KR101623049B1 - 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치 - Google Patents
스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치에 관한 것으로, 경추 보조기를 사용자가 착용한 상태에서 목 주위에 밀착된 에어셀의 공기압을 조절하여 근육 및 관절을 자극하여 운동시키면서 사용자 또는 피사용자의 스마트폰을 통해 구성 제어 및 운동 제어가 가능한 것으로 그 구성은 환자의 목의 뒷부분을 감싸는 목지지대와 상기 목지지대의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 등지지대가 마련되는 일체의 목지지부재와, 상기 목지지부재의 목지지대 양측에 각각 연결되거나 목지지대의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 일단에 제1조절부재가 형성된 턱지지부재와, 상기 턱지지부재의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되는 가슴지지부재와, 상기 목지지부재의 목지지대 전측에 마련되어 환자의 목에 밀착되는 자세기능부 및, 상기 자세기능부와 목지지대 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부와 상기 공압부 내부의 공기압을 측정하는 센서부와 상기 센서부에 측정된 센서값을 전송하는 수신부 및 상기 센서부와 수신부에 전원을 제공하는 전력부로 구성되는 공압측정부재가 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 경추 보조기를 사용자가 착용한 상태에서 목 주위에 밀착된 에어셀의 공기압을 조절하여 근육 및 관절을 자극하여 운동시키면서 사용자 또는 피사용자의 스마트폰을 통해 구성 제어 및 운동 제어가 가능한 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치에 관한 것이다.
척추(Spine)에서 경추(Cervical)는 두개골(renSkull)을 받치고 있으며, 뇌(Brain)에서 나오는 척수(Spinal Cord)가 경추(Cervical)에서 시작되기 때문에 인체에서 매우 중요한 부위 중 하나이며, 손상을 입으면 인체의 타격(Damage)이 매우 크다.
이러한 인체에서 중요한 부위 중 하나인 경추의 질환 및 손상으로는 크게 장노년층의 경우 많이 발생하는 퇴행성 질환과 사고나 부상에서 가장 쉽게 접할 수 있는 편타성 손상(Whiplash Injury)일 것이다.
여기서, 상기 장노년층의 경우 많이 발생하는 퇴행성 질환은, 오랜 시간 동안 근육의 불균형이나, 외력에 의한 잘못된 회복 등으로, 관절의 균형이 깨어져 한쪽으로 체중이 부하되거나, 충격흡수가 잘되지 않아 연조직의 지속적인 손상을 일으켜 관절면에 손상이 일어나는 것을 말한다.
퇴행성 질환 중 제일 먼저 쉽게 생기는 질환은 척추 분절(Spinal Segment)내에 균형이 깨지면서 척추체(Vertebral Body)의 간격은 좁아지고, 이로 인한 지속적인 압박발생으로 추간판(Intervertebral Disc)의 섬유륜(Annulus Fibrosus)이 압력을 견디지 못하고 찢어지는 현상을 초래하게 되는 추간판 탈추증(HNP:herniated nucleus pulposus)으로서,
추간판 탈추증(HNP:herniated nucleus pulposus)이 발생하면 찢어진 섬유륜(Annulus Fibrosus) 사이로 수핵(Nucleus Pulposus)이 흘러나와, 척수(Spinal Cord)에서 나오는 신경지(Nerve Root)를 건들이게 되면서 해당 신경줄기에서 저리는 증상을 호소하게 된다.
그러나, 이보다 심각한 것은 이 증상을 넘어서 시간이 더욱 지나면 척추체(Vertebral Body)의 퇴행적 변화로 인한 척수(Spinal cord)의 압박과 더욱 심해진 수핵(Nucleus Pulposus)의 분출로 직접적인 척수(Spinal cord)의 압박이다.
보통 신경계는 중추신경계(CNS:Central Nervous System)와 말초신경계(PNS:Peripheral Nervous System)로 나누어지는데 앞서 설명한 추간판 탈추증(HNP:추간판 탈추증)의 경우, 분출된 수핵(Nucleus Pulposus)이 신경지(Nerve Root- 말초신경제에 속함)를 건드려 생기는 증세로 분출된 수핵(Nucleus Pulposus)을 내시경이나 레이저로 제거하면 저리는 증세가 사라지고 질환이 호전될 수 있지만, 중추신경계(CNS)의 경우 손상을 입으면 전혀 회복이 되지 않기 때문에 만성적 퇴행성 질환으로 중추신경계(CNS)를 자극하는 경우 치료하기가 매우 힘들다.
