KR102564936B1 - 손떨림 측정 및 개선을 위한 스마트 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 손떨림 증상에 대한 측정, 분석 및 완화를 위하여 스마트 기기(1)에 있어서,
파킨슨 질환, 수전증 등과 같은 원인으로 인한 떨림(진전)에 대한 증상정도를 객관적으로 측정하여 그 수치를 분석함으로써 증상정도를 객관화하고, 생활형 보조장치로서 떨림 증상을 완화시키기 위해, 측정 분석부(100), 증상 완화부(200) 및 데이터 축적부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 측정 분석부(100)는 손떨림 정도를 증상부위(pain point)별로 측정 및 분석하여 객관적으로 데이터화 하는 것을 특징으로 하고, 상기 증상 완화부(200)는 증상부위에 대하여 진동모터(210)의 미세진동을 통하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling) 하는 것을 특징으로 하고, 상기 데이터 축적부(300)는 개인에 따른 손떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 컨트롤 데이터(310)에 축적하고, 손떨림 정도에 대하여 측정하여 객관적 수치화 및 주기에 대한 떨림값(112)을 측정 데이터(320)에 축적하고, 손떨림에 대해 이를 완화하기 위해 미세진동을 운용하는 운용값(211)을 운용 데이터(330)에 축적하고, 손떨림에 대한 미세진동을 통한 완화정도를 누적적 데이터화하는 결과값(212)을 결과 데이터(340)에 데이터화하여 축적하는 것을 특징으로 하는 손떨림 측정 및 개선을 위한 스마트 기기(1)로서, 떨림 정도를 객관화할 수 있는 효과가 있으며, 미세진동을 통해 떨림을 감쇄하는 방향으로 미세진동을 생성하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling)하여 손떨림을 완화시키는 효과가 있는 스마트 기기(1)에 관한 것이다.

Description

손떨림 측정 및 개선을 위한 스마트 기기{Smart device for Measurement and Mitigation of Vibration}

본 발명은 파킨슨 질환과 같은 다양한 원인에 의한 떨림에 대하여 떨림정도를 측정하고, 개인별 떨림정도를 분석하여 떨림(진전) 등과 같은 증상을 완화시키기 위한 스마트 기기에 관한 것이다.

파킨슨병(Parkinson's disease)은 도파민(dopamine) 신경세포의 소실로 인해 발생하는 신경계의 만성 퇴행성 질환으로, 파킨슨병 환자는 60세 이상에서 인구의 약 1퍼센트 정도로 추정되고 있으며, 우리나라만 하더라도 약 10만명 이상의 환자가 있는 것으로 알려지고 있다.

파킨슨병으로 인한 운동증상으로서는 떨림(진전), 근육이 뻣뻣해지는 경직증상, 행동이 느려지는 서동, 자세 불안정 등이 있으며, 비운동증상으로서는 우울증과 같은 신경 정신 증상, 치매와 같은 인지 기능 저하, 수면장애 등을 들 수 있다.

그중 운동성 장애로서 떨림(진전)은 증세에 따라 차이가 있지만, 다른 사람들에게 보여지게 되므로 환자 자신은 자신감을 상실하게 되며, 대인기피증과 같은 추가적인 문제가 발생할 수 있게 된다.

그러나, 아직까지 파킨슨 질환 자체만을 진단하는 의학적 진단방법은 마련되지 않은 실정이며, 전문의의 병력청취 및 신경학적 검사를 통해 진단하거나 특수 화학물질을 이용하여 진단을 할 수 있다. 또한, 파킨슨 질환에 떨림(진전)에 따른 증상정도에 대해 아직까지는 객관적 판단기준이 확립되지는 않은 이유로, 주관적인 임상적 척도로서 파킨슨 평가 척도(MDS-UPDRS)를 통해 증상을 평가하고 있으나, 점수 판정 기준이 주관적이기 때문에 질환에 대해 진단 후 증상정도를 측정 후 약물치료를 시행할 때 약물 처방강도에 대한 모호성이 있는 실정이다.

한편, 떨림은 손목 부위 또는 발목 부위 등에서 발현될 수 있으며, 반드시 파킨슨 질환에서만 발생하는 것이 아닌 갑상선 장애 또는 신경성 장애 등과 같은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다고 알려져 있다. 이러한 상황에서 떨림을 포함하는 여러 증상을 통해 원인을 파악하는 현재 상태에서는 떨림의 정도를 객관적으로 파악하는 것은 매우 중요하다 할 것이다.

또한, 위에서 설명한 손떨림의 원인이 되는 질환 이외에도, 불의의 사고에 의해 손가락의 움직임에 장애를 갖게 되는 경우도 많다.

떨림 특히 손떨림 증상으로 인한 환자의 경우 손떨림 자체의 문제점 뿐만 아니라 그로 인한 자신감의 상실 등으로 인한 2차적 문제점이 발생함에도 아직까지 떨림 증상에 대한 정확한 측정 및 분석 이를 위한 증상정도별 정확한 치료방법이 미비한 실정이다.

한편, 여러 논문들에 의하면 떨림(진전)과 같은 질환은 지속적인 치료로 개선 또는 완화가 가능하다고 보고 되어지고 있는데, 이를 위해 떨림(진전)에 대한 진단, 측정, 분석 및 완화를 위한 다양한 선행기술들이 개시되고 있다.

떨림 등에 대한 진단이나 측정 또는 분석과 관련하여 “파킨슨병의 진전 모니터링 시스템(비특허문헌 1)”에서는 진전을 측정하고, 고속 푸리에 변환분석을 통해 진전의 최대 주파수와 최대 주파수의 크기 값을 계산, 발생한 데이터를 평균화하면서 1분당 발생한 진전의 정보를 분석, 저장 후 시각화하는 기술을 개시하고 있다.

