KR102316883B1 - 족하수 보조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 족하수 증상 등으로 인한 보행 장애를 호전시키기 위한 족하수 보조기에 관한 것으로, 발목 뒷부분을 지지하는 제1 부분; 발바닥을 지지하는 제2 부분; 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하고, 발의 내번과 외번을 감싸는 구조를 갖는 제3 부분을 포함하며, 상기 제1 부분에는 발목 뒷부분의 일부가 노출되는 제1 개구가 형성되고, 상기 제3 부분에는 발뒷꿈치가 노출되는 제2 개구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

족하수 보조기{FOOT DROP ORTHOSIS}

본 발명은 족하수 증상 등으로 인한 보행 장애를 호전시키기 위한 족하수 보조기에 관한 것이다.

족하수(foot drop)은 근육의 이상이나 신경의 압박 또는 손상 등으로 인하여 근육이 약화되어 발목을 들지 못하고 발등을 몸쪽으로 당기지 못하며 발이 아래로 떨어지는 증상을 의미한다.

도 1를 참조하면, 보행주기는 지지기(stance phase)와 유각기(swing phase)로 나뉜다. 입각기는 발이 지면에 닿으면서 체중이 부하되는 시기이고, 유각기는 하지가 지면에서 떨어져 전방으로 이동하는 시기이며, 이때 체중은 반대편 하지에 부하된다. 입각기는 보행기의 약 60%를 차지하고 나머지 40%는 유각기가 차지한다.

족하수 증상이 발생하면 일상생활에서 보행장애가 생기게 되는데, 특히 체중이 부하되는 시기인 지지기에서 많은 불편을 호소하게 된다.

족하수 증상 등으로 인한 보행 장애를 호전시키기 위한 보조수단으로 발목 관절의 위치와 각도를 유지시켜 주는 발목 관절 보조가 널리 사용되고 있다.

하지만, 종래의 발목 관절 보조기는 발목부분에서 견고하게 고정되지 못하는 문제가 있고, 고정이 견고하지 못하면 착용중에 발목 관절 보조기가 발목부분에서 유격이 생기어 착용자가 불편한 문제점이 발생한다.

특허문헌 1(KR10-1531203) 및 특허문헌 2(KR10-2016-0069017)에는 발목 관절 보조기를 개시하고 있다.

그러나, 종래의 발목 관절 보조기는 보조기의 발목 관절 부위가 너무 쉽게 구부러져 발목을 단단하게 지지하지 못하는 등 발 움직임에 따라 자연스럽게 지지 및 움직이지 못하는 문제점이 있었다.

KR 10-1531203 B1 KR 10-2016-0069017 A

본 발명의 목적은 보행주기의 지지기에 무릎관절 및 족관절에 미치는 토크가 최대한 정상보행과 유사한 동역학적인 영향을 미쳐 자연스러운 보행을 도와줄 수 있으며, 발의 압력 중심점(Center of pressure)의 이동경로를 따라 체중을 지지하고 보행을 보조할 수 있는 역학적 구조를 가지는 족하수 보조기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 족하수 보조기로서, 발목 뒷부분을 지지하는 제1 부분; 발바닥을 지지하는 제2 부분; 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하고, 발의 내번과 외번을 감싸는 구조를 갖는 제3 부분을 포함하며, 상기 제1 부분에는 발목 뒷부분의 일부가 노출되는 제1 개구가 형성되고, 상기 제3 부분에는 발뒷꿈치가 노출되는 제2 개구가 형성되며, 상기 제2 부분은 발바닥 형상과 대응되는 외형을 가지되, 엄지발가락 부분을 지지하도록 연장된 제4 부분을 더 포함하며, 상기 제1 부분의 제1 개구와 상기 제3 부분의 제2 개구는 서로 연결되어 있고, 상기 제1 부분과 제2 부분 및 제3 부분이 발목 뒷부분과 발바닥 및 발의 내번과 외번의 형상을 따르는 구조를 가지며, 상기 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분 및 제4 부분은 일체로 성형되되, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리락틱에시드(polylactic acid, PLA) 및 그래핀 분말의 복합체로 제조되며, TPU, PLA 및 그래핀 분말은 각각 90중량부, 10중량부 및 0.5 내지 2.0 중량부의 비율로 혼합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 각각 발에 고정하기 위한 고정수단이 끼워져서 결합되는 한 쌍의 끼움홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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삭제

