KR20150122936A - 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법은 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 압통계를 배치시켜 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력자극을 인가하면서 압통계에 의해 인가된 일련의 압력자극치를 실시간으로 측정하는 한편, 손바닥, 겨드랑이, 발바닥과 같이 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 신호 측정 센서를 부착시켜 피부전기활동 신호{압통계에 의해 인가된 압력자극 강도에 부응하여 대상 신체부위에서 유발된 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 신체부위인 피부전기활동 신호 측정 신체부위로 전달되어 피부전기활동 신호 측정 센서에 의해 측정된 신호}를 측정하고, 측정된 압통계에서 인가한 일련의 압력자극치와 피부전기활동 신호를 입력받아 저장하는 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기에 의해 측정시간 동안 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상이 디스플레이되거나 분석되도록 함으로써 환자의 통증유발점을 검출하게 되는 것이다.
Description
본 발명은 압통계(pressure algometry, PA)와 피부전기활동(electrodermal activity, EDA) 측정센서를 이용하여 근근막통증증후군(Myofascial Pain Syndrome, MPS)을 비롯한 각종 통증에 의해 고통을 받고 있는 환자의 통증유발점(trigger point, TP)이 검출될 수 있도록 하기 위한 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 환자의 통증유발점 예상부위에 압통계를 배치시켜 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력을 인가하면서 압통계의 현재 압력값을 측정하는 한편, 손바닥, 겨드랑이, 발바닥과 같이 한샘(땀이 분비되는 부위)이 많이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 측정 센서를 부착시켜 피부전기활동 신호{통증유발점에서 발현된 통증에 대한 감각신경계의 반응으로 한샘이 많이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 신호가 나타남}를 측정하고, 측정된 압통계의 압력값과 피부전기활동 신호를 전달받아 저장하는 신호분석기에 의해 측정시간 동안 피부전기활동 신호의 진폭변화 양상이 디스플레이되거나 분석되도록 함으로써 환자의 통증유발점을 검출하게 되는 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법에 관한 것이다.
신체조직의 손상으로 유발된 감각과 감정의 불쾌한 경험 모두를 통칭적으로 의미하는 통증은 거의 모든 사람들이 일생에 한번 이상 경험할 수 있는 질환으로서, 일상생활을 영위하는데 큰 불편을 초래하는 질환이다.
한편 우리나라의 경우, 통증 증상이 없는 성인 여성 인구의 54%와 성인 남성의 45%가 신경근(neuromuscular) 및 각종 신체부위에 잠재적인 통증유발점을 지니고 있다고 보고되었다. 통증은 급작스러운 작업, 과로, 피로, 직접적인 외상과 오한 등에 의해 통증유발점이 활성화되어 나타나는 증상이며, 활성화된 통증유발점의 자극에 대한 감수성은 매시간 마다 다양하게 변화하는 특성을 가진다. 이러한 통증유발점은 근골격계에 통증을 유발시키는 원인으로 작용하며, 주로 목 및 어깨부위와 척추 및 엉덩이 부위의 이상근 등에서 발현되고, 만성 경부 통증 및 두통 증상 등을 나타내는 환자의 55%가 근근막통증증후군 환자로 보고되었다.
통증은 크게 급성통증, 만성통증, 악성통증, 암성통증 등으로 구분되며, 발생기전에 따라 통각통증과 신경병증 통증 등으로 구분하기도 한다. 통각통증은 주로 조직의 손상에 따라 생리적으로 나타나는 급성통증이며, 신경병성통증은 조직의 손상없이 감각신경계의 이상으로 발생하는 통증을 의미한다. 특히 신경병증 통증의 원인은 매우 다양하기 때문에 여러 가지 질환으로 구분한다. 즉, 신경계 손상 이후의 지속적인 통증을 동반하는 질환, 뇌졸중 후유증, 대상포진 후 신경통, 삼차신경통, 척추 또는 척수와 관련된 질환, 척추 손상 후 하지 통증, 목이나 허리 디스크로 인한 경부통증 및 요통 및 다리의 방사통, 두통, 근육 및 근육 주위 조직의 과민 반응, 근근막통증증후군 및 오십견, 말초신경병증에 의한 통증, 당뇨병에 의한 말초신경병증 통증, 손목굴증후군, 기타 통증을 동반한 질환으로 복합부위 통증증후군 등으로 구분된다.
이러한 통증은 환자들이 가장 흔히 호소하는 임상 증상이지만, 환자가 말로써 의사에게 정확하게 설명하기가 어려우며, 환자가 느끼고 있는 통증의 강도를 객관적이고 정량적으로 측정하는 방법은 현재까지 개발되지 않은 실정이다. 그러나 환자의 질병에 대한 평가와 추후관리 및 치료효과를 판정하기 위해서는 환자의 통증강도를 객관적이고 정량적인 수치로 측정하는 것이 중요하다. 일반적인 통증강도를 측정하는 방법은 맥길 통증 질문표(McGill Pain Questionnaire)와 시각척도(Visual analogue Scale, VAS)을 이용한 주관적인 방법, 다소 객관적인 방법인 정서안면표정지수(emotional facial action coding system), 심리적인 방법인 다면적 인성검사(multi-phasic personality inventory, MMPI) 등이 적용되고 있다. 그러나 이들 통증강도 평가방법은 환자 및 의사의 주관적인 평가에 의존하거나 CCD 카메라로 촬영한 안면표정의 변화를 분석하는 것임에 따라, 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가할 수 없는 실정이다.
