KR101549078B1 - 원심성 수축 훈련 장치 및 이를 이용한 훈련 방법 - Google Patents

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Abstract

원심성 수축 훈련 장치는 환자의 관절 부위를 고정하고, 제1 부분 및 상기 제1 부분과 연결되어 상기 환자의 관절 부위 운동에 따라 상기 제1 부분과 이루는 각도가 변경되는 제2 부분을 포함하는 고정부, 상기 환자의 관절 부의의 근육에 전기 자극을 가하여, 상기 환자의 관전 부위가 원심성 수축 운동하도록 유도하는 전기 자극 패드, 및 상기 전기 자극 패드를 구동하는 구동부를 포함한다. 상기 원심성 수축 훈련 장치는 환자의 관절 부분의 느린 등속도의 원심성 수축 운동을 유도하고, 상기 느린 등속도의 원심성 수축 운동은 구심성 수축 운동 등 다른 운동에 비해 근 장력이 운동 부위에 크게 걸리며, 근 마비 환자의 재활치료에 효율적으로 이용될 수 있다.

Description

원심성 수축 훈련 장치 및 이를 이용한 훈련 방법{EFFERENT CONTRACTION TRAINING DEVICE AND TRAINING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 원심성 수축 훈련 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근 마비 환자의 재활치료에 사용되는 원심성 수축 훈련 장치 및 상기 원심성 수축 훈련 장치를 이용한 훈련 방법에 관한 것이다.
국내 뇌병변 장애인은 수십만명에 이른다. 이중 대부분은 근 마비 등의 신경계 질환을 갖는 것으로 나타난다. 이러한 마비 환자들의 운동 치료는 전기자극을 이용한 훈련 방법이 유용함이 알려져 있다.
그러나, 일반적인 전기 자극을 이용한 재활 치료는 대부분 단순 근육 자극을 이용한 것으로 상기 마비 환자들의 재활에 효율적인 훈련 방법을 제공하지 못하고 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마비 환자들의 원심성 수축 훈련을 위한 원심성 수축 훈련 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 원심성 수축 훈련 장치를 이용한 훈련 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 장치는 환자의 관절 부위를 고정하고, 제1 부분 및 상기 제1 부분과 연결되어 상기 환자의 관절 부위 운동에 따라 상기 제1 부분과 이루는 각도가 변경되는 제2 부분을 포함하는 고정부, 상기 환자의 관절 부의의 근육에 전기 자극을 가하여, 상기 환자의 관전 부위가 원심성 수축 운동하도록 유도하는 전기 자극 패드, 및 상기 전기 자극 패드를 구동하는 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 구동부는 조작 표시부를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 고정부 연결되어 상기 고정부의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 이루는 각도가 변경됨에 따라 발생하는 토크를 측정하여 상기 조작 표시부에 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 고정부와 연결되어, 상기 고정부의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 회전하는데 있어서 설정한 부하를 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정부의 상기 제1 부분은 상기 제1 부분의 골격을 이루는 제1 프레임, 상기 환자의 관절부위를 지지하는 제1 쿠션패드, 및 상기 제1 쿠션 패드 상에 위치하는 상기 환자의 관절부위를 고정하는 제1 고정밴드를 포함할 수 있다. 상기 고정부의 상기 제2 부분은 상기 제2 부분의 골격을 이루는 제2 프레임, 상기 환자의 관절부위를 지지하는 제2 쿠션패드, 및 상기 제2 쿠션 패드 상에 위치하는 상기 환자의 관절부위를 고정하는 제2 고정밴드를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 상기 고정부 및 상기 구동부를 지지하는 테이블, 상기 테이블 하부에 배치되는 제1 지지부, 상기 제1 지지부 하에 배치되는 제2 지지부, 및 상기 제1 지지부와 제2 지지부를 연결하며, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 전체 길이를 조절하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 테이블과 상기 제1 지지부 사이에 배치되어, 상기 테이블과 상기 제1 지지부가 이루는 각도를 조절하는 각도 조절부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원심성 수축 운동은 등속도 운동일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전기 자극 패드가 상기 환자의 관절 부위 근육에 인가하는 전압의 파형은 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, 약 +20V(볼트) 내지 약 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파일 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 방법은 환자에게 적절한 훈련 프로그램을 설정하는 단계, 전기 자극을 통한 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계, 및 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계를 포함한다. 상기 환자에게 적절한 훈련 프로그램을 설정하는 단계에서는, 환자의 운동 부위의 근육에 가할 전기 자극의 전압 파형, 전압 세기, 1회 운동 시간, 운동 간격 및 운동 회수를 결정한다. 상기 전기 자극을 통한 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계에서는, 상기 환자의 운동 부위의 근육에 상기 전기 자극을 가하여 원심성 수축 운동을 유도한다. 상기 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계에서는, 상기 전기 자극을 상기 훈련 프로그램을 설정하는 단계에서 결정된 1회 운동 시간 동안 상기 원심성 수축 훈련을 지속하고 상기 운동 간격 마다 상기 운동 회수만큼 반복한다.
