KR20140104102A - Biofeedback device to improve activation on swallowing related muscles and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 삼킴 근육 훈련용 기기 및 삼킴 근육 훈련 방법에 관한 것으로, 상세하게는 표면 근전도 신호 형태로 삼킴 근육 신호를 측정하고 분석하여 삼킴장애를 가지고 있는 치료 대상자에 삼킴 근육을 훈련하기 위한 삼킴 근육 훈련 프로그램을 제공하는 삼킴 근육 훈련용 기기 및 삼킴 근육 훈련 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for swallowing a muscle and a method for training a swallowing muscle, and more particularly, to a swallowing device for swallowing a swallowing subject by measuring and analyzing a swallowing muscle signal in the form of a surface EMG signal. The present invention relates to a swallowing muscle training apparatus and a swallowing muscle training method which provide a program.
삼킴곤란(Dysphagia, 삼킴장애)은 음식물이 구강에서 식도로 넘어가는 과정에 문제가 생겨 음식을 원활히 섭취할 수 없는 증상을 의미한다. 삼킴곤란은 소화관 상부에 병변이 생겼거나 기계적으로 막혀서, 또는 삼키는 동작에 필요한 신경이나 근육이 잘 조절되지 않아 발생하며, 식도가 막히는 것이 삼킴곤란의 가장 흔한 원인으로 흔히 삼킬 때 통증이 있다. 식도협착 ㅇ 종양 ㅇ 이물질 등이 보편적인 삼킴곤란의 원인이며, 한편 뇌 손상에 의한 후두개반사 저하가 원인이 되기도 한다.Dysphagia (Dysphagia) refers to a condition in which food can not be ingested smoothly due to problems with the process of dieting from the mouth to the esophagus. Difficulty in swallowing is caused by lesions on the upper part of the digestive tract, by mechanical occlusion, or by nerves or muscles that are necessary for swallowing. This is the most common cause of swallowing difficulties. Esophageal stricture ㅇ tumor ㅇ Foreign body is the cause of universal dysphagia, and it may be caused by lowered reflex of epiglottis caused by brain damage.
삼킴장애는 연하과정 중 어느 단계에서도 발생할 수 있는데, 연하과정 단계는 음식물을 입에 넣고, 씹으며, 침과 섞여 덩어리를 형성하고 이를 인두강으로 밀어 넣는 구강 단계, 인두강으로 유입된 음식물이 연구개 거상 운동, 설골-갑상연골 거상 운동, 인두강 연동 운동, 상부 식도 괄략근 이완 등 여러 인두강 내부 구조들이 정교하게 협응을 이루는 일련의 움직임을 통해 식도 초입에 이르게 되는 인두강 단계, 마지막으로 상부 식도 괄략근의 이완을 통해서 식도 내로 음식물이 유입되는 유입단계로 구성된다.Dysphagia can occur at any stage of the swallowing process. The swallowing phase is the oral phase in which foods are put into the mouth, chewed, mixed with saliva to form lumps, The pharyngeal phase, which leads to esophageal invasion through a series of coordinated movements of the internal structures of the pharynx, such as dog-body movement, hyoid-thyroid cartilaginous movement, pharyngeal peristaltic movement, and upper esophageal sphincter relaxation, And an inflow phase in which food enters the esophagus through relaxation of the esophageal sphincter.
이중 구강 단계는 육안으로 관찰 가능한 단계여서 특수 장비 없이 비교적 정확한 평가가 가능하나, 인두강 단계의 경우, 삼키는 동작 중 겉으로 미세하게 보이고 느껴지는 목의 움직임 밖에 없어, 특수 검사 장비가 있어야 정확한 구조나 기능을 확인할 수 있다.It is possible to evaluate relatively accurately without special equipment because double oral stage is visually observable. But in case of pharyngeal stage, there is only movement of throat that seemed fine and felt during swallowing. Can be confirmed.
