KR102573399B1 - 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법 - Google Patents

3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법은 객체가 서버에서 제공하는 검사유형 선택부를 통해 상기 객체가 검사할 검사유형을 적어도 하나 이상을 선택하는 단계와, 다시점 측정 장치를 통해 객체의 동작 및 모션을 촬영하고, 촬영한 정보를 상기 서버에 전송하는 단계와, 상기 검사유형 선택부에서 선택한 검사유형 및 상기 다시점 측정 장치에서 수집한 정보를 기반으로, 상기 객체에 대한 관절, 근육, 자세를 포함하는 객체 정보를 객체 산출부에서 상기 객체에 대한 정보를 3차원화(X,Y,Z축)하고, 데이터 분석부에서 상기 객체에 대한 LOM 또는 보상움직임 유무를 판단하여 증후군 여부를 판단하는 단계와, 상기 데이터 분석부에서 산출한 정보를 기반으로 검사 결과 산출부에서 검사 결과를 산출하는 단계와, 상기 데이터 분석부에서 산출한 검사 결과를 기반으로 재활운동 또는 예방목적의 운동을 스마트 운동 코칭부를 통해 추천하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 분석부는, 상기 객체에 대한 하나 이상의 관절의 정적 자세 및 추정된 개별 근육에 대한 불균형 여부를 검출하는 운동손상 검출부; 및 하나 이상의 관절의 정적 자세에 대한 불균형 여부를 검출하는 자세이상 검출부; 를 더 포함하며, 상기 운동손상 검출부는, 상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 LOM이 있는지의 여부를 판단하는 LOM판단부 및 상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 보상움직임이 있는지의 여부를 판단하는 보상움직임 판단부 를 더 포함한다.

Description

3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법{Musculoskeletal system movement damage through 3D dynamic range of motion test and postural abnormality evaluation analysis method through static posture test}
본 발명은 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 운동손상 및 정적 자세를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 운동손상검사 또는 자세검사 시 각 관절의 X,Y,Z축의 위치 또는 변화를 분석하여 보상움직임(보상작용)과 관절가동범위제한을 산출하기 위한 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 운동손상 및 정적 자세를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 관한 것이다.
반복 작업 수행, 장시간 스마트 기기 조작 등 노동 및 생활 양식의 변화로 인하여 근골격계 질환의 발생 및 헬스케어 서비스에 대한 수요가 날로 증가하고 있는 상황이다.
그 근거로, 2019년 기준, 국민 3명 중 1명꼴인 1,761만명이 근골격계 질환으로 진료를 받아 2009년 대비 7.9% 증가하였고, 근골격계 관련 의료 지출도 증가하여 전체 의료비 지출의 11%을 차지한다는 점과 근골격계 질환 중에서도 최근 10년간 컴퓨터 및 스마트기기 사용과 관련된 근육들 중 특히 경추 통증 관련 환자 증가율이 가파르게 상승하는 점은 건강보험심사평가원 보도자료를 통해서도 잘 알 수 있다.
올바른 움직임에 대한 인식부족 및 시스템(솔루션)의 부재도 여기에 한몫하고 있다. 재활의학과 예방의학이 발전함에 따라 과거 근육계의 기능부전과 체성분(체지방)에 대한 정량적 측정평가를 중요하게 생각하여 근력 강화 운동과 유산소 운동에 초점이 맞춰져 있었다면, 현재는 정량적 측정평가와 함께 근골격계, 신경계를 통합하는 움직임 기능부전에 대한 정성적 측정평가의 접근 및 운동, 재활 중심으로 이동하였으며, 미국의 전문가들은 통증을 해결하고 부상의 위험을 줄이기 위해 최신기술, 기계를 사용하여 움직임을 분석하는 방법을 밝혀내고 있다. (Maury Hayashida et al. 2015)
근골격 헬스케어 전문가 개인의 전문성을 바탕으로 육안 측정 및 촉진 등을 통해 주관적, 정성적으로 실시되는 현재의 근골격계 검진 및 재활 운동 처방의 문제점도 해결해야 할 이슈 중 하나이다. 전문가 개인의 개인적 경험과 전문성을 바탕으로 한 정성적인 검진을 통해 물리/재활치료 또는 운동처방과 같은 헬스케어 서비스가 제공되면서, 주관적이고 정성적인 평가로 인하여 전문가들의 데이터를 신뢰하지 못하는 경우가 대다수로서 측정 신뢰성을 담보할 수 있는 정량적인 움직임(자세 및 움직임) 데이터의 수집이 필수적인 상황이다.