대한민국 등록특허 “수전증 진단 장치 및 방법(특허문헌 1)”은 터치센서를 이용하여 피검자의 손가락 혹은 손의 떨림을 측정하여 손 떨림을 주소로 하는 운동장애환자의 원인질환을 진단하기 위한 것으로서, 가이드라인이 표시되며, 가이드라인에 대한 검사 결과로서 피검자의 접촉 패턴이 입력되는 터치스크린 타입의 디스플레이(105); 상기 디스플레이를 통해 입력된 접촉 패턴을 분석하여 상기 피검자에 대한 수전증 파라미터 정보를 산출하는 분석부(130); 및 상기 분석부에 의해 산출된 상기 수전증 파라미터 정보를 이용하여 상기 피검자의 수전증 진단을 수행하는 진단부(140)를 포함하는 선행기술을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 “파킨슨 환자의 손 떨림 재활을 위한 손 떨림 감지 방법 및 장치(특허문헌 2)”는 파킨슨 환자의 손 떨림 재활을 위한 손 떨림 감지 방법 및 장치을 제공하기 위해, 가속도 센서 및/또는 자이로 센서를 이용하여 일상적인 손 움직임과 파킨슨 환자의 손 떨림을 구분하는 기술을 개시하고, 떨림의 정도에 따라 다른 알고리즘을 적용하여 진동 모터의 세기를 조절이 가능하고, 진동 모터의 진동이 가속도 센서 및/또는 자이로 센서에 영향을 주지 않도록 하는 파킨슨 환자의 손 떨림 재활을 위한 감지방법을 개시하고, 손목 시계형 휴대용 웨어러블 장치(Portable Wearable Device)로 구성되는 손 떨림 감지 방법 및 장치를 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 “파킨슨병의 진단을 위한 입력 패턴 분석 장치 및 방법(특허문헌 3)”에서는 애플리케이션의 실행만으로 파킨슨병의 진단 및 진행 상황을 손쉽게 파악하도록 하기 위해, 피검사자가 실시할 검사 방법 및 상기 피검사자가 입력할 입력 패턴의 종류를 선택받는 단계, 선택받은 검사 방법 및 입력 패턴을 기반으로, 복수의 포인트를 생성 및 디스플레이하는 단계, 디스플레이된 복수의 포인트 중 적어도 둘 이상의 포인트가 입력된 시간, 거리 및 정확도 중 적어도 하나를 기반으로, 파킨슨병의 진단 및 진행 정도를 파악하는 단계를 포함하는 분석 방법을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 “피검자의 트래머데이터 측정장치(특허문헌 4)”는 손가락 트래머센서부를 통해 피검자의 손가락 트래머 데이터 수집 및 저장하고, 저장된 손가락 트래머데이터를 설정된 인터페이스를 통해 유,무선으로 접속된 트래머 진단장치로 전송하는 데이터수집모듈로 구성된 피검자의 트래머데이터 측정장치를 개시하고 있다.

한편, 떨림 등에 대한 측정 또는 분석을 통해 치료 또는 완화시키기 위해 국내문헌, “가변 로터리 댐퍼를 장착한 착용형 피동적 손떨림 억제 기구 설계(비특허문헌 2)”에서는 기존 떨림 억제 기구들이 신체 부위에 원치 않는 부하를 유발시켜 안전성 및 효율성을 보장하기 어렵다는 점을 개선하여 피동적 손목 떨림 억제 장치의 손목관절에 수압식 가변 로터리 댐퍼를 적용한 장치를 개시하고 있다.

또한, 국내문헌 “노약자의 손 떨림 억제를 위한 웨어러블 자이로 장치의 효과에 관한 실험 연구(비특허문헌 3)”에서는 자이로 토크를 이용한 간단한 메커니즘을 사용하여 떨림을 억제하는 방법을 제안하고자 실제 사람에 장착이 가능하고 일반적으로 설계할 수 있는 플라이휠의 무게, 크기, 그리고 모터 사양 등을 종합적으로 고려했을 때 필요한 설계 인자를 바탕으로 떨림 억제기를 설계하여 실험한 결과 34.23%의 떨림 억제 효과를 보였다. 상기 논문에서는 "떨림 주파수"를 찾기 위해 "자이로 효과"를 발생시키는 간단한 메커니즘 을 이용하여 떨림을 억제하기 위해 "플라이휠"을 통해 억제효과를 보였다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-1775370호 (2017.08.31) "MEMS를 이용한 손떨림보정 의류"에서는 "진동섬유"를 통해 떨림을 상쇄시키는 효과가 있다고 소개한 바 있다.

또한, 국제공개특허 "떨림의 영향을 제어하기 위한 시스템 및 방법 (특허문헌 5)”은 떨림의 영향을 제어하기 위한 비자발적인 근육 수축의 치료를 위한 시스템으로서, 내부 접촉면을 갖는 웨어러블 인터페이스, 피사체의 사지의 제1 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 웨어러블 인터페이스, 및 피사체의 사지에 2종 이상의 에너지를 인가하도록 구성된 에너지 어플리케이터를 포함하는 시스템을 개시하고 있다.

또한, 등록특허“전기 자극을 통한 손 떨림 개선훈련용 웨어러블 장치 및 이를 이용한 손 떨림 개선훈련 시스템 (특허문헌 6)”은 사용자의 팔 또는 손에 저주파 전기 자극을 전달하여, 특정 동작을 반복적으로 수행하도록 하는 동안에 근육의 부적절한 떨림을 감소시킬 수 있는 전기 자극을 통한 손 떨림 개선훈련용 웨어러블 장치를 제공하기 위해, 사용자의 손 떨림을 감지하는 손 떨림 감지부; 상기 손 떨림 감지부를 통해 감지된 손 떨림 빈도와 손 떨림 정도를 분석하하고, 상기 손 떨림의 분석 결과에 따라 상기 전기 자극의 세기를 결정하는 손 떨림 분석부; 및 상기 손 떨림 분석부에 의해 결정된 세기의 전기 자극을 상기 사용자에게 전달하는 전기 자극 전달부;를 포함하는 웨어러블 장치를 개시하고 있다.

이외에도 손떨림을 방지 또는 완화하기 위한 선행기술로서 신경계 자극을 통한 손떨림을 방지할 수 있는 뇌 신호 조절장치로서, 중추신경계에 자극을 주어 뇌의 손떨림을 관장하는 부분에서 전달되는 신호를 방해하여 손떨림 방지장치 또는 말초신경을 자극하여 뇌의 손떨림을 관장하는 부분에서 나오는 신호를 방해하여 손떨림 방지장치 등에 관한 선행기술들이 제시되고 있다.

그러나, 손떨림 정도를 객관적으로 측정하여 증상정도를 분석하고, 보다 간편하게 일체형으로서 지속적 치료를 통해 손떨림을 완화 또는 개선시키는 효과를 얻을 수 있도록 할 필요가 있다. 이러한 측정, 분석 및 개선에 대한 누적 데이터를 축적하여 개인별 증상정도에 대한 지속적 치료에 따른 개선정도 및 향상효과에 대한 데이터를 축적하는 것은 물리적 치료를 병행하는데에도 중요하다 할 것이다.

