KR102581188B1 - Gait analysis method and gait analysis system thereof - Google Patents
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Abstract
본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 방법은 피검사자가 착용한 인솔에 장착된 센서로부터 피검사자의 지상 보행 및 트레드밀 보행 중 어느 하나로부터 보행 정보를 획득하는 단계, 피검사자의 지상 보행 및 트레드밀 보행 중 다른 하나로부터 보행 정보를 획득하는 단계 및 지상 보행 및 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출하는 단계를 포함하고, 지상 보행은 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것으로 정의되고, 트레드밀 보행은 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것으로 정의될 수 있다.A gait analysis method according to an embodiment of the present disclosure includes the steps of acquiring gait information from one of the test subject's ground walking and treadmill walking from a sensor mounted on an insole worn by the test subject, and the other of the test subject's ground walking and treadmill walking. Obtaining walking information from and calculating walking regularity during overground walking and treadmill walking from the walking information obtained from overground walking and treadmill walking, wherein overground walking is defined as the test subject walking on the ground, Treadmill walking can be defined as the test subject walking on a treadmill.
Description
본 개시는 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 지상 보행과 트레드밀 보행의 보행 규칙성 및 변동성을 분석하여 환자 예컨대 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상을 식별할 수 있는 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a gait analysis method and a gait analysis system, and more specifically, to analyze the gait regularity and variability of ground walking and treadmill walking in patients such as cancer patients undergoing chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, and diabetic complications. It relates to a gait analysis method and gait analysis system that can identify one or more of patients and elderly people.
항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자는 종종 균형 결함, 하지 근력 장애, 이동성 제한 및 낙상의 빈도 증가를 포함하는 기능적 제한을 경험하며, 이러한 제한은 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자에게도 나타날 수 있다. 치료 독성은 암 치료 효능을 제한할 수 있으며 환자의 건강과 관련된 삶의 질에 영향을 미칠 수 있다. 항암 화학 요법으로 인한 말초 감각(예를 들어, 고유 수용성 감각(proprioception))의 장애는 보행 규칙성을 감소시킬 수 있으며, 중추 및 말초 신경계의 신경 독성 변화는 보행을 포함하는 자율 활동에 영향을 미칠 수 있다.Cancer patients receiving chemotherapy often experience functional limitations, including balance deficits, lower extremity muscle strength impairment, mobility limitations, and increased frequency of falls, and these limitations may also be present in patients with peripheral neuropathy, patients with diabetic complications, and the elderly. . Treatment toxicities can limit cancer treatment efficacy and affect patients' health-related quality of life. Impairment of peripheral senses (e.g., proprioception) due to chemotherapy may reduce gait regularity, and neurotoxic changes in the central and peripheral nervous system may affect autonomic activities, including walking. You can.
또한 기존의 동작 분석은 단지 몇 걸음으로 제한되기 때문에, 피검사자의 보행 안정성 측정에는 적합하지 않다.Additionally, because existing motion analysis is limited to only a few steps, it is not suitable for measuring the walking stability of the test subject.
본 개시는 보행 불안정성이 환자 예컨대 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상의 낙상 위험과 이동성 제한의 핵심 지표인 점을 인식하여, 지상 보행과 트레드밀 보행의 보행 규칙성 및 변동성을 분석함으로써 환자 예컨대 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상을 식별할 수 있는 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Recognizing that gait instability is a key indicator of fall risk and mobility limitations in one or more of patients, such as cancer patients undergoing chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and the elderly, the present disclosure provides a method for evaluating the use of overground walking and treadmill walking. The purpose is to provide a gait analysis method and gait analysis system that can identify one or more of patients, such as cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and the elderly, by analyzing gait regularity and variability. do.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 방법은 피검사자가 착용한 인솔에 장착된 하나 이상의 센서로부터 피검사자의 지상 보행 및 트레드밀 보행 중 어느 하나로부터 보행 정보를 획득하는 단계, 피검사자의 지상 보행 및 트레드밀 보행 중 다른 하나로부터 보행 정보를 획득하는 단계 및 지상 보행 및 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출하는 단계를 포함하고, 지상 보행은 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것으로 정의되고, 트레드밀 보행은 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것으로 정의될 수 있다.To achieve this purpose, the gait analysis method according to an embodiment of the present disclosure includes the steps of acquiring gait information from one of the ground walking and treadmill walking of the test subject from one or more sensors mounted on the insole worn by the test subject, A step of obtaining gait information from the other of overground walking and treadmill walking, and calculating gait regularity during overground walking and treadmill walking from the gait information obtained from overground walking and treadmill walking, wherein ground walking is performed by the test subject. It is defined as walking on the ground, and treadmill walking can be defined as the test subject walking on a treadmill.
또한, 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성과 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성을 서로 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, a step of comparing the walking regularity calculated during on-ground walking with the walking regularity calculated during treadmill walking may be further included.
또한, 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.Additionally, the method may further include determining whether the walking regularity calculated during treadmill walking is greater than the walking regularity calculated during ground walking.
또한, 보행 규칙성은 인접한 걸음 사이의 피크 압력의 차이의 절대값(│steps (peak (n)-peak (n-1))│)에 의해 계산되는 걸음 간 압력 차이로 정의될 수 있다.Additionally, gait regularity can be defined as the pressure difference between steps calculated by the absolute value of the difference in peak pressure between adjacent steps (│steps (peak (n)-peak (n-1))│).
또한, 지상 보행 및 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 동안의 보행 변동성을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Additionally, the method may further include calculating gait variability during overground walking and treadmill walking from gait information obtained from overground walking and treadmill walking.
또한, 보행 변동성은 피검사자의 보폭 및 걸음의 스윙 시간 중 하나 이상에 대한 표준 편차를 평균으로 나눈 값에 의해 계산되는 변동 계수로 정의될 수 있다.Additionally, gait variability may be defined as a coefficient of variation calculated by dividing the standard deviation for one or more of the test subject's stride length and step swing time by the average.
또한, 하나 이상의 센서는 인솔에 소정의 패턴을 형성하도록 배치되는 압력 센서, 가속도계 및 자이로스코프 중 하나 이상을 포함하고, 보행 정보는 인솔에 배치된 압력 센서, 가속도계 및 자이로스코프 중 하나 이상로부터 감지된 정보에 의해 산출될 수 있다.In addition, the one or more sensors include one or more of a pressure sensor, an accelerometer, and a gyroscope disposed on the insole to form a predetermined pattern, and the walking information is detected from one or more of the pressure sensor, accelerometer, and gyroscope disposed on the insole. It can be calculated based on information.
또한, 보행 정보는 보폭, 걸음 수, 걸음 속도, 걸음의 스윙 시간, 케이던스(cadence) 및 피검사자의 걸음에 따른 인솔에 가해지는 압력 분포를 포함할 수 있다.Additionally, the gait information may include stride length, number of steps, step speed, step swing time, cadence, and distribution of pressure applied to the insole according to the test subject's steps.
