KR20140130787A - 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 뇌졸중 등 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치에 관한 것으로, 가상현실환경에 기반하여 청각적, 시각적 피드백을 받음으로써 운동학습의 효과를 증대시키고, 몰입을 통한 집중력 향상 등의 효과를 유도할 수 있어 운동 효과를 증대시킬 수 있고, 상지/하지 운동 수행능력의 향상과 수의적 조절 능력 및 협응 능력을 증가시킬 수 있으며, 근력 향상 및 뇌활성을 촉진할 수 있는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비 마비 측과 마비 측의 상지 또는 하지가 각각 위치되어 대칭 또는 비대칭으로 자유 운동가능한 상지/하지 운동 유닛; 상기 상지/하지 운동 유닛의 전단부에 설치되는 디스플레이 유닛; 재활 운동 동작을 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이하도록 전달하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛에 사용자 제어 명령을 입력하기 위한 입력 장치를 포함하는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공한다.
Description
본 발명은 뇌졸중 등 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상현실환경에 기반하여 청각적, 시각적 피드백을 받음으로써 운동학습의 효과를 증대시키고, 몰입을 통한 집중력 향상 등의 효과를 유도할 수 있어 운동 효과를 증대시킬 수 있고, 상지/하지 운동 수행능력의 향상과 수의적 조절 능력 및 협응 능력을 증가시킬 수 있으며, 근력 향상 및 뇌활성을 촉진할 수 있는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치에 관한 것이다.
상지 재활 환자(이하, '환자'라 함)를 위한 종래의 상지 물리치료장치로는 손으로 페달을 잡고 시계 방향이나 반시계 방향으로 돌려주는 훈련이나 재활치료를 하는 페달형 상지 물리치료장치가 주로 사용되고 있다.
또한, 다른 장치로는 손으로 맷돌 형태의 회전체를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 돌려주는 훈련이나 재활치료를 하는 맷돌형 상지 재활 장치가 주로 사용되고 있다.
이와 같은 페달형 혹은 맷돌형 상지 물리치료장치는 환자가 자신의 상지를 자유롭게 움직이지 못하고 특정 방향으로 움직이는 방향이 제한되기 때문에, 환자의 재활에 필요한 모든 신체 부위의 근력과 움직임 제어 능력을 최대한 유도하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 이러한 물리치료장치는 환자가 쉽사리 지루함을 느끼게 되어 지속적인 훈련이나 재활치료를 기대하기 어려울 뿐만 아니라 장치 자체의 부피가 크고 고가인 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 가상현실환경에 기반하여 청각적, 시각적 피드백을 받고, 몰입을 통한 집중력 향상을 통해 운동 효과를 더욱 증대시킬 수 있는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상지/하지 운동 수행능력의 향상과 수의적 조절 능력 및 협응 능력을 증가시킬 수 있고, 근력 향상 및 뇌활성을 촉진할 수 있는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 종래와 같이 상지 전용 또는 하지 전용의 장치가 아닌 상지와 하지 모두 이용할 수 있는 복합적 물리치료장치로서 제공될 수 있는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 비 마비 측과 마비 측의 상지 또는 하지가 각각 위치되어 대칭 또는 비대칭으로 자유 운동가능한 상지/하지 운동 유닛; 상기 상지/하지 운동 유닛의 전단부에 설치되는 디스플레이 유닛; 재활 운동 동작을 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이하도록 전달하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛에 사용자 제어 명령을 입력하기 위한 입력 장치를 포함하는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 상지/하지 운동 유닛은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 일단부를 축으로 하여 경사지게 승하강가능하게 설치되는 승하강 프레임; 상기 베이스 프레임 상에서 상기 승하강 프레임을 승강 구동시키는 경사구동수단; 상기 승하강 프레임에 평행하게 설치되는 평행 프레임; 상기 평행 프레임에서 슬라이동 이동가능하게 설치되는 슬라이딩 이동 수단; 및 상기 슬라이딩 이동 수단에 구비되는 그립부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 경사구동수단은 실린더를 포함한 유압 방식 또는 이송스크류를 포함한 기계적 이송 방식의 구조체로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 평행 프레임 간의 간격 조절을 위한 간격조절장치를 