KR20090032497A - 지능형 척추변형 교정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존 척추변형 교정기의 착용상의 문제점을 개선함과 아울러 과학적인 데이터에 근거하여 척추변형에 대응한 능동적인 척추정렬을 유도하여 치료의 정확성 및 신뢰도를 높인 지능형 척추변형 교정기를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 척추변형 교정을 위해 환자가 착용시 조임에 의한 교정력을 제공하게 되며 프레임 뒤쪽에 프레임을 받쳐주는 지주가 구비된 직물 재질의 메인프레임과; 상기 메인프레임 내부에 구비되되, 환자에 따라 척추교정을 위해 달리 설정된 위치에 구비되며, 입력된 자료와 교정기 착용후 검출된 압박력을 바탕으로 척추변형 교정을 위한 바이오피드백 자극을 제공할 수 있도록 하는 바이오피드백 장치와; 상기 교정기 착용에 따른 조임부의 압박력 조절을 가능하게 하는 조임력 조절수단을 포함하여서 된 지능형 척추변형 교정기가 제공된다.

지능형, 척추, 변형, 교정기

Description

지능형 척추변형 교정기{INTELLIGENT SPINE CURVATURE CORRECT DEVICE}

본 발명은 척추변형 교정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 척추측만증 교정에 적용되는 기존 척추변형 교정기의 착용상의 문제점을 개선하면서 척추변형에 대응한 능동적인 척추정렬을 유도하는 지능형 척추변형 교정기에 관한 것이다.

일반적으로, 바른 척추정렬 유지는 신체 자세와 움직임, 균형유지에 중요한 요인으로서, 척추정렬이 손상될 경우에는 척추측만증, 척추후만증, 척추전만증과 같은 정형외과적 질환의 기여 요인이 된다.

척추 측만증은 척추가 측면으로 굴곡이 있다 해서 붙여진 명칭이다. 하지만 단순하게 옆으로만 휜 것이 아니고 3차원적으로 갈비뼈도 함께 틀어져 있는 경우가 많다. 즉, 정상척인 척추는 정면에서 보았을 때 반듯하게 골반위에 얹혀져 있어야 한다. 하지만 반듯해야할 척추가 'S'자나 'C'자 모양으로 휘어지는 증상과 동시에 척추 마디마디가 회전하여 틀어지는 변형을 동반하기도 하는데 이러한 척추의 변형을 '척추측만증'이라고 한다.

척추측만증은 대부분 사춘기가 시작되기 전인 10세 전후에 시작되며, 특히 여학생에게 심하게 나타날 수 있고 키가 크는 동안 계속 진행된다. 키가 빠르게 자 라는 시기인 사춘기 동안은 척추측만증 증상도 집중적으로 나빠지게 되므로, 이 시기에는 정기적으로 관찰하여 척추측만증을 조기에 발견하여 교정치료를 하는 것이 중요하다.

척추측만증은 꾸준히 진행되는 척추질환으로 자세뿐만 아니라 갈비뼈 골반을 변형시키고 심장과 폐등 내과적으로 기능 이상을 가져올 수 있으며, 옷을 입어도 자세가 비틀려 모양새도 나지 않고 잠을 잘 때도 통증이 있을 수 있다. 청소년기에는 원활한 뇌척수액의 흐름을 방해할 수 있기 때문에 집중력저하나 학습능력 장애등을 일으킬 수도 있다. 또한 디스크 간격이 줄어드는 중년이 되면 골격과 뼈의 불균형으로 쉽게 피로하고 같은 자세로 오래 있지 못하며 두통과 어깨 통증을 동반하기도하며, 신경학적으로는 호르몬과 소화기능의 불균형도 초래될 수 있다.

척추측만증은 병리학적으로 단순히 한가지 원인에서 비롯되지는 않으며, 복합적 원인에 의해서 발병하는데, 현재 우리나라에서는 비수술 교정에 대한 의사들의 인식이 부족하여 그냥 그대로 방치했다가 좀 더 심해지면 교정기를 구입하라고 하거나, 더 심해지면 수술을 권하기도 하는데, 수술은 50도 이상 휘어진 환자에게 시행하고 척추뼈 마디 마디에 못을 박아 통째로 연결하므로 통뼈가 되어 움직임이 거의 없고 신경장애도 일어나며, 성장기에는 키 성장을 장애 할 수도 있으므로 수술은 더 신중을 기해야 한다.

