KR101801020B1 - 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템 - Google Patents

3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템은 척추측만증 환자가 성장기에 속하는 청소년인 경우 척추 만곡 진행이 상대적으로 빨리 진행됨에 따라 이를 효과적으로 억제하여 척추교정시술의 효과를 극대화하는 척추보조기구를 맞춤형으로 제작하기 위한 시스템 및 이를 통해 제작된 척추보조기구에 관한 것으로, 인터넷망(10), 3D 스캐너 장비(20), X-ray 촬영 장비(30), 데이터 통신단말기(40), 척추측만증 환자 분석 서버(50) 및 척추보조기구 관리 서버(60)를 포함하는 시스템과 이와 같은 시스템을 통해 의복부(110), Y자형 밴딩부(120) 및 L자형 밴딩부(130)를 포함하여 제작된 개인 맞춤형 척추보조기구를 기술적 특징으로 하여 본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 IT기술과 의학데이터의 결합으로 척추교정을 위한 척추교정시술의 효과를 극대화할 수 있으며, 특히 척추측만증 환자의 환자 맞춤형 척추보조기구의 제공을 통해 척추교정시술의 효과를 극대화하는 효과가 있다.

Description

3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템{Personalized spinal assist device manufacturing system utilizing 3D scanning and X-ray diagnostic data.}
본 발명은 척추측만증 환자별로 맞춤형 척추보조기구를 제작하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 척추측만증 환자가 성장기에 속하는 청소년인 경우 척추 만곡 진행이 상대적으로 빨리 진행됨에 따라 이를 효과적으로 억제하여 척추교정시술의 효과를 극대화하는 척추보조기구를 맞춤형으로 제작하기 위한 시스템에 관한 것이다.
척추(脊椎, spine)는 사람에서 목과 등, 허리, 엉덩이, 꼬리 부분에 이르기까지 주요 골격을 유지하도록 하는 뼈를 말한다.
구체적으로 척추는 7개의 목뼈(경추), 12개의 가슴뼈(흉추), 5개의 허리뼈(요추), 5개의 엉치뼈(천추), 4개의 꼬리뼈(미추)로 구분된다.
한편, 척추 안에는 뇌에서 나온 신경다발로 척수(脊髓, spinal cord)가 존재하며, 이는 중추신경계인 뇌와 말초신경계인 말초기관들을 잇는 역할을 한다.
위와 같이 척추는 신체의 매우 주요한 부위로써 척추 질환을 앓는 경우 생활에 많은 어려움을 주고 있다.
대표적인 척추 질환으로는 경추척추사이원반탈출증, 척추측만증, 요통증후군 및 척추사이원반 탈출증 등이 있다.
특히, 척추측만증(scoliosis)은 대표적인 척추 변형의 하나로 사람의 척추에는 '휘어져 있는 상태' 또는 '굽은 상태'를 뜻하는 '만곡'(curve)이 있는데 척추의 만곡은 정상인에게 나타나는 정상적인 만곡과 정상인에서는 볼 수 없는 비정상적인 만곡이 있다.
이와 같은 척추측만증은 전체 척추측만증 환자의 절반가량이 10대 청소년일 정도로 성장기에 많이 발생하고 있다.
측만의 정도에 따라 다른 조치를 취해야 하나, 병증을 인지하지 못하거나 단순 관찰조치만 취하는 경우가 많아서 악화되는 사례가 빈번하게 발생한다.
따라서, 척추측만증의 치료의 목적은 경도의 만곡이 더이상 진행되지 않도록 하고, 중등도 이상의 만곡은 기형을 교정하고 그 교정을 유지시켜 신체의 균형을 얻어 기능 및 미용을 호전시키는 것이다.
척추측만증을 조기에 발견한 경우 적절한 보조기 착용 등의 보존적인 방법으로도 심한 만곡으로의 진행을 막을 수 있다.
그러나, 종래 보조기구는 성장기 청소년의 경우 성장이 계속되고 있어 척추측만증 환자의 변형 정도에 따라 효과적으로 대응하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 성장기 청소년인 척추측만증 환자의 척추에 관한 정보를 효과적으로 파악 및 관리할 수 있는 방법이 부재하여 환자별로 맞춤 제작된 척추보조기구를 제공하지 못하는 문제점이 있고 이로 인해 척추교정 과정에 따라 효과적인 척추보조기구를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
위와 같은 기술분야의 종래기술로 출원번호 10-2010-0034371호 '척추보조기'가 개시된 바 있다.