과학적 근거에 기반한 표준화된 프로토콜에 따라 근골격계의 3차원 움직임을 정량적으로 측정함으로써, 향후 데이터 기반 신규 서비스 개발의 기반을 마련하고자 한다. 기존의 근골격계 검진 서비스는 정면 또는 측면 시점 등 평면적인(2차원) 자세 평가로, 평가의 신뢰성 및 평가 항목이 제한되어 기존의 육안 측정과 촉진에 의한 검진을 보조하는 데 그치고 있으며 3차원 근골격계 움직임을 정량적으로 측정하고 근골격계 움직임 데이터를 누적함으로써 근골격계 헬스케어 분야에서도 데이터 기반 신규 서비스를 개발할 수 있는 기반을 마련하는 것이 시급한 과제이다.
근골격계 움직임에 대한 정량적 데이터를 바탕으로 검진 및 운동 코칭을 데이터화하여, 근골격계 헬스케어 서비스 중 발생하는 전문가의 의사 결정을 보조하여 빠르게 늘어나는 근골격계 헬스케어 서비스 수요에 대응하고자 한다. 근골격계 헬스케어 분야의 서비스 제공자가 제기하는 니즈는 정성적이었던 근골격계 검진의 결과를 정량적 데이터로 확인하고 데이터를 바탕으로 체계적으로 헬스케어 서비스를 제공하는데 있으며 의료 전문가의 직접적 검진 과정을 보조하기 위해서 반드시 측정된 근골격계 자세 및 움직임 데이터의 신뢰성을 담보할 수 있도록, 검진 과정 및 방법을 표준화하여 나온 데이터를 통해 환자의 상태를 정확히 이해하도록 돕고 헬스케어 서비스에 대한 의사 결정을 보조해야 한다.
3차원 근골격계 움직임의 정량적 측정 기술을 기반으로 한 근골격계 검진 및 코칭 시스템을 개발하고, 질환 관련 움직임 특성으로부터 예측되는 질환군을 제시하는 근골격계 질환 감별 보조 시스템을 개발하고자 한다. 피평가자가 정해진 자세 또는 동작을 수행하면서 여러 방향에서 동시에 촬영된 다시점(multi-view) 영상을 기반으로 근골격계의 움직임을 3차원적으로 측정하는 시스템 개발을 통해 각 자세 혹은 움직임에서 질환 감별에 연관성이 높은 움직임 특성을 분석하여 데이터로 제시하고, 임상과학적 질환 감별 가이드라인을 통해 추정된 예상 질환군을 함께 제시함으로써 근골격계 헬스케어 전문가의 서비스 제공 과정을 보조해야 한다.