최근에 많은 연구로 치료방법이 발달되어 복합적이고 다양한 치료를 하고 있어 조기에 발견하면 치료에 많은 도움이 되고 50도 이상 심하게 휘어진 환자군에서도 좋은 결과가 나오고 있어 성급한 수술보다 보존적인 치료법을 해 볼 필요가 있 다.

한편, 물리치료와 인체 공학적 분석, 재활운동은 현재 많이 사용되고 있는 방법이며 치료에 도움을 주게 되며, 물리치료의 일환으로서 척추변형 교정기가 사용되고 있다.

척추변형 교정기(일명, 척추 보조기)는 특히 성장기에 20~40도의 만곡을 가지고 있는 환자에게 사용되는 치료법으로, 척추변형 교정기는 만곡을 교정하는 것도 있지만, 더 커지는 것을 막아주는 것에도 착용 목적이 있다.

도 1은 기존의 척추변형 교정기를 나타낸 것으로서, 기존 척추변형 교정기(일명, 척추보조기)는 플라스틱 재질로 통 형태로서 성형된다.

그러나, 기존 척추변형 교정기의 국내 제작 수준은 제작자의 경험에 의존하고 있으며, 착용 적합성 및 제작원리 등에 대한 임상적용을 통한 데이터가 부족한 실정이다.

즉, 기존 척추변형 교정기는 치료의 정확성 및 신뢰도가 낮아 이로 인해 잦은 제작실 방문을 통한 반복적인 교정력 측정 및 수정 제작해야 하며, 외관의 이상, 과도한 체간 압박 유발 등 많은 문제점을 안고 있다.

보다 구체적으로, 기존 척추변형 교정기(일명, 척추보조기)는 플라스틱 재질로 통 형태로서 성형되는데 딱딱하여 착용이 힘들고 착용감이 좋지 않으며, 외관이 좋지 않고, 습기나 땀이 차기 쉬워 여름에는 덥고 겨울에는 오히려 추우며, 교정 방법이 수동적이며, 교정기에 의한 교정력 효과의 파악이 불가능하게 되는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.

즉, 현재 기존의 교정기는 착용 적합성 및 제작원리 등에 대한 임상적용을 통한 데이터가 부족한 상태로 제작자의 경험에 의해 제작되므로 교정이 효과가 있을 수는 있지만 교정의 효과를 확신하기 곤란하며, 착용이 힘들고 외관상 티가 나서 외모에 민감한 청소년기 학생, 특히 여학생들에게는 착용을 꺼리게 하는 요소로 작용하여 결국 교정 효과를 떨어뜨리는 작용을 하게 된다.

이와 더불어, 기존의 척추변형 교정기는 압박력이 원하지 않는 부위에도 작용할 수 있고, 착용한 교정기에 의해 작용하는 체간 압박력(즉, 교정력)이 정확하게 작용하고 있는지에 대해 사용자뿐만 아니라 의사도 정확히 확인할 수가 없는 문제점이 있다.

한편, 기존의 척추변형 교정기는 개인별로 체형을 측정하여 석고를 틀을 뜨고 그 틀에 합성수지를 부어 제작하는 맞춤형이어서 가격이 매우 고가여서 환자에게 비용적으로도 매우 큰 부담을 주게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 척추변형 교정기의 착용상의 문제점을 개선함과 아울러 과학적인 데이터에 근거하여 척추변형에 대응한 능동적인 척추정렬을 유도하여 치료의 정확성 및 신뢰도를 높인 지능형 척추변형 교정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 척추변형의 인식과 자료입력을 바탕으로 척추변형에 대 한 바이오피드백 자극을 제공함으로써 환자 자신의 능동적인 움직임으로 교정의 효과를 배가할 수 있는 지능형 척추변형 교정기기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 척추변형 교정을 위해 환자가 착용시 조임력을 제공하게 되며 프레임 뒤쪽에 프레임을 받쳐주는 지주(支柱)가 구비된 직물 재질의 메인프레임과; 상기 메인프레임 내부에 구비되되, 환자에 따라 척추교정을 위해 달리 설정된 위치에 구비되며, 교정기 착용후 검출된 압박력을 바탕으로 척추변형 교정을 위한 바이오피드백 자극을 제공할 수 있도록 하는 바이오피드백 장치와; 상기 교정기 착용에 따른 조임부의 압박력 조절을 가능하게 하는 조임력 조절수단을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기가 제공된다.