상기 종래기술은 척추 만곡 등과 같은 척추질환에 대하여 척추 교정과 회복을 위하여 환자가 착용하는 척추 보조기에 대한 것으로, 더 상세하게는 종래의 척추보조기에 구성된 등판의 경우 그 형상이 고정되어 있어 시간이 경과 함에 따른 환자의 척추 상태에 효과적으로 대응하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 길이 및 각도 조절이 가능하고 내/외피가 기능성 섬유로 이루어지는 등판부와, 등판부에 탈/부착되고 간단한 조작으로 조임이 가능하도록 당김줄 고정구가 구성된 허리밴드부가 구성되는 것으로 등판의 길이조절 및 각도조절이 가능하도록 등판을 상부 및 하부로 이분화시킨 후 각각을 길이조절과 각도 조절이 가능한 연결부재로 연결 구성함으로써 환자의 등에 최적화된 길이 및 각도를 가지도록 등판을 조작할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, IT기술과 의학데이터의 결합을 통해 척추교정시술의 효과를 극대화할 수 있는 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템을 통해 간단한 밴드 구조로 사용의 편의성을 향상시키고, 비대칭 압박을 통해 척추 만곡의 진행을 효과적으로 억제하며, 밴드의 위치 설정을 통해 특정 부위를 효과적으로 압박하는 척추보조기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템은 데이터 통신 환경을 제공하는 인터넷망; 척추측만증 환자의 상체를 3D 스캐닝하여 신체표면정보를 생성하는 3D 스캐너 장비; 척추측만증 환자의 상체를 X-ray 방식으로 촬영하여 척추이미지정보를 생성하는 X-ray 촬영 장비; 상기 인터넷망과 접속하고, 나이/성별/이름/주소/신장/체중 등과 같은 척추측만증 환자의 기본정보와 상기 3D 스캐너 장비를 통해 생성된 신체표면정보 및 상기 X-ray 촬영 장비를 통해 생성된 척추이미지정보를 포함하는 척추측만증 환자정보를 생성하고, 상기 척추측만증 환자정보를 척추측만증 환자 분석 서버로 전송하는 데이터 통신단말기; 상기 인터넷망에 접속하고, 상기 데이터 통신단말기로부터 상기 척추측만증 환자정보를 입력받으며, 상기 척추측만증 환자정보를 기초로 척추측만 형태와 체형을 분석하고 척추측만에 따른 증상 및 비대칭 정도를 분석하여 분석결과 데이터를 생성하는 척추측만증 환자 분석 서버; 및 상기 척추측만증 환자 분석 서버로부터 상기 분석결과 데이터를 입력받고, 척추측만증 환자의 신체치수와 척추측만증 정도에 따른 척추보조기구 제작 프로그램에 의해 척추보조기구 제작에 필요한 척추보조기구 제작 데이터를 생성하는 척추보조기구 관리 서버;를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 분석결과 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에서 견골기울기, 골반기울기 및 체중밸런스를 추출하여 생성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추측만증 환자 분석 서버는 상기 척추측만증 환자정보를 이용하여 척추측만증 환자의 척추 형태와 척추 형태에 따른 신체밸런스를 시각화하는 프로그램이 설치되어 있어 척추측만증 환자의 상태를 시각적인 정보로 제공하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추측만증 환자 분석 서버는 척추측만증 환자의 치료 데이터를 데이터베이스화한 치료정보 데이터베이스;를 더 포함하고, 상기 분석결과 데이터는 상기 척추측만증 환자정보와 상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터를 기초로 하여 생성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 분석결과 데이터는 상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터에 기초하여 상기 척추측만증 환자정보에 해당하는 척추측만증 환자에 대한 치료 계획 정보를 생성하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 맞는 의복형태의 패턴 정보인 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 따라 신장과 몸무게를 기준으로 신체의 표준 치수 별로 표준 치수 정보를 설정한 테이블에서 표준 치수를 매칭하고, 상기 분석결과 데이터에 따라 흉추우측만곡, 요추우측만곡, 흉요추우측이중만곡, 흉추좌측만곡, 요추좌측만곡 및 흉요추좌측이중만곡으로 설정한 테이블에서 척추상태를 매칭하여 형성되는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자의 척추측만 정도에 따라 상기 의복형태의 패턴 정보에 소재의 탄성 강도와 물성 정보를 더 포함하는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템은 상기 인터넷망을 통해 상기 척추측만증 환자 분석 서버에 접속하고, 척추측만증 환자의 로그인 정보로 사용자 인증이 이루어지는 애플리케이션이 설치되어 상기 애플리케이션을 통해 인증된 척추측만증 환자의 분석결과 데이터를 제공받는 무선통신단말기;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