본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 시스템은 피검사자의 신발에 구비되는 인솔, 인솔에 장착되어 피검사자의 보행 정보를 감지하는 하나 이상의 센서, 피검사자의 보행을 유도하는 트레드밀 및 인솔에 장착된 하나 이상의 센서로부터 보행 정보를 수신하여 피검사자의 보행 정보를 분석하는 보행 분석 장치를 포함하고, 보행 분석 장치는 피검사자가 지상 보행 및 트레드밀 보행을 수행하면, 하나 이상의 센서로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 모두에 대한 보행 정보를 획득하고, 지상 보행 및 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출하고, 지상 보행은 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것으로 정의되고, 트레드밀 보행은 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것으로 정의될 수 있다.A gait analysis system according to an embodiment of the present disclosure includes an insole provided in a shoe of a test subject, one or more sensors mounted on the insole to detect walking information of the test subject, a treadmill that guides the test subject's walking, and one or more sensors mounted on the insole. A gait analysis device includes a gait analysis device that receives gait information from the test subject and analyzes the gait information of the test subject, and when the test subject performs overground walking and treadmill walking, the gait analysis device receives gait information for both overground walking and treadmill walking from one or more sensors. The walking regularity during ground walking and treadmill walking is calculated from the walking information obtained from ground walking and treadmill walking. Ground walking is defined as the test subject walking on the ground, and treadmill walking is defined as the test subject walking on a treadmill. It can be defined as
본 개시의 일 실시예에서는 또한, 컴퓨터에 의해 판독가능하고, 상기 컴퓨터에 의해 동작 가능한 프로그램 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 프로그램 명령어가 상기 컴퓨터의 프로세서에 의해 실행되는 경우 상기 프로세서가 전술한 보행 분석 방법들 중 하나에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 기록매체를 제공한다.In one embodiment of the present disclosure, there is also a computer-readable recording medium that is readable by a computer and stores program instructions operable by the computer, wherein when the program instructions are executed by a processor of the computer, the processor A computer-readable recording medium for performing a method according to one of the above-described gait analysis methods is provided.
본 개시의 실시예들에 따른 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템은 환자 예컨대 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상을 식별할 수 있으며, 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 등에게 규칙적인 보행을 위한 규칙적인 운동 또는 감각 자극 기반 재활을 가능하게 하는 효율적인 프로토콜을 개발하는 데 사용할 수 있는 예비 데이터를 제공할 수도 있다.The gait analysis method and gait analysis system according to embodiments of the present disclosure can identify one or more of patients, such as cancer patients receiving anticancer chemotherapy, peripheral neuropathy patients, patients with diabetes complications, and elderly people, and can identify patients receiving anticancer chemotherapy. It may provide preliminary data that can be used to develop efficient protocols that enable regular exercise or sensory stimulation-based rehabilitation for regular walking in cancer patients, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and the elderly. .
도 1은 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 장애에 따른 보행 활동성 및 수행의 개념도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 시스템의 구성에 관한 블록도이다.
도 3은 인솔의 일 예시에 관한 개념도이다.
도 4는 도 3에 도시된 인솔에 구비된 센서들에 의해 감지된 압력 및 가속도의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 방법의 구성에 관한 순서도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of walking activity and performance according to disability in cancer patients receiving chemotherapy.
Figure 2 is a block diagram of the configuration of a gait analysis system according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a conceptual diagram of an example of an insole.
FIG. 4 is a graph showing an example of pressure and acceleration detected by sensors provided in the insole shown in FIG. 3.
Figure 5 is a flowchart of the configuration of a gait analysis method according to an embodiment of the present disclosure.
본 명세서에서 "부", "모듈", "장치", "단말", "서버" 또는 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기 예컨대 모바일, PC일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.In this specification, terms such as “unit,” “module,” “device,” “terminal,” “server,” or “system” are intended to refer to a combination of hardware and software driven by the hardware. For example, the hardware may be a data processing device such as a mobile device or a PC that includes a CPU or other processor. Additionally, software driven by hardware may refer to a running process, object, executable, thread of execution, program, etc.
이하, 본 발명의 구현예에 따른 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템에 대한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the gait analysis method and gait analysis system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is described as one embodiment, and the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby.
도 1은 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 장애에 따른 보행 활동성 및 수행의 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of walking activity and performance according to disability in cancer patients receiving chemotherapy.
도 1을 참조하면, 보행 활동성은 보행 속도, 보폭 및 스윙/스탠스의 비율 등으로 나타나며, 보행 불안정은 보행 속도 및 보폭과 같은 시공간 매개 변수의 변동성, 또는 '걸음 간 압력 차이'와 같은 운동 매개 변수의 불규칙성으로 나타난다. 연구에 따르면, 파킨슨 병과 같은 중추 신경계 장애 환자의 보행 변동성이 보고되었다. Referring to Figure 1, gait activity is expressed in terms of walking speed, stride length, and swing/stance ratio, while gait instability is expressed as variability in spatiotemporal parameters such as walking speed and stride length, or movement parameters such as 'step-to-step pressure difference'. It appears as an irregularity. Studies have reported gait variability in patients with central nervous system disorders such as Parkinson's disease.
환자, 예컨대 항암 화학 요법을 받는 암 환자는 말초 감각 및 근육 약화에 문제가 있을 수 있으며, 이에 따라 균형 결함, 하지 근력 장애, 이동성 제한 및 낙상의 빈도 증가 등의 문제가 발생할 수 있다. 이하에서는, 항암 화학 요법을 받는 암 환자를 대상으로 본 개시에 대해 설명하였으나, 본 개시의 실시예에 관한 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템은 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 등과 같이 말초 감각 및 근육 약화의 문제를 겪는 대상에게도 동일하게 적용될 수 있다.Patients, such as cancer patients receiving chemotherapy, may have problems with peripheral sensation and muscle weakness, which can lead to problems such as balance deficits, lower extremity muscle strength problems, limited mobility, and an increased frequency of falls. In the following, the present disclosure is described for cancer patients receiving chemotherapy. However, the gait analysis method and gait analysis system according to embodiments of the present disclosure are used to improve peripheral senses and The same can be applied to those suffering from muscle weakness problems.
항암 화학 요법을 받는 암 환자의 경우에는 운동에서의 변화를 정량화하기 위하여 보행 변동성과 불규칙성이 사용될 수 있다.For cancer patients receiving chemotherapy, gait variability and irregularity can be used to quantify changes in movement.
[보행 활동성][Walking activity]
보폭(cm)은 걸음 사이의 거리로 정의된다. 걸음 수는 Y 축 가속도계 (Accel Y)를 사용하여 뒤꿈치 타격시 전후의 가속 피크를 기반으로 결정된다(도 4 참조). 케이던스(Cadence, steps/min)는 걸음 수를 시간(1/(stride time/60))으로 나눈 값으로 계산된다. 속도(km/h)는 보폭을 걸음 시간으로 나눈 값으로 계산된다.Stride length (cm) is defined as the distance between steps. Step count is determined based on acceleration peaks before and after heel strike using a Y-axis accelerometer (Accel Y) (see Figure 4). Cadence (steps/min) is calculated as the number of steps divided by the time (1/(stride time/60)). Speed (km/h) is calculated as stride length divided by step time.
[보행 변동성][Gait Variability]
보행 변동성을 나타내는 지표로서 변동 계수(CV)를 사용할 수 있으며, 변동 계수는 변수의 표준 편차를 평균으로 나눈 값으로 계산된다. 예를 들어, 보폭 변동성 및 스윙 시간 변동성이 결정될 수 있다.The coefficient of variation (CV) can be used as an indicator of gait variability, and the coefficient of variation is calculated as the standard deviation of the variable divided by the mean. For example, stride length variability and swing time variability can be determined.
