KR102340611B1 - 관절 교정장치 - Google Patents

관절 교정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102340611B1
KR102340611B1 KR1020190113504A KR20190113504A KR102340611B1 KR 102340611 B1 KR102340611 B1 KR 102340611B1 KR 1020190113504 A KR1020190113504 A KR 1020190113504A KR 20190113504 A KR20190113504 A KR 20190113504A KR 102340611 B1 KR102340611 B1 KR 102340611B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixing
unit
holder
user
joint
Prior art date
Application number
KR1020190113504A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210032134A (ko
Inventor
송동호
송진욱
강준한
Original Assignee
송동호
송진욱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 송동호, 송진욱 filed Critical 송동호
Priority to KR1020190113504A priority Critical patent/KR102340611B1/ko
Publication of KR20210032134A publication Critical patent/KR20210032134A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102340611B1 publication Critical patent/KR102340611B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/04Devices for stretching or reducing fractured limbs; Devices for distractions; Splints
    • A61F5/042Devices for stretching or reducing fractured limbs; Devices for distractions; Splints for extension or stretching
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/0102Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
    • A61F5/0123Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations for the knees
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/0193Apparatus specially adapted for treating hip dislocation; Abduction splints
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/14Special medical insertions for shoes for flat-feet, club-feet or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/0102Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
    • A61F2005/0132Additional features of the articulation
    • A61F2005/0155Additional features of the articulation with actuating means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

실시예는 사용자의 허벅지를 고정 및 회전시키는 한 쌍의 상부 교정유닛; 상기 사용자의 발목과 발을 고정 및 회전시키는 한 쌍의 하부 교정유닛; 및 상기 상부 교정유닛과 상기 하부 교정유닛을 고정하는 한 쌍의 지지바;를 포함하고, 상기 한 쌍의 하부 교정유닛 각각은 제1 구동부 및 상기 제1 구동부에 체결되어 회전 가능하도록 구성된 신발을 포함하고, 상기 제1 구동부는 상기 사용자의 힘에 의해 상기 하부 교정유닛을 회전시킬 때 소정의 저항력을 제공하거나, 상기 하부 교정유닛을 회전시키는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.

Description

관절 교정장치{ORTHOPAEDIC DEVICE FOR CORRECTING ARTICULATION}
본 발명은 교정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 신체의 다리를 외회전 또는 내회전시키거나, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 무릎뼈, 발목 및 발을 일체로 외회전 또는 내회전 시켜 골반 관절의 근육 강화, 관절 인대의 인장 및 휜 다리를 교정할 수 있도록 한 관절 교정장치이다.
여러가지 이유로 인하여 아동에서부터 성인에 이르기까지 신체 변형이 빈번히 발생된다. 신체 중 하지 변형은 강직(spasticity) 및 근약화 등과 같은 비정상적인 근긴장도, 장시간 생활 습관으로 인한 관절 변형이나 인대와 같은 연부조직(soft tissue)들의 길이와 근력의 변화 등을 그 원인으로 들 수 있다. 물론 유전적인 이유 또는 유아기나 아동기에 발생한 질병적 원인에 의해 하지 변형이 발생할 수 있다.
이러한 하지의 변형은 외반슬(genu valgum), 내반슬(genu varum), 반장슬(genu recuvatum)로 구분되며, 내반슬(안쪽으로 휜 슬관절)은 O자형, 외반슬(바깥쪽으로 휜 슬관절)은 X자형 다리를 말한다.
이러한 외/내반슬은 관절염, 골연화증, 부정유합 및 관절증 등 다양한 무릎의 통증과 질환을 일으키며, 신체의 기능적인 동작 수행에 부정적인 영향을 미치게 된다.
이와 함께 고관절은 골반과 다리 전체를 연결하는 공 모양의 구상관절로서 사람이 보행을 할 때 굴곡, 신전, 외전, 내전, 내회전 및 외회전과 같은 다양한 동작으로 보행을 조절한다.
이때 과도한 고관절 내회전은 무릎과 발목관절의 비정상적인 근긴장도와 정렬뿐만 아니라 하부 체간인 요추에도 부정적인 영향을 초래하여 신체정렬에 악영향을 초래한다.
고관절의 내회전 각도를 결정하는 주요 요인으로는 대퇴골의 영전각(torsional angle)이 있으며 이는 대퇴골경(femoral neck)과 대퇴골 관절 융기의 수평측 비틀림 각을 의미하며 이 각도가 현저하게 큰 경우를 전경(anteversion)이라 한다.
이러한 전념이 있는 경우 고관절에서 과도하게 내회전 각도가 증가하고 외회전 각도가 현저히 제한되며 외반슬이 발생하게 된다.
반대로 고관절에서 과도하게 외회전 각도가 증가하고 내회전 각도가 현저히 제한되는 경우 내반슬이 발생하게 된다. 내반슬 형태의 하지는 대퇴근장막근과 대퇴내전근이 단축되고, 중둔근과 햄스트링이 약화로 인해 발생한다.
이와 같이, 신체 하지가 내반슬 또는 외반슬로 인하여 휘어진 경우, 그 정도에 따라 장시간 걷기가 곤란할 뿐만 아니라 신체장애 등을 유발하게 되므로, 휜 다리를 바르게 정렬하기 위해 보정기 치료 또는 수술적인 방법으로 치료를 하고 있다.
하지만, 수술 치료 방법에는 절골술, 골단판 골가교 절제술, 근위 경골 외측 골단판 유합술 등이 있는데, 절차가 복잡하고 신체에 대한 추가적인 손상을 야기할 위험이 있다.
이러한 수술 치료 방법에 대해 고관절 외회전에 의한 근육 강화를 위한 교정기가 개발되었는데, 이러한 교정기는 대체적으로 하지에 착용하여 보행하거나 고관절을 특정한 방향으로 고정하도록 되어 있어 휜 다리에 대한 교정 효과가 미미한 단점이 있다.
또한, 한국공개특허 제10-2008-0024179호의 교정장치는 구동장치를 이용하여 고관절을 외회전 또는 내회전 방향으로 회전시키는 장치로서 동력에 의해 발과 무릎을 회전시킨다. 이러한 교정장치는 발 또는 무릎(슬관절)을 회전시킴으로써 허벅지(대퇴골) 및 고관절의 골반이 함께 회전될 것으로 가정하고 있는데, 무릎, 고관절, 골반 및 허리에 무리한 힘이 가해지는 등 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2008-0024179호
본 발명의 목적은, 신체의 다리를 외회전 또는 내회전 시키거나, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 휜 다리를 교정할 수 있도록 한 관절 교정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은, 발착용 구동유닛에 의한 회전력이 골반, 허벅지, 종아리, 발목에 일체로 작용하여 신체 하지 전체를 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있는 관절 교정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은, 발착용 구동유닛의 구동을 스마트폰 어플이나 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 모드별 자신의 신체 맞는 관절 회전 운동을 할 수 있는 관절 교정장치를 제공하는데 있다.