장기적으로는 데이터 기반 근골격계 헬스케어 서비스를 개발하는 기반을 마련하고자 한다. 표준화된 근골격계 검진을 구현함으로써 환자의 근골격계 상태를 객관적으로 파악하여 근골격계 움직임에 대한 정량적 데이터와 움직임으로부터 예측된 예상 질환에 대한 정보를 빅데이터화함으로써, 일반 건강검진 분야처럼 향후 근골격계 헬스케어 분야에서도 데이터를 기반으로 다양한 분야로의 확장과 신규 서비스 기회를 창출할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 인식률을 높이면서, 근골격계 상태를 정량적 데이터에 기반한 증후군 여부를 추정할 수 있는 시스템과 방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2411765호 (등록일자: 2022.06.17)
본 발명의 목적은 운동손상검사 또는 자세검사 시 각 관절의 X,Y,Z축의 위치 또는 변화를 분석하여 보상움직임(보상작용)과 관절가동범위제한(LOM)을 산출하기 위한 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법은
(a) 객체가 서버에서 제공하는 검사유형 선택부를 통해 상기 객체가 검사할 검사유형을 적어도 하나 이상을 선택하는 단계;
(b) 다시점 측정 장치를 통해 객체의 동작 및 모션을 촬영하고, 촬영한 정보를 상기 서버에 전송하는 단계;
(c) 상기 검사유형 선택부에서 선택한 검사유형 및 상기 다시점 측정 장치에서 수집한 정보를 기반으로, 상기 객체에 대한 관절, 근육, 자세를 포함하는 객체 정보를 객체 산출부에서 상기 객체에 대한 정보를 3차원화(X,Y,Z축)하고, 데이터 분석부에서 상기 객체에 대한 LOM(Limitation of motion) 또는 보상움직임 유무를 판단하여 증후군 여부를 판단하는 단계;
(d) 상기 데이터 분석부에서 산출한 정보를 기반으로 검사 결과 산출부에서 검사 결과를 산출하는 단계;
(e) 상기 데이터 분석부에서 산출한 검사 결과를 기반으로 재활운동 또는 예방목적의 운동을 스마트 운동 코칭부를 통해 추천하는 단계; 를 포함하고,
상기 데이터 분석부는, 상기 객체에 대한 하나 이상의 관절의 정적 자세 및 추정된 개별 근육에 대한 불균형 여부를 검출하는 운동손상 검출부; 및
하나 이상의 관절의 정적 자세에 대한 불균형 여부를 검출하는 자세이상 검출부; 를 더 포함하며,
상기 운동손상 검출부는,
상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 LOM이 있는지의 여부를 판단하는 LOM판단부; 및
상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 보상움직임이 있는지의 여부를 판단하는 보상움직임 판단부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, 자세 검사 또는 운동 손상 검사 중 적어도 어느 하나를 선택하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 측정 장치는 상기 객체가 위치하는 지점을 측정할 수 있는 측정 수단이 최소 1개 내지 최대 8개의 범위로 설치되며,
상기 측정 수단은 카메라, 센서, X-ray, 방사선 중 적어도 하나 이상을 선택하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 서버는, 상기 객체의 측정 정보, 검사 결과 정보, 알고리즘 정보가 기 저장되며, 상기 기 저장된 데이터를 기반으로 빅데이터를 구축하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 (c) 단계는,
(c1) 객체 산출부를 통해 상기 객체의 인체의 주요 관절을 추정하고, 인체의 주요 관절을 3차원화(X,Y,Z축)하여 이를 재구성하는 단계;
(c2) 다수의 관절의 정적 자세를 통한 자세이상 검출 또는 산출된 개별 근육에 대한 운동손상 여부를 검출하는 단계;
(c3) 상기 데이터 분석부에서 검출된 정보를 기반으로 검사 결과 산출부에서 상기 객체의 검사 결과를 산출하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 운동손상 검출부는, 상기 데이터베이스에 기 저장된 질환 증후군 알고리즘을 통해 상기 객체에 대한 LOM 또는 보상움직임 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 자세이상 검출부는, 상기 데이터베이스에 기 저장된 자세 불균형 알고리즘을 통해 상기 객체에 대한 자세 이상 유무를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 (d) 단계는,
상기 (c) 단계를 통해 산출된 정보를 기초로 하여 상기 검사 결과 산출부에서 종합 및 상세 검사결과를 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 종합검사결과는, 검사선택유형, 3차원 자세(관절재구성), 자세유형, 자세개선도, 동작유형, 운동손상개선도, 평균점수, 종합점수를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 운동손상 검출부는, 상기 LOM판단부 및 보상움직임 판단부에서 LOM 및 보상움직임이 없다고 판단하면, 정상으로 판단하고,
상기 LOM판단부 또는 보상움직임 판단부 중에서 어느 한 곳이 LOM 또는 보상움직임이 있는 것으로 판단하면, 해당 관절에 대하여 증후군이 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법에 있어서, 상기 운동손상 검출부는, 상기 LOM판단부에서 관절에 대한 LOM이 없는 것으로 판단하되, 상기 보상움직임 판단부에서 보상움직임이 있는 것으로 판단하면,
상기 보상움직임 판단부에서 판단한 보상움직임의 정도를 상기 데이터베이스에 기 저장된 데이터와 비교하여 보상움직임의 정도를 산출하고, 상기 산출된 보상움직임의 정도값에 따라 질병의 증상과 증상에 대한 정도(증상이 심각, 중간, 경미 중 어느 것에 해당하는지에 대한 정도)를 판단할 수 있다.
