KR102106416B1 - 건강관리용 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신체치수 측정, 운동부하검사, 체력검사를 하나의 장비로 통합하되, 각자의 구성을 하나의 하우징에 단순히 합쳐놓은 구성이 아니라, 최대한 공용사용할 수 있는 것들은 공용화하여 장비구조의 단순화 및 가격 절감을 꾀함과 동시에 일반인이라도 용이하고 편리하며 정확하게 신체치수 측정, 운동부하검사, 및 체력검사를 받을 수 있도록 한다. 본 발명의 장치는 다음과 같이 구성된다. -운동부하 검사를 위하여 피검자로 하여금 동작하도록 하여 피검자에게 운동부하를 부여하는 운동부하발생 수단, -피검자가 상기 운동부하발생 수단을 동작하기 전, 동작 중, 동작 종료후의 피검자의 생리변수를 측정하는 운동부하검사 수단, 그리고 -피검자의 운동능력을 측정하여 체력지수를 측정하는 체력검사 수단.
Description
본 발명은 신체치수측정, 운동부하검사, 체력검사를 수행하는 건강관리용 검사장치에 관한 것이다.
체중, 체성분 등의 신체치수를 측정하는 장치로, 로드셀 등의 무게 센서와 인체의 전기전도도를 측정하는 센서를 채용한 전자체중계, 체성분 측정 장치 등이 있다. 운동중의 혈압, 심전도, 심박수 등의 심혈관련 정보를 검사하기 위하여 피검자의 상완에 착용하는 커프, 손목이나 목 등의 맥박을 감지하는 센서, 심장 주변에 부착하는 심전도 전극 등을 사용한 운동부하검사 장치가 존재한다. 그리고 피검자의 운동능력이나 체력을 측정하기 위한 체력검사 장치가 존재한다. 일반적으로 이들 신체치수측정장치, 운동부하검사장치, 체력검사장치는 주로 병원, 헬스케어 센터 등의 의료기관이나 체육관, 피트니스센터 등의 사설기관에 설치되어 해당 기관의 이용자가 사용하고 있다.
그러나 이들 장치를 의료기관급에서 사용하는 경우에는 구조가 복잡하고 일반 사용자의 접근성이 어렵다. 한편 사설기관에서 신체치수측정장치, 운동부하검사장치, 체력검사장치를 모두 구비하는 것은 재정상 어려운 일이며, 이들을 하나로 통합하였다고 하여 출시된 제품들이 있기는 하지만 그 성능이 저열하여 검사신뢰성이 낮고 사용이 불편하다.
본 발명은 기본적으로 신체치수 측정, 운동부하검사, 체력검사를 하나의 장비로 통합하되, 각자의 구성을 하나의 하우징에 단순히 합쳐놓은 구성이 아니라, 최대한 공통으로 사용할 수 있는 것들은 공용화하여 장비구조의 단순화 및 가격 절감을 꾀함과 동시에 일반인 이용자도 간편하고 편리하며 정확하게 신체치수 측정, 운동부하검사, 및 체력검사를 받을 수 있도록 하고자 한다. 또한 다양한 생리변수를 측정할 수 있는 장치들을 쉽게 추가할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어 구조를 갖도록 설계하여 운동 전/중/후 생체의 변화를 종합적으로 관찰할 수 있는 운동다원검사 플랫폼의 역할을 할 수 있도록 한다.
상기 과제의 해결을 위하여 본 발명의 건강관리용 검사장치에 따르면,
-운동 전, 중, 후의 운동부하 검사를 수행하며, 운동부하 검사를 위하여 피검자로 하여금 동작하도록 하여 피검자에게 운동부하를 부여하는 운동부하발생 수단,
-피검자가 상기 운동부하발생 수단을 동작시키기 전, 동작 중, 및 동작 종료후에 피검자의 생리변수를 측정하는 운동부하검사 수단, 그리고
-피검자의 운동능력을 측정하여 체력을 측정하는 체력검사 수단을 포함하여 구성되는 장치를 제안한다.
발명의 일 실시예에서, 상기 운동부하발생 수단은 페달링에 의해 운동부하를 피검자에게 부여하는 싸이클 에르고미터 장치로 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 신체치수 및 생리변수를 입력/측정하는 수단을 추가로 포함하도록 구현할 수 있다.
상기 운동부하검사 수단이 측정하는 생리변수는 혈압, 심전도, 근전도, 뇌전도, 호흡, 체온, 혈중산소포화도, 생체임피던스, 맥파, 심박수 중 적어도 하나일 수 있으며, 상기 체력검사 수단이 검사하는 체력지수는 상지 근력/근지구력, 하지 근력/근지구력, 유연성, 안정도, 평형성, 협응력, 민첩성, 순발력, 반응속도 중 적어도 하나일 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 운동부하검사 수단과 상기 체력검사 수단의 동작을 선택하는 모드선택 수단을 추가로 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 신체치수 및 생리변수 입력/측정수단은 피검자의 체중 및 체중 분포를 측정하는 체중/밸런스측정 플랫폼을 이용하여 체중 및 밸런스를 측정하는 체중/밸런스측정 수단, 피검자의 신체에 접촉하는 체성분측정 센서를 이용하여 체성분을 측정하는 체성분측정 수단, 피검자의 신체에 착용하는 혈압측정용 커프와 심전도 전극, 맥박 센서를 이용하여 혈압과 심전도, 호흡, 심박수를 측정하는 혈압/심전도/호흡/심박수측정 수단을 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 운동부하검사 수단은, 피검자가 상기 운동부하발생 수단을 동작시키지 않는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 안정시 생리변수 측정 수단, 상기 운동부하발생 수단에서 발생되는 운동부하의 강도를 조절하거나 다수의 운동부하 강도 중 하나를 선택하는 운동부하강도 선택 수단, 피검자가 상기 운동부하발생 수단을 상기 선택된 운동부하 강도로 동작시키는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 운동중 생리변수 측정 수단, 피검자가 동작시키던 상기 운동부하발생 수단을 멈춘 후에 피검자의 생리변수를 측정하는 회복시 생리변수 측정 수단을 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 운동부하검사 수단은 상기 안정시 생리변수 측정 수단, 운동중 생리변수 측정 수단, 회복시 생리변수 측정 수단이 측정한 데이터를 처리하여 운동부하검사 결과를 산출하는 운동부하검사 결과산출 수단을 추가로 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 체력검사 수단은 피검자의 체중 및 체중 분포를 측정하는 체중/밸런스측정 수단을 이용하여 피검자의 신체 균형감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가하는 밸런스 검사 수단, 피검자의 신체에 부착되는 굴곡/신전 측정 센서를 이용하여 피검자의 근육이나 관절의 가동 범위를 측정하는 유연성 검사 수단, 피검자의 전완근의 악력을 측정하는 악력계를 이용하여 피검자의 상지 근력 및 근지구력 검사를 수행하는 상지근력 검사 수단, 피검자에게 운동부하를 부여하는 상기 운동부하발생 수단을 이용하여 피검자의 하지 근력 및 근지구력 검사를 통해 무산소성 운동능력을 검사하여, 최대 순발력과 피로도를 측정하는 순발력 검사 수단, 이벤트에 대한 피검자의 반응 시간을 측정해서 뇌 인지능력과 신체 반응속도를 측정하는 민첩성 검사 수단을 포함하도록 구현할 수 있다.