실시예는 사용자의 허벅지를 고정 및 회전시키는 한 쌍의 상부 교정유닛; 상기 사용자의 발목과 발을 고정 및 회전시키는 한 쌍의 하부 교정유닛; 및 상기 상부 교정유닛과 상기 하부 교정유닛을 고정하는 한 쌍의 지지바;를 포함하고, 상기 한 쌍의 하부 교정유닛 각각은 제1 구동부 및 상기 제1 구동부에 체결되어 회전 가능하도록 구성된 신발을 포함하고, 상기 제1 구동부는 상기 사용자의 힘에 의해 상기 하부 교정유닛을 회전시킬 때 소정의 저항력을 제공하거나, 상기 하부 교정유닛을 회전시키는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 한 쌍의 상부 교정유닛 각각은 상기 허벅지를 감싸는 홀더와 상기 홀더를 회전시키는 제2 구동부를 포함하고, 상기 홀더가 회전시 상기 홀더 내측면과 상기 허벅지의 마찰력에 의해 상기 허벅지를 회전시키는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 한 쌍의 지지바에 서로 연결되고, 상기 한 쌍의 지지바 각각의 사이의 거리를 조절하는 간격조절부;를 더 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 한 쌍의 상부 교정유닛은 왼쪽 다리의 허벅지에 착용되는 제1 상부 교정유닛과 오른쪽 다리의 허벅지에 착용되는 제2 상부 교정유닛을 포함하고, 상기 한 쌍의 하부 교정유닛은 왼쪽 발에 착용되는 제1 하부 교정유닛과 오른쪽 발에 착용되는 제2 하부 교정유닛을 포함하고, 상기 제1 하부 교정유닛이 회전 시 상기 제1 하부 교정유닛의 회전 방향과 동일한 방향으로 상기 제1 상부 교정유닛이 회전하고, 상기 제2 하부 교정유닛이 회전 시 상기 제2 하부 교정유닛의 회전 방향과 동일한 방향으로 상기 제2 상부 교정유닛이 회전하는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 제1 구동부는 상기 하부 교정유닛을 회전 각도를 단계적으로 증가시키고 각 단계별로 회전 상태를 소정의 시간동안 유지하고, 상기 제1 구동부의 회전에 대응하여 상기 제2 구동부는 상기 상부 교정유닛을 회전시키는 관절 교정장치를 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 사용자의 허리 또는 골반 부분에 착용 및 고정되고, 양쪽 하지 방향으로 각각 한쌍의 측면지지대가 돌출된 착용수단; 상기 양쪽 하지 방향으로 각각 사용자의 대퇴부에 착용 및 고정되는 제1 고정홀더 및 제2 고정홀더; 상기 사용자의 양쪽 발목과 발에 각각 착용 및 고정되는 제1 및 제2 발착용 구동유닛; 및 상기 제1 고정홀더 및 제2 고정홀더 사이에 배치되고 사용자의 양쪽 대퇴부 간격을 조절하는 제1 간격 조절부를 포함하고, 상기 양쪽 하지 방향으로 각각 돌출된 한쌍의 측면지지대들과 결합하고, 상기 발착용 구동유닛에서 발생하는 회전력을 일체로 제1 고정홀더 및 제2 고정홀더에 전달하여 사용자의 골반, 고관절, 대퇴부 및 발목을 동시에 회전시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 고정홀더와 제1 및 제2 발착용 구동유닛들을 고정하는 복수의 고정바를 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 사용자의 양쪽 종아리 또는 무릎에 착용 및 고정되는 제3 고정홀더 및 제4 고정홀더를 더 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 제3 고정홀더 및 제4 고정홀더 사이에 배치되고 사용자의 양쪽 종아리 간격을 조절하는 제2 간격 조절부를 더 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 제1 및 제2 간격 조절부는 각각 제1 홀더고정부, 제2 홀더고정부, 제1 샤프트, 제2 샤프트, 제1 및 제2 샤프트 결합부 및 회전 조절부를 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 한쌍의 측면지지대와 대응되는 고정바들은 각각 한쌍의 고정바로 구성되고, 각각은 사용자의 하지 방향을 따라 제1 고정홀더 및 제1 발착용 구동유닛과 제2 고정홀더 및 제2 발착용 구동유닛과 결합 및 고정되는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 고정바들은 사용자의 하지 방향을 따라 직렬로 연결되고 연결되는 조인트부는 소정의 각도로 절곡되는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 제1 및 제2 발착용 구동유닛은 각각 구동부, 메모리, 모드 설정부 및 제어부를 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 모드 설정부는, 상기 구동부의 동력 이용, 상기 제1 또는 제2 발착용 구동유닛을 사용자가 직접 회전, 회전 방향, 회전 시간, 회전 각도 등을 선택하는 선택부; 상기 선택부에서 선택된 정보에 대응하여 상기 구동부를 제어하는 조절부; 상기 메모리로부터 선택 정보를 전달 받거나 사용자의 선택 정보를 메모리에 전달하며, 상기 제어부에 선택 정보를 전달하는 통신부를 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 제1 및 제2 발착용 구동유닛은 사용자가 직접 회전 각도를 조절할 수 있는 각도 조절부를 더 포함하는 관절 교정장치를 제공할 수도 있다.
본 발명에 따른 관절 교정장치는, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 골반과 고관절 근육을 강화 시키고, 수축된 고관절의 인대를 인장시킬 수 있으며 휜 다리를 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛에 의한 회전력이 골반, 허벅지, 종아리, 발목에 일체로 작용하여 신체 하지 전체를 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛의 구동을 스마트폰 어플이나 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 모드별 자신의 신체 맞는 관절 회전 운동을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 신체의 하지 변형과 관련된 고관절 각도를 나타낸 도면이다.
도 3은 신체의 고관절 각도에 따라 정상, 내반슬 및 외반슬의 하지 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 신체의 하지 변형에 따라 교정을 위한 대퇴골과 종아리의 회전 방향을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치를 착용한 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치의 하부 교정유닛의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 제2 구동유닛의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 하부 교정유닛의 신발이 회전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 관절 교정장치의 제2 구동유닛의 베이스부 내에 배치되는 구동시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 관절 교정장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 고정홀더 구조를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 발착용 구동유닛을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치에 배치된 간격 조절기의 구조와 동작을 나타낸 도면이다.
도 18은 상기 도 17의 간격 조절기에 배치된 회전 조절부를 나타낸 도면이다.
도 19은 상기 도 18의 회전 조절부의 Ⅰ-Ⅰ’선을 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 체결 고정바들의 결합 원리를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 각도 조절부를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 발착용 구동유닛의 동작 시스템을 나타낸 도면이다.
도 24는 상기 도 23의 모드(Mode) 설정부를 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치를 이용한 관절 교정방법을 나타낸 플로챠트이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치(10)는, 사용자의 대퇴골(허벅지) 부분을 고정 및 회전시키는 제1 상부 교정유닛(50a) 및 제2 상부 교정유닛(50b)과, 사용자의 발목과 발을 고정 및 회전시키는 제1 하부 교정유닛(60a) 및 제2 하부 교정유닛(60b)과, 사용자의 양쪽 하지 방향을 따라 제1 상부 교정유닛(50a)과 제1 하부 교정유닛(60a)을 고정하는 제1 지지바(20a)와, 제2 상부 교정유닛(50b) 및 제2 하부 교정유닛(60b)을 고정하는 제2 지지바(20b)를 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 관절 교정장치(10)는 제1 및 제2 지지바(20a, 20b) 사이에 배치되어 간격을 조절하는 간격조절부(30, 도 5 참조)를 더 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 관절 교정장치(10)는 제1 및 제2 지지바(20a, 20b) 각각의 일부에 지지바의 길이를 늘이거나 줄일 수 있도록 하는 제1 및 제2 연결부(40a, 40b)를 포함한다.
간격조절부(30)는 조절기(31)와 조절기(31)의 양측으로 돌출되어 제1 지지바(20a) 및 제2 지지바(20b)와 연결되는 고정바(32)로 구성될 수 있다. 간격조절부(30)는 조절기(31)의 동작에 따라 제1 지지바(20a)와 제2 지지바(20b) 사이의 거리가 조절된다. 예를 들어, 조절기(31)의 동작에 따라 조절기(31) 양측에 연결된 고정바(32)의 길이가 줄어들거나 늘어나는 형태로 구현될 수 있다. 또한, 조절기(31)을 중심으로 조절기(31) 양측에 연결된 고정바(32)가 소정의 각도로 절곡되는 방식으로 구현될 수 있다.
제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b)은 각각 사용자의 대퇴골(허벅지)를 고정하는 홀더(51)와 홀더(51)를 회전시키는 제1 구동유닛(52)을 포함할 수 있다. 제1 구동유닛(52)은 홀더(51)에 회전력을 공급하는 제1 구동부(52a, 도 6 참조)와 홀더(51)를 고정하면서 제1 구동부(52a)의 회전력을 홀더(51) 전체에 전달하는 고정밴드(52b)를 포함할 수 있다.
제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b)은 각각 사용자의 발과 발목을 고정하는 신발(61)과, 신발(61)과 체결되어 신발(61)을 회전시키는 제2 구동유닛(62)을 포함한다. 제2 구동유닛(62)은 도 8에 도시한 바와 같이, 신발(61)을 지지하는 베이스부(62a)와 베이스부(62a) 상에 배치되어 신발(61)을 회전시키는 회전판(62b)를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 베이스부(62a)의 내측에는 신발(61)을 회전시킬 수 있도록 구동시스템이 배치될 수 있다. 이와 관련해서는 해당 도면 설명에서 보다 구체적으로 설명한다.