[보행 규칙성][Gait regularity]
보행 규칙성은 예를 들어 걸음 간 압력 차이에 의해서 측정될 수 있으며, 걸음 간 압력 차이는 걸음 사이의 피크 압력의 차이의 절대값(│steps (peak (n)-peak (n-1))│)으로 계산된다.Gait regularity can be measured, for example, by the pressure difference between steps, where the pressure difference between steps is the absolute value of the difference in peak pressure between steps (│steps (peak (n)-peak (n-1))│) It is calculated as
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 시스템의 구성에 관한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram of the configuration of a gait analysis system according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 보행 분석 시스템(1)은 보행 분석 장치(10), 인솔(100) 및 트레드밀(200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the gait analysis system 1 may include a gait analysis device 10, an
보행 분석 장치(10)는 인솔(100) 및/또는 트레드밀(200)로부터 감지된 다양한 정보를 수신하여 처리하기 위한 장치로서, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 랩탑 등을 포함하는 장치일 수 있다.The gait analysis device 10 is a device for receiving and processing various information sensed from the
보행 분석 장치(10)는 보행 분석부(11), 제어부(12), 통신부(13), 입력부(14), 출력부(15) 및 메모리(16) 등을 포함할 수 있다.The gait analysis device 10 may include a gait analysis unit 11, a control unit 12, a communication unit 13, an input unit 14, an output unit 15, and a memory 16.
보행 분석부(11)는 피검사자(항암 화학 요법을 받는 암 환자 및 건강한 대조군)의 보행 정보를 획득하여 이를 분석할 수 있다. 보행 정보는 보폭, 걸음 수, 걸음 속도, 걸음의 스윙 시간, 케이던스(cadence) 및 피검사자의 걸음에 따른 인솔(100)에 가해지는 압력 분포를 포함할 수 있다. 보행 분석부(11)는 후술하는 바와 같이, 인솔(100)에 장착된 센서부(110)로부터 피검사자의 보행 정보를 획득하고, 피검사자의 보행 정보를 Gilon 보행 분석 알고리즘을 통해 분석할 수 있다. 예를 들어, 보행 분석부(11)는 획득한 피검사자의 보행 정보로부터 보행 활동성, 보행 변동성, 보행 규칙성 등을 계산할 수 있다. The gait analysis unit 11 can obtain and analyze gait information of the test subject (cancer patient receiving chemotherapy and healthy control group). Gait information may include stride length, number of steps, step speed, step swing time, cadence, and distribution of pressure applied to the
제어부(12)는 보행 분석 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 예를 들어, 제어부(12)는 인솔(100)에서 수신된 정보를 수신하도록 통신부(13)를 제어하고 보행 분석부(11)를 통해 인솔(100)에서 수시된 정보를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어할 수 있다.The control unit 12 generally controls the operation of the gait analysis device 10. For example, the control unit 12 controls the communication unit 13 to receive information received from the
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.The control unit 12 includes at least one processor. The processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, those skilled in the art can understand that the present embodiment may be implemented with other types of hardware.
통신부(13)는 보행 분석 장치(10)가 외부 기기와 유선 또는 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 기기는 피검사자가 착용하는 인솔(100)일 수 있으며, 피검사자의 보행을 유도하는 트레드밀(200)일 수도 있다. The communication unit 13 may include one or more modules that enable the gait analysis device 10 to communicate with an external device through wired or wireless communication. For example, the external device may be an
통신부(13)는 인터넷 모듈부, 근거리 통신 모듈부 등을 포함할 수 있다. 인터넷 모듈부는 인터넷 접속을 위한 모듈을 의미할 수 있다. 인터넷 모듈부는 보행 분석 장치(10)에 내장되거나 외장될 수 있다. 근거리 통신 모듈부는 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등을 이용할 수 있다.The communication unit 13 may include an Internet module unit, a short-range communication module unit, etc. The Internet module part may refer to a module for Internet access. The Internet module unit may be built into or external to the gait analysis device 10. The short-range communication module part refers to a module for short-range communication. Short-distance communication technologies include Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), IrDA (infrared Data Association), UWB (Ultra Wideband), and ZigBee.
예를 들어, 통신부(13)는 피검사자가 착용하는 인솔(100)로부터 피검사자의 보행 정보를 수신할 수 있으며, 트레드밀(200)로부터 피검사자의 보행 정보를 수신할 수 있다.For example, the communication unit 13 may receive the test subject's walking information from the
입력부(14)는 보행 분석 장치(10)를 사용하는 사용자의 입력을 수신하는 장치로서 예를 들어, 키보드, 마우스, 마이크, 터치 센서 등을 포함할 수 있다.The input unit 14 is a device that receives input from a user using the gait analysis device 10 and may include, for example, a keyboard, mouse, microphone, touch sensor, etc.
키보드 및 마우스는 일반적인 컴퓨터의 입력부에 해당한다. 키보드는 숫자, 문자 및 기능 등을 포함하는 키를 가압함에 따라 해당 키가 나타내는 숫자, 문자 및 기능을 입력할 수 있는 장치이다. 마우스는 고객의 조작(이동 및 클릭)에 따라 보행 분석 장치(10)의 디스플레이에 나타나는 커서의 이동 및 명령의 실행이 이루어지는 장치이다.The keyboard and mouse correspond to the input parts of a typical computer. A keyboard is a device that allows you to input the numbers, letters, and functions indicated by the keys by pressing them. The mouse is a device that moves the cursor and executes commands that appear on the display of the gait analysis device 10 according to the customer's operations (movement and clicking).
마이크는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 마이크에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생하는 잡음을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다. 또한, 마이크를 통해서, 보행 분석 장치(10)를 구동시키고 기능을 실행하기 위한 다양한 음성 명령어가 고객으로부터 입력될 수 있다.The microphone receives external sound signals in call mode, recording mode, voice recognition mode, etc., and processes them into electrical voice data. Various noise removal algorithms can be implemented in the microphone to remove noise generated in the process of receiving external acoustic signals. Additionally, various voice commands for driving the gait analysis device 10 and executing its functions may be input from the customer through the microphone.
터치 센서는 디스플레이의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(12)로 전송한다. 제어부(12)는 디스플레이의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.The touch sensor may be configured to convert changes in pressure applied to a specific part of the display or capacitance occurring in a specific part of the display into an electrical input signal. The touch sensor can be configured to detect not only the location and area of the touch, but also the pressure at the time of touch. When there is a touch input to the touch sensor, a corresponding signal is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal and then transmits the corresponding data to the control unit 12. The control unit 12 can determine which area of the display has been touched.
상술한 바와 같이 터치 센서는 디스플레이와 연결된 형태일 수도 있으나, 터치 센서는 다른 형태로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 터치 센서는 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다. As described above, the touch sensor may be connected to the display, but the touch sensor may also be provided in other forms. For example, the touch sensor may have the form of a touch film, touch sheet, or touch pad.
출력부(15)는 디스플레이, 음향출력부등을 포함할 수 있다.The output unit 15 may include a display, an audio output unit, etc.
디스플레이는 보행 분석 장치(10)에서 처리된 정보를 표시한다. 예를 들어, 보행 분석 장치(10)와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 디스플레이는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명 디스플레이 중에서 적어도 하나일 수 있다.The display displays information processed by the gait analysis device 10. For example, a UI (User Interface) or GUI (Graphic User Interface) related to the gait analysis device 10 is displayed. Displays include liquid crystal display, thin film transistor-liquid crystal display, organic light-emitting diode, flexible display, 3D display, It may be at least one of transparent displays.
