KR20140076460A - 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법 - Google Patents

게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140076460A
KR20140076460A KR1020120144976A KR20120144976A KR20140076460A KR 20140076460 A KR20140076460 A KR 20140076460A KR 1020120144976 A KR1020120144976 A KR 1020120144976A KR 20120144976 A KR20120144976 A KR 20120144976A KR 20140076460 A KR20140076460 A KR 20140076460A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
game
patient
stimulation
rehabilitation
information
Prior art date
Application number
KR1020120144976A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101438006B1 (ko
Inventor
구정훈
이종하
Original Assignee
계명대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 계명대학교 산학협력단 filed Critical 계명대학교 산학협력단
Priority to KR1020120144976A priority Critical patent/KR101438006B1/ko
Publication of KR20140076460A publication Critical patent/KR20140076460A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101438006B1 publication Critical patent/KR101438006B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/10—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes with further special therapeutic means, e.g. electrotherapy, magneto therapy or radiation therapy, chromo therapy, infrared or ultraviolet therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5023—Interfaces to the user
    • A61H2201/5038—Interfaces to the user freely programmable by the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5097—Control means thereof wireless

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의해 게임이 플레이되는 게임 장치(100); 및 상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 장치(100)에서 플레이되는 게임의 게임 정보를 전달받아, 상기 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 기능적 전기자극기(200)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의한 게임을 게임 장치(100)를 이용하여 플레이하는 게임 플레이 단계(S100); 및 기능적 전기자극기(200)가 상기 플레이되는 게임의 게임 정보를 상기 게임 장치(100)로부터 전달받아, 상기 전달받은 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 전기 자극 단계(S200)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법에 따르면, 환자가 게임 장치를 이용하여 게임 콘텐츠에 의한 게임을 플레이하면, 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 환자의 재활 필요 부위에 시행함으로써, 환자가 재활 훈련을 더욱 재미있게 느낄 수 있도록 하여 자발적인 참여를 유도할 수 있고, 적극적인 재활 훈련 참여로 인해 재활 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법{REHABILITATION TRAINING SYSTEM AND REHABILITATION TRAINING METHOD USING FUNCTIONAL ELECTRICAL STIMULATION BASED ON GAME}
본 발명은 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법에 관한 것이다.
의학계에서 신경계의 손상은 운동기능 및 감각기능의 장애를 초래하고, 근 위축과 근 강직, 무혈성 괴사 등을 초래한다. 그러나 신경계 질환에 대해서는 그 원인만을 제거하는 치료법이 주로 사용되고 있으며, 신경의 손상에 따른 운동기능의 마비나 감각기능의 회복을 위한 치료법은 그리 많지 않은 것이 현실이다. 신경계 손상에 따른 감각기능이나 운동기능 손실은 신경의 손상 정도에 따라 다소 차이가 있으나 각종 사고에 의한 중추신경의 절단이나 손상의 경우 완전한 회복을 기대하기가 거의 불가능하며, 뇌졸중과 같은 신경계 질환에 의한 신경손상 역시 부분적인 회복 또는 장기적인 기능장애를 초래한다. 이로 인한 운동기능 및 감각기능의 상실은 일상생활을 영위하는데 가장 기본적인 동작마저 제한하고, 장기간 근육을 사용하지 못함에 따른 근 위축, 근 강직과 혈액순환 장애에 따른 피부 괴사를 초래하게 된다.
이와 같은 이유로, 최근 중추신경계 손상으로 인한 마비환자의 운동기능 회복 및 일측 마비환자의 보행능력을 향상하기 위해 여러 가지 전기자극기가 개발되고 있다. 기능적 전기자극기는 마비된 근육에 적절한 강도의 전기 자극을 순차적으로 가하여 주어진 기능을 수행하도록 하는 치료 행위를 말한다. 다시 말해, 근육을 움직이게 하는 전기 자극을 주어 근육이 제 기능을 할 수 있도록 도와줄 뿐만 아니라, 근육이 상부운동신경계와 단절된 뒤 나타나는 근 위축을 방지하거나 지연시켜 근육의 기능이 퇴화하는 것을 막고, 근육이 가지는 본래의 운동기능을 지속할 수 있도록 재교육하는 역할을 한다.
