KR20110012119A

KR20110012119A - 환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템

Info

Publication number: KR20110012119A
Application number: KR1020090069686A
Authority: KR
Inventors: 엄광문; 김지원; 이재호; 권유리; 박건우
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-09
Also published as: KR101071214B1

Abstract

본 발명은 운동장애가 있는 환자들(특히, 파킨슨병 환자들)의 느린 임상적 특징을 객관적이고 정량화된 방식으로 진단 및 분석할 수 있는 환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템을 제공한다. 이 각속도 측정 장치는, 대상체의 움직임을 측정하기 위한 측정수단; 상기 측정수단을 통해 측정된 신호에서 DC 성분과 고주파를 제거하기 위한 필터링수단; 및 상기 필터링수단을 통해 분리된 데이터를 외부로 전달하여 상기 대상체의 움직임에 의한 운동 각속도 또는 각도를 산출하거나 운동 각속도 및 각도를 산출하도록 하는 제어수단을 포함한다. 이 분석 시스템은, 환자의 운동 중 진전 신호를 제거하여 자발적 신호를 추출하되, 외부로부터 전달된 환자의 움직임 신호에 대해, 파워 스펙트럼 중 진전 주파수 대역에서 진전과 자발적인 움직임을 구별하기 위해 진전 주파수 대역의 최대 파워가 역치 이상인 경우 자발적 움직임 신호로 판정하고 이하인 경우 진전 신호로 판정하여, 진전 신호를 제거하고 자발적인 움직임만의 신호를 얻는다.

파킨슨, 환자, 각속도, 각도, 측정, 분석, UPDRS

Description

환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템{APPARATUS FOR MEASUREMENT OF ANGULAR VELOCITY IN DISEASE PATIENTS AND ANALYSIS SYSTEM FOR THE SAME}

본 발명은 환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운동장애가 있는 환자(예를 들어, 파킨슨병 환자)의 임상적 특징 중 하나인 완서증(Braykinesia)을 정량화시키기 위해 센서(예를 들어, 자이로 센서)를 이용하여 다양한 관절(손목이나 다리뿐만 아니라 손가락 같은 미세한 관절까지도)의 각속도를 계측하여 환자의 운동속도와 운동각도를 산출하고 나아가 질병의 정도를 분석할 수 있는 환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템에 관한 것이다.

인간에게 있어서 질병이란 넓은 의미에서는 극도의 고통을 비롯하여 스트레스, 사회적인 문제, 신체기관의 기능 장애와 죽음에까지를 포괄한다. 물론, 질병이란 꼭 개인에만 한정되는 것이 아니어서 사회적으로 큰 맥락에서 이해되기도 한다. 더 넓게는 사고나 장애, 증후군, 감염, 행동 장애 등을 모두 나타낼 수 있다.

특히, 파킨슨(Parkinson`s)병은 뇌의 흑질(Substantia Nigra)에 분포하는 도파민의 신경세포가 점차 소실되어 발생하며, 안정떨림(진전 : Tremor), 경직(Rigidity), 동작의 느려짐(완서증 : Bradykinesia) 및 자세 불안정성(Postural Instability) 등이 특징적으로 나타나는 신경계의 만성 진행성 퇴행성 질환이다. 이러한 이상 운동 증상들은 환자의 일상생활 동작(ADL : Activities of Daily Living)을 제한하여 삶의 질을 매우 저하시킨다. 파킨슨병 환자는 65세 이상의 고령자에서 1% 이상 발생하는 것으로 보고되었으며, 최근의 연구에서는 50~60세의 고령자에서 약 2%의 유병률을 나타내고 있다. 파킨슨병은 인구의 고령화와 더불어 급속히 증가할 것으로 예상된다.