한편, 현재 개발된 근육강화용 바이오피드백 기기의 경우 팔, 다리의 근육 강화를 목적으로 개발되어, 삼킴 근육처럼 작고 민감한 삼킴 근육들의 신호를 감별해내는데 어려움이 있다. 일반적인 사지의 근육들은 일정의 힘으로 장시간 수축하며, 이러한 능력을 증진시키는 것이 목적인 것인데 반해, 삼킴 근육은 짧은 시간에 고출력으로 1회 수축하는 특성이 있으며, 이 1회 수축의 힘을 높이는 것이 치료적 목표이므로 기존 기기로는 강화하기 어렵다. On the other hand, the biofeedback device developed for muscle strengthening has been developed for strengthening the muscles of the arms and legs, and it is difficult to discriminate the signals of the small and sensitive swallowing muscles like swallowing muscles. In general, the muscles of the limbs contract for a long period of time with constant force, while the aim is to improve this ability. The swallowing muscle has a characteristic of shrinking once with high power in a short time, It is difficult to strengthen with existing devices because it is a goal.
종래의 일반적인 삼킴 장애 측정 장치는 삼킴 근육 강화시에 반복적인 삼킴을 유도하거나 의도적으로 강한 삼킴을 유도하는 방법으로 적용되고 있다. 또한 치료 대상자들은 자신이 얼마나 힘껏 삼켰는지 정량적으로 확인할 수 없으며, 치료를 제공하는 입장에서도 치료 대상자들의 상태를 정확히 확인하기 어려운 문제가 있다.
Conventional general dyspnea measuring apparatuses have been applied as a method of inducing repetitive swallowing or intentionally strong swallowing when swallowing muscles are strengthened. In addition, the subjects to be treated can not quantitatively confirm how hard they have swallowed up, and there is a problem that it is difficult to accurately ascertain the condition of the subjects even in terms of providing treatment.
또한, 국내등록특허 제10-0601932호 ("바이오피드백을 이용한 훈련제어방법 및 장치", 이하 선행문헌 1)에서는 바이오피드백을 이용한 운동훈련과 안정훈련을 제어하기 위한 방법 및 장치에 대해서 개시하고 있다.
In addition, Korean Patent No. 10-0601932 ("Method and apparatus for training control using biofeedback ", hereinafter referred to as Prior Art 1) discloses a method and apparatus for controlling exercise training and stabilization training using biofeedback .
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 표면 근전도 신호 형태로 삼킴 근육 신호를 측정하고 분석하여 치료대상자에 맞춰 적절한 삼킴 근육 훈련 프로그램을 제공하는 삼킴 근육 훈련용 기기 및 삼킴 근육 훈련 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a swallowing muscle training program that is suitable for a person to be treated by measuring and analyzing swallowing muscle signals in the form of surface EMG signals, A muscle training device, and a swallowing muscle training method.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기는, 목 부위에 배치되어 삼킴 근육으로부터 삼킴 신호를 감지하는 삼킴 신호 감지부(110), 상기 삼킴 신호를 제공받아 전기 신호로 변환하는 신호 처리부(120), 상기 신호 처리부(120)로부터 변환된 신호를 그래프 형태로 스크린에 출력하는 스크린 출력부(130) 및 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 분석하여 삼킴 근육 강화 정도를 설정하고, 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공하는 삼킴 강화 프로그램 모듈(140)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The apparatus for training a swallowing muscle according to an embodiment of the present invention includes a swallowing
이 때, 상기 삼킴 근육 훈련용 기기는 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 치료 대상자별로 저장하고, 상기 삼킴 근육 강화 정도를 치료 대상자별로 저장하며, 저장된 데이터는 외부 입력 장치의 요청에 의해 상기 스크린에 출력 가능하도록 제공하는 기록 데이터베이스(150)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 삼킴 신호는 표면 근전도 신호 형태로 감지하는 것을 특징으로 한다.