여기에서 상기 밸런스 검사 수단은 체중/밸런스측정 수단을 이용하는 대신에, 상기 유연성 검사 수단에서 이용되는 굴곡/신전 측정 센서를 이용할 수도 있다. 추가로 굴곡/신전 측정 센서를 이용함으로써 측정 정확도를 높일 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 밸런스 검사 수단은 피검자가 눈을 뜬 상태와 눈을 감은 상태에서 하체와 상체의 신체 균형감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가하는 롬버그 검사 수단과, 피검자가 한쪽 발을 들고 균형을 유지하는 감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가하는 평형성 검사 수단을 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 민첩성 검사 수단은 피검자의 상반신의 움직임이 반응하는 속도를 측정하는 상체 민첩성 검사 수단과, 피검자의 상지의 움직임이 반응하는 속도를 측정하는 상지 민첩성 검사 수단 및 밸런스검사수단을 사용하여 하지의 반응속도를 측정하는 하지 만첩성 검사 수단을 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 민첩성 검사 수단은, 피검자가 양쪽의 각 손으로 잡는 손잡이와 그래픽 화면 및 한 개의 버튼을 포함하여, 그래픽 화면에 좌/우 중 하나를 나타내는 그래픽 표시가 나타나는 시점부터 피검자가 버튼을 누르기 위해 해당 방향의 손잡이를 잡고 있던 손을 떼는 시점의 시간 차이, 손잡이에서 손을 뗀 순간부터 앞에 있는 버튼을 누르는 시점까지의 시간 차이를 측정하도록 구현할 수 있다. 또는 다른 실시예로서, 좌/우 두 개의 발광 겸 선택 버튼을 포함하여 랜덤으로 좌측 또는 우측의 버튼 중 하나를 발광시켜 피검자가 발광된 버튼을 손으로 선택할 때(누를 때), 버튼의 발광 시점에서부터 해당 버튼의 선택(누름) 시점까지의 시간차이를 반응 속도로서 측정하도록 구현할 수도 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 체력검사 수단은 상기 밸런스 검사 수단, 유연성 검사 수단, 상지근력 검사 수단, 순발력 검사 수단, 민첩성 검사 수단의 체력지수 측정 데이터를 처리하여 체력검사 결과를 산출하는 체력검사 결과산출 수단을 추가로 포함하도록 구현할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 상기 운동부하발생 수단은, 피검자가 좌석에 앉아서 발로 회전시키는 페달을 포함하는 싸이클 에르고미터 장치이고; 상기 운동부하검사 수단은, 피검자의 심전도를 측정하는 심전도 측정 센서 또는 피검자의 심박수를 측정하는 맥박 센서 중 어느 하나, 그리고 피검자의 신체에 착용하는 혈압측정용 커프를 포함하고; 상기 체력검사 수단은, 피검자의 신체에 부착되어 굴곡/신전, 내전/외전, 회내전/회외전, 배굴 등과 같은 신체부분의 동작범위(ROM, Range Of Motion)를 측정하는 가속도/자이로센서, 피검자가 상지로 쥐어서 악력을 측정하는 악력계, 상기 싸이클 에르고미터 장치의 좌석을 이동시켜 좌석과 페달 사이의 거리를 조절하는 메커니즘, 한 개의 버튼 또는 좌/우 두 개의 선택 버튼 겸 좌우 랜덤하게 발광하는 발광 버튼을 포함하도록 구현할 수 있다.
상기 싸이클 에르고미터 장치의 좌석을 이동시키는 메커니즘은 또한, 피검자마다 상이한 좌석의 위치를 기억하여, 피검자마다 자동으로 기억된 좌석 위치를 조절하는 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 구성의 건강관리용 검사장치와, 상기 건강관리용 검사장치를 조작하고 데이터를 입력하는 기능을 하는 조작장치와, 상기 건강관리용 검사장치에 관련된 설명 또는 안내를 표시하고 데이터 및 정보를 표시하는 표시장치를 포함하는 건강관리용 검사 시스템이 제안된다.
본 발명에 따르면, 하나의 장비에 신체치수측정장치, 운동부하검사장치, 체력검사장치를 통합하되, 각 통합된 장치들간의 유기적인 기능 공용과 상호협업 구조에 의해서 구조가 단순해지고, 새로운 기능이 추가되며, 가격이 감축되어 일반 사용자의 접근성이 용이해지며, 특히, 운동 전/중/후의 운동부하검사가 가능해지고 다양한 체력검사를 협소한 장소에서도 짧은 시간에 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건강관리용 검사장치(10)의 실시예의 기능적 구성도
도 2는 본 발명의 개념적 구성을 실제로 구현한 시스템 구성도
도 3은 신체치수 입력/측정부(100)의 구성도
도 4는 신체정보 입력부(110)의 신체정보 입력 화면의 예시도
도 5와 도 6은 체중/밸런스 측정부(120)가 체중 및 체중분포(밸런스)를 측정하는 화면의 예시도
도 7은 체성분 측정부(130)의 측정화면의 예시도
도 8은 안정시 혈압 및 심박수 측정 준비를 안내하는 화면의 예시도
도 9는 안정시 양팔의 혈압 측정 및 심박수 측정 데이터 표시 화면의 예시도
도 10은 운동부하 검사부(200)의 구성도
도 11은 운동부하검사의 준비 화면의 예시도
도 12는 안정시 심전도(또는 심박수) 및 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 13a는 운동부하 검사를 위한 페달링의 부하를 선택하는 화면의 예시도
도 13b는 운동부하검사의 기본 화면 예시도
도 14는 운동중 심전도 측정부(230)의 측정시의 화면 예시도
도 15는 운동중 혈압 측정부(240)가 운동중 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 16은 회복시 심전도 측정부(250)가 회복시에 심전도(또는 심박수)를 측정하는 화면의 예시도
도 17은 회복시 혈압 측정부(260)가 피검자 회복시에 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 18은 운동부하검사 결과산출부(270)가 산출한 운동부하검사 종합 결과 화면의 예시도
도 19는 체력검사부(300)의 구성도
도 20은 밸런스 검사부(310)의 롬버그 검사의 초기 설명 화면의 예시도
도 21은 밸런스(롬버그) 결과 화면의 예시도
도 22는 밸런스 검사부(310)의 평형성 검사의 초기 설명 화면의 예시도
도 23은 밸런스(평형성) 결과 화면의 예시도
도 24는 유연성 검사 측정 화면의 예시도
도 25는 유연성 검사 결과 화면의 예시도
도 26은 상지 근력 및 근지구력 검사 화면의 예시도
도 27은 상지근력 및 근지구력 검사 결과 화면의 예시도
도 28은 순발력검사 측정 화면의 예시도
도 29는 순발력 검사 결과 화면의 예시도
도 30은 상체 민첩성 검사의 시작전 설명 화면
도 31은 민첩성 검사버튼이 좌우에 두 개 구성된 검사 화면의 예시도
도 32는 상지 민첩성 검사의 시작전 설명 화면
도 33은 민첩성 검사 결과 화면의 예시도
도 34는 체력검사 결과산출부(360)에서 생성한 종합결과 화면 예시도
도 2는 본 발명의 개념적 구성을 실제로 구현한 시스템 구성도
도 3은 신체치수 입력/측정부(100)의 구성도
도 4는 신체정보 입력부(110)의 신체정보 입력 화면의 예시도
도 5와 도 6은 체중/밸런스 측정부(120)가 체중 및 체중분포(밸런스)를 측정하는 화면의 예시도
도 7은 체성분 측정부(130)의 측정화면의 예시도
도 8은 안정시 혈압 및 심박수 측정 준비를 안내하는 화면의 예시도
도 9는 안정시 양팔의 혈압 측정 및 심박수 측정 데이터 표시 화면의 예시도
도 10은 운동부하 검사부(200)의 구성도
도 11은 운동부하검사의 준비 화면의 예시도
도 12는 안정시 심전도(또는 심박수) 및 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 13a는 운동부하 검사를 위한 페달링의 부하를 선택하는 화면의 예시도
도 13b는 운동부하검사의 기본 화면 예시도
도 14는 운동중 심전도 측정부(230)의 측정시의 화면 예시도
도 15는 운동중 혈압 측정부(240)가 운동중 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 16은 회복시 심전도 측정부(250)가 회복시에 심전도(또는 심박수)를 측정하는 화면의 예시도
도 17은 회복시 혈압 측정부(260)가 피검자 회복시에 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도
도 18은 운동부하검사 결과산출부(270)가 산출한 운동부하검사 종합 결과 화면의 예시도
도 19는 체력검사부(300)의 구성도
도 20은 밸런스 검사부(310)의 롬버그 검사의 초기 설명 화면의 예시도
도 21은 밸런스(롬버그) 결과 화면의 예시도
도 22는 밸런스 검사부(310)의 평형성 검사의 초기 설명 화면의 예시도
도 23은 밸런스(평형성) 결과 화면의 예시도
도 24는 유연성 검사 측정 화면의 예시도
도 25는 유연성 검사 결과 화면의 예시도
도 26은 상지 근력 및 근지구력 검사 화면의 예시도
도 27은 상지근력 및 근지구력 검사 결과 화면의 예시도
도 28은 순발력검사 측정 화면의 예시도
도 29는 순발력 검사 결과 화면의 예시도
도 30은 상체 민첩성 검사의 시작전 설명 화면
도 31은 민첩성 검사버튼이 좌우에 두 개 구성된 검사 화면의 예시도
도 32는 상지 민첩성 검사의 시작전 설명 화면
도 33은 민첩성 검사 결과 화면의 예시도
도 34는 체력검사 결과산출부(360)에서 생성한 종합결과 화면 예시도
도 1은 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예에 따른 건강관리용 검사장치(10)의 기능적 구성도이다. 신체치수 입력/측정부(100), 운동부하검사부(200), 체력검사부(300)가 포함된다.
