KR101917781B1 - 헤드 마운트 디스플레이를 이용한 이석 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 형태는 HMD를 이용하여 이석증을 제거하는 HMD를 이용한 이석 제거 방법으로서, 환자가 착용한 HMD가, 화면에 세반고리관을 표시하고 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 초기화면 표시 과정; 상기 HMD가, 환자의 머리 움직임 방향을 감지하는 환자 머리 움직임 방향 감지 과정; 상기 HMD가, 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 상기 이석 초기 위치에서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시하는 이석 위치 변화 표시 과정;을 포함할 수 있다.

Description

헤드 마운트 디스플레이를 이용한 이석 제거 방법{Method for curing BPPV using HMD}

본 발명은 이석 제거 방법으로서, HMD를 이용한 이석 제거 방법에 관한 것이다.

이석증(BPPV;Benign Paroxysmal Positional Vertigo)은 내이의 반고리관에 있는 팽대정이나 내림프액에 퇴행성 이석 파편이 발생하여 회전을 담당하는 고리관에 들어가 몸의 자세에 따라 어지러움증을 유발되게 하는 질환을 말한다. 즉, 이석증(돌발성 체위 변환성 현훈증)은 내이 속에 평형감각을 담당하는 난형낭 안에 이석이라 불리는 칼슘결정이 외부 충격이나 노화, 감염 등 다양한 원인 등으로 인하여 떨어져 세반고리관 안으로 들어가게 되며, 세반고리관 내의 내림프액을 자극, 림프액과 머리를 움직일 때마다 내이신경에 자극을 주게 되어 갑자기 눈동자가 돌면서 극심한 어지러증이 오는 질환이다.

이러한 이석증은 머리를 일정한 방향으로 움직이면 어지러움이 발생함과 동시에 눈동자가 일정한 방향으로 진동하는 현상이 일어나는데 눈동자가 진동하는 패턴을 분석하면 이석증이 있는지 없는지를 진단할 수 있다.

이석증 치료를 위해서는 현재 이석이 세반고리관 중 어느 부위에 있는 지를 검사해 확인할 수 있으며, 진단 후 애플리 메뉴버, 브랜드 다로프, 서몬트 방법 등 다양한 이석치료술이 수기 치료를 통해 이석을 원위치로 복귀시킬 수 있다.

하지만 현재 시행되고 있는 치료법들은 모두 수기치료이므로 의사가 환자의 머리를 직접 돌려주어야 하는 번거로움과 회전의 정확성 등 치료과정에서 불편함이 있는 것이며, 수기치료에 의해 치료시간이 오래걸리고 치료 후 재발하는 경우가 빈번하여 치료횟수가 증가함에 따라 환자의 고통과 비용부담이 증가하는 문제가 있다.

또한 현재의 이석증 치료 방법은, 일정한 속도로 치료할 수 없으며 두부의 회전 정도를 알 수 없는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-0449923호

본 발명의 기술적 과제는 HMD를 이용하여 이석을 제거할 수 있는 이석 제거 수단을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 HMD를 이용하여 이석을 제거하는 HMD를 이용한 이석 제거 방법으로서, 환자가 착용한 HMD가, 화면에 세반고리관을 표시하고 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 초기화면 표시 과정; 상기 HMD가, 환자의 머리 움직임 방향을 감지하는 환자 머리 움직임 방향 감지 과정; 상기 HMD가, 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 상기 이석 초기 위치에서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시하는 이석 위치 변화 표시 과정;을 포함할 수 있다.

상기 초기화면 표시 과정은, 세반고리관이, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관으로 이루어진다고 할 때, 상기 초기 화면 표시 과정은, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관을 각각 표시하는 세반고리관 표시 과정; 상기 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관 중에서 이석을 제거하고자 하는 세반고리관을 환자로부터 선택받는 세반고리관 선택 과정; 선택된 세반고리관을 표시하고, 선택된 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 이석 표시 과정;을 포함할 수 있다.

상기 이석 초기 위치는, 전정기관이 연결된 반고리관의 반대편의 부위인 팽대부의 위치임을 특징으로 할 수 있다.

상기 초기화면 표시 과정은, 환자가 정자세로 앉은 상태일 때 세반고리관과 이석을 표시함을 특징으로 할 수 있다.

상기 이석 위치 변화 표시 과정은, 미리 정해진 속도로 이동하는 이석 가이드를 이석과 함께 세반고리관에 표시함을 특징으로 할 수 있다.

상기 이석 가이드는, 상기 이석의 움직임 방향의 전단에 위치하여 전정기관을 향해 세반고리관을 따라 동일한 속도로 이동함을 특징으로 할 수 있다.

