KR20100089946A - 채형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추에 가해지는 힘의 세기와 적용 위치 및 보조기의 형태를 미리 알아내기 위해 3점압 원리를 이용하여 척추를 바르게 보정하되 각 센서패드에 전달되는 힘의 세기를 수치화여 보조기 제작 프로그램에서 이를 디지털 영상으로 보여줌으로써, 보조기 착용 후의 척추변화를 예측할 수 있으며 특히 환자가 청소년일 경우 성장과정에서 인체변화에 따른 보조기의 능동적인 수정 보완이 가능한 채형장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 기판의 상부에 다수개의 기둥이 사방으로 구비되고 상기 기둥을 따라 높낮이 조절되는 다수개의 레일들에는 환자의 겨드랑이, 허리 및 골반을 3점지지할 수 있는 센서패드가 구비되며, 상기 각 센서패드는 핸들을 갖는 나사축에 의해 가변되면서 환자의 몸과 밀착되어 척추를 바르게 보정하고, 상기 센서패드에 가해지는 저항치의 변화를 비교분석하여 환자의 몸에 가해지는 힘의 세기를 수치화 하여 보여주는 표시부를 갖는 특징이 있다.

기판, 레일, 센서패드, 바닥센서, 비교분석부, 표시부

Description

채형장치{The copy from apparatus}

본 발명은 개인의 병적 증상과 인체의 특성에 맞는 보조기 제작을 위한 채형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 척추에 가해지는 힘의 세기와 적용 위치 및 보조기의 형태를 미리 알아내기 위해 3점압 원리를 이용하여 척추를 바르게 보정하되 각 센서패드에 전달되는 힘의 세기를 수치화여 보조기 제작 프로그램에서 이를 디지털 영상으로 보여줌으로써, 보조기 착용 후의 척추변화를 예측할 수 있으며 환자가 청소년일 경우 성장과정에서 인체변화에 따른 보조기의 능동적인 수정 보완이 가능한 채형장치에 관한 것이다.

일반적으로 척추 측만증 보조기(Scoliosis brace)라 함은 척추(vertebrae)가 옆으로 휘어지거나 회전 변형이 일어나는 증상을 고정하기 위한 보조기를 말한다. 척추 측만증 보조기에는 재질이나 형태에 따라 여러 타입의 보조기가 있으나 외부의 일정한 압력을 이용하여 휘어진 척추를 교정하는 조던(jorden)의 3점압 원리를 이용하여 석고외형 작업, 수지류를 이용한 보조기틀 작업 및 마무리 공정을 통해 만들어지는 TLSO(thoracolumboscacral orthosis)타입의 보조기가 대부분을 차지하고 있다.

종래에는 측만증 환자의 채형을 뜨기 위해 환자를 세운 뒤 환자의 양쪽 방향에서 겨드랑이부분, 허리부분 및 골반부분을 3점압 원리로 눌러 척추의 바른 자세가 유지되도록 한 뒤 석고를 이용하여 본을 뜨는 작업을 실시하였다.

그러나 겨드랑이와 허리 및 골반을 패드로 누를때 채형장치를 조작하는 사람마다 그 세기가 각기 다르기 때문에 조작자의 감각과 숙련도에 따라 채형이 서로 다르게 측정되는 결과를 초래하였다.

그리고 채형에 따른 보조기를 제작하기 전에 보조기의 형태를 환자에게 미리 보여줄 수 없으므로 제작 신뢰도가 떨어지는 문제가 있으며, 또한 환자가 성장기 청소년일 경우 보조기를 6개월 단위로 교체해야 되므로 교체할때 마다 채형을 다시 떠야 되는 등의 번거로움이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 척추에 가해지는 힘의 세기와 적용 위치 및 보조기의 형태를 미리 알아내기 위해 3점압 원리를 이용하여 척추를 바르게 보정하되 각 센서패드에 전달되는 힘의 세기를 수치화여 보조기 제작 프로그램에서 이를 디지털 영상으로 보여줌으로써, 보조기 착용 후의 척추변화를 예측할 수 있으며 특히 환자가 청소년일 경우 성장과정에서 인체변화에 따른 보조기의 능동적인 수정 보완이 가능한 채형장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 등척성트레이닝(等尺性, isometric training)을 할 수 있도록 하기위해 상기 채형장치의 센서패드를 이용하여 상기 센서패드의 누르는 힘의 세기를 단계별로 조절하여 근력 유지 및 향상을 위한 일상적인 트레이닝으로 활용할 수 있는 채형장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 기판의 상부에 다수개의 기둥이 사방으로 구비되고 상기 기둥을 따라 높낮이 조절되는 다수개의 레일들에는 환자의 겨드랑이, 허리 및 골반을 3점지지할 수 있는 센서패드가 구비되며, 상기 각 센서패드는 핸들을 갖는 나사축에 의해 가변되면서 환자의 몸과 밀착되어 척추를 바르게 보정하고, 상기 센서패드에 가해지는 저항치의 변화를 비교분석하여 환자의 몸에 가해지는 힘의 세기를 수치화 하여 보여주는 표시부를 갖는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 교정력에 대한 정확한 자료를 얻을 수 있어 신속하고 정확한 교정기 제작이 가능하고, 측정된 자료에 대한 분석을 통해 교정기 처방을 위한 기초 자료를 제시하여 이를 통해 진행정도, 예후를 예측할 수 있다. 그리고 병원과 제작업체 사이에 사용자간 정보공유가 가능하며, 의료적 임상데이터의 축적이 가능한 효과가 있다.