한편, 상기 바이오피드백 장치는, 상기 메인프레임 내부의 환자에 따라 달리 설정된 소정의 위치에 구비되며 교정기 착용 후의 움직임에 따른 압박력의 변화를 검출하는 검출장치와; 상기 검출장치로부터 검출된 압박력이 척추 교정 및 치료를 위해 설정된 압박력의 범위를 벗어날 경우, 이를 알려주어 정상 범위로의 설정을 돕는 알림수단을 포함하여서 됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 바이오피드백 장치는, 상기 검출장치(force sensing resistor)로부터 검출된 교정력, 적용시간, 적용위치 등에 대한 데이터를 저장하는 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유연성 소재의 메인프레임은 직물 재질임을 특징으로 한다.

그리고, 상기 지주는 일정한 강성을 지녀 형상을 유지할 수 있는 합성수지 또는 금속 재질임을 특징으로 한다.

한편, 상기 알림수단은, 빛의 점멸 혹은 색깔로 상태를 알려주는 발광장치이거나, 소리를 통해 상태를 알려주는 음(音)발생장치이거나, 진동으로 알려주는 진동장치 중 어느 하나임을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 척추변형 교정기는, 압박력의 변화를 검출하는 검출장치로부터 검출된 데이터 값을 저장하는 저장장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 저장장치에는 각 검출장치(force sensing resistor)로부터 검출된 데이터가 저장되며, 상기 데이터는 교정을 위한 압박력, 압박력 적용시간, 압박력 적용위치에 대한 데이터임을 특징으로 한다.

한편, 상기 검출장치는 FSR 센서를 포함하는 압력센서임을 특징으로 하며, 상기 척추변형 교정기는 체형 및 환자의 임상적 데이터 수집 및 분석을 통해 얻은 복수개의 표준화된 기준틀 중에서 실제 착용할 환자의 임상적 데이터 및 체형에 일치하는 기준틀이 선택되면, 그에 맞추어 제작됨을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 재질이 유연하여 착용감이 좋고, 통기성이 좋아서 발한이 잘되며, 외관상 티가 안나 정서적으로 외모에 민감하면서도 유병율이 높은 사춘기 여학생들에게 매우 적합하다.

한편, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 기존의 수동적인 치료교정 효과에서 환자 스스로 치료에 참여하는 능동적 치료효과를 유도할 수 있으며, 교정력 파악이 실시간으로 이루어지게 되는 효과가 있다.

그리고, 교정력에 대한 정확한 자료를 얻을 수 있어 신속하고 정확한 교정기기 제작 및 수정이 가능하게 되며, 다양한 척추변형에 대한 범용의 교정력 측정 장치를 개발함으로써 다양한 관절 교정기에 응용(예, 무릎관절, 발목관절 등)이 가능하게 된다.

또한, 측정된 자료에 대한 분석을 통해 교정기 처방을 위한 기초 자료를 제시하고, 이를 통해 척추변형의 진행정도와 예후를 예측할 수 있으며, 자세 정렬과 관련하여 각 관절의 움직임에 대한 측정 도구로의 응용이 가능하게 되는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 효과는, 사용자의 관점에서는 자가 운동기능이 있고, 빠른 증상 호전이 가능하며, 의료비용 경감이 가능하고, 착용감 개선에 의한 만족도가 향상된다.