따라서, 본 발명은 웨어러블 스마트 기기 (또는 스마트 워치) -> 손떨림 정도 객관적 측정 -> 상황별(이벤트별) 손떨림 정도 분석 -> 손떨림 완화(치료) -> 손떨림에 대한 기초 데이터 및 치료 후 데이터 전송 -> 손떨림 초기 데이터 및 치료에 대한 누적데이터 축적 -> 손떨림 치료에 대한 누적데이터 분석 (시간별, 진동강도별, 몸의 물리적 상태 체크) -> 비대면 치료를 통한 약물 치료 병행시 치료효과를 극대화하는 효과를 가져올 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 손목에 부착가능한 웨어러블 스마트 기기 또는 스마트 워치를 통해 스마트 기기에 포함된 복수개의 관성측정장치(IMU)를 이용하여 손목의 회전, 이동 등을 통해 떨림 정도 등에 대한 측정을 하고, 손목의 위치별 세부적인 분석을 하기 위한 것이다. 따라서 pain point에 대한 세부분석이 가능하다. (떨림의 측정 및 분석)

또한, 본 발명은 관성측정장치들을 통해 얻은 데이터를 바탕으로 손목에 부착되어 있는 디바이스 내 진동 모터를 통해 손목의 진동을 감쇄한다. 진동 모터는 진동 데이터를 기반으로 진동을 감쇄하는 방향으로 진동을 생성함으로서 noise를 cancel한다. 이때, 진동 데이터가 손목의 위치에 따라 구조화되어 있다면 구조화되어 있는 진동 데이터에 맞추어 진동 모터의 위치에 따라 해당 위치에서 각각 진동을 감쇄하는 방향으로 noise를 cancel할 수도 있다. (진동 모터를 이용한 손목 진동 감쇄)

또한, 본 발명을 통해 수집된 개인별 손떨림 정도에 대한 측정, 분석 및 개선정도에 대한 데이터를 축적하여 손떨림 정도에 대한 객관적 지표로 활용할 수 있도록 하며, 개인의 객관적 상태별로 적절한 약물처방을 적용할 수 있도록 한다. (데이터 축적을 통한 약물치료 병행 등에 적용)

한편, 관성측정장치(IMU)를 질병진단 또는 치료에 이용한 선행기술로서는 대한민국 등록특허 “가속도 및 각속도 신호를 이용한 파킨슨병 서동증 진단 평가 장치 및 이를 이용 파킨슨병 서동증 결정 방법(특허문헌 7)”, 대한민국 등록특허 “손 재활 훈련장치(특허문헌 8)”, 대한민국 등록특허 “신경장애 환자를 위한 재활 운동 장치(특허문헌 9)” 및 대한민국 등록특허 “연하장애 진단보조를 위한 모니터링 시스템(특허문헌 10)”등이 개시되고 있다.

상기의 종래기술들은 떨림 증상을 측정만을 하거나 또는 떨림에 대한 치료를 위한 선행기술을 제시하고 있거나, 또는 관성측정장치(IMU)를 통한 질환별 측정, 재활에 대한 개선을 위한 선행기술들이 제시되고 있으나, 부위별 세부적인 측정값을 통해 pain point 별로 떨림정도에 대한 객관화 및 그에 따른 부위별 치료방법이 미비하여 손떨림 환자들에 대한 손떨림 보조장치로서의 활용도가 낮은 문제점이 있으며, 손떨림에 대한 객관화된 정보를 제공하지 못하는 한계가 있다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1890513호 (2018.08.14) 2. 대한민국 등록특허 제10-2337972호 (2021.12.07) 3. 대한민국 등록특허 제10-2068837호 (2020.01.15) 4. 대한민국 등록특허 제10-1307250호 (2013.09.05) 5. 국제공개특허 WO/2019/046180 (2019.03.07) 6. 대한민국 등록특허 제10-1978803호 (2019.05.09) 7. 대한민국 등록특허 제10-2376904호 (2022.03.18) 8. 대한민국 등록특허 제10-2353978호 (2022.01.24) 9. 대한민국 등록특허 제10-1457201호 (2014.10.31) 10. 대한민국 등록특허 제10-1793816호 (2017.11.06)

1. 한국정보과학회 2018 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 (2018.06) 2. 제29회 제어로봇시스템학회 학술대회(ICROS), pp.207~208 (2014.05.29) 3. 제어로봇시스템학회 논문지 24(3), 2018.3, 241-246 (2018.05.04)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 파킨슨 질환을 포함하는 다양한 원인에 의한 떨림(진전)에 대한 증상정도를 객관적으로 측정하여 그 수치를 분석함으로써 증상정도를 객관화하고자 하는 것이다.

또한, 하나 이상의 관성측정장치(IMU)를 포함하는 손목에 부착되는 스마트 기기를 통해 손목과 같은 부위별로 세부적인 위치에 따른 떨림(손떨림) 정도를 객관화하고자 하는 것이다.

또한, 하나 이상의 미세모터를 포함하는 손목에 부착되는 스마트 기기를 통해 부위별 떨림 데이터에 대하여 미세모터에 의한 미세진동을 통해 떨림을 감쇄하는 방향으로 미세진동을 생성하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling)하여 떨림을 치료하고자 하는 것이다.

또한, 하나의 디바이스를 통해 떨림에 대하여 측정, 분석 및 치료를 통해 개인별 데이터를 축적한 후 비대면 치료시에도 활용할 수 있도록 하여 약물치료 병행시 효과를 극대화하고자 하는 것이다.

손떨림 증상에 대한 측정, 분석 및 완화를 위한 스마트 기기(1)에 있어서,

파킨슨 질환 측정 및 개선을 위한 스마트 기기(1)는 측정 분석부(100), 증상 완화부(200) 및 데이터 축적부(300)를 포함할 수 있다.

또한, 저장부(400) 또는 전송부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 측정 분석부(100)는 손떨림 정도를 증상부위(pain point)별로 측정 및 분석하여 객관적으로 데이터화 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 측정 분석부(100)는 가속도 센서(120), 자이로 센서(130), 지자기 센서(140) 및 관성측정장치(110)를 포함할 수 있다.

상기 관성측정장치(110)는 증상부위(pain point)를 세부적으로 특정하고, 손떨림이 없는 값(컨트롤 값, 111)을 측정하고, 손떨림 값(떨림값, 112)을 측정한 후, 컨트롤 값(111)을 기준으로 하여 떨림값(112)을 정량화하여 손떨림 정도를 객관화하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 스마트 기기(1)는 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응되도록 하나 이상의 관성측정장치(110) 를 포함하여 손떨림 정도를 측정하고, 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별로 손떨림 정도를 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 증상 완화부(200)는 증상부위에 대하여 진동모터(210)의 미세진동을 통하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling) 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 증상 완화부(200)는 진동모터(210) 및 제어기(220)를 포함할 수 있다.