신체치수 입력/측정부(100)는 피검자의 신장, 체중, 허리둘레 등의 신체치수를 입력 또는 측정한다. 이와 더불어 신체치수 입력/측정부(100)는 심전도, 근전도, 뇌전도, 호흡, 혈압, 맥박, 혈중산소포화도, 체온 등의 생리변수를 입력하거나 측정하는 기능을 추가로 가질 수 있다. 장치의 안내에 따라 피검자의 신체치수 또는 생리변수를 직접 입력하거나, 장치에 설치된 계기를 통해 측정한다.
운동부하검사부(200)는 안정적 상태에서는 얻을 수 없는 심혈관계 생리변수(예컨대, 혈압, 심전도, 혈중 산소포화도, 심박수)를, 피검자가 운동 전, 운동 중, 운동 후에 검사하는 구성요소이다. 이를 통해 평소에 간과하기 쉬운 운동성 고혈압, 운동성 부정맥 등과 같은 운동 중의 상해위험도를 평가할 수 있다.
체력검사부(300)는 사용자의 운동능력을 측정하여 심폐지구력, 상지 근력/근지구력, 하지 근력/근지구력, 유연성, 안정도, 평형성, 협응력, 민첩성, 순발력, 반응속도 등의 체력지수를 측정하는 구성요소로, 운동 상해 예방과 효과적인 체력향상을 위한 맞춤처방을 제공하기 위한 것이다. 본 실시예에서 체력검사부(300)는 평형성, 안정도, 유연성, 상지 근력/근지구력, 하지 근력/근지구력, 순발력, 민첩성 검사로 구성되며, 구체적인 내용은 별도로 설명한다.
도 2는 도 1에 나타낸 건강관리용 검사장치(10)와 주변장치로 구성되는 시스템의 개략 구성도이다. 이 시스템에는 신체치수 입력 및 측정, 운동부하검사, 그리고 체력검사를 실행하는 각종 센서, 기기, 계측기 등이 설치되고, 측정/검사된 데이터를 처리하는 프로세서 또는 컴퓨팅 유닛이 포함되어 있는 도 1에 나타낸 건강관리용 검사장치(10); 이 장치(10)의 오퍼레이터 또는 피검자가 각 기능을 활성화하기 위하여 장치(10)를 조작하고 데이터를 입력하는 등의 기능을 하는 조작장치(20); 검사/측정에 관련된 설명 또는 안내를 표시하고 각종 데이터/정보를 표시하는 표시장치(30)가 포함된다. 도시하지 않았지만 데이터/정보를 인쇄하는 프린터장치도 포함될 수 있음은 당연하다.
도 2의 시스템 구성은 하나의 예시이다. 예를 들어, 건강관리용 검사장치(10)에서는 측정 및 검사만 수행하고 이에 관련된 데이터의 처리는 별도의 조작장치(20)에서 수행될 수도 있고, 또는 조작장치(20)와 표시장치(30)를 하나의 공통장치로 구현할 수도 있다. 또는, 조작장치(20)와 표시장치(30)를 모두 건강관리용 검사장치(10)에 포함시켜서 건강관리용 검사장치(10)가 곧, 운동부하 및 체력검사 시스템이 되도록 통합할 수도 있을 것이다.
도 2에는 대략 싸이클 운동기구와 유사한 구조로 제작된 건강관리용 검사장치(10)(이하, '장치(10)')를 나타내었으나, 실제로는 다양한 방식의 운동기구 형태, 예를 들어, 일립티컬, 트레드밀, 스테퍼 등의 운동기구 형태로 본 발명의 장치(10)를 제작하는 것도 가능하다.
여기서는 장치(10)의 대략적 구성을 살펴본다. 다른 세부적 구성은 차후에 개별적으로 상세하게 설명할 것이다.
o 대좌(11) - 내부에 프로세서, 컴퓨터, 서버, 센서인터페이스, 장치드라이버 등의 전기장치가 내장되며 혈압측정용 펌프, 피검자가 앉는 좌석의 전후 이동 메커니즘 등의 기계장치가 내장된다.
o 좌석(12) - 피검자가 앉는 곳이며 대좌(11) 위에 설치되어 대좌(11)의 전후 이동에 따라 함께 전후로 이동되어 피검자의 신체 조건에 적합한 위치로 조절된다.
o 대좌이동레일(16) - 대좌(11)에 있는 이동 메커니즘(도시하지 않음)과 연동하여 대좌 이동을 가이드하는 레일이다.
o 체중/밸런스 측정 플랫폼(14) - 도 1의 신체치수 입력/측정부(100)가 피검자의 체중을 측정하고, 체력검사부(300)가 피검자의 신체 밸런스를 측정하기 위한 센서 역할을 한다.
o 싸이클부하장치(15) - 운동부하검사부(200)와 체력검사부(300)에서 피검자의 운동을 행하도록 하는 구성요소이다. 만일 장치(10)가 싸이클 운동기구 형태가 아닌 경우에는 다른 형태의 운동실행수단으로 교체될 것이다.
o 혈압측정용 커프(17) - 피검자의 혈압을 측정하기 위하여 팔에 착용하는 공기압 커프로서, 대좌(11) 내의 공기 펌프에 연결된다. 피검자의 양쪽 팔에 착용할 경우에는 좌/우 한 쌍이 설치된다.
o 동작속도 검사버튼(18) - 체력검사부(300)의 민첩성 측정을 위한 측정수단으로, 도 2의 실시 형태에서는 버튼으로 구현하였다. 상세한 설명은 해당 검사의 설명시에 한다.
o 터치센서 손잡이(21) - 상지 민첩성 검사를 위한 것으로 피검자가 앉아있는 좌석(12)의 좌우에 팔걸이 형태 또는 대좌의 형태로 구비된다. 상기 반응속도 측정기(18)와 함께 사용할 수 있다. 상세한 설명은 해당 검사의 설명시에 한다.
o 그 밖에 도시하지 않았지만, 피검자의 체성분 측정을 위한 센서, 피검자의 심전도와 호흡을 측정하기 위한 심전도센서, 맥파를 측정하기 위한 맥박 센서 및 또는 혈액중산호포화도를 측정하기 위한 혈중산소포화도센서, 피검자의 체력 항목 중 악력을 측정하는 악력계 등의 생체신호들을 측정하기 위한 센서들이 추가로 설치될 수 있다.