그리고, 교정기 제조 산업체 입장에서는 반복적인 교정력 수정의 불필요하 며, 신소재 고안 및 적용을 통한 제작 단가 경감이 가능하며, 정량화된 제작을 통해 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

의료진의 입장에서는 움직임별 척추변형 파악이 가능하게 되고, 실시간 진단 및 평가가 가능하며, 대상자 특성을 고려한 치료프로그램의 제공이 가능하게 되는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 조임력을 제공하는 메인프레임의 재질을 직물(fabric)로 변경하여 통기성이 향상되고, 압력 조절은 조임 버클 혹은 벨크로 등을 이용함으로써 조임력 조정이 용이하며, 압력센서에 의해 실시간으로 압박력이 측정되어 피드백 됨에 따라 환자에 맞추어 미리 설정된 압력에 도달시에는 정상 신호가 발생하고, 비정상시에는 비정상 신호가 발생하게 되므로 의사의 도움없이도 환자 스스로 능동적으로 교정력 조절이 가능하며, 의사의 입장에서는 엑스레이를 찍거나 하지 않아도 정상적으로 교정 압력이 작용하는지의 점검하고, 저장장치에 저장된 데이터를 이용하여 진단 및 처방에 활용할 수 있게 되는 등 여러 가지 면에서 매우 진보된 지능형 척추변형 교정기를 제공하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 5을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 지능형 척추변형 교정기를 나타낸 참고 사진으로서, 도 2a는 착용하였을 때 앞쪽에서 보여지는 모습을 보여주는 사진이고, 도 2b는 도 2a의 교정기를 펼쳤을 때의 교정기 안쪽 면을 보여주는 사진이며, 도 2c는 착용하였을 때 뒤쪽에서 보여지는 모습을 보여주는 사진이고, 도 2d는 도 2c의 교정기를 펼쳤을 때의 교정기 바깥쪽 면을 보여주는 사진이다.

그리고, 도 2e는 착용하였을 때 오른쪽 위가 머리 쪽이고, 왼쪽이 아래 쪽으로 위치되는 45도 각도의 사진으로, 주로 겉에서 보여지는 옆모습이며, 뒷쪽 중앙에 보이는 것은 저장장치인 데이터기록보드(3)이다.

그리고, 도 2f는 본 발명의 교정기를 반으로 접어 바깥쪽에서 촬영한 사진이고, 도 2g는 본 발명의 교정기 뒷쪽면에 구비된 주머니(9)에 삽입되는 저장장치인 데이터기록보드(3)의 확대 사진으로서, 3개의 연결선(6)은 검출장치인 FSR 센서(2)와 연결시키는 연결선이며, 도 2h는 본 발명의 검출장치인 FSR 센서(2)를 보여주는 사진으로서, 안쪽(안감)의 압력을 측정해야 하는 부위에 위치하며 데이터기록보드(3)와 연결되는 FSR 센서의 사진이다.

한편, 도 3은 본 발명의 지능형 척추변형 교정기에 적용되는 FSR 기반 저장장치를 나타낸 참고 사진으로서, 도 2g의 배면사진에 해당한다.

그리고, 도 4는 컴퓨터에 연결한 프로그램 상에 나타날 수 있는 FSR 기반 저장장치의 저장 상태 모니터 화면 및 레지스터 입력 화면이며, 도 5는 본 발명의 지능형 척추변형 교정기 제작을 위한 표준형 기준틀(7)을 나타낸 참고 사진이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는, 척추변형 교정을 위해 환자가 착용시 조임력을 제공하게 되며 프레임 뒤쪽에 프레임을 받쳐주는 지주(4)가 구비된 직물 재질의 메인프레임(1)과; 상기 메인프레임(1) 내부에 구비되되, 환자에 따라 척추교정을 위해 달리 설정된 위치에 구비되며, 입력된 자료와 교정기 착용후 검출된 압박력을 바탕으로 척추변형 교정을 위한 바이오피드백 자극을 제공할 수 있도록 하는 바이오피드백 장치와; 상기 교정기 착용에 따른 조임부의 압박력 조절을 가능하게 하는 조임력 조절수단(5)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 바이오피드백 장치는, 상기 메인프레임(1) 내부의 환자에 따라 달리 설정된 소정의 위치에 구비되며 교정기 착용 후의 움직임에 따른 압박력의 변화를 검출하는 검출장치와; 상기 검출장치로부터 검출된 압박력이 척추 교정 및 치료를 위해 설정된 압박력의 범위를 벗어날 경우, 이를 알려주어 정상 범위로의 설정을 돕는 알림수단을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 바이오피드백 장치는, 상기 검출장치로부터 검출된 교정력, 적용시간, 적용위치 등에 대한 데이터를 저장하는 저장장치를 더 포함한다.

