KR102444127B1 - Lower limb exercise assistance apparatus for MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING COMPRISING THE SAME - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시시예에 따른 하지 운동 보조 장치는, 자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치로서, 피검사자의 발이 안착되고, 제1 축 및 상기 제1 축에 수직한 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제1 회전체; 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제1 고정 수단; 및 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제2 고정 수단을 포함한다.The lower extremity exercise assisting apparatus according to an embodiment of the present invention is a lower extremity exercise assisting apparatus for a magnetic resonance imaging apparatus, on which a subject's foot is seated, and is rotatable about a first axis and a second axis perpendicular to the first axis. a first rotating body; a first fixing means capable of fixing rotation of the first rotating body about the first axis; and a second fixing means capable of fixing rotation of the first rotating body about the second axis.

Description

자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템{Lower limb exercise assistance apparatus for MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING COMPRISING THE SAME}BACKGROUND ART Lower limb exercise assistance apparatus for MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING COMPRISING THE SAME

본 발명은 자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 선택적으로 발의 회전 방향을 제한할 수 있는 자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치 및 이를 포함하는 자기 공명 영상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lower extremity exercise assisting device for a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging system including the same, and more particularly, to a lower extremity exercise assisting apparatus for a magnetic resonance imaging apparatus capable of selectively restricting the rotational direction of the foot, and the same It relates to a magnetic resonance imaging system comprising a.

[국가지원 연구개발에 대한 설명][Description of state-funded R&D]

본 연구는 한국과학기술연구원의 주관 하에 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 (No. CAP-18-01-KIST)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.This study was conducted under the supervision of the Korea Institute of Science and Technology and was supported by the National Science and Technology Research Society's Creative Convergence Research Project (No. CAP-18-01-KIST).

전 세계적으로 고령화가 진행됨에 따라, 뇌졸중 등의 만성질환이 사회문제로 대두되고 있고, 최근 국내 뇌졸중 환자가 지속적으로 증가됨에 따라 발병 후 운동 기능 재활과 관련하여 사회적으로 이슈가 되고 있다. 특히, 뇌졸중 환자를 대상으로 운동 기능 향상이 가능한 다양한 재활 프로그램 및 운동 기능 평가 방법에 대한 수요가 꾸준히 발생하고 있다. As the aging population progresses around the world, chronic diseases such as stroke are emerging as a social problem. In particular, there is a steady demand for various rehabilitation programs and motor function evaluation methods that can improve motor function for stroke patients.

그러나, 아직까지 운동 기능 평가 방법은 물리치료사의 주관적인 판단에 의존하는 경우가 많았다.However, the method of motor function evaluation still often relied on the subjective judgment of the physical therapist.

이에 따라, 4차 산업혁명의 영향으로 다양한 생체 정보(생체 신호, 뇌 영상 등)를 기반으로 현재 환자의 상태를 인공지능 기법을 통해 분석하여 운동 기능을 평가하는 기술들이 개발되고 있으나, 아직까지 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)을 활용하여 뇌졸중 환자의 운동 기능을 정상인과 비교하여 정확하게 평가하는 기술이 부재한 실정이다.Accordingly, under the influence of the 4th industrial revolution, technologies to evaluate the motor function by analyzing the current patient's condition through artificial intelligence techniques based on various biometric information (biometric signals, brain images, etc.) are being developed. There is no technology that accurately evaluates the motor function of stroke patients by using resonance imaging (MRI) compared to normal people.

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1. 공개특허공보 제10-2018-0065946호(2018.06.18)1. Unexamined Patent Publication No. 10-2018-0065946 (2018.06.18)

뇌졸중 환자의 운동 기능을 정상인과 비교하여 정확하게 평가하기 위해서는, 환자의 하지 운동과 뇌영상 촬영의 연계가 필요하다. 이때, 다양한 하지 운동 조건을 수행하면서 뇌영상을 촬영해야 하고, 이를 바탕으로 운동 조건 간의 비교를 정확하게 하기 위해서는, 각 하지 운동 조건을 독립적으로 수행할 수 있게 하고, 머리 움직임을 최소화할 수 있는 보조 기구의 도움이 필요하다. In order to accurately evaluate the motor function of a stroke patient compared to that of a normal person, it is necessary to link the patient's lower extremity movement with brain imaging. At this time, brain images should be taken while performing various lower extremity exercise conditions, and based on this, in order to accurately compare exercise conditions, each lower extremity exercise condition can be independently performed and an auxiliary device capable of minimizing head movement need help from

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자기 공명 영상을 활용하여 보다 정확한 뇌영상을 촬영하고 촬영된 뇌영상 간의 비교를 용이하게 하는 기술을 제공하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and relates to an apparatus for providing a technique for capturing more accurate brain images using magnetic resonance imaging and facilitating comparison between the captured brain images.

본 발명의 일 실시시예에 따른 하지 운동 보조 장치는, 자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치로서, 피검사자의 발이 안착되고, 제1 축 및 상기 제1 축에 수직한 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제1 회전체; 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제1 고정 수단; 및 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제2 고정 수단을 포함한다.The lower extremity exercise assisting apparatus according to an embodiment of the present invention is a lower extremity exercise assisting apparatus for a magnetic resonance imaging apparatus, on which a subject's foot is seated, and is rotatable about a first axis and a second axis perpendicular to the first axis. a first rotating body; a first fixing means capable of fixing rotation of the first rotating body about the first axis; and a second fixing means capable of fixing rotation of the first rotating body about the second axis.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 회전체를 지지하고 상기 제1 축에 평행한 제1 링크를 포함하고, 상기 제1 회전체는 상기 제1 링크를 중심으로 회전한다.According to an embodiment of the present invention, it supports the first rotating body and includes a first link parallel to the first axis, wherein the first rotating body rotates around the first link.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 링크를 지지하는 제2 회전체; 및 상기 제2 회전체를 지지하고 상기 제2 축에 평행한 제2 링크를 포함하고, 상기 제2 회전체는 상기 제2 링크를 중심으로 회전한다.According to an embodiment of the present invention, a second rotating body for supporting the first link; and a second link supporting the second rotating body and parallel to the second axis, wherein the second rotating body rotates about the second link.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제2 링크를 지지하는 지지부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, it includes a support for supporting the second link.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 수단은 상기 제1 회전체를 제2 회전체에 고정시킬 수 있고, 상기 제2 고정 수단은 상기 제2 회전체를 상기 지지부에 고정시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first fixing means may fix the first rotation body to the second rotation body, and the second fixing means may fix the second rotation body to the support part. .