상기 HMD는, 유선 통신 또는 무선 통신으로 연결된 외부 디스플레이 기기에 이석 위치 변화 화면을 실시간으로 제공함을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 HMD를 이용하여 누구나 일정한 속도로서 이석을 제거할 수 있다.

도 1은 세반고리관을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HMD의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HMD 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 HMD를 착용한 환자가 이석을 제거하기 위해 머리를 움직이는 모습을 도시한 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 이석 제거 방법을 도시한 플로차트.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세개의 세반고리관을 표시하여 선택받는 화면 예시 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이석 초기 위치에 이석을 표시한 그림.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 머리 움직임에 따라 이석이 움직이는 모습을 도시한 HMD의 화면부 그림.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 이석 가이드가 추가로 표시되는 HMD의 화면부 그림.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 세반고리관을 도시한 그림이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 HMD의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HMD 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 HMD를 착용한 환자가 이석을 제거하기 위해 머리를 움직이는 모습을 도시한 그림이다.

도 1을 참조하면, 귀속에는 소리부분 이외에 몸의 회전, 기울기같은 평형이동감각을 처리하는 부분이 존재하는데 세반고리관과 전정기관을 구비한다.

전정기관은 이동과 평형 감각을 주관하는 감각 기관으로, 대부분의 포유류에서 공간적 지향을 담당한다. 이 기관 속에는 이석들이 있고 사람의 몸이 움직일 때 이석들의 중력의 영향으로 움직이게 되고 이것이 감지된다.

전정기관의 위쪽에 있는 세 개의 고리는 반고리관으로 3개의 고리 모양의 관이 서로 직교하는 평면상에 배열되어 있어 세반고리관이라고도 한다. 정지 상태에서 움직이기 시작할 때나 속도가 변화할 때 이를 감지한다. 세반고리관은, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 수평반 고리관으로 이루어질 수 있다.

뒤반 고리관, 앞반 고리관, 수평반 고리관으로 이루어지는 세반고리관 각각은, 각도를 달리하는데, 서로서로 직각으로 해당 각도의 회전을 감지하려는 목적이다. 90°세 개이면 360°전체를 잡아낸다. 여기에는 림프액들이 가득차서 회전에 따라 액체가 회전하고 이것을 감지하는 원리이다.

이석증이라 함은, 이석이라 불리는 칼슘결정이 외부 충격이나 노화, 감염 등 다양한 원인 등으로 인하여 떨어져 세반고리관 안으로 들어가게 되며, 세반고리관 내의 내림프액을 자극, 림프액과 머리를 움직일 때마다 내이신경에 자극을 주게 되어 갑자기 눈동자가 돌면서 극심한 어지러증이 오는 질환이다.

이러한 이석을 제거하기 위하여, 본 발명은, 도 2에 도시한 HMD(100)와 같은 가상 장치를 이용한다. HMD(100)(Head Mounted Display) 기기는 알려진 바와 같이 1인칭 가상현실 디스플레이 기기로서, 3D 안경형, 헬멧형 등의 다양한 형태의 HMD(100) 기기가 있을 수 있다.

본 발명의 HMD(100)는 2D 또는 3D로 세반고리관과 HMD(100)의 회전 센서를 이용하여 화면에 표시된 이석을 원위치로 이동시키기 위한 동작을 취하도록 하여 이석을 제거한다.

즉, 본 발명은, 세반고리관을 표시하고 세반고리관 중에서 임의의 위치에 가상의 이석을 표시한다. 그리고 환자가 머리를 돌려가며 이석이 세반고리관을 따라 반대편으로 넘어가도록 움직이도록 하여 이석을 제거한다. 이때, HMD(100)의 자이로센서(120)가 환자의 머리 움직임 방향을 감지하여, 환자의 머리 움직임 방향에 따라서 이석 위치가 이동되도록 표시하여 환자가 이석 위치를 알 수 있도록 한다.

본 발명의 HMD(100)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 화면부(110), 자이로센서(120), 이미지 DB(130), 제어부(140)를 포함할 수 있다.

화면부(110)는, 세반고리관과, 이석 초기 위치에 이석이 표시되는 표시부이다. 화면부(110)에는 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 이석 초기 위치에서 이석이 세반고리관을 따라서 이동되는 모습이 표시된다.

자이로센서(120)는, HMD(100)를 착용한 환자의 머리 움직임 방향을 감지하는 센서이다. 참고로 자이로 센서(gyro sensor, gyroscope)는, 회전하는 물체의 역학운동을 이용한 개념으로 위치 측정과 방향 감지를 수행하는 센서로서, 가속도를 측정하는 가속도 센서와 달리 각속도를 측정한다. 따라서 HMD(100)에 마련된 자이로센서(120)는, HMD(100)를 착용한 환자의 머리 움직임 방향을 감지할 수 있다.