현재 파킨슨병 환자를 위한 진단 방식은 주관적인 임상척도(UPDRS : Unified Parkinson`s Disease Rating Scale)에 의존할 뿐, 객관적이고 정량적인 진단 시스템이 전무한 상태이다. 파킨슨병의 심한정도와 진행정도를 파악하기 위한 임상척도로서 임상의사의 관찰을 통하여 0점에서 4점(높은 점수는 증상이 심한 것을 나타냄)까지의 점수로 판정하는 UPDRS가 가장 널리 사용되고 있다. 하지만, UPDRS는 점수를 판정하는 기준이 객관적이지 못하여, 임상의사 개인 내의 판정신뢰성(Intra-rater Reliability)과 임상의사 간의 판정신뢰성(Inter-rater Reliability)이 모두 낮아 진단의 정확성과 이를 통한 투약의 효율성이 낮고, 환자상태에 적합한 치료를 결정하기 위해서는 반복적인 시행착오가 필요하다는 심각한 제한점이 있다.

이러한 제한성을 극복하기 위해, UPDRS의 운동기능 검사들을 정량화하려는 연구들이 있었다. 손가락 벌렸다 오므리기(Finger Taps) 항목의 완서증을 정량화하기 위해 컴퓨터-인터페이스 음악 키보드와 가속도계가 사용되었고, 컴퓨터 화면에서의 표적 추종 능력검사(Target Tracking Tasks)가 제안되었다. 또한, 족 저압 분석기(Foot-scan System)를 이용하여 파킨슨병 환자의 보행 분석을 시도한 연구도 있었다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들은 임상에서 사용되는 검사방법과 다른 별도의 셋팅(Setting)을 필요로 하여 임상적인 실용성이 낮고 측정치의 편차가 크고 등급 간의 통계적 차이가 없어서 신뢰성이 부족하다. 따라서 별도의 셋팅(Setting) 없이 임상검사와 동시에 진행이 가능하고 운동장애가 있는 환자들(특히, 파킨슨병 환자들)의 느린 임상적 특징을 객관적이고 정량화된 방식으로 진단 및 분석할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.

따라서 본 발명은 인체의 대부분의 관절이 각변위(agular displacement)를 포함하고 있는 것에 착안하여, 운동장애가 있는 환자들(특히, 파킨슨병 환자들)의 느린 임상적 특징을 객관적이고 정량화된 방식으로 진단 및 분석할 수 있는 환자의 각속도 측정을 위한 장치 및 그를 위한 분석 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각속도 측정 장치는, 각속도 측정 장치에 있어서, 대상체의 움직임을 측정하기 위한 측정수단; 상기 측정수단을 통해 측정된 신호에서 DC 성분과 고주파를 제거하기 위한 필터링수단; 및 상기 필터링수단을 통해 분리된 데이터를 외부로 전달하여 상기 대상체의 움직임에 의한 운동 각속도 또는 각도를 산출하거나 운동 각속도 및 각도를 산출하도록 하는 제어수단을 포함한다.

한편, 본 발명의 분석 시스템은, 환자의 운동 중 진전 신호를 제거하여 자발 적 신호를 추출하되, 외부로부터 전달된 환자의 움직임 신호에 대해, 파워 스펙트럼 중 진전 주파수 대역에서 진전과 자발적인 움직임을 구별하기 위해 진전 주파수 대역의 최대 파워가 역치 이상인 경우 자발적 움직임 신호로 판정하고 이하인 경우 진전 신호로 판정하여, 진전 신호를 제거하고 자발적인 움직임만의 신호를 얻는다.

상기와 같은 본 발명은, 특히 파킨슨병 환자의 손목, 발 및 손가락과 같은 다양한 관절 운동에 대하여 RMS(Root Mean Square) 각속도와 RMS 각도를 산출하여 완서증과 같은 운동 장애(movement disorder)를 정량적으로 평가할 수 있고, 환자 질병의 정도를 실시간으로 분석할 수 있는 이점이 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 각속도 측정 장치 및 그를 위한 분석 시스템의 일실 시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 각속도 측정 장치는, 대상체(예를 들어, 파킨슨병 환자)의 움직임을 측정하기 위한 자이로 센서(10)와, 자이로 센서(10)를 통해 측정된 신호에서 DC 성분과 고주파를 제거하기 위한 필터링부(20)와, 필터링부(20)를 통해 분리된 데이터를 외부로 전달하여 대상체의 자발적 움직임에 의한 운동 각속도 또는 각도를 산출하거나 운동 각속도 및 각도를 산출하도록 하는 제어부(30)를 포함한다.