상기 저장장치는 FSR(Force Sensing Resistor) 기반의 저장장치인 데이터기록보드(3)로서, 저장된 데이터를 외부로 빼낼 수 있도록 하는 연결단자를 구비한다.

상기 검출장치는 FSR(Force Sensing Resistor) 센서로서, 교정 압력 측정을 위해 상기 FSR 센서(2)는 최소 3점 이상 설치됨을 특징으로 한다. 상기 FSR 센서(2)는 센서 표면에 힘을 증가시킬 때 감소하는 전기저항이 발생하는 중합체의 필름(Polymer Film) 장치로서, 필름막 센서라고도 한다.

그리고, 상기 유연성 소재의 메인프레임(1)은 직물 재질로 됨이 바람직하며, 상기 지주(4)는 일정한 강성을 지녀 형상을 유지할 수 있는 합성수지나 금속 재질 모두 가능하나, 교정기의 무게를 줄이는 차원에서 가능한 합성수지로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 상기 알림수단은, 빛의 점멸 혹은 색깔로 상태를 알려주는 발광장치이거나, 소리를 통해 상태를 알려주는 음(音)발생장치이거나, 진동으로 알려주는 진동장치 중 어느 하나일 수 있으며, 둘 이상의 조합에 의해 알림수단이 구성될 수도 있다.

그리고, 본 발명은 척추변형 교정기는, 저장장치로서 압박력의 변화를 검출하는 검출장치로부터 검출된 압박력 값을 저장하는 FSR(force sensing resistor) 기반의 저장장치인 데이터기록보드(3)를 구비하게 되는데, 상기 데이터기록보드(3)에는 각 검출장치(force sensing resistor)로부터 검출된 데이터 값인 교정을 위한 압박력, 압박력 적용시간, 압박력 적용위치 등에 대한 데이터 값이 저장된다.

이를 위해, 본 발명의 척추변형 교정기의 뒷면 안쪽에 설치되는 검출장치인 FSR 센서(2)와 뒷면 바깥쪽에 구비된 주머니(9)에 삽입되는 저장장치인 데이터기록보드(3)는 3개의 연결선(6)로 연결된다. 상기 연결선(6)은 교정기의 외부로 드러나지 않게 설치된다.

그리고, 본 실시 예에 의하면 상기 저장장치인 데이터기록보드(3)에 알림수단을 구성하는 발광소자(9)가 구비되나, 반드시 이에 한정되지 않고 음발생수단 이나 진동수단 등이 장착될 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 척추변형 교정기는 체형 및 환자의 임상적 데이터 수집 및 분석을 통해 얻은 복수개의 표준화된 기준틀(7) 중에서 실제 착용할 환자의 임상적 데이터 및 체형에 일치하는 기준틀(7)이 선택되어 지면, 그에 맞추어 제작된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 지능형 척추변형 교정기의 착용 및 그 작용은 다음과 같다.

본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 메인프레임(1)을 상체에 두르고 전면의 지퍼(zipper)(8)를 채운 상태에서, 조임력 조절수단(5)인 조임 버클 및 끈(혹은 벨크로) 등을 이용한 조임력의 조절을 통해 교정을 위한 압박력을 원하는 크기가 되도록 조절하여 교정기 착용을 완료한다.

이때, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 직물 소재로 된 메인프레임(1) 상에 척추변형의 인식과 자료입력을 바탕으로 척추변형에 대한 압력 차이를 검출하여 바이오피드백 자극을 제공할 수 있도록 하는 바이오피드백 장치가 설치되어 있어, 착용 초기에 압박력을 교정에 필요한 정상 범위에 들도록 손쉽게 조정할 수 있다.