이미지 DB(130)는, 세반고리관의 이미지, 이석 이미지 등을 저장한 데이터베이스이다. 이러한 데이터베이스(DataBase)는 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.

제어부(140)는, 화면에 세반고리관을 표시하고 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시한다. 그리고 환자의 머리 움직임 방향을 감지한 후, 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 이석 초기 위치에서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 HMD(100)를 착용한 환자가 HMD(100)의 화면부(110)에 표시되는 초기 위치의 이석을 반대편 전정기관으로 이동시키기 위하여 머리를 움직이면, 머리 움직임 방향에 따라서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시하여, 환자가 실시간으로 이석 위치를 확인할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 이석 제거 방법을 도시한 플로차트이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세개의 세반고리관을 표시하여 선택받는 화면 예시 그림이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이석 초기 위치에 이석을 표시한 그림이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 머리 움직임에 따라 이석이 움직이는 모습을 도시한 HMD의 화면부 그림이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 이석 가이드가 추가로 표시되는 HMD의 화면부 그림이다.

HMD(100)를 이용하여 이석을 제거하는 HMD(100)를 이용한 이석 제거 방법으로서, 본 발명의 HMD(100)를 이용한 이석 제거 방법은, 도 5에 도시한 바와 같이 초기 화면 표시 과정(S610), 환자 머리 움직임 방향 감지 과정(S620), 및 이석 위치 변화 표시 과정(S630)을 포함할 수 있다.

초기 화면 표시 과정(S610)은, 환자가 착용한 HMD(100)가, 화면에 세반고리관을 표시하고 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 과정이다. 이러한초기화면 표시 과정(S610)은, 환자가 정자세로 앉은 상태일 때 세반고리관과 이석을 표시하도록 한다. 환자가 똑바른 자세로 앉아 선택 버튼(미도시)을 누른 경우, 반고리관의 초기 위치를 설정하여 표시한다. 이때, 자이로센서(120)는 초기 위치를 셋팅하게 된다.

초기 화면 표시 과정(S610)은, 세반고리관 표시 과정(S611), 세반고리관 선택 과정(S612), 및 이석 표시 과정(S613)을 포함할 수 있다.

세반고리관 표시 과정(S611)은, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관을 각각 표시하는 과정이다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이 HMD(100)의 화면부(110)에 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관을 각각 표시한다.

세반고리관 선택 과정(S612)은, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관 중에서 이석을 제거하고자 하는 세반고리관을 환자로부터 선택받는다. 환자는 이석을 제거하고자 하는 세반고리관을 선택하는 것이다.

이러한 선택은 마우스를 이용하여 박스를 체크할 수도 있으며, 좌우 화살표 선택화면을 표시한 다음, 화살표 이동으로 선택하게 할 수도 있다.

이석 표시 과정(S613)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 선택된 세반고리관을 표시하고, 선택된 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시한다. 만약, 세반고리관 선택이 없을시에는 순차적으로 세반고리관을 표시하고 각 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시한다.

여기서 이석 초기 위치는, 전정기관이 연결된 반고리관의 반대편의 부위인 팽대부(膨大部)의 위치일 수 있다. 이석의 초기 위치가 전정기관의 반대편인 팽대부에 있다고 가정하는 것이다. 이석을 제거하는 것은, 이석증에 의해 어지러움이 발생하는 경우로서, 이럴 경우, 이석이 팽대부에 위치하는 경우가 대부분이기 때문이다.

이와 같이 초기화면 표시 과정(S610)이 있은 후, 환자는, 이석이 팽대부에 있다고 가정하고 화면부(110)에 표시되는 이석을 전정기관으로 옮기도록 머리를 움직이게 된다.

따라서 HMD(100)는, 환자의 머리 움직임 방향을 감지하는 환자 머리 움직임 방향 감지 과정(S620)을 가진다.

그리고, HMD(100)가, 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 이석 초기 위치에서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시하는 이석 위치 변화 표시 과정(S630)을 가진다.

HMD(100)를 착용한 화자가 화면부(110)에 표시된 이석을 팽대부에서 전정기관으로 옮기는 것이다. 예를 들어, (a)에 도시한 바와 같이, 화면상에서 세반고리관의 이석 초기 위치에 있는 이석이 환자의 머리 움직임에 따라 도 8(b), 도 8(c), 도 8(d)를 거쳐서 팽대부로 이동되는 모습이 표시되도록 한다.