전술한 바와 같이, 디스플레이와 터치 센서가 상호 레이어 구조를 이루는 경우에, 디스플레이는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. As described above, when the display and the touch sensor form a mutual layer structure, the display can be used as an input device in addition to an output device.
음향출력부는 오디오 데이터를 출력할 수도 있다. 음향출력부는 보행 분석 장치(10)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력할 수 있다. 이러한 음향출력부에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The audio output unit may output audio data. The sound output unit may output sound signals related to functions performed by the gait analysis device 10 (eg, call signal reception sound, message reception sound, etc.). This sound output unit may include a receiver, speaker, buzzer, etc.
메모리(16)는 보행 분석 장치(10) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(16)는 보행 분석부(11)에서 획득한 보행 정보를 분석하기 위한 데이터 및 분석된 데이터와, 제어부(12)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(16)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.The memory 16 is hardware that stores various data processed within the gait analysis device 10. The memory 16 includes data for analyzing gait information obtained from the gait analysis unit 11 and analyzed data, The control unit 12 may store processed data and data to be processed. The memory 16 is a variety of memory such as random access memory (RAM) such as dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), and electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM). It can be implemented in different types.
메모리(16)에는 보행 분석 장치(10)를 작동시키기 위한 프로그램, 인솔(100) 및/또는 트레드밀(200)로부터 획득한 보행 정보, 획득한 보행 정보들을 처리하기 위한 프로그램 등 다양한 정보들이 저장될 수 있다.The memory 16 may store various information, such as a program for operating the gait analysis device 10, gait information obtained from the
인솔(100)은 피검사자의 신발에 구비될 수 있으며, 피검사자가 신발을 착용할 때에 피검사자의 발바닥과 접촉하여 지지한다. 인솔(100)은 센서부(110) 및 통신부(120) 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 인솔(100)의 상세 구성과 관련하여, 보행 분석 장치(10)에서 설명한 구성과 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.The
센서부(110)는 인솔(100)에 장착되어 피검사자의 보행 정보를 감지할 수 있다. 센서부(110)는 후술하는 바와 같이 하나 이상의 센서(111, 112, 113, 114, 115)를 포함할 수 있다. 센서부(110)는 소정의 물리량의 변화를 측정하는 측정 요소 및 측정된 물리량의 변화를 디지털 값으로 변환하고, 측정된 물리량의 변화로부터 소정의 정보를 획득하는 프로세서를 포함할 수 있다. 센서부(110)는 압력 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 및 신체 착용 센서 등을 포함할 수 있다.The sensor unit 110 is mounted on the
통신부(120)는 외부 기기와 통신을 할 수 있다. 여기서, 외부 기기는 전술한 보행 분석 장치(10)일 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)는 센서부(110)에 의해 감지된 피검사자의 보행 정보를 보행 분석 장치(10)로 전송할 수 있다. The communication unit 120 can communicate with external devices. Here, the external device may be the gait analysis device 10 described above. For example, the communication unit 120 may transmit the gait information of the test subject detected by the sensor unit 110 to the gait analysis device 10.
트레드밀(200)은 피검사자의 보행을 유도하는 장치이다. 이하에서는 트레드밀(200)의 상세 구성과 관련하여, 보행 분석 장치(10) 및 인솔(100)에서 설명한 구성과 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.The treadmill 200 is a device that induces the test subject to walk. Hereinafter, with regard to the detailed configuration of the treadmill 200, detailed description to the extent that it overlaps with the configuration described for the gait analysis device 10 and the
트레드밀(200)은 무한궤도로 회전하는 벨트를 이용하여 피검사자의 보행을 유도하는 장치로서, 일반적으로 런닝 머신으로도 불린다.The treadmill 200 is a device that induces a test subject to walk using a belt that rotates in an infinite orbit, and is also commonly called a treadmill.
제어부(210)는 트레드밀(200)의 동작을 전반적으로 제어한다. 예를 들어, 제어부(210)는 트레드밀(200)의 벨트의 구동 속도를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 트레드밀(200)에서 피검사자의 생체 정보를 감지하도록 센서부(220)의 동작을 제어하고 감지된 생체 정보를 보행 분석 장치(10)로 전송하도록 통신부(230)를 제어할 수 있다.The control unit 210 generally controls the operation of the treadmill 200. For example, the control unit 210 may control the driving speed of the belt of the treadmill 200. In addition, the control unit 210 controls the operation of the sensor unit 220 to detect the biometric information of the test subject in the treadmill 200 and controls the communication unit 230 to transmit the detected biometric information to the gait analysis device 10. You can.
센서부(220)는 트레드밀(200)을 사용하는 피검사자의 생체 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 피검사자는 트레드밀(200)의 일부분에 접촉함으로써, 피검사자의 심전도, 심박 등의 생체 정보가 감지될 수 있다. 또한, 무게 센서에 의해 트레드밀(200) 상에 위치한 환자의 체중이 측정될 수 있다. 트레드밀(200)에 구비될 수 있는 센서는 상술한 종류에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양한 센서들을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 센서부(220)는 피검사자의 혈중 산호포화도(SpO2), 관혈식 혈압(IBP), 이완기혈압(NIBP), 뇌파(qCON) 등의 다양한 생체 정보를 감지할 수 있는 센서들을 더 포함할 수 있다.The sensor unit 220 can detect biometric information of a test subject using the treadmill 200. For example, when the test subject touches a part of the treadmill 200, the test subject's biometric information such as electrocardiogram and heart rate can be detected. Additionally, the weight of a patient placed on the treadmill 200 may be measured by a weight sensor. Sensors that can be provided in the treadmill 200 are not limited to the types described above, and may further include various sensors as needed. For example, the sensor unit 220 further includes sensors capable of detecting various biometric information such as blood oxygen saturation (SpO2), intravascular blood pressure (IBP), diastolic blood pressure (NIBP), and brain wave (qCON) of the test subject. can do.
통신부(230)는 외부 기기와 통신을 할 수 있다. 여기서, 외부 기기는 전술한 보행 분석 장치(10)일 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 센서부(220)에 의해 감지된 피검사자의 생체 정보를 보행 분석 장치(10)로 전송할 수 있다. The communication unit 230 can communicate with external devices. Here, the external device may be the gait analysis device 10 described above. For example, the communication unit 230 may transmit the biometric information of the test subject detected by the sensor unit 220 to the gait analysis device 10.
도 3은 인솔의 일 예시에 관한 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 인솔에 구비된 센서들에 의해 감지된 압력 및 가속도의 예시를 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a conceptual diagram of an example of an insole, and Figure 4 is a graph showing an example of pressure and acceleration detected by sensors provided in the insole shown in Figure 3.