더 포함하며, 상기 평행 프레임 중 하나의 양단은 상기 승하강 프레임에 이동가능하게 설치되는 이동가능 프레임이고, 다른 하나는 상기 이동가능 프레임과 평행하는 상기 승하강 프레임의 하나의 프레임인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 간격조절장치는 상기 평행 프레임에 형성되고 나사결합홈을 갖는 구멍과, 상기 구멍의 나사결합홈과 결합하는 이송스크류 및 상기 이송스크류를 회전시키는 손잡이를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 이동 수단은 상기 평행 프레임에 형성되는 가이드 레일; 및 상기 가이드레일과 슬라이딩 이동가능하게 결합하는 슬라이딩 이동부재를 포함하고, 상기 슬라이딩 이동부재에는 환자가 손으로 파지하기 위한 그립부재가 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 그립부재에는 상지 또는 하지를 체결시키기 위한 체결수단이 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 이동부재는 자성체로 이루어지고, 상기 슬라이딩 이동부재의 이동 마찰력을 제어하는 이동강도 제어수단을 더 포함하고, 상기 이동강도 제어수단은 상기 가이드 레일에 구비되어 공급되는 전력에 따라 발생되는 자력이 변화되는 전자석 및 상기 전자석으로 전력을 공급하기 위한 전력공급부를 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 전력공급부로의 전력공급량을 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 촬영된 영상을 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이하기 위한 촬영 유닛을 더 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 촬영 유닛에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 모드를 포함하여 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이되는 모드를 복수의 모드로 제공하기 위한 모드 변경부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 모드 변경부는 미리 설정된 모범 재활동작을 가상환자가 실행하는 영상을 디스플레이하는 표준모드, 상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 촬영 모드, 상기 표준모드와 촬영모드를 분할하여 표시하는 분할모드 및 상기 촬영유닛에 의해 촬영된 환자의 얼굴을 표준모드의 가상환자의 얼굴로 변환시켜 디스플레이하는 가상현실모드를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치에 따르면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 종래와 같이 상지 전용 또는 하지 전용의 장치가 아닌 상지와 하지 모두 이용함으로써 멀티 기능을 제공하고, 상대적으로 장치 구입 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 가상현실환경에 기반하여 청각적, 시각적 피드백을 받고, 몰입을 통한 집중력 향상을 통해 운동 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 상지/하지 운동 수행능력의 향상과 수의적 조절 능력 및 협응 능력을 증가시킬 수 있고, 근력 향상 및 뇌활성을 촉진할 수 있어 높은 치료 효과를 도모하며 새로운 재활치료에 기여할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 도시한 일측면도이다.
도 3은 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 다른 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 도시한 일측면도이다.
도 3은 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 다른 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 상지/하지 물리치료장치는 상지와 하지 모두에 적용될 수 있는 치료장치이며, 이하의 설명에서는 사지(四肢)의 상지(上肢) 및 하지(下肢) 중 상지의 경우를 예를 들어 설명한다. 그리고 설명 내용에서 용어의 간략화를 위하여 설명 일부에서는 비 마비 측은 "건측(non-affected side)", 마비 측은 "환측(affected side)"이라 약칭하여 기재함을 참고한다.
도 1은 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치는, 편마비가 있는 환자의 비 마비 측과 마비 측 상지가 각각 위치되어 대칭 또는 비대칭으로 자유 운동가능한 슬라이딩 이동부를 구비한 상지 운동 유닛(100); 상기 상지 운동 유닛(100)의 전단부에 설치되는 디스플레이 유닛(200); 환자의 상태에 맞는 대칭 또는 비대칭 상지 운동 동작을 상기 디스플레이 유닛(200)에 디스플레이하도록 전달하는 제어 유닛(300); 및 상기 제어 유닛(300)에 사용자 제어 명령을 입력하기 위한 입력 장치(400)를 포함한다.