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본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 IT기술과 의학데이터의 결합으로 척추교정을 위한 척추교정시술의 효과를 극대화할 수 있으며, 특히 척추측만증 환자의 개인 맞춤형 척추보조기구의 제공을 통해 척추교정시술의 효과를 극대화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 척추측만증 환자별로 개인 맞춤형 척추보조기구를 제공하고, 환자의 나이/병증에 따라 척추보조기구의 권장 착용시간과 척추측만증 진행 정도를 시각적으로 제공하여 척추보조기구 사용에 따른 부작용을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 척추측만증 환자의 추적 치료데이터를 확보할 수 있는 효과가 있고, 척추교정시술을 통해서 척추측만증 환자의 치료 과정에 따른 척추 정보를 지속적으로 획득하고, 획득한 환자의 척추 정보를 이용하여 척추 교정을 진행함으로써 척추측만증 환자의 척추를 효과적으로 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 성장기 청소년의 척추를 지속적으로 관리하여 성장기 청소년에서 많이 발생하는 척추측만증을 조기에 발견하여 치료할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 척추측만증 환자를 치료하는 기관에서 별도의 환자 관리 시스템을 구비하지 않고도 척추측만증 환자를 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선통신단말기에 설치된 애플리케이션을 통해 척추측만증 환자의 척추 관련 정보를 제공함으로써 척추측만증 환자가 치료과정을 확인하거나 예상할 수 있는 효과가 있고, 이를 통해 보다 적극적으로 척추측만증 치료를 할 수 있도록 동기를 부여하는 효과도 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템을 개념적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 척추측만증 환자 분석 서버에서 출력되는 화면 예를 보인 도면,
도 3은 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템에 따른 척추보조기구 관리 서버의 척추보조기구 제작 프로그램 출력 예를 보이 도면,
도 4는 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템에 의해 제작된 개인 맞춤형 척추보조기구의 실시 예를 보인 도면,
도 5는 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 의복부 실시 예를 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 Y자형 밴딩부와 L자형 밴딩부를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 압박 강도 조절 수단 실시 예를 보인 도면,
도 8은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 2분할 가압판 위치를 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위 는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템 및 이를 통해 제작된 개인 맞춤형 척추보조기구를 실시 예를 통해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템은 인터넷망(10), 3D 스캐너 장비(20), X-ray 촬영 장비(30), 데이터 통신단말기(40), 척추측만증 환자 분석 서버(50) 및 척추보조기구 관리 서버(60)를 포함하고 위와 같은 구성들은 상호 유기적으로 결합된다.
상기 인터넷망(10)은 데이터 통신 환경을 제공하는 수단으로 유선 또는 무선으로 데이터의 송수신이 이루어질 수 있는 환경을 제공한다.
이와 같은 인터넷망(10)은 상기 3D 스캐너 장비(20), X-ray 촬영 장비(30), 데이터 통신단말기(40), 척추측만증 환자 분석 서버(50) 및 척추보조기구 관리 서버(60) 간에 데이터 통신이 가능하도록 데이터 통신망을 형성한다.
또한, 무선통신단말기(70)와도 무선으로 데이터의 송수신이 이루어질 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 병원 내 설치된 각종 의료장비와도 유선 또는 무선으로 데이터의 송수신이 이루어질 수 있는 환경을 제공하다.
상기 3D 스캐너 장비(20)는 척추측만증 환자의 상체 부위를 3D 스캐닝하여 신체표면정보를 생성하는 수단이다.
상기 3D 스캐너 장비(20)는 척추측만증 환자를 치료하기 위한 병원이나 척추교정시술원 등에 설치되거나 별도의 장소에 설치되어 척추측만증 환자의 상체부위 신체표면을 3차원으로 스캔하여 신체표면정보를 생성한다.
이와 같은 3D 스캐너 장비(20)는 사물이나 특정 제품 등을 3D 컴퓨터 그래픽으로 모델링하는 것이 아니라 스캐너를 활용하여 물체의 외곽선의 좌표값을 추출하여, 넙스 또는 폴리곤, 패치 형식으로 데이터를 얻을 수 있는 다양한 수단이 될 수 있다.