도 2에 표현한 장치(10)의 각 구성요소들의 위치와 형태 등은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 기술사상을 구현하기 위하여 상이하고 다양한 위치와 형태로 장치(10)를 구성할 수 있을 것이다.
도 3은 신체치수 입력/측정부(100)의 구성도이다. 신체정보 입력부(110), 체중/밸런스 측정부(120), 체성분 측정부(130), 혈압/심박수 측정부(140)가 있다. 각 구성요소에 대하여 이하 상세하게 설명한다.
도 4는 신체정보 입력부(110)의 신체정보 입력 화면의 예시도이다. 도 2의 조작장치(20)와 표시장치(30)를 이용하여 입력할 수 있다. 안내에 따라 신장, 허리둘레, 체중, 체성분 등의 신체치수 내지는 신체정보를 입력하고, 필요시에는 측정을 수행한다. 예를 들면, 모든 정보를 입력한 후에 '검사시작' 버튼을 눌러서 이후의 검사를 개시할 수 있고, 정보 입력 대신에 '측정' 버튼을 눌러서 측정을 시작할 수 있다.
도 5와 도 6은 체중/밸런스 측정부(120)가 체중 및 체중분포(밸런스)를 측정하는 화면의 예시도이다. 안내에 따라 피검자가 장치(10)의 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가서 체중 측정과 동시에 좌/우의 각 앞꿈치/뒷꿈치 간의 체중분포를 측정하고 표시한다. 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)은 복수의 로드셀 소자를 이용하여 구성할 수 있으며, 각 로드셀 소자의 센싱데이터를 처리하여 도 6과 같이 체중 70.8kg, 각 발에 실리는 체중분포 데이터 20%, 49%, 9%, 22%를 정량적으로 표시할 수 있고, 프로세서의 계산에 의해 가장 하중이 분포된 비율을 면적/컬러 코드로 표시(도 5와 도 6의 왼쪽발 뒷꿈치의 붉은색 표시)할 수 있다. 피검자 또는 오퍼레이터는 측정을 중단하기 위해 '중지(도시하지 않음)' 버튼을 누르거나, 측정이 완료되면 '완료'버튼을 누를 수 있다.
도 7은 체성분 측정부(130)의 측정화면의 예시도이다. 장치(10)의 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가서 체중 및 체중분포 측정시에 체성분도 함께 측정할 수 있는데, 체성분 측정시에는 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라간 피검자가 악력생체임피던스측정핸들(이하, 악력측정핸들이라 함)을 손에 쥐어야 한다. 앞에서 설명하였지만, 체력검사부(300)에서 사용할 악력측정핸들(도시하지 않음)에 생체임피던스 측정센서를 설치하여서 피검자가 이 악력측정핸들을 양손에 쥐고, 양말을 벗은 맨발로 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)의 발바닥 도전 센서에 올라서서 양팔과 양다리 및 몸통 등 신체 각부의 생체임피던스를, 여러 개의 다른 주파수를 갖는 미세전류를 주입하여 측정할 수 있다. 신체조성분석은 이렇게 측정된 신체 각 부분의 생체임피던스의 값과 체중, 나이, 성별 등을 사용하여 추정함으로써 이루어진다. 피검자는 측정을 중단하려면 '중지' 버튼을 누를 수 있고, 측정이 완료되면 '완료' 버튼을 누를 수 있다.
신체치수 입력/측정부(100)의 혈압/심박수 측정부(140)는 피검자의 기초 신체치수로서 안정시 혈압과 심박수를 측정하기 위한 것으로, 혈압측정용 커프(도 1의 17)와 심전도 센서(도시하지 않음)와 추가의 맥박 센서(도시하지 않음)를 활용한다.
도 8은 안정시 혈압 및 심박수 측정 준비를 안내하는 화면의 예시도이다. 안내에 따라 혈압측정용 커프(17)와 심전도 센서 또는 맥박 센서를 각각 윗팔과 가슴 또는 손목에 착용하고 '검사시작' 버튼을 누르면 측정이 시작된다. 도 9는 안정시 양팔의 혈압 측정 및 심박수 측정 데이터 표시 화면의 예시도이다. UI의 디자인에 따라, 조작장치에서 '중지'버튼을 누르면 측정을 중지시킬 수 있고, 측정이 종료되면 자동으로 다음 기능의 화면으로 넘어가도록 할 수 있다
도 10은 운동부하 검사부(200)의 구성도이다. 안정시 심전도/혈압 측정부(210), 운동부하강도 선택부(220), 운동중 심전도 측정부(230), 운동중 혈압 측정부(240), 회복시 심전도 측정부(250), 회복시 혈압 측정부(260), 운동부하검사 결과산출(270)가 포함된다. 본 발명에서는 운동부하검사의 일환으로 혈압과 심전도 및 혈중산소포화도를 운동전(안정시), 운동중(운동시), 운동후(회복시)에 모두 측정하여 검사함으로써 운동 위험도를 정밀하게 분석할 수 있다. 도 10의 운동부하검사부(200)와 차후 설명할 도 18의 체력검사부(300)의 기능 선택은 오퍼레이터 또는 피검자가 선택할 수 있도록, 두 가지 모드의 표시 및 선택 UI를 설계하여 조작장치(20) 또는 표시장치(30)에 로딩할 수 있다.
본 발명에서 운동부하검사는 안정시에는 나타나지 않아 발견할 수 없었던 이상과 질병 위험을 운동전/중/후의 심전도(측정의 간소화를 위해 심박수 측정으로 대체할 수 있음)와 혈압의 변화를 통해 예측하며, 피검자의 기능적 운동 능력을 평가하여 효율적인 운동실시를 위한 적절한 운동 강도와 회복 능력을 파악한다. 물론 장치(10)에서 운동부하검사를 위한 운동부하는 싸이클 에르고미터를 사용하여 노약자나 관절에 부담이 염려되는 사람들도 안전하게 이용할 수 있다. 운동부하검사를 통해 최대산소섭취량(VO2max)을 추정하여 개인의 심폐능력에 맞는 운동 처방을 할 수 있다. 최대산소섭취량(VO2max)은 추정 알고리즘을 통해 예측할 수 있으며. 운동부하검사의 측정 프로토콜은 Astrand 연속부하 프로토콜 혹은 다양한 측정 프로토콜을 적용하여 측정할 수 있다.
도 11은 운동부하검사의 준비 화면의 예시도이다. 피검자가 혈압측정용 커프와 심전도(또는 심박수) 측정 장치(도시하지 않음)를 착용하여 검사 준비를 한다. 심전도 측정 장치는 무선 또는 유선 측정 장치가 공지되어 있으며 센서로서는 2개 이상 복수의 프로브 전극을 사용할 수 있다. 피검자가 혈압측정용 커프와 심전도 측정 장치를 착용하여 검사 준비를 하면, 안정시 심전도 측정부(210)가 동작한다.
도 12는 1분간의 안정시 심전도(또는 심박수) 및 혈압을 측정하는 화면의 예시도이다. 조작장치에서 '중지'버튼을 누르면 측정이 중지되고 측정이 종료되면 자동으로 다음 화면으로 넘어가도록 프로그램할 수 있다. 여기서, 운동부하 검사부(200)의 안정시 심전도(심박수)/혈압 측정부(210)는 앞에서 언급한 신체치수 입력/측정부(100)의 혈압/심박수 측정부(140)에서 피검자의 기초 신체치수로서 측정한 데이터를 그대로 이용할 수 있다. 따라서, 장치(10)의 프로세서 설계시에 운동부하 검사부(200)의 안정시 심전도(심박수)/혈압 측정부(210)는 신체치수 입력/측정부(100)의 혈압/심박수 측정부(140)와 공용 기능으로서 설계할 수 있다.