그러나 이러한 종래의 전기자극기는 전기자극기에 내장된 패턴에 따라 근육에 전기 자극을 가해주는 방식만 가능했기 때문에, 환자가 단지 전기자극기의 힘에만 의존하게 되어 치료의 효율성에 많은 의문을 제기되었다. 또한, 전기자극과 같은 물리치료는 물리치료사나 작업 치료사들에 의해 수동적으로 이루어지고 있으나, 자기 의지가 들어간 재활 훈련이 훈련 효과를 높인다는 연구 결과도 있어, 환자의 능동적인 참여가 요구되고 있다. 그러나 이제까지 개발된 기능적 전기자극기는, 환자의 의지와 상관없이 단순히 외부의 자극에 의해 운동을 하는 것이기 때문에, 환자의 능동적인 재활 훈련 참여가 이루어지지 않는 한계가 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 환자가 게임 장치를 이용하여 게임 콘텐츠에 의한 게임을 플레이하면, 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 환자의 재활 필요 부위에 시행함으로써, 환자가 재활 훈련을 더욱 재미있게 느낄 수 있도록 하여 자발적인 참여를 유도할 수 있고, 적극적인 재활 훈련 참여로 인해 재활 효과를 향상시킬 수 있는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템은, 환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의해 게임이 플레이되는 게임 장치(100); 및
상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 장치(100)에서 플레이되는 게임의 게임 정보를 전달받아, 상기 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 기능적 전기자극기(200)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 게임 콘텐츠는,
상기 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 게임 장치(100)는,
상기 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정하는 설정부(110);
환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장하는 데이터베이스(120);
상기 설정부(110)의 설정에 따라 상기 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 게임 선정부(130);
게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받는 컨트롤부(140);
상기 게임 선정부(130)에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 상기 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 상기 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이하는 게임 모듈(150); 및
상기 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 상기 기능적 전기자극기(200)에 전송하는 송신부(160)를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 게임 장치(100)는,
의료 시스템으로부터 상기 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 상기 설정부(110)에 전달하는 제1 수신부(170)를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 게임 장치(100)는,
상기 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 전달받아, 상기 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환하는 운동 정보 변환부(180)를 더 포함할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 송신부(160)는,
상기 운동 정보 변환부(180)에서 변환한 상기 환자의 운동 정보를 미리 지정된 단말기에 전송할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 게임 선정부(130)는,
상기 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 자동으로 재선정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
상기 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 정보를 수신하는 제2 수신부(210);
상기 제2 수신부(210)에서 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 분석부(220);
상기 분석부(220)에서 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 자극 제어부(230); 및
상기 자극 제어부(230)로부터 상기 전기 자극 신호를 전달받아, 상기 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 자극부(240)를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
상기 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력하는 입력부(250)를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 자극 제어부(230)는,
상기 자극부(240)는 복수이며,
상기 전기 자극의 패턴에 따라 상기 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 상기 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법은,
환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의한 게임을 게임 장치(100)를 이용하여 플레이하는 게임 플레이 단계(S100); 및
기능적 전기자극기(200)가 상기 플레이되는 게임의 게임 정보를 상기 게임 장치(100)로부터 전달받아, 상기 전달받은 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 전기 자극 단계(S200)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 게임 콘텐츠는,
상기 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 게임 플레이 단계(S100)는,
(1) 상기 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)의 설정에 따라 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 단계;
(3) 게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받는 단계;
(4) 상기 단계 (2)에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 상기 단계 (3)에서 입력받은 컨트롤 신호를 상기 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이하는 단계; 및
(5) 상기 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 상기 기능적 전기자극기(200)에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (1)에서는,
의료 시스템으로부터 상기 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 상기 환자의 상태를 설정할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (2) 이전에는,
환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,
상기 환자의 이전 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 선정할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (3) 이후에는,
상기 입력받은 컨트롤 신호를 상기 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환하여, 미리 지정된 단말기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전기 자극 단계(S200)는,
상기 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전기 자극 단계(S200)는,
(a) 상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 정보를 수신하는 단계;
(b) 상기 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 단계;
(c) 상기 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 단계; 및
(d) 상기 생성된 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (c) 이전에는,
상기 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (c)에서는,
상기 전기 자극의 패턴에 따라 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 상기 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법에 따르면, 환자가 게임 장치를 이용하여 게임 콘텐츠에 의한 게임을 플레이하면, 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 환자의 재활 필요 부위에 시행함으로써, 환자가 재활 훈련을 더욱 재미있게 느낄 수 있도록 하여 자발적인 참여를 유도할 수 있고, 적극적인 재활 훈련 참여로 인해 재활 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템에서, 게임 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템에서, 기능적 전기자극기의 세부적인 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법에서, 게임 플레이 단계의 세부적인 흐름을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법에서, 전기 자극 단계의 세부적인 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)은, 게임 장치(100) 및 기능적 전기자극기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 환자가 게임 장치(100)를 이용하여 게임 콘텐츠에 의한 게임을 플레이하면, 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 환자의 재활 필요 부위에 시행함으로써, 환자가 재활 훈련에 적극적으로 참여하도록 유도할 수 있다. 즉, 게임 장치(100)와 기능적 전기자극기(200)를 융합하여 재활 훈련에 활용함으로써, 게임의 플레이에 따라 전기 자극이 환자에게 전달되므로, 환자는 단순히 기능적 전기자극기(200)로부터 정해진 자극을 순차적으로 받는 것이 아니라, 게임을 플레이하면서 변화되는 전기 자극을 받기 때문에, 재활 훈련을 보다 재미있게 느낄 수 있으며, 자발적인 참여를 유도할 수 있다. 이와 같이 환자의 자발적이고 능동적인 참여에 의한 재활 훈련을 함으로써, 재활 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 환자의 재활 필요 부위가 움직임이 가능한 부위인 경우, 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 게임 콘텐츠에 의해 게임 장치(100)에서 게임이 플레이되도록 하면서, 동일한 재활 필요 부위에 기능적 전기자극기(200)를 적용함으로써, 게임 플레이에 따른 운동 효과 및 기능적 전기자극기(200)에 의한 전기 자극 치료가 동시에 가능하도록 할 수 있다. 이와 같이, 게임에 의한 운동과 전기 자극이 동시에 이루어짐으로써, 환자가 재미를 느끼면서도 재활 훈련 효과를 극대화할 수 있다.