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 고정 수단은, 상기 제2 회전체에 고정되고 상기 제1 회전체와 접촉하는 제1 고정부; 및 상기 제1 회전체와 상기 제1 고정부 사이의 마찰력을 조절하는 제1 가압부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the first fixing means may include: a first fixing part fixed to the second rotating body and in contact with the first rotating body; and a first pressing part for adjusting the frictional force between the first rotating body and the first fixing part.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 고정부는 상기 제1 링크를 중심으로 하는 호 형상의 제1 홈을 포함하고, 상기 제1 가압부는, 상기 제1 회전체에 고정되고 상기 제1 홈 내에 삽입되는 제1 볼트; 및 상기 제1 볼트에 체결되는 제1 너트를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the first fixing part includes a first arc-shaped groove centered on the first link, and the first pressing part is fixed to the first rotating body and the first a first bolt inserted into the groove; and a first nut fastened to the first bolt.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제2 고정 수단은, 상기 제2 회전체에 고정되고 상기 지지부와 접촉하는 제2 고정부; 및 상기 지지부와 상기 제2 고정부 사이의 마찰력을 조절하는 제2 가압부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the second fixing means may include: a second fixing part fixed to the second rotating body and in contact with the support part; and a second pressing part for adjusting the frictional force between the support part and the second fixing part.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제2 고정부는 상기 제2 링크를 중심으로 하는 호 형상의 제2 홈을 포함하고, 상기 제2 가압부는, 상기 지지부에 고정되고 상기 제2 홈 내에 삽입되는 제2 볼트; 및 상기 제2 볼트에 체결되는 제2 너트를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the second fixing part includes a second arc-shaped groove centered on the second link, and the second pressing part is fixed to the support part and inserted into the second groove. the second bolt being; and a second nut fastened to the second bolt.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 지지부가 고정된 플레이트를 더 포함하고, 상기 플레이트는 자기 공명 영상 장치의 검사대에 고정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plate may further include a plate to which the support is fixed, and the plate may be fixed to an examination table of the magnetic resonance imaging apparatus.

본 발명의 일 실시시예에 따른 자기 공명 영상 시스템은, 피검사자가 위치하는 검사대; 상기 검사대에 배치되는 제1 항 내지 제10 항 중 어느 하나에 기재된 하지 운동 보조 장치; 및 상기 피검사자의 발이 상기 하지 운동 보조 장치에 안착된 상태에서 상기 피검사자의 뇌영상을 촬영하는 자기 공명 영상 촬영부를 포함한다.A magnetic resonance imaging system according to an embodiment of the present invention includes an examination table on which a subject is located; The lower extremity exercise assisting device according to any one of claims 1 to 10 disposed on the examination table; and a magnetic resonance imaging unit that captures a brain image of the subject in a state in which the subject's foot is seated on the lower extremity exercise assisting device.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 하지 운동 보조 장치가 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전이 고정되고 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전이 가능한 제1 조건, 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전이 가능하고 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전이 고정된 제2 조건, 상기 제1 회전체의 상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 한 회전이 가능한 제3 조건 및 상기 제1 회전체의 상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 한 회전이 고정된 제4 조건 중 어느 하나에 대응하는 상태에서, 상기 자기 공명 영상 촬영부가 상기 피검사자의 뇌영상을 촬영한다.According to an embodiment of the present invention, the lower extremity exercise assisting device is the first rotational body in which rotation about the first axis of the first rotating body is fixed and the first rotating body is capable of rotation about the second axis of the first rotating body. 1 condition, a second condition in which rotation about the first axis of the first rotating body is possible and rotation about the second axis of the first rotating body is fixed, the first of the first rotating body In a state corresponding to any one of a third condition in which rotation about an axis and a second axis is possible and a fourth condition in which rotation about the first axis and the second axis of the first rotating body is fixed, the magnetic field A resonance imaging unit captures a brain image of the subject.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 하지 운동 보조 장치의 상기 상태에 따라 상기 피검사자에게 발을 움직일 방향을 지시하는 운동 명령 제시부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, it further includes an exercise command presentation unit for instructing the subject to move the foot according to the state of the lower extremity exercise assisting device.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 자기 공명 영상 촬영부는 상기 하지 운동 보조 장치의 상기 상태가 동일한 조건에서 제1 피검사자의 제1 뇌영상 및 제2 피검사자의 제2 뇌영상을 촬영하고, 상기 자기 공명 영상 시스템은, 상기 제1 뇌영상 및 제2 뇌영상을 비교하는 뇌영상 분석부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the magnetic resonance imaging unit captures a first brain image of a first subject and a second brain image of a second subject under the same condition as the state of the lower extremity exercise assisting device, and The magnetic resonance imaging system further includes a brain image analysis unit for comparing the first brain image and the second brain image.

본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상기 제1 뇌영상 및 제2 뇌영상의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 피검사자의 신경 가소성을 평가하는 신경 가소성 평가부를 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a neuroplasticity evaluation unit for evaluating the neuroplasticity of the first subject based on a comparison result of the first brain image and the second brain image is further included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 동작에 대해 보다 정확한 뇌영상이 촬영될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a more accurate brain image can be taken for each operation.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검사자가 각각의 동작을 보다 정확하게 실시할 수 있고, 촬영되는 뇌영상도 각각의 동작에 의한 영향을 보다 정확하게 반영할 수 있다. 따라서, 뇌졸중 환부의 탐색 및 분석이 보다 용이해지고 이를 통한 신경 가소성 평가 역시 보다 정확해질 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the subject can perform each motion more accurately, and the brain image taken can more accurately reflect the effect of each motion. Accordingly, the search and analysis of stroke lesions may be easier, and the evaluation of neuroplasticity may also be more accurate.

또한, 각각의 동작에 의한 영향을 보다 정확하게 반영한 다수의 뇌영상을 용이하게 확보할 수 있어, 이를 통한 기계 학습이 보다 용이하고 정확해질 수 있다.In addition, it is possible to easily obtain a number of brain images reflecting the effect of each operation more accurately, so that machine learning can be made easier and more accurate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치에 적용된 하지 운동 보조 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치의 사시도이고, 도3은 도2의 부분 확대도이며, 도 4는 제 3의 정면도, 도 5는 도 3의 배면도, 도 6은 도 3의 측면도, 도 7은 도 3의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 자기 공명 영상 시스템의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치가 사용되지 않은 경우의 하지 운동 시 머리 움직임 정도를 나타내는 그래프이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치가 사용되는 경우의 하지 운동 시 머리 움직임 정도를 나타내는 그래프이다.1 illustrates a lower extremity exercise assisting apparatus applied to a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a lower extremity exercise assisting device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial enlarged view of Figure 2, Figure 4 is a third front view, Figure 5 is a rear view of Figure 3, Figure 6 is a side view of FIG. 3 , and FIG. 7 is a top view of FIG. 3 .
8 is a block diagram of a magnetic resonance imaging system according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the degree of head movement during lower extremity exercise when the apparatus for assisting lower extremity exercise according to an embodiment of the present invention is not used.
10 is a graph showing the degree of head movement during lower extremity exercise when the apparatus for assisting lower extremity exercise according to an embodiment of the present invention is used.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known device structures, and well-known techniques have not been specifically described in order to avoid obscuring the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The above terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second or third component, and similarly, the second or third component may also be alternately named.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

본 명세서에서 하지 운동 보조 장치가 적용되는 생체 신호 획득 장치는 자기 공명 영상 장치인 것을 전제로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 하지 운동 보조 장치는 다양한 의료 장비 및 재활 장비에 적용될 수도 있다.In the present specification, the biosignal acquisition device to which the lower extremity exercise assisting device is applied is described on the premise that it is a magnetic resonance imaging device, but the present invention is not limited thereto. .

