KR20130040401A - 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 근전도(EMG)를 통한 개인별 몸 상태(근육상태로서, 일예로 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)를 우선 진단한 후 이를 근거로 운동형태, 운동강도, 운동시간, 운동빈도 등을 포함하는 정확한 운동처방이 이루어지도록 구성한 것이며, 이에따라 사용자가 최적의 운동상태를 유지할 수 있도록 하여 과사용증후군과 같은 부작용을 없애 각종 의료사고 예방하고, 틀어진 자세 측정, 근육의 근력, 근육의 경직상태, 근육의 피로한 상태, 근육의 밸런스 측정 등 여러 방법으로 활용이 가능하도록 하는 한편, 편리한 사용방법으로 전문의료기관이 아닌 헬스장, 스포츠센터, 복지관, 보건소, 학교, 유치원 등에서도 누구나 손쉽게 활용할 수 있도록 한 것이다.

Description

인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방방법{Muscular exercise prescription system using bioelectrical diagnosis of muscle and method thereof}

본 발명은 근육 운동 처방 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근전도(EMG)를 이용하여 사용자의 현재 몸 상태(근육상태로서, 일예로 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)를 우선 진단하고, 이러한 진단결과로부터 개인별 특성 및 현재 신체의 특성을 실시간으로 분석한 후 그 분석결과에 가장 적합한 운동형태, 운동강도, 운동시간, 운동빈도 등을 포함하는 운동방법을 처방하여 사용자가 최적의 운동상태를 유지할 수 있도록 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방방법에 관한 것이다.

현재 운동처방을 하기 위한 방법은 문진검사, 체격검사, 의학검사, 운동부하검사 등이 활용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 검사 방법들은 사용자의 정확한 신체를 파악하기 어렵고, 주관적인 사항이 많이 들어갈 수 밖에 없으며, 특히 일반 헬스장이나 보건소 같은 곳에서는 상기와 같은 검사 방법들을 정밀하게 실시하지 못하였다.

이에따라, 인체의 근육상태를 정밀하게 측정하지 못하면 과도한 운동이 진행될 수 밖에 없는데, 이러한 과도한 운동의 경우에는 근육파열, 심장마비, 고혈압 등 많은 부작용이 발생할 수 밖에 없으며, 이는 자기자신의 신체상태를 파악하지 못하고 의욕만 앞서 운동을 하기 때문이다

즉, 과도한 근력 운동으로 인한 피해로서 체내 유해 산소 생성으로 조직 손상, 노화 촉진, 각종 질병 유발됨은 물론, 복압이 상승하여 치질이 발생할 수 있는 것이다.

또한, 과도한 근력 운동은 부상 위험 상승, 일시적 면역력 저하 발생, 심한 강도 운동으로 항상성 파괴, 적정치 이상의 활성 산소 생성, 스트레스 호르몬 분비, 면역력 저하, 피로 골절 발생(운동 스트레스로 피로해진 근육에 염증이 생겼을 때, 운동을 강행하면 근육이 탄력성을 잃어 충격을 흡수하지 못하고 그 충격이 뼈로 전달되어 뼈에 미세한 실금이 가는 현상) 등의 문제가 있고, 이를 그대로 방치하면 골절 부위가 벌어져 뼈가 붙지 않는 상황이 발생하게 되는 것이다.

또한, 과도한 근력 운동은 과사용 증후군 발생하거나(반복적인 동작이나 무리한 운동량 증가로 근육, 뼈, 관절에 미세한 상처나 염증이 반복해서 생기고, 상처나 염증이 생기는 정도가 회복 능력을 초과할 경우 염증이나 부종, 통증으로 나타남), 발살바 메뉴버 효과(Valsalva maneuver, 무거운 물체를 들어올릴 때 호흡을 멈추는 현상)로 인한 문제가 발생하게 되는 것이다.

