KR102236925B1 - 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 사용자 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 시스템에 있어서, 진전이 발생하는 상기 사용자의 신체 일부에 위치하며 상기 진전 증상에 따른 변화된 신체 위치를 감지하는 센서를 통해 측정값을 전송하는 위치 감지 모듈, 그리고 위치 감지 모듈로부터 실시간 수신된 측정 값에 기초하여 사용자의 진전 증상을 추정하고, 추정된 진전 증상에 대응하여 감각 자극기를 통해 감각 자극을 제공하는 자극 제공 모듈을 포함하고, 자극 제공 모듈은 이전 시점에서 사용자 신체에 위치하는 위치 감지 모듈로부터 수신하는 측정 값을 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정하는 역치 값 설정부를 포함한다.

Description

진전 감소를 위한 웨어러블 시스템 및 그 방법{WEARABLE SYSTEM FOR TREMOR REDUCTION AND METHOD THEREOF}

진전 감소를 위한 웨어러블 시스템 및 그 방법이 제공된다.

진전(Tremor)은 신체의 일부분이 자신의 의지와는 상관없이 떨리는 증상으로 주동근과 길항근이 비자발적으로 동시에 수축하여 발생된다. 이와 같은 진전은 다발성신경경화증(multiple sclerosis), 소뇌(cerebellum)의 손상, 파킨슨병(Parkinsons's desease) 등과 같은 신경성 질환에 의해 발생하거나 약의 부작용 또는 유전에 의해 발생할 수 있다.

이러한 진전을 앓고 있는 환자들은 일상 생활에서 글씨 쓰기, 물 마시기, 식사등과 같은 기본적인 활동을 수행하는 데 많은 어려움을 느끼고 있다. 또한, 진전 환자들은 연령이 증가할수록 유병률이 높아 환자수가 증가하며, 지속적으로 기본적인 활동에 제약을 느껴, 삶의 질의 저하뿐 아니라 심리적 장애를 경험한다.

이러한 진전을 치료하기 위해 가장 많이 사용되는 치료 방법으로는 약물 치료 또는 수술 치료이다. 하지만 대부분의 진전은 명확하게 원인을 밝히기 어렵기 때문에, 환자 개인별로 시행착오적인 약물 치료를 시행한다. 그러므로 금단현상, 진정작용, 구토, 설사, 피부 발진, 발기부전 그리고 우울증과 같은 약물 부작용이 초래된다. 심지어 약물 치료에 긍정적인 결과를 얻지 못하는 진전 환자들도 있으며, 일정치 이상의 호전은 기대하기 힘들다.

또한, 진전에 대한 수술 치료는 경제적으로 큰 비용이 요구되며, 수술에 따른 뇌출혈, 발작, 인지 문제 등의 부작용이 생길 확률이 높다.

따라서, 진전 환자들의 삶의 질을 높이고 일상 생활로의 빠른 복귀 및 약물 또는 수술 치료에 따른 부작용을 예방하기 위한 효과적인 치료 방법이 요구된다.

본 발명의 하나의 실시예는 일반적인 본태성 떨림외에도 다양한 원인의 떨림을 분석하여 각 떨림 원인에 따른 자극을 제공하여 일상생활에서 효과적으로 떨림을 억제하기 위한 것이다.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예는 사용자 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 시스템에 있어서, 진전이 발생하는 상기 사용자의 신체 일부에 위치하며 상기 진전 증상에 따른 변화된 신체 위치를 감지하는 센서를 통해 측정값을 전송하는 위치 감지 모듈, 그리고 위치 감지 모듈로부터 실시간 수신된 측정 값에 기초하여 사용자의 진전 증상을 추정하고, 추정된 진전 증상에 대응하여 감각 자극기를 통해 감각 자극을 제공하는 자극 제공 모듈을 포함하고, 자극 제공 모듈은 이전 시점에서 사용자 신체에 위치하는 위치 감지 모듈로부터 수신하는 측정 값을 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정하는 역치 값 설정부를 포함한다.