상지 운동 유닛(100)을 도 1 및 도 2 내지 도 4를 참조하여 더 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치를 도시한 일측면도이다. 도 3은 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 상지/하지 물리치료장치를 구성하는 슬라이딩 이동부의 다른 일 예의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
상기 상지 운동 유닛(100)은 대략 사각형 형태의 베이스 프레임(110); 상기 베이스 프레임(110)의 일단부를 축으로 하여 경사지게 승하강가능하게 설치되는 승하강 프레임(120); 상기 베이스 프레임(110) 상에서 상기 승하강 프레임(120)을 경사지게 이동시키는 경사구동수단(130); 상기 승하강 프레임(120)에 평행하게 설치되는 한 쌍의 평행 프레임(140); 상기 평행 프레임(140) 상에서 슬라이동 이동가능하게 설치되는 슬라이딩 이동 수단(150); 및 상기 슬라이딩 이동 수단(140)에 구비되는 그립부재(160)를 포함한다.
상기 베이스 프레임(110)은 대략 직사형의 형태를 가지며, 외곽 틀 형태를 형성하는 프레임으로 구성된다.
상기 승하강 프레임(120)은 베이스 프레임(110)과 대략 대응한 형태로 형성되며, 이 또한 외곽 틀 형태를 형성하는 프레임으로 구성된다. 후술하겠지만, 상기 승하강 프레임(120) 중 세로방향 일측 프레임은 평행 프레임(130) 중 하나를 구성할 수 있다. 이에 대해서는 아래의 평행 프레임(130)에서 자세히 설명한다.
상기 경사구동수단(130)은 베이스 프레임(110)에 대하여 승하강 프레임(120)을 상대적으로 소정 각도만큼 경사지게 구동시키는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 공압식이나 유압식 또는 기계식이나 전동식의 승하강 구동 방식의 구성이 채용될 수 있다.
일 예로, 자동 방식(유압 방식 또는 전동 방식)을 이용한 것으로, 경사구동수단(130)은 제어부에 연결되고, 베이스 프레임의 일단부에 설치되는 실린더 본체(미도시) 및 상기 실린더 본체에서 슬라이딩 이동가능하고 단부가 승하강 프레임에 고정되는 피스톤으로 구성된다. 이 경우, 사용자는 입력장치(400)를 통해 경사 입력값을 입력하게 되면, 제어부(300)는 이 신호를 전달받아 실린더 본체로 전달하여 피스톤을 이동시켜 승하강 프레임(120)이 베이스 프레임(110)에 대하여 소정 각도로 경사지게 할 수 있다.
한편, 다른 예로 수동 방식(기계적 방식)을 이용한 것으로, 경사구동수단(130)은 베이스 프레임(110)의 일단부에 직립되게 설치되는 가이드봉, 상기 승하강 프레임(120)의 일단부에 형성되고 상기 가이드봉이 통과되도록 설치되는 가이드 보어(guide bore), 상기 가이드봉을 따라 안내되는 가이드 보어를 소정 위치에서 고정시키기 위한 고정 부재를 포함한다. 상기 고정 부재는 가이드 보어의 벽을 관통하여 일단이 가이드봉에 접하게 되는 볼트 부재로 이루어질 수 있으며, 다양한 기계적 구성이 채용될 수 있다.
다음으로, 한 쌍의 평행 프레임(140)은 승하강 프레임(120)의 세로 방향 프레임과 나란하게 설치된다. 여기에서, 상기 한 쌍의 평행 프레임(140)은 승가항 프레임(120)의 세로 방향 프레임 중 하나의 세로 방향 프레임을 구성할 수 있다.