또한, 운동이 성인병의 예방 및 치료, 체력 강화를 통한 건강증진 등의 효과가 있다 할지라도 운동에는 항상 어느 정도의 위험이 따르며, 어떤 경우에는 오히려 건강을 악화시킬 수도 있기 때문에 주의 깊게 실시되어야 하지만, 종래에는 개인의 건강상태, 체력수준, 연령, 운동 목적 등에 부합되는 운동 유형의 선택, 운동의 질과 양의 산출 등을 비롯한 과학적 운동프로그램의 관리가 체계적으로 이루어지지 못하였던 것이다.

이에따라, 종래에는 상기와 같은 문제들을 해결하기 위해 트레이너를 통한 운동처방을 받고 있지만, 이는 너무 주관적이어서 정확한 운동처방을 기대하기는 힘들다.

즉, 운동처방이란 개인의 생리적, 체력적 결과를 토대로 개인에게 가장 적합한 운동량과 운동시간, 운동강도를 제시하는 스포츠의학분야의 전문적인 영역이지만, 최근 건강에 대한 인식이 바뀌면서 운동처방이 각광을 받게 되었고, 많은 고객이 긍정적인 인식을 하게 되었으나, 트레이너에 의한 운동처방은 주관적인 관점에서 이루어질 수 밖에 없으므로 개인별로 인체 특성이 다른 사용자들이 체계적으로 운동처방을 받지 못하고 획일화된 운동처방을 받게 되면서 오히려 역효과를 유발할 수 밖에 없었던 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위한 것으로, 근전도(EMG)를 통한 개인별 몸 상태(근육상태로서, 일예로 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)를 우선 진단한 후 이를 근거로 운동형태, 운동강도, 운동시간, 운동빈도 등을 포함하는 정확한 운동처방이 이루어지도록 구성함으로써, 사용자가 최적의 운동상태를 유지할 수 있도록 하여 과사용증후군과 같은 부작용을 없애 각종 의료사고 예방하고, 틀어진 자세 측정, 근육의 근력, 근육의 경직상태, 근육의 피로한 상태, 근육의 밸런스 측정 등 여러 방법으로 활용이 가능하도록 하는 한편, 편리한 사용방법으로 전문의료기관이 아닌 헬스장, 스포츠센터, 복지관, 보건소, 학교, 유치원 등에서도 누구나 손쉽게 활용할 수 있도록 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템은, 측정하고자 하는 피술자의 근육에 부착되는 근전도 패치; 상기 근전도 패치와 전기적으로 연결되고, 상기 근전도 패치를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호를 분석 및 검출하여 생체전기 신호를 진단 처리하는 생체신호 처리모듈; 및, 상기 생체신호 처리모듈의 진단결과에 따른 생체전기 신호로부터 피술자의 운동을 위한 운동 프로토콜을 산출하고 그 산출정보를 토대로 운동처방을 제시하는 운동처방 운영모듈; 을 포함한다.

또한, 상기 근전도 패치와 상기 생체신호 처리모듈의 사이에는 상기 근전도 패치에 대한 부착위치를 정확하게 안내하는 패치부착 안내부를 더 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 생체신호 처리모듈은 상기 근전도 패치를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호를 측정 및 검출하는 생체전기 신호 측정/검출부; 상기 생체전기 신호 측정/검출부에 의해 검출된 근육의 생체전기 신호를 분석하는 생체신호 분석부; 상기 생체신호 분석부로부터 분석된 결과에 따라 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보를 진단하는 생체전기 신호 진단 처리부; 를 더 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 생체전기 신호 측정/검출부는 표면유도전극이나 static EMG 스캐너 도자 중 어느 하나인 것이다.

또한, 상기 생체신호 분석부의 생체전기 신호 분석은 시간 도메인 분석(Time domain analysis) 또는 주파수 도메인 분석(Frequency Domain analysis)과 같은 방법으로 분석되도록 구성한 것이다.