일 실시예에서, 상기 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계에서, 상기 원심성 수축 운동은 약 10도/s 의 등속도 운동일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 훈련 프로그램을 설정하는 단계에서, 상기 전기 자극은 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, 약 +20V(볼트) 내지 약 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파 형상의 전기 자극일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계에서, 상기 1회 운동 시간은 약 30분이고, 상기 운동 간격 및 상기 운동 회수는 주 2회 및 12주 일 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 환자의 관절 부분의 느린 등속도의 원심성 수축 운동을 유도하고, 상기 느린 등속도의 원심성 수축 운동은 구심성 수축 운동 등 다른 운동에 비해 근 장력이 운동 부위에 크게 걸리며, 근 마비 환자의 재활치료에 효율적으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 길이 및 각도를 조절할 수 있는 테이블을 포함하므로, 환자의 체형에 알맞게 적용할 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 구동부를 포함하므로, 환자의 운동에 의해 발생한 토크를 측정하거나, 환자의 운동 강도를 설정하기 위한 적절한 부하를 가할 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 전기 자극 패드를 포함하므로 환자의 관절이 느린 속도의 등속도의 원심성 수축 훈련이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 측면도이다.
도 4a 및 4b는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치를 환자의 팔에 적용한 모습을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 5a 및 5b는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치를 환자의 팔에 적용하여 사용하는 모습을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 전기 자극 패드에 인가되는 전압 파형의 일 실시예를 나타낸 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 장치를 이용한 훈련 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 개략적인 측면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 원심성 수축 훈련 장치(1000)는 테이블(100), 구동부(200), 고정부(300) 및 전기 자극 패드(400)를 포함한다.
상기 테이블(100)은 상기 구동부(200) 및 상기 고정부(300)를 지지한다. 상기 테이블(100)의 하부에는 제1 지지부(120) 및 상기 제1 지지부(120) 하부에 배치되는 제2 지지부(140)가 배치된다. 상기 제1 지지부(120) 및 제2 지지부(140)는 길이 조절부(130)에 의해 연결되고, 상기 길이 조절부(130)는 상기 제1 지지부(120) 및 상기 제2 지지부(140)의 전체 길이를 조절한다. 예를 들어, 상기 연결부(130)는 상기 제2 지지부(130) 상에 결합되어, 상기 제1 지지부(120)를 조이거나 풀어서, 상기 제1 지지부(120)가 상기 제2 지지부(140) 상으로 돌출되는 길이를 조절할 수 있다.
상기 테이블(100) 및 상기 제1 지지부(120) 사이에 각도 조절부(110)가 배치된다. 상기 각도 조절부(110)는 상기 테이블(100)이 지면에 대해 소정 각도를 형성하도록 상기 테이블(100)을 기울일 수 있고, 원하는 각도에 대해 상기 테이블(100)을 고정할 수 있다. 따라서 환자가 상기 원심성 수축 훈련 장치(1000)를 사용하는데 있어서, 상기 고정부(300)가 적절한 각도를 갖도록 조절할 수 있다.
상기 테이블(100) 하부에는 서브 구동부(150)가 배치될 수 있다. 상기 서브 구동부(150)는 상기 구동부(200), 상기 고정부(300) 및/또는 상기 전기 자극 패드(400)를 구동하는데 필요한 전자 회로를 포함할 수 있다. 상기 고정부(300) 및 상기 전기 자극 패드(400)를 구동하는데 필요한 전자 회로는 상기 구동부(200)에 배치될 수 있으나, 상기 구동부(200) 내부에 실장하기 어려운 전자 회로의 경우 상기 테이블(100) 하부에 배치되는 상기 서브 구동부(150)에 배치될 수 있다.