운동부하 강도선택부(220)는 운동부하의 강도, 즉, 페달링 세기를 선택하는 요소이다. 도 13a는 운동부하 검사를 위한 페달링의 부하를 선택하는 화면의 예시도이다. 사용자의 나이, 체력정도 등에 따라 운동부하 세기를 선택할 수 있다. 예를 들어, '50~100 watt: 노약자나 어린이, 평소에 몸이 약하거나 운동을 전혀 하지 않은 사람의 경우 적당', '100~150 watt: 일상생활 중에 움직이는 데 불편이 없는 일반사람에게 적당', '150~225 watt: 평소에 운동을 많이 하여 근력이나 심폐지구력이 좋을 것으로 생각되는 사람에게 적당'과 같이 설정하여 안내할 수 있다. 원하는 부하강도를 선택하고 '검사 시작' 버튼을 누르면 검사가 시작되며, 도 13b와 같은 운동부하검사의 기본 화면이 표시된다. 화면의 좌로부터 주행거리(km), 페달링회전수(rpm), 부하량(watt), 소모칼로리(kcal)가 표시되고, 아래 부분에는 심전도 그래프와 심박수(bpm)가 표시된다. 목표심박수도 함께 표시되는데, 이는 사용자의 나이, 체력정도 등에 따라 자동으로 설정된다..
도 14는 운동중 심전도 측정부(230)의 측정시의 화면 예시도이다. 200 watt 61 rpm의 페달링시에 피검자의 심전도 그래프와 심박수, 그리고 피검자의 목표심박수가 표시된다.
도 15는 운동중 혈압 측정부(240)가 운동중 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도이다. 앞에서와 마찬가지로 '중지'버튼을 누르면 측정이 중지되고 측정이 종료되면 자동으로 다음 화면으로 넘어가도록 운동중 혈압 측정부(240) 및 UI를 구성할 수 있다.
도 16은 회복시 심전도 측정부(250)가 운동후 일정 시간, 예를 들면 1분간의 회복시에 심전도(또는 심박수)를 측정하는 화면의 예시도이다. 도 14에, 운동에 관련된 부분이 없음을 알 수 있다. 정확한 측정을 위해 측정중에는 말하거나 움직이지 말고 바른 자세를 유지하도록 안내할 수 있고, 소정의 회복 시간을 카운트하는 표시부를 둘 수 있다. 앞에서와 마찬가지로 '중지'버튼을 누르면 측정이 중지되고 측정이 종료되면 자동으로 다음 화면으로 넘어가도록 UI를 구성할 수 있다.
도 17은 회복시 혈압 측정부(260)가 피검자 회복시에 양팔 혈압을 측정하는 화면의 예시도이다. 정확한 측정을 위해 측정중에는 말하거나 움직이지 말고 바른 자세를 유지하도록 안내할 수 있고, 소정의 회복 시간을 카운트하는 표시부를 둘 수 있다. 앞에서와 마찬가지로 '중지'버튼을 누르면 측정이 중지되고 측정이 종료되면 자동으로 다음 화면으로 넘어가도록 UI를 구성할 수 있다.
도 18은 운동부하검사 결과산출부(270)가 산출한 운동부하검사 종합 결과 화면의 예시도이다. 신체치수 입력/측정부(100)에서의 기본 신체 정보가 좌측에, 운동부하검사부(200)의 운동부하검사 결과가 우측에 표시되고 있다. '결과지 인쇄'를 누르면 결과지를 인쇄하고, '이전'을 누르면 이전 화면으로 돌아가고, '검사 종료'를 누르면 검사 선택화면으로 돌아가도록 UI를 디자인할 수 있다. 모든 검사 결과는 장치(10) 내의 서버/컴퓨터에 저장할 수 있다.
도 19는 체력검사부(300)의 구성도이다. 본 실시예에서는 밸런스 검사부(310), 유연성 검사부(320), 상지근력 검사부(330), 순발력 검사부(340), 민첩성 검사부(350), 결과산출부(360)가 포함된다. 체력검사는 사용자의 종합적인 운동능력을 측정하여 체력지수를 측정하고 운동 상해 예방을 위한 처방을 제공하기 위한 것이다. 장치(10) 및 관련 측정센서/장비를 이용해서 피검자의 종합체력을 검사한다.
밸런스 검사부(310)에 대해서 설명한다. 본 장치(10)에서 밸런스 검사는 롬버그 검사와 평형성 검사의 두 가지를 진행한다. 롬버그 검사는 눈을 뜨고 감은 상태의 신체 균형감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가한다. 평형성 검사는 한쪽 발을 들고 균형을 유지하는 감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가한다.
도 20은 밸런스 검사부(310)의 롬버그 검사의 초기 설명 화면의 예시도이다. 안내에 따라 피검자는 장치(10)의 체중/밸런스 측정 플랫폼(도 2의 14)에 올라간다. 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에는 양쪽 발바닥이 닿는 좌, 우 로드셀 센서가 있고, 각 좌 우 로드셀 센서는 또 앞꿈치와 뒤꿈치 로드셀 센서로 나뉘어, 총 4개의 로드셀 센서가 설치되어 있다.
일 실시예에서 롬버그 검사 시간은 약 1분이다. 먼저 피검자가 눈을 뜬 상태의 밸런스(롬버그)검사를 시작한다. 눈을 뜬 상태에서 신체 중심의 동요를 측정하는데, 검사 시간은 약 30초이다. 이어서, 눈을 감은 상태의 롬버그 검사를 시작한다. 눈을 감은 상태에서 신체 중심의 동요를 측정하는데, 검사 시간은 나머지 약 30초이다. 이 때, 유연성검사에 사용하는 가속도/자이로 센서를 사용하여 상체의 움직임을 측정하여 분석에 반영할 수 있다.
도 21은 밸런스(롬버그) 결과 화면의 예시도이다. 도 19에 나타낸 결과산출부(360)에서 산출한 결과를 표시하도록 화면을 구성할 수 있을 것이다. 도 21의 결과 화면에 실제 측정 수치는 표시하지 않았지만, 눈 뜬 상태와 눈 감은 상태에서의 각 궤적의 중심, 궤적의 면적, 좌우 및 전후의 체중분포를 나타내며, 종합적인 롬버그 지수를 산출하여 표시한다.
도 22는 밸런스 검사부(310)의 평형성 검사의 초기 설명 화면의 예시도이다. 평형성 검사는 한 쪽 발을 들고 균형을 유지하는 감각을 측정하여 신체동요 안정성을 평가한다.
롬버그 검사와 마찬가지로 장치(10)의 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라선다. 일 실시예에 따르면 이 평형성 검사 시간도 약 1분이다. 눈은 뜬 채로 먼저 오른발 평형성 검사를 하기 위해 왼발을 들고 우측의 로드셀 위에 오른발만으로 약 30초간 서 있는다. 균형 측정이 완료된 다음에는 안내에 따라, 또는 오퍼레이터나 피검자의 조작에 따라 모드를 변경하여, 오른발을 들고 왼발만으로 좌측 로드셀 위에 약 30초간 서 있도록 한다. 평형성이 약한 피검자는 30초가 경과하기 전에 들어 올린 발을 지면에 내리게 된다. 따라서, 외발로 서서 버티고 있는 시간을 평형성의 지표로 삼을 수 있다. 그러나, 건강한 사람들은 대부분 30초를 한쪽 발로 버틸 수 있어서 외발서기 시간만으로는 검사의 변별력이 극히 약하다. 따라서, 유연성검사에 사용하는 가속도/자이로 센서를 사용하여 외발서기 상태에서 추가로 상체의 움직임을 측정, 분석하여 평형성 평가에 이를 반영함으로써 평형성의 측정 정확도를 높인다.
도 23은 밸런스(평형성) 결과 화면의 예시도이다. 왼발과 오른발의 추적 결과와 기립 상태(평형 유지 시간)의 평가등급, 그리고 왼발과 오른발의 체중분포를 그래픽으로 보여주고 있다.