자극 제공 모듈은, 이전 시점에서 사용자 신체에 위치하는 위치 감지 모듈로부터 수신하는 측정 값을 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정하는 역치 값 설정부, 실시간으로 수신된 측정 값과 역치 값을 비교하여 전진 증상을 추정하는 진전 추정부, 그리고 진전 추정부의 추정 결과에 기초하여 연동되는 감각 자극기를 구동시키거나 구동을 정지하는 제어부를 포함할 수 있다.

역치 값 설정부는, 사용자로부터 미리 설정된 시간 동안 측정된 측정 값들 중에서 미리 설정된 시간에서 중간 시점의 측정 값들을 추출하고, 추출된 측정 값들의 평균에 데이터들의 표준 편차를 수행하여 m배수 한 값을 역치 값으로 설정할 수 있다.

진전 추정부는, 샘플링 메모리의 윈도우 사이즈에 따라 실시간으로 수신하는 측정 값이 역치 값보다 크면 카운팅을 수행하며 카운팅이 n보다 크면 진전 증상으로 추정할 수 있다.

진전 추정부는, 실시간으로 수신하는 측정 값이 역치 값보다 작으면, 카운팅을 초기화하고, 일반 생활 활동으로 추정할 수 있다.

자극 제공 모듈은 진전 증상에 대응하여 하나 이상의 감각 자극기를 선택하고, 선택된 감각 자극기의 구동 조건을 제어하여 진전 증상에 대응하여 자극 패턴을 사각 파형 또는 제1 헤르츠의 파형을 감각 자극기에 인가할 수 있다.

자극 제공 모듈은 위치 감지 모듈과 이격되어 사용자의 신체 일부에 위치하며 위치 감지 모듈로부터 일정 크기 이상의 샘플링 주파수로 수신할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예는 사용자 신체 일부에 착용 가능한 위치 감지 모듈과 자극 제공 모듈을 포함하는 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법에 있어서, 자극 제공 모듈은 사용자 신체에 위치하는 위치 감지 모듈로부터 측정되는 데이터를 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정하는 단계, 위치 감지 모듈로부터 실시간 측정 값을 수신하는 단계, 측정값과 상기 역치 값을 비교하여 측정값이 역치 값보다 크면, 카운팅을 수행하는 단계, 카운팅의 숫자가 미리 설정된 임계 값보다 크면 사용자의 진전 증상을 추정하고, 연동되는 감각 자극기의 구동을 제어하는 단계, 그리고 측정 값이 역치 값보다 작으면, 연동되는 감각 자극기의 구동을 정지하고, 상기 카운팅을 초기화하는 단계를 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예는 본태성 떨림 외에도 파킨슨, 알코올중독, 뇌병변등과 같은 다양한 원인의 떨림을 분석하여 떨림의 특성과 자발적인 움 직임의 특성을 구분하고, 떨림이 발생한 경우에만 각 떨림 원인에 대응되는 자극을 제공함으로써 떨림을 효과적으로 억제한다.

또한, 본 발명의 하나의 실시예는 전도성 섬유를 이용하여 반영구적으로 사용이 가능하며, 경량화된 웨어러블 형태로 착용하기 쉽기 때문에 실용성이 높다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 포함하는 네트워크를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 위치 감지 센서를 이용한 움직임 패턴은 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 나타낸 예시도이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 포함하는 네트워크를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 웨어러블 시스템은 위치 감지 모듈(100)과 자극 제공 모듈(200)을 포함하며, 사용자 단말(300) 또는 관리 서버(400)와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신한다.

여기서 네트워크는 유선 통신 네트워크, 근거리 또는 원거리 무선 통신 네트워크, 이들이 혼합된 네트워크 등 데이터를 전달하는 모든 형태의 통신 네트워크를 포함할 수 있다.

먼저, 위치 감지 모듈(100)은 사용자의 의도와는 무관한 진전(떨림)을 감지하기 위한 것으로, 사용자의 신체 일부에 부착 또는 착용되도록 형성된다.