즉, 바이오피드백 장치를 구성하는 데이터기록보드(3)는 의료진의 컴퓨터에 연결되어 교정을 위해 필요한 압박력의 범위가 입력되며, 이에 따라 착용시 FSR 센서(2)로부터의 입력값이 데이터기록보드(3)에 입력된 교정값의 범위를 벗어날 경우 주머니(9)의 홀(9a)에 위치하는 발광소자(10)가 예를 들어 적색광을 발함으로써 이를 알리게 되며, 조임력 조절수단(5)을 통한 조정을 압박력이 정상 교정값 범위에 들게 되면 녹색광을 발하게 되어 교정을 위한 압박력 조절이 손쉽게 이루어지는 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명의 척추변형 교정기는 환자의 호흡 운동 및 기타 동작 등 교정기 착용 후의 움직임에 따른 압박력의 변화를 상기 바이오피드백 장치를 구 성하는 검출장치인 FSR 센서(2)가 실시간으로 검출하게 되며, 최초 정상이었던 교정을 위한 압박력(즉, 조임력)이 움직임에 의해 정상 범위를 벗어나게 될 경우에도 발광소자(10)가 본 실시예의 빛이나 소리, 진동 등을 통해 이를 사용자 등이 인식할 수 있도록 해줌으로써 사용자가 스스로 교정기의 조임력을 조절하여 다시 정상적인 압박력이 작용하도록 할 수 있어, 교정력 유지를 통해 교정 효과를 배가할 수 있다.

즉, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 교정을 위한 압박력의 실시간 파악이 가능하고, 이를 기초로 한 능동적 교정이 가능하게 되는 고유의 장점이 발현된다.

한편, 상기 바이오피드백 장치를 구성하는 검출장치인 FSR 센서(2)로부터 검출되는 데이터는, 교정을 위해 작용하는 압박력, 압박력 적용시간, 압박력 적용위치 등에 대한 데이터로서, 상기 바이오피드백 장치는 이들 데이터를 저장하는 저장장치(즉, 데이터기록보드(3))를 구비함에 따라, 의료진에게 움직임별 척추변형 파악을 위한 기초 데이터를 제공함과 아울러, 실시간 진단 및 평가를 위한 데이터를 제공하게 되며, 나아가 대상자 특성을 고려한 치료프로그램의 운용이 가능하도록 하는 데이터의 수집 및 제공할 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기 적용시에는, 바이오피드백 장치를 구성하는 저장장치인 데이터기록보드(3)에 저장된 교정 작용 관련 데이터를 USB포트를 통해 의료진의 컴퓨터와 연결하여 다운로드 받아 이를 움직임별 척추변형 양태 파악이나 진단 및 평가 혹은 대상자 특성을 고려한 치료 프로그램의 운용 등에 요 긴하게 적용할 수 있다.

상기에서 본 발명의 메인프레임(1)은 직물 소재로서, 유연성이 있어 연부 조직 발육 저하의 부작용이 적고, 부드러워 착용 거부감이 적으며, 발한이 잘되고, 다양한 체형 및 증상에 효과적으로 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 얇고 가벼우며 외관상 티가 나지 않아 환자들, 특히 외모에 민감한 사춘기 소녀나 여성 환자들이 착용을 기피하는 현상을 해소하는데 매우 효과적이며, 이를 통해 착용 시간을 늘림으로써 결국 척추변형 교정기의 교정 효과를 높일 수 있게 된다.

그리고, 상기 메인프레임(1) 내부에 구비된 지주(4)는, 등뼈를 안정적으로 지지해주어 척추가 앞으로 구부려지거나 양측으로 뒤틀림 되는 등의 폐단을 효과적으로 방지할 수 있는 것이므로 올바를 자세를 유지할 수 있도록 도와주게 된다.

한편, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 표준화된 기준틀(7)을 제공함으로써, 교정기 제작을 제작자의 경험에 의존하던 종래와는 달리, 손쉽게 제작이 가능하여 제조면에 있어서 생산성 향상을 도모할 수 있게 하며, 손쉽고 빠른 제조를 통해 기존의 척추변형 교정기에 비해 훨씬 고기능이면서 교정효과가 높은 교정기를 낮은 가격에 보급할 수 있게 된다.