여기에서, 환자는 환자의 신체 조건에 따라 두 상지 간의 간격이 다를 수 있다. 따라서, 이러한 환자의 신체 조건에 맞게 또는 적절한 치료방법에 맞게 상기 한 쌍의 평행 프레임(140)은 그 간격이 조절되도록 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 한 쌍의 평행 프레임(140) 중 하나의 양단은 승하강 프레임(120)에 이동가능하게 설치되고, 본 발명의 재활치료장치는 평행 프레임(140) 간의 간격 조절을 위한 간격조절장치(170)를 더 포함한다.
상기 간격조절장치(170)는 평행 프레임(140)에 형성되며 내면에 나사결합홈이 형성되는 구멍, 상기 두 평행 프레임(140)의 구멍의 나사결합홈과 결합하는 이송스크류(171)(도 1 참조) 및 상기 이송스크류(171)를 회전시키는 손잡이를 포함한다.
본 발명에서 상기 간격조절장치(170)는 도 2에 도시한 바와 같이 평행 프레임의 안정적인 상대 이동을 위하여 상측과 하측에 각각 한 쌍으로 형성되는 경우를 도시하고 있으며, 이 경우 이송스크류의 헤드는 풀리(172)를 통해 연결된다.
계속해서, 상기 슬라이딩 이동 수단(150)은 평행 프레임(140) 상에 형성되는 가이드 레일(151); 및 상기 가이드레일(151)과 슬라이딩 이동가능하게 결합하고 그 가이드레일(151)을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 이동부재(152)를 포함한다.
상기 슬라이딩 이동부재(152)에는 환자가 손으로 파지하기 위한 그립부재(160)가 결합되거나 일체로 형성된다.
또한, 상기 그립부재(160)에는 파지력이 없는 환자나 환자의 하지 재활치료시, 파지력이 없는 손을 고정시키거나 하지를 고정시키기 위한 체결수단(180)이 구비된다.
도면에서 상기 체결수단(180)은 탈착이 용이한 부직포 부재(일명, "찍찍이)로 이루어지는 경우를 도시하고 있다(도 3).
또한, 본 발명의 재활치료장치를 통한 재활치료에서 슬라이딩 이동부재(152)를 통한 대칭 또는 비대칭 운동시, 이동 강도를 제어할 수 이동강도 제어수단을 더 포함한다.
다시 말해서, 기본적으로 슬라이딩 이동부재(152)는 가이드 레일(151)에서 이동자유자재로 설치되는 상태이나, 슬라이딩 이동부재(152)의 마찰력을 증대시켜 재활치료 과정에서 그 강도를 제어함으로써 재활치료 효과를 증대시키기 위함이다.
이동강도 제어수단은 그 일 예로 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(151)과 일체로 또는 하부에 매립되어 제공되는 전력에 따라 발생시키는 자력이 변화되는 전자석(191) 및 상기 전자석(191)으로 전력을 공급하기 위한 전력공급부(192)를 포함하며, 상기 제어유닛(400)은 입력장치(400)를 통하여 입력된 사용자 설정값을 통해 전력공급부(192)의 전력공급량을 제어하게 된다. 여기에서, 슬라이딩 이동부재(152)는 자성체로 이루어진다.
따라서, 전자석(191)에서 발생하는 자기력의 세기에 따라 자성체로 이루어지는 슬라이딩 이동부재(152) 간의 인력에 의해 환자에 대한 재활치료 강도를 제어하게 된다.
상기와 같은 이동강도 제어수단(190)은 전자식으로 이루어지는 경우를 설명하고 있지만, 물리적 마찰 방식에 의하여 그 강도를 제어할 수 있다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(151)을 따라 이동하는 슬라이딩 이동부재(152)는 가이드 레일(151)에 형성된 나사결합공을 통해 나사결합되는 결합볼트(193)의 조임 상태에 따라 그 슬라이딩 이동부재(152)의 마찰력을 달리하여 재활치료 강도를 조절하여 제어할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 유닛(200)은 통상적인 모니터를 이용할 수 있다.