예를 들어, 위치 감지 모듈(100)은 링 또는 악세서리 또는 밴드 또는 패치 형태로 구성될 수 있으며, 사용자의 진전을 정확하게 감지하기 위해 사용자의 손가락과 같은 신체 말단 영역에 위치할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 위치 감지 모듈(100)은 하나 이상의 센서부(110), 송신부(120)를 포함한다.

센서부(110)는 진전(떨림) 감지하기 위한 하나 이상의 센서로 자이로 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.

센서부(110)는 사용자의 손가락, 손목, 팔꿈치 등 여러 관절에서 증상을 보이는 병리적 떨림을 감지하기 위해 멀티 각도 자이로 센서를 이용하여 여러 관절에서 나타나는 떨림을 동시에 측정할 수 있다. 이처럼 센서부(110)는 복수 개의 센서로 형성될 수 있으며, 각각 이격되어 사용자 신체에 위치할 수 있다.

그리고 송신부(120)는 블루투스, RF, wifi 등을 통해 자극 제공 모듈(200)에 전송할 수 있으며, 많은 데이터 개수의 전송에서 딜레이가 발생하여 데이터 왜곡이 생길 수 있는 상황을 방지하기 위해 샘플링 주파수가 일정 헤르츠 이상으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 송신부(120)는 샘플링 주파수를 최소 100hz이상으로 전송할 수 있다.

또한 송신부(120)는 센서부(110)의 측정 값을 자극 제공 모듈(200), 관리 서버(400)로 전송할 수 있다. 이때, 송신부(120)는 센서부(110)의 측정 값과 함께, 각각의 센서의 ID, 위치하는 사용자 신체 영역 등을 함께 전송할 수 있다.

다음으로 자극 제공 모듈(200)은 위치 감지 모듈(100)과 함께 위치하거나 이격되어 토시 또는 아대 또는 패치 형태로 형성될 수 있다. 그리고 자극 제공 모듈(200)의 위치는 위치 감지 모듈(100)의 위치에서의 전진 현상을 감소시키기 위한 사용자 신체 부위에 위치할 수 있다.

그리고 이러한 자극 제공 모듈(200)은 역치 값 설정부(210), 진전 추정부(220), 제어부(230), 감각 자극기(240) 그리고 통신부(250)을 포함한다.

먼저, 역치 값 설정부(210)는 이전 시점에서 사용자에 따라 장착된 위치 감지 모듈로부터 수신하는 측정 값을 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정한다.

역치 값 설정부(210)는 사용자가 위치 감지 모듈을 착용한 상태에서 의도적으로 움직이지 않은 상태에서 측정된 측정 값을 기준으로 설정할 수 있다. 이처럼, 역치 값 설정부(210)는 각 사용자의 움직임에 따른 데이터를 기준으로 역치 값을 설정하므로써, 각 개인별 사용자가 겪고 있는 떨림의 패턴 및 떨림 심각도에 해당하는 역치 값을 설정할 수 있다.

또한, 역치 값 설정부(210)는 본태성 떨림, 파킨슨성 떨림, 소뇌성 떨림 등 다양한 떨림의 패턴을 분석한 시간 영역(PMS, peak angular rate)과 주파수 영역(peak power, total power)등의 다양한 파라미터를 고려하여 역치 값을 생성할 수도 있다.

이때, 역치 값 설정부(210)는 다양한 병리적 떨림에 의한 수동적 움직임과 일상생활 중 자발적인 움직임을 구분하기 위해 주파수 도메인(frequency domain) 파라미터뿐 아니라 시간 도메인(time domain)의 분석 지표를 이용하여 각각의 병리학적 떨림 패턴을 분석하여 병리학적 떨림 패턴별로 역치 값을 결정할 수 있다.

또한, 이러한 역치 값 설정은 일정한 주기에 따라 새롭게 수정 또는 업데이트될 수 있다.

다음으로 진전 추정부(220)는 실시간으로 수신된 측정 값과 역치 값을 비교하여 전진 증상을 추정한다. 진전 추정부(220)는 측정값이 역치 값보다 큰 경우가 일정 횟수만큼 반복되면 진전 증상으로 추정할 수 있다.