특히, 퇴행성 변화가 심할 경우 척추체(Vertebral Body)에 골극(Bone Spurs)이 생기게 되고 이것이 척수(Spinal Cord)를 압박하면, 여러 가지의 척수 장애가 생기게 되며, 골극(Bone Spurs)의 날카로운 부분이 척수(Spinal Cord)에 상처라도 입히면, 상처부위 아래 부분은 마비(Paralysis)가 생기고, 이는 회복이 되지 않는다.
이러한 퇴행성 변성을 막기 위해서는 적당한 근긴장도(Muscle Tension)의 유지와 주동근(Agonist Muscle)과 길항근(Antagonist Muscle)의 균형(Balance)이 매우 중요하며, 척추분절(Spinal Segment)의 적당한 간격유지가 필수이다.
하지만, 인간은 중력(Gravity)의 영향으로 척추와 하지관절에 지속적인 체중의 압박을 가하게 되어있다.
그러므로 적당한 운동과 휴식 그리고 항중력근(Antigravity Muscle)을 이용한 자세(Posture)와 동작(Movement)이 필요하다.
그리고 척추분절(Spinal Segment)의 간격이 좁아졌다면, 이를 늘려서 정상적 간격을 유지하는 치료가 필수이다.
그러는 한편, 상기 사고나 부상에서 가장 쉽게 접할 수 있는 편타성 손상(Whiplash Injury)은, 교통사고에서 자주 나타나는데 근래 급격하고 과도한 인구의 도시 집중과 산업의 팽창, 발달로 교통량이 급증하고 이러한 교통사고 발생률의 증가는 교통사고 후유증의 증가 또한 야기하였으며, 이는 교통사고로 인하여 발상한 제반 증상이 일정기간이 경과하여도 소실되지 않고 남아 있는 경우가 많다.
교통사고 현장에서의 응급처치를 보면 제 1원칙이 호흡의 확인이고, 제 2원칙이 두경부의 고정이다.
왜냐하면 사고자의 정확한 손상부위가 파악이 되지 않은 상태에서, 응급처치자가 사고자를 잘못 움직여 척추(Spine)의 뼈조각이 척수(Spinal cord)나 경동맥(Spinal Artery)을 건드리게 되면 사망하거나, 사지마비(plegia)를 유발할 수 있기 때문이다.
따라서, 사고 현장이나 부상자의 경추부위가 의심스러울 때는 경추의 고정이 최우선이며, 병원으로 이송되어 수술이나 처치 이후에도 재활을 위해서는 경추(Cervical)의 고정이 필수이다.
그리고 척추 주변의 연부조직(Soft tissue) 또한 수축성 구조물이기 때문에 수술 후에도 지속적인 견인으로 척추 자체가 정상적으로 치료되기 위해서는 척추구조물로 인한 척추 내 압력을 낮추기 위하여 경추보조기(Cervical Brace)는 필수조건이다.
이에 상기 퇴행성 질환으로 인한 척추분절(Spinal Segment)의 간격이 좁아졌거나 사고나 부상으로 인한 편타성 손상(Whiplash Injury) 등 과 관련하여 지속적인 견인으로 척추 자체가 정상적으로 치료되기 위해서 사용되는 경추보조기(Cervical Brace)에 대하여 살펴본다.
현재 시중에 유통되고 있는 개인휴대용 견인(Portable Traction)제품의 경우 대부분이 공기의 압력을 이용한 제품이 대부분이다.
이러한 공기압력을 이용한 제품의 경우 휴대성에서는 편할지는 모르겠으나, 실제 견인력과 환부에 대한 고정력은 떨어질 수밖에 없다.
또한, 같은 질환을 가진 환자라고 해도 각 개개인이 가지는 특수성과 척추의 구조적 문제는 각기 다를 수밖에 없는데, 공기 압력을 이용한 천편일률적인 제품으로 이러한 문제를 해결하기에는 한계를 가질 수밖에 없다.
그리고, 척추주변의 구조물 중에 근육(Muscle)의 경우, 일반적인 견인(Traction)을 실시하였을 때 척추분절(Spinal Segment)이 늘어나면서, 금섬유(Muscle Fiber)의 길이(Length)가 같이 늘어나기는 하지만, 근육(Muscle)의 움직임(Movement)이 없는 상태에서 인위적으로 늘이면, 신경근에 운동단위(Motor Unit)가 증가하지 않고, 소뇌(Cerebellum)에서도 늘어난 근섬유(Muscle Fiber)의 길이(Length)는 인지하지 못한다.