또한, 상기 운동처방 운영모듈은 상기 생체전기 신호 진단 처리부로부터 진단된 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보로부터 운동 프로토콜을 산출하기 위해 생체전기 신호를 측정하고 분석한 좌우 대칭 근육의 근활성도 및 근피로도 등의 편차가 있는 부분의 근육과 평균 근활성도 및 근피로도가 정상치 수치에서 벗어났는지를 진단하는 근육 진단부; 상기 근육 진단부에서 진단한 결과로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출해 내는 운동처방 산출부; 및, 상기 운동 처방 산출부에서 산출되는 데이터를 실제 피술자의 운동을 하기 위한 정보를 제공하기 위한 프로그램으로 보여주고 인쇄 출력하는 운동 처방 출력부; 를 포함하여 구성한 것이다.

다른 한편으로, 상기 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템에 의해 구현되는 근육 운동 처방 방법은, 근전도를 이용하여 생체전기 신호를 검출하는 제 1 단계; 상기 검출된 생체전기 신호를 국제적으로 표준화된 분석 방법에 의해 변환시키는 단계; 상기 제 2 단계로부터 변환되는 생체전기 신호를 시간 도메인 분석에 의해 Integral Average, RMS 값으로 화면에 표시하여 근 수축력과 근 피로도 및 좌우 골격근 대칭도와 근육의 통증, 그리고 근육의 경직도를 분석하는 제 3 단계; 및, 상기 제 3 단계로부터 분석되는 정보로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출해 내는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 근전도(EMG)를 통한 개인별 몸 상태(근육상태로서, 일예로 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)를 우선 진단한 후 이를 근거로 운동형태, 운동강도, 운동시간, 운동빈도 등을 포함하는 정확한 운동처방이 이루어지도록 구성한 것으로, 이를 통해 사용자가 최적의 운동상태를 유지할 수 있도록 하여 과사용증후군과 같은 부작용을 없애 각종 의료사고 예방하고, 틀어진 자세 측정, 근육의 근력, 근육의 경직상태, 근육의 피로한 상태, 근육의 밸런스 측정 등 여러 방법으로 활용이 가능하도록 하는 한편, 편리한 사용방법으로 전문의료기관이 아닌 헬스장, 스포츠센터, 복지관, 보건소, 학교, 유치원 등에서도 누구나 손쉽게 활용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 방법에 대한 흐름도.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도메인 분석 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예로 정상상태에서 근수축시 raw EMG 신호 파형도.
도 6은 본 발명의 실시예로 근피로도가 높은 상태의 근수축시 raw EMG 신호 파형도.
도 7은 본 발명의 실시예로 정상상태의 근수축시 파형도.
도 8은 본 발명의 실시예로 근피로도가 높은 상태의 근수축시 파형도.
도 9는 본 발명의 실시예로 Correlation Analysis의 확률분포 그래프.
도 10은 본 발명의 실시예로 근육의 경직도 분석에 따른 확률분포 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템은 근전도 패치(10), 생체신호 처리모듈(20), 운동처방 운영모듈(30), 그리고 패치부착 안내부(40)를 포함한다.

상기 근전도 패치(10)는 측정하고자 하는 피술자의 근육에 부착되는 것으로, 상기 패치부착 안내부(40)를 통해 상기 생체신호 처리모듈(20)과 전기적으로 연결 구성된다.

여기서, 상기 패치부착 안내부(40)는 상기 근전도 패치(10)와 상기 생체신호 처리모듈(20)의 사이에 구성되는 것으로, 이는 상기 근전도 패치(10)에 대한 부착위치를 정확하게 안내하는 것이며, 이를 위해 상기 패치부착 안내부(40)는 근전도 패치(10)의 부착 위치를 안내하는 인쇄물이 부착된 구조물이거나, 또는 상기 근전도 패치(10)의 부착위치를 시각 또는 청각적으로 안내하는 표시장치로 구성할 수도 있는 것이다.