그러므로, 진전 추정부(220)는 측정값이 역치 값보다 큰 경우라고 하더라도, 일정 횟수 이상으로 지속적으로 반복되지 않으면, 사용자의 일상 행동으로 추정할 수 있다.

제어부(230)는 진전 추정부(220)의 추정 결과에 기초하여 연동되는 감각 자극기(240)를 구동시키거나 구동을 정지한다. 또한, 제어부(230)는 구동 여부뿐 아니라 추정된 감각 자극기(240)의 구동 조건을 제어하여 자극 패턴 그리고 자극의 주기 등을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(230)는 감각 자극기(240)에 대한 별도의 서브모터 값(Sub-motor threshold)을 환자의 근육을 수축 시키지 않고 통증 및 불편함을 느끼지 않는 크기의 자극 강도로 정의할 수 있다.

다음으로 감각 자극기(240)는 떨림이 발생하는 관절의 길항근의 쌍(antagonistic muscle pair)에 대해 감각 자극을 주는 것으로 제어부(230)의 신호에 따라 특정 강도 및 시간을 조절하여 감각 자극을 제공할 수 있다.

감각 자극기(240)는 하나 이상의 전극을 포함하며, 특정 관절의 길항근의 쌍에 부착 및 위치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 감각 자극기(240)의 위치나 개수는 상황에 따라 변경 가능하다. 예를 들어, 사용자의 진전 증상이 손목을 떠는 증상인 경우 감각 자극기(240)는 FCR (flexor carpi radials)과 ECR(extensor carpi radials)에 전극을 부착할 수 있다.

통신부(250)는 위치 감지 모듈(100)로부터 측정값을 수신하거나, 사용자 단말(300) 또는 관리 서버(400)와 통신을 통해 측정값 및 제공되는 자극 정보를 전송할 수 있다.

통신부(250)는 사용자의 진전 증상이 추정될 때마다 위치 감지 모듈(100)로부터 수신한 측정값과 그에 따른 제어부(230)의 제어 신호, 그리고 감각 자극기(240)의 구동 조건등을 사용자 단말(300) 또는 관리 서버(400)로 전송할 수 있다.

다음으로 사용자 단말(300)은 사용자 또는 관리자의 단말로, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 스마트 기기, 태블릿(tablet) 등이 있다.

사용자 단말(300)은 단말에 설치된 애플리케이션(application)를 통해 사용자의 진전 증상에 관한 기록을 디스플레이할 수 있다. 또한, 사용자 단말(300)은 상황에 따라서는 자극 제공 모듈(200)을 직접 제어할 수 있다.

다음으로 관리 서버(400)는 사용자의 진전 증상에 관한 기록을 수집하여 저장하고 관리할 수 있다. 그리고 사용자의 진전 증상에 대한 제공되는 감각 자극에도 미리 설정된 시간 이상 진전 증상이 지속되거나 일정 기간 동안 임계치 이상의 진전 증상이 감지되는 경우, 별도의 진료 또는 의사의 소견을 받을 수 있도록 연동되는 사용자 단말(300)로 알림 메시지를 전송할 수 있다.

이러한 사용자 단말(300)과 관리 서버(400)의 구성은 추후에 상황에 따라 변경 및 설계 가능하다.

한편, 위치 감지 모듈(100)과 자극 제공 모듈(200)은 각각 서버, 단말, 또는 이들이 결합된 형태일 수 있다.

단말은 각각 메모리(memory), 프로세서(processor)를 구비함으로써 연산 처리 능력을 갖춘 장치를 통칭하는 것이다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 스마트 기기, 태블릿(tablet) 등이 있다.

서버는 복수개의 모듈(module)이 저장되어 있는 메모리, 그리고 메모리에 연결되어 있고 복수개의 모듈에 반응하며, 단말에 제공하는 서비스 정보 또는 서비스 정보를 제어하는 액션(action) 정보를 처리하는 프로세서, 통신 수단, 그리고 UI(user interface) 표시 수단을 포함할 수 있다.