도 3을 참조하면, 인솔(100)은 피검사자의 보행 정보를 감지하는 하나 이상의 센서(111, 112, 113, 114, 115)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
예를 들어, 하나 이상의 센서는 소정의 패턴을 형성하도록 인솔(100)에 배치된 4 개의 압력 센서(FSR, force-sensing resistor)(111, 112, 113, 114) 및 3 축 가속도 센서(115)를 포함할 수 있다. 다만, 하나 이상의 센서의 종류는 상술한 바에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 압력 센서, 가속도 센서 및 자이로스코프 중 하나 이상일 수도 있다.For example, one or more sensors include four pressure sensors (FSR, force-sensing resistors) (111, 112, 113, 114) and a three-axis acceleration sensor (115) disposed on the
4 개의 압력 센서(111, 112, 113, 114)를 통해 피검사자의 발바닥의 각 부위가 인솔(100)에 가하는 압력이 측정될 수 있다. 이를 통해 피검사자의 보행의 정량적 분석이 가능하다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 압력 센서(FSR 1, 111)는 피검사자의 엄지 부근의 압력을 측정하고, 제2 압력 센서(FSR 2, 112)는 제1 중족골두(head of first metatarsal bone) 부근의 압력을 측정하고, 제3 압력 센서(FSR 3, 113)는 제5 중족골두(head of fifth metatarsal bone) 부근의 압력을 측정하고, 제 4 압력 센서(FSR 4, 114)는 뒤꿈치 부근의 압력을 측정한다.The pressure applied to the
또한, 가속도 센서(115)를 통해 인솔(100)의 위치의 변화가 측정될 수 있다. 이에 따라 피검사자의 보행 정보가 감지될 수 있다.Additionally, a change in the position of the
도 4를 참조하면, 4 개의 압력 센서(111, 112, 113, 114) 및 가속도 센서(115)에 의해 피검사자의 보행 정보가 감지된 예시를 나타낸다. 예를 들어, 피검사자의 걸음에서 스탠스 단계가 시작되는 경우에 뒤꿈치의 압력이 먼저 증가한 후에 엄지의 압력이 증가하고 있으며, 각각의 걸음 사이의 압력의 변화를 측정할 수 있다. 또한, 가속도 센서(115)에 의해 측정되는 3 축의 가속도 값에 의해 걸음의 스탠스 및 스윙 단계를 구분할 수 있다.Referring to FIG. 4, an example is shown in which the walking information of the test subject is detected by four
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 보행 분석 방법의 구성에 관한 순서도이다.Figure 5 is a flowchart of the configuration of a gait analysis method according to an embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, 보행 분석 장치(10)는 피검사자가 착용한 인솔(100)에 구비된 하나 이상의 센서로부터 피검사자의 지상 보행(GW) 동안에 보행 정보를 획득한다(S1). 또한, 보행 분석 장치(10)는 피검사자가 착용한 인솔(100)에 구비된 하나 이상의 센서로부터 피검사자의 트레드밀 보행(TW) 동안에 보행 정보를 획득한다(S2). 다만, S1 단계와 S2 단계의 순서는 도 5에 도시된 순서에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 트레드밀 보행 동안의 보행 정보를 획득하는 S2 단계가 수행된 이후에 지상 보행 동안의 보행 정보를 획득하는 S1 단계가 수행될 수 있다. 이때, 지상 보행은 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것을 의미하고, 트레드밀 보행은 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것을 의미한다.Referring to FIG. 5, the gait analysis device 10 acquires gait information during the ground walking (GW) of the test subject from one or more sensors provided in the
지상 보행 동안의 보행 정보 획득 단계(S1) 및 트레드밀 보행 동안의 보행 정보 획득 단계(S2)에서 각 피검사자는 압력 센서 및 가속도 센서가 구비된 인솔(100)을 착용하고 일어선다. 피검사자들은 측정이 수행되기 전에 두 번 걷기 연습을 할 수 있다. 예를 들어, 지상 보행은 참가자들이 9m 산책로를 세 번 걸음으로써 측정될 수 있다. 또한, 트레드밀 보행은 참가자들이 가장 편안한 속도로 3분 동안 트레드밀(200)을 걸음으로써 측정될 수 있다.In the gait information acquisition step (S1) during ground walking and the gait information acquisition step (S2) during treadmill walking, each test subject stands up wearing the
보행 분석 장치(10)는 지상 보행 및 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 지상 보행 및 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출한다(S3). 보행 규칙성은 상술한 바와 같이, 인접한 걸음 사이의 피크 압력의 차이의 절대값(│steps (peak (n)-peak (n-1))│)에 의해 계산되는 걸음 간 압력 차이로 정의될 수 있다.The gait analysis device 10 calculates gait regularity during overground walking and treadmill walking from gait information obtained from overground walking and treadmill walking (S3). As described above, gait regularity can be defined as the pressure difference between steps calculated by the absolute value of the difference in peak pressure between adjacent steps (│steps (peak (n)-peak (n-1))│) .
다음으로, 보행 분석 장치(10)는 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성과 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성을 서로 비교하고, 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰지 여부를 판단할 수 있다(S4).Next, the gait analysis device 10 compares the gait regularity calculated during overground walking with the gait regularity calculated during treadmill walking, and the gait regularity calculated during treadmill walking is greater than the gait regularity calculated during overground walking. You can determine whether it is large (S4).
보행 분석 장치(10)는 S4 단계에서 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰 경우에는 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상, 바람직하게는, 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 보행 패턴으로 결정할 수 있다(S5). 또한, 보행 분석 장치(10)는 S4 단계에서 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 작은 경우에는 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상, 바람직하게는, 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 보행 패턴이 아닌 것으로 결정할 수 있다(S6).If the gait regularity calculated during treadmill walking in step S4 is greater than the gait regularity calculated during ground walking, the gait analysis device 10 is used in cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and the elderly. One or more of the following, preferably, can be determined from the walking pattern of a cancer patient receiving chemotherapy (S5). In addition, in step S4, the gait analysis device 10 detects cases where the gait regularity calculated during treadmill walking is smaller than the gait regularity calculated during ground walking, such as cancer patients receiving chemotherapy, peripheral neuropathy patients, and diabetic complications patients. and the gait pattern of at least one of the elderly, preferably a cancer patient receiving chemotherapy (S6).
항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 등은 지상 보행에 비해 트레드밀 보행 동안에 더 규칙적인 보행 패턴을 나타낸다. 따라서 지상 보행 동안의 보행 불규칙성은 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상, 바람직하게는, 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 보행 불안정성을 감지하는 민감한 매개 변수가 될 수 있다.Cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and the elderly show more regular walking patterns during treadmill walking compared to overground walking. Therefore, gait irregularity during overground walking is a sensitive parameter to detect gait instability in one or more of the following: cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetic complications, and elderly people, preferably in cancer patients receiving chemotherapy. It can be.
지상 보행 및 상기 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행 동안의 보행 변동성을 산출 할 수 있다(S7). 보행 변동성은 상술한 바와 같이, 피검사자의 보폭 및 걸음의 스윙 시간 중 하나 이상에 대한 표준 편차를 평균으로 나눈 값에 의해 계산되는 변동 계수로 정의될 수 있다.Gait variability during the overground walking and the treadmill walking can be calculated from the gait information obtained from the overground walking and the treadmill walking (S7). As described above, gait variability may be defined as a coefficient of variation calculated by dividing the standard deviation for one or more of the test subject's stride length and gait swing time by the average.
다만, S3 단계 내지 S7 단계의 순서는 도 5에 도시된 순서에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 보행 변동성을 산출하는 S7 단계가 수행된 이후에 보행 불규칙성을 산출하고 비교하여 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자 및 고령자 중 하나 이상, 바람직하게는, 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 보행 패턴으로 결정하는 S3 내지 S6 단계가 수행될 수 있다.However, the sequence of steps S3 to S7 is not limited to the sequence shown in FIG. 5. For example, after step S7 for calculating gait variability is performed, gait irregularity is calculated and compared to determine at least one of cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and elderly people, preferably anti-cancer patients. Steps S3 to S6 may be performed, which are determined by the gait pattern of a cancer patient receiving chemotherapy.