상기 생체신호 처리모듈(20)은 상기 패치부착 안내부(40)를 통해 상기 근전도 패치(10)와 전기적으로 연결되어, 상기 근전도 패치(10)를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호 즉, 피술자의 몸 상태(근육상태로서, 일예로 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)를 분석 및 검출하여 생체전기 신호를 진단 처리하는 것으로, 생체전기 신호 측정/검출부(21), 생체신호 분석부(22), 그리고 생체전기 신호 진단 처리부(23)를 포함한다.

상기 생체전기 신호 측정/검출부(21)는 표면유도전극이나 static EMG 스캐너 도자 중 어느 하나로 구성되며, 상기 근전도 패치(10)를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호를 측정 및 검출하도록 구성된다.

상기 생체신호 분석부(22)는 상기 생체전기 신호 측정/검출부(21)에 의해 검출된 근육의 생체전기 신호를 분석하도록 구성되며, 이는 시간 도메인 분석(Time domain analysis) 또는 주파수 도메인 분석(Frequency Domain analysis)과 같은 방법으로 분석되도록 구성되는 것이다.

상기 생체전기 신호 진단처리부(23)는 상기 생체신호 분석부(22)로부터 분석된 결과에 따라 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보를 진단하도록 구성된다.

상기 운동처방 운영모듈(30)은 상기 생체신호 처리모듈(20)에 포함되는 상기 생체전기 신호 진단처리부(23)로부터 이루어지는 진단결과에 따른 생체전기 신호로부터 피술자의 운동을 위한 운동 프로토콜을 산출하고 그 산출정보를 토대로 운동처방을 제시하는 것으로, 근육 진단부(31), 운동처방 산출부(32), 그리고 운동 처방 출력부(33)를 포함한다.

상기 근육 진단부(31)는 상기 생체전기 신호 진단 처리부(23)로부터 진단된 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보로부터 운동 프로토콜을 산출하기 위해 생체전기 신호를 측정하고 분석한 좌우 대칭 근육의 근활성도 및 근피로도 등의 편차가 있는 부분의 근육과 평균 근활성도 및 근피로도가 정상치 수치에서 벗어났는지를 진단하도록 구성된다.

상기 운동처방 산출부(32)는 상기 근육 진단부(31)에서 진단한 결과로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출해 내도록 구성되며, 일예로 척추 근육을 측정했는데 척추부 좌우 대칭근육에서 활성도가 낮은 근육이 근력이 약한 근육으로 그 근육을 강화시키는 운동 강도, 운동 방법, 운동 시간을 제시할 수 있도록 하는 것이다.

상기 운동처방 출력부(33)는 상기 운동 처방 산출부(32)에서 산출되는 데이터를 실제 피술자의 운동을 하기 위한 정보를 제공하기 위한 프로그램으로 보여주고 인쇄 출력하도록 구성된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템 및 그 처방방법은 첨부된 도 1 내지 도 10에서와 같이, 우선 근전도 패치(10)를 패치부착 안내부(40)의 안내를 받으면서 인체의 특정 근육에 정확하게 부착하게 되면, 생체신호 처리모듈(20)에 포함되는 생체전기 신호 측정/검출부(21)에서는 생체전기 신호를 검출한 후 이를 생체전기 신호 분석부(22)에 출력하게 된다.

그러면, 상기 생체전기 신호 분석부(22)에서는 생체전기 신호를 국제적으로 표준화된 분석방법에 의해 변환시키게 되며, 이를 구체적으로 살펴보면, 상기 생체전기 신호 분석부(22)는 시간 도메인 분석(Time domain analysis), 그리고 근전도 파형의 진폭정보(uV)를 나타내고 근수축력(활성도)을 의미하는 Integral Average와 RMS(Root Mean Square)를 이용하여 생체전기 신호를 분석하게 되는 것이다.