상기 증상 완화부(200)는 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응하도록 하나 이상의 진동모터(210) 를 포함하여 각각의 증상부위별로 노이즈 캔슬링을 통해 손떨림 정도를 완화시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어기(220)는 진동모터(210)의 작동에 대한 횟수(221), 시간(222), 진폭(223), 강도(224)를 선택할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 데이터 축적부(300)는 개인에 따른 손떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 컨트롤 데이터(310)에 축적하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 데이터 축적부(300)는 손떨림 정도에 대하여 측정하여 객관적 수치화 및 주기에 대한 떨림값(112)을 축적하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 데이터 축적부(300)는 손떨림에 대해 이를 완화하기 위해 미세진동을 운용하는 운용값(211)을 운용 데이터(330)에 축적하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 데이터 축적부(300)는 손떨림에 대한 미세진동을 통한 완화정도를 누적적 데이터화하는 결과값(212)을 결과 데이터(340)에 데이터화하여 축적하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 저장부(400)는 컨트롤 데이터(310)의 컨트롤 값(111)을 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 저장부(400)는 측정 데이터(320)의 떨림값(112)을 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 저장부(400)는 운용 데이터(330)의 운용값(211)을 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 저장부(400)는 초기 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과 데이터(340)의 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과 데이터(340)의 결과값(212)을 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전송부(500)는 떨림이 없는 측정값인 컨트롤 값(111)을 포함하는 컨트롤 데이터(310)를 송신 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전송부(500)는 부위별 떨림 정도에 대한 떨림값(112)을 포함하는 측정 데이터(320)를 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전송부(500)는 떨림을 완화하기 위한 제어기(220) 조건에 대한 운용값(211)을 포함하는 운용 데이터(330)를 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전송부(500)는 초기 컨트롤 값(111)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212)을 포함하는 결과 데이터(340)를 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 증상부위별 위치에 대응하여 하나 이상의 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 기준으로 하여 떨림이 있을 때의 떨림값(112)을 통해 떨림 정도를 객관화하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 증상 완화부(200)의 제어기(220)의 운용값(211)을 통해 진동모터(210)로 부터 미세진동을 발생시켜 발생하는 손떨림에 대해 노이즈 캔슬링을 통해 떨림을 완화시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 스마트 기기(1)를 통해 완화된 정도에 대해 변화된 떨림에 대한 측정값과 초기 컨트롤 값(111)과 비교하거나 또는 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 확인하여 본 발명을 통한 손떨림에 대한 개선효과를 확인할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

파킨슨 질환 측정 및 개선을 위한 스마트 기기(1)는 증상부위(pain point) 특정(S1), 손떨림의 유형을 특정(S2), 증상부위별 손떨림이 없는 값(컨트롤 값, 111) 측정(S3), 증상부위별 손떨림 값(떨림값, 112) 측정 및 분석(S4), 진동모터(210)를 통한 노이즈 캔슬링(S5), 및 초기 컨트롤 값(111) 또는 떨림값(112) 대비 사용에 따른 완화정도의 측정값을 통한 개선정도 비교(S6)하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 파킨슨 질환 또는 다른 원인 등에 의해 일상 생활에서 손떨림 증상을 갖는 개인들에게 생활보급형 보조장치로서 스마트 워치와 같은 스마트 기기를 통해 떨림(진전)에 대한 증상정도를 측정하고, 그 수치를 분석함으로써 증상정도를 객관화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나 이상의 관성측정장치(IMU)를 포함하는 손목에 부착되는 스마트 기기를 통해 손목과 같은 부위별로 세부적이고 위치에 따른 떨림 정도를 객관화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나 이상의 미세모터를 포함하는 손목에 부착되는 스마트 기기를 통해 부위별 떨림 데이터에 대하여 미세모터에 의한 미세진동을 통해 떨림을 감쇄하는 방향으로 미세진동을 생성하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling)하여 떨림을 치료하는 효과가 있다.

또한, 하나 이상의 미세모터를 포함하는 손목에 부착되는 스마트 기기를 통해 손떨림에 대한 증상부위(pain point)별로 미세진동을 달리하여 치료효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 웨어러블 스마트 워치와 같은 스마트 기기에 적용하여 일상생활에서 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 손떨림 환자의 삶의 질 개선효과가 있다.

또한, 스마트 기기에 적용하게 되므로, 정교한 작업을 할 때 손 떨림을 방지하고자 하는 사용자에게 적용가능한 효과가 있다.

또한, 하나의 디바이스를 통해 떨림에 대하여 측정, 분석 및 치료를 통해 개인별 데이터를 축적한 후 비대면 치료시에도 활용할 수 있어 약물치료 병행시 병행효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 스마트 기기의 구성을 나타낸다.
도 2은 본 발명의 전체 세부 구성을 나타낸다.
도 3는 본 발명의 손목 적용에 대한 일실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시를 위한 흐름도를 나타낸다.

이하, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

본 발명에서 사용하는 손떨림은 떨림 증상을 갖는 부위 중 하나인 손부위에 대한 떨림의 의미로서 손떨림은 떨림에 속하는 의미로 사용하였다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 스마트 기기의 구성을 간략히 나타낸 것이다.

도 1에서와 같이, 웨어러블 디바이스로서 착용을 통해 떨림을 완화시키는 생활형 보조장치로서 손떨림을 객관적으로 측정하고 개선하기 위한 스마트 기기(1)는 크게 측정 분석부(100), 증상 완화부(200) 및/또는 데이터 축적부(300)를 포함한다. 또한, 저장부(400) 및/또는 전송부(500)를 더 포함할 수 있다.

측정 분석부(100)는 손떨림 정도를 부위에 대한 증상부위(pain point)별로 측정 및 분석하여 객관적으로 데이터화 하는 기능을 한다.

증상 완화부(200)는 증상부위(pain point)에 대하여 미세진동을 통하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling)을 통해 떨림을 완화하는 기능을 한다.

데이터 축적부(300)는 개인에 따른 손떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 컨트롤 데이터(310)에 축적하고, 손떨림 정도에 대하여 측정하여 객관적 수치화 및 주기에 대한 떨림값(112)을 측정 데이터(320)에 축적하고, 손떨림에 대해 이를 완화하기 위해 미세진동을 운용하는 운용값(211)을 운용 데이터(330)에 축적하고, 손떨림에 대한 미세진동을 통한 완화정도를 누적적 데이터화하는 결과값(212)을 결과 데이터(340)에 데이터화하여 축적하는 기능을 한다.

저장부(400)는 상기 누적 데이터들을 각각 저장한다.

전송부(500)는 원격진료(비대면진료) 등을 통한 약물치료 병행시 상기 데이터들을 주고 받는 기능을 한다.