한편, 본 발명에서는, 환자의 재활 필요 부위가 움직임이 불가능한 심한 경직이 있는 부위인 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게임 장치(100)는 움직임이 가능한 다른 신체 부위로 컨트롤하면서 기능적 전기자극기(200)는 재활 필요 부위에 적용하여, 전기 자극 치료가 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 경우, 운동에 의한 재활 훈련은 어렵지만, 게임을 통해 환자가 재활 훈련에 재미를 느낄 수 있으므로, 능동적이고 자발적인 재활 훈련 참여를 유도할 수 있다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)을 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 살펴보도록 한다.
게임 장치(100)는, 환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의해 게임이 플레이될 수 있다. 이때, 게임 콘텐츠는, 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 수 있다. 예를 들어, 상지 마비의 경우 마비 정도에 따라 손으로 게임 장치(100)의 컨트롤러를 잡고 팔을 상하로 움직이거나 좌우로 움직이도록 하는 게임 콘텐츠 등이 있을 수 있다. 게임 장치(100)의 세부적인 구성에 대해서는 추후 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
기능적 전기자극기(200)는, 게임 장치(100)로부터 게임 장치(100)에서 플레이되는 게임의 게임 정보를 전달받아, 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 재활 필요 부위에 시행할 수 있다. 즉, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 팔이나 다리처럼 기능적 전기자극기(200)가 적용된 재활 필요 부위에 전기 자극을 시행하게 되는데, 게임 장치(100)에서 게임이 플레이됨에 따라 실시간으로 게임 정보를 전달받아, 게임 정보에 따라 전기 자극이 조절되어 게임에 대한 일종의 피드백으로 전기 자극이 시행될 수 있다.
이때, 기능적 전기자극기(200)는, 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행할 수 있다. 예를 들어, 게임 캐릭터가 빠르게 움직이면 전기 자극의 빈도를 높게 하거나, 게임 캐릭터가 벽에 부딪히면 전기 자극의 강도를 높게 하는 등으로, 게임 정보에 따라 전기 자극을 조절할 수 있다. 기능적 전기자극기(200)의 세부적인 구성에 대해서는 추후 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)에서, 게임 장치(100)의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)의 게임 장치(100)는, 설정부(110), 데이터베이스(120), 게임 선정부(130), 컨트롤부(140), 게임 모듈(150) 및 송신부(160)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 수신부(170) 및 운동 정보 변환부(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
설정부(110)는, 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정할 수 있다. 환자의 상태에는, 재활 필요 부위뿐 아니라, 마비 정도를 파악할 수 있는 정보, 가능한 운동이나 필요한 운동 등에 대한 정보 등이 포함될 수 있으며, 그밖에 필요한 재활 훈련이나 게임 콘텐츠 선정 시 필요한 정보 등이 더 포함될 수도 있다. 설정부(110)에서는, 게임 장치(100)를 조작하는 사용자로부터 환자의 상태를 입력받아 설정할 수 있고, 패스워드 등을 설정하여 의사나 물리치료사 등 의료진에 의해서 설정이 가능하도록 할 수도 있다. 또한, 추후 상세히 설명할 제1 수신부(170)로부터 환자의 상태에 대한 정보를 전달받아 설정을 할 수도 있다.
데이터베이스(120)는, 환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장할 수 있다. 즉, 데이터베이스(120)는 환자가 다양한 게임 콘텐츠를 통해 재활 훈련을 할 수 있도록, 다양한 종류의 게임 콘텐츠를 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 게임 콘텐츠는 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 수 있으므로, 재활 대상으로 하는 재활 필요 부위에 따라 분류하여 게임 콘텐츠를 저장할 수 있다. 또한, 재활 필요 부위나 마비 정도 등에 따라 플레이가 가능한 게임과 불가능한 게임이 있을 수 있으므로, 사용 부위나 난이도 등에 따라 게임 콘텐츠를 분류하여 저장할 수도 있다. 또한, 연령이나 성별 등에 따라 흥미를 느끼는 게임이 상이할 수 있으므로, 연령이나 성별과 같은 기초적인 환자 정보에 따라 게임 콘텐츠를 분류하여 저장할 수도 있다.
게임 선정부(130)는, 설정부(110)의 설정에 따라 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정할 수 있다. 즉, 설정부(110)에서 설정한 환자의 상태를 이용하여 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 환자 및 환자의 재활 필요 부위의 재활 훈련에 적합한 게임 콘텐츠를 선정할 수 있다. 이때, 게임 선정부(130)는, 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 자동으로 재선정할 수 있다. 즉, 환자가 이전에 게임을 플레이 한 이력이 있는 경우, 이전에 플레이 한 게임의 게임 정보를 더 이용하여, 게임 콘텐츠를 선정할 수 있다. 특히, 환자가 게임 콘텐츠에 대해 지속적으로 흥미를 갖도록 하기 위하여, 게임 콘텐츠의 난이도를 자동으로 조절할 수 있다.
컨트롤부(140)는, 게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 환자는 게임 장치(100)의 컨트롤러를 이용하여 게임을 플레이하게 되는데, 컨트롤부(140)에서는 컨트롤러를 통한 환자의 컨트롤 신호를 입력받을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 환자가 게임 장치(100) 자체를 상하로 움직이면, 게임 장치(100)에 내장된 센서를 이용하여 컨트롤 신호를 입력받을 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 컨트롤러를 환자가 조정하면 컨트롤러의 입력 신호를 컨트롤 신호로 입력받을 수도 있다.