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치에 적용된 하지 운동 보조 장치를 도시한다. 1 illustrates a lower extremity exercise assisting apparatus applied to a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 하지 운동 보조 장치(100)는 자기 공명 영상 장치(1000)의 자기 공명 영상 촬영부(1100)에 구비된 검사대(1110) 상에 배치된다.The apparatus 100 for assisting lower extremity exercise according to the present invention is disposed on the examination table 1110 provided in the magnetic resonance imaging unit 1100 of the magnetic resonance imaging apparatus 1000 .

하지 운동 보조 장치(100)는 검사대(1110)에 분리 가능하도록 고정될 수 있다.The lower extremity exercise assisting device 100 may be detachably fixed to the examination table 1110 .

하지 운동 보조 장치(100)가 검사대(1110)에 고정된 상태에서 피검사자가 검사대(1110) 상에 위치하고, 피검사자의 발이 하지 운동 보조 장치(100)에 안착된다. 피검사자의 발은 스트랩 등 다양한 방식으로 하지 운동 보조 장치(100)에 고정될 수 있다. 피검사자가 운동 명령 제시부(1200)의 지시에 따라 발목 회전, 발목 굽히기 및 펴기, 발가락 오므리기 및 펴기, 무릅 굽히기 및 펴기 등의 동작을 반복하는 중에, 자기 공명 영상 촬영부(1100)가 피검사자의 뇌영상을 촬영한다. 하지 운동 보조 장치(100) 및 자기 공명 영상 장치(1000)의 자세한 사항은 후술한다.In a state in which the lower extremity exercise assisting apparatus 100 is fixed to the examination table 1110 , the subject is positioned on the examination table 1110 , and the subject's feet are seated on the lower extremity exercise assisting apparatus 100 . The subject's foot may be fixed to the lower extremity exercise assisting device 100 in various ways such as a strap. While the subject repeats operations such as ankle rotation, ankle bending and stretching, toe retraction and stretching, and knee bending and stretching according to the instruction of the exercise command presentation unit 1200 , the magnetic resonance imaging unit 1100 is the brain of the examinee. Take a video. Details of the lower extremity exercise assisting apparatus 100 and the magnetic resonance imaging apparatus 1000 will be described later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치의 사시도이고, 도3은 도2의 부분 확대도이며, 도 4는 제 3의 정면도, 도 5는 도 3의 배면도, 도 6은 도 3의 측면도, 도 7은 도 3의 상면도이다. Figure 2 is a perspective view of a lower extremity exercise assisting device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial enlarged view of Figure 2, Figure 4 is a third front view, Figure 5 is a rear view of Figure 3, Figure 6 is a side view of FIG. 3 , and FIG. 7 is a top view of FIG. 3 .

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치(100)는, 제1 회전체(110), 제1 고정 수단(130) 및 제2 고정 수단(230)을 포함한다.2 to 7 , the lower extremity exercise assisting device 100 according to an embodiment of the present invention includes a first rotating body 110 , a first fixing means 130 , and a second fixing means 230 . include

제1 회전체(110)의 일면에는 피검사자의 발이 안착되고, 제1 축(X) 및 제1 축(X)에 수직한 제2 축(Y)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 회전체(110)는 피검사자의 발을 고정하는 스트랩이 스트랩 홈(112)에 체결될 수 있다. 제1 축(X)은 피검사자의 발이 안착되는 제1 회전체(110)의 일면(111)에 수직한 방향일 수 있다. 제1 축(X)은 제1 회전체(110)에 발이 고정된 피검사자의 다리 길이 방향일 수 있다. 제2 축(Y)은 피검사자의 발이 안착되는 제1 회전체(110)의 일면(111)을 기준으로, 일면(111)에 평행한 방향일 수 있다. 동시에, 제2 축(Y)은 제1 회전체(110)에 고정된 피검사자의 발 길이 방향에 수직한 방향일 수 있다. 따라서, 제1 회전체(110)에 고정된 발은 발목 회전과 동시에 발목 굽히기/펴기가 가능하다.The feet of the examinee are seated on one surface of the first rotating body 110 and may rotate about a first axis (X) and a second axis (Y) perpendicular to the first axis (X). In the first rotating body 110 , a strap for fixing the foot of the subject may be fastened to the strap groove 112 . The first axis (X) may be in a direction perpendicular to one surface 111 of the first rotating body 110 on which the feet of the subject are seated. The first axis (X) may be a leg length direction of a subject whose feet are fixed to the first rotating body 110 . The second axis Y may be in a direction parallel to the one surface 111 with respect to one surface 111 of the first rotating body 110 on which the foot of the examinee is seated. At the same time, the second axis (Y) may be in a direction perpendicular to the length direction of the subject's feet fixed to the first rotating body (110). Accordingly, the foot fixed to the first rotating body 110 is capable of ankle bending/stretching at the same time as the ankle rotation.

제1 고정 수단(130)은 제1 회전체(110)의 제1 축(X)을 중심으로 한 회전을 선택적으로 고정시킬 수 있다. 제1 고정 수단(130)에 의해 제1 축(X)을 중심으로 한 회전이 고정되면, 제1 회전체(110)는 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전만 가능하게 된다. The first fixing means 130 may selectively fix the rotation about the first axis (X) of the first rotating body (110). When the rotation about the first axis (X) is fixed by the first fixing means (130), only the rotation of the first rotating body (110) about the second axis (Y) is possible.

제2 고정 수단(230)은 제1 회전체(110)의 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전을 선택적으로 고정시킬 수 있다. 제2 고정 수단(230)에 의해 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 고정되면, 제1 회전체(110)는 제1 축(X)을 중심으로 한 회전만 가능하게 된다. The second fixing means 230 may selectively fix the rotation about the second axis Y of the first rotating body 110 . When the rotation about the second axis Y is fixed by the second fixing means 230 , only the rotation about the first axis X is possible for the first rotating body 110 .