유연성 검사부(320)의 유연성 검사는 근육이나 관절의 가동 범위를 측정하는 검사로 측정한 유연성을 통해 운동을 처방한다. 본 발명의 장치(10)는 피검자 몸통의 등 부위에 하니스 혹은 피부접착패치 형태로 제작된 가속도/자이로 센서(공지의 기술로 도시하지 않음)를 사용하여 진행한다. 이를 통해 ① 굴곡 유연성(하반신은 고정한 채로 허리를 앞으로 굽힘), ② 신전 유연성(하반신은 고정한 채로 허리를 뒤로 젖힘), ③ 좌회전 유연성( 하반신은 고정한 채로 허리를 왼쪽으로 회전), ④ 우회전 유연성(하반신은 고정한 채로 허리를 오른쪽으로 회전), ⑤ 좌측면 굴곡 유연성(하반신은 고정한 채로 허리를 왼쪽으로 굽힘), ⑥ 우측면 굴곡 유연성(하반신은 고정한 채로 허리를 오른쪽으로 굽힘)을 측정한다. 가속도/자이로 센서는 장치(10)의 대좌(11)에 내장되거나 다른 곳에 설치된 프로세서에 무선 또는 유선으로 연결되어 신호를 전송한다.
도 24는 유연성 검사 측정 화면의 예시도이다. 가속도/자이로 센서가 감지한 피검자의 굴곡 유연성, 신전 유연성, 좌회전 유연성, 우회전 유연성, 좌측면 굴곡 유연성, 우측면 굴곡 유연성 데이터가 프로세서로 전달되어 소정의 연산과정에 의해서 데이터처리된다.
도 25는 유연성 검사 결과 화면의 예시도이다. 유연성 변화와 검사결과에 따른 평가 점수를 보여준다.
다시 도 19로 돌아가서, 상지근력 검사부(330)는 상지 근력 및 근지구력 검사를 위한 것으로, 상지 근력 및 근지구력 검사는 전완근(악력)을 측정하여 적절한 운동 강도 처방을 제공한다. 따라서 앞에서 언급한 것과 같이 장치(10)에는 악력측정핸들을 구비하여 피검자가 양손에 악력측정핸들을 쥐고 상지 근력 및 근지구력 검사를 받는다. 이 악력측정핸들에는 또한, 앞에서 언급한 것과 같이 생체임피던스 측정 센서를 설치하여서 체성분 측정부(130)에 의한 체성분 측정시에 피검자가 쥐고서 생체임피던스 데이터를 생성하도록 하였다.
도 26은 상지 근력 및 근지구력 검사 화면의 예시도이다. 안내에 따라 양손에 쥔 악력계를 있는 힘껏 잡으며, 센서가 쥐는 힘을 감지하여 장치(10)의 프로세서로 감지신호를 보내고, 프로세서에서 이를 처리하여 도 26과 같은 UI를 통해 힘의 변화를 표시한다. 도 26에 캡쳐된 화면의 시점에서 왼손과 오른손의 상지 근력이 각각 6.7kgf와 0.3kgf로 측정되고 있음을 볼 수 있다.
도 27은 상지근력 및 근지구력 검사 결과 화면의 예시도이다. 상지검사 결과, 상기 근력검사 결과, 상지 근력 지구력검사 결과 및 그 평가 등급을 처리한 결과를 보여준다.
다시, 체력검사부(300)의 순발력 검사부(340)는 순발력과 하지 근력 및 근지구력검사를 통하여 무산소성 운동능력을 검사한다. 장치(10)의 싸이클 에르고미터의페달링을 통해 하지의 순발력을 측정한다. 검사가 시작되면 약 20초간 최대의 속도로 페달을 밟아서 순발력을 측정한다. 사용자의 나이, 체중, 체력정도에 맞는 부하가 자동 설정되고, 대좌(11)에 있는 이동 메커니즘을 이용하여 좌석(12)의 위치를 조절하여 검사를 준비한다. 순발력 검사는 Wingate Test Protocol을 사용하여 진행한다.
도 28은 순발력검사 측정 화면의 예시도이다. 워밍업을 위한 페달링 시작을 안내하고, 피검자의 페달링이 70RPM을 넘으면 자동으로 검사를 시작한다. 약 20초 동안 순발력을 측정한다.
도 29는 순발력 검사 결과 화면의 예시도이다. 순발력 검사결과, 그리고 최대하지근력과 근지구력에 대한 평가 등급을 보여준다.
도 19의 민첩성 검사부(350)는 피검자의 반응시간과 동작속도를 측정해서 뇌 인지능력과 신체 반응속도를 측정하며, 장치(10)에는, 피검자의 상지 민첩성과 하지 민첩성을 검사하도록 구성한다. 상지 민첩성은 주어진 자극에 의한 상지의 움직임 반응시간과 동작속도를 측정하고, 하지 민첩성은 주어진 자극에 의한 하지의 반응시간을 측정한다.
도 30은 상지 민첩성 검사의 시작 전 설명 화면으로서, 피검자가 앉아있는 좌석(12)이 장치(10)의 앞쪽 페달(15) 위에 위치한 동작속도 검사버튼(18)으로부터 뒤쪽으로 떨어져 있음을 볼 수 있다.
도 31을 참조하면 동작속도 검사버튼(18)는 한 개의 누름 버튼으로 구현된다. 프로세서에서 무작위로 모니터화면 상에 좌측이나 우측의 버튼, 또는 양쪽의 버튼을 모두 특정한 색깔로 구별되게 표시하면 피검자는 터치센서가 있는 손잡이(21)에서 해당하는 손을 가능한 빨리 떼어서 상체를 앞쪽으로 굽혀 전면에 위치한 이 동작속도 검사버튼(18)을 눌러야 한다. 모니터화면 상에 왼쪽이나 오른쪽을 구별되게 표시하는 때부터 해당되는 손잡이에서 손을 뗄 때까지의 경과시간이 상지의 반응시간(Reaction Time)이 된다. 손잡이에서 손을 떼는 순간부터 전면부 버튼을 누를 때까지의 경과시간은 상지의 동작속도(Speed)가 된다. 동작속도 검사버튼(18)과 터치센서 손잡이(21)는 거리가 떨어져 있으므로 피검자는 동작속도 검사버튼(18)을 누르기 위해 팔을 일정한 거리로 움직여야 하기 때문에 상지의 동작속도 검사가 이루어지게 되는 것이다.
동작속도 검사버튼(18)은 장치(10)의 본체에 직접 설치된 물리적 버튼일 수도 있고, 도 31과 같이 화면에 표시되는 터치센서일 수도 있다.
도 32는 상지 민첩성 검사의 시작 전 설명 화면으로서, 피검자가 앉아있는 좌석(12)이 장치(10)의 앞쪽 페달(15) 위에 위치한 동작속도 검사버튼(18) 쪽으로 가깝게 이동되어 있음을 볼 수 있다. 상지 동작속도 검사 모드에서 피검자가 도 31에 나타낸 것과 동일한 동작속도 검사버튼(18) 앞에 앉으면 상지만 뻗어도 될 정도로 가까운 위치에 좌석(12)이 자동으로 이동하여 자리를 잡게 된다. 피검자가 양쪽의 손으로 각 터치센서 손잡이(21)를 잡고 있는 상태에서 장치(10)의 프로세서에서 무작위로 좌측 또는 우측 중의 하나를 구별할 수 있게 시각 혹은 청각 신호를 표시하면 피검자는 해당되는 손을 터치센서 손잡이(21)에서 뗀 다음, 팔을 뻗어 전방의 동작속도 검사버튼(18)을 누른다. 신호가 표시된 시점부터 해당되는 손을 터치센서 손잡이(21)에서 뗀 시점까지의 경과시간인 반응시간(Reaction Time)과, 손을 뗀 시점에서부터 버튼이 눌러질 때까지의 경과시간인 동작속도(Speed)가 나뉘어 프로세서에 입력되어 데이터 처리된다.
