6~7부위에 정위봉을 자동으로 위치시키도록 제어부(200)를 이용하여 정위봉을 원격 구동한다.

치료사는 특히 불균형이 있는 부분에 위치한 정위봉의 상하좌우 위치를 미세하게 원격 조정하면서, 모아레 무늬를 지속적으로 관찰한다.

최소 6~7부위의 정위봉이 교정하고 있는 상태에서, 체형의 정위가 판별되면 그 상태에서 일정 시간 동안 환자를 누워있게 하여 체형을 교정하게 된다.

(2) 만약에 수동으로 정위봉을 위치시키는 경우에는 가이드 정보를 이용하여, 정위봉을 수동으로 위치한다.

치료사는 특히 불균형이 있는 부분에 위치한 정위봉의 상하좌우 위치를 미세하게 수동으로 조정하면서, 모아레 무늬를 지속적으로 관찰한다.

최소 6~7부위의 정위봉이 교정하고 있는 상태에서, 체형의 정위가 판별되면 그 상태에서 일정 시간 동안 환자를 누워있게 하여 체형을 교정하게 된다.

(1), (2)의 경우에, 정위봉에 근육 자극 수단이나 위치 판별 수단이 추가로 포함되고, 제어부에 위치판별모듈이 추가로 포함된다면, 근육 자극이나 또는 위치 판별 정보 또는 자세 및 관절 상태 정보 등을 이용하여 체형 교정이 추가로 수행될 수 있다.

한편 상기에서 도 1 내지 도 11을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 11의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

100: 모아레 진단기기
200: 제어부
300: 체형 정위 베드
410~470: 정위봉
500: 가이드
600: 움직임 기구

Claims (9)

1. 복수 개의 부위에 각각 위치하는 1쌍 이상의 정위봉;
   상기 정위봉을 상하 및 수평으로 이동하되, 각 정위봉을 별개로 이동하는 움직임기구;를 포함하는 체형 정위 베드에 있어서,
   상기 정위봉은 견인하고자 하는 관절들 또는 상기 관절들 양 옆의 골격들을 함께 거상하되, 상기 견인하고자 하는 관절들은 척추관절, 천장관절, 무릎관절 및 발목관절이고, 상기 관절들 양 옆의 골격들은 척추체, 무릎관절 양 옆의 골격 및 발목관절 양 옆의 골격이고,
   상기 정위봉에는 견정(肩井) 부위를 견인하는 정위봉이 추가로 포함되거나 또는 상기 정위봉에는 근육을 자극하는 수단이 포함될 수 있도록 함으로써,
   상기 베드는 비정상적인 체형으로 인하여 발생되는 질환을 개선 및 치료하는 효능을 갖는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 베드.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 기재된 체형 정위 베드;
   체형 진단 기기;
   제어부;를 포함하는 체형 정위 시스템에 있어서,
   체형 진단 기기는 환자의 체형 진단 정보를 제어부에 제공하고,
   제어부는, 상기 체형 진단 정보를 판별하여 체형이 정위가 되기 위하여 정위봉이 위치하여야할 가이드 정보를 제공하거나 또는 상기 가이드 정보를 이용하여 상기 정위봉을 구동 제어하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 시스템.
   
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 체형 정위 베드에 포함된 정위봉에는 정위봉의 위치, 관절의 형상 및 형태를 판별하기 위한 수단이 추가로 포함되고,
   상기 제어부는 상기 정위봉의 위치, 관절의 형상 및 형태 정보를 이용하여 현재 자세와 관절의 상태에 대한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 체형 정위 시스템.

Images