KR102278728B1 - 관성센서 기반의 경직 등급 자동 결정 시스템 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템은 오브젝트의 제1부분 및 제2부분이 만나는 관절이 회전함에 따라 상기 제1부분 및 상기 제2부분이 이루는 상기 관절의 토크, 상기 관절의 각도, 상기 관절의 각속도 및 상기 관절의 각가속도 중 적어도 하나 이상을 감지하도록 구성된 센서 및 상기 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 상기 관절의 각도의 변화량에 기초하여 설정 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 프로세서를 포함한다.

Description

관성센서 기반의 경직 등급 자동 결정 시스템{SYSTEM FOR AUTOMATICALLY DETERMINING SCALE OF SPASTICITY BASED ON INERTIA SENSOR}
이하, 실시예들은 관성센서 기반의 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
경직(spasticity)이란 속도 의존적인 특성을 가진 근육의 신장 반사(stretch reflex)의 과흥분(hyperexcitability)이 발생하는 현상을 말한다. 의료 분야에서, 임상적으로 경직의 정도를 측정하는 도구들이 개발되고 있다.
일 예로, 2개의 속도 - 느린 속도 및 빠른 속도 - 로 근육을 수동 신장(passive stretch)하는 동안 각각의 속도에서 측정되는 오브젝트의 제1부분과 제2부분이 이루는 관절의 각도를 측정하는 수정 타르디외 척도(modified tardieu scale; MTS)가 있다.
또 다른 예로, 가급적 빠른 속도로 근육을 수동 신장하는 동안 발생하는 근긴장도(muscle tonus)를 나타내는 관절의 저항 정도를 측정하는 수정 애쉬워스 척도(modified ashworth scale; MAS)가 있다. 이러한 척도들은 복잡하고 거대한 기구를 사용하여 경직을 측정하는 장치/시스템에 비하여 상대적으로 비용이 작고, 공간의 제약이 없으며, 임상의 편리성이 높다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 이러한 척도들은 문언적으로도 검사자의 주관성에 매우 의존하는 단점이 있다. 예를 들어, 수정 타르디외 척도에서는 느린 속도와 빠른 속도를 어느 정도의 속도로 설정할 것인지에 관하여 측정 속도의 불규칙성이 존재하고, 캐치(catch)가 발생하는 위치가 정확하지 않으며, 측정하는 각도의 오차가 존재한다. 또한, 수정 애쉬워스 척도에서는 검사자가 관절의 저항 정도를 "느끼면서" 판단하여야 하기 때문에 주관성에 따른 측정의 불확실성이 존재한다.
결국, 경직을 가진 환자의 효과적인 치료를 위하여 신뢰성이 높고 객관적으로 경직을 측정하는 방식이 요구되고 있다.
공개특허공보 제10-2017-0063084호 (2017.06.08. 공개)
일 실시예에 따른 목적은 경직 평가 척도에 따른 등급을 신뢰성 있게 결정하는 관성센서 기반의 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템은 오브젝트의 제1부분 및 제2부분이 만나는 관절이 회전함에 따라 상기 제1부분 및 상기 제2부분이 이루는 상기 관절의 토크, 상기 관절의 각도, 상기 관절의 각속도 및 상기 관절의 각가속도 중 적어도 하나 이상을 감지하도록 구성된 센서 및 상기 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 상기 관절의 각도의 변화량에 기초하여 설정 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는 상기 관절의 각도의 변화량이 설정 변화량보다 작으면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제1등급으로 결정하고, 상기 관절의 각도의 변화량이 상기 설정 변화량 이상이면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제2등급으로 결정할 수 있다.
상기 경직 평가 척도는 수정 애쉬워스 척도이고, 상기 제1등급은 MAS 1 등급이고, 상기 제2등급은 MAS 1+ 등급일 수 있다.
