KR20130140559A - 골절 환자용 자동 견인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골절상을 입은 환자의 골절 부상 부위를 견인하는 견인장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어, 장력센서, 모터 및 컨트롤러를 이용하여 골절 부상 부위를 자동으로 견인하며 일정한 장력으로 유지 견인되도록 하여 골절 부위의 조직의 손상을 예방하는 골절 환자용 자동 견인장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치는 골절 환자에 연결되는 와이어; 상기 와이어가 권취되는 권취릴과, 상기 권취릴을 회전시키는 모터를 포함하는 와이어 당김수단; 상기 와이어에 가해지는 장력을 감지하는 장력센서; 상기 장력센서가 감지하는 장력의 세기를 입력받고, 설정된 장력이 유지되도록 상기 모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

Description

골절 환자용 자동 견인장치{Skeletal traction apparatus}

본 발명은 골절상을 입은 환자의 골절 부상 부위를 견인하는 견인장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어, 장력센서, 모터 및 컨트롤러를 이용하여 골절 부상 부위를 자동으로 견인하며 일정한 장력으로 유지 견인되도록 하여 골절 부위의 조직의 손상을 예방하는 골절 환자용 자동 견인장치에 관한 것이다.

여러 형태의 사고로 인하여 골절상을 입은 환자는 부상의 정도와 부위에 따라 적절한 진단과 치료 계획을 수립하고, 그에 따른 처치나 수술을 받게 된다.

이때 환자에 대한 각종 진료가 행하여 질 때 골절을 입은 상처 부위의 근육이나 혈관, 신경 등에 손상을 입히지 않도록 골절 부위를 적절한 장력을 유지하면서 한시적으로 견인 장치를 사용하여 고정한다.

또한 골절 환자용 견인장치는 수술 이후에도 필요에 따라 일정기간 환부의 유지 보전을 위하여 사용한다.

이러한 골절 환자용 견인장치는 등록특허 제0469862호 "척추 교정용 견인장치" 등에서 보는 바와 같이, 일반적으로 일단이 환자의 골절 부상 부위에 연결되는 와이어와, 와이어의 타단에 연결되는 추와, 환자 침대에 설치되고 와이어의 중간 부분을 지지하는 고정도르레로 구성된다. 이때, 와이어의 타단에 연결되는 추의 무게를 조절하여 환자에게 가해지는 견인력을 조절한다.

이와 같은 종래기술에 따른 수동방식의 골절 환자용 견인장치는 추를 이용하여 견인력을 조절하는 방식으로,

여러 종류의 추를 구비하더라도 각각의 추의 무게는 정해져 있으므로 전체 추의 무게로 결정되는 견인력은 단속적으로 조절될 수 밖에 없어서 견인력의 섬세한 조절이 어렵고, 섬세한 견인력의 조절을 위해 보다 많은 종류의 추를 구비하게 되면 견인력 조절을 위해 추를 교체하거나 가감해줘야 하는 불편 커지고,

추의 교체시에 부주의로 놓쳐 추락하는 추에 가격되어 부상을 당하는 경우가 있고,

침대의 이동시나 침대나 추에 충격이 가해지는 경우에 추가 흔들려 요동치게 되고, 추가 흔들리면 환자에게 가해지는 견인력에 변화가 발생되어 환장에 통증을 유발하고 요동치는 추에 주변의 간호사나 간병인 등이 충돌하여 부상을 입는 문제가 있고,

추의 흔들림이 심해지거나, 장기 사용으로 와이어가 약해지는 때에 추가 낙하되어 환자나 간호사 등의 낙하하는 추에 충돌하여 부상을 입는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 골절 환자용 견인장치가 추를 이용하여 견인력을 수작업으로 조절함에 따라 발생되는 여러 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 와이어, 장력센서, 모터 및 컨트롤러를 이용하여 와이어에 가해지는 장력(즉, 환자 골절 부위에 가하는 견인력)을 자동으로 간편하게 조절하고 일정하게 유지하여, 견인력의 섬세한 조절, 견인력의 신속 간편한 조절, 주변인의 부상 방지, 침대의 이동시 견인력의 변화를 최소화하여 환자의 통증 유발 방지 등이 가능하고, 종래기술 처럼 추를 사용하지 아니함으로써 추의 흔들림에 의한 견인력의 변화, 흔들리거나 낙하하는 추에 충돌하여 부상을 입는 위험이 없는 골절 환자용 자동 견인장치를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치는

골절 환자에 연결되는 와이어;