게임 모듈(150)은, 게임 선정부(130)에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이할 수 있다. 즉, 게임 콘텐츠에 따른 게임을 플레이하되, 컨트롤부(140)에서 입력받은 환자의 컨트롤 신호를 실시간으로 반영하여, 환자가 게임을 즐기도록 할 수 있다.
송신부(160)는, 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 기능적 전기자극기(200)에 전송할 수 있다. 이때, 송신부(160)는 기능적 전기자극기(200)와 연결된 케이블을 통해 게임 정보를 전송할 수 있으나, 블루투스, 적외선 통신 등 근거리 무선 통신이나 와이파이 등 각종 무선 통신을 이용해 게임 정보를 전송할 수도 있다. 그밖에, 송수신부에서 기능적 전기자극기(200)에 게임 정보를 전송할 수 있다면 인터넷, 인트라넷, 홈 네트워크, 이동통신망 등 각종 네트워크를 이용할 수 있다.
제1 수신부(170)는, 의료 시스템으로부터 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 설정부(110)에 전달할 수 있다. 즉, 전문적인 의료 기관의 시스템으로부터 환자의 상태에 대한 정확한 정보를 수신할 수 있다. 제1 수신부(170)는, 수신한 환자의 상태에 대한 정보를 설정부(110)에 전달함으로써, 설정부(110)가 정확한 정보를 이용하여 환자의 상태를 설정할 수 있다.
운동 정보 변환부(180)는, 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 전달받아, 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환할 수 있다. 특히, 게임 선정부(130)에서 선정된 게임 콘텐츠가 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 경우, 환자가 게임을 플레이함으로써 재활 운동을 하게 된다. 환자는 컨트롤부(140)를 통해 게임의 컨트롤 신호를 입력하게 되는데, 운동 정보 변환부(180)는 컨트롤부(140)로부터 컨트롤 신호를 전달받아, 게임 콘텐츠에 따른 재활 운동 결과를 운동 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자가 팔의 상하운동과 관련된 컨트롤 신호를 입력한 경우, 운동 정보 변환부(180)는 팔의 상하 운동에 의한 운동량, 운동 정도, 근육 움직임, 반응 속도 등에 대한 정보를 추출하여 운동 정보를 생성할 수 있다.
한편, 송신부(160)는, 운동 정보 변환부(180)에서 변환한 환자의 운동 정보를 미리 지정된 단말기에 전송할 수 있다. 이때, 미리 지정된 단말기는 환자 또는 보호자의 휴대 단말기, 이메일 등일 수 있으며, 주치의나 전담 물리치료사의 단말기일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)에서, 기능적 전기자극기(200)의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10)의 기능적 전기자극기(200)는, 제2 수신부(210), 분석부(220), 자극 제어부(230) 및 자극부(240)를 포함하여 구성될 수 있으며, 입력부(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제2 수신부(210)는, 게임 장치(100)로부터 게임 정보를 수신할 수 있다. 제2 수신부(210)는 게임 장치(100)와 연결된 케이블을 통해 게임 정보를 수신할 수 있으나, 블루투스, 적외선 통신 등 근거리 무선 통신이나 와이파이 등 각종 무선 통신, 인터넷, 인트라넷, 홈 네트워크, 이동통신망 등 각종 네트워크 등을 이용해 게임 정보를 수신할 수도 있다. 제2 수신부(210)는 수신한 게임 정보를 분석부(220)에 전달할 수 있다.
분석부(220)는, 제2 수신부(210)에서 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정할 수 있다. 이때, 게임 정보는, 게임 내의 캐릭터의 이동, 동작, 자세 등을 포함할 수 있고, 게임 콘텐츠에 대한 환자의 컨트롤 신호 등을 포함할 수도 있다. 분석부(220)는 이와 같은 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정할 수 있다. 전기 자극의 패턴은 전기 자극을 줄 것인지 여부와 전기 자극의 강도 및 빈도 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 강한 세기로 0.2초간 자극을 주고 0.1초간 자극을 멈추었다가, 0.3초간 약한 세기로 자극을 주는 등으로 전기 자극 패턴을 결정할 수 있다.
이때, 분석부(220)는, 게임 콘텐츠에 따라 서로 상이한 전기 자극 패턴을 결정할 수 있으며, 게임 플레이에 따라 환자에게 피드백을 주는 것과 유사한 형태로 전기 자극 패턴을 결정할 수도 있다. 즉, 게임을 플레이 하면 화면과 음향, 햅틱 등으로 게임 플레이에 따른 피드백을 플레이어, 즉 환자에게 제공하게 되는데, 분석부(220)에서는 이와 같은 피드백의 일종으로 전기 자극이 환자에게 시행되도록, 게임 정보에 따라 전기 자극 패턴을 결정할 수 있다. 이와 같은, 분석부(220)의 전기 자극 패턴 결정은, 환자의 게임 플레이에 따라 실시간으로 수행될 수 있으므로, 이를 통해 환자가 실시간으로 피드백을 받아 게임을 이용한 재활 훈련에 재미를 느끼도록 할 수 있다.