이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 객체의 신체에 대한 자세 검사 또는 운동 손상 검사의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 자세이상, LOM, 보상움직임 여부에 따라 각자에게 맞는 재활운동 및 예방목적의 운동을 추천하고 이에 대한 가이드영상을 함께 제공하여 재활운동 및 예방 목적의 운동 참여율과 효율성을 증가시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 자세 또는 운동 손상 검사 시스템의 측정 장치와 서버의 관계를 나타내 보인 모식도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 자세 또는 운동 손상 검사 시스템의 서버의 구성요소를 나타내 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 자세 또는 운동 손상 검사 시스템의 객체 산출부의 구성요소를 나타내 보인 블록도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 자세 또는 운동 손상 검사 시스템 및 방법의 데이터 분석부에서 종합검사결과를 나타내 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법을 나타내 보인 순서도.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법의 객체 산출하는 방법을 나타내 보인 순서도.
본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 자세 또는 운동 손상 검사 시스템은 객체의 신체정보를 다시점에서 측정하여 객체(O)에 대한 정보를 3차원으로 수집하는 측정 장치(10)와, 측정 장치(10)에서 측정된 정보를 기반으로, 객체(O)에 대한 자세 또는 운동 손상 여부를 판단하는 서버(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
측정 장치(10)는 객체(O)가 위치하는 지점을 기준으로 360도에 해당하는 전방위를 측정할 수 있는 측정수단(11)이 최소 1개 최대 8개를 설치할 수 있으며, 본 발명에서는 5개의 측정수단(11)이 객체를 기준으로 전방, 후방, 좌측, 우측에 해당하는 지점에 측정수단(11)이 설치될 수 있으나, 촬영환경 또는 상황에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
이러한 측정수단(11)은 카메라, 센서, X-ray, 방사선 중 어느 하나를 선택하여 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 카메라 및 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
서버(20)는 측정 장치(10)에서 제공 받은 정보를 기반으로 객체에 대한 자세 검사 또는 운동 손상 검사(또는 근육 손상 검사, 스포츠 손상 검사가 여기에 해당함)중 적어도 어느 하나를 선택하여 객체의 자세 또는 운동 손상 여부를 산출할 수 있다.
이러한 서버(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(30), 검사 유형 선택부(40), 객체 산출부(50), 데이터 분석부(60), 검사 결과 출력부(70), 스마트 운동 코칭부(80)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터베이스(30)는 자세 또는 운동 손상 검사에 필요한 기본 테이블과, 기존에 측정된 객체의 측정 정보, 검사 결과 정보와, 알고리즘 정보가 기 저장되며, 기 저장된 정보를 기반으로 빅데이터를 구축하여 객체 산출부(50)에서 객체의 검사 유형 정보를 산출할 때 사용될 수 있다.
검사 유형 선택부(40)는 객체의 검사 유형에 대하여 적어도 하나 이상을 선택할 수 있도록 하나 이상의 선택지를 객체에게 제공해줄 수 있으며, 본 발명에서는 자세 검사 또는 운동 손상 검사 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다.
객체 산출부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 장치(10)에서 수신한 정보와, 검사 유형 선택부(40)에서 선택한 검사 유형을 기반으로 객체에 대한 관절, 근육, 자세를 포함하는 객체정보를 산출하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 객체 산출부(50)는 검사유형 선택부(40)에서 선택한 검사를 수행하여 객체의 각 관절의 3차원(X,Y,Z축)값을 산출하며, 산출된 값을 데이터 분석부(60)에 전송될 수 있다.
데이터 분석부(60)는 객체 산출부(50)에서 산출된 3차원(X,Y,Z축) 값을 기반으로 데이터를 분석하며, 검사 결과를 도출하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 데이터 분석부(60)는 운동손상 검출부(61) 및 자세이상 검출부(64)를 포함하여 구성될 수 있다.