상기 제어유닛(300)은 입력장치를 통한 사용자의 입력 명령을 전달받아 그 전달받은 입력 내용에 근거하여 디스플레이 유닛(200)에 재활치료 동작을 디스플레이하거나 다른 구성요소들을 제어하게 된다.
여기에서, 본 발명은 환자의 모습을 촬영하여 촬영된 영상을 디스플레이 유닛(200)에서 디스플레이하기 위한 촬영 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.
상기 제어유닛(300)은 디스플레이 유닛에 디스플레이되는 모드를 복수의 모드로 제공하기 위한 모드 변경부(310)를 포함한다.
상기 모드 변경부(310)는 미리 설정된 모범 재활동작을 가상환자가 실행하는 영상을 디스플레이하는 표준모드와, 상기 촬영 유닛(500)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 촬영 모드와, 상기 표준모드와 촬영모드를 분할하여 표시하는 분할모드 및 상기 촬영유닛(500)에 의해 촬영된 환자의 얼굴을 표준모드의 가상환자의 얼굴로 변환시켜 디스플레이하는 가상현실모드를 포함한다.
이러한 모드 선택은 사용자(물리치료사)에 의해 선택될 수 있다. 특히, 가상현실모드의 경우에는 환자 본인은 실제로 환측 부위가 이동되지 않으나 가상현실모드에서 정상적으로 운동하는 환자 자신의 얼굴을 보면서 재활치료를 받는 시각적 효과를 제공함으로써 뇌활성도에 영향을 주게 되고, 이에 따라 재활치료에 큰 효과를 제공한다.
상기 제어유닛(300)은 프로그램 구동이 가능한 컴퓨터나 테블릿 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 입력장치(400)는 유무선 키보드 등과 같은 입력장치로 이루어질 수 있고, 컴퓨터에 디스플레이되는 터치식 자판으로 이루어지는 경우로 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 상지/하지 물리치료장치는 제어부(300)의 제어신호를 통해 소정의 음성을 전달하는 스피커(미도시)를 더 포함한다. 스피커를 통해 나오는 "화이팅", "아자 아자", "잘 하셨습니다" 등의 음성은 프로그램된 재활운동동작과 연동되어 일정 시점에서 전달되게 된다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 시각적 효과뿐만 아니라 청각적 효과도 동시에 부여할 수 있게 되어 치료효과를 더 향상시킬 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치는, 종래와 같이 상지 전용 또는 하지 전용의 장치가 아닌 상지와 하지 모두 이용함으로써 멀티 기능을 제공하고, 상대적으로 장치 구입 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가상현실환경에 기반하여 청각적, 시각적 피드백을 받고, 몰입을 통한 집중력 향상을 통해 운동 효과를 극대화할 수 있으며, 상지/하지 운동 수행능력의 향상과 수의적 조절 능력 및 협응 능력을 증가시킬 수 있고, 근력 향상 및 뇌활성도를 촉진할 수 있어 높은 치료 효과를 도모하며 새로운 재활치료에 기여할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 상지 운동 유닛
110: 베이스 프레임
120: 승하강 프레임
130: 경사구동수단
140: 평행 프레임
150: 슬라이딩 이동 수단
160: 그립부재
170: 간격조절장치
180: 체결수단
191: 전자석
192: 전력공급부
200: 디스플레이 유닛
300: 제어 유닛
310: 모드 변환부
400: 입력 장치
110: 베이스 프레임
120: 승하강 프레임
130: 경사구동수단
140: 평행 프레임
150: 슬라이딩 이동 수단
160: 그립부재
170: 간격조절장치
180: 체결수단
191: 전자석
192: 전력공급부
200: 디스플레이 유닛
300: 제어 유닛
310: 모드 변환부
400: 입력 장치
Claims (10)
- 비 마비 측과 마비 측의 상지 또는 하지가 각각 위치되어 대칭 또는 비대칭으로 자유 운동가능한 상지/하지 운동 유닛(100);
상기 상지/하지 운동 유닛의 전단부에 설치되는 디스플레이 유닛(200);
재활 운동 동작을 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이하도록 전달하는 제어 유닛(300); 및
상기 제어 유닛에 사용자 제어 명령을 입력하기 위한 입력 장치(400)