도 33은 민첩성 검사 결과 화면의 예시도이다. 상지 반응시간(Reaction Time)과 동작속도(Speed), 인지 정확도, 인지 반응속도 평가 등급, 상체 민첩성 평가 등급, 상지 민첩성 평가 등급을 보여준다.
하지 민첩성 검사는 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)을 사용하여 검사한다. 피검자가 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 바로 선 상태에서 장치(10)의 프로세서에서 무작위로 좌측 또는 우측 중의 하나를 구별할 수 있게 시각 혹은 청각 신호를 표시하면 피검자는 해당되는 발을 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에서 뗀다. 신호가 표시된 시점부터 해당되는 발을 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에서 뗀 시점까지의 경과시간을 하지의 반응시간(Response Time)으로 측정한다. 몸체의 민첩성은 좌식부에 앉아있는 상태에서 신호를 본 후, 좌식부에서 일어나 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 바로 선 상태가 된 시점까지의 경과시간을 측정한 후, 신호가 표시된 시점부터 피검자가 일어나 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 피검자의 체중 10%가 인가된 시점까지의 경과시간을 전신의 반응시간(Reaction Time), 피검자의 체중 10%가 인가된 시점부터 90%가 인가될 때까지 경과된 시간을 전신의 동작속도(Speed)로 나누어 표시한다.
도 34는 체력검사 결과산출부(360)에서 생성한 종합결과를 나타내는 화면 예시도이다. 기본 신체정보(신체치수, 생리변수)와 체력검사 결과를 보여준다. 결과지를 인쇄할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
건강관리용 검사장치(10), 대좌(11), 좌석(12), 체중/밸런스 측정 플랫폼(14), 싸이클페달(15), 대좌이동레일(16), 혈압측정용 커프(17), 민첩성 측정기(18), 터치센서 손잡이(21)
Claims (16)
1) 피검자의 페달링에 의해 피검자에게 운동부하를 부여하는 싸이클 에르고미터 장치(10); 2) 피검자의 신체치수 및 생리변수를 입력/측정하는 수단(100); 3) 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)의 페달링 전, 페달링 중, 및 페달링 종료후에 피검자의 생리변수를 검사하는 운동부하검사 수단(200); 및 4) 피검자의 운동능력을 측정하여 피검자의 체력지수를 검사하는 체력검사 수단(300)을 포함하되,
1) 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)는, 대좌(11)와, 이 대좌(11)의 전후 이동을 가이드하는 대좌이동레일(16)과, 대좌(11) 위에 설치되어 대좌(11)의 전후 이동에 따라 함께 전후로 이동되는 좌석(12)과, 피검자에게 검사 정보를 표시하는 모니터(30)와, 피검자가 손으로 터치하고 있는 것을 감지하는 터치센서(21)와, 피검자가 눌러서 동작속도를 검사하는 동작속도 검사버튼(18)과, 피검자의 악력을 측정하는 악력측정핸들을 포함하고,
2) 상기 신체치수 및 생리변수 입력/측정 수단(100)은, 피검자의 양 발바닥이 닿는 좌,우 로드셀 센서와 이 좌,우 로드셀 센서가 각각 분할된 앞꿈치,뒤꿈치 로드셀 센서를 포함하는 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)을 포함하여, 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가면 체중과 함께 피검자의 양쪽 발바닥의 각 앞꿈치와 뒷꿈치 간의 체중분포를 측정하여 밸런스를 측정하는 체중/밸런스측정 수단(120); 피검자의 체성분을 측정하는 체성분측정 수단(130); 및 피검자의 혈압과 심박수를 측정하는 혈압/심박수측정 수단(140)을 포함하고,
4) 상기 체력검사 수단(300)은 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 이용하여 피검자의 상지 및 하지의 반응시간과 동작속도를 측정하여 민첩성을 검사하는 민첩성 검사 수단(350); 피검자의 신체 균형감각을 측정하는 밸런스 검사 수단(310); 피검자의 근육 또는 관절의 가동 범위를 측정하는 유연성 검사 수단(320); 피검자의 상지 근력 및 근지구력 검사를 수행하는 상지근력 검사 수단(330); 및 피검자의 최대 순발력과 피로도를 측정하는 순발력 검사 수단(340)을 포함하되;
상기 민첩성 검사 수단(350)은, 상기 대좌(11)가 대좌이동레일(16)에 의해 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)의 앞쪽으로 상기 동작속도 검사버튼(18)에 피검자의 상지가 접촉될 수 있는 거리만큼 이동된 후에 상기 모니터(30)에 상지민첩성 검사 이벤트의 시작 표시가 발생되는 순간부터 피검자가 이 표시를 보고나서 상기 터치센서(21)에서 손을 떼는 순간까지의 반응시간과 상기 터치센서(21)에서 손을 뗀 순간부터 상기 동작속도 검사버튼(18)을 누르는 순간까지의 동작속도를 측정하는 상지 민첩성 검사와; 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 바로 선 상태에서 상기 모니터(30)에 검사시작 신호가 표시되면 이 신호가 표시된 시점부터 피검자가 좌측 또는 우측 발 중의 하나를 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에서 뗀 시점까지의 경과시간을 하지의 반응시간으로 측정하는 하지 민첩성 검사를 수행하고,
상기 밸런스 검사 수단(310)은, 피검자의 상체에 부착되어 상체 움직임을 측정하는 가속도/자이로 센서를 포함하여, 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가 눈을 뜬 상태에서 신체 중심의 동요를 측정한 다음에 눈을 감은 상태에서 신체 중심의 동요를 측정하고, 상기 가속도/자이로 센서를 사용하여 상체의 움직임을 측정하여, 피검자가 눈 뜬 상태와 눈 감은 상태에서의 상체 움짐임 궤적의 중심, 궤적의 면적, 좌우 및 전후의 체중분포, 및 롬버그 지수를 산출하여 표시하는 롬버그 검사와; 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가 눈을 뜬 채로 외발로 서서 버티는 시간을 측정하고, 상기 가속도/자이로 센서를 사용하여 추가로 상체의 움직임을 측정하여, 왼발 또는 오른발의 추적 결과와 기립 상태인 평형 유지 시간의 평가등급, 그리고 왼발과 오른발의 체중분포를 그래픽으로 보여주는 평형성 검사를 수행하고,
상기 유연성 검사 수단(320)은 상기 가속도/자이로 센서를 이용하여 피검자의 상체 근육 또는 관절의 가동 범위를 측정하여, 피검자의 굴곡 유연성, 신전 유연성, 좌회전 유연성, 우회전 유연성, 좌측면 굴곡 유연성, 우측면 굴곡 유연성 중 적어도 하나를 측정하고,
상기 상지근력 검사 수단(330)은 피검자가 상기 악력측정핸들을 쥐면 이 쥐는 힘을 감지하고 이를 처리하여 상기 모니터(30)를 통해 상지근력의 변화를 표시하고,
상기 순발력 검사 수단(340)은 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)의 대좌(11)를 대좌이동레일(16)을 통해 이동하여 좌석(12)의 위치를 조절한 후에, 피검자가 페달링을 하도록 상기 모니터(30)를 통해 워밍업을 위한 페달링 시작을 안내하고, 피검자의 페달링 속도가 70RPM을 넘으면 자동으로 검사를 시작하여 피검자가 20초간 최대 속도로 페달링을 하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 건강관리용 검사장치.