자극 제어부(230)는, 분석부(220)에서 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성할 수 있다. 즉, 자극 제어부(230)는 이하에서 상세히 설명할 자극부(240)를 제어하는 구성으로서, 분석부(220)에서 결정한 전기 자극 패턴에 따라 환자의 재활 필요 부위에 전기 자극이 시행되도록 자극부(240)를 제어하는 전기 자극 신호를 실시간으로 생성할 수 있다. 이때, 실시간으로 전기 자극 신호를 생성하기 때문에, 제2 수신부(210)에서 수신한 게임 정보가 즉각적으로 반영되어 환자에게 게임 플레이에 따른 적절한 자극을 줄 수 있다.
한편, 자극 제어부(230)는, 전기 자극의 패턴에 따라 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성할 수 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 자극부(240)는 복수일 수 있으므로, 복수의 자극부(240) 각각에 대한 전기 자극 신호의 강도 또는 빈도 등에 대한 패턴을 생성함으로써, 각각의 자극부(240)를 통해 서로 상이한 전기 신호가 인가되도록 할 수 있다.
자극부(240)는, 자극 제어부(230)로부터 전기 자극 신호를 전달받아, 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행할 수 있다. 자극부(240)는 환자의 재활 필요 부위에 전기 신호를 인가하여 자극을 줄 수 있는 구성으로서, 전류를 인가할 수 있는 전극을 환자의 재활 필요 부위에 부착하여 전기 자극을 시행할 수 있다. 이때, 자극부(240)는 도 1 및 도 2 등에서 환자의 재활 필요 부위에 부착된 구성으로서, 복수 개로 구성될 수 있다. 따라서 전기 자극 패턴에 따라서는, 각 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가되는 전기 자극의 강도 또는 빈도가 서로 상이할 수도 있다.
입력부(250)는, 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력할 수 있다. 환자의 상태에 따라서는, 전기 신호의 평균 세기나 최대 세기 등에 제한을 두어야 할 수도 있다. 따라서 입력부(250)에서 평균 세기 정보를 입력받아 자극 제어부(230)에 전달함으로써, 자극 제어부(230)가 자극부(240)를 제어하여 적절한 강도의 전기 자극이 환자에게 시행되도록 할 수 있다. 입력부(250)는 버튼, 바, 터치스크린 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 평균 세기 정보, 최대 세기 정보, 최소 세기 정보 등 전기 신호의 세기 정보를 입력받을 수 있다면 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련은, 게임 플레이 단계(S100) 및 전기 자극 단계(S200)를 포함하여 구현될 수 있다.
게임 플레이 단계(S100)에서는, 환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의한 게임을 게임 장치(100)를 이용하여 플레이할 수 있다. 이때, 게임 콘텐츠는, 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것일 수 있다. 게임 플레이 단계(S100)는 기능적 전기자극기(200)와 연결된 게임 장치(100)를 이용해 처리될 수 있다. 게임 플레이 단계(S100)의 세부적인 흐름에 대해서는 추후 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
전기 자극 단계(S200)에서는, 기능적 전기자극기(200)가 플레이되는 게임의 게임 정보를 게임 장치(100)로부터 전달받아, 전달받은 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 재활 필요 부위에 시행할 수 있다. 이때, 전기 자극 단계(S200)는, 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행할 수 있다. 전기 자극 단계(S200)는 게임 장치(100)와 연결되어 게임 장치(100)로부터 게임 정보를 전달받는 기능적 전기자극기(200)에 의해 처리될 수 있다. 전기 자극 단계(S200)의 세부적인 흐름에 대해서는 추후 도 7을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법에서, 게임 플레이 단계(S100)의 세부적인 흐름을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법의 게임 플레이 단계(S100)는, 환자의 상태를 설정하는 단계(S110), 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 단계(S120), 환자의 플레이 신호를 입력받는 단계(S130), 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되 플레이 신호를 실시간으로 적용하여 게임을 플레이 하는 단계(S150) 및 게임 정보를 기능적 전기자극기(200)에 전송하는 단계(S160)를 포함하여 구현될 수 있으며, 환자의 상태에 따라 분류된 게임 콘텐츠를 저장하는 단계(S10) 및 플레이 신호를 운동 정보로 변환하여 미리 지정된 단말기에 전송하는 단계(S140)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S10에서는, 환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장할 수 있다. 즉, 단계 S10에서는 게임 콘텐츠를 환자의 상태에 따라 분류하여 데이터베이스(120)에 저장함으로써, 데이터베이스(120)를 구축할 수 있다. 단계 S10에서 구축된 데이터베이스(120)는 관리자 등에 의하여 업데이트 및 관리가 이루어질 수 있다.
단계 S110에서는, 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정할 수 있다. 이때, 단계 S110은 게임 장치(100)의 설정부(110)에 의해 처리될 수 있다. 한편, 단계 S110에서는, 의료 시스템으로부터 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 환자의 상태를 설정할 수 있다.
단계 S120에서는, 단계 S110의 설정에 따라 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정할 수 있다. 이때, 단계 S120은 게임 장치(100)의 게임 선정부(130)에서 처리될 수 있으며, 단계 S110에서 설정한 환자의 상태에 맞는 게임 콘텐츠를 데이터베이스(120)에서 검색하여 선정할 수 있다. 또한, 단계 S120에서는, 환자의 이전 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 선정할 수도 있다. 즉, 이전에 환자가 게임을 한 이력이 있을 경우, 이전 게임 정보에 따라 자동으로 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 선정할 수 있다.