따라서, 인위적 견인(Traction)으로 늘어난 근섬유(Muscle Fiber)는 움직임(Movement)시 동작하지 않는 문제도 있다.
이것은 바꾸어 말한다면, 짧아진 근육들이 척추분절(Spinal Segment)의 지속적인 압력을 가하는 것을 막지 못하지 때문에 치료 후에도 재발의 가능성이 매우 높다.
따라서, 제일 좋은 방법은 척추분절(Spinal Segment)의 압력은 낮춘 상태(즉, 견인(Traction)을 하고 있는 상태)에서 정상동작을 유도하는 재활(Rehabilitation)이 가장 최선의 치료 방법이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 경추보조기에서 발생하는 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 경추보조기를 착용한 사용자의 목 둘레를 지지하는 에어부재의 구획된 에어셀을 통해 공기압을 조절하여 재활운동을 하게 되며, 이때 목 근육의 움직임 및 관절의 모션감지를 감지하면서 에어셀의 공기압을 제어하도록 사용자 또는 피사용자의 스마트폰의 제어프로그램인 애플리케이션을 통해 연계 및 연동되도록 하여 경추보조기를 착용한 사용자의 재활운동에 따른 실시간 운동제어 및 분석하도로 하는 목적을 제공한다.
본 발명은 환자의 목의 뒷부분을 감싸는 목지지대와 상기 목지지대의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 등지지대가 마련되는 일체의 목지지부재와,
상기 목지지부재의 목지지대 양측에 각각 연결되거나 목지지대의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 일단에 제1조절부재가 형성된 턱지지부재와,
상기 턱지지부재의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되는 가슴지지부재와,
상기 목지지부재의 목지지대 전측에 마련되어 환자의 목에 밀착되는 자세기능부 및,
상기 자세기능부와 목지지대 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부와 상기 공압부 내부의 공기압을 측정하는 센서부와 상기 센서부에 측정된 센서값을 전송하는 수신부 및 상기 센서부와 수신부에 전원을 제공하는 전력부로 구성되는 공압측정부재가 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
한편, 상기 자세기능부의 외피는 외부의 공기가 내부로 유입되지 못하는 비닐재로 이루어지면서 밀폐된 내부의 공간에 복원성이 있는 다수의 완충볼이 충진되고, 상기 외피의 일면에 내부로 연통되어 외피 외부로 노출된 연결관이 형성되고, 상기 연결관에 연결되어 공기의 이동을 제어하는 밸브가 설치되고, 상기 밸브에 연결되어 내부의 공기를 흡입 및 주입되도록 제어하는 모터가 설치되고, 상기 모터와 밸브에 전원을 공급하는 전원부가 설치되고, 상기 전원부를 제어하는 전력제어부가 설치되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
한편, 상기 자세기능부는 환자의 목 둘레에 면접되되, 목의 뒤, 목의 좌, 목의 우 및 목의 앞에 각각 면접되도록 4개의 자세기능부가 설치되면서 상기 4개의 자세기능부가 구획된 일체로 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
한편, 상기 가슴지지부재의 중앙에 자세기능부의 내부에 연통된 연결관을 통해 연결되어 공기의 흡입 및 주입을 제어하는 모터가 설치되고, 상기 공압측정부재의 제1수신부를 통해 센서값을 제2수신부에 의해 전송받아 센서값을 표시하는 디스플레이부에 일면에 설치되고, 상기 모터, 제2수신부 및 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원부가 설치되고, 상기 전원부와 모터의 작동를 제어하는 제어부로 이루어지는 제어장치가 더 포함되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
한편, 상기 제어장치의 제어부에 연계되어 환자의 일측 귀에 착용하는 착용부에 모션센서가 구비되며, 상기 모션센서는 자이로, 가속도 또는 지자기 센서 중 적어도 하나 이상을 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
이상과 같이 본 발명은 경추보조기를 착용한 사용자의 목 둘레를 지지하는 에어부재의 구획된 에어셀을 통해 공기압을 조절하여 재활운동을 하게 되며, 이때 목 근육의 움직임 및 관절의 모션감지를 감지하면서 에어셀의 공기압을 제어하도록 사용자 또는 피사용자의 스마트폰의 제어프로그램인 애플리케이션을 통해 연계 및 연동되도록 하여 경추보조기를 착용한 사용자의 재활운동에 따른 실시간 운동제어 및 분석하여 빠른 재활을 유도하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 경추보조기의 실시사시도.
도 2는 본 발명에 따른 경추보조기의 조립분해도.