여기서, 상기 Integral Average는 raw EMG에서 절대값을 취하고 평균을 하는 것이며, 상기 RMS(Root Mean Square)는 raw EMG에서 제곱을 취하고 평균을 계산하고 다시 제곱근(루트)를 취하는 것으로 Muscle energy의 크기를 아래의 수학식과 같이 정량화하는 것이다.

단, N은 데이터 개수, v(t)는 시간 t에서의 EMG값

이때, 근전도의 PTP값은 M-wave의 진폭을 나타내는 것으로, 한번의 자극이 주어지고 다음 자극이 들어오기전까지 측정된 M-wave의 가장 큰값에서 가장 작은 값의 차이를 아래의 수학식과 같이 나타내는 것이다.

단, Vmax는 M-wave의 최대값, Vmin는 M-wave의 최소값

여기서, MDF는 근전도의 파워 스펙트럼(power spectrum)을 구했을 때, 파워 스펙트럼의 적분값을 정확하게 반으로 나우어지는 부분의 주파수를 의미하는 것으로, 상기 MDF를 기준으로 하여 적분한 파워 스펙트럼의 값은 같게 된다.

따라서, 상기 MDF는 자극이 주어진 후부터 다음 자극이 주어지기 전까지의 데이터를 가지고 아래의 수학식과 같이 계산되는 것이다.

단, fMDF는 MDF, S(f)는 v(t)의 power spectral density

한편, 주파수 도메인 분석(Frequency Domain analysis)에 의한 파워 스펙트럼을 분석하는 경우, 우선 SEF(Spectral Edge Frequency)　분석은 SEF-95%, SEF-90%, SEF-50%(MEF), SEF-25% 등, 첨부된 도 3 및 도 4에서와 같이 파워스펙트럼 그래프에서 Low-Edge(주파수축의 왼쪽)부터 특정 주파수값까지의 면적이 전체주파수 영역에 대한 면적의 각 %를 차지하는 해당 특정 주파수값(단위: Hz)을 나타내게 된다.

이때, 상기 파워 스펙트럼으로부터　0~100%사이로 정규화한 누적파워분포를 구한 후, y축에 해당하는 누적파워값이　50%에 해당하는 x축의　주파수값을 읽을 수 있는 것이다.

다음으로, 근육이 피로해지면 근육세포의 전기적 불응기간이 길어짐으로, 첨부된 도 5 내지 도 9에서와 같이 근피로도가 높아지면 고주파가 줄어들고 저주파성분 우세해지며, 따라서 근피로도가 높아지면 MEF(Median Frequency)가 낮아자게 된다.

여기서, Mean는 아래의 수학식과 같이 평균값으로 오프셋 정보를 포함한다.

Standard Deviation는 아래의 수학식과 같이 확률분포의 퍼진정도로 진폭정보를 포함하는 것이다.

Skewness는 아래의 수학식과 같이 확률분포의 비대칭 정도(+: 우측방향, -: 좌측방향)를 포함한다.

Kurtosis는 아래의 수학식과 같이 확률분포의 뾰족한 정도를 포함하는 것이다.

여기서, Filtering을 사용하는 것은 주변환경에 의한 잡음제거에 해당하는 전처리 과정시, 특정 대역의 파형만 관찰하고자 할 때, 특정 대역의 파형에 대해서만 분석법을 적용하고자 할 때 사용하는 것이다.

한편, 상기와 같이 생체전기 신호 분석부(22)에 의한 생체전기 신호의 분석이 이루어진 후 이를 생체전기 신호 진단처리부(23)에 제공하게 되면, 상기 생체전기 신호 진단처리부(23)는 상기 생체전기 신호의 분석결과를 출력하게 된다.

즉, 근 수축력 분석에 대하여 살펴보면, 각 측정부의 생체전기 신호를 시간 도메인 분석(Time domain analysis)에 의해 Integral Average, RMS 값으로 화면에 표시된다.