여기서, 자이로 센서(10)는 환자에 부착되며, 센서의 기준축이 운동 방향과 수직이 되도록 형성된다. 또한, 제어부(30)는 전기적인 신호를 예를 들어 250Hz의 10비트의 디지털신호로 변환하고, 변환된 신호를 시리얼 통신을 통하여 분석부(40)로 전달하는 기능을 더 수행한다. 제어부(30)는 다수 채널의 데이터를 동시에 받는 것이 가능하다.

일실시예에 있어서, 분석부(40)에서 파워 스펙트럼을 통하여 자발적인 신호와 진전 신호를 구별한 후, 5Hz의 저역통과필터를 이용하여 진전 신호를 제거할 수 있다. 또한, 자발적인 동작이 빨라서 자발적인 움직임의 주파수 대역과 진전의 주파수 대역이 겹치는 환자에 대해서, 진전을 무시하고 50Hz의 저역통과필터를 이용하여 고주파 잡음과 전원 잡음만을 제거할 수 있다. 이때, 파워 스펙트럼 중 진전 주파수 대역에서 진전과 자발적인 움직임을 구별함에 있어서, 판정의 역치를 사용하여, 진전 주파수 대역의 최대 파워가 역치 이상인 경우 자발적 움직임 신호로 판정하고, 이하인 경우 진전 신호로 판정한다. 이렇게 분석된 데이터들은 적당한 질 병 등급과 움직임의 신호를 그래프화하여 저장 및 출력부(50)에서 레포팅되어 차트화 된다.

본 발명에 따른 각속도 측정 장치 및 그를 위한 분석 시스템의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

UPDRS의 운동기능검사 항목 중 빠른 손놀림(Rapid Alternating Movements of Hands) 운동은 전완(Forearm)의 내회전(Pronation)과 외회전(Supination) 운동을 반복하고, 손가락 마주치기(Finger tapping) 운동은 굴곡(Flexion)과 신전(Extension)을 반복하며, 발 탭핑(Foot tapping) 운동은 배굴(plantarflexion)과 저굴(dorsiflexion)을 반복하는 운동으로서, 각속도를 기반으로 한 정량적 증상 판정에 적합하다. 따라서 본 발명에서는 빠른 손놀림 운동 동안에 측정한 데이터와 임상의가 판정(Scoring)한 점수의 상관관계를 분석하여 운동장애가 있는 환자(예를 들어, 파킨슨병 환자)의 완서증을 정량화할 수 있는 지표(저장 및 출력부(50)에 구비되는 매핑 테이블)를 마련한다.

각속도 측정을 위해 자이로 센서(10)를 사용하고, 센서(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 임상 적용이 용이하도록 하기 위해 손목에 쉽게 탈부착이 가능한 밴드에 삽입한다. 일실시예에 있어서, 센서(10)의 삽입 위치는 예를 들어 손목의 경우 밴드 부착 시 전완 원위부 등쪽 부분(Dorsal Part of Distal Forearm)에 올 수 있도록 하고, 이때 센서(10)의 기준축(Reference Axis)은 내회전/외회전 운동의 측정을 위해 운동 방향과 수직이 되도록 한다. 손가락의 경우 검지 손가락 말절골(Distal Phalanx), 그리고 발의 경우 중족골(Metatarsals)에 위치할 수 있도록 밴드를 제작 하고, 이때도 센서(10)의 기준축(Reference Axis)은 운동 방향과 수직이 되도록 한다.