제1 및 제2 지지바(20a, 20b)는 사용자의 양쪽 하지에 각각 체결하는 제1 상부 교정유닛(50a) 및 제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 상부 교정유닛(50b) 및 제2 하부 교정유닛(60b)을 고정한다. 또한, 도면 6에 도시된 바와 같이, 제1 상부 교정유닛(50a) 및 제1 하부 교정유닛(60a)에 각각 배치되어 있는 제1 구동유닛(52)과 제2 구동유닛(62)을 전기적으로 연결하거나 서로 통신할 수 있도록 제1 지지바(20a) 내측에 케이블이 배치될 수 있다. 마찬가지 이유에서 제2 지지바(20b) 내측에도 통신 케이블이 배치될 수 있다.
따라서, 제1 지지바(20a)가 고정 지지하는 제1 상부 교정유닛(50a) 및 제1 하부 교정유닛(60a)은 서로 같은 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 허벅지를 고정하는 제1 하부 교정유닛(60a)은 외회전할 수 있고, 이러한 외회전에 대응하여 제1 상부 교정유닛(50a)은 외회전을 할 수 있다.
또한, 제2 지지바(20b)가 고정 지지하는 제2 상부 교정유닛(50b) 및 제2 하부 교정유닛(60b)도 같은 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 허벅지를 고정하는 제2 하부 교정유닛(60b)은 내회전할 수 있고, 이러한 내회전에 대응하여 제2 상부 교정유닛(60b)은 내회전할 수 있다.
제1 및 제2 지지바(20a, 20b)의 일부 영역에는 각각 제1 연결부(40a)와 제2 연결부(40b)가 배치될 수 있다. 사용자의 다리 길이 차이에 따라 관절 교정장치(10)의 지지바((20a, 20b)의 길이를 조정할 필요가 있을 때에는 제1 연결부(40a)와 제2 연결부(40b)의 고정 장치를 풀어 지지바((20a, 20b)의 길이를 늘이거나 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 관절 교정장치(10)는, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 골반 근육을 강화 시키고, 수축된 골반 근육을 인장시킬 수 있으며 휜 다리를 교정할 수 있다.
먼저, 신체 중 하지 변형과 관련된 원인들과 하지 변형 종류에 따라 치료를 위한 관절의 회전 방향에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 신체의 하지 변형과 관련된 고관절 각도를 나타낸 도면이다. 도 3은 신체의 고관절 각도에 따라 정상, 내반슬 및 외반슬의 하지 형태를 나타낸 도면이다. 도 4는 신체의 하지 변형에 따라 교정을 위한 대퇴골과 경골의 회전 방향을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 고관절 경사 각도는 125° 정도가 정상인의 각도로 알려져 있다. 만약 고관절 경사 각도가 정상인의 각도보다 작은 경우(105°)면 내번고(Coxa Vara)라 불리고 도 3(c)의 외반슬 형태의 다리가 된다. 일반적으로 이러한 신체 하지 구조를 X자형 다리라고 한다.
만약, 고관절 경사 각도보다 큰 경우(140~160)면 외번고(Coxa Valga)라 불리고 도 3(b)의 내반슬 형태의 다리가 된다. 일반적으로 이러한 신체 하지 구조를 O자형 다리라고 한다.
내반슬의 경우에는 경골의 상부에 일어난 각의 변형이 가장 큰 문제로 볼 수 있다. 내반슬의 90%는 이러한 유형의 환자이다. 하지만, 내반슬은 경골 상부의 각의 변형뿐만 아니라 고관절의 내회전, 경골의 내회전 등 다른 변형이 복합적으로 일어난 경우가 대부분이다. 예를 들어, O다리 구조의 경우 고관절이나 슬관절의 변형 없이 경골(정강이뼈)만 안쪽으로 회전되어 각의 변형이 일어난 경우도 있다.
외반슬의 경우에는 슬관절 부위에서 무릎이 과도하게 내측으로 횐 상태, 대퇴골과 경골의 해부학적 축 각이 170~175°보다 적은 경우, 대퇴골 내회전, 슬개골 내회전, 경골의 외회전으로 비골이 튀어나온 경우 등이 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 내반슬의 경우에는 대퇴골(허벅지)를 외회전 시켜 고관절의 각도를 줄이도록 하고, 종아리(정강이뼈와 종아리뼈) 및 발 부분도 외회전 시켜 교정 치료를 한다. 반대로 외반슬의 경우에는 대퇴골(허벅지)를 내회전시키고 종아리 및 발부분도 내회전 시켜 교정 치료를 한다.
하지만, 내반슬과 외반슬은 위에서 살펴본 바와 같이, 특정 부위에서만 변형이 발생한 경우에도 나타나고 허벅지, 고관절뿐만 아니라 슬개골과 종아리에서도 변형이 발생한 경우에도 나타나기 때문에 신체 변형이 발생한 사용자의 변형 형태에 따라 허벅지와 고관절 부위만 회전을 시키거나 허벅지, 고관절, 종아리, 발목 및 발과 같이 전체적으로 회전 시킬 필요가 있다.
예를 들어, O 다리라고 불리는 내반슬과 같은 신체 하지 변형이 있는 경우에 고관절의 각도, 즉 대퇴골 경부축과 대퇴골 간 각도가 정상 범위보다(135°) 큰 상태(150~160°)가 된다. 이로 인하여 고관절(대퇴골두와 대퇴골간 경사각) 영역이 벌어져 발이 벌어지는 형태가 된다(이를 일반적으로 팔자걸음의 형태가 된다고 한다). 이는 대퇴골 후념으로 발목이 회전하는 형태를 말하는데, 이로 인하여 슬개골이 안쪽으로 쏠리게 된다. 즉, 슬개골이 양쪽 다리 안쪽 방향으로 마주하게 되는 무릎 내회전이 발생한다. 또한 발끝은 바깥을 보게 되어 팔자걸음을 걷게 된다.
따라서, 이와 같은 내반슬을 교정하기 위해서는 발, 종아리, 무릎(슬개골) 및 허벅지(대퇴골)을 신체의 정면을 기준으로 바깥 방향으로 회전(외회전)시켜 주어야 안쪽을 바라보고 있는 슬개골이 정상 위치로 오게 된다. 허벅지(대퇴골) 역시 골반을 중심으로 외회전 시켜야 커졌던 고관절 각이 좁혀져 정상 위치로 오게 된다.
또한, 내반슬과 외반슬 여부나 그 정도를 측정하기 위하여, 의사는 편안하게 누워있는 환자의 발을 내회전 또는 외회전시킨다. 이 때, 발의 회전에 대응하여 무릎의 회전의 정도를 보고, 환자의 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 발을 회전시키는 경우 그에 대응하여 무릎의 회전 각도가 미미한 경우 등이 치료의 대상이 되는 환자로 판단될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 관절 교정장치(10)를 이용하여 전술한 문제시되는 신체의 상태를 교정함으로써, 전체적으로 내반슬, 외반슬을 치료할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치를 착용한 모습을 나타낸 도면이다.
도 1과 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치(10)는, 사용자가 양쪽 하지, 즉 양쪽 다리에 각각, 즉 허벅지(대퇴골)에는 제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b)을 체결하고, 발목과 발에는 제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b)을 착용한다.
제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b)은 각각 홀더(51)와 제1 구동유닛(52)으로 구성되는데, 도면에 도시된 바와 같이, 홀더(51)는 사용자의 허벅지를 일정 영역 감싸도록 형성된다. 사용자마다 허벅지의 둘레가 다르기 때문에 홀더(51)는 소정의 분리 영역을 갖는다. 또한, 제1 구동유닛(52)은 회전력을 공급하는 제1 구동부(52a)와 회전력을 홀더(51) 전체에 전달하기 위한 고정밴드(52b)로 구성된다. 고정밴드(52b)는 홀더(51) 둘레를 감싸면서 홀더(51)와 사용자의 허벅지의 체결력을 강화하면서 제1 구동부(52a)의 회전력이 고정밴드(52b)를 따라 홀더(51) 전체에 전달되도록 한다.
홀더(51)의 내측은 사용자의 허벅지와 마찰력이 높은 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 홀더(51)의 회전에 따라 홀더(51)의 내측과 접촉된 허벅지가 마찰력에 의해 홀더(51)의 회전 방향으로 회전력을 받게 되고, 사용자의 허벅지의 회전 시킬 수 있다. 또한, 홀더(51)의 내측면과 사용자의 허벅지의 마찰력에 따라서, 홀더(51)의 회전에 따른 홀더(51) 내측과 사용자의 허벅지 사이의 마찰력이 사용자의 허벅지의 회전을 불러일으킬 정도의 힘이 되지 않을 수 있다. 다만, 이 경우에도 홀더(51)의 회전 방향으로 사용자의 허벅지에 소정의 마찰력을 제공하게 되므로 이러한 마찰력은 사용자가 스스로의 힘으로 자신의 허벅지를 회전시킬 수 있도록 유도하는 기능을 할 수도 있다.