제1 고정 수단(130) 및 제2 고정 수단(230)은 선택적으로 작용할 수 있다. 따라서, 제1 회전체(110)는 제1 축(X)만을 중심으로 회전할 수 있거나(제2 고정 수단(230)만 작용), 제2 축(Y)만을 중심으로 회전할 수 있거나(제1 고정 수단(130)만 작용), 제1 축(X) 및 제2 축(Y) 모두를 중심으로 회전할 수 있거나(제1 및 제2 고정 수단(230) 모두 작용하지 않음), 어느 축으로도 회전하지 못할 수 있다(제1 및 제2 고정 수단(230) 모두 작용).The first fixing means 130 and the second fixing means 230 may act selectively. Accordingly, the first rotating body 110 can rotate only about the first axis (X) (only the second fixing means 230 works), or can rotate only about the second axis (Y) (the second) Only one fastening means 130 acts), it can rotate about both the first axis X and the second axis Y (both the first and second fastening means 230 do not act), or on any axis It may not be able to rotate even with (both the first and second fixing means 230 work).

이하에서는, 도 3 내지 도 7을 참조하여 100의 회전 구조를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the rotation structure of 100 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 7 .

제1 회전체(110)는 제1 링크(120)에 의해 지지된다. 제1 링크(120)는 원기둥 형상일 수 있다. 제1 링크(120)는 제2 회전체(210)에 의해 지지된다. 제1 링크(120)는 제1 회전체(110) 및 제2 회전체(210) 중 적어도 하나에 회전 가능한 상태로 지지된다. The first rotating body 110 is supported by the first link 120 . The first link 120 may have a cylindrical shape. The first link 120 is supported by the second rotating body 210 . The first link 120 is rotatably supported by at least one of the first rotating body 110 and the second rotating body 210 .

제2 회전체(210)는 제2 링크(220)에 의해 지지된다. 제2 링크(220)는 원기둥 형상일 수 있다. 제2 링크(220)는 지지부(300)에 의해 지지된다. 제2 링크(220)는 제2 회전체(210) 및 지지부(300) 중 적어도 하나에 회전 가능한 상태로 지지된다.The second rotating body 210 is supported by the second link 220 . The second link 220 may have a cylindrical shape. The second link 220 is supported by the support 300 . The second link 220 is rotatably supported by at least one of the second rotating body 210 and the support unit 300 .

지지부(300)는 플레이트(400)에 고정될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 지지부(300)는 무릎 굽히기/펴기가 가능하도록 플레이트(400) 상에서 왕복운동이 가능하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(400)는 제3 축(Z)에 평행한 레일을 포함하고, 지지부(300)는 레일을 따라 이동할 수 있다.The support part 300 may be fixed to the plate 400 . However, the present invention is not limited thereto, and the support unit 300 may be disposed to reciprocate on the plate 400 to enable knee bending/extension. For example, the plate 400 may include a rail parallel to the third axis Z, and the support unit 300 may move along the rail.

제1 회전체(110)는 제1 링크(120)를 중심으로 회전할 수 있다. 제1 링크(120)는 제1 축(X)에 평행하다. 제2 회전체(210)는 제2 링크(220)를 중심으로 회전할 수 있고, 제2 링크(220)는 제2 축(Y)에 평행하다. 따라서, 제1 회전체(110)는 제2 회전체(210)에 대해서 제1 축(X)을 중심으로 회전할 수 있고, 제2 회전체(210)는 제2 축(Y)을 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 제1 회전체(110)는 지지부(300)(또는 피검사자)에 대해서 제1 축(X) 및 제2 축(Y) 모두를 중심으로 회전할 수 있다. The first rotating body 110 may rotate around the first link 120 . The first link 120 is parallel to the first axis (X). The second rotating body 210 may rotate about the second link 220 , and the second link 220 is parallel to the second axis Y. Accordingly, the first rotating body 110 may rotate about the first axis (X) with respect to the second rotating body 210, and the second rotating body 210 may rotate about the second axis (Y). can rotate Accordingly, the first rotating body 110 may rotate about both the first axis (X) and the second axis (Y) with respect to the support unit 300 (or the subject).

제2 회전체(210)는 제1 링크(120), 제2 링크(22), 후술할 제1 고정부(140), 제2 고정부(240)를 포함할 수 있다. 제1 링크(120), 제2 링크(22), 후술할 제1 고정부(140), 제2 고정부(240)는 일체로 형성되어 전체가 제2 회전체(210)로 지칭될 수 있다.The second rotating body 210 may include a first link 120 , a second link 22 , a first fixing part 140 , and a second fixing part 240 to be described later. The first link 120 , the second link 22 , the first fixing part 140 , and the second fixing part 240 to be described later may be integrally formed and the whole may be referred to as the second rotating body 210 . .

이하에서는, 도 3 내지 도 7을 참조하여 100의 회전 제한 구조를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the rotation limiting structure of 100 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 7 .

제1 고정 수단(130)은 제1 회전체(110)를 제2 회전체(210)에 고정시켜 제1 회전체(110)가 제2 회전체(210)에 대해 회전하지 못하게 할 수 있다. 제2 고정 수단(230)은 제2 회전체(210)를 지지부(300)에 고정시켜 제2 회전체(210)가 지지부(300)에 대해 회전하지 못하게 할 수 있다.The first fixing means 130 may prevent the first rotating body 110 from rotating with respect to the second rotating body 210 by fixing the first rotating body 110 to the second rotating body 210 . The second fixing means 230 may fix the second rotation body 210 to the support part 300 to prevent the second rotation body 210 from rotating with respect to the support part 300 .

보다 구체적으로, 제1 고정 수단(130)은 제1 고정부(140)와 제1 가압부(150)를 포함한다. 제1 고정부(140)는 제2 회전체(210)에 고정되어 있다. 제1 고정부(140)는 제2 회전체(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 고정부(140)는 제1 회전체(110)와 접촉할 수 있다.More specifically, the first fixing means 130 includes a first fixing part 140 and a first pressing part 150 . The first fixing unit 140 is fixed to the second rotating body 210 . The first fixing unit 140 may be integrally formed with the second rotating body 210 . The first fixing unit 140 may be in contact with the first rotating body 110 .

제1 가압부(150)는 제1 회전체(110)와 제1 고정부(140) 사이의 마찰력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 가압부(150)는 제1 회전체(110)와 제1 고정부(140) 사이의 마찰력을 소정 값 이상이 되도록 함으로써 제1 회전체(110)가 제1 고정부(140)에 고정되도록 하여 제1 회전체(110)가 제1 축(X) 방향으로 회전하지 못하도록 할 수 있다. 또한, 제1 가압부(150)는 제1 회전체(110)와 제1 고정부(140) 사이의 마찰력을 소정 값 이하이 되도록 함으로써 제1 회전체(110)가 제1 고정부(140)에 대해 제1 축(X) 방향으로 회전하도록 할 수 있다.The first pressing unit 150 may adjust the frictional force between the first rotating body 110 and the first fixing unit 140 . For example, the first pressing unit 150 makes the friction force between the first rotating body 110 and the first fixing unit 140 equal to or greater than a predetermined value, so that the first rotating body 110 is connected to the first fixing unit ( 140) to prevent the first rotating body 110 from rotating in the first axis (X) direction. In addition, the first pressing unit 150 makes the frictional force between the first rotating body 110 and the first fixing unit 140 less than or equal to a predetermined value so that the first rotating body 110 is attached to the first fixing unit 140 . It may be rotated in the direction of the first axis (X).