메모리는 정보를 저장하는 장치로, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory, 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 기타 비휘발성 고체 상태 메모리 장치(non-volatile solid-state memory device) 등의 비휘발성 메모리 등 다양한 종류의 메모리를 포함할 수 있다.

통신 수단은 단말과 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 송수신한다.

UI 표시 수단은 시스템의 서비스 정보 또는 액션 정보를 실시간으로 출력한다. UI 표시 수단은 UI를 직접적 또는 간접적으로 출력하거나 표시하는 독립된 장치일 수도 있으며, 또는 장치의 일부분일 수도 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 이용하여 웨어러블 시스템이 사용자의 진전 증상을 추정하고 추정된 진전 증상에 따라 감각 자극을 제공하는 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법을 나타낸 순서도이고 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 위치 감지 센서를 이용한 움직임 패턴은 나타낸 그래프이다.

먼저, 웨어러블 시스템은 사용자 신체에 위치하는 위치 감지 모듈로부터 측정 값을 수신하여 역치 값을 설정하며 카운팅의 수(i)를 초기화한다(S310).

웨어러블 시스템은 이전 시점에서 미리 사용자에 떨림에 대응하여 역치 값을 설정할 수 있다.

상세하게는 웨어러블 시스템은 사용자로부터 미리 설정된 시간 동안 측정된 측정 값들 중에서 미리 설정된 시간에서 중간 시점의 측정 값들을 추출한다. 그리고 웨어러블 시스템은 추출된 측정 값들의 평균에 데이터들의 표준 편차를 수행하여 m배수 한 값을 역치 값으로 설정할 수 있다. 여기서, m은 자연수이다. 그리고 웨어러블 시스템은 카운팅을 수행하기 위해 i의 값을 0으로 초기화할 수 있다.

예를 들어, 웨어러블 시스템은 3초간 수집한 측정 값들 중에서 가운데 1초에 해당하는 측정 값들을 추출하고 저장할 수 있다. 그리고 웨어러블 시스템은 추출된 측정 값들의 평균에 표준 편차를 3배하여 역치 값으로 설정할 수 있다(mean+3SD).

한편, 웨어러블 시스템은 다양한 떨림의 원인에 따라 시간에 따른 움직임 패턴을 분석하고, 분석된 움직임 패턴을 고려하여 역치 값을 설정할 수 있다.

도 4의 (A)와 (B)는 자이로 센서를 이용하여 젊은 성인(Young), 고령자(Elderly), 파킨슨 환자(Pakinson patient)의 시간에 따른 움직임 패턴을 분석한 그래프이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 연령을 달리하거나 파킨슨 환자의 움직임 패턴에 대해 시간 영역 및 주파수 영역 등의 다양한 파라미터를 산출하고 비교 분석함에 따라, 주파수 도메인(frequency domain) 파라미터 뿐 아니라 시간 도메인(time domain)의 분석 지표를 이용할 수 있다.

그리고 웨어러블 시스템은 이러한 데이터들을 분석하여 휴식 상태(resting)과 활동 상태(movement)상태를 구분하며, 떨림에 의한 움직임은 활동 상태(active movement)와 비교하여 높은 주파수 영역을 차지할 것으로 추정되므로, 활동 상태 역치 값(active movement threshold)을 결정할 수 있다.

이처럼 웨어러블 시스템은 사용자의 이전 시점에서 측정된 측정값들을 이용하여 사용자가 가지고 있는 떨림의 증상에 가장 적합한 역치 값을 설정할 수 있다.

다음으로 웨어러블 시스템은 위치 감지 모듈로부터 실시간 측정값을 수신한다(S320).

웨어러블 시스템은 샘플링 메모리의 윈도우 사이즈에 따라 측정값을 수신한다.

예를 들어, 샘플링 메모리의 윈도우 사이즈가 1초의 데이터 양이면, 웨어러블 시스템은 새로운 데이터가 들어 오면, 가장 나중에 저장된 데이터는 버리는 방법으로 1초의 데이터 양을 계속해서 유지할 수 있다.