At this time, the device for training swallowing muscles stores intensity and duration of the swallowing signal for each treatment subject, stores the swallowing degree of muscle strengthening for each treatment subject, and stores the stored data at the request of the external input device The swallowing signal is detected by a surface EMG signal, and the swallowing signal is detected in the form of a surface EMG signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련 방법은, 삼킴 근육 훈련용 기기를 이용한 삼킴 근육 훈련 방법에 있어서, 상기 삼킴 근육 훈련용 기기로부터 삼킴 신호가 감지되는 삼킴 신호 감지 단계(S100), 상기 삼킴 신호 감지 단계(S100)에서 감지된 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간이 분석되고, 분석 결과가 스크린에 출력되는 분석 결과 스크린 출력 단계(S200), 상기 분석 결과 스크린 출력 단계(S200)에서 분석된 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간에 따라, 기설정된 삼킴 근육 강화 정도를 결정하는 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300) 및 상기 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300)의 결정에 근거하여, 삼킴 근육 강화 프로그램을 실행하는 삼킴근육 강화 프로그램 실행 단계(S400)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
A swallowing muscle training method according to an embodiment of the present invention is a swallowing muscle training method using a swallowing muscle training device, the swallowing muscle training method comprising: a swallowing signal sensing step (S100) A screen output step S200 of analyzing the intensity and duration of the swallowing signal sensed in the signal sensing step S100 and outputting the analysis result to the screen, Based on the determination of the swallowing muscle strengthening information determining step S300 and the swallowing muscle strengthening information determining step S300, which determine the predetermined swallowing muscle strengthening degree according to the intensity and duration of the swallowing signal, And executing a swallowing muscle strengthening program (S400).
본 발명의 삼킴 근육 훈련용 기기 및 삼킴 근육 훈련 방법에 따르면, 표면 근전도 신호를 활용하여 쉽고 정확하게 삼킴 장애를 측정하는 효과가 있다.According to the swallowing muscle training device and the swallowing muscle training method of the present invention, it is possible to easily and accurately measure the swallowing disturbance using the surface EMG signal.
또한, 측정된 삼킴 신호를 민감하게 분석하여 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공함으로써, 삼킴 근육을 적절하게 치료할 수 있는 효과가 있다.
In addition, by analyzing the measured swallowing signal sensitively and providing a swallowing muscle strengthening program, the swallowing muscle can be appropriately treated.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기를 이용한 삼킴 근육 훈련 방법의 순서도를 도시한 도면이다.1 is a block diagram of an apparatus for swallowing a muscle according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a swallowing muscle training method using an apparatus for swallowing a swallowing muscle according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 삼킴 근육 훈련용 기기 및 삼킴 근육 훈련 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a swallowing training apparatus and a swallowing training method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기에 대해 간략하게 도시한 도면이다. 도 1을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
1 is a simplified view of an apparatus for swallowing a muscle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the configuration of an apparatus for swallowing a muscle according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기는 삼킴 신호 감지부(110), 신호 처리부(120), 스크린 출력부(130), 삼킴 강화 프로그램 모듈(140) 및 기록 데이터베이스(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.A device for swallowing a muscle according to an embodiment of the present invention includes a swallowing
상기 삼킴 신호 감지부(110)는 목 부위에 배치되어 삼킴 근육으로부터 짧은 시간(대략 0.5초 정도)이내에 1회 강하게 수축하는 삼킴 신호를 감지한다. 이때, 상기 삼킴 신호는 표면 근전도 신호 형태로 감지하는 것을 특징으로 한다.The swallowing
상기 신호 처리부(120)는 상기 삼킴 신호를 제공받아 전기 신호로 변환한다.The
상기 스크린 출력부(130)는 상기 신호 처리부(120)로부터 변환된 신호를 그래프 형태로 스크린에 출력한다.The
상기 삼킴 강화 프로그램 모듈(140)은 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 분석하여 삼킴 근육 강화 정도를 설정하고, 삼킴 근육의 강도 및 최대 수축 능력을 지속시키는 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공한다.The swallowing-enhancing
상기 기록 데이터베이스(150)는 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 치료대상자별로 저장하고, 삼킴 근육 강화 정도를 치료 대상자별로 저장하며, 저장된 데이터는 외부 입력 장치의 요청에 의해 스크린에 출력 가능하도록 제공한다.