상기 와이어가 권취되는 권취릴과, 상기 권취릴을 회전시키는 모터를 포함하는 와이어 당김수단;

상기 와이어에 가해지는 장력을 감지하는 장력센서;

상기 장력센서가 감지하는 장력의 세기를 입력받고, 설정된 장력이 유지되도록 상기 모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

그리고 실린더와,

상기 실린더에 인출입 가능하게 내장되는 피스톤과,

상기 피스톤에 연결되고, 상기 와이어를 지지하는 움직도르레와,

상기 실린더에 내장되어 상기 피스톤을 탄성지지하는 탄성체와,

상기 와이어에 가해지는 장력에 따른 상기 피스톤의 인출입 길이를 표시하는 눈금자를 포함하는 기계적 장력 표시수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 와이어를 지지하는 고정도르레와,

상기 고정도르레가 결합되는 승하강로드와,

상기 승하강로드의 승하강을 가이드하는 가이드부재와,

상기 승하강로드를 고정시키는 고정부재를 포함하는 높이조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 컨트롤러는 설정된 장력에 따라 상기 모터를 구동시킬 때, 상기 장력센서에서 입력되는 장력의 세기가 설정 장력의 일정 범위 이내로 진입되면 상기 모터의 회전속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치는 추를 사용하지 아니하므로 추의 교체 또는 가감해야 하는 불편과, 부주의로 추락하는 추에 가격되어 부상을 입을 위험이 없고, 모터와 장력센서를 이용하여 견인력을 섬세하게 조절할 수 있으며 일정하게 유지할 수 있고, 침대의 이동시에도 견인력의 변화가 최소화되어 환자에게의 통증 유발을 예방할 수 있는 등의 많은 장점을 갖는 발명으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치의 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 골절 환자용 자동 견인장치는 와이어(20), 와이어 당김수단(30), 장력센서(40), 컨트롤러(60), 기계적 장력 표시수단(70), 높이조절수단(80), 하우징(10)의 구성요소로 대별된다.

상기 하우징(10)은 본 발명에 따른 견인장치를 구성하는 구성요소들을 내장하여 보호하고, 환자가 눕는 침대에 설치된다.

침대에 고정 설치하기 위해 상기 하우징(10)의 상부 일측면에는 'ㄱ'자 모양의 거치대(11)가 구비되고, 하우징(10)의 하부에는 브라켓(15)과 'U'자형 고정클램프(17)가 구비된다.

상기 거치대(11)는 상기 하우징(10)의 측면으로 길이 조절이 가능하여, 길이를 충분하게 늘린 상태에서 하우징(10)과 거치대(11) 사이에 침대 난간을 배치한 후에, 거치대(11)를 하우징(10) 쪽으로 밀어 하우징(10)과 거치대(11)가 침대 난간의 양측을 가압하도록 하고, 클램프(13)로 조여 침대 난간에 고정한다.

상기 'U'자형 고정클램프(17)는 상기 브라켓(15)에 구비되어 하우징(10)의 일측으로 돌출되어 구비되고, 침대의 봉을 내측으로 삽입 관통시킨 후에 조여 침대 봉에 고정한다.

상기 와이어(20)는 하우징(10) 외부로 노출되는 일단에 환자의 골절 부위 사지에 착용된 치구(미도시)에 연결되는 연결클램프(21)가 구비되고, 반대쪽 타단은 하우징(10) 내부에 구비되는 권취릴(31)에 연결된다.

상기 당김수단(30)은 적정한 장력으로 상기 와이어(20)를 당겨주는 수단으로서,

상기 와이어(20)가 권취되는 권취릴(31)과,

상기 권취릴(31)을 정역회전시키는 모터(32)와,

상기 모터(32)와 권취릴(31)을 연결하며 모터(32)의 회전속도를 감속시켜 상기 권취릴(31)을 회전시키는 웜기어(33)와,

상기 모터(32)의 회전 방향과 속도를 감지하여 상기 컨트롤러(60)로 전송하는 엔코더 디스크(34)와 엔코더 광학센서(35),

상기 모터(32)의 축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 하는 회전 손잡이(36)를 포함한다.

상기 당김수단(30)에 의해 당겨지거나 풀려져 장력이 조절되는 상기 와이어(20)는 하우징(10) 외부의 고정도르레(81), 하우징(10) 내부의 움직도르레(71)와 장력도르레(41)에 의해 지지되고 이동 방향이 전환되어 당김수단(30)의 권취릴(31)에 연결된다.