따라서, 제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b)은 제1 구동부(52a)의 회전 방향과 회전 강도 및 회전 각도에 따라 사용자의 허벅지를 회전시킬 수 있다.
제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b)은 각각 사용자의 발과 발목을 고정하는 신발(61)과, 신발(61)과 체결되어 신발(61)을 일정한 각도와 방향으로 회전시키는 제2 구동유닛(62)을 포함한다.
제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b)에는 제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b)와 같이 회전력을 공급할 수 있는 제2 구동유닛(62)이 배치되어 있어 독립적으로 사용자의 발과 발목을 회전시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에서는 사용자의 골반 근육 상태나, 하지의 변형 상태 등에 따라 허벅지 부분과 발목 및 발 부분을 같은 방향으로 회전시킬 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 치료 방법에 따라서 허벅지 부분과 발목 및 발 부분을 서로 다른 방향으로 회전시킬 수도 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치(10)는 제1 지지바(20a) 및 제2 지지바(20b) 사이에 간격조절부(30)가 배치될 수 있다. 도 5는 관절 교정장치(10)를 사용자가 착용한 상태의 정면 모습이고 도 6은 관절 교정장치(10)를 사용자가 착용한 상태에서 사용자의 후면 모습이다.
간격조절기(30)는 사용자를 기준으로 뒷(엉덩이) 부분에 제1 지지바(20a) 및 제2 지지바(20b)가 위치하기 때문에 사용자의 뒤쪽 영역에 위치한다. 하지만 이것은 고정된 것이 아니다. 경우에 따라서는 제1 지지바(20a) 및 제2 지지바(20b)의 위치를 사용자의 정면에 위치시킬 수 있는데, 이런 경우에는 간격조절기(30)는 사용자의 정면에 위치한다. 또 다른 측면에서, 제1 및 제2 지지바(20a, 20b)는 사용자의 다리의 측면에 위치하도록 구성될 수도 있다.
한편, 사용자는 실시예에 따른 관절 교정장치(10)를 착용하고 다를 쭉 편 채 편안하게 누워있는 상태에서 치료를 진행할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 지지바(20a, 20b)가 사용자의 하지의 뒤측에 위치하도록 구성된 경우에는 사용자의 하반신이 장치(10)의 높이에 대응하여 소정의 높이가 될 수 있다. 이 때, 사용자가 상반신과 하반신의 높이를 맞추기 위하여 사용자는 상반신에 대응하는 바닥 영역에 매트를 깔고 교정 치료를 진행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치의 하부 교정유닛의 측면도를 나타낸 도면이다. 도 8은 도 7의 제2 구동유닛의 평면도를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 하부 교정유닛의 신발이 회전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1과 함께 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b)은 각각 신발(61)과, 신발(61)과 체결되어 신발(61)을 회전시키는 제2 구동유닛(62)을 포함한다. 제2 구동유닛(62)은 신발(61)을 지지하는 베이스부(62a)와 베이스부(62a) 상에 배치되어 신발(61)을 회전시키는 회전판(62b)를 포함한다.
신발(61) 밑면에는 회전판(62b)과의 체결을 위해 체결돌기(68)가 형성되어 있고, 체결돌기(68)는 회전판(62b)에 형성된 체결홀(69)에 체결된다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 지지바(20a)는 제1 하부 구동유닛(60a)의 베이스부(62a)와 체결된다. 따라서, 신발(61)은 제1 지지바(20a)를 중심으로 좌측과 우측 방향으로 소정의 각도로 회전할 수 있다(도 9).
다른 측면에서, 신발(61)은 회전판(62b)과 일체로 구성될 수도 있다. 또 다른 측면에서, 신발(61)은 회전판(62b)에 탈부착될 수 있다. 따라서, 사용자의 발의 사이즈에 받는 신발(61)로 교체가 가능하다.
도 10은 본 발명의 관절 교정장치의 제2 구동유닛의 베이스부 내에 배치되는 구동시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1과 함께 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 관절 교정장치(10)는 제2 구동유닛(62)의 베이스부(62a) 내측에 구동시스템(70)을 포함할 수 있다. 구동시스템(70)은 제2 구동부(72), 메모리(73), 모드 선택부(74), 제어부(75) 및 통신부(76)를 포함한다.
제2 구동부(72)는 제1 구동부(52a)와 같이 회전력을 발생하는 구성부이다. 모터나 유압장치를 이용한 장치로 구현될 수 있으나, 이것은 고정된 것이 아니다. 따라서, 일정한 방향으로 회전력을 공급할 수 있는 장치일 경우 선택적으로 적용 가능하다.
모드 선택부(74)는 제2 구동부(72)의 동력 이용, 제1 상부 교정유닛(50a)과 제1 하부 고정유닛(60a)을 사용자가 직접 힘에 의해 회전시키는 수동모드, 제2 구동부(72)의 동력을 이용하여 신발(61)의 회전 방향, 회전 시간, 회전 각도 등이 미리 설정된 자동모드 등으로 구분될 수 있다.
수동모드일 경우에는 제2 구동부(72) 또는 제1 구동부(52a)에 소정의 저항력을 갖도록 하여 사용자가 단계적으로 힘을 사용하여 허벅지 또는 발을 회전시킬 수 있도록 할 수 있다. 또한, 이러한 저항력의 정도는 조절될 수 있다. 예를 들어, 유압장치를 이용하여 허벅지 또는 발의 회전하기 위해 요구되는 사용자의 힘을 낮추거나 높일 수 있다.
또한, 수동모드에서 사용자는 발에 힘을 주어 회전 각도가 점점 커지는 방향으로 단계적으로 회전을 시킬 수 있다. 단계적으로 회전시킬 때, 회전판(62b)은 각 단계별로 회전 범위가 제한될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 발을 회전시키지 않을 때의 회전판(62b)의 각도가 0도 라고 가정하고 사용자가 발을 외회전시킬 때 회전판(62b)은 0도에서 a도 만큼만 회전할 수 있다(1단계). 그 다음 단계에서 회전판(62b)은 0도에서 b도 만큼 회전할 수 있으며(2단계), 또 그 다음 단계에서 회전판(62b)은 0도에서 c도 만큼 회전할 수 있다(3단계). 그리고, c는 b보다 큰 각도이고, b는 a보다 큰 각도이다. 이는 내 회전할 때도 마찬가지로 설명될 수 있다. 따라서, 사용자는 수동 모드에서 단계적으로 회전판(62b)을 단계적으로 회전 각도가 증가하는 소정의 각도 범위 내에서 발 회전 운동을 수행할 수 있다.
다른 측면에서, 수동 모드에서 회전판(62b)의 최대 회전 각도에서 소정의 시간동안 고정될 수도 있다. 구체적으로, 1, 2 및 3 단계 각각에서의 회전판(62b)의 최대 회전 각도에서 소정의 시간동안 고정될 수도 있다. 따라서, 사용자는 발에 힘을 주어 회전판(62b)을 회전시키고 각 단계별 최대 각도에서 소정의 시간동안 발의 회전 상태를 유지함에 따라 수축된 근육의 이완 상태를 소정의 시간동안 유지할 수 있고, 그에 따라 운동 효과를 높일 수 있다.
자동모드인 경우에는 도면에 도시한 바와 같이, 메모리(73) 등에 미리 설정된 조건에 따라 사용자의 발과 허벅지를 회전시킬 수 있다. 특히, 통신부(76)를 통해 제1 구동부(52a)를 함께 제어할 수 있도록 하여 제1 상부 교정유닛(50a)과 제1 하부 교정유닛(60a)은 서로 같은 방향으로 회전하거나 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 회전 각도가 단계적으로 증가할 수 있고, 각 단계별로 소정의 시간동안 그 상태를 유지할 수 있다. 또한, 회전 상태를 일정 시간 유지한 후, 회전을 해제할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동부(52a, 52b)가 홀더(51)를 소정의 각도로 회전시키고, 일정 시간이 지난 후 제1 구동부(52a, 52b)는 홀더(51)와의 결합을 해제할 수 있다. 이 때, 사용자의 허벅지는 회전하지 않은 상태로 회귀하게 되므로 자연스럽게 회전이 풀려 편안한 상태로 돌아가게 된다. 마찬가지로, 제2 구동부(72)는 하부 교정유닛(60a, 60b)을 소정의 각도로 회전시키고, 일정 시간이 지난 후 제2 구동부(72)는 하부 교정유닛(60a, 60b)와의 결합을 해제할 수 있다. 이 때, 사용자의 발은 회전하지 않은 상태로 회귀하게 되므로 자연스럽게 회전이 풀려 편안한 상태로 돌아가게 된다. 이러한 동작을 통해 사용자의 다리 전체가 소정의 방향으로 회전하게 되고, 소정의 시간동안 그 상태를 유지한 후 일시적으로 회전이 해제되어 편안한 자세로 돌아가게 된다. 이러한 상태를 반복할 수 있고, 회전 각도를 점진적으로 증가시키면서 동작이 반복될 수 있다. 따라서, 골반의 관절 상의 수축된 근육의 이완과 내외전이나 외회전 운동 효과를 주어 골반 및 다리가 교정될 수 있도록 한다.