도 3은 본 발명에 따른 경추보조기의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 경추보조기의 자세기능부 사시도(a)와 A-A부위의 내부 단면도(b).
도 5는 본 발명에 따른 경추보조기의 자세기능부 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 경추보조기의 공압측정부재와 제어장치 블럭도.
도 7은 본 발명에 따른 결추보조기를 환자에 착용한 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 경추보조기의 조립분해도.
도 3은 본 발명에 따른 경추보조기의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 경추보조기의 자세기능부 사시도(a)와 A-A부위의 내부 단면도(b).
도 5는 본 발명에 따른 경추보조기의 자세기능부 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 경추보조기의 공압측정부재와 제어장치 블럭도.
도 7은 본 발명에 따른 결추보조기를 환자에 착용한 상태도.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 환자의 목의 뒷부분을 감싸는 목지지대(110a)와 상기 목지지대(110a)의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 등지지대(110b)가 마련되는 일체의 목지지부재(100)와, 상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 양측에 각각 연결되거나 목지지대(110a)의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 양단에 제1조절부재(210)가 형성된 턱지지부재(200)와, 상기 턱지지부재(200)의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되는 가슴지지부재(300)와, 상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 전면에 마련되어 환자의 목에 밀착되는 자세기능부(400) 및, 상기 자세기능부(400)와 목지지대(110a) 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부(510)와 상기 공압부(510) 내부의 공기압을 측정하는 센서부(520)와 상기 센서부(520)에 측정된 센서값을 전송하는 제1송수신부(530) 및 상기 센서부(520)와 제1송수신부(530)에 전원을 제공하는 제1전원부(540)로 구성되는 공압측정부재(500)가 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치(10, 이하 ‘경추보조기’라 칭함)를 제공한다.
본 발명의 경추보조기(10)는 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 목지지대(110a)와 등지지대(110b)로 구성되는 일체의 목지지부재(100), 턱지지부재(200), 가슴지지부재(300), 자세기능부(400) 및 공압측정부재(500)로 이루어지는 구조를 가진다.
도 1과 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 목지지부재(100)는 환자의 목의 뒷부분을 감싸지도록 형성되는 목지지대(110a)와 상기 목지지대(110a)의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 형성되는 등지지대(110b)로 목지지대(110a)와 등지지대(110b) 일체의 구조를 가지게 된다.
그리고, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 턱지지부재(200)는 상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 양측에 각각 연결되거나 목지지대(110a)의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 양단에 제1조절부재(210)가 형성된 구조를 가지며, 상기 일예의 턱지지부재(200)가 목지지대(110a)의 양측에 각각 연결되어 환자의 턱을 감싸지도록 마련되어 상기 턱지지부재(200)의 중앙이 환자의 턱에 밀착 면접되며, 상기 턱지지부재(200)의 길이가 조절되도록 턱지지부재(200) 일단 즉, 목지지대(110a)의 일측에 턱지지부재(200)의 일단이 연결되되, 턱지지부재(200)의 길이방향으로 도면에 도시되지 않은 다수개의 걸림편(미도시)이 형성되어 상기 걸림편이 구속되도록 목지지대(110a)의 일측 일면에 단속턱(미도시)이 구비되어 상기 걸림편이 단속턱에 구속되어 턱지지부재(200)가 고정되도록 구비된다.
그리고, 도 1과 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 가슴지지부재(300)는 상기 턱지지부재(200)의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되어 경추보조기(10)를 착용한 환자가 고개를 숙이거나 외부의 충격으로 환자의 목에 움직임을 제한하도록 고정 및 지지하도록 하는 목적으로 설치되며, 또한 상기 가슴지지부재(300)의 양단이 턱지지부재(200)의 양측에 연결될 때 힌지구조를 가지면서 힌지(301)의 회전에 단속하는 제2조절부재(310)가 구비되어 하기에 서술되는 환자의 목 재활운동시 적절히 힌지(301)의 회전을 조절하도록 제공된다.
상기 턱지지부재(200)의 양측에 각각 가슴지지부재(300)의 양단이 각각 연결될 때 상기 턱지지부재(200)의 제1조절부재(210)를 통해 턱지지부재(200) 및 가슴지지부재(300) 각각의 양단이 서로 동시에 결속되도록 제공된다.
그리고, 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 자세기능부(400)는 상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 전측에 마련되어 환자의 목에 밀착되어 환자의 목 움직임에 가해지는 응력을 분산하도록 설치되면서 환자의 목에 경추보조기(10)의 견고한 밀착력을 가지도록 보강하는 역할로 설치된다.
그리고, 도 2와 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 공압측정부재(500)는 상기 자세기능부(400)와 목지지대(110a) 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부(510)와 상기 공압부(510) 내부의 공기압을 측정하는 센서부(520)와 상기 센서부(520)에 측정된 센서값을 전송하는 제1송수신부(530) 및 상기 센서부(520)와 제1송수신부(530)에 전원을 제공하는 제1전원부(540)로 구성된다.
일반적으로 경추보조기를 착용시 환자의 목에 가해지는 압력을 측정하기 위해 압력센서가 설치되지만, 상기 압력센서는 환자의 목 일부 즉, 목 주위의 근육 일부만에 가해지는 압력에 변화만을 측정하게 되어 환자의 목 전체에 가해지는 압력을 측정할 수 없다.
이에, 본 발명은 환자의 목 뒷부분 전체에 가해지는 압력을 측정함과 아울러 자세기능부(400) 전면(前面)에 가해지는 환자의 목 뒷부분 응력을 완충하는 동시에 지지할 수 있는 공압측정부재(500)를 설치하게 된다.
이에, 상기 공압측정부재(500) 구성은 내부에 공기가 충진된 공압부(510)와 상기 공압부(510) 내부의 공기압을 측정하는 센서부(520)와 상기 센서부(520)에 측정된 센서값을 전송하는 제1송수신부(530) 및 상기 센서부(520)와 제1송수신부(530)에 전원을 제공하는 제1전원부(540)로 구성된다.
상기 공압부(미도시)는 내부에 공기가 충진되며, 상기 공압부(510) 일면에 내통된 공기이동관이 형성되어 그 끝단이 센서부(520)에 연결되어 공압부(510)의 내부 공기압의 변화 즉, 공압부(510)에 가해지는 압력에 의해 공압부(510) 내부의 공기가 공기이동관을 통해 이동되어 센서부(520)에 가해지는 공기압을 측정하게 된다.
이렇게 공압부(510) 내부의 공기압 변화에 따라 환자의 목 뒷부분에 가해지는 압력변화를 측정함으로서 환자의 목 움직임을 감지하여 환자의 불편함, 재활운동 또는 경추보조기(10)의 지지력 등을 감지하여 경추보조기(10)를 착용한 환자의 맞춤형을 유도하게 된다.
또한, 상기 공압부(510)의 공기이동관(미도시) 단부에 연결된 센서부(520), 상기 센서부(520)에 전원을 공급하는 제1전원부(540) 그리고 센서부(510)의 센서값을 전송하는 제1송수신부(530)가 공압부(510)의 하부 외측에 설치되거나 하기에 서술되는 가슴지지부재(300)의 중앙에 설치된 제어장치(600) 내에 설치될 수 있다.
그리고, 상기 공압부(510) 내부의 공기압 변화를 센서부(520)를 통해 측정하여 제1송수신부(530)를 통해 센서값을 환자(사용자) 또는 피사용자의 스마트폰 애플리케이션에 표시되거나 후술되는 제어장치(600)의 디스플레이부(630)에 표시되도록 제공된다.
또한, 도 2, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 자세기능부(400)의 외피(410)는 외부의 공기가 내부로 유입되지 못하는 비닐재로 이루어지면서 밀폐된 내부의 공간에 탄성복원성이 있는 다수의 완충볼(420)이 충진되고, 상기 외피(410)의 일면에 내부로 연통되어 외피(410) 외부로 노출된 튜브형의 연결관(미도시)이 형성되고, 상기 연결관에 연결되어 공기의 이동을 제어하는 밸브(430)가 설치되고, 상기 밸브(430)에 연결되어 내부의 공기를 흡입 및 주입되도록 제어하는 모터(440)가 설치되고, 상기 모터(440)와 밸브(430)에 전원을 공급하는 제2전원부(450)가 설치되고, 상기 제2전원부(450)를 제어하는 제1제어부(460)가 설치되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
상기 자세기능부(400)는 환자의 목 뒷부분을 면접하여 지지하는 역할로 수행되지만 환자의 재활시 능동적으로 재활운동을 수행하기 위해 자세기능부(400)를 수축 팽창으로 환자의 목에 능동적 움직임을 가하여 장애를 가진 환자의 목에 재활운동을 하도록 제공된다.