상기 구동부(200)는 상기 고정부(300) 및 상기 전기 자극 패드(400)를 구동하기 위한 전자 회로를 포함한다. 상기 구동부(200)는 상기 고정부(300)에 적절한 부하를 가할 수 있고, 상기 고정부(300)에서 발생하는 토크를 측정하여 이를 표시할 수 있다. 상기 구동부(200)는 구동부 몸체(210) 및 조작 표시부(220)를 포함한다. 상기 조작 표시부(220)는 상기 원심성 수축 훈련 장치의 조작에 필요한 조작 버튼을 포함하고, 환자의 훈련에 필요한 정보를 표시할 수 있다. 상기 구동부(200)는 연결부(230)를 포함한다. 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)에 연결된다. 상기 연결부(230)는 상기 고정부(300)에서 발생한 토크를 상기 구동부(200)에 전달할 수 있다. 또한, 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)에 토크를 전달 할 수도 있다. 또한, 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)가 회전하는데 있어서, 특정한 부하를 가할 수 있다.
상기 고정부(200)는 상기 테이블(100) 상에 배치되고, 환자의 원심성 수축 훈련 부위를 환자의 관절을 중심으로 고정한다. 상기 고정부(200)는 제1 부분(310) 및 상기 제1 부분(310)과 힌지로 연결되어 상기 제1 부분(310)과 소정 각도를 이룰 수 있는 제2 부분(320)을 포함한다.
상기 제1 부분(310)은 제1 프레임(312), 제1 쿠션 패드(314) 및 제1 고정 밴드(316)를 포함한다. 상기 제1 프레임(312)은 상기 제1 부분(310)의 골격을 이루고, 상기 제1 쿠션 패드(314)는 환자의 훈련 부위를 지지한다. 상기 제1 고정 밴드(316)는 환자의 훈련 부위를 고정한다. 상기 제1 고정 밴드(316)는 벨크로 타입의 밴드로 환자의 훈련 부위를 쉽게 고정 및 분리시킬 수 있다.
상기 제2 부분(320)은 제2 프레임(322), 제2 쿠션 패드(324) 및 제2 고정 밴드(326)를 포함한다. 상기 제1 프레임(322)은 상기 제2 부분(320)의 골격을 이루고, 상기 제2 쿠션 패드(324)는 환자의 훈련 부위를 지지한다. 상기 제2 고정 밴드(326)는 환자의 훈련 부위를 고정한다. 상기 제2 고정 밴드(326)는 벨크로 타입의 밴드로 환자의 훈련 부위를 쉽게 고정 및 분리시킬 수 있다.
상기 제1 부분(310)과 상기 제2 부분(320)은 환자의 관절 부위를 고정한다. 환자의 관절이 움직임에 따라, 상기 제1 부분(310)과 상기 제2 부분(320)이 이루는 각도가 변화된다. 이때, 환자의 관절의 움직임에 따라 발생한 토크를 상기 고정부(300)와 연결된 상기 연결부(230)를 통해 상기 구동부(200)에서 측정할 수 있다. 또한, 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)가 회전하는데 있어서, 특정한 부하를 가할 수 있다. 따라서 환자의 관절의 움직임에 적절한 부하를 가할 수 있다.
상기 고정부(300)에는 환자의 관절 부위가 고정될 수 있다. 예를 들면 환자의 팔 부분이 상기 고정부(300)에 고정될 수 있다. 상기 제1 부분(310)에 환자의 상완이 고정되고, 상기 제2 부분(320)에 팔뚝이 고정되어, 환자가 상기 전기 자극 패드(400)에 의해 전기 자극을 받으면, 환자의 팔이 원심성 수축 운동을 하며, 상기 고정부(300)의 제1 부분(310)과 상기 제2 부분(320)의 각도가 변경되면서 발생한 토크가 상기 고정부(300)와 연결된 상기 연결부(230)를 통해 상기 구동부(200)에서 측정된다. 또한, 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)가 회전하는데 있어서, 특정한 부하를 가하여, 적절한 운동 강도를 설정할 수 있다.
상기 전기 자극 패드(400)는 상기 구동부(200)에 전기적으로 연결되어, 환자의 운동 부위에 부착되고, 환자의 운동 부위에 전기 자극을 가하여 원심성 수축 운동을 유도한다. 상기 원심성 수축 운동은 느린 등속도 운동인 것이 바람직하다. 상기 전기 자극 패드(400)는 상기 구동부(200)의 조작에 의해 다양한 전기 자극을 환자의 운동 부위에 가할 수 있다.
예를 들면, 상기 전기 자극 패드(400)가 환자의 운동 부위에 가하는 상기 전기 자극의 전압은 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, 약 +20V(볼트) 내지 약 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파일 수 있다. (도 6 참조) 이 경우, 상기 전기 자극에 의한 환자의 운동부위의 원심성 수축 운동은 각속도 약 10˚/s로 느린 등속도 운동을 할 수 있다.
이러한 느린 등속도의 원심성 수축 운동은 구심성 수축 운동 등 다른 운동에 비해 근 장력이 운동 부위에 크게 걸리며, 근 마비 환자의 재활치료에 효율적으로 이용될 수 있다.
도 4a 및 4b는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치를 환자의 팔에 적용한 모습을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 환자의 팔(10)의 전기 자극이 가해질 부위에 전기 자극 패드(400)를 부착한다. 예를 들면, 상기 팔(10)의 원심성 수축 운동을 위해, 상기 팔(10)의 상완근 상에 상기 전기 자극 패드(400)를 부착할 수 있다.
상기 환자의 신체에 적합하도록 테이블(100)의 각도를 조절할 수 있다. 상기 팔(10)의 상완을 고정부의 제1 부분(310)의 제1 쿠션 패드(도 2의 314 참조)상에 위치시키고, 제1 고정 밴드(316)를 이용하여 고정한다. 상기 팔(10)의 팔뚝을 상기 고정부의 제2 부분(320)의 제2 쿠션 패드(도 2의 324 참조) 상에 위치시키고, 제2 고정 밴드(326)를 이용하여 고정한다.
구동부(200)를 조작하여 상기 전기 자극 패드(400)가 상기 팔(10)에 적절한 전기 자극을 가하여, 상기 팔(10)의 원심성 수축 운동을 유도한다.
도 5a 및 5b는 도 1의 원심성 수축 훈련 장치를 환자의 팔에 적용하여 사용하는 모습을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5a를 참조하면, 환자의 팔(10)은 고정부의 제1 부분(310) 및 제2 부분(320)에 고정되고, 상기 팔(10)이 굽혀져 있는 상태에서 전기 자극 패드(도 4b 의 400 참조)를 통해 전기 자극을 받는다.
도 5b를 참조하면, 상기 전기 자극에 의해, 상기 팔(10)은 원심성 수축 운동을 하며, 상기 제1 부분(310) 및 제2 부분(320)이 이루는 각도가 늘어난다. 이에 따라 발생한 토크는 연결부(도 2의 230 참조)를 통해 구동부(도 2의 200 참조)에 전달된다. 상기 팔(10)의 상기 원심성 수축 운동은 느린 등속도 운동인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 원심성 수축 운동은 약 10도/s의 속도의 등속도 운동일 수 있다. 또한, 상기 구동부(200)는 상기 연결부(230)를 통해 상기 고정부(300)가 회전하는데 있어서, 특정한 부하를 가할 수 있다. 따라서 환자의 상기 팔(10)의 운동 강도를 조절할 수 있다.
도 6은 도 1의 원심성 수축 훈련 장치의 전기 자극 패드에 인가되는 전압 파형의 일 실시예를 나타낸 파형도이다. 도 6에 나타난 그래프의 x축은 시간으로 눈금당 100㎲를 뜻하며, y축은 전압으로 눈금당 10V를 뜻한다.
도 6을 참조하면, 원심성 수축 훈련 장치의 전기 자극 패드에 인가되는 전압파형은 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, 약 +20V(볼트) 내지 약 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파일 수 있다.