운동손상 검출부(61)는 객체 산출부(50)에서 산출된 정보를 3차원 정보를 기반으로 동적 자세를 검사하여 LOM 및 보상움직임 여부를 판단하고, 판단한 정보를 기반으로 증후군 여부를 최종 판단하는 기능을 수행하며, 검사유형 선택부(40)에서 운동손상 검사를 선택한 경우에만 진행할 수 있다.
또한, 운동손상 검출부(61)는 데이터베이스(30)에 기 저장된 질환 증후군 알고리즘 중 추정된 LOM 및 보상움직임에 대한 불균형 여부를 검출할 수 있으며, 상기한 질환 증후군 알고리즘은 데이터베이스(30)에 객체의 관절의 위치에 따른 증후군 관련 플로우 차트를 기존에 입력하여 알고리즘을 구축할 수 있으며, 상기한 질환 증후군 알고리즘은 자체 제작된 알고리즘이다.
이러한 운동손상 검출부(61)는 객체 산출부(50)에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 LOM이 있는지의 여부를 판단하는 LOM판단부(62) 및 객체 산출부(50)에서 추정한 객체의 관절 포인트에 보상움직임 여부를 판단하는 보상움직임 판단부(63)를 더 포함할 수 있다.
LOM판단부(62) 및 보상움직임 판단부(63)는 객체가 관절에 LOM이 있는지 또는 없는지의 여부와, 보상움직임이 있는지 또는 없는지의 여부를 판단하며, 더욱 구체적으로는 예컨대, 1) 객체가 관절에 LOM 및 보상움직임이 있는 걸로 판단하면, 해당 부위의 관절에 증후군이 있는 것으로 판단하고, 2) 객체가 관절에 LOM이 있는 것으로 판단하되, 보상움직임이 없는 것으로 판단하면, 해당 부위에 관절에 증후군이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 3) 객체가 관절에 LOM이 없는 것으로 판단하되, 보상움직임이 있는 것으로 판단하면, 보상움직임의 산출 값에 따라 조건부로 증후군이 있는 것으로 판단할 수 있으며, 4) 객체가 관절에 LOM 및 보상움직임이 없는 것으로 판단하면, 해당 부위의 관절에 증후군이 없는 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기한 3)관절에 LOM이 없고, 보상움직임이 있는 것으로 판단하면, 보상움직임의 정도에 따라 증후군의 증상과 증상에 대한 정도(증상이 심각, 중간, 경미 중 어느 것에 해당하는지에 대한 정도)를 판단할 수 있다.
즉, 운동손상 검출부(61)는 LOM판단부(62) 및 보상움직임 판단부(63)의 LOM 및 보상움직임 존재 유무에 따라 증후군여부를 판단할 수 있다.
자세이상 검출부(64)는 객체 산출부(50)에서 산출된 정보를 3차원 정보를 기반으로 다수의 관절의 정적 자세 및 추정된 개별 근육에 대한 불균형 여부를 검출하는 기능을 수행하며, 검사유형 선택부(40)에서 자세이상 검사를 선택한 경우에만 진행할 수 있다.
또한, 자세이상 검출부(64)는 데이터베이스(30)에 기 저장된 자세 불균형 알고리즘 중 추정된 자세에 대한 불균형 여부를 검출할 수 있으며, 상기한 자세 불균형 알고리즘은 데이터베이스(30)에 객체의 관절의 위치에 따른 증후군 관련 플로우 차트를 기존에 입력하여 알고리즘을 구축할 수 있으며, 상기한 자세 불균형 알고리즘은 자체 제작된 알고리즘이다.
이러한 자세 이상 검출부(64)는 좌우 불균형 판단부(65), 앞뒤 불균형 판단부(66), 위아래 불균형 판단부(67)를 포함하여 구성될 수 있다.
좌우 불균형 판단부(65)는 객체의 자세 중에서 좌우가 불균형을 이루고 있는지의 여부를 판단할 수 있고, 앞뒤 불균형 판단부(66)는 객체의 자세 중에서 앞뒤가 불균형을 이루고 있는지의 여부를 판단할 수 있으며, 위아래 불균형 판단부(67)는 객체의 자세 중에서 위아래가 불균형을 이루고 있는지의 여부를 판단할 수 있다.