상기 프로세서는 상기 관절의 각도의 변화량을 상기 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 시점에서의 상기 관절의 각속도로 나눈 값에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 관절의 각속도가 설정 각속도 이상인 경우의 상기 관절의 각가속도를 이용하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 관절의 각도가 상기 관절의 전체 회전 각도 중 제1 설정 각도 범위에 속하면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제1등급으로 결정하고, 상기 관절의 각도가 상기 관절의 전체 회전 각도 중 제2 설정 각도 범위에 속하면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제2등급으로 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 관절의 토크가 제1 설정 토크 이상인지 여부를 결정하고, 이후 상기 관절의 토크가 상기 제1 설정 토크보다 큰 제2 설정 토크 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법은 오브젝트의 제1부분 및 제2부분이 만나는 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 특이점을 검출하는 단계; 상기 특이점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 상기 관절의 각도의 변화량을 검출하는 단계; 및 검출된 관절의 각도의 변화량에 기초하여 설정 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 등급을 결정하는 단계는 상기 관절의 각도의 변화량이 설정 변화량 이상인지 여부에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 등급을 결정하는 단계는 상기 관절의 각도의 변화량을 상기 특이점에서의 상기 관절의 각속도로 나눈 값에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템은 경직 평가 척도에 따른 등급을 신뢰성 있게 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 수행되는 오브젝트의 수동 신장을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 수행되는 오브젝트의 수동 신장과 관련한 파라미터들을 나타낸 도면이다.
도 4는 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제1 예시적인 흐름도이다.
도 5는 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제2 예시적인 흐름도이다.
도 6은 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제3 예시적인 흐름도이다.
도 7은 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제4 예시적인 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 MAS 1 등급을 결정할 때 캐치 및 릴리스를 결정하는 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 MAS 1+ 등급을 결정할 때 캐치 및 릴리스를 결정하는 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 예시적인 디스플레이 방식을 나타낸 도면이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본원에서 사용하는 용어 "수동 신장(passive stretch)"은 오브젝트의 제1부분과 제2부분이 만나는 관절이 회전함에 따라 오브젝트의 제1부분 또는 제2부분의 신장(stretch)이 검사자 또는 수동 신장 기구에 의하여 수행되는 것을 말한다. 여기서, 검사자는 의사, 간호사 또는 물리치료사, 작업치료사와 같은 의료기사 등 의료 분야, 관련 연구 분야 등에서 종사하는 사람일 수 있다. 수동 신장은 느린 속도 및 빠른 속도 2가지로 수행될 수 있다.
본원에서 사용하는 용어 "캐치(catch)"는 오브젝트의 수동 신장 과정에서 오브젝트의 제1부분 또는 제2부분에서 경직이 발생하는 것을 말한다.
본원에서 사용하는 용어 "릴리스(release)"는 오브젝트의 수동 신장 과정에서 오브젝트의 제1부분 또는 제2부분에서 발생된 경직이 제거 또는 완화되는 것을 말한다.
본원에서 사용하는 용어 "오브젝트"는 평가의 대상이 되는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템의 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 수행되는 오브젝트의 수동 신장을 나타낸 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 수행되는 오브젝트의 수동 신장과 관련한 파라미터들을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템(100)은 오브젝트(O)의 제1부분(O1) 및 제2부분(O2)이 만나는 관절(J)이 회전함에 따라 발생되는 관절(J)의 토크(τ), 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w), 관절의 각가속도(α) 등을 이용하여 일반적으로 검사자의 주관에 의존해 수행되는 경직 평가를 보조함으로써 경직 평가의 객관성을 확보하고 평가 결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
경직 등급 자동 결정 시스템(100)은 센서(110), 프로세서(120) 및 디스플레이(130)를 포함할 수 있다.
센서(110)는 오브젝트(O)의 제1부분(O1)과 제2부분(O2)이 만나는 관절(J)이 회전함에 따라 발생되는 관절(J)의 토크(τ), 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w) 및 관절의 각가속도(α) 중 적어도 하나 이상을 감지하도록 구성될 수 있다. 제1부분(O1)과 제2부분(O2)은 오브젝트(O)가 가지는 관절(J)을 기준으로 관절(J)의 양 측에 위치하는 오브젝트(O)의 해부학적 구조를 말한다. 도시된 예에서, 관절(J)이 팔꿈치 관절(elbow joint)이라면, 제1부분(O1)은 어퍼 암(upper arm)이고 제2부분(O2)은 로어 암(lower arm)일 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 관절(J)은 무릎 관절, 발목 관절 등일 수 있다. 수동 신장은 제1부분(O1)이 고정된 상태에서 제2부분(O2)이 관절(J)을 기준으로 제1부분(O1)에 대하여 회전함으로써 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 센서(110)는 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w) 및 관절의 각가속도(α) 등을 감지하도록 구성된 적어도 하나 이상의 관성 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(110)는 오브젝트(O)의 제1부분(O1)에 설치되는 제1 관성 센서 및 오브젝트(O)의 제2부분(O2)에 설치되는 제2 관성 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 에로, 센서(110)는 오브젝트(O)의 제1부분(O1) 또는 제2부분(O2)에 설치되는 단일의 관성 센서를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 센서(110)는 오브젝트(O)의 수동 신장에 따른 오브젝트(O)의 이미지를 획득하도록 구성된 카메라를 포함할 수 있다. 획득된 이미지는 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w) 및 관절의 각가속도(α) 등에 관한 관성 정보를 가지고 있을 수 있다.