제1 고정부(140)는 제1 홈(141)을 포함할 수 있다. 제1 홈(141)은 제1 링크(120)를 중심으로 소정의 반지름 및 중심각을 갖는 호 형상이다. The first fixing part 140 may include a first groove 141 . The first groove 141 has an arc shape having a predetermined radius and a central angle with respect to the first link 120 .

제1 가압부(150)는 제1 볼트(151) 및 제1 너트(152)를 포함할 수 있다. 제1 볼트(151)의 일단은 제1 회전체(110)에 고정된다. 제1 볼트(151)는 제1 홈(141)에 대응하는 위치에 고정되어 제1 홈(141)을 관통한다. 제1 볼트(151)의 타단은 제1 홈(141) 외부로 돌출될 수 있다. 제1 너트(152)는 제1 볼트(151)의 타단에 체결된다. 제1 볼트(151) 및 제1 너트(152)의 조임 정도에 따라 제1 회전체(110)의 회전이 고정 또는 가능할 수 있다.The first pressing part 150 may include a first bolt 151 and a first nut 152 . One end of the first bolt 151 is fixed to the first rotating body 110 . The first bolt 151 is fixed at a position corresponding to the first groove 141 and passes through the first groove 141 . The other end of the first bolt 151 may protrude out of the first groove 141 . The first nut 152 is fastened to the other end of the first bolt 151 . Depending on the degree of tightening of the first bolt 151 and the first nut 152 , the rotation of the first rotating body 110 may be fixed or possible.

제1 홈(141) 및 이를 관통하는 제1 가압부(150)에 의해 제1 회전체(110)의 회전 가능 각도가 제1 홈(141)의 중심각으로 제한될 수 있다.The rotatable angle of the first rotating body 110 may be limited to the central angle of the first groove 141 by the first groove 141 and the first pressing unit 150 passing therethrough.

제1 고정 수단(130)은 제1 회전체(110)를 제2 회전체(210)에 고정시켜 제1 회전체(110)가 제2 회전체(210)에 대해 회전하지 못하게 할 수 있다. 제2 고정 수단(230)은 제2 회전체(210)를 지지부(300)에 고정시켜 제2 회전체(210)가 지지부(300)에 대해 회전하지 못하게 할 수 있다.The first fixing means 130 may prevent the first rotating body 110 from rotating with respect to the second rotating body 210 by fixing the first rotating body 110 to the second rotating body 210 . The second fixing means 230 may fix the second rotation body 210 to the support part 300 to prevent the second rotation body 210 from rotating with respect to the support part 300 .

제2 고정 수단(230)은 제2 고정부(240)와 제2 가압부(250)를 포함한다. 제2 고정부(240)는 제2 회전체(210)에 고정되어 있다. 제2 고정부(240)는 제2 회전체(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제2 고정부(240)는 지지부(300)와 접촉할 수 있다.The second fixing means 230 includes a second fixing part 240 and a second pressing part 250 . The second fixing part 240 is fixed to the second rotating body 210 . The second fixing part 240 may be integrally formed with the second rotating body 210 . The second fixing part 240 may contact the support part 300 .

제2 가압부(250)는 지지부(300)와 제2 고정부(240) 사이의 마찰력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 가압부(250)는 지지부(300)와 제2 고정부(240) 사이의 마찰력을 소정 값 이상이 되도록 함으로써 지지부(300)가 제2 고정부(240)에 고정되도록 하여 제2 회전체(210)가 제2 축(Y) 방향으로 회전하지 못하도록 할 수 있다. 또한, 제2 가압부(250)는 지지부(300)와 제2 고정부(240) 사이의 마찰력을 소정 값 이하이 되도록 함으로써 지지부(300)가 제2 고정부(240)에 대해 제2 축(Y) 방향으로 회전하도록 할 수 있다.The second pressing part 250 may adjust the friction force between the support part 300 and the second fixing part 240 . For example, the second pressing unit 250 may set the friction force between the supporting unit 300 and the second fixing unit 240 to be greater than or equal to a predetermined value so that the supporting unit 300 is fixed to the second fixing unit 240 . It is possible to prevent the second rotating body 210 from rotating in the second axis (Y) direction. In addition, the second pressing part 250 causes the frictional force between the support part 300 and the second fixing part 240 to be less than or equal to a predetermined value, so that the support part 300 moves along the second axis Y with respect to the second fixing part 240 . ) to rotate in the direction.

제2 고정부(240)는 제2 홈(241)을 포함할 수 있다. 제2 홈(241)은 제2 링크(220)를 중심으로 소정의 반지름 및 중심각을 갖는 호 형상이다. The second fixing part 240 may include a second groove 241 . The second groove 241 has an arc shape having a predetermined radius and a central angle with respect to the second link 220 .

제2 가압부(250)는 제2 볼트(251) 및 제2 너트(252)를 포함할 수 있다. 제2 볼트(251)의 일단은 지지부(300)에 고정된다. 제2 볼트(251)는 제2 홈(241)에 대응하는 위치에 고정되어 제2 홈(241)을 관통한다. 제2 볼트(251)의 타단은 제2 홈(241) 외부로 돌출될 수 있다. 제2 너트(252)는 제2 볼트(251)의 타단에 체결된다. 제2 볼트(251) 및 제2 너트(252)의 조임 정도에 따라 제2 회전체(210)의 회전이 고정 또는 가능할 수 있다.The second pressing part 250 may include a second bolt 251 and a second nut 252 . One end of the second bolt 251 is fixed to the support part 300 . The second bolt 251 is fixed at a position corresponding to the second groove 241 and passes through the second groove 241 . The other end of the second bolt 251 may protrude out of the second groove 241 . The second nut 252 is fastened to the other end of the second bolt 251 . Depending on the degree of tightening of the second bolt 251 and the second nut 252 , the rotation of the second rotating body 210 may be fixed or possible.

제2 홈(241) 및 이를 관통하는 제2 가압부(250)에 의해 제2 회전체(210)의 회전 가능 각도가 제2 홈(241)의 중심각으로 제한될 수 있다.The rotatable angle of the second rotating body 210 may be limited to the central angle of the second groove 241 by the second groove 241 and the second pressing part 250 passing therethrough.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 자기 공명 영상 시스템의 블록도이다.8 is a block diagram of a magnetic resonance imaging system according to an embodiment of the present invention.