상기 매핑 테이블을 구현하기 위해서는, 실제 특발성 파킨슨병(Idiopathic Parkinson's Disease)을 앓고 있는 환자(본 실시예에서는 13명을 대상으로 함)의 양쪽 전완(본 실시예에서는 26개)을 대상으로 실험을 수행한다. 실험 중 한 명의 임상의가 모든 전완에 대해 빠른 내회전/외회전 운동의 점수를 UPDRS에 따라 책정한다.

피험자는 손을 자연스럽게 편 상태에서 팔꿉관절(Elbow Joint)을 몸에 붙여 고정하고 가능한 빠르고 크게 전완의 내회전과 외회전을 반복 시행한다. 측정방법에 대해 충분히 숙지한 상태에서 양쪽 전완을 측정한다. 일실시예에 있어서, 약 5초간 연습시간을 갖고 10초 동안 양쪽 전완을 측정한다. 필터링부(20)에서는 자이로 센서(10)에서 측정된 데이터로부터 자이로 센서 신호의 드리프트(Drift)를 제거하기 위해, 예를 들어 1Hz의 차단주파수를 가진 4차 버터워스(Butterworth) 고역통과필터를 사용한다.

진전은 파킨슨병 환자에게서 흔히 발견되는 증상으로서 자발적인 움직임의 각속도 측정에 방해 요인이 된다. 진전의 주파수 대역은 5~8Hz로서, 진전이 분석 파라미터에 영향을 미치지 않게 하기 위해 이 대역의 신호를 제거할 필요가 있다. 도 3a에 도시된 바와 같은 일반적인 환자는 자발적인 동작이 느려서 자발적인 동작의 주파수가 진전의 주파수보다 작으므로, 5Hz의 저역통과필터를 이용하여 진전 신호를 제거할 수 있다.

그러나 도 3b에 도시된 바와 같이 증상이 심하지 않아 속도가 빠른 환자의 경우, 자발적 운동의 주파수가 진전의 주파수 대역에 겹쳐질 수 있다. 각속도 신호의 파워 스펙트럼과 임상의와의 비디오 분석을 통해, 자발적 운동의 경우에는 진전만 있는 경우와 비교해서 해당 주파수 대역에 포함되어 있는 자발적 운동의 최대파워의 크기가 진전의 최대파워보다 매우 큰 것을 확인할 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 진전을 무시하고 50Hz의 저역통과필터를 사용하여 고주파잡음과 전원잡음만을 제거하는 것이 바람직하다.

위와 같이 파워 스펙트럼 중 진전 주파수 대역에서 진전과 자발적인 움직임을 구별하는 방법을 정량화하기 위하여 다음과 같이 한다. 비디오 및 파워 스펙트럼을 통해 분석한 결과로부터, 진전 주파수 대역의 최대파워가 일정 역치(예 : 2×107[deg2/sec2/Hz]) 이상인 경우 자발적 움직임 신호로, 최대파워가 그 이하인 경우 진전 신호로 판정한다. 이러한 판정의 역치(Threshold)는 비디오 분석과 주파수 분석을 이용한 시행착오를 통하여 결정할 수 있다. 모든 피험자의 데이터의 길이는 예를 들어 10초간이므로, 파워는 정량적으로 비교할 수 있다. 이러한 정량적 기준을 통해 판정한 결과, 참가한 환자 중 극히 일부(본 실시예에서는 1명)는 능동적 운동의 주파수가 진전 주파수 대역에 포함되는 특성을 보일 수도 있다.

이러한 필터링을 거친 데이터로부터 각속도와 각도의 평균값(RMS : Root Mean Square)을 산출한다. UPDRS 점수와 RMS 각속도 및 RMS 각도의 상관관계를 분석하기 위해, 예를 들어 통계 분석 프로그램인 "SPSS 16.0"을 이용하여 스피어먼(Spearman) 상관(Correlation) 분석을 실시하고, UPDRS의 등급별 RMS 각속도 및 RMS 각도의 차이를 분석하기 위해 변량분석(ANOVA)과 사후검증(Post Hoc Test: Tukey Test, p<0.05)을 실시한다.