이하에서는 본 개시에 따른 보행 분석 방법에 의해 수행된 보행 분석을 설명한다. 통계 분석에서 T-검정과 χ2-검정은 그룹 간의 임상 및 인구 통계 학적 변수를 비교하는 데 사용되었으며 유의하게 다른 변수는 후속 분석에서 제어된다. 지상 보행 및 트레드밀 보행의 보행 변수는 쌍을 이룬 t-검정을 사용하여 비교된다. 로지스틱 회귀 및 선형 회귀 모델을 사용하여 그룹의 결과를 조사하였다. 선형 회귀 계수 및 오즈비(odds ratios) (95% 신뢰 구간, CIs)를 사용하여 선형 회귀 및 로지스틱 회귀 모델의 효과 크기를 각각 정량화했다. p<0.05의 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주되었다. 데이터는 STATA 소프트웨어 (ver. 14.0; Stata Corp., College Station, TX, USA)를 사용하여 분석되었다. 결과는 달리 명시되지 않는 한 평균 ± 표준 편차로 표시된다.Hereinafter, gait analysis performed by the gait analysis method according to the present disclosure will be described. In statistical analysis, t-test and χ2 -test were used to compare clinical and demographic variables between groups and significantly different variables were controlled in subsequent analyses. Gait variables for overground walking and treadmill walking are compared using paired t-tests. The outcomes of the groups were examined using logistic regression and linear regression models. Linear regression coefficients and odds ratios (95% confidence intervals, CIs) were used to quantify the effect sizes of linear regression and logistic regression models, respectively. A value of p<0.05 was considered statistically significant. Data were analyzed using STATA software (ver. 14.0; Stata Corp., College Station, TX, USA). Results are expressed as mean ± standard deviation unless otherwise specified.
본 개시에서 암 환자에 대한 적격 기준에는 암 진단, 진행 중이거나 최근(즉, 지난 12 개월 이내) 완료된 항암 화학 요법 및 ECOG(Eastern Cooperative Oncology Group) 수행 지수 0-2가 포함된다. 모든 피검사자의 제외 기준은 뼈 또는 뇌 전이뿐만 아니라 보행, 균형 또는 근력에 영향을 미칠 수 있는 기존 질환 또는 약물 사용이다. 모든 건강한 대조군은 종양 이력이 없는 사람에 해당한다.Eligibility criteria for cancer patients in this disclosure include cancer diagnosis, ongoing or recently completed (i.e., within the past 12 months) chemotherapy, and Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) performance score of 0-2. Exclusion criteria for all subjects were bone or brain metastases, as well as pre-existing conditions or medication use that may affect gait, balance, or muscle strength. All healthy controls correspond to people without tumor history.
항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자와 건강한 대조군 참가자의 인구 통계 학적 특성은 다음의 표 1에 요약되어 있다. 두 그룹은 체질량 지수(BMI)에 있어서 유사하지만 다른 인구 통계학적 특성에서는 다르다.The demographic characteristics of cancer patients receiving chemotherapy and healthy control participants are summarized in Table 1 below. The two groups were similar in body mass index (BMI) but different in other demographic characteristics.
BMI, 신체 질량 지수(body mass index).BMI, body mass index.
보행 안정성 측정 및 시공간 보행 변수의 절대값은 다음의 표 2에 요약되어 있다. 건강한 대조군과 비교했을 때 지상 보행 중 암 환자에서 피크 대 피크 압력 차이가 더 크고 보행 속도와 보폭이 더 낮다.The absolute values of gait stability measures and spatiotemporal gait variables are summarized in Table 2 below. Compared with healthy controls, peak-to-peak pressure differences were larger and walking speed and stride length were lower in cancer patients during overground walking.
(n = 23)healthy control group
(n = 23)
CV, 변동 계수(coefficient of variation); ISPD, 걸음 간 압력 차이(inter-step pressure difference).CV, coefficient of variation; ISPD, inter-step pressure difference.
다음의 표 3은 지상 보행 동안 항암 화학 요법을 받는 암 환자와 건강한 대조군 사이의 보행 매개 변수 비교에 대한 회귀 계수와 95% CI를 보여준다. 항암 화학 요법을 받는 암 환자는 연령, 성별 및 BM에 대한 조정 후 발 뒤꿈치 부위에 대한 유의하게 낮은 케이던스(β = -3.73, 95% CI, -6.96-0.49)와 더 높은 걸음 간 압력차(β = 13.96, 95% CI, 3.64-24.27) 값을 가진다. 걸음 간 압력차에 의해 주어진 보행 불규칙성은 보행 활동성을 조정 한 후에도 암 환자(β = 16.84, 95% CI, 5.89-27.78)에서 유의하게 더 크다(케이던스에 의해 색인화됨).Table 3 below shows regression coefficients and 95% CIs for the comparison of gait parameters between cancer patients receiving chemotherapy and healthy controls during overground walking. Cancer patients receiving chemotherapy had significantly lower cadence over the heel region (β = -3.73, 95% CI, -6.96-0.49) and higher step-to-step pressure differential (β) after adjustment for age, sex, and BM. = 13.96, 95% CI, 3.64-24.27). Gait irregularity given by step-to-step pressure difference (indexed by cadence) is significantly greater in cancer patients (β = 16.84, 95% CI, 5.89-27.78) even after adjusting for gait activity.
모델 1은 연령, 성별 및 BMI에 대해 조정됨; 모델 2는 모델 1의 주요 보행 매개변수에 대해 추가로 조정됨. ISPD, 걸음 간 압력 차이(inter-step pressure difference).Model 1 adjusted for age, gender, and BMI; Model 2 was further adjusted for key gait parameters in Model 1. ISPD, inter-step pressure difference.
다음의 표 4는 일부 암 환자(n = 14)와 건강한 대조군(n = 13)이 트레드밀 보행을 완료한 결과를 나타낸다. 두 그룹 모두에서, 보폭의 감소로 인해 트레드밀 보행의 평균 보행 속도는 지상 보행에 비해 낮다. 그러나 트레드밀 보행은 암 환자와 건강한 참가자의 보행 규칙성에 다르게 영향을 미쳤다. 지상 보행 동안에 불규칙한 보행 패턴은, 건강한 대조군보다 암 환자에게서 트레드밀 보행 동안에 더 규칙적인 경향이 있다.Table 4 below shows the results of some cancer patients (n = 14) and healthy controls (n = 13) completing treadmill walking. In both groups, the average walking speed for treadmill walking was lower compared to overground walking due to the reduction in stride length. However, treadmill walking affected gait regularity differently in cancer patients and healthy participants. Irregular walking patterns during overground walking tend to become more regular during treadmill walking in cancer patients than in healthy controls.
절대값은 평균±표준 편차로 표현됨. 볼드체는 GW 와 TW 간의 유의한 차이를 나타냄(paired t-test; p < 0.05). CV, 변동 계수(coefficient of variation); ISPD, 걸음 간 압력 차이(inter-step pressure difference).Absolute values are expressed as mean ± standard deviation. Bold indicates significant difference between GW and TW (paired t-test; p < 0.05). CV, coefficient of variation; ISPD, inter-step pressure difference.
