KR102315462B1 - 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈 및 상기 안구 움직임 검출 모듈을 통하여 획득된 상기 안구의 움직임 정보를 기초로 상기 안구의 회전 운동을 감지하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기{Wearable Device for Diagnosing dizziness}

본 발명은 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기에 관련된 것으로 보다 구체적으로는 안구의 수평, 수직 방향 운동 뿐 만 아니라, 안구의 회전 운동까지도 감지하고, 나아가 전정기관 자극부가 일체로 마련된 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기에 관련된 것이다.

종래의 어지럼증 진단 방법은 이석증이 의심되는 경우에는 적외선 카메라로 안구의 수직, 수평운동을 아날로그 방식으로 측정하여 이 데이터를 컴퓨터 화면에 실시간으로 디스플레이 하는 방식이다. 그러나 실시간 데이터로 측정되는 안구의 회전운동에 대한 정보는 제공되지 않기 때문에 육안만으로는 안구의 미세한 회전운동을 측정할 수 없었다.

또한, 종래 방식에 따르면, 전정신경염 등 전정기관의 이상이 의심되는 어지럼증을 진단하는 경우에는 주입하는 물이나 바람의 온도를 맞추기 위하여 caloric irrigator를 사용하고 있다. 그러나 현재는 의사가 유체를 주입하는 관을 손으로 귀속 중간 부분에 적당히 삽입하고 바람을 불어 넣기 때문에 양쪽 귀에 가해지는 자극에 미세한 차이가 있을 수 있으므로 표준화된 검사가 이루어지에 어려움이 있다.

공개특허공보 제10-2016-0059078호(2016.05.26.)

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 안구의 회전 운동을 기반하으로 고 신뢰도의 진단 결과를 제공하는 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 진단의 표준화를 통하여 고 신뢰도의 진단 결과를 제공하는 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 안구 움직임 검출 모듈 및 전전기관 자극부가 일체로 구성된, 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈 및 상기 안구 움직임 검출 모듈을 통하여 획득된 상기 안구의 움직임 정보를 기초로 상기 안구의 회전 운동을 감지하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 안구의 회전 운동에 따라 대응하는 어지럼증의 원인을 진단할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전정기관 자극부는 적어도 5자유도를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전정기관 자극부 및 상기 안구 움직임 검출 장치는 환자의 머리에 일체로 착용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부 및 상기 전정기관 자극의 움직임에 따른 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈를 포함하되, 상기 전정기관 자극부 및 상기 안구 움직임 검출 모듈은 환자의 머리에 일체로 착용도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈 및 상기 안구 움직임 검출 모듈을 통하여 획득된 상기 안구의 움직임 정보를 기초로 상기 안구의 회전 운동을 감지하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다. 환자 안구의 회전 운동까지도 감지할 수 있으므로 고 신뢰도의 진단 결과를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부를 포함할 수 있으며, 상기 전정기관 자극부는 적어도 5자유도를 가지도록 구성될 수 있다. 이로써, 진단의 표준화가 가능해 지므로 고 신뢰도의 진단 결과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안구 움직임 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전정기관 자극부를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

이석이 세반고리관에 들어가거나 전정기관염이 발생한 환자의 눈은 각 경우에 따라 눈이 좌우로 진동하거나, 회전하거나, 또는 좌우 진동과 회전이 복합적으로 나타나는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 어지럼증의 유발요인의 80% 이상을 차지하는 이석증 및 전정기관의 진단에 관한 기기로서, 환자의 머리부에 장착 가능한 웨어러블 형태로 구성되며, 안구의 수평, 수직방향 뿐 아니라 회전 운동까지도 측정하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 전정기관을 뜨거운 바람과 소리로 국부 자극하는데 있어서 표준화된 자극을 부여하기 위하여 삽입관의 방향과 깊이를 미세하게 조정 가능한 부속장치로 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기의 블록도를 도시한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기(100)는, 환자의 두부에 일체로 착용되도록 구성될 수 있으며, 안구 움직임 검출 모듈(110), 전정기관 자극부(120), 디스플레이(130), 음성 출력부(140) 및 제어부(150) 중 적어도 하나의 구성을 포함할 수 있다. 이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.

상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 환자의 안구의 움직임에 대한 정보를 획득할 수 있도록 환자의 안구를 향하여 웨어러블 기기(100)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 이석증 및 전정기관의 이상에 따른 안구의 이상 거동에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이를 위하여 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 적외선 카메라로 구성될 수 있다.

상기 전정기관 자극부(120)는 환자의 귀 내측의 전정기관을 소리 또는 바람으로 자극하기 위한 것으로서, 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부로 이루어질 수 있다.