일 실시예에서, 센서(110)는 관절(J)의 토크(τ)를 감지하도록 구성된 토크 센서를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 관성 센서에 의해 감지된 관성 정보가 적절한 형태로 변환됨으로써 관절(J)의 토크(τ)에 관한 정보가 획득될 수 있다.
일 실시예에서, 센서(110)는 오브젝트(O)의 제1부분(O1) 및 제2부분(O2) 중 적어도 하나의 부분에 설치되는 적어도 하나 이상의 근전도(electromyograph) 센서를 포함할 수 있다.
상기와 같은 실시예들에서 센서(110)에 의해 획득되는 데이터는 원시 데이터로서 일련의 가공을 통해 프로세서(120)가 처리하기에 적합한 형태로 변환될 수도 있다. 예를 들어, 센서(110)에 의해 획득되는 근전도 신호는 적절한 가공을 통해 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w) 및 관절의 각가속도(α) 등의 형태의 정보로 변환될 수 있다.
도시되지 않은 실시예에서, 경직 등급 자동 결정 시스템(100)은 센서(110)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)가 가공할 데이터는 검사자의 입력에 기초한 데이터일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)가 가공할 데이터는 검사자가 각도기와 같은 도구를 이용함으로써 측정되는 관절(J)의 각도(θ) 등일 수 있다.
프로세서(120)는 센서(110)에 의해 감지된 데이터를 이용하여 설정 경직 평가 척도에 따른 복수 개의 등급 중 어느 하나의 등급을 산출할 수 있다. 프로세서(120)는 관절(J)의 토크(τ), 관절(J)의 각도(θ), 관절(J)의 각속도(w) 및 관절의 각가속도(α) 중 적어도 하나 이상을 이용하여 경직 평가 척도에 따른 등급을 결정할 수 있다. 일 예에서, 경직 평가 척도는 수정 타르디외 척도(MTS), 수정 애쉬워스 척도(MAS) 등일 수 있다. 바람직한 예에서, 프로세서(120)에서 이용되는 경직 평가 척도는 수정 애쉬워스 척도(MAS)이다.
수정 애쉬워스 척도(MAS)에 따른 복수 개의 등급들은 다음과 같은 특성을 각진다.
- MAS 0 등급: 근 긴장도(muscle tone)의 증가가 없음
- MAS 1 등급: 근 긴장도의 약간의 증가(slight increase)가 있음. 영향을 받는 부분(들)이 굽힘(flexion) 또는 신장(extension)할 때 가동 범위(range of motion)의 말단에서 아주 적은 저항(minimal resistance) 또는 캐치와 릴리스(release)가 나타남
- MAS 1+ 등급: 근 긴장도의 약간의 증가가 있음. 캐치가 나타나고, 가동 범위의 (절반 이하) 나머지 부분에 걸쳐 아주 적은 저항이 뒤따름
- MAS 2 등급: 가동 범위의 대부분에 걸쳐 근 긴장도의 뚜렷한 증가(marked increase)가 나타나지만, 영향을 받는 부분(들)이 쉽게 움직임
- MAS 3 등급: 근 긴장도의 상당한 증가(considerable increase)가 있으며, 수동 신장이 어려움
- MAS 4 등급: 굽힘 또는 신장 시 영향을 받는 부분(들)이 단단함(rigid)
캐치의 발생 유무와 캐치의 발생 시점은 경직 평가에 있어서 등급을 구분하는 기준들로 사용된다. 수정 애쉬워스 척도(MAS)에서, MAS 0 등급과 MAS 4 등급은 별도의 처리 방식을 거치지 않아도 검사자에 의하여 쉽게 구분이 되는 한편, MAS 1 등급, MAS 1+ 등급, MAS 2 등급은 상대적으로 검사자의 주관성이 많이 개입되므로 이 등급들을 구분하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다. 이러한 경직 평가 방식의 주관성을 고려하면, 캐치의 발생 유무, 캐치의 발생 시점 및 관절의 저항 강도는 경직 평가 방식에 따른 평가 결과의 객관성과 신뢰도를 향상시키는 중요한 파라미터로 고려된다.