단계 S130에서는, 게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받을 수 있다. 이때, 단계 S130은 게임 장치(100)의 컨트롤부(140)에 의해 처리될 수 있으며, 단계 S130에서 입력받은 컨트롤 신호는 게임 모듈(150)에 전달하여 환자의 컨트롤에 따라 게임이 플레이되도록 할 수 있다.
단계 S140에서는, 입력받은 컨트롤 신호를 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환하여, 미리 지정된 단말기에 전송할 수 있다. 이때, 단계 S140에서는, 게임 장치(100)의 운동 정보 변환부(180)가 컨트롤부(140)로부터 컨트롤 신호를 전달받아 운동 정보로 변환을 처리할 수 있으며, 송신부(160)가 변환된 운동 정보를 전달받아 미리 지정된 단말기에 전송할 수 있다.
단계 S150에서는, 단계 S120에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 단계 S130에서 입력받은 컨트롤 신호를 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이할 수 있다. 이때, 단계 S150은 게임 장치(100)의 게임 모듈(150)에서 처리될 수 있으며, 환자가 입력한 컨트롤 신호를 실시간으로 게임 콘텐츠에 반영하여, 환자가 게임을 플레이하고 즐기도록 할 수 있다.
단계 S160에서는, 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 기능적 전기자극기(200)에 전송할 수 있다. 이때, 단계 S160은 게임 장치(100)의 송신부(160)가 게임 모듈(150)로부터 게임 정보를 전달받아 처리할 수 있다. 게임 정보의 송신을 위해서는, 블루투스, 적외선 통신 등 근거리 무선 통신이나 와이파이 등 각종 무선 통신, 인터넷, 인트라넷, 홈 네트워크, 이동통신망 등 각종 네트워크 등 다양한 통신 방법이 이용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법에서, 전기 자극 단계(S200)의 세부적인 흐름을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법의 전기 자극 단계(S200)는, 게임 장치(100)로부터 게임 정보를 수신하는 단계(S210), 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 단계(S220), 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 단계(S230) 및 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 단계(S240)를 포함하여 구현될 수 있으며, 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력받는 단계(S20)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S20에서는, 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력받을 수 있다. 단계 S20은 기능적 전기자극기(200)의 입력부(250)를 통하여 처리될 수 있으며, 전기 신호의 평균 세기 정보 이외에도, 전기 신호의 최대 세기 정보, 최소 세기 정보 등 각종 세기 정보를 입력받을 수도 있다.
단계 S210에서는, 게임 장치(100)로부터 게임 정보를 수신할 수 있다. 즉, 단계 S210은 기능적 전기자극기(200)의 제2 수신부(210)에서 게임 장치(100)의 송신부(160)에서 전송한 게임 정보를 수신함으로써 처리될 수 있다.
단계 S220에서는, 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정할 수 있으며, 기능적 전기자극기(200)의 분석부(220)에 의해 처리될 수 있다. 즉, 단계 S220에서는, 단계 S210에서 수신한 게임 정보를 분석부(220)가 전달받아, 환자에게 인가되어야 할 전기 자극의 패턴을 생성할 수 있다. 이때, 생성한 전기 자극의 패턴은 전기 자극을 줄 것인지 여부와 전기 자극의 강도 및 빈도 등을 결정할 수 있다.
단계 S230에서는, 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성할 수 있으며, 기능적 전기자극기(200)의 자극 제어부(230)에 의해 처리될 수 있다. 즉, 단계 S230에서는, 단계 S220에서 결정된 전기 자극 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성함으로써, 자극부(240)에서 제어된 전기 자극이 시행되도록 할 수 있다. 이때, 단계 S230에서는, 전기 자극의 패턴에 따라 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성할 수 있다.
단계 S240에서는, 생성된 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행할 수 있다. 이때, 단계 S240은 기능적 전기자극기(200)의 자극부(240)에 의해 처리될 수 있다. 이와 같이, 단계 S240에서 전기 자극을 시행함으로써, 환자가 게임을 플레이하면서 동시에 전기 자극에 의한 치료로 받을 수 있도록 할 수 있고, 이를 통해 재활 훈련의 효과를 극대화할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 재활 훈련 시스템 100: 게임 장치
110: 설정부 120: 데이터베이스
130: 게임 선정부 140: 컨트롤부
150: 게임 모듈 160: 송신부
170: 제1 수신부 180: 운동 정보 변환부
200: 기능적 전기자극기 210: 제2 수신부
220: 분석부 230: 자극 제어부
240: 자극부 250: 입력부
S10: 환자의 상태에 따라 분류된 게임 콘텐츠를 저장하는 단계
S20: 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력받는 단계
S100: 게임 플레이 단계
S110: 환자의 상태를 설정하는 단계
S120: 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 단계
S130: 환자의 플레이 신호를 입력받는 단계
S140: 플레이 신호를 운동 정보로 변환하여 미리 지정된 단말기에 전송하는 단계
S150: 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되 플레이 신호를 실시간으로 적용하여 게임을 플레이 하는 단계
S160: 게임 정보를 기능적 전기자극기에 전송하는 단계
S200: 전기 자극 단계
S210: 게임 장치로부터 게임 정보를 수신하는 단계
S220: 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 단계
S230: 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 단계
S240: 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 단계

Claims (22)

  1. 환자의 재활 필요 부위에 전기 자극을 주어 재활 훈련을 하는 재활 훈련 시스템(10)으로서,
    환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의해 게임이 플레이되는 게임 장치(100); 및
    상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 장치(100)에서 플레이되는 게임의 게임 정보를 전달받아, 상기 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 기능적 전기자극기(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 게임 콘텐츠는,
    상기 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  3. 제1항에 있어서, 상기 게임 장치(100)는,
    상기 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정하는 설정부(110);
    환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장하는 데이터베이스(120);