상기 장력센서(40)는 상기 와이어(20)를 위로 얹어 지지하는 상기 장력도르레(41)에 연결되어, 와이어(20)가 장력도르레(41)를 하방으로 잡아당기는 장력을 센싱하고, 센싱된 장력을 상기 컨트롤러(60)로 전송한다.

상기 기계적 장력 표시수단(70)은 상기 장력센서(40) 또는 컨트롤러(60)에 문제가 발생되어 와이어(20)의 장력을 감지하지 못하거나 장력을 모니터(61)디스플레이하지 못하는 경우를 대비하여, 와이어(20)의 장력을 기계적으로 감지 및 표시하는 수단이다.

상기 기계적 장력표시수단(70)은

상기 하우징(10) 내부 상부에 장착되는 실린더(72)와,

상기 실린더(72)에 인입 및 인출 가능하게 내장되는 피스톤(73)과,

상기 실린더(72)에 내장되어 상기 피스톤(73)을 탄성지지하는 탄성체(74)와,

상기 피스톤(73)의 노출 단부에 연결되고, 상기 와이어(20)를 아래측에서 지지하는 움직도르레(71)와,

상기 움직도르레(71)에 연결되는 지시침(75)과,

장력의 세기를 눈금으로 표시하는 눈금자(76)와,

상기 하우징(10) 외부에서 상기 눈금자(76)를 투시하여 볼 있도록 하는 투시창과,

상기 실린더(72) 내부 상부에 배치되어 상기 탄성체(74)의 상단을 지지하고, 길이 조절이 가능하도록 결합되어, 상기 실린더(72)에 내장된 상기 탄성체(74)의 탄성력을 조절하도록 하는 미세조절나사(78)를 포함한다.

상기 와이어(20)에 장력이 가해지는 경우, 장력의 세기에 따라 상기 탄성체(74)는 압축 또는 인장되고, 그에 따라 상기 피스톤(73)은 승강 또는 하강한다. 그리고 피스톤(73)이 승강 또는 하강함에 따라 움직도르레(71)에 연결된 지시침(75)이 함께 승강 또는 하강하여 가해지는 장력에 해당하는 눈금자(76)의 눈금을 지시하여, 사용자가 투시창을 통해 가해지는 와이어(20)의 장력을 하우징(10) 외부에서 확인할 수 있도록 한다.

장기 사용으로 상기 기계적 장력 표시수단(70)에 오차가 발생될 때에는 상기 미세조절나사(78)를 이용하여 상기 탄성체(74)의 탄성력을 조절하여, 상기 장력센서(40)가 감지하여 상기 컨트롤러(60)에 디스플레이되는 장력과, 상기 지시침(75)이 가리키는 눈금자(76)의 장력을 일치시키면 된다.

상기 실린더(72)의 외면에는 승하강하는 상기 피스톤(73)에 연결되어 피스톤(73)이 가하는 압력을 감지하여 상기 컨트롤러(60)로 전송하는 장력감지기(50)가 구비된다.

상기 높이조절수단(80)은 상기 하우징(10) 외부에서 상기 와이어(20)를 지지하는 높이를 조절한다.

상기 높이조절수단(80)은

상기 와이어(20)를 지지하는 고정도르레(81)와,

상단에 상기 고정도르레(81)가 결합되고, 승하강하는 승하강로드(82)와,

상기 승하강로드(82)가 삽입되어 승하강로드(82)의 승하강을 가이드하는 가이드부재(83)와,

상기 하우징(10) 외에서 승하강된 상기 승하강로드(82)를 고정시키는 높이조절 클램프(84)를 포함한다.

상기 고정도르레(81)는 상하로 배치되는 한 쌍으로 이루어진다. 즉, 상부에 배치되는 상부 고정도르레(81A)와, 하부에 배치되는 하부 고정도르레(81B)로 이루어진다. 그리고 상기 와이어(20)는 상부 고정도르레(81A)와 하부 고정도르레(81B) 사이로 지나간다.

도면을 기준으로 좌측에 있는 환자의 사지를 잡아당길 때에는 상기 하부 고정도르레(81B)가 와이어(20)를 지지하고, 우측에 있는 환자의 사지를 잡아당길 때에는 상기 상부 고정도르레(81A)와 하부 고정도르레(81B) 함께 와이어(20)를 지지하게 된다.

그리고 상부 고정도르레(81A)와 하부 고정도르레(81B)가 상하로 배치되어 와이어(20)가 이탈되지 않도록 지지함으로써 좌측이나 우측에 있는 환자의 사지를 위아래로 안정적으로 잡아당기게 된다.