이러한 작업은 각각의 반고리관에 이석을 동일하게 표시하여 이석을 전정기관으로 옮기는 작업을 수행하도록 한다.

한편, 사람마다 이석을 옮기는 시간이 다르기 때문에 이석 이동 속도를 알려줄 수 있는 가이드가 있다. 또한 반고리관내의 래림프액 때문에 이석이 빠르게 움직일 수 없기 때문에 이를 안내해줄 가이드가 필요하다.

이를 위하여 본 발명은, 이석 위치 변화 표시 과정(S630)에서, 도 9에 도시한 바와 같이 미리 정해진 속도로 이동하는 이석 가이드를 이석과 함께 세반고리관에 표시한다. 이석 가이드는, 이석의 움직임 방향의 전단에 위치하여 전정기관을 향해 세반고리관을 따라 동일한 속도로 이동하도록 한다.

화면부(110)에 표시된 일정 속도로 움직이는 이석 가이드를 따라 이석을 팽대부에서 전정기관으로 동일한 속도로 옮길 수 있다. 따라서 환자에게서 이석의 제거시에, 이석의 속도를 조절하여 일정 속도로 이석을 옮길 수 있게 도와줄 수 있다.

한편, 환자가 혼자 하기에 너무 어려운 경우, 환자가 착용한 HMD(100)와 연동이 된 별도의 외부 디스플레이 기기를 이용하여 이석의 제거를 도와줄 수 있다. 이를 위하여 HMD(100)는, 유선 통신 또는 무선 통신으로 연결된 외부 디스플레이 기기에 이석 위치 변화 화면을 실시간으로 제공한다.

따라서 HMD(100)에 표시되는 화면 내용이 외부 디스플레이 기기에도 동일하게 표시됨으로써, 외부 디스플레이 기기를 열람하는 의사 등의 조언자가 환자 머리 방향의 움직임을 도와줄 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

100:HMD
110:화면부
120:자이로센서
130:이미지 DB
140:제어부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. HMD를 이용하여 이석을 제거하는 HMD를 이용한 이석 제거 방법으로서,
   환자가 착용하되, 화면부와, 자이로센서와, 이미지 DB 및 제어부를 포함하는 HMD가, 화면에 세반고리관을 표시하고 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 초기화면 표시 과정;
   상기 HMD가, 환자의 머리 움직임 방향을 감지하는 환자 머리 움직임 방향 감지 과정;
   상기 HMD가, 환자 머리 움직임 방향에 연동시켜 상기 이석 초기 위치에서 이석을 세반고리관을 따라 이동시켜가며 표시하는 이석 위치 변화 표시 과정;
   을 포함하고,
   상기 초기화면 표시 과정은,
   세반고리관이, 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관으로 이루어진다고 할 때, 상기 초기 화면 표시 과정은,
   HMD 화면부에 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관을 각각 표시하는 세반고리관 표시 과정;
   상기 뒤반 고리관, 앞반 고리관, 및 수평반 고리관 중에서 이석을 제거하고자 하는 세반고리관을 환자로부터 선택받되, 마우스를 이용하여 박스를 선택 체크하거나, 좌우 화살표 선택화면 상에 화살표 이동으로 이석을 제거하고자 하는 세반고리관을 선택하는 세반고리관 선택 과정;
   선택된 세반고리관을 표시하고, 선택된 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하되, 선택이 없을 경우, 순차적으로 세반고리관을 표시하고 각 세반고리관의 이석 초기 위치에 이석을 표시하는 이석 표시 과정;
   을 포함하며,
   상기 초기화면 표시 과정은,
   환자가 정자세로 앉은 상태일 때 세반고리관과 이석을 표시하여 반고리관의 초기 위치를 설정하여 표시하도록 하되, 환자가 똑바른 자세로 앉아 HMD의 선택 버튼을 누를 경우, 세반고리관의 초기 위치를 설정하여 표시하고,
   상기 이석 초기 위치는,
   전정기관이 연결된 반고리관의 반대편의 부위인 팽대부의 위치이며,
   상기 이석 위치 변화 표시 과정은,
   미리 정해진 속도로 이동하는 이석 가이드를 이석과 함께 세반고리관에 표시하고,
   상기 이석 가이드는,
   상기 이석의 움직임 방향의 전단에 위치하여 전정기관을 향해 세반고리관을 따라 동일한 속도로 이동하며,
   상기 HMD는, 유선 통신 또는 무선 통신으로 연결된 외부 디스플레이 기기에 이석 위치 변화 화면을 실시간으로 제공함을 특징으로 하는 HMD를 이용한 이석 제거 방법.

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