다른 측면에서, 사용자는 하부 교정유닛(60a, 60b)를 사용자의 발의 힘에 의해 회전시킬 수 있다. 이 때, 제2 구동부(72)는 하부 교정유닛(60a, 60b)의 회전에 대항한 저항력을 제공할 수 있다. 그리고, 제2 구동부(72)는 하부 교정유닛(60a, 60b)의 회전 각도 정보를 상부 교정유닛(50a, 50b)로 제공하여 하부 교정유닛(60a, 60b)의 회전 방향과 동일한 방향으로 상부 교정유닛(50a, 50b) 내의 홀더(51)가 회전되도록 할 수 있다. 즉, 사용자는 자신의 발의 힘으로 하부 교정유닛(60a, 60b)를 회전시킬 때, 상부 교정유닛(50a, 50b)이 함께 회전함으로써 다리 전체의 적절한 회전을 돕고, 골반의 관전 상의 수축된 근육의 이완을 돕는다.
다른 측면에서, 통신부(76)는 외부장치(예를 들어, 사용자가 사용하는 리모컨 등)로부터 수신된 명령신호를 수신할 수 있다. 제어부(75)는 수신된 명령신호에 대응하여 메모리(73)에 미리 저장된 프로세스에 따라 동작할 수도 있다.
본 발명에 따른 관절 교정장치는, 발의 회전 또는 발의 회전과 함께 허벅지의 회전을 통해 다리 전체를 외회전 또는 내회전 시킴으로써, 결과적으로 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있고, 그에 따라 골반 근육을 강화 시키고, 수축된 골반 근육을 인장시킬 수 있다. 나아가, 휜 다리를 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어부(75)는 제1 및 제2 하부 교정유닛(60a, 60b)을 제어함과 동시에 제어 신호를 생성하여 통신부(76)를 통해 제1 및 제2 상부 교정유닛(50a, 50b)로 제어 신호를 전송할 수 있다. 제1 및 제2 상부 교정유닛(50a, 50b) 각각은 수신된 제어 신호에 기초하여 허벅지 회전을 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 관절 교정장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 관절 교정장치에 배치되는 간격조절부(30)를 제1 하부 교정유닛(60a)과 제2 하부 교정유닛(60b) 사이에 배치하여, 사용자의 양발 사이의 간격을 조절하도록 하였다.
도 12는 관절 교정장치에 배치되는 간격조절부(30)를 제1 상부 교정유닛(50a)과 제2 상부 교정유닛(50b) 사이에 배치하여, 사용자의 양발 사이의 간격을 조절하도록 하였다.
또한, 간격조절부(30)는 사용자의 양발 사이의 간격 조절뿐만 아니라 제1 및 제2 지지바(20a, 20b)를 서로 고정하고, 이들의 간격을 유지하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 사용자가 교정장치(10)의 사용 중에 자세가 틀어지거나, 다리 사이의 간격이 변화하는 것을 막아 교정장치(10)의 올바른 사용이 유지되도록 한다.
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명이 관절 교정장치(100)는 사용자의 허리 또는 골반 부분에 착용하여 골반과 허리를 고정하는 착용수단(120)과, 사용자의 양쪽 하지(양쪽 다리) 중 고관절과 허벅지(대퇴골) 회전을 위해 고정하는 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)와, 사용자의 양쪽 하지 중 종아리의 회전을 위해 고정하는 제3 및 제4 고정홀더(140, 240)와, 사용자의 양쪽 하지 중 발목과 발에 각각 착용하여 고정되는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)을 포함한다.
또한, 제1 고정홀더(130)과 제2 고정홀더(230) 사이에는 사용자의 양쪽 허벅지(대퇴부) 사이의 거리를 조절하는 제1 간격 조절부(160)가 배치되고, 제3 및 제4 고정홀더(140, 240) 사이에는 사용자의 양쪽 종아리 사이의 거리를 조절하는 제2 간격 조절부(260)가 배치될 수 있다.
제1 고정홀더(130)는 사용자의 허벅지(대퇴골: 대퇴부)를 고정하는 제1 홀더부(131)와 고정바들과 체결되는 제1 홀더 체결부(133) 및 사용자의 허벅지 둘레 크기에 맞게 고정할 수 있는 제1 고정밴드(132)를 포함한다. 제2 고정홀더(230) 역시 제1 고정홀더(130)의 구성과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제3 고정홀더(130)는 사용자의 종아리 또는 무릎을 고정하는 제2 홀더부(141)와 고정바들과 체결되는 제2 홀더 체결부(144) 및 사용자의 종아리 둘레 크기에 맞게 고정할 수 있는 제2 고정밴드(1423)를 포함한다. 제4 고정홀더(240) 역시 제3 고정홀더(140)의 구성과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 착용수단(120)에는 사용자의 양쪽 하지와 대응되도록 제1 측면지지대(170)와 제2 측면지지대(270)가 배치된다. 제1 및 제2 측면지지대(170)는 각각 한쌍의 제1 지지대(170a, 170b)로 구성된다. 제1 및 제2 측면지지대(170, 270)는 제1 내지 제4 고정홀더(130, 230, 140, 240), 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)을 고정하기 위해 배치되는 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들과 결합되어 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들을 지지하는 역할을 한다.
또한, 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)는 각각 한쌍의 고정바로 구성되어, 사용자의 양쪽 하지 중 일측 방향에 대응되도록 배치된 한쌍의 제1 및 제2 측면지지대(170, 270)와 직렬 형태로 체결된다.
도 13에 도시한 바와 같이, 착용수단(120)으로부터 양쪽 하지 중 일측 방향의 하지에 대응되도록 돌출된 제1 측면지지대(170)와 제2 측면지지대(270)는 한쌍의 고정바로 구성된 제1 고정바(171)와 체결된다. 제1 고정바(171)를 구성하는 한쌍의 고정바는 제1 고정홀더(130)를 샌드위치 형태로 고정 및 지지한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 관절 교정장치(100)에는 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들이 직렬 형태로 체결된다. 제1 내지 제4 고정홀더(130, 230, 140, 240)와 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에는 각각 한쌍의 체결부들로 구성된 제1 내지 제3 홀더체결부(133, 144, 155)가 배치되어 있다. 제1 내지 제3 홀더체결부(133, 144, 155)는 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173) 각각을 구성하는 한쌍의 고정바들과 체결된다.
제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들이 접속되는 영역과 제1 고정바(171)와 제1 측면지지대(170)가 접속되는 영역에는 제1 내지 제3 조인트부(177, 277, 377)가 형성되는데, 제1 내지 제3 조인트부(177, 277, 377)는 두 개의 고정바들이 결합되는 결합 영역으로써 소정의 각도로 절곡될 수 있다. 제1 내지 제3 조인트부(177, 277, 377)가 절곡되는 기능을 갖는 이유는 사용자가 편안한 상태로 누울 경우 신체 구조상 자연스럽게 허벅지와 종아리는 소정의 각도로 절곡되기 때문이다. 신체 하지 변형을 교정하기 위해서는 골반과 허벅지(대퇴골) 사이의 고관절 회전 시키는데, 이때 허벅지를 중심으로 외회전 또는 내회전을 진행해야 변형된 신체를 교정할 수 있기 때문이다.
따라서, 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들이 연결되는 제1 내지 제3 조인트부(177, 277, 377)들은 소정의 각도로 절곡될 수 있다. 특히, 제1 고정홀더(130)와 제2 고정홀더(230) 사이에 배치되는 제1 간격 조절부(160)와 제3 고정홀더(140)와 제4 고정홀더(240) 사이에 배치되는 제2 간격 조절부(260)은 사용자의 허벅지와 종아리의 절곡 각도에 따라 같은 길이로 조절되거나 서로 다른 길이로 조절될 수 있다.