자기 공명 영상 시스템은 자기 공명 영상 장치(1000) 및 하지 운동 보조 장치(100)를 포함한다. 자기 공명 영상 장치(1000)는 자기 공명 영상 촬영부(1100), 운동 명령 제시부(1200), 뇌영상 분석부(1300) 및 신경 가소성 평가부(1400)를 포함할 수 있다. 자기 공명 영상 촬영부(1100), 운동 명령 제시부(1200), 뇌영상 분석부(1300) 및 신경 가소성 평가부(1400)는 각각 별개의 장치에 구비될 수 있다. 운동 명령 제시부(1200), 뇌영상 분석부(1300) 및 신경 가소성 평가부(1400)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다.The magnetic resonance imaging system includes the magnetic resonance imaging apparatus 1000 and the lower extremity exercise assisting apparatus 100 . The MR imaging apparatus 1000 may include a MR imaging unit 1100 , an exercise command presentation unit 1200 , a brain image analysis unit 1300 , and a neuroplasticity evaluation unit 1400 . The magnetic resonance imaging unit 1100 , the exercise command presentation unit 1200 , the brain image analysis unit 1300 , and the neuroplasticity evaluation unit 1400 may be provided in separate devices, respectively. The exercise command presentation unit 1200, the brain image analysis unit 1300, and the neural plasticity evaluation unit 1400 may be implemented as computer-readable codes in a computer-readable recording medium.

자기 공명 영상 촬영부(1100)에는 피검사자가 위치하는 검사대가 배치되고, 도2 내지 도 7을 참조하여 전술한 하지 운동 보조 장치가 검사대 상에 배치된다.An examination table on which the subject is positioned is disposed in the magnetic resonance imaging unit 1100 , and the lower extremity exercise assisting device described above with reference to FIGS. 2 to 7 is disposed on the examination table.

피검사자의 발이 하지 운동 보조 장치에 안착되도록 피검사자가 검사대 상에 위치한다.The subject is positioned on the examination table so that the subject's feet are seated on the lower extremity exercise assisting device.

운동 명령 제시부(1200)는 발목 회전, 발목 굽히기 및 펴기, 발가락 오므리기 및 펴기, 무릅 굽히기 및 펴기 등의 동작을 피검사자에게 소리 또는 영상으로 지시할 수 있다. 운동 명령 제시부는 하지 운동 보조 장치의 상태에 따라 피검사자에게 전술한 동작 중 어느 하나를 지시할 수 있다.The exercise command presentation unit 1200 may instruct the examinee to perform motions such as ankle rotation, ankle bending and stretching, toe closing and stretching, and knee bending and stretching, by sound or image. The exercise command presenting unit may instruct the test subject any one of the above-described motions according to the state of the lower extremity exercise assisting device.

하지 운동 보조 장치의 상태는 제1 회전체(110)의 제1 축(X)을 중심으로 한 회전이 고정되고 제1 회전체(110)의 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 가능한 제1 조건, 제1 회전체(110)의 제1 축(X)을 중심으로 한 회전이 가능하고 제1 회전체(110)의 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 고정된 제2 조건, 제1 회전체(110)의 제1 축(X) 및 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 가능한 제3 조건 및 제1 회전체(110)의 제1 축(X) 및 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 고정된 제4 조건 중 어느 하나를 만족하는 상태를 포함한다.The state of the lower extremity exercise assisting device is that the rotation about the first axis (X) of the first rotating body 110 is fixed and the rotation about the second axis (Y) of the first rotating body 110 is possible. The first condition, the second rotation about the first axis (X) of the first rotating body 110 is possible and the rotation about the second axis (Y) of the first rotating body 110 is fixed. Condition, the first axis (X) and the second axis (Y) of the first axis (X) and the second axis (Y) of the third condition, and the first axis (X) and the first axis of the first rotating body (110) 2 includes a state in which any one of the fourth conditions in which rotation about the axis Y is fixed is satisfied.

제1 회전체(110)의 제1 축(X)을 중심으로 한 회전이 고정되고 제1 회전체(110)의 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 가능한 제1 조건의 경우 발목 굽히기/펴기, 및 발가락 오므리기/펴기 등의 동작이 지시될 수 있다.In the case of a first condition in which rotation about the first axis (X) of the first rotating body 110 is fixed and rotation about the second axis (Y) of the first rotating body 110 is possible, ankle bending Operations such as /extension and toe closure/extension may be indicated.

제1 회전체(110)의 제1 축(X)을 중심으로 한 회전이 가능하고 제1 회전체(110)의 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 고정된 제2 조건의 경우, 발목 회전 및 발가락 오므리기/펴기 등의 동작이 지시될 수 있다.In the case of the second condition in which rotation about the first axis (X) of the first rotating body 110 is possible and the rotation about the second axis (Y) of the first rotating body 110 is fixed, Movements such as ankle rotation and toe pinch/extension may be indicated.

제1 회전체(110)의 제1 축(X) 및 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 가능한 제3 조건의 경우, 발목 회전, 발가락 오므리기/펴기 등의 동작이 지시될 수 있다.In the case of the third condition in which rotation about the first axis (X) and the second axis (Y) of the first rotating body 110 is possible, an operation such as ankle rotation, toe pinching/stretching, etc. may be instructed. .

제1 회전체(110)의 제1 축(X) 및 제2 축(Y)을 중심으로 한 회전이 고정된 제4 조건의 경우, 발가락 오므리기/펴기 등의 동작이 지시될 수 있다.In the case of the fourth condition in which rotation about the first axis (X) and the second axis (Y) of the first rotating body 110 is fixed, an operation such as closing/unfolding the toe may be instructed.

피검사자는 운동 명령 제시부(1200)의 지시에 따라 발목 회전, 발목 굽히기/펴기, 발가락 오므리기/펴기, 무릅 굽히기/펴기 중 하나의 동작을 반복하는 중에, 자기 공명 영상 촬영부(1100)가 피검사자의 뇌영상을 촬영한다. 다시 피검사자는 운동 명령 제시부(1200)의 지시에 따라 발목 회전, 발목 굽히기/펴기, 발가락 오므리기/펴기, 무릅 굽히기/펴기 중 다른 동작을 반복하고, 그 동안에 자기 공명 영상 촬영부(1100)가 피검사자의 뇌영상을 촬영한다. 다른 다수의 피검사자에 대해 위와 같이 뇌영상이 촬영될 수 있다.While the subject repeats one of ankle rotation, ankle bending/stretching, toe retraction/stretching, and knee bending/stretching according to the instruction of the exercise command presentation unit 1200 , the magnetic resonance imaging unit 1100 is the subject's take brain images Again, the subject repeats other motions among ankle rotation, ankle bending/extension, toe retraction/stretching, and knee bending/stretching according to the instruction of the exercise command presentation unit 1200 , during which the magnetic resonance imaging unit 1100 detects the subject take a brain image of A brain image may be taken as above for a plurality of other subjects.