상기 자세기능부(400)의 외피(410) 내부에 탄성복원이 가능한 다수의 완충볼(420)이 충진되어 있으며, 상기 외피(410)의 일면에 내부로 연통되면서 외부로 노출된 연결관이 구비되며, 상기 외측으로 연장된 연결관 단부에 연결관 내부로 이동되는 공기를 차단 또는 열림을 제어하도록 밸브(430)가 구비되며, 상기 밸브(430)에 연결되어 공기를 흡입 또는 주입하도록 모터(440)가 구비되며, 상기 밸브(430)와 모터(440)에 전력을 공급하는 제2전원부(450) 그리고 상기 제2전원부(450)에 전력 제어를 통해 밸브(430)와 모터(440)의 구동을 제어하는 제1제어부(460)가 구비되어 있다.
상기 모터(440)의 구동으로 공기를 밸브(430)의 열림에 의해 연결관 내부를 통해 외피(410) 내부로 공기를 주입하여 자세기능부(400)가 팽창한 후 밸브(430)가 공기의 이동을 차단과 동시에 모터(440)의 작동이 정지되면서 상기 자세기능부(400)의 팽창으로 환자의 목이 움직임을 유도하며, 반대로 모터(440)의 구동으로 밸브(430)의 열림에 의해 자세기능부(400) 외피(410) 내부의 공기를 흡입하여 자세기능부(400)를 수축한 후 밸브(430)의 공기 이동이 차단과 동시에 모터(440)의 작동이 정지되면서 자세기능부(400)의 수축으로 환자의 목 움직임을 유도하게 된다.
이렇게 자세기능부(400)의 수축과 팽창의 반복적인 동작으로 환자의 목이 전후 또는 좌우로 이동을 반복적으로 수행하여 환자의 재활운동을 수행하게 된다.
그리고, 환자의 재활운동을 마친 후 자세기능부(400)의 원상태 형상으로 유지하기 위해 외부의 공기가 자연 주입, 모터(440)의 자동으로 임의의 공기주입 또는 자세기능부(400) 외피(410) 내부에 충진된 완충볼(420)이 스스로 복원되어 자세기능부(400)가 환자의 목 뒷부분을 지지 또는 완충역할을 하게 된다.
또한, 상기 자세기능부(400)는 환자의 목 둘레에 면접되되, 목의 뒤, 목의 좌, 목의 우 및 목의 앞에 각각 면접되도록 4개의 자세기능부(400)가 설치되면서 상기 4개의 자세기능부(400)가 구획된 일체로 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
상술한 밸브(430)와 모터(440)의 구동으로 상기 자세기능부(400)의 수축 또는 팽창을 통해 환자의 목이 좌우 또는 전후로 능동적인 재활운동을 수행하도록 자세기능부(400)가 목의 뒤, 목의 좌, 목의 우 및 목의 앞에 각각 면접되도록 4개의 자세기능부(400)가 설치되면서 분리된 상태가 아닌 서로 구획되어 배열 연결된 형태로 구비된 자세기능부(400)를 제공한다.
그리고, 상술한 밸브(430)와 모터(440)의 구동을 제어하는 제1제어부(460)를 통해 1개 또는 2개의 모터(440)가 설치되어 각각의 자세기능부(400) 외피(410) 내부로 공기를 흡입 또는 주입을 하게 되며, 상기 밸브(430)는 4개의 자세기능부(400)에 각각 구비되어 제공된다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 가슴지지부재(300)의 중앙에 설치되며, 상기 자세기능부(400)의 내부에 연통된 연결관(미도시)을 통해 연결되어 공기의 흡입 및 주입을 제어하는 모터(610)가 설치되고, 상기 공압측정부재(500)의 제1송수신부(530)를 통해 센서값을 제2송수신부(620)에 의해 전송받아 센서값을 표시하는 디스플레이부(630)에 일면에 설치되고, 상기 모터(610), 제2송수신부(620) 및 디스플레이부(630)에 전원을 공급하는 제3전원부(640)가 설치되고, 상기 제3전원부(640)와 모터의 작동을 제어하는 제2제어부(650)로 이루어지는 제어장치(600)가 더 포함되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
상기 제어장치(600)는 자세기능부(400) 내부에 공기를 흡입 또는 주입하는 모터(610)와, 상기 공압측정부재(500)의 센서값을 전송하는 제1송수신부(530)의 수신을 인가하는 제2송수신부(620)와, 상기 제2송수신부(620)를 통해 수신된 센서값을 표시하는 디스플레이부(630)와, 상기 모터(610), 제2송수신부(620) 및 디스플레이부(630)에 전원을 공급하는 제3전원부(640) 및 상기 제3전원부(640)와 모터(610)의 구동을 제어하는 제2제어부(650)로 구성된다.