따라서, 상기 3D 스캐너 장비(20)를 통해 출력되는 신체표면정보는 척추측만증 환자의 상체부위의 신체표면으로 이루어진 정보가 된다.
상기 X-ray 촬영 장비(30)는 X선을 인체에 투과하여 인체의 내부 구조물을 촬영하는 영상의학 분야에서 이용되고 있는 수단으로 척추측만증 환자의 상체 부위를 X-ray 방식으로 촬영하여 척추이미지 정보를 생성한다.
이와 같은 X-ray 촬영 장비(30)는 X선을 이용하여 신체의 내부를 촬영할 수 있는 다양한 수단이 될 수 있고, 척추측만증 환자를 치료하기 위한 병원이나 척추교정시술원 등에 설치되거나 별도의 장소에 설치되어 척추측만증 환자의 상체부위를 촬영하여 척추이미지 정보를 생성한다.
상기 데이터 통신단말기(40)는 노트북과 같은 개인용 컴퓨터, 아이패드와 같은 무선통신 패드 등이 될 수 있고, 상기 인터넷망(10)과 접속한다.
한편, 상기 데이터 통신단말기(40)는 척추측만증 환자의 나이/성별/이름/주소/신장/체중 등과 같은 척추측만증 환자의 기본정보를 입력받아 저장할 수 있고, 상기 3D 스캐너 장비(20)를 통해 생성된 신체표면정보 및 상기 X-ray 촬영 장비(30)를 통해 생성된 척추이미지정보를 포함하는 척추측만증 환자정보를 생성하고, 상기 척추측만증 환자정보를 상기 인터넷망(10)을 통해 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)로 전송한다.
따라서, 상기 데이터 통신단말기(40)를 통해 전송되는 척추측만증 환자정보는 기본정보와 신체표면정보 및 척추이미지정보를 포함하여 이루어진다.
상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)는 상기 인터넷망(10)에 접속하고, 상기 데이터 통신단말기(40)로부터 상기 척추측만증 환자정보를 입력받으며, 상기 척추측만증 환자정보를 기초로 척추측만 형태와 체형을 분석하고 척추측만에 따른 증상 및 비대칭 정도를 분석하여 분석결과 데이터를 생성한다.
즉, 도 2 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 척추측만증 환자 분석 서버에서 출력되는 화면 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)는 3D 스캐너 장비(20)를 통해 생성된 신체표면정보 및 상기 X-ray 촬영 장비(30)를 통해 생성된 척추이미지정보를 통해 척추측만 형태를 분석할 수 있는 척추분석 프로그램이 설치되어 신체표면정보와 척추이미지정보 등을 통해 척추측만증 환자의 척추 상태를 분석한다.
상기 척추분석 프로그램은 척추측만증 환자의 척추측만 상태 내지 만곡 진행 과정 등에 관한 데이터를 이용하여 상기 척추측만증 환자정보를 분석하여 척추측만증 환자의 척추상태를 파악한다.
예를 들면, 상기 분석결과 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에서 견골기울기, 골반기울기 및 체중밸런스 등을 추출하여 생성될 수 있다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)는 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 척추측만증 환자정보를 이용하여 척추측만증 환자의 척추 형태와 척추 형태에 따른 신체밸런스를 시각화하는 프로그램이 설치되어 있어 척추측만증 환자의 상태를 시각적인 정보(51)로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템의 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)는 척추측만증 환자의 치료 데이터를 데이터베이스화한 치료정보 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 분석결과 데이터는 상기 척추측만증 환자정보와 상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터를 기초로 하여 생성될 수 있다.
이는 척추측만증 환자의 척추측만증에 관한 정보와 척추측만증의 치료과정 정보 등 척추측만증 환자의 척추 교정에 따른 다양한 정보를 데이터베이스화함으로써 척추교정치료를 시작하는 척추측만증 환자의 척추상태를 보다 정확하게 파악할 수 있고, 상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터에 기초하여 상기 척추측만증 환자정보에 해당하는 척추측만증 환자에 대한 치료 계획 정보를 생성할 수 있다.
즉, 척추측만증 환자의 척추측만증의 진행을 시뮬레이션하여 환자에게 제공하고, 환자에게 필요한 치료에 대한 정보를 환자와 의사 모두에게 제공하여 서로 공유할 수 있도록 한다.