예를 들어, 제1 간격 조절부(160)의 길이가 제2 간격 조절부(260)의 길이보다 더 긴 경우에는 일반적으로 사용자가 누웠을 때 무릎 영역이 신체 하지의 방향을 기준으로 신체로부터 외측으로 돌출된 형태와 대응된다.
즉, 본 발명의 관절 교정장치(100)는 사용자가 반듯하게 누웠을 때, 두 다리를 곧게 뻗은 상태에서 고관절, 대퇴골(허벅지), 무릎뼈(슬개골), 정강이(종아리), 종아리뼈, 발목 및 발을 회전하는 경우에는 제1 및 제2 간격 조절부(160, 260)의 길이가 비슷하게 된다.
하지만, 무릎을 조금 구부린 상태에서는 제1 간격 조절부(160)의 길이가 제2 간격 조절부(260)의 길이보다 길게 되고, 이런 상태에서 허벅지(대퇴골)를 중심으로 외회전 또는 내회전을 운동을 할 수 있다.
착용수단(120)은 단단한 구조의 몸체부(121)와 몸체부(121)의 끝단에 연결된 밸트부(125)로 구성되고, 몸체부(121) 내면에는 락텍스 계열의 보호패드(122)와 지지패드(123)가 배치될 수 있다. 보호패드(122)는 사용자의 허리와 골반에 착용수단(120)이 접촉될 때, 사용자의 신체와의 마찰 등으로 인한 신체 손상을 방지하는 기능을 한다. 지지패드(123)는 신체의 관절 교정 운동을 진행할 때, 사용자의 척추를 중심으로 허리를 지지하면서 교정 치료를 진행하는 동안 허리와 골반이 움직이는 것을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 지지패드(123) 표면에는 복수개의 돌기부(124)들이 형성될 수 있고, 돌기부(124)들은 사용자의 허리와 골반 영역을 소정의 간격으로 지지하는 역할을 한다.
또한, 제1 간격 조절부(160)는 제1 홀더고정부(161a), 제2 홀더고정부(161b), 제1 샤프트(162a), 제2 샤프트(162b), 결합부(163) 및 회전 조절부(164)를 포함하는 관절 교정장치. 제2 간격 조절부(260) 역시 제1 간격 조절부(160)와 동일한 구성부로 이루어질 수 있다. 따라서, 제2 간격 조절부(260)는 제1 홀더고정부(261a), 제2 홀더고정부(261b), 제1 샤프트(262a), 제2 샤프트(262b), 결합부(263) 및 회전 조절부(264)로 구성된다. 다만, 제2 간격 조절부(260)와 제1 간격 조절부(160)는 서로 다른 간격을 조절할 수 있으므로 제1 및 제2 샤프트들의 길이는 다를 수 있다.
본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 의한 회전 운동이 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들에 의해 사용자의 종아리, 허벅지(대퇴골), 고관절을 함께 회전하도록 하여 내반슬 또는 외반슬과 같은 다리 변형을 교정하도록 하였다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)의 동작에 의해 다양한 각도로 사용자의 하지를 회전시킬 수 있다. 또한 경우에 따라 본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)의 모드에 따라 동력에 의해 자동으로 사용자의 하지를 회전시키거나 사용자의 힘에 의해 하지의 각 부분을 회전시키는 방식으로 동작할 수 있다.
본 발명의 관절 교정장치(100)는 사용자의 발이 착용된 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 의해 사용자의 발이 외회전하게 되면 고정바들에 의해 연결되어 있던 제1 내지 제4 고정홀더(130, 230, 140, 240)가 종아리와 허벅지를 고정한 상태에서 외회전하기 때문에 내반슬 교정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 사용자의 편의를 위해 착용수단(120)을 배치하였지만, 이것은 고정된 것이 아니다. 따라서, 관절 교정장치(100)로부터 착용수단(120)을 분리하여 제1 내지 제4 고정홀더(130, 230, 140, 240)와 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250) 만으로 교정 운동을 진행할 수 있다.
또한, 사용자의 내반슬 또는 외반슬 치료를 위하여 고관절 영역 즉 골반과 허벅지의 외회전 또는 내회전을 중심으로 교정 치료를 의도한 경우에는 종아리 또는 무릎을 고정하기 위한 제3 및 제4 고정홀더(140, 240) 역시 관절 교정장치(100)로부터 제거하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 관절 교정장치는, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 골반의 근육 강화, 골반 인대의 수축 해소 및 휜 다리를 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛에 의한 회전력이 골반, 허벅지, 종아리, 발목에 일체로 작용하여 신체 하지 전체를 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛의 구동을 스마트폰 어플이나 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 모드별 자신의 신체 맞는 관절 회전 운동을 할 수 있는 효과가 있다.
도 14 및 도 15은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 고정홀더 구조를 나타낸 도면이다.
도 13과 함께 도 14 및 도 15을 참조하면, 본 발명의 관절 교정장치(100)는 사용자의 양쪽 하지 중 고관절과 허벅지(대퇴골) 회전을 위해 고정하는 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)와, 사용자의 양쪽 하지 중 종아리 또는 무릎을 고정하거나 회전시키기 위한 제3 및 제4 고정홀더(140, 240)를 포함한다.
또한, 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)를 이용하여 허벅지를 회전시키기 위하여, 제1 및 제2 고정홀더(130, 230) 각각은 허벅지와 접촉하는 접촉층과 접촉층을 회전시키고 제1 간격조절부(160)와 연결된 연결층, 즉 2중층으로 구성될 수 있다. 그리고, 연결층은 접촉층을 회전시켜 접촉층과 허벅지 사이의 마찰력을 이용하여 접촉층의 회전 방향에 대응하여 허벅지가 회전할 수 있도록 한다. 접촉층과 연결층 사이에서 연결층을 이용하여 접촉층을 회전시키기 위한 기계적인 구성은 다양한 방식이 적용될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2 고정홀더(130, 230) 각각은 각각은 허벅지와 접촉하는 접촉층과 접촉층을 회전시키고 제1 간격조절부(160)와 연결된 연결층, 즉 2중층으로 구성될 수 있다. 그리고, 연결층은 접촉층을 회전시켜 접촉층과 허벅지 사이의 마찰력을 이용하여 접촉층의 회전 방향에 대응하여 허벅지가 회전할 수 있도록 한다. 접촉층과 연결층 사이에서 연결층을 이용하여 접촉층을 회전시키기 위한 기계적인 구성은 다양한 방식이 적용될 수 있다.
제1 고정홀더(130) 및 제2 고정홀더(230)는 각각 사용자의 허벅지(대퇴골)를 고정하는 제1 홀더부(131)와 고정바들과 체결되는 제1 홀더 체결부(133) 및 사용자의 허벅지 둘레 크기에 맞게 고정할 수 있는 제1 고정밴드(132)를 포함한다.
제3 고정홀더(140) 및 제4 고정홀더(240)는 사용자의 종아리 또는 무릎을 고정하는 제2 홀더부(141)와 고정바들과 체결되는 제2 홀더 체결부(144) 및 사용자의 종아리 둘레 크기에 맞게 고정할 수 있는 제2 고정밴드(142)를 포함한다.
또한, 제1 고정홀더(130)와 제2 고정홀더(230) 사이에는 제1 간격 조절부(160)가 배치된다. 제1 간격 조절부(160)는 제1 홀더고정부(161a), 제2 홀더고정부(161b), 제1 샤프트(162a), 제2 샤프트(162b), 결합부(163) 및 회전 조절부(164)를 포함한다.