도 4는 전완의 내회전/외회전 운동의 경우 UPDRS 점수가 0에서 4인 5명의 피험자에 대해 각각 점수별로 전형적인 각속도 신호를 나타낸 것이다. 0점의 각속도 신호가 매우 컸고, 점수가 높을수록 각속도 신호의 크기가 줄어드는 것을 볼 수 있다. 병증이 매우 심한 환자인 4점의 피험자는 각속도 신호가 매우 작은 것을 볼 수 있다.

도 5a 및 5b는 13명의 환자를 대상으로 한 본 실시예에 따라 모든 피험자의 양쪽 전완에 대하여 RMS 각속도와 RMS 각도의 값을 UPDRS 점수가 같은 그룹별로 평균하여 나타낸 것이다(0점: 3개, 1점: 7개, 2점: 8개, 3점: 6개, 4점: 2개). UPDRS 점수가 높을수록 RMS 각속도와 RMS 각도는 유의하게 작았고(p<0.01), 각각의 상관계수는 RMS 각속도: r=-0.914, RMS 각도: r=-0.749이었다.

변량분석 결과 RMS 각속도와 RMS 각도 모두 UPDRS 점수 간의 유의한 차이를 보였다(p<0.01).

도 6a는 본 실시예에 따라 RMS 각속도에 대한 변량분석의 사후검증 결과를 나타낸다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 3점에 대한 RMS 각속도와 4점에 대한 RMS 각속도 간에만 차이가 없었고, 다른 모든 그룹 간에 유의한 차이를 보였다.

도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 RMS 각도에 대한 변량분석의 사후검증 결과를 나타내고 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 0점에 대한 RMS 각도는 각각 2점, 3점, 4점에 대한 RMS 각도와 유의한 차이가 있었고, 1점에 대한 RMS 각도는 각각 3 점, 4점에 대한 RMS 각도와 유의한 차이가 있었다. 그 이외에는 유의한 차이가 없었다.

본 실시예의 결과는 빠른 손놀림 검사 동안의 RMS 각속도와 RMS 각도가 UPDRS 점수를 잘 반영하고 있는 것을 나타낸다. 특히, UPDRS 점수에 따른 RMS 각속도의 높은 상관계수와 그룹 간의 통계적 유의한 차이는 파킨슨병 환자의 움직임을 객관적이고 정량적인 값으로 표현할 수 있는 가능성을 시사한다. 즉, RMS 각속도는 RMS 각도에 비해 파킨슨병 환자의 임상적 증상을 보다 잘 정량화할 수 있는 것으로 판단된다.

기존의 연구들이 측정결과의 큰 편차에 의해 그룹 간의 통계적 차이를 제시하지 못한 반면에, 본 실시예는 UPDRS 점수 3점과 4점에 대한 RMS 각속도 간의 유의차가 없었던 것을 제외하고는 모든 그룹 간에 유의한 차이가 존재하였다. 4점의 데이터가 2개뿐인 것을 감안하면 더 많은 피험자 확보를 통해 모든 그룹의 유의한 차이가 가능할 것으로 기대된다. 또한, 본 발명의 각속도 측정 장치 및 그를 위한 분석 시스템은 임상검사의 정량화를 시도한 기존의 시스템들에 비해 임상의의 조작이 간편하고 환자의 사용이 용이하여 쉽게 임상 적용이 가능할 것이다.

파킨슨병 환자에게서 운동 완서증과 진전이 동시에 관찰되는 것으로 인해 임상적 진단에 많은 어려움이 있었다. 하지만, 본 발명에서는 진전이 있는 환자의 움직임에서 진전 신호를 제거함으로써, 동작 중 진전(Action Tremor)이 심한 환자의 경우에도 자발적인 움직임을 정확하고 객관적으로 측정할 수 있다(RMS 각속도와 UPDRS 간의 상관계수는 Tremor 제거 전에는 r=-0.888, Tremor 제거 후에는 r=- 0.914이었다).