본 발명의 스마트 기기(1)는 최근 손목에 많이 착용하는 스마트 워치를 포함할 수 있으며, 뿐만 아니라 탈부착이 가능한 웨어러블 손목용 밴드, 압박용 밴드 등에도 적용될 수 있다.

또한, 스마트 기기(1)로서 웨어러블 손목용 밴드, 압박용 밴드는 증상부위(pain point)에 대응하는 하나 이상의 관성측정장치(110) 및 하나 이상의 진동모터(210)를 포함할 수 있다.

또한, 스마트 기기(1)로서 웨어러블 손목용 밴드, 압박용 밴드에 포함되는 하나 이상의 관성측정장치(110) 및 하나 이상의 진동모터(210)는 증상부위(pain point)에 대응하여 위치 조정이 가능하다 할 것이다.

이하에서는 본 발명의 구성에 대하여 도면 및 실시예를 통해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 전체 세부 구성을 나타낸다.

측정 분석부(100)

측정 분석부(100)는 손떨림 정도를 부위에 대한 증상부위(pain point)별로 측정 및 분석하여 객관적으로 데이터화 하는 기능을 한다.

측정 분석부(100)는 관성측정장치(IMU, 110), 가속도 센서(120), 자이로 센서(130) 및 지자기 센서(140)를 포함할 수 있다.

관성 측정 장치 (Inertial Measurement Unit, IMU)는 이동하는 물체에 대한 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 장치로서 3차원 공간에서 자유로운 움직임을 측정하기 위해 기본적으로 가속도계, 자이로스코프, 지자계 센서로 축을 이룬다. 가속도계는 가속도 센서(120)를 통해 이동 관성을 측정하고, 자이로스코프는 자이로 센서(130)를 통해 회전 관성을 측정하고, 지자기 센서(140)를 통해 방위각을 측정한다.

상기 관성측정장치(110)는 MEMS(micro mechanical system) 기반의 9축 IMU 센서일 수 있다.

이때, 9축 관성측정장치(110)는 3축 가속도 센서(120), 3축 자이로 센서(130) 및 3축 지자기 센서(140)를 포함한다.

도 3은 본 발명을 손목에 적용가능한 일실시예를 나타내는 것으로서 손떨림에 있어, 손목 부위의 다수 포인트에 대한 진동을 세부적으로 측정하기 위해 하나 이상의 관성 측정 장치(110)를 포함할 수 있다.

떨림은 손목 부위 또는 발목 부위 등에서 발현될 수 있으며, 반드시 파킨슨 질환에서만 발생하는 것이 아닌 갑상선 장애 또는 신경성 장애 등과 같은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다고 알려져 있다. 이러한 상황에서 떨림을 포함하는 여러 증상을 통해 원인을 파악하는 현재 상태에서는 떨림의 정도를 객관적으로 파악하는 것은 매우 중요하다 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 기존의 공지기술들과는 달리 손목 부위의 떨림에 대해서 세부적인 떨림의 정도에 대한 차이를 각각 측정하여 증상부위(pain point)별 차이를 측정 및 분석한다.

특히, 손떨림 정도에 대한 측정은 관성측정장치(100) 및 가속도 센서(130)를 통해 떨림(진전)정도를 분석할 수 있고, 빈도수(frequency)를 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적인 떨림 정도에 대한 데이터를 객관화하기 위해 본 발명에서는 컨트롤 값(111)을 측정한 다음 그 컨트롤 값(111)을 기준으로 떨림 정도를 비교하여 떨림 정도에 대한 데이터를 객관화한다.

손떨림이 없는 상태의 값인 컨트롤 값(111)을 측정하기 손떨림 정도를 객관화하기 위해서는 먼저 손떨림의 유형을 파악할 필요가 있다.

떨림 특히 손떨림의 유형은 아래와 같이 구분될 수 있다.

동작을 했을 때 떨림이 있는 증상(동작성 진전) 및 동작이 없을 때 떨림이 있는 증상(안정시 진전)으로 크게 구분되며, 상기 ‘동작성 진전’은 ① 세부적으로 중력을 거스를 때 발생하는 떨림(자세성 진전), ② 손을 움직여 동작을 시작하면서부터 떨리기 시작해서, 동작이 끝나면 떨림이 멈추는 떨림(운동성 진전), ③ 동작 중에 일어나는 손떨림으로, 목표물에 접근하면 더욱 강해지는 떨림(기도 진정)으로 구분된다.

따라서, 이러한 떨림의 유형에 따라 떨림이 없는 상태를 특정하여 손떨림 없는 상태를 컨트롤 값(111)으로 특정할 수 있다. 이러한 컨트롤 값(111)은 데이터 축적부(300)의 컨트롤 데이터(310)로 저장될 수 있다.

즉, 개인별로 떨림(손떨림)부위를 특정한 후, 떨림(손떨림)의 유형을 특정한 다음, 손떨림이 없는 값을 측정한 후 손떨림 값을 측정하는 것이다.

(1) 증상부위(pain point) 특정(S1)

손떨림을 예로 들면, 상기 도 3에서와 같이 하나 이상의 관성측정장치(110)를 통해 손떨림 위치를 특정한다. 손떨림을 예로 들면 손목 부위의 손떨림에 대하여 하나 이상의 증상부위(pain point)별로 각각 대응되는 하나 이상의 관성측정장치(110)를 통해 측정할 수 있다.

따라서, 스마트 기기(1)는 스마트 워치의 손목 부착 부위에 적용할 수 있으나, 바람직하게는 스마트 기기(1)는 하나 이상의 관성측정장치(110)를 포함하는 웨어러블 손목용 밴드, 압박용 밴드에 적용될 수 있다.

(2) 손떨림의 유형 특정(S2)

손떨림의 유형을 정확히 파악하기 위해 ‘안정시 진전’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘자세성 진정’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘운동성 진전’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘기도 진정’에 대해 개인별로 확인하여 손떨림에 대한 유형을 특정한다.

(3) 손떨림이 없는 값(컨트롤 값)의 측정(S3)

예를 들어, ‘동작시 진전’의 ‘자세성 진정’으로 특정되면 손의 움직이 없을 때의 떨림값, 또는 손을 움직여 동작을 시작하면서부터 떨리기 시작해서, 동작이 끝났을 때의 떨림값, 또는 목표물에 접근하면 더욱 강해지는 떨림값을 컨트롤 값(111)으로 특정할 수 있다.

상기 컨트롤 값(111)은 데이터 축적부(300)의 컨트롤 데이터(310)에 축적될 수 있다.