프로세서(120)는 캐치의 발생 유무 및 캐치의 발생 시점을 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 관절(J)의 각가속도(α)의 절대값이 최대가 되는 시점을 캐치가 발생한 시점으로 결정할 수 있다.
프로세서(120)는 관절(J)의 전체 가동 범위(range of motion; ROM) 및 캐치가 발생한 시점에서의 관절(J)의 가동 범위(angle of catch; AOC)의 비율을 이용할 수 있다. 도 3을 참조하면, 관절(J)의 전체 가동 범위(ROM)는 관절(J)이 회전을 시작하는 기준선으로부터 관절(J)이 회전하는 전체 각도 범위(θt)를 나타낸다. 한편, 캐치가 발생한 시점에서의 관절(J)의 가동 범위(AOC)는 캐치가 발생하는 관절의 각도 범위인 기준선으로부터 θ1 내지 θt 범위에 속하는 각도까지의 각 변위, 기준선으로부터 θ2 내지 θ1 범위에 속하는 각도까지의 각 변위, 기준선으로부터 θ3 내지 θ2 범위에 속하는 각도까지의 각 변위, 기준선으로부터 θ3까지의 범위에 속하는 각도까지의 각 변위 등을 나타낸다. 결국, 캐치가 발생한 시점에서의 관절(J)의 가동 범위(AOC) 및 관절(J)의 전체 가동 범위(ROM)의 비율인 캐치 비율(AOC/ROM)은 0 과 1 사이의 값으로 표현될 수 있다. 프로세서(120)는 캐치 비율(AOC/ROM)에 기초하여 경직 평가 척도의 등급을 결정할 수 있다.
경직 평가 척도가 수정 애쉬워스 척도인 경우를 예로 들면, MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급은 모두 캐치가 발생하는 시점이 각각 다르다. 캐치 비율(AOC/ROM)이 약 0.8 내지 약 1 사이인 경우 MAS 1 등급이 평가되고, 캐치 비율(AOC/ROM)이 약 0.5 내지 약 0.8 사이인 경우 MAS 1+ 등급이 평가되고, 캐치 비율(AOC/ROM)이 약 0.3 내지 약 0.5 사이인 경우에 MAS 2 등급이 평가될 수 있다. 복수 개의 등급을 구분하는 캐치 비율(AOC/ROM)의 경계값들은 종래 검사자에 의하여 평가된 데이터들을 기반으로 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 관절의 각가속도(α)를 이용하여 관절(J)의 저항 강도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 관절(J)의 회전 관성(rotational inertia)에 관절의 각가속도(α)를 곱함으로써 관절(J)의 저항 강도인 관절(J)에서 발생하는 토크(τ)를 계산할 수 있다. 회전 관성은 오브젝트(O)의 계측 데이터에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 오브젝트(O)의 계측 데이터는 관절(J)의 위치, 제1부분(O1)의 길이, 제2부분(O2)의 길이, 관절(J), 제1부분(O1) 및 제2부분(O2)을 포함하는 오브젝트(O)의 질량 등을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 관절(J)의 토크(τ)를 캐치가 발생하는 시점에서의 관절(J)의 각속도(w)로 나눈 값에 기초하여 경직 평가 척도의 등급을 결정할 수 있다.
경직 평가 척도가 수정 애쉬워스 척도인 경우를 예로 들면, MAS 1 등급 또는 MAS 1+ 등급은 MAS 2 등급과 관절(J)의 저항 강도가 다르다. MAS 1 등급과 MAS 1+ 등급은 관절(J)에서 발생하는 토크(τ)가 유사한 반면, MAS 2 등급은 MAS 1+ 등급보다 토크(τ)가 약 2~3배 정도 큰 것으로 알려져 있다. 복수 개의 등급을 구분하는 토크(τ)의 경계값들 역시 종래 검사자에 의하여 평가된 데이터들을 기반으로 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 캐치가 발생하는 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 각도 변화량을 이용하여 캐치 및 릴리스 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 캐치 및 릴리스는, 수정 애쉬워스 척도(MAS)를 예로 들면, MAS 1 등급 및 MAS 1+ 등급을 구분하기 위한 개념으로서, 캐치가 발생한 직후 캐치가 제거 또는 완화되는 현상을 말한다. 예를 들어, 프로세서(120)는, 캐치가 발생하는 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 각도 변화량이 설정 변화량보다 작으면 제1등급으로 결정하고, 캐치가 발생하는 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 각도 변화량이 설정 변화량보다 크거나 같으면 제2등급으로 결정할 수 있다. 설정 윈도우 시간은 경직 등급 자동 결정 시스템(100)이 이용하는 경직 평가 척도에 따라 다르게 설정될 수 있다. 프로세서(120)는 캐치가 발생하는 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 각도 변화량을 캐치가 발생하는 시점에서의 각속도로 나눈 값을 이용하여 등급을 결정할 수 있다.