특히, 척추측만증 환자(1)에게 자신의 척추의 상태를 시각적으로 제공함으로써 척추측만증 치료에 대한 적극적인 동기를 부여할 수 있다.
상기 척추보조기구 관리 서버(60)는 도 3 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템에 따른 척추보조기구 관리 서버의 척추보조기구 제작 프로그램 출력 예를 보이 도면에 도시한 바와 같이 드로잉 알고리즘과 같은 척추보조기구 제작에 필요한 프로그램(61)이 설치되고 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)로부터 상기 분석결과 데이터를 입력받고, 상기 분석결과 데이터에 따른 척추측만증 환자의 신체치수와 척추측만증 정도에 따른 척추보조기구 제작 프로그램에 의해 척추보조기구 제작에 필요한 척추보조기구 제작 데이터를 생성한다.
상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 맞는 의복형태의 패턴 정보인 것이 바람직하다.
즉, 척추보조기구가 의복형태를 함에 따라 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 맞는 의복형태의 패턴 정보로 하여 척추보조기구를 제작하는 측에서는 상기 패턴 정보에 따라 환자 개인별 맞춤형 척추보조기구를 바로 제작할 수 있도록 한다.
또한, 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 따라 신장과 몸무게를 기준으로 신체의 표준 치수 별로 표준 치수 정보를 설정한 테이블에서 표준 치수를 매칭하고, 상기 분석결과 데이터에 따라 흉추우측만곡, 요추우측만곡, 흉요추우측이중만곡, 흉추좌측만곡, 요추좌측만곡 및 흉요추좌측이중만곡으로 설정한 테이블에서 척추상태를 매칭하여 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 척추보조기구 제작 데이터의 다양한 항목 등은 척추측만증 환자정보에 따라 자동으로 설정되거나 수동으로 담당의사에 의해서 입력될 수 있다.
또한, 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자의 척추측만 정도에 따라 상기 의복형태의 패턴 정보에 소재의 탄성 강도와 물성 정보를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이는 척추측만증 환자에 따라 신체에 가해지는 압박력을 조절하기 위해 척추보조기구를 이루는 소재의 탄성 강도와 물성 정보를 선택할 수 있다.
위와 같은 척추보조기구 제작 데이터는 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 인터넷망(10)을 통해 척추보조기구를 생산하는 제작업체 단말기(80)로 전송되고, 척추보조기구를 생산하는 업체의 생산시설에 따라 상기 척추보조기구 제작 데이터에 의해 자동으로 척추보조기구를 제작할 수 있다.
한편, 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템은 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 인터넷망(10)을 통해 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)에 접속하고, 척추측만증 환자의 로그인 정보로 사용자 인증이 이루어지는 애플리케이션이 설치되어 상기 애플리케이션을 통해 인증된 척추측만증 환자의 분석결과 데이터를 제공받는 무선통신단말기(70)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
척추측만증 환자는 상기 무선통신단말기(70)에 설치된 애플리케이션을 통해 상기 척추측만증 환자 분석 서버(50)에서 제공하는 환자의 척추측만 상태, 척추보조기구 사용법, 예상 치료기간, 예상 척추교정 과정 등 다양한 척추관련 정보를 제공받을 수 있다.
이하, 위와 같은 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템을 통해 제작되는 척추보조기구의 실시 예를 통해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템에 의해 제작된 개인 맞춤형 척추보조기구의 실시 예를 보인 도면이다.
상기 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구(100)는 의복부(110), Y자형 밴딩부(120) 및 L자형 밴딩부(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 의복부(110)는 섬유소재로 이루어지고 척추측만증 환자의 상체를 감싸는 민소매 의복형태를 갖는다.
즉, 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구(100)는 다양한 섬유소재로 이루어지고, 민소매 의복형태로 하여 상의를 입는 것처럼 사용할 수 있도록 하여 비대칭 척추보조기구(100)의 사용에 따른 사용자의 편의성을 향상시키고, 척추측만증 환자의 개인 맞춤형 척추보조기구(100)의 사용에 따른 행동의 제약을 최소화하여 행동의 자유도를 높인다.
예를 들어, 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 의복부(110)를 형성함에 있어서 연신 섬유층을 중심으로 외측에는 실리콘 코팅층을 형성하고 내측에는 기능성 섬유층을 형성할 수 있다.