를 포함하는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제1항에 있어서,
상기 상지/하지 운동 유닛은
베이스 프레임(110);
상기 베이스 프레임의 일단부를 축으로 하여 경사지게 승하강가능하게 설치되는 승하강 프레임(120);
상기 베이스 프레임 상에서 상기 승하강 프레임을 승강 구동시키는 경사구동수단(130);
상기 승하강 프레임에 평행하게 설치되는 평행 프레임(140);
상기 평행 프레임에서 슬라이동 이동가능하게 설치되는 슬라이딩 이동 수단(150); 및
상기 슬라이딩 이동 수단에 구비되는 그립부재(160)를 포함하는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제2항에 있어서,
상기 경사구동수단은 실린더를 포함한 유압 방식, 이송스크류를 포함한 기계적 이송 방식 또는 이송스크류를 전동 구동시키는 전동 방식의 구조체로 이루어지는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제1항에 있어서,
상기 평행 프레임(140) 간의 간격 조절을 위한 간격조절장치(170)를 더 포함하며,
상기 평행 프레임 중 하나의 양단은 상기 승하강 프레임에 이동가능하게 설치되는 이동가능 프레임이고, 다른 하나는 상기 이동가능 프레임과 평행하는 상기 승하강 프레임의 하나의 프레임인
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제4항에 있어서,
상기 간격조절장치는
상기 평행 프레임에 형성되고 나사결합홈을 갖는 구멍과, 상기 구멍의 나사결합홈과 결합하는 이송스크류 및 상기 이송스크류를 회전시키는 손잡이(171)를 포함하는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 이동 수단은 상기 평행 프레임에 형성되는 가이드 레일(151); 및 상기 가이드레일과 슬라이딩 이동가능하게 결합하는 슬라이딩 이동부재(152)를 포함하고,
상기 슬라이딩 이동부재에는 환자가 손으로 파지하기 위한 그립부재(160)가 구비되는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제6항에 있어서,
상기 그립부재에는 상지 또는 하지를 체결시키기 위한 체결수단(180)이 구비되는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제6항에 있어서,
상기 슬라이딩 이동부재는 자성체로 이루어지고,
상기 슬라이딩 이동부재의 이동 마찰력을 제어하는 이동강도 제어수단(191, 192)을 더 포함하고,
상기 이동강도 제어수단은 상기 가이드 레일에 구비되어 공급되는 전력에 따라 발생되는 자력이 변화되는 전자석(191) 및 상기 전자석으로 전력을 공급하기 위한 전력공급부(192)를 포함하며,
상기 제어유닛은 상기 전력공급부로의 전력공급량을 제어하는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제1항에 있어서,
촬영된 영상을 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이하기 위한 촬영 유닛(500)을 더 포함하고,
상기 제어유닛은 상기 촬영 유닛에서 촬영된 영상을 디스플레이하는 모드를 포함하여 상기 디스플레이 유닛에 디스플레이되는 모드를 복수의 모드로 제공하기 위한 모드 변경부(310)를 포함하는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
- 제9항에 있어서,
상기 모드 변경부는
미리 설정된 모범 재활동작을 가상환자가 실행하는 영상을 디스플레이하는 표준모드,
상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 촬영 모드,
상기 표준모드와 촬영모드를 분할하여 표시하는 분할모드 및
상기 촬영유닛에 의해 촬영된 환자의 얼굴을 표준모드의 가상환자의 얼굴로 변환시켜 디스플레이하는 가상현실모드를 포함하는
가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치.
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| KR20130049157A KR101481455B1 (ko) | 2013-05-02 | 2013-05-02 | 근력 및 뇌활성도에 영향을 미치는 가상현실기반 편마비 환자의 상지/하지 물리치료장치 |
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