상기 자세기능부(400)는 밀폐된 형태로 내부에 공간을 형성하여 일측에 내부와 연통되면서 외부로 노출된 연결관이 형성되어 있으며, 상기 외부로 연장된 연결관 단부에 모터(610)가 설치되어 있다.
상기 모터(610)의 구동으로 자세기능부(400)의 내부로 공기를 주입 또는 흡입하여 자세기능부(400)를 팽창 또는 수축하게 된다.
상기 디스플레이부(630)는 공압측정부재(500)의 센서값을 제2송수신부(620)를 통해 전달받아 제2제어부(650)에 의해 연산된 센서값을 디스플레이부(630)에 표시되게 된다.
또한, 도 1과 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 제어장치(600)의 제2제어부(650)에 연계되어 환자의 일측 귀에 착용하는 착용부(700)에 모션센서(710)가 구비되며, 상기 모션센서(710)는 자이로, 가속도 또는 지자기 센서 중 적어도 하나 이상을 구비되는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치를 제공한다.
상기 착용부(700)는 제어장치(600)의 제2제어부(650)에 연계되어 착용부(700) 내부에 구비된 모션센서(710)의 센서데이터를 제2제어부(650)로 전달받아 제2제어부(650)에 의해 연산되어 환자의 목 움직임에 대한 기울기, 움직임 속도, 위치 등을 파악하여 착용시 또는 재활운동시 환자의 목의 재활정도 또는 진단을 파악하는데 사용된다.
그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 환자(사용자) 또는 피사용자의 스마트폰(900)에는 소정의 어플리케이션(예, 소프트웨어)이 설치될 수 있으며 어플리케이션의 실행 후 디스플레이부(910)에 나타난 메뉴 등의 선택을 통해, 제어명령이 데이터 수집을 위한 DAQ 보드 형태의 인터페이스(800)로 전달되도록 할 수 있으며, 인터페이스(800)는 제어명령에 따라 상기 자세기능부(400) 또는 제어장치(600)의 모터(440, 610) 구동, 자세기능부(400)의 밸브(430) 구동을 제어하거나 공압측정부재(500)의 센서부(520)가 측정하는 압력값, 모션센서(710) 등의 신호를 제어 및 제어장치(600)의 디스플레이부(630) 또는 스마트폰(900)의 디스프레이부(910)로 전송할 수 있다.
상기 인터페이스(800)는 스마트폰(900)의 어플리케이션 제어 명령을 모터(440, 610), 밸브(430) 또는 센서부(520)로 전송하고 상기 센서부(520)와 모션센서(710)가 측정하는 압력 등의 신호를 스마트폰(900)의 디스플레이부(910) 또는 제어장치(600)의 디스플레이부(630)로 전송하기 위한 인터페이스(800)를 포함한다.
상기 스마트폰(900)에 탑재되는 소정의 어플리케이션(예, 소프트웨어)의 지원으로 이와 같은 센서부(520)와 모션센서(710)의 센서값의 산출이 가능하도록 할 수 있으며, 센서부(520)의 압력값 또는 모션센서(710) 관련 결과값의 산출과 측정을 위한 어플리케이션은, 스마트폰(900)으로 읽을 수 있는 기록 매체에 스마트폰(900)이 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하며, 이와 같은 기록 매체인 스마트폰 등 장치의 결합으로 디스플레이 장치, 터치 스크린, 마우스 키보드 등 사용자 인터페이스(800)를 통해 필요한 데이터나 정보를 입력하거나 출력하고 디스플레이하도록 구현할 수 있다.
또한, 스마트폰(900)이 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크(예, 인터넷, 이동통신 네트워크 등)로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장된 형태가 가능하며 네트워크를 통해 실행될 수도 있다.