즉, 자세이상 검출부(64)는 객체의 좌,우,앞,뒤,위,아래의 자세 불균형 여부를 판단할 수 있다.
아울러, 운동손상 검출부(61) 및 자세이상 검출부(64)에서 분석한 결과를 검사 결과 산출부(68)에서 수치로 산출할 수 있고, 검사 결과 산출부(68)에서 산출한 수치 값을 검사 결과 출력부(70)에 전송될 수 있다.
검사 결과 출력부(70)는 상기한 운동손상 검출부(61) 및 자세이상 검출부(64)에서 산출된 결과 값(검사 결과 산출부에서 산출한 수치 값)을 GUI에 출력하는 기능을 수행할 수 있으며, 이와 별개로 종합검사결과로 출력하여 객체에게 종합검사결과를 제공할 수 있다.
여기서, 종합검사결과는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 검사선택유형, 3차원자세(관절재구성), 자세유형, 자세개선도, 동작유형, 운동손상개선도, 평균점수, 종합점수가 포함될 수 있다.
스마트 운동 코칭부(80)는 데이터 분석부(60)에서 산출된 정보를 기반으로 객체에 추천할 재활운동 또는 예방운동 정보를 데이터베이스(30)로부터 서치하여 종합검사결과를 출력할 때 상기한 재활운동 또는 예방운동 정보를 추가로 출력할 수 있다.
여기서, 스마트 운동 코칭부(80)는 운동손상 검출부(61) 및 자세이상 검출부(64)에서 객체에게 증후군 또는 자세이상이 있는 것으로 판단하면, 판단한 증후군에 맞는 재활운동 또는 예방목적의 운동을 추천하는 기능을 수행할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 자세 또는 운동 손상 검사 시스템을 이용한 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법은 검사유형 선택부(40)를 통해 객체가 검사하고자 하는 검사 유형을 선택하는 단계(S10)와, 선택한 검사종류에 맞는 정보를 객체로부터 정보를 수집하는 단계(S20)와, 데이터베이스(30)에 구축된 빅데이터와, 검사유형 선택부(40)에서 선택한 검사 유형 정보를 기반으로 객체 산출부(50)에서 객체에 대한 관절, 근육, 자세를 포함하는 객체정보를 하고, 산출된 정보를 기반으로 데이터 분석부(60)에서 객체의 관절, 근육, 자세에 대한 LOM 또는 보상움직임 유무를 판단하여 증후군 여부를 판단하는 단계 (S30)와, 데이터 분석부(60)에서 분석된 정보를 기반으로 검사 결과 출력부(70)에서 검사 결과를 산출하는 단계(S40)와, 검사 결과 출력부(70)에서 산출된 정보를 기반으로 재활운동 또는 예방목적의 운동 정보를 추천하는 단계(S50)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 검사를 진행하기 전에 객체가 어떤 검사를 받을 것인지를 선택할 수 있으며, 자세 검사 또는 운동 손상 검사 중 적어도 어느 하나를 선택하여 객체의 자세 또는 운동 손상에 대하여 검사를 진행할 수 있으며, 본 발명에서는 운동 손상 검사를 선택하여 진행하는 것으로 설명한다(S10).
검사 유형을 선택한 이후, 측정 장치(10)를 통해 객체의 정면, 후면, 좌측, 우측 측정수단을 통해 객체의 360도 전방위를 촬영할 수 있으며, 측정된 정보를 서버(20)에 전송할 수 있다. 여기서 측정 장치(10)와 서버(20)는 유무선 네트워크로 연결될 수 있다(S20).
측정 장치(10)에서 측정된 정보는 객체 산출부(50)를 통해 객체 정보를 산출하고, 산출된 정보를 기반으로 객체의 증후군(또는 질병)유무를 판단할 수 있다(S30).
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 객체 산출부(50)에서 인체의 주요 관절을 추정하고, 추정한 정보를 기반으로 인체의 주요 관절을 재구성하며(S31), 관절에 대한 운동 손상 여부를 질환 증후군 알고리즘을 통해 검출할 수 있다(S32).