본 발명의 족하수 보조기에 의하면, 보행주기의 지지기에 무릎관절 및 족관절에 미치는 토크가 최대한 정상보행과 유사한 동역학적인 영향을 미쳐 자연스러운 보행을 도와줄 수 있으며, 발의 압력 중심점의 이동경로를 따라 체중을 지지하고 보행을 보조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 보행주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 족하수 보조기의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 족하수 보조기를 착용한 상태를 도시하는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서는 보행주기의 지지기에 무릎관절 및 족관절에 미치는 토크가 최대한 정상보행과 유사한 동역학적인 영향을 미쳐 자연스러운 보행을 도와줄 수 있으며, 발의 압력 중심점(Center of pressure)의 이동경로를 따라 체중을 지지하고 보행을 보조할 수 있는 역학적 구조를 가지는 족하수 보조기를 제공하고 있다.

구체적으로는, 본 발명에 따른 족하수 보조기는 발목으로부터 발바닥을 감싸는 형태를 가지되, 발목 뒤부분과 뒤꿈치 부분의 일부가 제거되고, 엄지발가락의 하부만이 지지되도록 하는 구조로 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 족하수 보조기의 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 족하수 보조기를 착용한 상태를 도시하는 도면이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 족하수 보조기는 제1 부분(10)과, 제2 부분(20)과, 제3 부분(30)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 족하수 보조기는, 전체적으로 볼 때, 발목으로부터 발바닥을 감싸는 형상으로서, 바람직하게는 L자 형상을 가지도록 형성된다. 이때, 발목을 감싸는 부분은 발바닥을 지지하는 부분보다 약간 짧은 길이를 가지도록 형성하는 것이 착용성 측면에서 바람직할 수 있다.

제1 부분(10)은 발목 뒷부분을 지지하는 부분이고, 제2 부분(20)은 발바닥을 지지하는 부분이며, 제3 부분(30)은 상기 제1 부분(10)과 상기 제2 부분(20)을 서로 연결하고, 발의 내번(inversion)과 외번(eversion)을 감싸는 구조를 갖는 부분이다. 여기서, 발의 내번은 발목부분의 안쪽 부분을 의미하는 것으로 사용하며, 발의 외번은 발목부분의 바깥쪽 부분을 의미하는 것으로 사용된다.

바람직하게, 상기 제3 부분(30)은 발의 내번과 외번 부분을 효율적으로 감쌀 수 있도록 비스듬한 경사도를 가지고 형성될 수 있다. 이때, 상기 제3 부분(30)의 경사도는 35 내지 50°, 바람직하게는 45°가 될 수 있다.

상기 제1 부분(10)에는 발목 뒷부분의 일부가 노출되는 제1 개구(12)가 형성되어 있으며, 상기 제3 부분(30)에는 발뒷꿈치가 노출되는 제2 개구(32)가 형성되어 있다.

상기 제1 부분(10)의 제1 개구(12) 및 상기 제3 부분(30)의 제2 개구(32)는 보행주기의 지지기에 무릎관절 및 족관절에 미치는 토크가 최대한 정상보행과 유사한 동역학적인 영향을 미쳐 자연스러운 보행을 도와줄 수 있게 한다.

또한, 상기 제2 부분(20)은 발바닥 형상과 대응되는 외형을 가지며, 바람직하게는 엄지발가락 부분을 지지하도록 연장된 제4 부분(22)을 더 포함한다.

상기 제4 부분(22)은 엄지발가락의 하부만이 지지되도록 하는 구조로서, 정상 보행시 발의 압력 중심점의 이동경로를 따라 체중을 지지하고 보행을 보조할 수 있는 역학적 특징을 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 부분(10) 및 상기 제2 부분(20)은 각각 발에 고정하기 위한 고정수단(도시안됨)이 끼워져서 결합되는 한 쌍의 끼움홈부를 더 포함하고 있다.

예를 들면, 상기 제1 부분(10)은 상단 부분에 한 쌍의 끼움홈부(14)를 포함하며, 상기 제2 부분(20)은 가운데 부분에 한 쌍의 끼움홈부(24)를 포함하고 있다.