상기 기록매체는 스마트폰(900)에 한정하는 것은 아니며, 아이폰, PDA, 노트북 PC, 데스크탑 PC 등 각종 전자 장치를 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
경추보조기 : 10, 목지지부재 : 100, 턱지지부재 : 200, 가슴지지부재 : 300, 자세기능부 : 400, 외피 : 410, 완충볼 : 420, 밸브 : 430, 모터 : 440, 제2전원부 : 450, 제1제어부 : 460, 공압측정부재 : 500, 공압부 : 510, 센서부 : 520, 제1송수신부 : 530, 제1전원부 : 540, 제어장치 : 600, 착용부 : 700, 모션센서 : 710, 인터페이스 : 800, 스마트폰 : 900
Claims (5)
- 환자의 목의 뒷부분을 감싸는 목지지대(110a)와 상기 목지지대(110a)의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 등지지대(110b)가 마련되는 일체의 목지지부재(100);와,
상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 양측에 각각 연결되거나 목지지대(110a)의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 일단에 제1조절부재(210)가 형성된 턱지지부재(200);와,
상기 턱지지부재(200)의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되는 가슴지지부재(300);와,
상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 전면에 마련되어 환자의 목에 밀착되는 것으로 외부의 공기가 내부로 유입되지 못하는 비닐재로 이루어지면서 밀폐된 내부의 공간에 탄성복원성이 있는 다수의 완충볼(420)이 충진되는 외피(410)가 형성되고, 상기 외피(410)의 일면에 내부로 연통되어 외피(410) 외부로 노출된 연결관이 형성되고, 상기 연결관에 연결되어 공기의 이동을 제어하는 밸브(430)가 설치되고, 상기 밸브(430)에 연결되어 내부의 공기를 흡입 및 주입되도록 제어하는 모터(440)가 설치되고, 상기 모터(440)와 밸브(430)에 전원을 공급하는 제2전원부(450)가 설치되고, 상기 제2전원부(450)를 제어하는 제1제어부(460)가 설치되는 자세기능부(400); 및,
상기 자세기능부(400)와 목지지대(110a) 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부(510)와 상기 공압부(510) 내부의 공기압을 측정하는 센서부(520)와 상기 센서부(520)에 측정된 센서값을 전송하는 제1송수신부(530) 및 상기 센서부(520)와 제1송수신부(530)에 전원을 제공하는 제1전원부(540)로 구성되는 공압측정부재(500);가 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 자세기능부(400)는 환자의 목 둘레에 면접되되, 목의 뒤, 목의 좌, 목의 우 및 목의 앞에 각각 면접되도록 4개의 자세기능부(400)가 설치되면서 상기 4개의 자세기능부(400)가 구획된 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치.
- 환자의 목의 뒷부분을 감싸는 목지지대(110a)와 상기 목지지대(110a)의 하부에 연결되어 하향으로 연장되어 환자의 등 일부를 면접하여 지지하도록 등지지대(110b)가 마련되는 일체의 목지지부재(100);와,
상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 양측에 각각 연결되거나 목지지대(110a)의 전측 일면에 고정되어 환자의 턱을 지지하여 감싸도록 연장되면서 일단에 제1조절부재(210)가 형성된 턱지지부재(200);와,
상기 턱지지부재(200)의 양측에 각각 연결되어 환자의 가슴에 면접 지지되도록 설치되는 가슴지지부재(300);와,
상기 목지지부재(100)의 목지지대(110a) 전면에 마련되어 환자의 목에 밀착되는 자세기능부(400);와,
상기 자세기능부(400)와 목지지대(110a) 사이에 마련되어 내부에 공기가 충진된 공압부(510)와 상기 공압부(510) 내부의 공기압을 측정하는 센서부(520)와 상기 센서부(520)에 측정된 센서값을 전송하는 제1송수신부(530) 및 상기 센서부(520)와 제1송수신부(530)에 전원을 제공하는 제1전원부(540)로 구성되는 공압측정부재(500); 및,
상기 가슴지지부재(300)의 중앙에 설치되며, 상기 자세기능부(400)의 내부에 연통된 연결관을 통해 연결되어 공기의 흡입 및 주입을 제어하는 모터(610)가 설치되고, 상기 공압측정부재(500)의 제1송수신부(530)를 통해 센서값을 제2송수신부(620)에 의해 전송받아 센서값을 표시하는 디스플레이부(630)에 일면에 설치되고, 상기 모터(610), 제2송수신부(620) 및 디스플레이부(630)에 전원을 공급하는 제3전원부(640)가 설치되고, 상기 제3전원부(640)와 모터(610)의 작동을 제어하는 제2제어부(650)로 이루어지는 제어장치(600);가 포함되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치. - 제4항에 있어서, 상기 제어장치(600)의 제2제어부(650)에 연계되어 환자의 일측 귀에 착용하는 착용부(700)에 모션센서(710)가 구비되며, 상기 모션센서(710)는 자이로, 가속도 또는 지자기 센서 중 적어도 하나 이상을 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치.
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| KR1020150048388A KR101623049B1 (ko) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | 스마트폰 기반 융합형 경추 보조기 겸용 운동치료 장치 |
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