이에 따라, 환자의 운동 부위가 느린 속도의 등속도로 원심성 수축 운동할 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 자극 패드는 환자의 팔에 전기 자극을 가할 수 있고, 이에 따라 환자의 상기 팔이 원심성 수축 운동을 할 수 있다. 상기 팔(10)의 상기 원심성 수축 운동은 느린 등속도 운동인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 원심성 수축 운동은 약 10도/s의 속도의 등속도 운동일 수 있다. 이를 위해, 상기 전기 자극 패드에 인가되는 전압 파형이 적절하게 변형될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심성 수축 훈련 장치를 이용한 훈련 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 상기 훈련 방법은 환자에게 적절한 훈련 프로그램을 설정하는 단계(S1), 전기 자극을 통한 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계(S2), 및 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계(S3)를 포함한다.
상기 훈련 프로그램을 설정하는 단계(S1)에서는, 환자의 상태에 따른 전기 자극의 강도를 설정한다. 환자의 운동 부위가 느린 속도의 등속도의 원심성 수축 운동이 가능하도록 상기 전기 자극의 강도 및 파형을 설정할 수 있다.
예를 들면, 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, 약 +20V(볼트) 내지 약 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파 형상의 전기 자극을 설정할 수 있다.
상기 전기 자극을 통한 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계(S2)에서는, 설정된 상기 전기 자극을 환자의 관절 부위의 근육에 전기 자극을 가하여 원심성 수축 운동을 유도한다.
예를 들면, 도 1의 원심성 수축 훈련 장치를 이용하여, 환자의 관절이 느린 속도의 등속도의 원심성 수축 운동을 하도록 할 수 있다.
상기 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계(S3)에서는, 환자의 상태에 따라 결정된 훈련 프로그램에 따라, 적절한 운동 시간 및 회수만큼 반복 훈련을 한다.
예를 들면, 1회 훈련 시 30분 동안 지속적으로 훈련, 주 2회, 12 주간 반복 훈련할 수 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 환자의 관절 부분의 느린 등속도의 원심성 수축 운동을 유도하고, 상기 느린 등속도의 원심성 수축 운동은 구심성 수축 운동 등 다른 운동에 비해 근 장력이 운동 부위에 크게 걸리며, 근 마비 환자의 재활치료에 효율적으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 길이 및 각도를 조절할 수 있는 테이블을 포함하므로, 환자의 체형에 알맞게 적용할 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 구동부를 포함하므로, 환자의 운동에 의해 발생한 토크를 측정하거나, 환자의 운동 강도를 설정하기 위한 적절한 부하를 가할 수 있다.
또한, 상기 원심성 수축 훈련 장치는 전기 자극 패드를 포함하므로 환자의 관절이 느린 속도의 등속도의 원심성 수축 훈련이 가능하도록 할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 마비 환자의 재활 치료 산업에 사용될 수 있는 산업상 이용가능성을 갖는다.
100: 테이블 110: 각도 조절부
120: 제1 지지부 130: 길이 조절부
140: 제2 지지부 200: 구동부
210: 구동부 몸체 220: 조작 표시부
230: 연결부 300: 고정부
310: 제1 부분 320: 제2 부분
400: 전기 자극 패드

Claims (12)

  1. 환자의 관절 부위를 고정하고, 제1 부분 및 상기 제1 부분과 연결되어 상기 환자의 관절 부위 운동에 따라 상기 제1 부분과 이루는 각도가 변경되는 제2 부분을 포함하는 고정부;
    상기 환자의 관절 부의의 근육에 전기 자극을 가하여, 상기 환자의 관절 부위가 원심성 수축 운동하도록 유도하는 전기 자극 패드; 및
    상기 전기 자극 패드를 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는
    상기 전기 자극 패드에 인가할 전기 자극의 전압 파형 및 전압 세기, 1회 운동 시간, 운동 간격 및 운동 횟수를 결정하는 프로세스를 수행하고,
    상기 1회 운동 시간 동안 상기 원심성 수축 훈련을 지속하고, 상기 운동 간격동안 휴지하고, 상기 운동 회수만큼 상기 원심성 수축 훈련을 반복하도록, 상기 전기 자극 패드를 통해 상기 전기 자극을 인가하는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 조작 표시부를 포함하고, 상기 고정부와 연결되어 상기 고정부의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 이루는 각도가 변경됨에 따라 발생하는 토크를 측정하여 상기 조작 표시부에 나타내는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 고정부와 연결되어, 상기 고정부의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 회전하는데 있어서 설정한 부하를 인가하는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정부의 상기 제1 부분은 상기 제1 부분의 골격을 이루는 제1 프레임, 상기 환자의 관절부위를 지지하는 제1 쿠션패드, 및 상기 제1 쿠션 패드 상에 위치하는 상기 환자의 관절부위를 고정하는 제1 고정밴드를 포함하고,