또한, 제3 고정홀더(140)와 제4 고정홀더(240) 사이에는 제2 간격 조절부(260)가 배치된다. 제2 간격 조절부(260)는 제1 간격 조절부(160)와 동일한 구성부로 이루어진다. 다만, 제1 간격 조절부(160)와 제2 간격 조절부260)는 각각 샤프트의 길이를 다르게 하여 서로 다른 간격으로 조절될 수 있다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이, 신체 하지 변형의 원인으로 허벅지(대퇴부)와 고관절 영역만 치료를 하는 경우에는 종아리 또는 무릎을 고정하기 위한 제3 고정홀더(140)와 제4 고정홀더(240)는 본 발명의 관절 교정장치에서 제거하고 사용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 발착용 구동유닛을 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)을 포함한다. 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)은 사용자의 발과 발목 상부까지 고정할 수 있는 신발 형태로 구현될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에는 발과 발목을 고정할 수 있는 부츠부(251), 제1 탈착부(252), 각도 조절부(400), 제2 탈착부(257), 구동유닛(300) 및 디스플레이부(500)를 포함한다. 또한, 본 발명의 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)은 사용자의 발가락이 보일 수 있도록 오픈 영역(OP)을 갖도록 형성할 수 있고, 사용자의 발바닥이 닿는 영역에는 복수개의 발가락 고정부(253)를 배치할 수 있다. 발가락 고정부(253)는 발이 회전 운동을 할 때, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250) 내부에서 사용자의 발이 유동하지 않게 고정되도록 하기 위함이다.
또한, 구동유닛(300)과 디스플레이부(500)는 교정 자동시스템으로 동작하여 다양한 각도로 사용자의 하지를 회전시킬 수 있다. 또한 경우에 따라 본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 배치된 구동유닛(300)에서 설정된 모드에 따라 동력에 의해 자동으로 사용자의 하지를 회전시키거나 사용자의 힘에 의해 하지의 각 부분을 회전시키는 방식으로 동작할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 구동유닛(300)은 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)과 결합하는 방식으로 구성되고, 구동유닛(300)은 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250) 각각을 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치에 배치된 간격 조절기의 구조와 동작을 나타낸 도면이다. 도 18은 상기 도 17의 간격 조절기에 배치된 회전 조절부를 나타낸 도면이다. 도 19은 상기 도 18의 회전 조절부의 Ⅰ-Ⅰ’선을 절단한 단면을 나타낸 도면이다. 도 20 및 도 21은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 체결 고정바들의 결합 원리를 나타낸 도면이다. 도 22는 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 각도 조절부를 나타낸 도면이다.
도 13과 함께 도 17 내지 도 22을 참조하면, 제1 및 제2 간격 조절부(160, 260)는 제1 홀더고정부(161a), 제2 홀더고정부(161b), 제1 샤프트(162a), 제2 샤프트(162b), 결합부(163) 및 회전 조절부(164)를 포함한다. 여기서는 제1 간격 조절부(160)을 중심으로 설명한다.
제1 홀더고정부(161a)와 제2 홀더고정부(161b)는 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)에 각각 고정되고, 제1 샤프트(162a)와 제2 샤프트(162b) 사이에는 결합부(163)이 체결된다. 결합부(163)의 구조를 보면 결합부(163)의 표면둘레에는 회전 조절부(164)가 결합부(163)와 일체로 형성되어 있다. 또한, 회전 조절부(164) 내측에는 제1 샤프트(162a)와 제2 샤프트(162b)에 형성된 나사산에 대응하여 나사홈들이 결합부(163)의 일측에서 타측까지 관통된 형태로 형성되어 있다.
따라서, 결합부(163)는 제1 샤프트(162a)와 제2 샤프트(162b) 체결된 상태에서 제1 회전 또는 제2 회전 방향으로 회전 조절부(164)를 돌려가면서 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)의 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 방향으로 회전 조절부(164)를 돌리면 제1 샤프트(162a)와 제2 샤프트(162b)가 서로 가깝게 접근하여 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)의 거리가 좁혀진다. 반대로 제2 회전 방향으로 회전 조절부(164)를 돌리면 제1 샤프트(162a)와 제2 샤프트(162b)가 서로 멀어져 제1 및 제2 고정홀더(130, 230)의 거리가 멀어진다.
도 20 및 도 21를 참조하면, 제1 내지 제3 고정바(171, 172, 173)들이 체결되는 구조를 보면 다음과 같다. 제1바(B1)와 제2바(B2)에는 각각 체결홀(H)과 체결돌기(P)가 형성되어 있고, 체결홀(H)과 체결돌기(P)가 형성된 영역의 제1바(B1)와 제2바(B2)는 소정의 각도로 절곡될 수 있도록 유동부(177a)가 형성된다. 즉, 제1바(B1)와 제2바(B2)는 견고한 바형태로 형성되나 유동부(177a)가 형성된 영역에서는 다양한 방향으로 꺽임이 가능한 구조로 형성된다.
제1바(B1)와 제2바(B2)를 체결하기 위해서는 먼저 각 바에 형성되어 있는 버튼부(BT)를 누르면 제1바(B1) 또는 제2바(B2)에 형성된 체결돌기(P)가 바(Bar) 내측으로 들어간다. 그런 다음, 제1바(B1)와 제2(B2)의 체결홀(H)과 체결돌기(P)가 얼라인 되면 눌러졌던 버튼부(BT)를 원래 상태로 복귀 시켜 바(Bar) 내측으로 들어가 있던 체결돌기(P)가 바(Bar) 외측으로 돌출되어 체결홀(H)과 체결된다.
또한, 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에는 각도 조절부(400)가 배치되어 있어, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)이 회전할 때 회전 각도를 다양한 방식으로 설정할 수 있다. 즉, 사용자가 본 발명의 관절 교정장치를 착용한 후, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 설치된 각도 조절부(400)를 조절하여 신체 하지 교정을 위한 회전 각도를 설정할 수 있다.
하지만, 아래에서 설명하는 것처럼 사용자가 수동으로 각도 조절부(400)를 조절할 수 있지만, 교정 자동시스템 형태로 동작할 경우에는 휴대폰 어플리케이션을 통해 명령 신호를 입력하는 방식으로 휴대폰을 통한 제어 또는 리모트 컨트롤러로 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 관절 교정장치는, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 휜 다리를 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛에 의한 회전력이 골반, 허벅지, 종아리, 발목에 일체로 작용하여 신체 하지 전체를 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛의 구동을 스마트폰 어플이나 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 모드별 자신의 신체 맞는 관절 회전 운동을 할 수 있는 효과가 있다.
도 23은 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치의 발착용 구동유닛의 동작 시스템을 나타낸 도면이다. 도 24는 상기 도 23의 모드(Mode) 설정부를 나타낸 도면이다. 도 25는 본 발명의 제4실시예에 따른 관절 교정장치를 이용한 관절 교정방법을 나타낸 플로챠트이다.
도 1 및 도 16과 함께 도 23 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 관절 교정장치(100)는 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 각각 구비된 구동유닛(300)에 의해 사용자의 하지 운동을 제어할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 배치된 디스플레이부(500)와 구동유닛(300)은 교정 자동시스템(600)으로 구현될 수 있다. 여기에는 스마트폰(350) 어플리케이션을 이용하거나 리모트 컨트롤러에 의해 교정 자동시스템(600)의 동작을 제어할 수 있다.
제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)은 각각 구동부(301), 메모리(302), 모드 설정부(303) 및 제어부(304)으로 구성된 구동유닛(300)을 포함한다. 또한, 모드 설정부(300)는 구동부(301)의 동력 이용, 제1 또는 제2 발착용 구동유닛(150, 250)을 사용자가 직접 힘에 의해 회전시키는 수동모드, 구동부(301)의 동력을 이용하여 회전 방향, 회전 시간, 회전 각도 등의 자동모드를 선택할 수 있는 선택부(321)와, 선택부(321)에서 선택된 정보에 대응하여 구동부(301)를 제어하는 조절부(322)와, 메모리(302)로부터 선택 정보를 전달 받거나 사용자의 선택 정보를 메모리(302)에 전달하며, 제어부(304)에 선택 정보를 전달하는 통신부(323)를 포함한다.
본 발명의 관절 교정장치의 구동 방법은 사용자가 도 13에 도시된 관절 교정장치(100)를 착용하여 신체 하지 변형에 대한 교정 치료를 받기 위한 준비 단계(S1600)와, 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)에 배치된 구동유닛(300) 내의 모드 설정부(300)에서 자동모드 또는 수동모드를 선택하는 단계(S1601)와, 선택된 모드로 도 1의 관절 교정장치의 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250), 제1 내지 제4 고정홀더(130, 230, 140, 240)를 회전 하는 단계(S1602)와 설정된 모드에 대응하여 회전이 완료되면 회전 방향과 반대 방향으로 일정 시간 회전하면서 제1 및 제2 발착용 구동유닛(150, 250)을 원래 위치로 정렬하는 단계(S1603)를 포함한다.