상기 전정기관 자극부(120)는 양쪽 귀를 통해 뜨거운 또는 차가운 바람을 불어 넣어 수평고리관 내부의 림프액을 자극하여 대류시킴으로 인하여 안진을 발생시키는데, 이 때, 양쪽 귀의 안진 정도의 다름을 측정함으로서 전정기관의 기능 저하를 판단한다.

상기 디스플레이(130)은 환자에게 재활 영상을 제공하기 위한 것으로서, 안구를 향하여 영상이 출사되도록 배치될 수 있다.

상기 음성 출력부(140)는 환자의 귀의 일측에 마련되어, 각 종 안내 메시지를 출력할 수 있다. 이 때, 상기 음성 출력부(140)는 상기 전정기관 자극부(120)의 일 측에 일체로 마련될 수 있다.

상기 제어부(150)는 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기(100)의 각 구성을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(150)는 안구 움직임 검출 모듈(110), 전정기관 자극부(120), 디스플레이(130) 및 음성 출력부(140) 중 적어도 하나의 구성을 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부(150)는 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)을 통하여 안구의 이상 거동에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(150)는 상기 전정기관 자극부(120)를 통하여 환자의 좌측 및 우측 전정기관을 자극시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 디스플레이(130)를 통하여 재활 영상을 출력할 수 있고, 상기 음성 출력부(140)를 통하여 안내 메시지를 출력할 수 있다.

상기 제어부(150)는 환자의 안구의 거동을 분석함으로써, 어지럼증을 진단할 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기를 개략적으로 설명하였다. 이하에서는 도 3을 참조하여 안구 움직임 검출을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안구 움직임 검출을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 이석증 또는 전정기관 이상이 있는 경우, 환자의 안구는 수평 방향(T1) 수직 방향(T2) 뿐 아니라 회전 방향(R)으로 거동할 수 있다. 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 안구의 움직임과 관련된 정보를 촬영할 수 있다. 상기 제어부(150)는 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)로부터 획득한 안구의 움직임과 관련된 정보를 기반으로 미리 정해진 방법으로 안구의 움직임을 분석할 수 있다. 특히 상기 제어부(150)는 미리 정해진 방법으로 안구의 회전 방향 운동을 분석할 수 있는 바, 이하에서는 안구의 회전 방향 움직임을 분석하는 방법에 대하여 상술하기로 한다.

안구의 회전 방향 움직임을 분석하는 제1 방법은 안구 좌우에 적어도 두 점 이상을 지정하고 두 점의 시간에 따른 x, y 좌표를 측정함으로써, 안구의 회전 성분을 추출해 내는 방법이다. 제2 방법은 매우 짧은 시간 간격으로 연속해서 안구의 모습을 촬영하여 안구 동작의 패턴을 인식함으로써 안구의 회전 성분을 추출하는 방법이다. 제3 방법은 눈동자의 움직임에 어텐션 모델(attention model)을 적용시켜 움직임의 특징을 찾고 이를 잠재 공간(latent space)으로 사상(mapping)시켜 눈동자의 움직임을 분석하는 방법이다. 제4 방법은 이상의 세 가지 방법을 융합한 방식으로 시간에 따른 x, y좌표와 짧은 시간 간격으로 측정한 안구 영상을 혼합하여 보다 정밀한 좌표를 계산하는 방법이다. 상술한 4가지 분석 방법은 상기 제어부(150)에 의하여 수행될 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전정기관 자극부가 설명된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전정기관 자극부를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 특히 도 4a는 환자의 머리 측면에서 바라본 전정기관 자극부를 도시하고, 도 4b는 환자의 정면에서 바라본 전정기관 자극부 및 그 확대도를 도시한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전정기관 자극부(120)는 RRPRR 5자유도 암 및 호스를 인입할 수 있는 1 자유도를 포함하여 6자유도로 구성될 수 있다. 이 때, 전정기관 자극부(120)는 웨어러블 기기에 일체로 마련되되, 개별 환자 마다의 신체 크기에 부합하도록 조절이 가능하므로 어지럼증 진단의 정확도를 향상시킬 수 있다.

이를 위하여, 상기 전정기관 자극부(120)는 고정 레일(121), 베이스(122), 요(yaw) 회전관절(123), 제1 피치(pitch) 회전관절(124), 제1 프리스메틱(prismatic) 관절(125), 롤 회전 관절(126), 제2 피치 회전관절(127) 및 바람을 제공하는 제2 프리스메틱 관절(128) 중 적어도 하나의 구성을 포함할 수 있다. 이 때, 제2 프리스메틱 관절(128)은 호스로 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 고정 레일(121)은 X 축 방향으로 이동할 수 있는 경로를 제공하고, 요 회전관절(123)은 Z축을 중심으로 회전할 수 있도록 경로를 제공하고, 제1 피치 회전관절(124)는 X 축을 중심으로 회전할 수 있도록 경로를 제공하고, 제1 프리스메틱 관절(125)은 Y축 방향으로 이동할 수 있는 경로를 제공하고, 롤 회전 관절(126)은 Y 축을 중심으로 회전할 수 있도록 경로를 제공하고, 제2 피치 회전관절(127)은 Z 축 및/또는 X 축을 중심으로 회전할 수 있도록 경로를 제공할 수 있다. 또한 제2 프리스메틱 관절(128)은 Z 축 방향으로 이동하는 경로를 제공할 수 있다.

이 때 적어도 하나의 관절 및 호스에는 격자가 표시되어 있으며, 이로써, 회전각 및 삽입 길이가 정확히 측정될 수 있다. 따라서, 환자의 진단 시점이 다르더라도 일관성있는 진단 환경이 제공될 수 있다.

또한, 종래의 경우 의사가 직접 관을 귀속에 삽입하여 뜨거운 바람을 불어 넣는데 이 경우, 양쪽 귀에 삽입되는 관의 방향과 깊이에 차이가 발생할 수 있다. 그러나 상술한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 손쉽게 미끄러지는 방식으로 부착하는 전정기관 자극부의 기구설계를 제시하고, 양쪽 귀속으로 삽입하는 관의 방향과 깊이를 미세하게 조정할 수 있는 기능을 부여한다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기는 고 신뢰도의 진단 결과를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (6)

1. 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부;
   상기 전정기관 자극의 움직임에 따른 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈; 및
   상기 안구 움직임 검출 모듈을 통하여 획득된 상기 안구의 움직임 정보를 기초로 상기 안구의 회전 운동을 감지하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 감지된 안구의 회전 운동을 미리 정해진 방법으로 분석함으로써 어지럼증을 진단하되,
   상기 미리 정해진 방법은,
   안구 좌우에 적어도 두 점 이상을 지정하고, 두 점의 시간에 따른 x, y 좌표를 측정함으로써, 안구의 회전 성분을 추출하는 제1 방법,
   시간 간격으로 연속해서 안구의 모습을 촬영하여, 안구 동작의 패턴을 인식함으로써 안구의 회전 성분을 추출하는 제2 방법,
   눈동자의 움직임에 어텐션 모델(attention model)을 적용시켜 움직임의 특징을 찾고 이를 잠재 공간(latent space)으로 사상(mapping)시켜 눈동자의 움직임을 분석하는 제3 방법, 및
   상기 제1 내지 제3 방법의 융합 방법으로, 시간에 따른 x, y 좌표와, 시간 간격으로 측정한 안구 영상을 혼합하여 좌표를 계산하는 제4 방법 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,
   상기 전정기관 자극부는 5 자유도 암 및 호스를 인입할 수 있는 1 자유도를 포함하는 6 자유도를 가지는, 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 전정기관 자극부 및 상기 안구 움직임 검출 장치는 환자의 머리에 일체로 착용되는, 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기.
6. 왼쪽 전정기관을 자극하는 제1 전정기관 자극부와 오른쪽 전정기관을 자극하는 제2 전정기관 자극부로 이루어진 전정기관 자극부;
   상기 전정기관 자극의 움직임에 따른 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈; 및
   상기 안구 움직임 검출 모듈을 통하여 획득된 상기 안구의 움직임 정보를 기초로 상기 안구의 회전 운동을 감지하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 감지된 안구의 회전 운동을 미리 정해진 방법으로 분석함으로써 어지럼증을 진단하되,
   상기 미리 정해진 방법은,
   안구 좌우에 적어도 두 점 이상을 지정하고, 두 점의 시간에 따른 x, y 좌표를 측정함으로써, 안구의 회전 성분을 추출하는 제1 방법,
   시간 간격으로 연속해서 안구의 모습을 촬영하여, 안구 동작의 패턴을 인식함으로써 안구의 회전 성분을 추출하는 제2 방법,
   눈동자의 움직임에 어텐션 모델(attention model)을 적용시켜 움직임의 특징을 찾고 이를 잠재 공간(latent space)으로 사상(mapping)시켜 눈동자의 움직임을 분석하는 제3 방법, 및
   상기 제1 내지 제3 방법의 융합 방법으로, 시간에 따른 x, y 좌표와, 시간 간격으로 측정한 안구 영상을 혼합하여 좌표를 계산하는 제4 방법 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,
   상기 전정기관 자극부 및 상기 안구 움직임 검출 모듈은 환자의 머리에 일체로 착용도록 구성된, 어지럼증 진단을 위한 웨어러블 기기.
   

Images