The
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련용 기기는 표면 근전도 신호를 활용하여 쉽고 정확하게 삼킴 장애를 측정하는 효과가 있으며, 측정된 삼킴 신호를 민감하게 분석하여 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공함으로써, 삼킴 근육을 적절하게 치료할 수 있는 효과가 있다.
That is, in other words, the device for swallowing muscle training according to an embodiment of the present invention has an effect of easily and accurately measuring the swallowing disturbance by using the surface EMG signal, and by analyzing the measured swallowing signal sensitively, Thus, the swallowing muscle can be appropriately treated.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련 방법에 대해 나타낸 순서도이다. 도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련 방법에 대해 상세하게 설명한다.
2 is a flowchart illustrating a swallowing muscle training method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a swallowing muscle training method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련 방법은 삼킴 신호 감지 단계(S100), 분석 결과 스크린 출력 단계(S200), 삼킴근육 강화 정도 결정 단계(S300) 및 삼킴근육 강화 프로그램 실행 단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
The swallowing muscle training method according to an embodiment of the present invention may include a step of detecting a swallowing signal S100, a screen output step S200 of an analysis result, a determination step of swallowing muscle strength degree S300, and a step of executing a swallowing muscle strengthening program S400 .
상기 삼킴 신호 감지 단계(S100)는 상기 삼킴 근육 훈련용 기기로부터 상기 삼킴 신호가 감지되며,In the swallowing signal sensing step S100, the swallowing signal is sensed from the swallowing muscle training device,
상기 분석 결과 스크린 출력 단계(S200)는 상기 삼킴 신호 감지 단계(S100)에서 감지된 상기 삼킴 신호에 대한 세기 및 지속시간이 분석하여, 그 분석 결과가 스크린에 출력된다.As a result of the analysis, the screen output step S200 analyzes the strength and duration of the swallowing signal detected in the swallowing signal sensing step S100, and the analysis result is output to the screen.
상기 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300)는 상기 분석 결과 스크린 출력 단계(S200)에서 분석한 상기 삼킴 신호에 대한 세기 및 지속시간에 따라, 미리 설정된 삼킴 근육 강화 정도를 결정하게 된다.The swallowing muscle strengthening information determining step S300 determines a predetermined degree of swallowing muscle strength according to the strength and duration of the swallowing signal analyzed in the screen output step S200.
상기 삼킴근육 강화 프로그램 실행 단계(S400)는 상기 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300)에서 결정한 상기 삼김 근육 강화 정도에 근거하여, 삼킴 근육 강화 프로그램을 실행하여 삼킴 근육을 치료함으로써, 연하 재활을 돕는다.
In the step S400 of executing the swallowing-strengthening program, the swallowing-strengthening program is executed based on the degree of strengthening of the swallowing muscle determined in the swallowing-strengthening information determination step S300, thereby treating the swallowing muscle.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼킴 근육 훈련 방법은 표면 근전도 신호를 활용하여 쉽고 정확하게 삼킴 장애를 측정하는 효과가 있으며, 측정된 삼킴 신호를 민감하게 분석하여 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공함으로써, 삼킴 근육을 적절하게 치료할 수 있는 효과가 있다.