예를 들어, 6 타입(남, 녀 각각)의 표준형 플라스틱 기준틀(7)이 제공된다고 가정하면, 모두 12개의 기준틀(7)이 존재하게 되므로, 환자의 체형 및 임상적 데이터를 참고하여 의사는 환자에게 적합한 척추변형 교정기에 맞는 기준틀(7)을 선택히게 되고, 이렇게 선택된 기준틀(7)에 맞추어 척추변형 교정기의 제작이 이루어지 게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는, 사용자의 관점에서는 자가 운동기능이 있고, 빠른 증상 호전이 가능하며, 의료비용 경감이 가능하고, 착용감 개선에 의해 만족도가 향상되도록 작용하게 된다.

그리고, 교정기 제조 산업체 입장에서는 반복적인 교정력 수정이 불필요하며, 신소재 고안 및 적용을 통한 제작 단가 경감이 가능하며, 정량화된 제작을 통해 생산성을 향상시킬 수 있게 되며, 의료진의 입장에서는 움직임별 척추변형 파악이 가능하게 되고, 실시간 진단 및 평가가 가능하며, 대상자 특성을 고려한 치료프로그램의 제공이 가능하게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지 아니하며 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로의 변경 및 수정이 가능하다는 것은 당업자에게는 당연한 것이며, 이에 본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 의해 파악되어야 함은 물론이다.

예컨대, 상기한 실시예에서는 검출장치로서는 FSR 센서를 사용한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 피에조 센서, 반도체 압력센서, 모멘트 센서 등도 적용 가능함은 물론이다.

그리고, 상기 알림수단은 반드시 데이터기록보드에 설치되지 아니하고, 앞쪽에 별도로 마련되어 사용자가 바로 확인할 수 있도록 하여도 무방하다.

또한, 본 발명은 다양한 척추변형에 대한 범용의 교정 장치로 응용이 가능하다. 뿐만 아니라 다양한 관절(예, 무릎관절, 발목관절 등)의 변형에 대한 교정기로 의 응용도 가능하다.

본 발명은 척추변형 교정기 시장의 안정성 및 발전 가능성을 높일 수 있는 매우 유용한 발명이다.

즉, 척추 변형 관련 질환 발병율의 상승, 발병 연령층의 확대, 생활 수준 상승에 따른 건강욕구 증대 등으로 척추변형 교정기 시장은 매년 10% 이상 시장이 확대되고 있으며 정부차원의 지원정책도 적극 추진되고 있어, 척추변형 교정기 시장의 안정성 및 발전 가능성이 매우 높아지고 있다.

구체적으로, 현재 척추변형 교정기 국내 총 시장 규모는 약 3,000억(전체 학생수 500만 명 × 0.03(초·중·고 남녀 전체 척추측만증 유병율 3%)× 200만원(제품의 추정가격) = 3,000억 원, 여기서 전체 학생수는 초등학교 5학년부터 고등학교까지의 전체 학생 수로서 교육인적자원부 2003년 통계자료를 참조한 것이며, 척추측만증 유병율은 2002년 고대 의대 척추측만증 클리닉교실 자료를 참조한 것임)이며, 세계 시장규모는 인구대비 국내 시장의 100배로서 약 30조 원으로 추정되므로, 산업상 이용 가능성이 매우 높다는 것을 쉽게 알 수 있다.

한편, 본 발명의 바이오 피드백에 기초한 모니터링 시스템의 활용으로 의료관련 연구 및 실험에 응용할 수 있으며, 노인과 요통 환자를 대상으로 새로운 시장 창출이 가능하다.

그리고, 추적 관찰이 가능한 본 발명의 지능형 척추변형 교정기는 수입대체 효과와 향후 해외 진출로 수출증대 효과를 기대할 수 있는 등 산업상 이용 가능성 이 매우 높다.