    상기 설정부(110)의 설정에 따라 상기 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 게임 선정부(130);
    게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받는 컨트롤부(140);
    상기 게임 선정부(130)에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 상기 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 상기 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이하는 게임 모듈(150); 및
    상기 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 상기 기능적 전기자극기(200)에 전송하는 송신부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  4. 제3항에 있어서, 상기 게임 장치(100)는,
    의료 시스템으로부터 상기 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 상기 설정부(110)에 전달하는 제1 수신부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  5. 제3항에 있어서, 상기 게임 장치(100)는,
    상기 컨트롤부(140)에서 입력받은 컨트롤 신호를 전달받아, 상기 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환하는 운동 정보 변환부(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  6. 제5항에 있어서, 상기 송신부(160)는,
    상기 운동 정보 변환부(180)에서 변환한 상기 환자의 운동 정보를 미리 지정된 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  7. 제3항에 있어서, 상기 게임 선정부(130)는,
    상기 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 자동으로 재선정하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  8. 제1항에 있어서, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
    상기 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  9. 제1항에 있어서, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
    상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 정보를 수신하는 제2 수신부(210);
    상기 제2 수신부(210)에서 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 분석부(220);
    상기 분석부(220)에서 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 자극 제어부(230); 및
    상기 자극 제어부(230)로부터 상기 전기 자극 신호를 전달받아, 상기 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 자극부(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  10. 제9항에 있어서, 상기 기능적 전기자극기(200)는,
    상기 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력하는 입력부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  11. 제9항에 있어서, 상기 자극 제어부(230)는,
    상기 자극부(240)는 복수이며,
    상기 전기 자극의 패턴에 따라 상기 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 상기 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템(10).
  12. 환자의 재활 필요 부위에 전기 자극을 주어 재활 훈련을 하는 방법으로서,
    환자의 상태에 따라 선택된 게임 콘텐츠에 의한 게임을 게임 장치(100)를 이용하여 플레이하는 게임 플레이 단계; 및
    기능적 전기자극기(200)가 상기 플레이되는 게임의 게임 정보를 상기 게임 장치(100)로부터 전달받아, 상기 전달받은 게임 정보에 따라 조절된 전기 자극을 상기 재활 필요 부위에 시행하는 전기 자극 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 게임 콘텐츠는,
    상기 환자의 재활 필요 부위의 재활 운동을 위해 고안된 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 게임 플레이 단계는,
    (1) 상기 환자의 재활 필요 부위를 포함하는 환자의 상태를 설정하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)의 설정에 따라 데이터베이스(120)에 저장된 게임 콘텐츠 중 어느 하나를 선정하는 단계;
    (3) 게임 플레이를 위한 환자의 컨트롤 신호를 입력받는 단계;
    (4) 상기 단계 (2)에서 선정된 게임 콘텐츠에 의해 게임을 플레이하되, 상기 단계 (3)에서 입력받은 컨트롤 신호를 상기 플레이되는 게임에 실시간으로 적용하여 게임을 플레이하는 단계; 및
    (5) 상기 플레이되는 게임에 대한 게임 정보를 상기 기능적 전기자극기(200)에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,
    의료 시스템으로부터 상기 환자의 상태에 대한 정보를 수신하여 상기 환자의 상태를 설정하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 단계 (2) 이전에는,
    환자의 상태에 따라 분류된 적어도 하나 이상의 게임 콘텐츠를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
    상기 환자의 이전 게임 정보에 따라 난이도가 조절된 게임 콘텐츠를 선정하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 단계 (3) 이후에는,
    상기 입력받은 컨트롤 신호를 상기 환자의 게임 플레이에 의한 재활 운동 결과를 나타내는 운동 정보로 변환하여, 미리 지정된 단말기에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 전기 자극 단계는,
    상기 게임 정보에 따라 전기 자극의 강도 및 빈도 중 적어도 하나 이상이 조절된 전기 자극을 시행하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 전기 자극 단계는,
    (a) 상기 게임 장치(100)로부터 상기 게임 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신된 게임 정보를 분석하여 전기 자극의 패턴을 결정하는 단계;
    (c) 상기 결정된 전기 자극의 패턴에 따른 전기 자극 신호를 실시간으로 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 생성된 전기 자극 신호에 따른 전기 신호를 환자의 재활 필요 부위에 인가하여 전기 자극을 시행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 단계 (c) 이전에는,
    상기 자극부(240)에서 환자의 재활 필요 부위에 인가하는 전기 신호의 평균 세기 정보를 입력받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 단계 (c)에서는,
    상기 전기 자극의 패턴에 따라 복수의 자극부(240)로 출력되어야 할 전기 자극 신호를 상기 복수의 자극부(240) 각각에 대하여 실시간으로 생성하는 것을 특징으로 하는, 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 방법.