그리고, 웨어러블 시스템은 수신한 1초 데이터 양과 S310 단계에서 설정한 1초에 해당하는 측정값을 이용하여 생성한 역치 값을 비교한다(S330).

웨어러블 시스템은 측정값이 역치 값보다 크면, 카운팅을 수행하며, 카운팅 된 숫자가 미리 설정된 임계 값과 비교한다(S340).

해당 카운팅은 i의 값에 1을 더하는 방식으로 일정한 조건에 해당하면 누적되어 카운팅할 수 있다.

웨어러블 시스템은 카운팅의 숫자가 미리 설정된 임계 값보다 크면 사용자의 진전 증상을 추정하고, 연동되는 감각 자극기의 구동을 제어한다(S350).

이때, 웨어러블 시스템은 추정되는 진전 증상에 따라 감각 자극기의 구동 조건을 상이하게 저장할 수 있으며, 저장된 구동 조건에 따라 감각 자극기의 구동을 제어할 수 있다.

예를 들어, 웨어러블 시스템은 진전 증상에 대응하여 하나 이상의 감각 자극기를 선택하고, 진전 증상에 대응하여 자극 패턴을 사각 파형 또는 제1 헤르츠의 파형을 감각 자극기에 인가할 수 있다.

그리고, 웨어러블 시스템은 앞서 설명한 S320 단계로 회귀하여 실시간 측정값을 수신하며, S330 단계에서 측정값과 역치 값을 비교하여 측정값이 더 큰 값을 가지면, i값에 대해 카운팅을 수행하며 감각 자극기의 구동을 유지한다.

반면, S330 단계에서 측정값이 역치 값보다 작은 값을 가지면, 측정값이 역치 값보다 작은 값을 가지면, 진전 증상이 완화되거나 감소되었음을 의미한다. 그러므로 웨어러블 시스템은 감각 자극기의 구동을 정지하고 i의 값을 다시 초기화하여 S320 단계로 회귀할 수 있다.

도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨어러블 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 위치 감지 모듈(100)과 자극 제공 모듈(200)을 포함하는 웨어러블 시스템은 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 5의 (A)와 같이, 자극 제공 모듈(200)과 위치 감지 모듈(100)이 하나의 팔 토시로 연결되어 형성될 수 있다. 그리고 도 5의 (B)와 같이, 위치 감지 모듈(100)이 사용자의 손목 부분에 위치 감지 모듈(100)이 자극 제공 모듈(200)과 함께 일체화하여 형성될 수 있다. 이러한 구조에서는 위치 감지 모듈(100)과 자극 제공 모듈(200)은 무선 통신이 아닌 유선으로 연결된 라인을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

도 5에 도시한 웨어러블 시스템의 형태는 예시로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 위치 감지 모듈(100)과 자극 제공 모듈(200)이 사용자의 신체에 착용 가능한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 웨어러블 시스템은 전도성 섬유를 이용하여 반영구적으로 사용이 가능하며, 경량화된 웨어러블 형태로 착용하기 쉽도록 형성될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 여기서 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 위치 감지 모듈 110: 센서부
120: 송신부 200: 자극 제공 모듈
210: 역치 값 설정부 220: 진전 추정부
230: 제어부 240: 감각 자극기
250: 통신부 300: 사용자 단말
400: 관리 서버

Claims (10)