본 발명에 따른 관절 교정장치는, 신체의 허리를 고정시킨 상태에서 골반, 고관절, 허벅지(대퇴골), 종아리, 발목 및 발을 일체로 외회전 시키거나 내회전 시켜 휜 다리를 교정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛에 의한 회전력이 골반, 허벅지, 종아리, 발목에 일체로 작용하여 신체 하지 전체를 외회전 시키거나 내회전 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 발착용 구동유닛의 구동을 스마트폰 어플이나 리모트 컨트롤러를 이용하여 사용자가 모드별 자신의 신체 맞는 관절 회전 운동을 할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 사용자의 허리 또는 골반 부분에 착용 및 고정되는 착용수단;
    상기 착용수단에 사람의 양쪽 하지와 각각 대응되도록 배치되며 한쌍의 지지대로 구성된 제1 및 제2 측면지지대;
    상기 사용자의 양쪽 대퇴부에 각각 착용 및 고정되는 제1 고정홀더 및 제2 고정홀더;
    상기 사용자의 양쪽 종아리 또는 무릎에 각각 착용 및 고정되는 제3 고정홀더 및 제4 고정홀더;
    상기 사용자의 양쪽 발목과 발에 각각 착용 및 고정되는 제1 및 제2 발착용 구동유닛;
    상기 제1 측면지지대의 한쌍의 지지대와 상기 제2 측면지지대의 한쌍의 지지대와 각각 대응되며 서로 직렬로 연결되는 제1 내지 제3 고정바;
    상기 제1 고정홀더 및 제2 고정홀더 사이에 배치되고 사용자의 양쪽 대퇴부 간격을 조절하는 제1 간격 조절부; 및
    상기 제3 고정홀더 및 제4 고정홀더 사이에 배치되고 사용자의 양쪽 종아리 간격을 조절하는 제2 간격조절부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 간격조절부는 각각 제1 홀더고정부, 제2 홀더고정부, 제1 샤프트, 제2 샤프트, 내부에 나사산이 형성된 관통된 홀을 구비한 결합부 및 상기 결합부 표면둘레를 따라 배치된 회전 조절부를 포함하며,
    상기 제1 간격조절부의 제1 홀더고정부의 일측은 상기 제1 샤프트가 체결되고 타측은 상기 제1 고정홀더에 고정되며 상기 제2 홀더고정부의 일측은 상기 제1 샤프트와 마주하도록 상기 제2 샤프트가 체결되고 타측은 상기 제2 고정홀더에 고정되며 상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트는 상기 결합부의 양측에서 관통 홀에 체결되고,
    상기 제2 간격조절부의 제1 홀더고정부의 일측은 상기 제1 샤프트가 체결되고 타측은 상기 제3 고정홀더에 고정되며 상기 제2 홀더고정부의 일측은 상기 제1 샤프트와 마주하도록 상기 제2 샤프트가 체결되고 타측은 상기 제4 고정홀더에 고정되며 상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트는 상기 결합부의 양측에서 관통 홀에 체결되며,
    상기 제1 내지 제3 고정바는 각각 한쌍의 고정바로 구성되고 이들은 순차적으로 직렬로 연결되어 상기 제1 측면지지대의 지지대들 및 상기 제2 측면지지대의 지지대들과 각각 결합되고,
    상기 제1 측면지지대와 대응되는 상기 제1 내지 3 고정바의 직렬로 연결된 고정바들은 상기 제1 고정홀더, 제3 고정홀더 및 제1 발착용 구동유닛들과 체결되며,
    상기 제2 측면지지대와 대응되는 상기 제1 내지 제3 고정바의 직렬로 연결된 고정바들은 상기 제2 고정홀더, 제4 고정홀더 및 제2 발착용 구동유닛들과 체결되고,
    상기 제1 및 제2 간격조절부는 각각에 배치된 회전 조절부의 회전 방향에 따라 상기 결합부에 결합된 제1 및 제2 샤프트의 거리를 조절하는 방식으로 상기 제1 및 제2 고정홀더와 상기 제3 및 제4 고정홀더의 거리를 조절하며,
    상기 제1 발착용 구동유닛과 제2 발착용 구동유닛에서 각각 발생하는 회전력은 직렬 연결된 복수의 고정바들을 통해 상기 제1 내지 제4 고정홀더에 전달되어 사용자의 골반, 고관절, 대퇴부 및 발목을 동시에 회전시키도록 한 관절 교정장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발착용 구동유닛은 각각 구동부, 메모리, 모드 설정부 및 제어부를 포함하는 관절 교정장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 모드 설정부는,
    상기 구동부의 동력 이용, 상기 제1 또는 제2 발착용 구동유닛을 사용자가 직접 회전, 회전 방향, 회전 시간, 회전 각도 등을 선택하는 선택부;
    상기 선택부에서 선택된 정보에 대응하여 상기 구동부를 제어하는 조절부;
    상기 메모리로부터 선택 정보를 전달 받거나 사용자의 선택 정보를 메모리에 전달하며, 상기 제어부에 선택 정보를 전달하는 통신부를 포함하는 관절 교정장치.
  14. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발착용 구동유닛은 사용자가 직접 회전 각도를 조절할 수 있는 각도 조절부를 더 포함하는 관절 교정장치.
KR1020190113504A 2019-09-16 2019-09-16 관절 교정장치 KR102340611B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113504A KR102340611B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 관절 교정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113504A KR102340611B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 관절 교정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210032134A KR20210032134A (ko) 2021-03-24
KR102340611B1 true KR102340611B1 (ko) 2021-12-16

Family

ID=75256894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190113504A KR102340611B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 관절 교정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102340611B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114711808A (zh) * 2022-04-15 2022-07-08 中南大学湘雅医院 一种运动医学用腿部膝关节支撑装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200394190Y1 (ko) * 2005-06-01 2005-08-30 바이오메카닉스 (주) 다리교정용 발판조절장치
KR101285947B1 (ko) 2013-01-04 2013-07-12 김동권 다리 교정장치
CN207821962U (zh) 2017-03-22 2018-09-07 安徽工业大学 一种充气式o型腿矫正装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100251653B1 (ko) * 1997-11-03 2000-06-01 최인호 분리식 외전 보조기
KR100850541B1 (ko) * 2006-09-12 2008-08-05 서경배 고관절 내회전 변형 교정장치
KR100834469B1 (ko) 2008-02-29 2008-06-09 서경배 고관절 내회전 변형 교정장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200394190Y1 (ko) * 2005-06-01 2005-08-30 바이오메카닉스 (주) 다리교정용 발판조절장치
KR101285947B1 (ko) 2013-01-04 2013-07-12 김동권 다리 교정장치
CN207821962U (zh) 2017-03-22 2018-09-07 安徽工业大学 一种充气式o型腿矫正装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210032134A (ko) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2601109C2 (ru) Голеностопное ортопедическое устройство и шина для способствования иммобилизации части тела, содержащая голеностопное ортопедическое устройство
US6010474A (en) Orthopedic brace for legs
KR100712884B1 (ko) 중추신경계 질환 및/또는 운동기관 손상의 후유증을 앓고있는 환자를 위한 장치
US8308669B2 (en) Knee orthosis with hinged shin and thigh cuff
US10765548B2 (en) Knee joint orthosis
KR101626907B1 (ko) 무릎관절 보조기구
JP6739625B2 (ja) 内外反膝矯正装置
WO2011075003A1 (ru) Способ коррекции патологических установок сегментов нижних конечностей и устройство для его осуществления
KR20170023828A (ko) 하지 보조기 및 보조기
CN110215323B (zh) 扁平足下肢矫正装具
US20120283613A1 (en) Hinged Equinus Brace With Pediatric, Diabetic and Clubfoot Versions
US8814815B2 (en) Adjustable-sole, hinged equinus brace with toe wedge
KR20160020004A (ko) 무릎관절 보조기구
Woo Spasticity: orthopedic perspective
CN111714266A (zh) 一种膝关节矫形支具
KR102340611B1 (ko) 관절 교정장치
Bhave et al. Custom knee device for knee contractures after internal femoral lengthening
Bhave et al. Physical therapy during limb lengthening and deformity correction: principles and techniques
KR101815274B1 (ko) 무릎보조기
KR101666211B1 (ko) 공기압을 이용한 휜다리 교정장치
KR102014538B1 (ko) 골반 및 고관절 회전 조절이 가능한 보조기
KR102017518B1 (ko) 관절 보조장치
KR20010067956A (ko) 인체공학적 단하지 보조기
KR20190135812A (ko) 하지 관절회전 조절을 통한 자세교정 보조기
US7147612B2 (en) Apparatus for correction of leg deformities

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant