KR20070101267A - 팔다리 및 몸통의 재활을 위한 장치 - Google Patents

팔다리 및 몸통의 재활을 위한 장치 Download PDF

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KR20070101267A
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엔리코 타코니
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엔리코 타코니
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Abstract

본 발명은 팔다리, 관절 및 몸통의 운동 및 재활을 위한 장치에 관한 것이다.

Description

팔다리 및 몸통의 재활을 위한 장치{Device for rehabilitation of the limbs and of the trunk}
본 발명은 신체적인 참 삶(well-being)을 위한 제품 분야에 관한 것으로서, 특히 팔다리, 관절 및 몸통의 재활 및 운동을 위한 것이다.
공지된 문제점으로서, 외상 및 사고 이후의 재활은 종종 긴 시간을 필요로 하며, 무엇보다도, 값비싸고 취급이 곤란한 장비를 환자가 사용해야 하므로, 그러한 장비를 치료에 필요한 시간 동안 이용할 수 있는 특수 센터에 환자가 방문해야할 필요성이 종종 있다.
더욱이, 외상 및 사고 이후의 재활을 위한 장비들은 종종 그러한 장비를 이용하는 사람이 상당한 힘을 가할 것을 필요로 하는 복잡한 운동 장치로 이루어지는데, 이것은 운동의 효과 및 사용 시간과 환자의 정신에 있어서 결과적으로 극히 피곤한 것일 수 있다.
상기와 같은 점이 나타내는 것은, 사용자의 상당한 노력 없이도 재활 및 훈련 운동이 수행될 수 있는 축소된 치수들을 가진 장치를 제조할 필요성이 명백히 있다는 것이다.
본 발명은 액체 또는 고체인 가동체를 포함하는 중공형 콘테이너를 구비하는 팔다리 및 몸통의 운동을 위한 장치를 제공하는 것으로서, 상기 콘테이너는 연결용 조인트에 의해 중앙 지지부에 힌지 연결되고, 연결 지지부의 높이는 상기 가동체와 상기 중공형 콘테이너에 의해 형성되는 조립체의 무게 중심 높이보다 크다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 지지용 베이스를 제공하는 중공형 콘테이너의 구조이다.
도 2 는 본 발명에 따른 장치의 제 1 의 바람직한 구현예를 의자로서 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 장치의 제 2 의 바람직한 구현예를 등받침 및 팔걸이가 제공된 의자로서 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 장치의 제 3 의 바람직한 구현예를 진동하는 플랫포옴(oscillating platform)으로서 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명에 따른 장치의 중공형 콘테이너로서 중앙 지지부에 대한 연결을 위한 조인트의 시이트가 상기 콘테이너의 지지용 표면 위에 위치된 것이다.
도 6 은 팔다리의 운동을 위한, 본 발명에 따른 장치의 제 4 의 바람직한 구현예를 도시한 것이다.
도 7 은 본 발명에 따른 장치의 제 5 의 바람직한 구현예로서, 그것의 윤곽과 그것의 동력학적 행동을 조절하도록 의도된 가동 부분을 구비하는 것이다.
국제 특허 출원 공개 WO2004/062434 는 다이나믹 발판(footstool)을 개시하는데, 이것은 하지(下肢)와 관절이 지지부를 중심으로 움직일 수 있는 발걸이(footrest)에 의해서 운동할 수 있게 하는 것이다. 여기에 설명된 장치의 바람직한 구현예들중 하나는 도 1 에 설명된 구조를 가진다.
상기 다이나믹 발판의 구현예의 기본적인 특성은, 액체 또는 고체인 가동체(movable mass)(11)를 포함하는 중공형 콘테이너(10)와 관련된 플랫포옴(13)으로 이루어진다는 것이며, 상기 콘테이너, 또는 상기 플랫포옴, 또는 그 양쪽 모두는 연결 조인트(12)에 의해서 적절한 지지부에 힌지 결합되고, 연결 조인트의 높이는 상기 중공형 동체 및 상기 가동체에 의해 형성된 조립체의 무게 중심의 높이보다 크다. 상기 플랫포옴(13)은 평탄할 수 있거나 또는 다양한 윤곽의 상부 표면을 가질 수 있다.
콘테이너의 형태는 최소의 노력으로 최대의 관성 추력을 얻도록 제조된다. 사실상, 콘테이너(10)의 지지용 표면이 바닥에 대하여 수평인 공전 위치에서, 가동체는 연결용 조인트(12)의 둘레에서 콘테이너의 베이스에 걸쳐 고르게 위치된다. 이러한 지점에서, 콘테이너를 약간 경사지게 기울이는 것은 가동체를 한쪽으로 뚜렷하게 움직이기에 충분하여 콘테이너를 당기게 되며, 그에 의해서 사용자의 발에 작용하여 발목과 전체 하지를 자극함으로써 관절, 근육 및 혈류에 유리한 움직임을 수행한다.
이러한 메카니즘은 사용자의 각각의 작은 움직임에 의해서 야기되는데, 사용자는 따라서 장치에 의도적으로 힘을 가할 필요 없이 이러한 수동적인 운동의 효과 로부터 이득을 볼 수 있다.
국제 특허 출원 공개 WO 2004/062434 의 목적을 형성하는 장치의 효험에 비추어, 여러가지 병리학이나 운동의 요건들과 신체의 다른 부분들에 관한 재활 활동이나 또는 건강 활동으로 상기 출원을 확장하도록, 출원의 기술 분야를 확장시키는 것이 소망스럽다.
본 발명의 목적을 형성하는 장치는 그것이 상이한 분야의 적용으로 이용될 수 있도록 이전의 장치를 적합화시키는 것이다.
도 2를 참조하면, 이것은 발판의 형태인 본 발명에 따른 장치의 제 1 구현예를 도시한다.
상기 장치는 중공형 콘테이너와 관련된 시이트(seat,20)를 구비하는데, 상기 중공형 콘테이너는 일 측부에서 실질적으로 평탄하고 다른 측부에서는 반 환상체(semi-toroidal)이며, 중앙의 요부는 중앙 지지부(22)와의 연결을 위해서 조인트(21)의 시이트(seat)를 하우징하도록 형상화되어 있다. 중공형의 콘테이너는 상기 콘테이너 안에서 움직임이 자유로운, 액체이거나 고체인, 특정의 가동체(28)를 포함한다. 대안으로서, 콘테이너의 내측에는 하나 이상의 바람직한 방향으로 상기 가동체(28)의 움직임을 배향시키도록 내측 벽들이 제공될 수 있다.
상기 콘테이너에는 그것의 내측이나 또는 외측의 벽들에 적용된, 고정된 질량체가 제공될 수 있는데, 이는 다른 방향에 비하여 특정의 방향들에 대한 운동을 유리하게 하기 위한 것으로서, 대신에 상기 다른 방향에 대한 것은 억제된다. 상기 고정된 질량체는 예를 들면 금속의 가장자리(edge), 밴드(band), 스터드(studs) 등 의 형태로 적용될 수 있다.
중공형 콘테이너는 볼 조인트와 같은 적절한 연결 수단에 의해 중앙 지지부에 연결되는데, 이러한 볼 조인트는 상기 축을 중심으로 하는 완전한 회전을 허용할 수 있고, 특정 방향에서의 제한된 회전을 허용하거나, 또는 특정의 방향들에서는 자유 회전을 허용하고 특정의 필요성에 의하여 요구되는 경우에 특정의 다른 방향들에서는 특정의 마찰 정도를 특징으로 하는 회전, 따라서 억제되는 회전을 허용한다.
중앙 지지부(22)가 바람직하게는 디스크의 형상인 플레이트(23)를 가지는데, 이것은 진동이 있는 동안에 시이트(20)를 위한 정지부를 형성한다. 상기 플레이트가 바람직스럽게는 상기 중공형 콘테이너(10)와의 접촉 부위의 레벨에서 가스켓(24)을 가질 것인데, 이것은 경사가 발생하는 측부를 따라서 시이트의 가변적인 경사를 허용하는 불균일의 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 상기 플레이트에는, 중앙 지지부(22)를 따라서 높이를 조절하고 상기 중앙 지지부(22)를 중심으로 회전될 수 있도록 메카니즘(25)이 제공되는 것이 바람직스럽다.
본 발명에 따른 장치의 제 1 의 바람직한 구현예의 중앙 지지부에는 바닥에 지지되는 베이스(26)가 제공되며 시이트의 높이를 바닥으로부터 조절하는 다른 메카니즘(27)이 제공된다.
상기에 설명된 구현예의 장치는 복부의 근육과 몸 뒷부분의 근육을 포함하는, 사용자의 전체 척추 칼럼의 회전 운동과, 몸통의 회전 운동 및 골반의 회전 운동을 유리하게 하는 장점을 가진다.
상기 설명된 장치는 도 3 에 첨부된 바에 도시된 바와 같이, 등받침(30)과 팔걸이(31)가 제공된 지지부를 부가함으로써 완성될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 치수들과 중공형 콘테이너 내측의 가동체의 양은 제조되어야 하는 특정의 적용예에 따라서 변화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 구현예가 도시되어 있다. 이것은 이전의 구현예를 참조하여 위에서 설명된 바와 같은 방식으로 구현된 진동의 플랫포옴(platform)으로서, 바람직스럽게는 그것의 상부측이 적절한 미끄럼 방지 재료(40)로 덮여있고, 그 위에 사용자가 균형을 가지고 서 있음으로써, 장치에 포함된 가동체에 의해 야기되는 추력을 하지의 근육으로 보상하게 된다. 결과적으로, 하지의 근육들이, 특히 통상적인 운동 기구에서는 항상 관련되지 않는 근육들이 강화되고 단련되며, 혈류에 대해서도 중요한 장점을 가지게 된다.
도 5를 참조하면, 상기에 설명된 진동 플랫포옴의 안정도를 조절하는 것도 가능한데, 콘테이너의 무게 중심의 높이와 장치가 진동하는 지점(fulcrum)의 높이 사이에서 편차를 증가시키기 위하여, 중앙 지지부에 대한 연결용 조인트의 시이트(seat)가 콘테이너의 지지용 표면의 위로 움직이도록 중공형 콘테이너를 수정한다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 구현예는 도 6 에 도시되어 있다. 이번에는 신체 상부의 팔들을 운동시키도록, 특히 손, 팔, 어깨를 운동시키는데 이용될 수 있도록 본 발명의 목적을 형성하는 장치가 구현된다. 중공형 콘테이너에는 그것의 상부측에 손잡이(60)가 제공되는데, 사용자는 그 또는 그녀의 손이 장치와 하나가 되도록 손잡이를 잡는다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 장치의 진동은 손목, 팔뚝, 팔 그리고 어깨의 근육을 포함할 수 있다. 통상적으로 장치 안에 포함된 질량이나 치수들에 작용함으로써 장치에 의해 야기되는 힘을 증가시키는 것이 가능하다. 또한 이러한 구현예에서, 콘테이너 무게 중심의 높이와 장치의 진동 지점의 높이 사이 편차를 증가시키기 위하여, 중앙 지지부에 대한 연결용 조인트의 시이트를 콘테이너 지지용 표면의 위로 움직일 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 구현예는 도 7 에 도시되어 있다. 본 발명의 목적을 구현하는 장치는, 중앙 지지부(72)에 대한 연결용 조인트(71)의 시이트를 하우징하는 중앙의 요부를 가진 플랫포옴(70) 및, 상기 플랫포옴(70) 및 상기 조인트(71)를 위한 돌출 시이트에 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)를 구비한다. 상기 링 형상(ring-shaped)의 콘테이너는 속이 차 있거나(solid), 또는 중공형으로서 상기 콘테이너 내측에서 자유롭게 움직이는 액체 또는 고체의 특정 가동체(76)로 채워진다. 대안으로서, 상기 링-형상 콘테이너의 내측에는 하나 이상의 바람직한 방향들에서 상기 가동체(76)의 운동을 배향시키도록 내측 벽이 제공될 수 있으며, 본 발명에 따른 장치의 동력학적 행동을 수정하기 위하여 채워질 수 있거나 또는 채워지지 않는 내측 챔버들이 제공될 수 있으며, 같은 목적을 위하여, 적절하게 위치된 고체 질량이 제공될 수 있다. 상기 링 형상의 콘테이너들은 원하는 목적에 적절한 그 어떤 단면이라도 가질 수 있다 (예를 들면, 원형, 타원형, 다각형 등).
하나 이상의 상기 링-형상 콘테이너들은 하나가 다른 것의 위에 중첩되도록 이용될 수 있어서 장치의 높이 조절, 상기 가동체(76)의 양의 조절 및, 장치 자체의 동력학적 행동의 조절과 관련하여 사용상 최대의 유연성을 허용한다. 더욱이, 상기 링 형상 콘테이너들에는 상기 플랫포옴(70)의 표면과 사용자의 신발의 깔창에 대한 파지를 유리하게 하기 위하여 미끄럼 방지 외측 표면이 제공될 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 구현예에서, 진동하는 동안에 상기 중공형 콘테이너에 대한 정지부를 형성하는 상기 플레이트(23)에는 상기 플레이트나 또는 그것의 개스킷(24)에 적용된 적절한 접촉 센서들이 제공된다. 예를 들어 압전 센서들이나 또는 마이크로스위치 센서들로써 만들어진 상기 접촉 센서들은 전자적인 데이터 획득 보드(board)에 연결되는데, 상기 보드에서 콘테이너와 플레이트 사이의 접촉들을 기록하고 맵핑(mapping)하여, 상기 맵핑된 것은 통계 및 치료의 목적을 위하여 평가되고 해석되도록 퍼스널 컴퓨터로 전송될 수 있다.
본 발명은 팔다리, 관절 및 몸통의 근육 강화를 위한 운동 기구로서 사용될 수 있으며 의료 보조 기구로서도 이용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 연결 조인트(12)에 의하여 중앙 지지부(22)에 힌지 연결된 플랫포옴(13,70)을 구비하고, 연결 조인트의 높이는 가동체(11) 및 중공형 콘테이너(10)에 의해 형성된 조립체의 무게 중심 높이보다 큰, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액체 또는 고체 유형의 가동체(11)를 포함하는 중공형 콘테이너(10)를 더 포함하고, 상기 콘테이너는 상기 플랫포옴(13,70)과 결합되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  3. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중앙 지지부(22)에는 바닥에 안착되기 위한 베이스(26)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  4. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10)는, 일측에서 실질적으로 평탄하고 다른 측에서는 반-환상형(semi-toroidal)이고 중앙의 요부는 상기 중앙 지지부(22)에 대한 연결을 위한 조인트(21)의 시이트를 하우징하도록 형상화되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너는, 플랫포옴(13,70) 및 조인트(71)의 돌출 시이트와 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)는 속이 채워진(solid) 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)에는 채워질 수 있거나 또는 채워지지 않는 내측 챔버들이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)는 다양한 단면을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  9. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중앙 지지부(22)는 그것의 진동 동안에 상기 플랫포옴(13,70) 또는 상기 중공형 콘테이너(10)를 위한 정지부를 형성하는 플레이트(23)를 가지는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플레이트(23)는 디스크 형상인 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플레이트(23)는 상기 중앙 지지부(22)를 중심으로 자유롭게 회전하는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플레이트에는, 상기 중공형 콘테이너(10) 또는 상기 플랫포옴(13,70)과 접촉하는 부위의 레벨에서 개스킷(24)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 개스킷(24)은 경사가 발생하는 측에 따라서 시이트의 가변적인 경사를 허용하는 불균일 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플레이트에는 상기 중앙 지지부(22)를 따라서 높이를 조절하는 메카니즘(25)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  15. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10) 또는 상기 플랫포옴(13,70)에는 바닥에 놓이는 베이스(26)에 대한 높이를 조절하는 메카니즘(27)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  16. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10) 또는 상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)에는 상기 가동체(28)의 운동을 하나 또는 그 이상의 바람직한 방향들로 배향시키기에 적절한 하나 이상의 내측 벽이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  17. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10) 또는 상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)에는, 다른 방향들에 대하여 특정의 방향들로 운동을 유리하게 하는데 적절한, 내측 벽 또는 외측 벽에 적용된 고정 질량이 제공되며, 상기 다른 방 향에서의 운동은 억제되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 고정 질량은 금속 가장자리, 밴드 또는 스터드(stud) 등으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  19. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중앙 지지부(22)와의 연결을 위한 상기 조인트(21)는 볼 조인트인 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  20. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중앙 지지부(22)에 대한 연결을 위한 상기 조인트(21)는 소망의 방향으로만 자유 회전을 허용하는 유형의 조인트인 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  21. 전기한 항들에 있어서,
    등받침(30) 및 팔걸이(31)가 제공된 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  22. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10)의 상부측 또는 상기 플랫포옴(13,70) 또는 상기 적어도 하나의 제거 가능한 링 형상 콘테이너(73,74,75)는 미끄러지지 않는 재료(40)로 덮히는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  23. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중공형 콘테이너(10)에는, 그것의 상부측에 손잡이(60)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  24. 전기한 항들에 있어서,
    상기 중앙 지지부(22)에 대한 연결을 위한 상기 조인트(12)의 시이트(seat)는 상기 플랫포옴(13,70) 또는 상기 중공형 콘테이너(10)의 지지용 표면 위에 있으며, 그에 의하여 장치의 진동 지점(fulcrum of oscillation)의 높이와 콘테이너의 무게 중심의 높이 사이 편차가 증가되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  25. 전기한 항들에 있어서,
    진동하는 동안에 상기 플랫포옴(13,70) 또는 상기 중공형 콘테이너(10)에 대한 정지부를 형성하는 상기 플레이트(23)에는, 상기 플레이트 또는 개스킷(24)에 적용된 적절한 접촉 센서들이 제공되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 접촉 센서들은 전자 데이터 획득 보드(electronic data acquisition board)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 접촉 센서들은 압전 센서인 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 접촉 센서들은 마이크로스위치 센서들인 것을 특징으로 하는, 팔다리 및 몸통의 운동 장치.
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