또한 IT개발활용으로 교정기기의 진단, 치료기술의 향상 및 척추측만증 치료법의 하나인 등척성 운동이 가능해진다.

본 발명은 개개인의 병적 증상과 인체의 특성에 맞는 보조기 제작을 위한 채형장치로써, 척추에 가해지는 힘의 세기와 적용 위치를 파악하여 보조기 제작 전에 보조기 착용후의 척추에 영향을 미치는 하지, 족부 및 골반등을 포함한 입체적인 교정력의 세기와 위치를 수치화하여 척추 변화를 예측할 수 있으며 이를 데이터화하여 인체변화에 따른 능동적인 수정 보완이 가능한 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 채형장치의 사시도 이고, 도 2는 본 발명 한 실시예의 채형장치의 평면도 이다. 본 발명 한 실시예의 채형장치는 환자가 올라 설 수 있는 기판(10) 위에 사방으로 기둥(11)이 입설되고 각 기둥(11)에는 상하측으로 높낮이 조절 가능한 레일(12)이 구비된다. 그리고 각 레일(12)에는 환자의 겨드랑이, 골반 및 허리를 3점 지지하여 누를 수 있는 센서패드(20)를 갖는 나사축(21)이 핸들(22)에 그 위치가 가변 조절되도록 구비된다.

또한 상기 기판(10)에는 환자가 올라 섰을때 발바닥의 누르는 힘의 분포를 측정할 수 있는 바닥센서(30)가 구비된다.

상기 센서패드(20)는 압력센서의 일종인 FSR(Force Sensing Resistor) 센서로써, 센서 표면에 힘을 증가 시킬 때 감소하는 저항이 발생하는 중합체의 필름(Polymer Film)이 구비되어 그 저항치 변화로써 힘의 세기를 측정할 수 있다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 채형장치는 도 3에서와 같은 제어 블록을 갖는다. 상기 센서패드(20)는 유무선 방식으로 제어부(40)와 연결되며, 각 환자의 측정 데이터는 저장부(41)에 기록되고 상기 센서패드(20)의 저항치 변화는 비교분석부(42)에서 힘의 세기로 변환되고, 영상프로그램부(43)에서 보조기의 형태가 형상화 되어 표시부(45)에서 사용자에게 보여지는 구성이다. 이때 영상프로그램 부(43) 및 비교분석부(42)의 데이터 수정은 키입력부(44)에서 이뤄진다.

채형과정은 다음과 같다. 먼저 환자가 기판(10)에 올라서면 바닥센서(30)에 의해 환자의 다리에 가해지는 힘의 분포가 측정되므로 이를 이용하여 다리의 높낮이를 교정할수 있다.

그리고 환자의 키 높이에 맞게 상기 기판(10)의 사방으로 배치된 레일(12)들의 높낮이를 조절한 뒤 3점압 원리에 맞게 각 센서패드(20)를 환자의 겨드랑이, 골반 및 허리 부분에 대고 핸들(22)을 이용하여 센서패드(20)를 환자 몸에 밀착시키면서 환자의 반응을 관찰한다. 환자가 통증을 호소하기 전까지 센서패드(20)를 압착시켜 척추의 휜 정도를 교정하고 이때 각 센서패드(20)에서 측정된 저항치는 상기 비교분석부(42)에서 수치화되어 저장부(41)에 기록되고 이는 영상프로그램부(43)에서 미리 프로그램화된 보조기의 형태를 환자의 채형에 맞게 보정하여 표시부(45)에서 보여주는 방식이다.

또한 본 발명 한 실시예의 채형장치는 이를 등척성 트레이닝으로 활용할 수 있다. 상기 등척성 트레이닝은 아이소메트릭트레이닝·정적훈련법이라고도 하는데, 정적인 근육의 수축을 이용한 근력 트레이닝 방법으로서 국소적으로 환자의 근육을 눌러주면 이는 수치화 되어 표시부(45)에 표시되므로 누르는 힘의 세기를 조절할 수 있으므로 일반인의 근력 유지 및 향상을 위한 일상적인 트레이닝으로 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 채형장치의 사시도

도 2는 본 발명 한 실시예의 채형장치의 평면도

도 3은 본 발명 한 실시예의 채형장치의 제어 블록도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 기판 11 : 기둥

12 : 레일 20 : 센서패드

21 : 나사축 22 : 핸들

30 : 바닥센서 40 : 제어부

41 : 저장부 42 : 비교분석부

43 : 영상프로그램부 44 : 키입력부

45 : 표시부

Claims (3)

1. 기판의 상부에 다수개의 기둥이 사방으로 구비되고 상기 기둥을 따라 높낮이 조절되는 다수개의 레일들에는 환자의 겨드랑이, 허리 및 골반을 3점지지할 수 있는 센서패드가 구비되며,

   상기 각 센서패드는 핸들을 갖는 나사축에 의해 가변되면서 환자의 몸과 밀착되어 척추를 바르게 보정하고, 상기 센서패드에 가해지는 저항치의 변화를 비교분석하여 환자의 몸에 가해지는 힘의 세기를 수치화 하여 보여주는 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 채형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서패드는 압력센서로써, 센서 표면에 힘을 증가 시킬 때 감소하는 저항이 발생되는 중합체의 필름으로 구성함을 특징으로 하는 채형장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기판에는 환자의 두 발이 각각 놓이면 몸무게의 변화 분포로써 다리의 높낮이를 교정할 수 있는 바닥센서가 구비됨을 특징으로 하는 채형장치.

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