뇌영상 분석부(1300)은 위와 같이 촬영된 복수의 뇌영상을 서로 비교한다. 예를 들어, 뇌영상 분석부(1300)는 뇌졸중 환자인 제1 피검사자의 뇌영상을 정상인 제2 피검사자의 뇌영상과 비교하여 차이의 정도를 확인할 수 있다. 하지 운동 보조 장치가 상술한 제1 내지 제4 조건 중 어느 하나로 동일하게 설정된 상태에서, 피검사자들이 서로 동일한 동작을 반복할 때 촬영된 뇌영상들이 서로 비교될 수 있다.The brain image analysis unit 1300 compares the plurality of brain images taken as above with each other. For example, the brain image analyzer 1300 may compare a brain image of a first subject who is a stroke patient with a brain image of a second subject who is normal to determine the degree of difference. In a state in which the lower extremity exercise assisting apparatus is set identically to any one of the first to fourth conditions described above, brain images captured when subjects repeat the same motions may be compared with each other.

뇌영상 분석부(1300)는 뇌영상의 비교를 통해 뇌졸중 환부를 탐색 및 분석할 수 있다. 뇌영상 분석부(1300)는 전술한 바와 같이 촬영된 복수의 뇌영상으로 기계-학습된 모델을 사용하여 뇌졸중 환부를 탐색하거나 분석할 수 있다.The brain image analysis unit 1300 may search for and analyze the stroke affected area by comparing the brain images. The brain image analysis unit 1300 may search for or analyze a stroke affected area using a machine-learned model with a plurality of brain images taken as described above.

신경 가소성 평가부(1400)는 뇌영상들 간의 비교 결과에 기초하여 피검사자의 신경 가소성을 평가한다. 신경 가소성 평가부(1400)는 전술한 바와 같이 촬영된 복수의 뇌영상으로 기계-학습된 모델을 사용할 수 있다.The neuroplasticity evaluation unit 1400 evaluates the neuroplasticity of the subject based on a comparison result between brain images. The neural plasticity evaluation unit 1400 may use a machine-learned model with a plurality of brain images captured as described above.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치가 사용되지 않은 경우의 하지 운동 시 머리 움직임 정도를 나타내는 그래프이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치가 사용되는 경우의 하지 운동 시 머리 움직임 정도를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the degree of head movement during lower extremity exercise when the lower extremity exercise assisting device is not used according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a graph showing the degree of head movement during lower extremity exercise.

도 9 및 도 10의 1열의 그래프는 왼쪽 발, 2열의 그래프는 오른쪽 발의 동작시 측정된 머리 움직임이다. 도 9 및 도 10의 1행은 발목 굽히기/펴기, 2행은 발목 회전, 3행은 발가락 오므리기/펴기, 4행은 무릎 구부리기/펴기 동작에 대응한다.The graph in column 1 of FIGS. 9 and 10 is the head movement measured when the left foot is operated, and the graph in column 2 is the movement of the right foot. In FIGS. 9 and 10 , row 1 corresponds to ankle bending/extension, row 2 corresponds to ankle rotation, row 3 corresponds to toe pinching/stretching, and row 4 corresponds to knee bending/extension motion.

대응하는 그래프를 각각 비교하면 모든 발 및 모든 동작에서 본 발명의 일 실시예에 따른 하지 운동 보조 장치가 사용되는 경우에 머리 움직임의 정도가 감소하였다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 동작에 대해 보다 정확한 뇌영상이 촬영될 수 있다. Comparing the corresponding graphs respectively, when the lower extremity exercise assisting device according to an embodiment of the present invention is used in all feet and all movements, the degree of head movement is reduced. Therefore, according to an embodiment of the present invention, a more accurate brain image can be taken for each operation.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피검사자가 각각의 동작을 보다 정확하게 실시할 수 있고, 촬영되는 뇌영상도 각각의 동작에 의한 영향을 보다 정확하게 반영할 수 있다. 따라서, 뇌졸중 환부의 탐색 및 분석이 보다 용이해지고 이를 통한 신경 가소성 평가 역시 보다 정확해질 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the subject can perform each motion more accurately, and the brain image taken can more accurately reflect the effect of each motion. Accordingly, the search and analysis of stroke lesions may be easier, and the evaluation of neuroplasticity may also be more accurate.

또한, 각각의 동작에 의한 영향을 보다 정확하게 반영한 다수의 뇌영상을 용이하게 확보할 수 있어, 이를 통한 기계 학습이 보다 용이하고 정확해질 수 있다.In addition, it is possible to easily obtain a number of brain images reflecting the effect of each operation more accurately, so that machine learning can be made easier and more accurate.

한편, 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.Meanwhile, embodiments of the present invention can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, etc. include In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in a network-connected computer system, and the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that you can. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

하지 운동 보조 장치 100
제1 회전체 110
제1 링크 120
제1 고정 수단 130
제1 고정부 140 제1 가압부 150
제1 홈 141 제1 볼트 151 제1 너트 152
제2 회전체 210
제2 링크 220
제2 고정 수단 230
제2 고정부 240 제2 가압부 250
제2 홈 241 제2 볼트 251 제2 너트 252
지지부 300
플레이트 400
자기 공명 영상 장치 1000
자기 공명 영상 촬영부 1100
운동 명령 제시부 1200
뇌영상 분석부 1300
신경 가소성 평가부 1400lower extremity exercise aid 100
first rotating body 110
first link 120
first fixing means 130
first fixing part 140 first pressing part 150
first groove 141 first bolt 151 first nut 152
second rotating body 210
second link 220
second fixing means 230
second fixing part 240 second pressing part 250
2nd groove 241 2nd bolt 251 2nd nut 252
support 300
plate 400
Magnetic Resonance Imaging Device 1000
Magnetic resonance imaging unit 1100
Exercise command presentation unit 1200
Brain image analysis unit 1300
Neuroplasticity evaluation unit 1400

Claims (15)