1. 사용자 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 시스템에 있어서,
   진전이 발생하는 상기 사용자의 신체 일부에 위치하며 상기 진전 증상에 따른 변화된 신체 위치를 감지하는 센서를 통해 측정값을 전송하는 위치 감지 모듈, 그리고
   상기 위치 감지 모듈로부터 실시간 수신된 측정 값과 미리 설정된 역치값과 비교하여 사용자의 진전 증상을 추정하고, 추정된 상기 진전 증상에 대응하여 감각 자극기를 통해 감각 자극을 제공하는 자극 제공 모듈
   을 포함하고,
   상기 자극 제공 모듈은 상기 사용자로부터 미리 설정된 시간 동안 측정된 측정 값들 중에서 상기 미리 설정된 시간에서 중간 시점의 측정 값들을 추출하고, 추출된 측정값들의 평균에 데이터들의 표준 편차를 수행하여 M배수 한 값을 상기 역치값으로 설정하는 역치 값 설정부를 포함하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
2. 제1항에서,
   상기 자극 제공 모듈은,
   실시간으로 수신된 상기 측정 값과 상기 역치 값을 비교하여 전진 증상을 추정하는 진전 추정부, 그리고
   상기 진전 추정부의 추정 결과에 기초하여 연동되는 감각 자극기를 구동시키거나 구동을 정지하는 제어부,
   를 더 포함하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
3. 삭제
4. 제2항에서,
   상기 진전 추정부는,
   샘플링 메모리의 윈도우 사이즈에 따라 실시간으로 수신하는 상기 측정 값이 상기 역치 값보다 크면 카운팅을 수행하며 상기 카운팅이 n보다 크면 진전 증상으로 추정하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
5. 제4항에서,
   상기 진전 추정부는,
   실시간으로 수신하는 상기 측정 값이 상기 역치 값보다 작으면, 상기 카운팅을 초기화하고, 일반 생활 활동으로 추정하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
6. 제1항에서,
   상기 자극 제공 모듈은
   상기 진전 증상에 대응하여 하나 이상의 감각 자극기를 선택하고, 선택된 감각 자극기의 구동 조건을 제어하여 상기 진전 증상에 대응하여 자극 패턴을 사각 파형 또는 제1 헤르츠의 파형을 상기 감각 자극기에 인가하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
7. 제1항에서,
   상기 자극 제공 모듈은
   상기 위치 감지 모듈과 이격되어 상기 사용자의 신체 일부에 위치하며
   상기 위치 감지 모듈로부터 일정 크기 이상의 샘플링 주파수로 수신하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템.
   
8. 사용자 신체 일부에 착용 가능한 위치 감지 모듈과 자극 제공 모듈을 포함하는 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법에 있어서,
   상기 자극 제공 모듈은 상기 사용자 신체에 위치하는 상기 위치 감지 모듈로부터 측정되는 데이터를 기준으로 진전 증상을 나타내는 역치 값을 설정하는 단계,
   상기 위치 감지 모듈로부터 실시간 측정 값을 수신하는 단계,
   상기 측정 값과 상기 역치 값을 비교하여 상기 측정 값이 상기 역치 값보다 크면, 카운팅을 수행하는 단계,
   상기 카운팅의 숫자가 미리 설정된 임계 값보다 크면 상기 사용자의 진전 증상을 추정하고, 연동되는 감각 자극기의 구동을 제어하는 단계, 그리고
   상기 측정 값이 상기 역치 값보다 작으면, 연동되는 감각 자극기의 구동을 정지하고, 상기 카운팅을 초기화하는 단계,
   를 포함하고,
   상기 역치 값을 설정하는 단계는,
   상기 사용자로부터 미리 설정된 시간 동안 측정된 측정 값들 중에서 상기 미리 설정된 시간에서 중간 시점의 측정 값들을 추출하고, 추출된 측정 값들의 평균에 데이터들의 표준 편차를 수행하여 m배수 한 값을 상기 역치 값으로 설정하는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법.
   
9. 삭제
10. 제8항에서,
    상기 위치 감지 모듈과 상기 자극 제공 모듈은 서로 매칭되어 무선 통신을 통해 신호를 송수신하며
    상기 위치 감지 모듈은 링 또는 액세서리 형태로 상기 사용자의 손가락에 하나 이상 착용하며,
    상기 자극 제공 모듈은 상기 위치 감지 모듈과 이격되어 토시 또는 아대 또는 패치 형태로 상기 사용자 신체 일부에 착용되는 진전 감소를 위한 웨어러블 시스템의 자극 제공 방법.

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