본 개시는 항암 화학 요법을 받고 있는 환자의 보행 활동과 안정성을 건강한 대조군과 비교하였다. 그 결과, 보행 수행(예를 들어, 보행 속도 및 보폭 등)은 지상 보행 중 건강한 대조군에 비해 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자에서 더 낮았고 보행 불규칙성이 더 높다. 그러나 건강한 대조군과 비교하여 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자의 지상 보행 동안에 걸음 간의 피크 대 피크 압력 차이는 더 크다. 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자에서 지상 보행에 비해 트레드밀 보행 동안에 더 규칙적인 보행 패턴을 나타낸다. 따라서 지상 보행 동안의 보행 불규칙성은 항암 화학 요법을 받는 암 환자의 불안정성을 감지하는 민감한 매개 변수가 될 수 있다.The present disclosure compared the gait activity and stability of patients receiving anti-cancer chemotherapy with healthy controls. As a result, gait performance (e.g., walking speed and stride length, etc.) was lower and gait irregularity was higher in cancer patients receiving chemotherapy compared to healthy controls during overground walking. However, the peak-to-peak pressure difference between steps is greater during overground walking in cancer patients receiving chemotherapy compared with healthy controls. Cancer patients receiving chemotherapy show a more regular walking pattern during treadmill walking compared to overground walking. Therefore, gait irregularity during overground walking may be a sensitive parameter to detect instability in cancer patients undergoing chemotherapy.
본 개시에서는 보행 규칙성을 평가하기 위하여 걸음 간 압력 차이를 매개 변수로 사용하였다. 항암 화학 요법제의 중요한 용량 제한 부작용은 말초 감각 장애다. 보행 속도 감소, 보폭 감소, 운동 장애로 인해 TUG 시간 증가가 나타나기 전에 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자의 감각 장애로 인해 보행 불규칙성이 나타날 수 있다.In this disclosure, the pressure difference between steps was used as a parameter to evaluate gait regularity. An important dose-limiting side effect of anticancer chemotherapy agents is peripheral sensory impairment. Gait irregularities may occur due to sensory impairment in cancer patients receiving chemotherapy before decreased gait speed, reduced stride length, and increased TUG time due to motor impairment.
본 개시에서는 보행 매개 변수를 규칙성, 안정성 및 활동성 매개 변수로 그룹화하고, 활동성과 안정성의 보행 매개 변수를 구분했고, 그 매개 변수를 변동성과 규칙성 매개 변수로 구분한다. 본 개시에서는 보행 변동성의 변동이 중앙 조절 중추(central regulatory center)에 의해 영향을 받을 수 있고, 보행 규칙성이 손상된 말초 고유 감각에 의해 방해를 받을 수 있다고 가정했다. 항암 화학 요법제는 신경계 세포에 비특이적 손상을 일으켜 신경 독성을 초래한다. 신경 독성 변화는 근육 고유 수용체의 감각 말단의 특정 채널에 장애를 일으켜 감각 인코딩 및 운동 기능에 영향을 미친다. 결과적으로 지각 정보 품질의 감소는 감각 운동 결핍을 촉진하여 보행에 더 영향을 미칠 수 있다.In this disclosure, gait parameters are grouped into regularity, stability and activity parameters, the gait parameters of activity and stability are distinguished, and the parameters are divided into volatility and regularity parameters. The present disclosure postulates that fluctuations in gait variability may be influenced by central regulatory centers and that gait regularity may be disrupted by impaired peripheral proprioception. Anticancer chemotherapy agents cause non-specific damage to nervous system cells, resulting in neurotoxicity. Neurotoxic changes cause disruption of specific channels in the sensory terminals of muscle proprioceptors, affecting sensory encoding and motor function. As a result, the reduction in perceptual information quality may further affect gait by promoting sensorimotor deficits.
보행 조절은 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자의 움직임의 자유를 감소시키는 물리적 제약(예를 들어, 트레드밀 보행)에 의해 조절될 수 있다. 보다 규칙적인 보행 패턴이 트레드밀 보행 동안에 암 환자에서 관찰되었으며, 건강한 대조군은 트레드밀의 사용에 관계 없이 일관된 보행 패턴을 유지하였다. 트레드밀 보행 동안에 암 환자의 보행 패턴의 규칙성이 개선된 것은 환경 조건에 대한 의존도가 높기 때문일 수 있다. 환경으로부터의 규제 입력은 효율적이고 안정적인 이동 패턴을 복원할 수 있다. 환경으로부터의 규제 입력의 사용은 결함 있는 불규칙한 주변 피드백을 극복 할 수 있다. 트레드밀 보행은 외부 신호와 유사한 방식으로 어느 정도의 보행 리듬을 유지하는 데 필요한 자극을 제공할 수 있다. 이러한 외부 신호는 대체 경로를 통해 내부 신호 경로를 효과적으로 우회하여 운동 활동을 촉진할 수 있다.Gait control may be modulated by physical constraints (e.g., treadmill walking) that reduce freedom of movement in cancer patients receiving chemotherapy. A more regular gait pattern was observed in cancer patients during treadmill walking, while healthy controls maintained a consistent gait pattern regardless of treadmill use. The improvement in the regularity of cancer patients' gait patterns during treadmill walking may be due to their high dependence on environmental conditions. Regulatory input from the environment can restore efficient and stable movement patterns. The use of regulatory input from the environment can overcome faulty irregular peripheral feedback. Treadmill walking can provide the stimulus needed to maintain a certain level of gait rhythm in a manner similar to external signals. These external signals can promote motor activity by effectively bypassing the internal signaling pathways through alternative pathways.
본 개시에서 암 환자의 보행 안정성과 보행 속도 및 보폭과 같은 보행 활동성이 모두 감소한다. 건강한 대조군에 비해 암 환자에서 보행 속도와 보폭이 현저하게 감소하고 TUG 시간이 증가한다. 균형 감소는 치료 중의 통증, 피로 및 신체 기능 장애와 관련이 있다. 트레드밀은 항암 화학 요법을 받고 있는 암 환자의 보행 패턴을 조절하고 안정화할 수 있다. 본 개시에 따른 보행 분석 방법 및 보행 분석 시스템은 암 환자에게 규칙적인 보행을 위한 규칙적인 운동 또는 감각 자극 기반 재활을 가능하게 하는 효율적인 프로토콜을 개발하는 데 사용할 수 있는 예비 데이터를 제공할 수 있다.In the present disclosure, both walking stability and walking activity such as walking speed and stride length of cancer patients are reduced. Compared to healthy controls, gait speed and stride length are significantly reduced and TUG time is increased in cancer patients. Decreased balance is associated with pain, fatigue, and physical dysfunction during treatment. Treadmills can regulate and stabilize the walking patterns of cancer patients undergoing chemotherapy. The gait analysis method and gait analysis system according to the present disclosure can provide preliminary data that can be used to develop efficient protocols that enable regular exercise or sensory stimulation-based rehabilitation for regular walking in cancer patients.
이상에서 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 (processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서 (parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or device above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments include a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), and a programmable logic unit (PLU). It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a logic unit, microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다. Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. The software and/or data may be embodied in any type of machine, component, physical device, computer storage medium or device for the purpose of being interpreted by or providing instructions or data to the processing device. there is. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트 워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같 은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 (magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. At this time, the medium may continuously store a computer-executable program, or temporarily store it for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording or storage means in the form of a single or several pieces of hardware combined. It is not limited to a medium directly connected to a computer system and may be distributed over a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. , and ROM, RAM, flash memory, etc. may be configured to store program instructions. Additionally, examples of other media include recording or storage media managed by app stores that distribute applications, sites or servers that supply or distribute various other software, etc.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.Although embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be implemented in various modifications without departing from the technical spirit of the present invention. there is. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
1: 보행 분석 시스템
10: 보행 분석 장치
11: 보행 분석부
12: 제어부
13: 통신부
14: 입력부
15: 출력부
16: 메모리
100: 인솔
110: 센서부
111, 112, 113, 114: 압력 센서
115: 가속도 센서
120: 통신부
200: 트레드밀
210: 제어부
220: 센서부
230: 통신부1: Gait analysis system
10: Gait analysis device
11: Gait analysis unit
12: control unit
13: Department of Communications
14: input unit
15: output unit
16: memory
100: Insole
110: sensor unit
111, 112, 113, 114: pressure sensor
115: acceleration sensor
120: Department of Communications
200: Treadmill
210: control unit
220: sensor unit
230: Department of Communications
Claims (9)
상기 피검사자의 지상 보행 및 트레드밀 보행 중 다른 하나로부터 보행 정보를 획득하는 단계;
상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출하는 단계;
상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성과 상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성을 서로 비교하는 단계;
상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰 경우에는 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자, 고령자 중 적어도 어느 하나의 보행 패턴으로 결정하는 단계;를 포함하고,
상기 지상 보행은 상기 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것으로 정의되고, 상기 트레드밀 보행은 상기 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것으로 정의되고,
상기 보행 규칙성은 인접한 걸음 사이의 피크 압력의 차이의 절대값(│steps (peak (n)-peak (n-1))│)에 의해 계산되는 걸음 간 압력 차이로 정의되는, 보행 분석 방법.
Obtaining walking information from one of ground walking and treadmill walking of the test subject from one or more sensors mounted on an insole worn by the test subject;
Obtaining walking information from one of the test subject's ground walking and treadmill walking;
Calculating walking regularity during the overground walking and the treadmill walking from walking information obtained from the overground walking and the treadmill walking;
Comparing the walking regularity calculated during the overground walking with the walking regularity calculated during the treadmill walking;
determining whether the walking regularity calculated during the treadmill walking is greater than the walking regularity calculated during the ground walking; and
If the gait regularity calculated during the treadmill walking is greater than the gait regularity calculated during the ground walking, the gait pattern is at least one of cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and elderly people. Including the step of determining,
The ground walking is defined as the test subject walking on the ground, and the treadmill walking is defined as the test subject walking on a treadmill,
The gait regularity is defined as the pressure difference between steps calculated by the absolute value of the difference in peak pressure between adjacent steps (│steps (peak (n)-peak (n-1))│).
상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행 동안의 보행 변동성을 산출하는 단계를 더 포함하는, 보행 분석 방법.
According to paragraph 1,
A gait analysis method further comprising calculating gait variability during the overground walking and the treadmill walking from gait information obtained from the overground walking and the treadmill walking.
상기 보행 변동성은 상기 피검사자의 보폭 및 걸음의 스윙 시간 중 하나 이상에 대한 표준 편차를 평균으로 나눈 값에 의해 계산되는 변동 계수로 정의되는, 보행 분석 방법.
According to clause 5,
The gait variability is defined as a coefficient of variation calculated by dividing the standard deviation for one or more of the test subject's stride length and gait swing time by the average.
상기 하나 이상의 센서는 상기 인솔에 소정의 패턴을 형성하도록 배치되는 압력 센서, 가속도계 및 자이로스코프 중 하나 이상을 포함하고,
상기 보행 정보는 상기 인솔에 배치된 상기 압력 센서, 상기 가속도계 및 상기 자이로스코프 중 하나 이상로부터 감지된 정보에 의해 산출되는, 보행 분석 방법.
According to paragraph 1,
The one or more sensors include one or more of a pressure sensor, an accelerometer, and a gyroscope arranged to form a predetermined pattern on the insole,
The gait information is calculated by information sensed from one or more of the pressure sensor, the accelerometer, and the gyroscope disposed on the insole.
상기 보행 정보는 보폭, 걸음 수, 걸음 속도, 걸음의 스윙 시간, 케이던스(cadence) 및 상기 피검사자의 걸음에 따른 상기 인솔에 가해지는 압력 분포를 포함하는, 보행 분석 방법.
In clause 7,
The gait information includes step length, number of steps, step speed, step swing time, cadence, and pressure distribution applied to the insole according to the test subject's step.
상기 인솔에 장착되어 상기 피검사자의 보행 정보를 감지하는 하나 이상의 센서;
상기 피검사자의 보행을 유도하는 트레드밀; 및
상기 인솔에 장착된 상기 하나 이상의 센서로부터 상기 보행 정보를 수신하여 피검사자의 보행 정보를 분석하는 보행 분석 장치를 포함하고,
상기 보행 분석 장치는,
상기 피검사자가 지상 보행 및 트레드밀 보행을 수행하면, 상기 하나 이상의 센서로부터 상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행 모두에 대한 보행 정보를 획득하고,
상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행으로부터 획득한 보행 정보로부터 상기 지상 보행 및 상기 트레드밀 보행 동안의 보행 규칙성을 산출하고,
상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성과 상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성을 서로 비교하고,
상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰지 여부를 판단하고,
상기 트레드밀 보행 동안에 산출된 보행 규칙성이 상기 지상 보행 동안에 산출된 보행 규칙성보다 더 큰 경우에는 항암 화학 요법을 받는 암 환자, 말초신경병증 환자, 당뇨 합병증 환자, 고령자 중 적어도 어느 하나의 보행 패턴으로 결정하고,
상기 지상 보행은 상기 피검사자가 지면 상에서 보행하는 것으로 정의되고, 상기 트레드밀 보행은 상기 피검사자가 트레드밀 상에서 보행하는 것으로 정의되고,
상기 보행 규칙성은 인접한 걸음 사이의 피크 압력의 차이의 절대값(│steps (peak (n)-peak (n-1))│)에 의해 계산되는 걸음 간 압력 차이로 정의되는, 보행 분석 시스템.Insoles provided in the examinee's shoes;
One or more sensors mounted on the insole to detect walking information of the test subject;
A treadmill that induces the test subject to walk; and
A gait analysis device that receives the gait information from the one or more sensors mounted on the insole and analyzes the gait information of the test subject,
The gait analysis device,
When the test subject performs overground walking and treadmill walking, gait information for both the overground walking and the treadmill walking is obtained from the one or more sensors,
Calculating walking regularity during the overground walking and the treadmill walking from walking information obtained from the overground walking and the treadmill walking,
Compare the walking regularity calculated during the overground walking with the walking regularity calculated during the treadmill walking,
Determine whether the walking regularity calculated during the treadmill walking is greater than the walking regularity calculated during the ground walking,
If the gait regularity calculated during the treadmill walking is greater than the gait regularity calculated during the ground walking, the gait pattern is at least one of cancer patients receiving chemotherapy, patients with peripheral neuropathy, patients with diabetes complications, and elderly people. decide,
The ground walking is defined as the test subject walking on the ground, and the treadmill walking is defined as the test subject walking on a treadmill,
The gait regularity is defined as the pressure difference between steps calculated by the absolute value of the difference in peak pressure between adjacent steps (│steps (peak (n)-peak (n-1))│).
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손량희, 한성민, 이병천, & 김영호. 트레드밀과 평지보행에서의 운동분석 및 에너지 소모도 비교. 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집, pp881-882, (2008.)* |
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