(4) 손떨림 값(떨림값)의 측정(S4)

마지막으로, 하나의 예로서 ‘동작시 진전’의 ‘자세성 진정’으로 특정되면 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별 떨림 정도를 측정한 떨림값(112)을 특정하고, 상기 조건에 따른 차이점을 세부적으로 분석한다.

상기 떨림값(112)은 데이터 축적부(300)의 측정 데이터(320)에 축적될 수 있다.

즉, 가속도 센서(120), 자이로 센서(130) 및 지자기 센서(140)를 포함하는 관성측정장치(110)를 통해 손떨림이 없을때의 값(컨트롤 값, 111)을 측정한 후 데이터 축적부(300)의 컨트롤 데이터(310)에 축적하고, 손떨림 값(떨림값, 112)을 측정하면서 손떨림 정도를 객관화하고, 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별 차이에 따른 손떨림 정도를 분석한 후 데이터 축적부(300)의 측정 데이터(320)에 축적한다.

이때, 떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 오프셋값(offset)으로 기준으로 하여 떨림을 측정한 떨림값(112)을 정량화하여 떨림정도를 객관화할 수 있다.

증상 완화부 (200)

증상 완화부(200)는 증상부위(pain point)에 대하여 미세진동을 통하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling)을 통해 떨림을 완화하는 기능을 한다.

상기 증상 완화부(200)는 진동모터(210) 및 제어기(220)를 포함할 수 있다.

(5) 진동모터(210)를 통한 노이즈 캔슬링(S5)

상기 진동모터(210)는 떨림에 대한 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응하여 하나 이상의 진동모터(210)로부터 발생하는 미세진동을 통해 노이즈 캔슬링(noise cancelling) 과정을 통해 떨림을 완화시킨다.

노이즈 캔슬링(noise cancelling)은 주로 소음을 제거하기 위한 기술로서 이용되는 것이다.

즉, 일정한 주파수로 되어 있는 파동에 대해 ‘간섭효과’를 일으키는 것인데, ‘간섭효과’는 파동의 진폭을 더 커지게 하는 ‘보강간섭’ 및 진폭과 주파수는 동일한데 그 진행방향이 거울상처럼 서로 반대 방향의 파동이 만나 약화시키는 ‘상쇄간섭’을 의미한다.

본 발명에서는 컨트롤 값(111)을 기준으로 대비하여 떨림값(112)을 객관화한 진동(파동)에 대해 ‘상쇄간섭’을 방생하는 진동을 증상부위에서 발생시켜 진동을 상쇄시키는 것이다.

상기 제어기(220)는 떨림 증상 정도에 따라 진동모터(210)의 미세진동을 조절할 수 있는 기능을 한다.

구체적으로는 각각 증상부위별로 대응하는 진동모터(210)로부터 발생하는 미세진동에 대한 작동횟수(221), 미세진동 작동시간(222), 미세진동의 진폭(223), 미세진동의 강도(224)를 떨림정도별로 각각 달리 제어할 수 있으며, 증상부위별로 대응하는 진동모터(210)로 각각 횟수(221), 시간(222), 진폭(223), 강도(224)를 달리할 수 있다.

이는 생활형 보조장치로서 사용하도록 하기 위한 본 발명을 사용함에 따라 떨림정도가 개선(완화)되거나 또는 손떨림이더라도 증상부위(pain point)에 대한 세부부위별 차이점을 정확하게 개선(완화)하도록 하기 위한 것이다.

또한, 증상부위(pain point)별로 대응하는 진동모터(210)의 위치에 따른 진동모터(210) 상호간에 발생하는 간섭효과(보강간섭 또는 상쇄간섭)를 방지하도록 하기 위해 작동시간(222) 또는 미세진동의 진폭(223) 또는 미세진동의 강도(224)를 변화시킬 필요가 있기 때문이다.

증상부위별로 객관화된 손떨림 정도에 대하여 진동모터(210)를 통한 미세진동을 운용하는 운용값(211), 보다 상세히는 횟수(221), 시간(222), 진폭(223), 강도(224)에 따른 미세진동 운용값(211)은 데이터 축적부(300)의 운용 데이터(330)에 축적된다.

또한, 증상 완화부(200)의 통해 손떨림을 완화한 정도를 주기적으로 측정 분석부(100)를 통해 역으로 손떨림에 대한 완화정도를 측정하여 본 발명을 이용하여 손떨림 정도의 완화정도에 대한 결과값(212)을 데이터 축적부(300)의 결과 데이터(340)에 축적하여 데이터화할 수 있다.

즉, 증상부위별 위치에 대응하여 하나 이상의 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 기준으로 하여 떨림이 있을 때의 떨림값(112)을 통해 떨림 정도를 객관화한 후 증상 완화부(200)의 제어기(220)의 운용값(211)을 통해 진동모터(210)로 부터 미세진동을 발생시켜 발생하는 손떨림에 대해 노이즈 캔슬링을 통해 떨림을 완화시키고, 이렇게 완화된 정도에 대해 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 변화된 떨림에 대한 측정값과 초기 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 확인하여 본 발명을 통한 손떨림에 대한 개선효과를 확인할 수 있다.

또한, 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 변화된 떨림에 대한 측정값과 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 확인하여 본 발명을 통한 손떨림에 대한 개선효과를 확인할 수 있다.

또한, 노이즈 캔슬링 과정에서 조작 움직임과 증상부위에 대하여 발생시킨 상쇄간섭 진동이 벗어난 정도를 관성측정장치(110)를 사용하여 자체교정(calibration)을 통해 정확도를 향상시킬 수 있다.

데이터 축적부 (300)

데이터 축적부(300)는 컨트롤 데이터(310), 측정 데이터(320), 운용 데이터(330) 및 결과 데이터(340)를 포함할 수 있다.

(6) 초기 컨트롤 값 또는 떨림값 대비 사용에 따른 측정값을 통한 개선정도 비교(S6)

컨트롤 데이터(310)는 개인에 따른 손떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 축적한다.

컨트롤 값(111)을 이용하면, 컨트롤 값(111)과 대비하여 떨림값(112)을 통해 떨림 정도를 객관적으로 특정할 수 있는 기준으로 사용할 수 있다.

또한, 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도의 결과값(212)을 확인하여 본 발명을 통한 손떨림에 대한 개선효과를 확인할 수 있다.

측정 데이터(320)는 개인에 따른 증상부위별 손떨림이 있는 하나 이상의 부위에 대한 떨림값(112)을 축적한다.

떨림값(112)을 통해 컨트롤 값(111)과 대비하여 떨림값(112)을 통해 떨림 정도를 객관적으로 특정할 수 있는 기준으로 사용할 수 있다.