객체가 관절에 LOM이 없는 것으로 판단하고, 보상작용도 없는 것으로 판단하면 검사 받는 객체가 정상인 것으로 판단할 수 있으나(S36), 객체가 관절에 LOM 또는 보상작용 중 어느 하나라도 있는 것으로 판단하면(S33, S34), 해당하는 관절은 증후군이 있는 것으로 판단할 수 있다(S35).
예컨대, 관절에 LOM이 없는 것으로 판단되나, 보상작용이 있는 것으로 판단한 경우에는, 객체에 증후군이 없는 것으로 판단하되, 객체가 움직이는 방향을 추가로 산출하여 증상과 증상에 대한 정도(증상이 심각, 중간, 경미 중 어느 것에 해당하는지에 대한 정도)를 판단할 수 있다.
증후군 또는 정상 유무를 판단한 이후(S35, S36), 산출된 정보를 검사 결과 산출부(68)를 통해 검사 결과를 수치로 산출할 수 있으며, 산출된 수치값을 기반으로 검사 결과 출력부(70)에서 종합검사 결과를 산출할 수 있다(S37).
검사 결과 출력부(70)는 객체에 대한 증후군 또는 정상 판단한 정보를 기반으로, 종합검사 결과를 추가로 산출할 수 있으며, 종합검사결과는 검사선택유형, 3차원자세(관절재구성), 자세유형, 자세개선도, 동작유형, 운동손상개선도, 평균점수, 종합점수 중 적어도 어느 하나를 선택하여 포함될 수 있다(S40).
이후, 스마트 운동 코칭부(80)는 검사 결과 출력부(70)에서 산출한 검사 결과를 기반으로, 재활운동 또는 예방운동을 추천할 수 있으며(S50), 더욱 구체적으로는 관절에 LOM이 있는 것으로 판단하면(S33), 객체에 질병이 있는 것으로 판단하여 판단한 질병에 맞는 재활운동을 데이터베이스에 기 저장된 정보를 활용하여 추천할 수 있고, 관절에 LOM이 없는 것으로 판단하면(S34), 객체에 질병이 없는 것으로 판단하되, 객체가 움직이는 방향을 추가로 산출하여 증상과 증상에 대한 정도를 판단하며, 판단한 정보를 기반으로 데이터베이스에 기 저장된 정보를 활용하여 예방목적의 운동을 추천할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 객체의 신체에 대한 자세 검사 또는 운동 손상 검사의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 자세이상, LOM, 보상움직임 여부에 따라 각자에게 맞는 재활운동 및 예방목적의 운동을 추천하고 이에 대한 가이드영상을 함께 제공하여 재활운동 및 예방 목적의 운동 참여율과 효율성을 증가시키는 효과가 있다.
이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 측정 장치 11 - 측정 수단
20 - 서버 30 - 데이터베이스
40 - 검사유형 선택부 50 - 객체 산출부
60 - 데이터 분석부 61 - 운동손상 검출부
62 - LOM판단부 63 - 보상움직임 판단부
64 - 자세이상 검출부 65 - 좌우 불균형 판단부
66 - 앞뒤 불균형 판단부 67 - 위아래 불균형 판단부
68 - 검사 결과 산출부 70 - 검사결과 출력부
80 - 스마트 운동 코칭부 O - 객체

Claims (10)

  1. (a) 객체가 서버에서 제공하는 검사유형 선택부를 통해 상기 객체가 검사할 검사유형을 적어도 하나 이상을 선택하는 단계;
    (b) 다시점 측정 장치를 통해 객체의 동작 및 모션을 촬영하고, 촬영한 정보를 상기 서버에 전송하는 단계;
    (c)상기 검사유형 선택부에서 선택한 검사유형 및 상기 다시점 측정 장치에서 수집한 정보를 기반으로, 상기 객체에 대한 관절, 근육, 자세를 포함하는 객체 정보를 객체 산출부에서 상기 객체에 대한 정보를 3차원화(X,Y,Z축)하고, 데이터 분석부에서 상기 객체에 대한 LOM 또는 보상움직임 유무를 판단하여 증후군 여부를 판단하는 단계;
    (d)상기 데이터 분석부에서 산출한 정보를 기반으로 검사 결과 산출부에서 검사 결과를 산출하는 단계;
    (e) 상기 데이터 분석부에서 산출한 검사 결과를 기반으로 재활운동 또는 예방목적의 운동을 스마트 운동 코칭부를 통해 추천하는 단계; 를 포함하고,
    상기 데이터 분석부는, 상기 객체에 대한 하나 이상의 관절의 정적 자세 및 추정된 개별 근육에 대한 불균형 여부를 검출하는 운동손상 검출부; 및