자기 공명 영상 장치용 하지 운동 보조 장치로서,
피검사자의 발이 안착되고, 제1 축 및 상기 제1 축에 수직한 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제1 회전체;
상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제1 고정 수단; 및
상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전을 고정시킬 수 있는 제2 고정 수단을 포함하는, 하지 운동 보조 장치.A lower extremity exercise assisting device for a magnetic resonance imaging device, comprising:
a first rotating body on which the subject's feet are seated and rotatable about a first axis and a second axis perpendicular to the first axis;
a first fixing means capable of fixing rotation of the first rotating body about the first axis; and
A lower extremity exercise assisting device comprising a second fixing means capable of fixing the rotation of the first rotating body about the second axis. 제1 항에 있어서,
상기 제1 회전체를 지지하고 상기 제1 축에 평행한 제1 링크를 포함하고,
상기 제1 회전체는 상기 제1 링크를 중심으로 회전하는, 하지 운동 보조 장치.The method of claim 1,
and a first link supporting the first rotating body and parallel to the first axis,
The first rotating body rotates around the first link, lower extremity exercise assisting device. 제2 항에 있어서,
상기 제1 링크를 지지하는 제2 회전체; 및
상기 제2 회전체를 지지하고 상기 제2 축에 평행한 제2 링크를 포함하고,
상기 제2 회전체는 상기 제2 링크를 중심으로 회전하는, 하지 운동 보조 장치.3. The method of claim 2,
a second rotating body supporting the first link; and
and a second link supporting the second rotating body and parallel to the second axis,
The second rotating body rotates around the second link, lower extremity exercise assisting device. 제3 항에 있어서,
상기 제2 링크를 지지하는 지지부를 포함하는, 하지 운동 보조 장치.4. The method of claim 3,
Including a support for supporting the second link, lower extremity exercise assisting device. 제4 항에 있어서,
상기 제1 고정 수단은 상기 제1 회전체를 제2 회전체에 고정시킬 수 있고,
상기 제2 고정 수단은 상기 제2 회전체를 상기 지지부에 고정시킬 수 있는, 하지 운동 보조 장치.5. The method of claim 4,
The first fixing means may fix the first rotating body to the second rotating body,
The second fixing means is capable of fixing the second rotating body to the support, lower extremity exercise assisting device. 제4 항에 있어서,
상기 제1 고정 수단은,
상기 제2 회전체에 고정되고 상기 제1 회전체와 접촉하는 제1 고정부; 및
상기 제1 회전체와 상기 제1 고정부 사이의 마찰력을 조절하는 제1 가압부를 포함하는, 하지 운동 보조 장치.5. The method of claim 4,
The first fixing means,
a first fixing part fixed to the second rotating body and in contact with the first rotating body; and
A lower extremity exercise assisting device comprising a first pressing unit for adjusting the friction force between the first rotating body and the first fixing unit. 제6 항에 있어서,
상기 제1 고정부는 상기 제1 링크를 중심으로 하는 호 형상의 제1 홈을 포함하고,
상기 제1 가압부는,
상기 제1 회전체에 고정되고 상기 제1 홈 내에 삽입되는 제1 볼트; 및
상기 제1 볼트에 체결되는 제1 너트를 포함하는, 하지 운동 보조 장치.7. The method of claim 6,
The first fixing part includes a first groove in the arc shape centered on the first link,
The first pressing unit,
a first bolt fixed to the first rotating body and inserted into the first groove; and
A lower extremity exercise assisting device comprising a first nut fastened to the first bolt. 제4 항에 있어서,
상기 제2 고정 수단은,
상기 제2 회전체에 고정되고 상기 지지부와 접촉하는 제2 고정부; 및
상기 지지부와 상기 제2 고정부 사이의 마찰력을 조절하는 제2 가압부를 포함하는, 하지 운동 보조 장치.5. The method of claim 4,
The second fixing means,
a second fixing part fixed to the second rotating body and in contact with the support part; and
A lower extremity exercise assisting device comprising a second pressing part for adjusting the frictional force between the support part and the second fixing part. 제8 항에 있어서,
상기 제2 고정부는 상기 제2 링크를 중심으로 하는 호 형상의 제2 홈을 포함하고,
상기 제2 가압부는,
상기 지지부에 고정되고 상기 제2 홈 내에 삽입되는 제2 볼트; 및
상기 제2 볼트에 체결되는 제2 너트를 포함하는, 하지 운동 보조 장치.9. The method of claim 8,
The second fixing part includes an arc-shaped second groove centered on the second link,
The second pressing unit,
a second bolt fixed to the support and inserted into the second groove; and
A lower extremity exercise assisting device comprising a second nut fastened to the second bolt. 제4항에 있어서,
상기 지지부가 고정된 플레이트를 더 포함하고,
상기 플레이트는 자기 공명 영상 장치의 검사대에 고정될 수 있는, 하지 운동 보조 장치.5. The method of claim 4,
Further comprising a plate to which the support is fixed,
The plate may be fixed to the examination table of the magnetic resonance imaging device, the lower extremity exercise assisting device. 피검사자가 위치하는 검사대; 및
상기 검사대에 배치되는 제1 항 내지 제10 항 중 어느 하나에 기재된 하지 운동 보조 장치; 및
상기 피검사자의 발이 상기 하지 운동 보조 장치에 안착된 상태에서 상기 피검사자의 뇌영상을 촬영하는 자기 공명 영상 촬영부를 포함하는, 자기 공명 영상 시스템.an examination table on which the subject is located; and
The lower extremity exercise assisting device according to any one of claims 1 to 10 disposed on the examination table; and
and a magnetic resonance imaging unit configured to capture a brain image of the subject in a state in which the subject's foot is seated on the lower extremity exercise assisting device. 제11 항에 있어서,
상기 하지 운동 보조 장치가 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전이 고정되고 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전이 가능한 제1 조건, 상기 제1 회전체의 상기 제1 축을 중심으로 한 회전이 가능하고 상기 제1 회전체의 상기 제2 축을 중심으로 한 회전이 고정된 제2 조건, 상기 제1 회전체의 상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 한 회전이 가능한 제3 조건 및 상기 제1 회전체의 상기 제1 축 및 제2 축을 중심으로 한 회전이 고정된 제4 조건 중 어느 하나에 대응하는 상태에서, 상기 자기 공명 영상 촬영부가 상기 피검사자의 뇌영상을 촬영하는, 자기 공명 영상 시스템.12. The method of claim 11,
A first condition in which the lower extremity movement assisting device is fixed to rotate about the first axis of the first rotating body and can be rotated about the second axis of the first rotating body, the first rotating body A second condition in which rotation about the first axis is possible and the rotation about the second axis of the first rotating body is fixed, the rotation about the first axis and the second axis of the first rotating body is In a state corresponding to any one of a third possible condition and a fourth condition in which rotation about the first axis and the second axis of the first rotating body is fixed, the magnetic resonance imaging unit captures the brain image of the subject imaging, magnetic resonance imaging system. 제12 항에 있어서,
상기 하지 운동 보조 장치의 상기 상태에 따라 상기 피검사자에게 발을 움직일 방향을 지시하는 운동 명령 제시부를 더 포함하는, 자기 공명 영상 시스템.13. The method of claim 12,
Further comprising an exercise command presenting unit for instructing the subject to move a foot according to the state of the lower extremity exercise assisting device, the magnetic resonance imaging system. 삭제delete 삭제delete
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