그리고, 근 피로도 분석에 대하여 살펴보면, 근 피로를 분석할 때 일반적으로 적분 근전도(IEMG)와 중간주파수(Median Frequency; MEF) 분석법에 출력된 값을 화면에 표시하게 된다.

이때, 상기 적분 근전도(IEMG)는 운동단위의 동원수와 발화 빈도로서, 이는 근육의 수축에 의하여 발생하는 전기신호인 근전도를 전파정류(Full-wave rectification)하여 근의 활동량의 지표인 운동단위의 동원수와 발화빈도의 변화를 반영하는 것이고, 운동단위의 동원수와 발화빈도는 아래의 수학식에 의해 산출된다.

단, E(t) : 근전도, T : 수축시간

여기서, 각 척추부 주위근육의 기여도에 대하여 살펴보면, 각 척추부위 근육의 각 기능의 행하는데 근력에 어느 정도 기여하고 있는가를 알아보기 위해 적분 근전도를 정규화하여 아래의 수학식에 의해 기여도를 산출한다.

한편, 중간주파수(Median frequency,MEF)는 근피로도의 정량화를 위해 아래의 수학식에 의해 산출되는 것이다.

단, S(f): power spectral density, MF: median frequency

이때, 중간주파수 감소율은 근육의 피로도를 의미하므로 중간주파수의 정량화를 위해 아래의 수학식에 의해 산출한다.

단, i=1,3,5(spine site); j=1,2,···,13(The ith set)

IMEF : Initial median frequency

여기서, 좌우 골격근 대칭도 분석(자세분석)은 좌우 척추 근육의 밸런스(대칭도)를 분석하여 자세의 나쁜 정도를 판단하는 척도가 되며, 좌우 상호 대칭인 각 척추레벨의 척추기립근과 심부근의 RMS값을 비교하게 되는 것이다.

또한, 근육의 통증 분석은 척추부 근육의 민감도를 분석해 통증정도를 유추하게 되며, 이는 시간의 흐름에 따라 주파수 변화를 비교(치료전과 치료후 그리고 전날과 다음날 치료 주파수 시그널을 비교하여 즉 진폭의 정도, 시그널의 양상 등)하여 통증의 정도를 유추 분석하는 것이다.

또한, 근육의 경직도 분석은 첨부된 도 10에서와 같이 확률분포를 통해 근육의 경직상태를 분석하는 것으로, 그 분석방법은 확률분포 그래프로 표시하는 것이다.(그래프의 분포, 기울기, 퍼짐정도 등으로 분석)

일예로, 왼쪽 어깨에 통증을 느끼는 사람이 일정시간 타이핑을 했을 때 오른쪽 어깨 근육에 비해　왼쪽 어깨 근육 근전도의 확률분포가 오른쪽으로 편향되게 나타날 수 있는 것이다.

따라서, 상기와 같이 생체전기 신호를 시간 도메인 분석에 의해 Integral Average, RMS 값으로 화면에 표시하여 근 수축력과 근 피로도 및 좌우 골격근 대칭도와 근육의 통증, 그리고 근육의 경직도 분석이 완료되면, 운동처방 운영모듈(30)에서는 상기 분석되는 정보로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출하게 되는 것이다.

즉, 상기 운동처방 운영모듈(30)에 포함되는 근육 진단부(31)는 우선 생체전기 신호 진단 처리부(23)로부터 진단된 피술자의 몸 상태에 따른 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 실시간 정보로부터 운동 프로토콜을 산출하기 위해 생체전기 신호를 측정하고 분석한 좌우 대칭 근육의 근활성도 및 근피로도 등의 편차가 있는 부분의 근육과 평균 근활성도 및 근피로도가 정상치 수치에서 벗어났는지를 진단한 후 그 진단결과를 운동처방 산출부(32)에 제공한다.