또한, 본 발명의 각속도 측정 장치 및 그를 위한 분석시스템을 이용하여 빠른 손놀림 항목뿐만 아니라 손가락 벌렸다 오므리기(Finger Taps), 다리의 민첩성(Leg Agility) 등 여러 운동기능 검사항목의 객관적 측정과 정량적 분석이 가능할 것이다. 또한, 여러 운동기능항목에 대한 많은 피험자의 데이터 획득 후, 전문가 시스템(Expert System) 등을 이용한다면 파킨슨병 환자의 완서증에 대해 정량적이고 객관적인 진단이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명은 운동장애가 있는 환자의 진단 분야 등에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 각속도 측정 장치 및 그를 위한 분석 시스템의 일실시예 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 내회전/외회전 운동의 각속도 측정 과정을 보여주는 설명도,

도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 자발적인 움직임과 진전의 주파수 대역이 분리된 피험자의 파워 스텍트럼을 보여주는 설명도,

도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 자발적인 움직임과 진전의 주파수 대역이 겹친 피험자(b)의 파워 스펙트럼을 보여주는 설명도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 빠른 손놀림 동작의 UPDRS 점수에 따른 대표적인 각속도 신호를 보여주는 설명도,

도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 빠른 손놀림 항목 동안의 RMS 각속도를 보여주는 설명도,

도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 빠른 손놀림 항목 동안의 RMS 각도를 보여주는 설명도,

도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 RMS 각속도의 사후 검증 결과를 보여주는 설명도,

도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 RMS 각도의 사후 검증 결과를 보여주는 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 자이로 센서 20 : 필터링부

30 : 제어부 40 : 분석부

50 : 저장 및 출력부

Claims

각속도 측정 장치에 있어서,

대상체의 움직임을 측정하기 위한 측정수단;

상기 측정수단을 통해 측정된 신호에서 DC 성분과 고주파를 제거하기 위한 필터링수단; 및

상기 필터링수단을 통해 분리된 데이터를 외부로 전달하여 상기 대상체의 움직임에 의한 운동 각속도 또는 각도를 산출하거나 운동 각속도 및 각도를 산출하도록 하는 제어수단

을 포함하는 각속도 측정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 대상체의 움직임은,

UPDRS의 운동기능 검사중 전완(Forearm)의 내회전(Pronation)과 외회전(Supination) 운동을 반복하는 빠른 손놀림(Rapid Alternating Movements of Hands) 운동, 굴곡(Flexion)과 신전(Extension)을 반복하는 손가락 마주치기(Finger tapping) 운동, 발 뒤꿈치를 지면에 축으로 두고 배굴(plantarflexion)과 저굴(dorsiflexion)을 반복하는 발 탭핑(Foot tapping) 운동, 및 다양한 신체의 관절 계측이 가능한 운동을 포함하는 것을 특징으로 하는 각속도 측정 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 측정수단은, 자이로 센서이며,

상기 자이로 센서의 기준축이 운동 방향과 수직이 되도록 한 것을 특징으로 하는 각속도 측정 장치.
분석 시스템에 있어서,

환자의 운동 중 진전 신호를 제거하여 자발적 신호를 추출하되, 외부로부터 전달된 환자의 움직임 신호에 대해, 파워 스펙트럼 중 진전 주파수 대역에서 진전과 자발적인 움직임을 구별하기 위해 진전 주파수 대역의 최대 파워가 역치 이상인 경우 자발적 움직임 신호로 판정하고 이하인 경우 진전 신호로 판정하여, 진전 신호를 제거하고 자발적인 움직임 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 분석 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 진전 신호를 5Hz 저역통과필터를 이용하여 제거하고, 상기 자발적인 움직임 신호에 대해 50Hz 저역통과필터를 이용하여 고주파 잡음과 전원 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 분석 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 진전 신호와 분리된 환자의 자발적인 운동 각속도 또는 각도나 운동 각속도 및 각도를 RMS로 산출하고, 환자의 움직임 결과 그래프와 개인의 질병 등급을 차트화하여 저장 또는 출력하는 것을 특징으로 하는 분석 시스템.