디스플레이(130)는 경직 평가 척도에 따른 결정된 등급 등 오브젝트(O)의 경직을 평가하기에 적합하고 다양한 정보를 디스플레이 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, 경직 등급 자동 결정 시스템(1000)은 평가 대상이 되는 부위인 발목 관절, 평가 대상이 되는 부위를 구성하는 일부분의 목표 속도(target velocity), 관절의 가동 범위(ROM), 캐치가 발생하는 각도(AOC), 관절에 걸리는 토크, 평가 등급 등을 디스플레이 할 수 있다.
디스플레이(130)는 CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP 디스플레이, PFD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있고, 기타 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 디스플레이 장치들을 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이(130)는 이동 단말기를 포함하는 컴퓨터 장치에서 실행될 수 있는 응용 프로그램인 어플리케이션으로 구현될 수도 있다.
도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 시스템(100)은 통신부를 더 포함할 수 있다. 통신부는 유선 또는 무선으로 네트워크와 연결되고, 센서(110) 및 프로세서(120) 사이 또는 프로세서(120)와 디스플레이(130) 사이에 통신을 중개할 수 있다. 예를 들어, 통신부는 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
도 4는 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제1 예시적인 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 먼저 캐치가 존재하는지 여부를 결정(410)할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트가 수동 신장을 수행하는 과정에서 설정 시간 내에 캐치가 발생하지 않으면, 캐치가 존재하지 않는다고 결정될 수 있다. 구체적인 예로, 설정 시간 내에 설정 각가속도 값 이상의 각가속도가 발생하지 않으면, 캐치가 발생하지 않은 것으로 결정될 수 있다.
캐치가 존재한다고 결정된 경우, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 이상이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급을 MAS 2 등급으로 결정할 수 있다.
관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상인지 여부를 결정(430)할 수 있다. 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상이면, 즉, 캐치가 전체 가동 범위(ROM)의 끝 부분에서 나타나면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1 등급으로 결정될 수 있다.
캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 미만이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 미만이고 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상인지 여부를 결정(440)할 수 있다. 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 미만이고, 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1)미만이고 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1+ 등급으로 결정될 수 있다.
관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 이상이거나, 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 미만이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급을 MAS 2 등급으로 결정할 수 있다.
제2 설정 토크(τ2)와 제1 설정 토크(τ1)는 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 토크(τ1)는 제2 설정 토크(τ2)보다 클 수 있다. 제1 설정 토크(τ1)는 MAS 2 등급과 MAS 1 등급 또는 MAS 2 등급과 MAS 1+ 등급을 나누는 기준이 될 수 있다. 반면, 제2 설정 토크(τ2)는 제1 설정 토크(τ1)에서 검출되지 않았지만 캐치 비율(R)로 봤을 때 MAS 2 등급의 기준에 만족하는 경우 MAS 1+ 등급과 뚜렷한 구별을 위해 사용될 수 있다.
수정 애쉬워스 척도에 따른 MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급은 다른 등급들에 비하여 구분이 매우 어려워 검사자마다 동일한 오브젝트에 대하여 다른 등급으로 평가되는 경우가 많은데, 도 4를 참조하며 설명한 실시예에 의하면, MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급이 각각 가지는 특성을 고려하여 MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급을 정확하게 구분할 수 있으므로, 검사자의 주관성을 최대한 배제하고 평가 결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 캐치의 존재 여부를 결정하는 단계에서, 캐치가 존재하지 않는다고 결정된 경우, 이후의 저항이 존재하는지 여부를 결정(450)하는 것 및 이후의 현저한 저항이 존재하는지 여부를 결정(460)하는 것은 검사자에 의해 수행될 수 있다. 검사자는 관절의 저항이 존재하는지 유무를 판단하고, 관절의 저항이 존재하지 않으면 MAS 0 등급으로 평가한다. 관절의 저항이 존재하는 경우, 관절에 현저한 저항이 존재하는지 유무를 판단하고, 관절에 현저한 저항이 존재하지 않으면 MAS 3 등급으로 평가한다. 관절에 현저한 저항이 존재하는 경우 MAS 2 등급으로 평가한다. 이와 같이 검사자에 의해 일부 등급들이 평가되는 이유는, MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급의 구분이 검사자의 주관성이 개입될 여지가 가장 많은 반면, MAS 0 등급, MAS 3 등급, MAS 4 등급 등은 오브젝트의 수동 신장 과정에서 비교적 명확하게 그 특성이 잘 드러나기 때문이다. 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서가 MAS 0 등급, MAS 3 등급 및 MAS 4 등급까지 산출하려면 복잡한 알고리즘이 요구되므로, 이를 구현하기 위한 기술적 난이도를 고려하여 관련 분야에서 주로 요구되는 등급들의 구분만을 구현하더라도 평가 결과의 객관성을 충분히 확보할 수 있다.
도 5는 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제2 예시적인 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 수정 애쉬워스 척도(MAS)에 따른 모든 등급들을 구분하도록 구성될 수 있다. 이는 검사자의 주관성을 거의 배제하므로 평가 결과의 객관성과 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 3을 함께 참조하면, 먼저, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 기준선으로부터 관절이 회전하는 전체 각도 범위(θt)가 설정 각도(θs) 이상인지 유무를 결정(510)할 수 있다. 예를 들어, 설정 각도(θs)는 약 10도로 설정될 수 있다. 관절이 회전하는 전체 각도 범위(θt)가 설정 각도(θs) 미만이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 4 등급으로 결정될 수 있다.
관절이 회전하는 전체 각도 범위(θt)가 설정 각도(θs) 이상이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는, 캐치의 존재 유무를 결정(520), 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만인지 여부를 결정(530), 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상인지 여부를 결정(540), 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 미만이고 계산된 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상인지 여부를 결정(550)하는 것을 수행할 수 있다. 이와 같은 과정은 앞서 도 4를 참조하며 설명한 부분과 실질적으로 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
앞서 캐치의 존재 유무를 결정(520)하는 단계에서, 캐치가 존재하지 않는다고 결정되면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제3 설정 토크(τ3) 이상인지 여부를 결정(560)할 수 있다. 관절의 토크(τ)가 제3 설정 토크(τ3) 미만이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 0 등급으로 결정될 수 있다.
관절의 토크(τ)가 제3 설정 토크(τ3) 이상이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제4 설정 토크(τ4) 미만인지 여부를 결정(570)할 수 있다. 관절의 토크(τ)가 제4 설정 토크(τ4) 이상이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 3 등급으로 결정될 수 있다. 관절의 토크(τ)가 제3 설정 토크(τ3) 이상이고 제4 설정 토크(τ4) 미만이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 2 등급으로 결정될 수 있다.
도 6은 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제3 예시적인 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 먼저 저항이 존재하는지 여부를 결정(610), 캐치가 존재하는지 여부를 결정(620) 및 현저한 저항이 존재하는지 여부를 결정(630)하는 것을 수행할 수 있다. 상기의 과정은 앞서 도 4 및 도 5를 참조하며 설명한 실시예들에서 MAS 0 등급, MAS 4 등급 및 MAS 3 등급을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식 또는 그와 유사한 방식일 수 있고, 판단하는 순서만 다소 달라질 수 있다.
앞서 캐치가 존재하는지 여부를 결정(620)하는 단계에서 캐치가 존재하는 것으로 결정되면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만인지 여부를 결정(640)할 수 있다.
관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 이상이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 이상인지 여부를 결정(650)할 수 있다. 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 이상이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 2 등급으로 결정될 수 있다. 만약, 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 이상이고 제2 설정 토크(τ2) 미만이면, 관절의 토크(τ)가 잘못 감지 또는 계산된 것으로 인식하고 프로세스를 종료할 수 있다.
관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상인지 여부를 결정(660)할 수 있다. 만약, 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 미만이면, 관절의 토크(τ) 또는 캐치 비율(R)이 잘못 감지 또는 계산된 것으로 인식하고 프로세스를 종료할 수 있다.
캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상이면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 캐치 및 릴리스의 존재 여부를 결정(670)할 수 있다. 캐치 및 릴리스가 존재하면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1 등급으로 결정되고, 캐치 및 릴리스가 존재하지 않으면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1+ 등급으로 결정될 수 있다. 또 다른 방식으로, 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상일 때, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상인지 여부를 결정(670)할 수도 있다. 이 경우, 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1 등급으로 결정되고, 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 미만이면, 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1+ 등급으로 결정될 수 있다.
도 7은 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템의 등급 결정 알고리즘의 제4 예시적인 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 먼저 저항이 존재하는지 여부를 결정(710), 캐치가 존재하는지 여부를 결정(720) 및 현저한 저항이 존재하는지 여부를 결정(730)하는 것을 수행할 수 있다. 상기의 과정은 앞서 도 4 및 도 5를 참조하며 설명한 실시예들에서 MAS 0 등급, MAS 4 등급 및 MAS 3 등급을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식 또는 그와 유사한 방식일 수 있고, 판단하는 순서만 다소 달라질 수 있다.
앞서 캐치가 존재하는지 여부를 결정(720)하는 단계에서 캐치가 존재하는 것으로 결정되면, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서는 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만인지 여부를 결정(740)할 수 있다.
이 실시예에서, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서가 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 이상인지 여부를 결정(750)하는 방식, 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상인지 여부를 결정(760)하는 방식, 캐치 비율(R)이 제1 설정 캐치 비율(R1) 이상인지 여부를 결정하거나 캐치 및 릴리스가 존재하는지 여부를 결정(770)은, 앞서 도 6을 참조하며 설명한 실시예에 개시된 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서의 처리 방식(650, 660, 670)과 실질적으로 동일하다.
이 실시예 및 앞서 도 6을 참조하며 설명한 실시예 사이의 차이는, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서가 740 단계, 750 단계 및 760 단계 사이에 완충 영역을 두었다는 점이다. 앞서 설명한 바와 같이, MAS 1 등급, MAS 1+ 등급 및 MAS 2 등급은 타 등급에 비해 비교적 구분이 어려우므로 검사자의 주관에 따라 평가 등급이 달라질 수 있음을 언급한 바 있는데, 외부 환경 요인에 의해 관절의 토크(τ) 및 캐치 비율(R)에 각각 실제값이 반영되지 않을 수 있다는 점을 고려할 필요가 있다.
따라서, 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만으로 결정되어야 할 것이, 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 이상이라고 먼저 결정되었지만, 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 미만으로 결정되었다면, 위와 같은 상황을 바로잡기 위해 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서로 하여금 처리를 종료하게 하지 않고, 관절의 토크(τ)가 제1 설정 토크(τ1) 미만으로 결정되었을 때 이후에 수행하는 과정인 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 이상인지 여부를 결정(760)하게 하는 것이다.
만약, 캐치 비율(R)이 제2 설정 캐치 비율(R2) 미만으로 결정되면, 위와 마찬가지의 이유로, 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템 또는 이의 프로세서로 하여금 처리를 종료하게 하지 않고, 관절의 토크(τ)가 제2 설정 토크(τ2) 이상인 경우에 결정되는 MAS 2 등급으로 수정 애쉬워스 척도의 등급이 결정될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 MAS 1 등급을 결정할 때 캐치 및 릴리스를 결정하는 방식을 설명하기 위한 그래프이고, 도 9는 일 실시예에 따른 경직 등급 자동 결정 방법 및 시스템에서 MAS 1+ 등급을 결정할 때 캐치 및 릴리스를 결정하는 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 각가속도의 절대값이 최대인 시점, 즉 특이점(P)에서의 관절의 각도(AOC)를 기준으로, 설정 윈도우 크기(W)인 약 0.5초 동안의 각도 변화량(ROM)이, MAS 1 등급일 때(도 8)가 MAS 1+ 등급일 때(도 9)보다 크다는 점을 확인할 수 있다. 따라서, 각가속도의 절대값이 최대인 시점인 특이점(P)을 캐치가 발생한 시점으로 본다면, 설정 윈도우 크기(W)의 시간 동안의 각도 변화량이 설정 변화량 이상인 경우, 캐치 및 릴리스가 존재하는 것으로 보아 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1 등급으로 결정되고, 설정 윈도우 크기(W)의 시간 동안의 각도 변화량이 설정 변화량 미만인 경우, 캐치 및 릴리스가 존재하지 않은 것으로 보아 수정 애쉬워스 척도에 따른 등급이 MAS 1+ 등급으로 결정될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 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(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 오브젝트의 제1부분 및 제2부분이 만나는 관절이 회전함에 따라 상기 제1부분 및 상기 제2부분이 이루는 상기 관절의 토크, 상기 관절의 각도, 상기 관절의 각속도 및 상기 관절의 각가속도 중 적어도 하나 이상을 감지하도록 구성된 센서; 및
    상기 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 시점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 상기 관절의 각도의 변화량에 기초하여 설정 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 프로세서;
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 오브젝트에 대한 캐치의 존재 유무 판단, 상기 관절의 토크가 설정 토크 미만인지 여부 판단 및 캐치 비율이 설정 캐치 비율 이상인지 여부 판단을 단계적으로 수행하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정하는, 경직 등급 자동 결정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 관절의 각도의 변화량이 설정 변화량보다 작으면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제1등급으로 결정하고, 상기 관절의 각도의 변화량이 상기 설정 변화량 이상이면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제2등급으로 결정하는 경직 등급 자동 결정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경직 평가 척도는 수정 애쉬워스 척도이고, 상기 제1등급은 MAS 1 등급이고, 상기 제2등급은 MAS 1+ 등급인 경직 등급 자동 결정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 관절의 각도의 변화량을 상기 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 시점에서의 상기 관절의 각속도로 나눈 값에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 경직 등급 자동 결정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 관절의 각속도가 설정 각속도 이상인 경우의 상기 관절의 각가속도를 이용하여 상기 경직 평가 척도의 등급을 결정하는 경직 등급 자동 결정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 관절의 각도가 상기 관절의 전체 회전 각도 중 제1 설정 각도 범위에 속하면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제1등급으로 결정하고, 상기 관절의 각도가 상기 관절의 전체 회전 각도 중 제2 설정 각도 범위에 속하면 상기 경직 평가 척도의 등급을 제2등급으로 결정하는 경직 등급 자동 결정 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 관절의 토크가 제1 설정 토크 이상인지 여부를 결정하고, 이후 상기 관절의 토크가 상기 제1 설정 토크보다 큰 제2 설정 토크 이상인지 여부를 결정하는 경직 등급 자동 결정 시스템.
  8. 센서에 의해 오브젝트의 제1부분 및 제2부분이 만나는 관절의 각가속도의 절대값이 최대인 특이점이 검출되는 단계;
    상기 센서에 의해 상기 특이점으로부터 설정 윈도우 시간 동안의 상기 관절의 각도의 변화량이 검출되는 단계; 및
    검출된 상기 관절의 각도의 변화량에 기초하여 프로세서에 의해 설정 경직 평가 척도의 등급이 결정되는 단계;
    를 포함하고,
    상기 등급이 결정되는 단계는 상기 오브젝트에 대한 캐치의 존재 유무 판단, 상기 관절의 토크가 설정 토크 미만인지 여부 판단 및 캐치 비율이 설정 캐치 비율 이상인지 여부 판단이 상기 프로세서에 의해 단계적으로 수행되어 이루어지는, 경직 등급 자동 결정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 등급이 결정되는 단계는 상기 관절의 각도의 변화량이 설정 변화량 이상인지 여부에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급이 결정되는 단계를 포함하는 경직 등급 자동 결정 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 등급이 결정되는 단계는 상기 관절의 각도의 변화량을 상기 특이점에서의 상기 관절의 각속도로 나눈 값에 기초하여 상기 경직 평가 척도의 등급이 결정되는 단계를 포함하는 경직 등급 자동 결정 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090118649A1 (en) 2005-07-29 2009-05-07 Cabrera Michael Normann B Apparatus and Method for Evaluating a Hypertonic Condition
JP2015139684A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 東名ブレース株式会社 痙性測定装置
JP2016171993A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 国立大学法人秋田大学 重症度評価支援システム及びプログラム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130034245A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 주식회사 에이치비티 재활용 운동량 측정 시스템
WO2015039206A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Mddt Inc. Diagnosing and treating movement disorders
KR102378018B1 (ko) * 2014-07-29 2022-03-24 삼성전자주식회사 보행 동작 인식 장치 및 그 방법
KR101656940B1 (ko) * 2014-09-18 2016-09-13 한국산업기술대학교산학협력단 관성 측정 장치를 이용한 인체 관절 가동 범위 측정시스템
KR101785521B1 (ko) 2015-11-30 2017-10-17 아주대학교 산학협력단 가속도 센서를 이용한 관절 각도 추정 방법 및 장치
WO2018092944A1 (ko) * 2016-11-18 2018-05-24 재단법인대구경북과학기술원 경직 평가 장치, 방법 및 시스템
KR101873781B1 (ko) * 2016-11-18 2018-07-04 대한민국 경직 평가 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090118649A1 (en) 2005-07-29 2009-05-07 Cabrera Michael Normann B Apparatus and Method for Evaluating a Hypertonic Condition
JP2015139684A (ja) * 2014-01-30 2015-08-03 東名ブレース株式会社 痙性測定装置
JP2016171993A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 国立大学法人秋田大学 重症度評価支援システム及びプログラム

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