또한, 하나 이상의 부위에 대한 떨림값(112)을 통해 부위별 반응 정도를 확인할 수 있다.

운용 데이터(330)는 하나 이상의 증상부위별 컨트롤 값(111) 및 떨림값(112)을 통해 객관화 된 손떨림 정도를 완화하기 위하여 진동모터(210)를 통한 미세진동의 횟수(221), 운용시간(222), 진동진폭(223) 및 진동강도(224)에 대한 제어기(220)의 운용값(211)을 축적한다.

결과 데이터(340)는 증상부위별 컨트롤 값(111) 및 떨림값(112)을 통해 객관화 된 손떨림 정도에 대한 미세진동을 통한 완화정도를 누적적 데이터화하는 결과값(212)을 결과 데이터(340)에 데이터화하여 축적한다.

상기 결과값(212)은 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 떨림정도에 대한 측정값과 초기 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도의 결과값(212)을 축적할 수 있다.

또한, 상기 결과값(212)은 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 떨림정도에 대한 측정값과 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도의 결과값(212)을 축적할 수 있다.

저장부(400)

저장부(400)는 상기 누적 데이터들을 각각 저장한다.

상세히는 데이터 축적부(300)에서 축적되는 컨트롤 데이터(310)의 컨트롤 값(111)을 저장한다.

또한, 데이터 축적부(300)에서 축적되는 측정 데이터(320)의 떨림값(112)을 저장한다.

상기 컨트롤 값(111) 및 떨림값(112)을 이용하여 떨림정도를 객관화하는 과정은 상기에서 본 바와 같다.

또한, 데이터 축적부(300)에서 축적되는 운용 데이터(330)의 운용값(211)을 저장한다.

또한, 데이터 축적부(300)에서 축적되는 결과 데이터(340)의 초기 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 저장한다. 또는 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 저장한다.

전송부 (500)

전송부(500)는 원격진료(비대면진료) 등을 통한 약물치료 병행시 상기 데이터들을 주고 받는 기능을 한다.

떨림(진전)의 증상의 원인은 파킨슨 질환 분만 아니라 갑상선 장애 또는 신경성 장애 등과 같은 다양한 원인에 의해 발생하는데, 본 발명과 같은 생활형 보조장치같이 직접적으로 물리적 방법에 의해 떨림을 완화하는 것 뿐만 아니라 약물치료를 병행하는 경우도 있다.

이때, 본 발명을 통해 객관화된 떨림정도의 변화에 따른 적절한 약물투여가 필요하기 때문에 초기 떨림 정도에 대해 완화된 떨림 정도를 약물치료시 적극적으로 고려할 필요가 있다.

(7) 약물치료 병행을 위한 데이터 송수신(S7)

따라서, 상기 전송부(500)는 저장부(400)에 저장된 떨림이 없는 측정값인 컨트롤 값(111)을 포함하는 컨트롤 데이터(310), 부위별 떨림 정도에 대한 떨림값(112)을 포함하는 측정 데이터(320), 떨림을 완화하기 위한 제어기(220) 조건에 대한 운용값(211)을 포함하는 운용 데이터(330) 및 초기 컨트롤 값(111)과 완화 후 측정되어 비교된 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 완화 후 측정되어 비교된 결과값(212)을 포함하는 결과 데이터(340)를 송수신할 수 있게 된다.

상기 데이터들에 대한 수신은 의사나 약사들이 사용하는 의료 프로그램과 연동될 수 있다.

데이터 송수신에 대한 내용은 공지기술에 포함되어 상세한 설명은 생략한다.

도 4에서와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 일실시예를 통해 구체적으로 설명한다.

(1) 증상부위(pain point) 특정(S1)

하나 이상의 관성측정장치(110)를 통해 손떨림 위치를 특정한다.

손목 부위의 손떨림에 대하여 하나 이상의 증상부위(pain point)별로 각각 대응되는 하나 이상의 관성측정장치(110)를 통해 측정할 수 있다.

(2) 손떨림의 유형을 특정(S2)

'안정시 진전’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘자세성 진정’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘운동성 진전’, 또는 ‘동작시 진전’의 ‘기도 진정’에 대해 개인별로 확인하여 손떨림에 대한 유형을 특정하여 손떨림의 유형을 정확히 파악한다.

(3) 증상부위별 손떨림이 없는 값(컨트롤 값, 111) 측정(S3)

측정 분석부(100)의 관성측정장치(IMU, 110)를 통해 손떨림이 없을때의 컨트롤 값(111)으로 특정한다.

상기 컨트롤 값(111)은 데이터 축적부(300)의 컨트롤 데이터(310)에 축적된다.

(4) 증상부위별 손떨림 값( 떨림값 , 112) 측정 및 분석(S4)

측정 분석부(100)의 관성측정장치(IMU, 110)를 통해 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별 떨림 정도를 측정한 떨림값(112)을 특정하고, 상기 조건에 따른 차이점을 세부적으로 분석한다.

상기 떨림값(112)은 데이터 축적부(300)의 측정 데이터(320)에 축적된다.

또한, 관성측정장치(110)를 통해 손떨림이 없을 때의 값(컨트롤 값, 111)을 측정한 후 데이터 축적부(300)의 컨트롤 데이터(310)에 축적하고, 손떨림 값(떨림값, 112)을 측정하면서 손떨림 정도를 객관화하고, 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별 차이에 따른 손떨림 정도를 분석한 후 데이터 축적부(300)의 측정 데이터(320)에 축적한다.

또한, 떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 오프셋값(offset)으로 기준으로 하여 떨림을 측정한 떨림값(112)을 정량화하여 떨림정도를 객관화한다.

(5) 진동모터(210)를 통한 노이즈 캔슬링 (S5)

상기 진동모터(210)는 떨림에 대한 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응하여 하나 이상의 진동모터(210)로부터 발생하는 미세진동을 통해 노이즈 캔슬링(noise cancelling) 과정을 통해 떨림을 완화시킨다.

이때, 제어기(220)를 통해 작동시간(222) 또는 미세진동의 진폭(223) 또는 미세진동의 강도(224)를 변화시켜 가장 적절한 미세진동에 대한 운용값(211)을 운용한다.

상기 운용값(113)은 데이터 축적부(300)의 운용 데이터(330)에 축적된다.

(6) 초기 컨트롤 값 또는 떨림값 대비 사용에 따른 측정값을 통한 개선정 도 비교(S6)

측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 본 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 떨림정도에 대한 측정값과 초기 컨트롤 값(111)을 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과값(212)을 축적할 수 있다.