특히, 상기 의복부(110)를 연신 섬유층과 같은 탄성을 갖는 합성수지 소재를 이용함으로써 어깨부위, 흉추부위 및 요추부위에 압박을 통한 교정력을 제공할 수 있다.
이와 같이, 상기 의복부(110)를 이루는 소재를 압박력을 제공하는 연신 섬유층 소재를 활용함으로써 견갑과 흉추 및 요추에 교정력을 제공하는 것과 함께 약해질 수 있는 근육의 활성도를 높이고, 혈액순환을 돕고, 피로물질의 배출에 도움을 준다.
또한, 도 5 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 의복부 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 의복부(110)는 전방부분이 좌우로 양분되도록 하는 지퍼(112)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 의복부(110)에 형성되는 지퍼(112)는 척추측만증 환자가 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구(100)를 보다 용이하게 착의와 탈의 될 수 있도록 한다.
또한, 이와 같은 의복부(110)는 척추측만증 환자의 상체 사이즈에 맞춰 맞춤형으로 제작되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 Y자형 밴딩부와 L자형 밴딩부를 설명하기 위한 도면이다.
상기 Y자형 밴딩부(120)는 상기 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 의복부(110)의 앞쪽 가슴 부분(113)에 일단(121)이 결착되고 상기 의복부(110)의 옆구리(114)를 감싸며 등부분(115)에서 양 갈래로 나누어지며, 등부분(115)을 상방 사선으로 가로질러 일측 어깨부분(116)에 결착되는 제1밴드(122)와 등부분(115)을 하방 사선으로 가로질러 허리부분(117)을 감싸며 일측 복부부분(118)에 결착되는 제2밴드(123)로 이루어진다.
즉, 상기 Y자형 밴딩부(120)는 척추를 압박하기 위한 수단으로 특히 흉추부위를 한쪽 방향으로 압박하기 위하여 갈비뼈 부위를 압박한다.
특히, 상기 Y자형 밴딩부(120)는 한쪽 어깨부분(116)과 골반이 있는 허리부분(117) 및 앞쪽 가슴 부분(113)으로 이루어지는 세지점에 결착되어 보다 효과적으로 흉추부위를 압박할 수 있다.
상기 L자형 밴딩부(130)는 상기 Y자형 밴딩부(120)와 함께 상호 작용하여 척추를 압박하는 수단으로 상기 제2밴드(123)가 결착된 일측 복부부분(118)에 결착되고, 상기 Y자형 밴딩부(120)와 반대방향으로 허리부분(117)을 감싸면서 양 갈래로 나누어지며, 등부분(115)을 상방 사선으로 가로질러 타측 어깨부분(116-1)에 결착되는 제3밴드(131)와 허리부분을 감싸면서 타측 복부부분(118-1)에 결착되는 제4밴드(132)로 이루어진다.
즉, 상기 L자형 밴딩부(130)는 복부부분(118), 타측 어깨부분(116-1) 및 타측 복부부분(118-1)으로 이루어지는 세지점에 결착되어 보다 효과적으로 요추부위를 압박할 수 있다.
이와 같은 상기 Y자형 밴딩부(120)와 L자형 밴딩부(130)의 소재는 의복부(110)를 이루는 소재와 같은 소재로 하는 것이 바람직하고, 척추측만증 환자의 상체 사이즈와 척추측만 정도에 맞춰 각 밴딩부의 길이를 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 Y자형 밴딩부(120)와 L자형 밴딩부(130)의 구체적인 결착 지점은 척추측만증 환자의 척추측만 정도와 위치에 따라 조절된다.
한편, 도 7 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 압박 강도 조절 수단 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 척추측만증 환자용 비대칭 척추보조기구의 상기 의복부(110)는 어느 한쪽 옆구리부분(114)의 폭을 조절하여 흉추와 연결된 갈비뼈에 작용하는 압박 강도를 조절하기 위하여 강도 조절 수단(140)을 더 포함한다.
이와 같은 압박 강도 조절 수단(140)은 의복부(110)의 어느 한쪽 옆구리부분(114) 폭을 조절할 수 있는 다양한 수단이 될 수 있으나, 가장 간단한 방법으로는 상기 도 7에 도시한 바와 같이 길이조절이 가능한 와이어(141)를 이용하여 와이어(141)를 감거나 푸는 방법으로 옆구리부분(114)의 폭을 조절함으로써 가슴부위의 사이즈를 작게하거나 크게하여 압박력을 조절한다.