상기 컨트롤러(60)는 상기 장력센서(40)가 감지하는 장력의 세기를 입력받고, 사용자가 설정한 장력과 상기 장력센서(40)가 감지한 장력을 비교하고, 비교 결과에 따라 장력센세가 감지하는 와이어(20)의 장력이 설정된 장력으로 유지되도록 상기 모터(32)의 구동을 제어한다.

설정된 장력에 따라 상기 모터(32)를 구동시킬 때, 상기 컨트롤러(60)는 상기 장력센서(40)가 감지하여 입력하는 장력의 세기가 설정된 장력의 일정 범위 이내로 진입하면 상기 모터(32)의 회전속도를 서서히 감속시켜 설정된 장력에 도달하도록 함으로써, 환자에게 인가되는 통증을 완화시키고, 모터(32)의 소음을 줄여주고, 모터(32)의 정지시에 가해지는 충격을 줄여 견인장치의 수명이 단축되는 것을 방지한다.

상기 컨트롤러(60)는

사용자의 조작을 위한 화면을 제공하는 모니터(61)와, 사용자의 조작에 따른 명령신호를 입력받는 입력부(63)와,

상기 모니터(61)에 화면을 제공하고, 상기 입력부(63)를 통해 입력되는 명령신호를 처리하고, 상기 장력센서(40)가 감지하는 장력을 입력받아 상기 모니터(61)에 제공하며 상기 모터(32)의 구동을 제어하는 마이컴(65)을 포함한다.

상기 마이컴(65)은 상기 장력센서(40)에서 입력되는 장력을 증폭하는 증폭부와, 입력되는 장력 신호에서 노이즈를 제거하는 필터와, 입력되는 아날로그 장력 신호를 디지털 장력신호를 변환하는 A/D컨버터를 포함할 수 있다.

그리고 상기 하우징(10)에는 외부에서 입력되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 컨트롤러(60), 모터(32) 및 장력센서(40)에 구동전원을 공급하는 SMPS형 파워서플라이(90)와, 정전시나 침대의 이동으로 외부 상용 교류전원이 공급이 차단된 경우에 구동전원을 공급하는 배터리팩(91)이 장착된다. 상기 배터리팩(91)은 상기 파워서플라이(90)의 전원으로 충전 가능한 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 골절 환자용 자동 견인장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 하우징 20 : 와이어
30 : 당김수단 31 : 권취릴
32 : 모터 33 : 웜기어
40 : 장력센서 41 : 장력도르레
60 : 컨트롤러 61 : 모니터
63 : 입력부 65 : 마이컴
70 : 기계적 장력 표시수단 71 : 움직도르레
72 : 실린더 73 : 피스톤
74 : 탄성체 75 : 지시침
76 : 눈금자 78 : 미세조절나사
80 : 높이조절수단 81 : 고정도르레
82 : 승하강로드 83 : 가이드부재
90 : 파워서플라이 91 : 배터리팩

Claims (4)

1. 골절 환자에 연결되는 와이어;
   상기 와이어가 권취되는 권취릴과, 상기 권취릴을 회전시키는 모터를 포함하는 와이어 당김수단;
   상기 와이어에 가해지는 장력을 감지하는 장력센서;
   상기 장력센서가 감지하는 장력의 세기를 입력받고, 설정된 장력이 유지되도록 상기 모터의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 골절 환자용 자동 견인장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   실린더와,
   상기 실린더에 인출입 가능하게 내장되는 피스톤과,
   상기 피스톤에 연결되고, 상기 와이어를 지지하는 움직도르레와,
   상기 실린더에 내장되어 상기 피스톤을 탄성지지하는 탄성체와,
   상기 와이어에 가해지는 장력에 따른 상기 피스톤의 인출입 길이를 표시하는 눈금자를 포함하는 기계적 장력 표시수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절 환자용 자동 견인장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어를 지지하는 고정도르레와,
   상기 고정도르레가 결합되는 승하강로드와,
   상기 승하강로드의 승하강을 가이드하는 가이드부재와,
   상기 승하강로드를 고정시키는 고정부재를 포함하는 높이조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절 환자용 자동 견인장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 설정된 장력에 따라 상기 모터를 구동시킬 때, 상기 장력센서에서 입력되는 장력의 세기가 설정 장력의 일정 범위 이내로 진입되면 상기 모터의 회전속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 골절 환자용 자동 견인장치.

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