또한, 측정 분석부(100)의 관성측정장치(110)를 통해 본 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 떨림정도에 대한 측정값과 초기 떨림값(112)을 비교하여 손떨림 완화정도의 결과값(212)을 축적할 수 있다.

상기 결과값(212)은 데이터 축적부(300)의 결과 데이터(340)에 축적된다.

(7) 약물치료 병행을 위한 데이터 송수신(S7)

상기 전송부(500)는 저장부(400)에 저장된 떨림이 없는 측정값인 컨트롤 값(111)을 포함하는 컨트롤 데이터(310), 부위별 떨림 정도에 대한 떨림값(112)을 포함하는 측정 데이터(320), 떨림을 완화하기 위한 제어기(220) 조건에 대한 운용값(211)을 포함하는 운용 데이터(330) 및 초기 컨트롤 값(111)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212)을 포함하는 결과 데이터(340)를 송수신 할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 파킨슨 질환, 수전증 등으로 인한 떨림(진전)에 대한 증상정도를 객관적으로 측정하여 그 수치를 분석함으로써 떨림에 대한 증상정도를 객관화할 수 있으며, 생활형 보조장치로서 스마트 기기를 통해 떨림정도를 체계적으로 완화시킬 수 있다.

또한, 질병으로 인한 손떨림 뿐만 아니라 사진촬영 등과 같이 손떨림에 민감한 작업을 수행하는 과정에서도 널리 사용할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

1 : 스마트 기기
100 : 측정 분석부 110 : 관성측정장치(IMU)
111 : 컨트롤 값 112 : 떨림값
120 : 가속도 센서 130 : 자이로 센서
140 : 지자기 센서
200 : 증상 완화부 210 : 진동모터
211 : 운용값 212 : 결과값
220 : 제어기 221 : 횟수
222 : 시간 223 : 진폭
224 : 강도
300 : 데이터 축적부 310 : 컨트롤 데이터
320 : 측정 데이터 330 : 운용 데이터
340 : 결과 데이터
400 : 저장부
500 : 전송부
S1 : 증상부위(pain point) 특정
S2 : 손떨림의 유형을 특정
S3 : 증상부위별 손떨림이 없는 값(컨트롤 값) 측정
S4 : 증상부위별 손떨림 값(떨림값) 측정 및 분석
S5 : 진동모터(210)를 통한 노이즈 캔슬링
S6 : 초기 컨트롤 값 또는 떨림값 대비 사용에 따른 측정값을 통한 개선정도 비교
S7 : 약물치료 병행을 위한 데이터 송수신

Claims (7)

1. 손떨림 증상에 대한 측정, 분석 및 완화를 위하여,
   측정 분석부(100), 증상 완화부(200) 및 데이터 축적부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 측정 및 개선을 위한 스마트 기기(1)에 있어서,
   상기 측정 분석부(100)는 손떨림 정도를 증상부위(pain point)별로 측정 및 분석하여 객관적으로 데이터화 하는 것을 특징으로 하고,
   상기 증상 완화부(200)는 증상부위에 대하여 진동모터(210)의 미세진동을 통하여 노이즈 캔슬링(noise cancelling) 하는 것을 특징으로 하고,
   상기 데이터 축적부(300)는 개인에 따른 손떨림이 없을 때의 컨트롤 값(111)을 컨트롤 데이터(310)에 축적하고, 손떨림 정도에 대하여 측정하여 객관적 수치화 및 주기에 대한 떨림값(112)을 측정 데이터(320)에 축적하고, 손떨림에 대해 이를 완화하기 위해 미세진동을 운용하는 운용값(211)을 운용 데이터(330)에 축적하고, 손떨림에 대한 미세진동을 통한 완화정도를 누적적 데이터화하는 결과값(212)을 결과 데이터(340)에 데이터화하여 축적하는 것을 특징으로 하고,
   저장부(400) 또는 전송부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 저장부(400)는 컨트롤 데이터(310)의 컨트롤 값(111)을 저장하고,
   측정 데이터(320)의 떨림값(112)을 저장하고,
   운용 데이터(330)의 운용값(211)을 저장하고,
   초기 컨트롤 값(111)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과 데이터(340)의 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 비교하여 손떨림 완화정도에 대한 결과 데이터(340)의 결과값(212)을 저장하고,
   
   상기 전송부(500)는 떨림이 없는 측정값인 컨트롤 값(111)을 포함하는 컨트롤 데이터(310),
   부위별 떨림 정도에 대한 떨림값(112)을 포함하는 측정 데이터(320),
   떨림을 완화하기 위한 제어기(220) 조건에 대한 운용값(211)을 포함하는 운용 데이터(330) 및 초기 컨트롤 값(111)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212) 또는 초기 떨림값(112)과 스마트 기기(1) 사용 후 변화된 측정값과 비교된 결과값(212)을 포함하는 결과 데이터(340)를 송신하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 측정 분석부(100)는
   가속도 센서(120), 자이로 센서(130) 및 지자기 센서(140)를 포함하는 관성측정장치(110)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 관성측정장치(110)는
   증상부위(pain point)를 세부적으로 특정하고,
   손떨림이 없는 값(컨트롤 값, 111)을 측정하고,
   손떨림 값(떨림값, 112)을 측정한 후,
   컨트롤 값(111)을 기준으로 하여 떨림값(112)을 정량화하여 손떨림 정도를 객관화 하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 증상 완화부(200)는
   진동모터(210) 및 제어기(220)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 증상 완화부(200)는 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응하도록 하나 이상의 진동모터(210) 를 포함하여 각각의 증상부위별로 노이즈 캔슬링을 통해 떨림 정도를 완화시키고,
   상기 제어기(220)는 진동모터(210)의 작동에 대한 횟수(221), 시간(222), 진폭(223), 강도(224)를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 스마트 기기(1)는 하나 이상의 증상부위(pain point)에 대응되도록 하나 이상의 관성측정장치(110) 를 포함하여 손떨림 정도를 측정하고, 시간별, 일별, 주기별, 동작별, 환경별로 손떨림 정도를 분석하는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 스마트 기기(1)는
   증상부위(pain point) 특정(S1),
   손떨림의 유형을 특정(S2),
   증상부위별 손떨림이 없는 값(컨트롤 값, 111) 측정(S3),
   증상부위별 손떨림 값(떨림값, 112) 측정 및 분석(S4),
   진동모터(210)를 통한 노이즈 캔슬링(S5),
   및 초기 컨트롤 값(111) 또는 떨림값(112) 대비 사용에 따른 완화정도의 측정값을 통한 개선정도를 비교(S6)하는 것을 특징으로 하는,
   손떨림 측정 및 개선을 위한 스마트 기기(1)
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