상기 고정수단은 밸크로일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 고정수단이 사용가능함은 물론이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 족하수 보조기는 발목으로부터 발바닥을 감싸는 형상으로서 착용하게 된다.

제1 부분(10)은 발목 뒷부분을 지지하도록 하고, 제2 부분(20)은 발바닥을 지지하도록 하며, 제3 부분(30)은 상기 제1 부분(10)과 상기 제2 부분(20)을 서로 연결하는 부분으로, 발의 내번과 외번을 감싸도록 착용한다.

이때, 상기 제1 부분(10)의 제1 개구(12) 및 상기 제3 부분(30)의 제2 개구(32)는 보행주기의 지지기에 무릎관절 및 족관절에 미치는 토크가 최대한 정상보행과 유사한 동역학적인 영향을 미쳐 자연스러운 보행을 도와줄 수 있게 한다.

또한, 상기 제2 부분(20)은 발바닥 형상과 대응되는 외형을 가지며, 바람직하게는 엄지발가락 부분을 지지하도록 연장된 제4 부분(22)을 더 포함하므로, 정상 보행시 발의 압력 중심점의 이동경로를 따라 체중을 지지하고 보행을 보조할 수 있는 역학적 특징을 제공할 수 있다.

마지막으로, 상기 제1 부분(10) 및 상기 제2 부분(20)의 한 쌍의 끼움홈부를 통해 고정수단(도시안됨)을 끼워서 발에 결합고정하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 족하수 보조기는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 및 폴리락틱에시드(polylactic acid, PLA)의 복합체로 제조할 수 있다.

이때, TPU 및 PLA는 각각 90중량부 및 10중량부의 비율로 혼합될 수 있다.

다른 실시예로서, 본 발명에 따른 족하수 보조기는 형상기억특성을 증진시키기 위해서 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리락틱에시드(polylactic acid, PLA) 및 그래핀 분말의 복합체로 제조할 수 있다.

TPU, PLA 및 그래핀 분말은 각각 90중량부, 10중량부 및 0.5 내지 2.0 중량부의 비율로 혼합될 수 있다. 여기서, 그래핀 분말은 10 내지 30 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛의 입자 사이즈를 가질 수 있다.

실험결과, 근적외선에 노출될 때 순수한 PLA/TPU 복합체는 형상기억효과를 나타내지 않지만, 그래핀 기반 복합체는 근적외선에 노출되었을 때 회복된 것으로 나타났다. 또한, 복합체에서 그래핀 함량이 증가함에 따라 광-트리거된 형상기억효과가 증가되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과는 PLA/TPU 복합체에 포함된 그래핀 나노 입자의 광열 효과 및 IR 흡수 능력에 기인하는 것으로 보여진다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

10 : 제1 부분
12 : 제1 개구
20 : 제2 부분
30 : 제3 부분
32 : 제2 개구

Claims (5)

1. 발목 뒷부분을 지지하는 제1 부분;
   발바닥을 지지하는 제2 부분; 및
   상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 서로 연결하고, 발의 내번과 외번을 감싸는 구조를 갖는 제3 부분을 포함하며,
   상기 제1 부분에는 발목 뒷부분의 일부가 노출되는 제1 개구가 형성되고, 상기 제3 부분에는 발뒷꿈치가 노출되는 제2 개구가 형성되며,
   상기 제2 부분은 발바닥 형상과 대응되는 외형을 가지되, 엄지발가락 부분을 지지하도록 연장된 제4 부분을 더 포함하며,
   상기 제1 부분의 제1 개구와 상기 제3 부분의 제2 개구는 서로 연결되어 있고, 상기 제1 부분과 제2 부분 및 제3 부분이 발목 뒷부분과 발바닥 및 발의 내번과 외번의 형상을 따르는 구조를 가지며,
   상기 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분 및 제4 부분은 일체로 성형되되, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리락틱에시드(polylactic acid, PLA) 및 그래핀 분말의 복합체로 제조되며, TPU, PLA 및 그래핀 분말은 각각 90중량부, 10중량부 및 0.5 내지 2.0 중량부의 비율로 혼합될 수 있는 것을 특징으로 하는 족하수 보조기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 각각 발에 고정하기 위한 고정수단이 끼워져서 결합되는 한 쌍의 끼움홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 족하수 보조기.
4. 삭제
5. 삭제

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