    상기 고정부의 상기 제2 부분은 상기 제2 부분의 골격을 이루는 제2 프레임, 상기 환자의 관절부위를 지지하는 제2 쿠션패드, 및 상기 제2 쿠션 패드 상에 위치하는 상기 환자의 관절부위를 고정하는 제2 고정밴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정부 및 상기 구동부를 지지하는 테이블;
    상기 테이블 하부에 배치되는 제1 지지부;
    상기 제1 지지부 하에 배치되는 제2 지지부; 및
    상기 제1 지지부와 제2 지지부를 연결하며, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 전체 길이를 조절하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 테이블과 상기 제1 지지부 사이에 배치되어, 상기 테이블과 상기 제1 지지부가 이루는 각도를 조절하는 각도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원심성 수축 운동은 등속도 운동인 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기 자극 패드가 상기 환자의 관절 부위 근육에 인가하는 전압의 파형은 20Hz(헤르츠) 의 주파수를 갖고, +20V(볼트) 내지 -20V 범위에서 통전 시간이 200㎲(마이크로세컨드)인 교류 이형 사각파인 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 원심성 수축 훈련을 시행하는 단계에서, 상기 원심성 수축 운동은 10도/s 의 등속도 운동인 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 훈련 프로그램에 따라 원심성 수축 훈련을 반복 하는 단계에서, 상기 1회 운동 시간은 30분이고, 상기 운동 간격 및 상기 운동 회수는 주 2회 및 12주 인 것을 특징으로 하는 원심성 수축 훈련 장치.





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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101991435B1 (ko) * 2018-01-05 2019-06-20 건양대학교 산학협력단 관절운동치료와 기능적 전기자극을 결합한 재활치료기기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526541A (ja) * 2001-05-16 2004-09-02 フォンダシオン スイス プール レ シベルテーゼ 人の下肢の再教育及び訓練の少なくとも一方を行うための装置
KR100815477B1 (ko) 2006-10-17 2008-03-20 강원대학교산학협력단 사지 강직 환자용 물리치료 장치
JP2009225810A (ja) 2008-02-28 2009-10-08 Univ Kurume 筋肉の電気的刺激方法及び筋肉鍛錬装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1289470A2 (en) * 2000-03-14 2003-03-12 Orthologic Corp. Combination pro/supination and flexion therapeutic mobilization device
US9238137B2 (en) * 2004-02-05 2016-01-19 Motorika Limited Neuromuscular stimulation
US20070208392A1 (en) * 2006-02-17 2007-09-06 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research System for functional electrical stimulation
US8612010B2 (en) * 2008-12-23 2013-12-17 Robotic Integrated Technology Development Corporation Upper extremity muscle therapy system
US10286212B2 (en) * 2009-03-20 2019-05-14 Electrocore, Inc. Nerve stimulation methods for averting imminent onset or episode of a disease
JP2012005524A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Kazusuke Abe ３ｄステッパー
US9114255B1 (en) * 2011-06-17 2015-08-25 Customkynetics, Inc. Exercise device for use with electrical stimulation and related methods
KR101323019B1 (ko) * 2011-11-25 2013-10-29 신대섭 보행 보조 로봇을 이용한 재활 치료장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004526541A (ja) * 2001-05-16 2004-09-02 フォンダシオン スイス プール レ シベルテーゼ 人の下肢の再教育及び訓練の少なくとも一方を行うための装置
KR100815477B1 (ko) 2006-10-17 2008-03-20 강원대학교산학협력단 사지 강직 환자용 물리치료 장치
JP2009225810A (ja) 2008-02-28 2009-10-08 Univ Kurume 筋肉の電気的刺激方法及び筋肉鍛錬装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101991435B1 (ko) * 2018-01-05 2019-06-20 건양대학교 산학협력단 관절운동치료와 기능적 전기자극을 결합한 재활치료기기

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