1) 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)는, 대좌(11)와, 이 대좌(11)의 전후 이동을 가이드하는 대좌이동레일(16)과, 대좌(11) 위에 설치되어 대좌(11)의 전후 이동에 따라 함께 전후로 이동되는 좌석(12)과, 피검자에게 검사 정보를 표시하는 모니터(30)와, 피검자가 손으로 터치하고 있는 것을 감지하는 터치센서(21)와, 피검자가 눌러서 동작속도를 검사하는 동작속도 검사버튼(18)과, 피검자의 악력을 측정하는 악력측정핸들을 포함하고,
2) 상기 신체치수 및 생리변수 입력/측정 수단(100)은, 피검자의 양 발바닥이 닿는 좌,우 로드셀 센서와 이 좌,우 로드셀 센서가 각각 분할된 앞꿈치,뒤꿈치 로드셀 센서를 포함하는 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)을 포함하여, 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가면 체중과 함께 피검자의 양쪽 발바닥의 각 앞꿈치와 뒷꿈치 간의 체중분포를 측정하여 밸런스를 측정하는 체중/밸런스측정 수단(120); 피검자의 체성분을 측정하는 체성분측정 수단(130); 및 피검자의 혈압과 심박수를 측정하는 혈압/심박수측정 수단(140)을 포함하고,
4) 상기 체력검사 수단(300)은 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 이용하여 피검자의 상지 및 하지의 반응시간과 동작속도를 측정하여 민첩성을 검사하는 민첩성 검사 수단(350); 피검자의 신체 균형감각을 측정하는 밸런스 검사 수단(310); 피검자의 근육 또는 관절의 가동 범위를 측정하는 유연성 검사 수단(320); 피검자의 상지 근력 및 근지구력 검사를 수행하는 상지근력 검사 수단(330); 및 피검자의 최대 순발력과 피로도를 측정하는 순발력 검사 수단(340)을 포함하되;
상기 민첩성 검사 수단(350)은, 상기 대좌(11)가 대좌이동레일(16)에 의해 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)의 앞쪽으로 상기 동작속도 검사버튼(18)에 피검자의 상지가 접촉될 수 있는 거리만큼 이동된 후에 상기 모니터(30)에 상지민첩성 검사 이벤트의 시작 표시가 발생되는 순간부터 피검자가 이 표시를 보고나서 상기 터치센서(21)에서 손을 떼는 순간까지의 반응시간과 상기 터치센서(21)에서 손을 뗀 순간부터 상기 동작속도 검사버튼(18)을 누르는 순간까지의 동작속도를 측정하는 상지 민첩성 검사와; 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 바로 선 상태에서 상기 모니터(30)에 검사시작 신호가 표시되면 이 신호가 표시된 시점부터 피검자가 좌측 또는 우측 발 중의 하나를 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에서 뗀 시점까지의 경과시간을 하지의 반응시간으로 측정하는 하지 민첩성 검사를 수행하고,
상기 밸런스 검사 수단(310)은, 피검자의 상체에 부착되어 상체 움직임을 측정하는 가속도/자이로 센서를 포함하여, 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가 눈을 뜬 상태에서 신체 중심의 동요를 측정한 다음에 눈을 감은 상태에서 신체 중심의 동요를 측정하고, 상기 가속도/자이로 센서를 사용하여 상체의 움직임을 측정하여, 피검자가 눈 뜬 상태와 눈 감은 상태에서의 상체 움짐임 궤적의 중심, 궤적의 면적, 좌우 및 전후의 체중분포, 및 롬버그 지수를 산출하여 표시하는 롬버그 검사와; 피검자가 상기 체중/밸런스 측정 플랫폼(14)에 올라가 눈을 뜬 채로 외발로 서서 버티는 시간을 측정하고, 상기 가속도/자이로 센서를 사용하여 추가로 상체의 움직임을 측정하여, 왼발 또는 오른발의 추적 결과와 기립 상태인 평형 유지 시간의 평가등급, 그리고 왼발과 오른발의 체중분포를 그래픽으로 보여주는 평형성 검사를 수행하고,
상기 유연성 검사 수단(320)은 상기 가속도/자이로 센서를 이용하여 피검자의 상체 근육 또는 관절의 가동 범위를 측정하여, 피검자의 굴곡 유연성, 신전 유연성, 좌회전 유연성, 우회전 유연성, 좌측면 굴곡 유연성, 우측면 굴곡 유연성 중 적어도 하나를 측정하고,
상기 상지근력 검사 수단(330)은 피검자가 상기 악력측정핸들을 쥐면 이 쥐는 힘을 감지하고 이를 처리하여 상기 모니터(30)를 통해 상지근력의 변화를 표시하고,
상기 순발력 검사 수단(340)은 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)의 대좌(11)를 대좌이동레일(16)을 통해 이동하여 좌석(12)의 위치를 조절한 후에, 피검자가 페달링을 하도록 상기 모니터(30)를 통해 워밍업을 위한 페달링 시작을 안내하고, 피검자의 페달링 속도가 70RPM을 넘으면 자동으로 검사를 시작하여 피검자가 20초간 최대 속도로 페달링을 하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 건강관리용 검사장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 운동부하검사 수단(200)이 측정하는 생리변수는 혈압, 심전도, 근전도, 뇌전도, 호흡, 체온, 혈중산소포화도, 생체임피던스, 맥파, 및 심박수 중 적어도 하나인 건강관리용 검사장치.
제1항에 있어서, 상기 체력검사 수단(300)이 검사하는 체력지수에는
심폐지구력, 하지 근력/근지구력, 안정도, 협응력, 상체민첩성, 및 반응속도 중 적어도 하나가 추가로 포함되는 건강관리용 검사장치.
심폐지구력, 하지 근력/근지구력, 안정도, 협응력, 상체민첩성, 및 반응속도 중 적어도 하나가 추가로 포함되는 건강관리용 검사장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 운동부하검사 수단(200)은
피검자가 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 동작시키지 않는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 안정시 생리변수 측정 수단(210),
상기 싸이클 에르고미터 장치(10)에서 발생되는 운동부하의 강도를 조절하거나 다수의 운동부하 강도 중 하나를 선택하는 운동부하강도 선택 수단(220),
피검자가 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 상기 선택된 운동부하 강도로 동작시키는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 운동중 생리변수 측정 수단(230, 240),
피검자가 동작시키던 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 멈춘 후에 피검자의 생리변수를 측정하는 회복시 생리변수 측정 수단(250), 및
상기 안정시 생리변수 측정 수단, 운동중 생리변수 측정 수단, 및 회복시 생리변수 측정 수단이 측정한 데이터를 처리하여 운동부하검사 결과를 산출하는 운동부하검사 결과산출 수단(270)을 포함하는 건강관리용 검사장치.
피검자가 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 동작시키지 않는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 안정시 생리변수 측정 수단(210),
상기 싸이클 에르고미터 장치(10)에서 발생되는 운동부하의 강도를 조절하거나 다수의 운동부하 강도 중 하나를 선택하는 운동부하강도 선택 수단(220),
피검자가 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 상기 선택된 운동부하 강도로 동작시키는 상태에서 피검자의 생리변수를 측정하는 운동중 생리변수 측정 수단(230, 240),
피검자가 동작시키던 상기 싸이클 에르고미터 장치(10)를 멈춘 후에 피검자의 생리변수를 측정하는 회복시 생리변수 측정 수단(250), 및
상기 안정시 생리변수 측정 수단, 운동중 생리변수 측정 수단, 및 회복시 생리변수 측정 수단이 측정한 데이터를 처리하여 운동부하검사 결과를 산출하는 운동부하검사 결과산출 수단(270)을 포함하는 건강관리용 검사장치.
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제1항에 있어서, 상기 체력검사 수단(300)은
피검자의 상반신의 움직임이 반응하는 속도를 측정하는 상체 민첩성 검사 수단, 및
상기 체력지수 측정 데이터를 처리하여 체력검사 결과를 산출하는 체력검사 결과산출 수단(360)을 추가로 포함하는 건강관리용 검사장치.
피검자의 상반신의 움직임이 반응하는 속도를 측정하는 상체 민첩성 검사 수단, 및
상기 체력지수 측정 데이터를 처리하여 체력검사 결과를 산출하는 체력검사 결과산출 수단(360)을 추가로 포함하는 건강관리용 검사장치.
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