That is, in other words, the swallowing muscle training method according to an embodiment of the present invention has an effect of measuring the swallowing disorder easily and accurately by using the surface EMG signal, and by analyzing the measured swallowing signal sensitively, , There is an effect that the swallowing muscle can be appropriately treated.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구 범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
110 : 삼킴 신호 감지부 120 : 신호 처리부
130 : 스크린 출력부 140 : 삼킴 강화 프로그램 모듈
150 : 기록 데이터베이스
S100 내지 S400 : 본 발명에 따른 삼킴 근육 훈련 방법의 각 단계110: a swallowing signal detecting unit 120: a signal processing unit
130: Screen output unit 140: Swallowing enhancement program module
150: Historical database
S100 to S400: Each step of the swallowing muscle training method according to the present invention
Claims (4)
상기 삼킴 신호를 제공받아 전기 신호로 변환하는 신호 처리부(120);
상기 신호 처리부(120)로부터 변환된 신호를 그래프 형태로 스크린에 출력하는 스크린 출력부(130); 및
상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 분석하여 삼킴 근육 강화 정도를 설정하고, 삼킴 근육 강화 프로그램을 제공하는 삼킴 강화 프로그램 모듈(140);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 삼킴 근육 훈련용 기기.
A swallowing signal sensing unit (110) arranged at the neck to sense a swallowing signal from the swallowing muscle;
A signal processing unit 120 receiving the swallowing signal and converting the swallowing signal into an electric signal;
A screen output unit 130 for outputting the converted signals from the signal processing unit 120 to a screen in a graph form; And
A swallowing enhancing program module (140) for analyzing the strength and duration of the swallowing signal to set swallowing intensities and providing a swallowing intensification program;
Wherein the at least one of the at least two muscles is configured to be in contact with the swing arm.
상기 삼킴 근육 훈련용 기기는
상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간을 치료 대상자별로 저장하고, 상기 삼킴 근육 강화 정도를 치료 대상자별로 저장하며, 저장된 데이터는 외부 입력 장치의 요청에 의해 상기 스크린에 출력 가능하도록 제공하는 기록 데이터베이스(150)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 삼킴 근육 훈련용 기기.
The method according to claim 1,
The swallowing muscle training device
A record database 150 for storing intensity and duration of the swallowing signal for each person to be treated, storing the degree of swallowing of the individual for each treatment subject, and providing the stored data to be output to the screen upon request of an external input device, Further comprising: a swinging mechanism for swinging the swinging muscle.
상기 삼킴 신호는
표면 근전도 신호 형태로 감지하는 것을 특징으로 하는 삼킴 근육 훈련용 기기.
The method according to claim 1,
The swallowing signal
Characterized in that the device is sensed in the form of a surface electromyogram signal.
상기 삼킴 근육 훈련용 기기로부터 삼킴 신호가 감지되는 삼킴 신호 감지 단계(S100);
상기 삼킴 신호 감지 단계(S100)에서 감지된 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간이 분석되고, 분석 결과가 스크린에 출력되는 분석 결과 스크린 출력 단계(S200);
상기 분석 결과 스크린 출력 단계(S200)에서 분석된 상기 삼킴 신호의 세기 및 지속시간에 따라, 기설정된 삼킴 근육 강화 정도를 결정하는 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300); 및
상기 삼킴근육 강화 정보 결정 단계(S300)의 결정에 근거하여, 삼킴 근육 강화 프로그램을 실행하는 삼킴근육 강화 프로그램 실행 단계(S400);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 삼킴 근육 훈련 방법.
A swallowing muscle training method using a swallowing muscle training apparatus,
A swallowing signal sensing step (S100) in which a swallowing signal is sensed from the swallowing muscle training device;
An analysis result screen output step (S200) of analyzing the intensity and duration of the swallowing signal sensed in the swallowing signal sensing step (S100) and outputting analysis results to a screen;
Determining a swallowing muscle strengthening degree (S300) for determining a predetermined degree of swallowing muscle strength according to the intensity and duration of the swallowing signal analyzed in the screen output step (S200); And
Executing a swallowing-strengthening program (S400) for executing a swallowing-strengthening program based on the determination of the swallowing-strengthening information determination step (S300);
And a second training device for training the swallowing muscle.
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2013
- 2013-02-20 KR KR20130017805A patent/KR101492404B1/en active IP Right Grant
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