    하나 이상의 관절의 정적 자세에 대한 불균형 여부를 검출하는 자세이상 검출부; 를 더 포함하며,
    상기 운동손상 검출부는,
    상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 LOM이 있는지의 여부를 판단하는 LOM판단부; 및
    상기 객체 산출부에서 추정한 객체의 관절 포인트를 이용하여 객체가 관절에 보상움직임이 있는지의 여부를 판단하는 보상움직임 판단부; 를 더 포함하며,
    상기 운동손상 검출부는,
    상기 LOM판단부 및 보상움직임 판단부에서 LOM 및 보상움직임이 없다고 판단하면, 정상으로 판단하고,
    상기 LOM판단부 또는 보상움직임 판단부 중에서 어느 한 곳이 LOM 또는 보상움직임이 있는 것으로 판단하면, 해당 관절에 대하여 증후군이 있는 것으로 판단하며, 상기 LOM판단부에서 관절에 대한 LOM이 없는 것으로 판단하되, 상기 보상움직임 판단부에서 보상움직임이 있는 것으로 판단하면,
    상기 보상움직임 판단부에서 판단한 보상움직임의 정도를 상기 서버에 기 저장된 데이터와 비교하여 보상움직임의 정도를 산출하고, 상기 산출된 보상움직임의 정도값에 따라 질병의 증상과 증상에 대한 정도(증상이 심각, 중간, 경미 중 어느 것에 해당하는지에 대한 정도)를 판단하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    자세 검사 또는 운동 손상 검사 중 적어도 어느 하나를 선택하는 단계; 를 더 포함하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정 장치는 상기 객체가 위치하는 지점을 측정할 수 있는 측정 수단이 최소 1개 내지 최대 8개의 범위로 설치되며,
    상기 측정 수단은 카메라, 센서, X-ray, 방사선 중 적어도 하나 이상을 선택하여 구성되는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는, 상기 객체의 측정 정보, 검사 결과 정보, 알고리즘 정보가 기 저장되며, 상기 기 저장된 데이터를 기반으로 빅데이터를 구축하는 데이터베이스를 더 포함하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 객체 산출부를 통해 상기 객체의 인체의 주요 관절을 추정하고, 인체의 주요 관절을 3차원화(X,Y,Z축)하여 이를 재구성하는 단계;
    (c2) 다수의 관절의 정적 자세를 통한 자세이상 검출 또는 산출된 개별 근육에 대한 운동손상 여부를 검출하는 단계;
    (c3) 상기 데이터 분석부에서 검출된 정보를 기반으로 검사 결과 산출부에서 상기 객체의 검사 결과를 산출하는 단계; 를 더 포함하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 운동손상 검출부는, 상기 서버에 기 저장된 질환 증후군 알고리즘을 통해 상기 객체에 대한 LOM 또는 보상움직임 여부를 판단하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세이상 검출부는, 상기 서버에 기 저장된 자세 불균형 알고리즘을 통해 상기 객체에 대한 자세 이상 유무를 판단하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 근골격계 운동손상 및 정적 자세 검사를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 (c) 단계를 통해 산출된 정보를 기초로 하여 상기 검사 결과 산출부에서 종합 및 상세 검사결과를 출력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 종합검사결과는, 검사선택유형, 3차원 자세(관절재구성), 자세유형, 자세개선도, 동작유형, 운동손상개선도, 평균점수, 종합점수를 포함하는, 3차원의 동적관절가동범위 검사를 통한 운동손상 및 정적 자세를 통한 자세이상 평가 분석 방법.
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