즉, 상기 압박 강도 조절 수단(140)은 상기 도 7에 도시한 바와 같이, 옆구리부분(114)에 소정 폭으로 와이어(141)를 엮어놓고, 상기 와이어(141)의 감거나 푸는 방식으로 옆구리부분(114)의 폭을 조절함으로써 의복부(110)의 가슴부위 둘레가 조절되어 압박하는 강도가 조절된다.
이때, 상기 와이어(141)를 감거나 푸는 것은 상기 도 7에 도시한 바와 같이, 의복부(110)에 결합하고, 상기 와이어(141)와 연계되어 상기 와이어(141)를 감거나 푸는 다이얼(142)을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 다이얼(142)은 사용자가 선택적으로 회전과 고정을 할 수 있는 구조로 상기 와이어(141)와 연계되어 다이얼(142)의 회전으로 와이어(141)를 감거나 푼다.
따라서, 사용자는 다이얼(142)을 통해 쉽게 와이어(141) 감거나 풀 수 있고, 다이얼(142)에 회전 수에 따라 압박강도를 단계화할 수 있다.
한편, 본 발명 개인 맞춤형 척추보조기구(100)의 상기 의복부(110) 한쪽 옆구리부분(114)은 도 8 본 발명에 따른 개인 맞춤형 척추보조기구의 2분할 가압판 위치를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 측면에서 갈비뼈 부위를 덮는 넓이를 갖고, 서로 이격되어 형성되는 제1 가압판(143-1)과 제2 가압판(143-2)으로 이루어진 2분할 가압판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 2분할 가압판은 ABS소재와 같은 상대적으로 경도가 높은 합성수지 소재로 이루어지고, 의복부(110)에 형성되며, 서로 떨어져 있는 제1 가압판(143-1)과 제2 가압판(143-2)은 상기 와이어(141)로 연결된다.
즉, 2분할 가압판은 의복부(110)의 옆구리부분(114)에 형성되고, 상기 제1 가압판(142-1)과 제2 가압판(142-2)은 와이어(141)로 연결되어 있어 와이어(141)의 길이조절에 따라 좁혀지거나 멀어진다.
이와 같은 2분할 가압판은 폭이 조절되는 의복부(110)의 옆구리부분(114)에 부가되어 갈비뼈 부위에 보다 강한 압박력을 상대적으로 균일하게 제공할 수 있다.
위와 같은 실시 예에 따른 척추측만증 환자용 개인 맞춤형 척추보조기구(100)는 상대적으로 무게가 가벼워 착용감이 편하고, 물세탁이 가능하다.
또한, 각 밴딩부 별로 압박 강도를 가늠할 수 있는 가이드 라인을 적용하여 어느 부위를 얼마만큼 당겨야 하는지를 알 수 있어 정확한 압박력을 척추의 소정의 부분에 작용할 수 있다.
또한, 비대칭으로 Y자형 밴딩부(120)와 L자형 밴딩부(130)를 위치시켜 비대칭으로 척추를 압박함으로써 골반과 어깨의 회전을 억제하고 골반과 어깨의 기울기를 교정하며, 기립근의 압박과 견인이 가능하다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
1 : 척추측만증 환자
10 : 인터넷망
20 : 3D 스캐너 장비
30 : X-ray 촬영 장비
40 : 데이터통신 단말기
50 : 무선통신단말기
60 : 제작사 단말기
70 : 무선통신단말기
80 : 제작업체 단말기
100 : 개인 맞춤형 척추보조기구
110 : 의복부
112 : 지퍼
120 : Y자형 밴딩부
121 : 일단
122 : 제1밴드
123 : 제2밴드
130 : L자형 밴딩부
131 : 제3밴드
132 : 제4밴드
140 : 압박 강도 조절 수단
141 : 와이어
142 : 다이얼
143-1 : 제1 가압판
143-2 : 제2 가압판

Claims (16)

  1. 섬유소재로 이루어지고 척추측만증 환자의 상체를 감싸는 민소매 의복형태의 의복부; 상기 의복부의 앞쪽 가슴 부분에 일단이 결착되고, 상기 의복부의 옆구리를 감싸며 등부분에서 양 갈래로 나누어지며, 등부분을 상방 사선으로 가로질러 일측 어깨부분에 결착되는 제1밴드와 등부분을 하방 사선으로 가로질러 허리부분을 감싸며 일측 복부부분에 결착되는 제2밴드로 이루어지는 Y자형 밴딩부; 및 상기 제2밴드가 결착된 일측 복부부분에 결착되고, 상기 Y자형 밴딩부와 반대방향으로 허리부분을 감싸면서 양 갈래로 나누어지며, 등부분을 상방 사선으로 가로질러 타측 어깨부분에 결착되는 제3밴드와 허리부분을 감싸면서 타측 복부부분에 결착되는 제4밴드로 이루어지는 L자형 밴딩부;를 포함하는 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템에 있어서,