도 1은 기존 척추변형 교정기를 나타낸 참고 사진

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 지능형 척추변형 교정기를 나타낸 참고 사진으로서,

도 2a는 착용하였을 때 앞쪽에서 보여지는 모습을 보여주는 사진

도 2b는 도 2a의 교정기를 펼쳤을 때의 교정기 안쪽 면을 보여주는 사진

도 2c는 착용하였을 때 뒤쪽에서 보여지는 모습을 보여주는 사진

도 2d는 도 2c의 교정기를 펼쳤을 때의 교정기 바깥쪽 면을 보여주는 사진

도 2e는 착용하였을 때 오른쪽 위가 머리 쪽이고, 왼쪽이 아래 쪽으로 위치되는 45도 각도의 사진으로, 주로 겉에서 보여지는 옆모습이며, 뒷쪽 중앙에 보이는 것은 저장장치인 데이터기록보드

도 2f는 본 발명의 교정기를 반으로 접어 바깥쪽에서 촬영한 사진

도 2g는 본 발명의 교정기 뒷쪽면에 구비된 주머니에 삽입되는 저장장치인 데이터기록보드의 확대 사진으로서, 3개의 연결선은 FSR 센서와 연결시키는 선

도 2h는 본 발명의 검출장치를 보여주는 사진으로서, 데이터기록보드와 연결되는 안쪽(안감)에 압력을 측정해야 하는 부위에 위치한 FSR 센서 사진

도 3은 본 발명의 지능형 척추변형 교정기에 적용되는 FSR 기반 저장장치를 나타낸 참고 사진으로서, 도 2g의 배면사진

도 4는 컴퓨터에 연결한 프로그램 상에 나타날 수 있는 FSR 기반 저장장치의 상태 모니터 및 레지스터 입력 화면

도 5는 본 발명의 지능형 척추변형 교정기 제작을 위한 표준형 기준틀을 나타낸 참고 사진

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1:메인프레임 2:FSR 센서

3:데이터기록보드 4:지주

5:조임력 조절수단 6:연결선

7:기준틀 9:주머니

9a:홀 10:발광소자

Claims (10)

1. 척추변형 교정을 위해 환자가 착용시 조임에 의한 교정력을 제공하게 되며 프레임 뒤쪽에 프레임을 받쳐주는 지주가 구비된 직물 재질의 메인프레임과;

   상기 메인프레임에 구비되되, 환자에 따라 척추교정을 위해 달리 설정된 위치에 구비되며, 교정기 착용후 검출된 압박력을 바탕으로 척추변형 교정을 위한 바이오피드백 자극을 제공할 수 있도록 하는 바이오피드백 장치와;

   상기 교정기 착용에 따른 조임부의 압박력 조절을 가능하게 하는 조임력 조절수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 바이오피드백 장치는,

   상기 메인프레임 내부의 환자에 따라 달리 설정된 소정의 위치에 구비되며 교정기 착용 후의 움직임에 따른 압박력의 변화를 검출하는 검출장치와;

   상기 검출장치로부터 검출된 압박력이 척추 교정 및 치료를 위해 설정된 압박력의 범위를 벗어날 경우, 이를 알려주어 정상 범위로의 설정을 돕는 알림수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 바이오피드백 장치는,

   상기 검출장치(force sensing resistor)로부터 검출된 교정을 위한 압박력, 압박력 적용시간, 압박력 적용위치 등에 대한 데이터를 저장하는 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인프레임은 직물 재질임을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 지주는 합성수지 재질 또는 금속 재질로 구성됨을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 알림수단은,

   빛의 점멸 혹은 색깔로 상태를 알려주는 발광장치이거나, 소리를 통해 상태를 알려주는 음(音)발생장치이거나, 진동으로 알려주는 진동장치 중 어느 하나임을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 검출장치는 FSR(Force Sensing Resistor) 센서임을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 FSR(Force Sensing Resistor) 센서는 3지점 이상 설치됨을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 척추변형 교정기는 체형 및 환자의 임상적 데이터 수집 및 분석을 통해 얻은 복수개의 표준화된 기준틀 중에서 실제 착용할 환자의 임상적 데이터 및 체형에 일치하는 기준틀이 선택되어 지면, 그에 맞추어 제작되는 것을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 조임력 조절수단은 조임 버클 또는 벨크로임을 특징으로 하는 지능형 척추변형 교정기.

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