KR1020120144976A 2012-12-12 2012-12-12 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법 KR101438006B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120144976A KR101438006B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120144976A KR101438006B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140076460A true KR20140076460A (ko) 2014-06-20
KR101438006B1 KR101438006B1 (ko) 2014-09-04

Family

ID=51128785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120144976A KR101438006B1 (ko) 2012-12-12 2012-12-12 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101438006B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101641581B1 (ko) * 2015-03-06 2016-07-21 대전대학교 산학협력단 뇌병변 장애인을 위한 동영상 인지훈련 기반의 근육 전기감각자극 신경재활 시스템 및 방법
KR20190127489A (ko) * 2018-05-04 2019-11-13 계명대학교 산학협력단 거울신경세포의 활성화를 극대화하는 기능성 전기 자극과 뇌-컴퓨터 인터페이스(bci) 기술을 결합한 게임 방식의 재활 시스템 및 그 제어방법
KR20190127490A (ko) * 2018-05-04 2019-11-13 계명대학교 산학협력단 거울신경세포의 활성화를 극대화하는 뇌 자극과 뇌-컴퓨터 인터페이스(bci) 기술을 결합한 게임 방식의 재활 시스템 및 그 제어방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101946341B1 (ko) 2016-08-24 2019-02-11 주식회사 네오펙트 훈련 컨텐츠의 난이도를 설정하는 방법 및 이를 운용하는 전자 장치
KR102073376B1 (ko) 2019-01-31 2020-02-04 주식회사 네오펙트 훈련 컨텐츠의 난이도를 설정하는 방법 및 이를 운용하는 전자 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050021118A1 (en) 2000-07-13 2005-01-27 Chris Genau Apparatuses and systems for applying electrical stimulation to a patient
KR100546485B1 (ko) 2003-05-02 2006-01-26 주식회사 싸이버메딕 근전도 조절식 휴대용 전기자극기
JP4840926B2 (ja) 2004-08-27 2011-12-21 学校法人 久留米大学 バーチャル映像を利用した筋肉電気刺激システム
KR100822483B1 (ko) 2007-06-08 2008-04-16 문창수 근육 강화와 근육 재활치료를 위한 근전도신호바이오피드백 게임을 이용한 근육 자가운동 시스템 및 그에사용되는 근전도신호 바이오피드백 게임방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101641581B1 (ko) * 2015-03-06 2016-07-21 대전대학교 산학협력단 뇌병변 장애인을 위한 동영상 인지훈련 기반의 근육 전기감각자극 신경재활 시스템 및 방법
KR20190127489A (ko) * 2018-05-04 2019-11-13 계명대학교 산학협력단 거울신경세포의 활성화를 극대화하는 기능성 전기 자극과 뇌-컴퓨터 인터페이스(bci) 기술을 결합한 게임 방식의 재활 시스템 및 그 제어방법
KR20190127490A (ko) * 2018-05-04 2019-11-13 계명대학교 산학협력단 거울신경세포의 활성화를 극대화하는 뇌 자극과 뇌-컴퓨터 인터페이스(bci) 기술을 결합한 게임 방식의 재활 시스템 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101438006B1 (ko) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102094294B1 (ko) 웨어러블 장치 및 사용자 전자 장치를 이용하여 재활 프로그램을 실행하는 재활 시스템
US20180028810A1 (en) System for controlling stimulation impulses
KR101438006B1 (ko) 게임 기반의 기능적 전기 자극을 이용한 재활 훈련 시스템 및 재활 훈련 방법
US20180296836A1 (en) Topical Neurological Stimulation
KR101114164B1 (ko) 의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템
US10307589B2 (en) Interactive muscle training device and method
CN104288909A (zh) 多感互动多模控制功能性电刺激系统
CN113035314A (zh) 一种康复治疗系统、方法、计算机设备及可读存储介质
CN110248693A (zh) 电刺激设备
CN110236922B (zh) 一种腹压触发式压力性尿失禁康复方法及治疗仪
US10646711B2 (en) Interactive muscle training system and method
CN111803351A (zh) 一种患肢局部感觉触发式脑中风后手功能康复治疗仪
KR20160068154A (ko) 원격 ems 트레이닝 시스템
Bajd et al. FES Rehabilitative Systems for Re‐Education of Walking in Incomplete Spinal Cord Injured Persons
KR101438001B1 (ko) 모바일 게임을 이용한 상지 편마비 재활 운동 시스템 및 재활 운동 방법
KR102142535B1 (ko) 거울신경세포의 활성화를 극대화하는 기능성 전기 자극과 뇌-컴퓨터 인터페이스(bci) 기술을 결합한 게임 방식의 재활 시스템 및 그 제어방법
CN104224168B (zh) 一种智能节奏互动式肌电信号肌肉康复治疗系统
KR20200133458A (ko) 전기적 근육 자극 트레이닝 시스템
CN213130701U (zh) 一种患肢局部感觉触发式脑中风后手功能康复治疗仪
WO2014127526A1 (zh) 凯格尔运动的训练方法以及实施该方法的训练装置
KR102050261B1 (ko) 기능적 전기 자극 시스템 및 그것의 제어 방법
JP2021027990A (ja) 筋肉刺激方法および中枢神経系刺激方法
US11865337B2 (en) Regulated and interactive muscle stimulation
WO2014142670A1 (en) Vibration device for delivering vibration of stochastic type
KR102351975B1 (ko) 자기장을 이용하는 성장판 자극 장치 및 그의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170720

Year of fee payment: 4