    데이터 통신 환경을 제공하는 인터넷망;
    척추측만증 환자의 상체 부위를 3D 스캐닝하여 신체표면정보를 생성하는 3D 스캐너 장비;
    척추측만증 환자의 상체 부위를 X-ray 방식으로 촬영하여 척추이미지정보를 생성하는 X-ray 촬영 장비;
    상기 인터넷망과 접속하고, 나이/성별/이름/주소/신장/체중 등과 같은 척추측만증 환자의 기본정보와 상기 3D 스캐너 장비를 통해 생성된 신체표면정보 및 상기 X-ray 촬영 장비를 통해 생성된 척추이미지정보를 포함하는 척추측만증 환자정보를 생성하고, 상기 척추측만증 환자정보를 척추측만증 환자 분석 서버로 전송하는 데이터 통신단말기;
    상기 인터넷망에 접속하고, 상기 데이터 통신단말기로부터 상기 척추측만증 환자정보를 입력받으며, 상기 척추측만증 환자정보를 기초로 척추측만 형태와 체형과 척추측만에 따른 비대칭 정도를 분석하여 견골기울기, 골반기울기 및 체중밸런스를 추출하여 생성된 분석결과 데이터를 생성하는 척추측만증 환자 분석 서버; 및
    상기 척추측만증 환자 분석 서버로부터 상기 분석결과 데이터를 입력받고, 척추측만증 환자의 신체치수와 척추측만증 정도에 따른 척추보조기구 제작 프로그램에 의해 척추보조기구 제작에 필요한 척추보조기구 제작 데이터를 상기 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 맞는 의복형태의 패턴 정보로 생성하되, 상기 척추보조기구 제작 데이터는 상기 척추측만증 환자정보에 포함된 신체치수에 따라 신장과 몸무게를 기준으로 신체의 표준 치수 별로 표준 치수 정보를 설정한 테이블에서 표준 치수를 매칭하고, 상기 분석결과 데이터에 따라 흉추우측만곡, 요추우측만곡, 흉요추우측이중만곡, 흉추좌측만곡, 요추좌측만곡 및 흉요추좌측이중만곡으로 설정한 테이블에서 척추상태를 매칭하여 형성하고, 상기 척추측만증 환자정보를 이용하여 척추측만증 환자의 척추 형태와 척추 형태에 따른 신체밸런스를 시각화하는 프로그램이 설치되어 있어 척추측만증 환자의 상태를 시각적인 정보로 제공하는 척추보조기구 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 척추측만증 환자 분석 서버는
    척추측만증 환자의 치료 데이터를 데이터베이스화한 치료정보 데이터베이스;를 더 포함하고,
    상기 분석결과 데이터는 상기 척추측만증 환자정보와 상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터를 기초로 하여 생성되는 것;을 특징으로 하는 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분석결과 데이터는
    상기 치료정보 데이터베이스의 치료 데이터에 기초하여 상기 척추측만증 환자정보에 해당하는 척추측만증 환자에 대한 치료 계획 정보를 생성하는 것;을 특징으로 하는 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 척추보조기구 제작 데이터는
    상기 척추측만증 환자의 척추측만 정도에 따라 상기 의복형태의 패턴 정보에 소재의 탄성 강도와 물성 정보를 더 포함하는 것;을 특징으로 하는 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인터넷망을 통해 상기 척추측만증 환자 분석 서버에 접속하고,
    척추측만증 환자의 로그인 정보로 사용자 인증이 이루어지는 애플리케이션이 설치되어 상기 애플리케이션을 통해 인증된 척추측만증 환자의 분석결과 데이터를 제공받는 무선통신단말기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 스캐닝과 X-ray 진단 데이터를 활용한 개인 맞춤형 척추보조기구 제작 시스템.
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