그러면, 상기 운동처방 산출부(32)는 상기 근육 진단부(31)에서 진단한 결과, 즉 피술자의 현재 몸 상태(근육상태로서, 일예로, 전날 무리하게 음주를 하거나 철야 작업을 하여 몸 상태가 나빠져 있는 상태 등)로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출하고, 그 산출된 결과는 운동처방 출력부(33)를 통해 인쇄 출력이 이루어지게 되며, 따라서 시술자는 상기 인쇄 출력되는 정보로부터 가장 적합한 운동형태, 운동강도, 운동시간, 운동빈도 등을 포함하는 운동방법을 처방받을 수 있고, 이러한 운동방법의 처방으로부터 시술자는 최적의 운동상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.

10; 근전도 패치 20; 생체신호 처리모듈
21; 생체전기 신호 측정/검출부 22; 생체신호 분석부
23; 생체전기 신호 진단처리부 30; 운동처방 운영모듈
31; 근육 진단부 32; 운동처방 산출부
33; 운동 처방 출력부 40; 패치부착 안내부

Claims (7)

1. 측정하고자 하는 피술자의 근육에 부착되는 근전도 패치;
   상기 근전도 패치와 전기적으로 연결되고, 상기 근전도 패치를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호를 분석 및 검출하여 생체전기 신호를 진단 처리하는 생체신호 처리모듈; 및,
   상기 생체신호 처리모듈의 진단결과에 따른 생체전기 신호로부터 피술자의 운동을 위한 운동 프로토콜을 산출하고 그 산출정보를 토대로 운동처방을 제시하는 운동처방 운영모듈; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 근전도 패치와 상기 생체신호 처리모듈의 사이에는 상기 근전도 패치에 대한 부착위치를 정확하게 안내하는 패치부착 안내부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 생체신호 처리모듈은,
   상기 근전도 패치를 통해 피술자의 근육에 대한 생체전기 신호를 측정 및 검출하는 생체전기 신호 측정/검출부;
   상기 생체전기 신호 측정/검출부에 의해 검출된 근육의 생체전기 신호를 분석하는 생체신호 분석부;
   상기 생체신호 분석부로부터 분석된 결과에 따라 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보를 진단하는 생체전기 신호 진단 처리부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 생체전기 신호 측정/검출부는 표면유도전극이나 static EMG 스캐너 도자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 생체신호 분석부의 생체전기 신호 분석은 시간 도메인 분석(Time domain analysis) 또는 주파수 도메인 분석(Frequency Domain analysis)과 같은 방법으로 분석되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 운동처방 운영모듈은,
   생체전기 신호 진단 처리부로부터 진단된 근육의 각 근활성도, 근피로도 등 필요한 정보로부터 운동 프로토콜을 산출하기 위해 생체전기 신호를 측정하고 분석한 좌우 대칭 근육의 근활성도 및 근피로도 등의 편차가 있는 부분의 근육과 평균 근활성도 및 근피로도가 정상치 수치에서 벗어났는지를 진단하는 근육 진단부;
   상기 근육 진단부에서 진단한 결과로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출해 내는 운동처방 산출부; 및,
   상기 운동 처방 산출부에서 산출되는 데이터를 실제 피술자의 운동을 하기 위한 정보를 제공하기 위한 프로그램으로 보여주고 인쇄 출력하는 운동 처방 출력부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 시스템.
7. 근전도를 이용하여 생체전기 신호를 검출하는 제 1 단계;
   상기 검출된 생체전기 신호를 국제적으로 표준화된 분석 방법에 의해 변환시키는 단계;
   상기 제 2 단계로부터 변환되는 생체전기 신호를 시간 도메인 분석에 의해 Integral Average, RMS 값으로 화면에 표시하여 근 수축력과 근 피로도 및 좌우 골격근 대칭도와 근육의 통증, 그리고 근육의 경직도를 분석하는 제 3 단계; 및,
   상기 제 3 단계로부터 분석되는 정보로부터 타켓(Target)이 되는 근육의 운동 방법을 산출해 내는 제 4 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 인체 근육의 생체전기 분석을 통한 근육 운동 처방 방법.

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