이러한 문제점들을 개선하기 위하여 신체부위의 통증유발점에 압통계를 사용하여 압력을 통증유발점에 인가하여 압통점에 대한 통증유발 압력을 정량적으로 측정할 수 있는 장치가 개발되었는데, 이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0090321호 "압통 측정 장치"가 안출되어 있다.
그러나 상기와 같은 "압통 측정 장치"의 경우에도 환자가 통증을 느끼는지 여부는 환자가 직접 표현하는 말이나 환자가 별도로 구비되는 버튼을 누르는 동작 등을 통해 주관적으로 확인하기 때문에 환자의 주관적인 의지가 많이 내포되어 있으므로 통증환자의 통증강도를 객관적이고 정량적으로 측정하기에는 한계를 지니고 있다.
(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0090321호 "압통 측정 장치"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 환자의 통증유발점 예상부위에 압통계를 배치시켜 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력을 인가하면서 압통계의 현재 압력값을 실시간 측정하는 한편, 손바닥, 겨드랑이, 발바닥과 같이 한샘(땀이 분비되는 부위)이 많이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 측정센서를 부착시켜 피부전기활동 신호{활동전위값, 임피던스(전기 저항치) 등}를 실시간 측정하고, 신호분석기로 전달되어 저장되는 압통계의 압력값과 피부전기활동 신호를 비교 분석하여 환자의 통증유발점을 검출하는 동시에 통증강도를 평가함으로써 통증유발점의 검출이 정확하게 이루어지는 한편, 통증강도의 평가가 객관적이고 정량적으로 수행되는 새로운 형태의 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 통증유발점을 검출하고자 하는 피험자의 신체부위 중 통증유발점으로 유추되는 대상 신체부위와 반대편 신체부위(인체의 기능은 좌우 대칭)에 압력을 인가하는 압통계와; 상기 압통계에 설치되어 대상 신체부위에 인가되는 압력자극을 실시간으로 측정하는 인가압력 검출센서와; 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편 신체부위에 상기 압통계로부터 인가되는 압력자극값과 압력자극에 의해 유발된 통증이 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 손바닥 및 발바닥 등으로 전달되어 계측되는 피부전기활동 신호를 검출하는 것으로, 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서를 포함하는 구성으로 이루어지고, 상기 압통계에 의해 인가되는 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 상기 피부전기활동 신호 측정 센서로 전달되어 피부전기활동 신호를 측정하는 피부전기활동 신호 계측기 및: 상기 인가압력 검출센서와 피부전기활동 신호 계측기가 각각 연결되어 대상 신체부위에 인가한 일련의 압력자극치와 피부전기활동 신호를 실시간으로 입력받아 저장하고, 저장된 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상을 분석하여 통증유발점을 검출하는 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기를 포함하여; 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상에 의해 선정된 파라미터들의 상관관계를 분석하여 통증 환자가 주관적으로 느끼는 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가하는 것을 특징으로 하는 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템에서 피부전기활동 신호를 검출하는 신체부위 즉, 한샘이 많이 분포되어 있는 손바닥, 겨드랑이, 발바닥 등에 피부전기활동 신호 측정용 센서를 부착하고, 상기 피부전기활동 신호 계측기는 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 통증유발점의 반대편에 위치한 참조 신체부위에 압통계를 사용하여 압력자극을 인가하여 통증을 유발시키고, 유발된 통증은 인체 감각신경계를 통하여 피부전기활동 측정용 센서로 전달되며, 압통계에 의해 인가된 압력자극이 강하면 강할수록 피부전기활동 측정용 센서가 부착된 한샘에서 땀이 많이 분비되어 한샘이 위치한 신체부위의 임피던스가 감소됨에 의해 측정되는 피부전기활동 신호의 진폭은 증가하게 된다. 이러한 기전에 의해 통증 환자의 통증유발점에 자극이 인가되면 인가된 자극의 강도에 따라 발현되는 통증 신호는 변화하게 되며, 통증유발점 반대편에 위치한 통증유발점이 생성되지 않은 신체부위에 자극을 인가하면 발현되는 통증 신호는 미약하게 발생하게 되며, 이때 발생된 통증 신호는 인체의 감각신경계를 통하여 한샘이 위치한 신체부위로 전달되고, 통증유발점에 자극이 인가될 때 인가된 자극의 강도에 따라 한샘에서 분비되는 땀의 분비량이 변화되어 임피던스의 변화를 초래하게 되므로, 압통계로부터 인가된 압력자극의 값과 한샘이 위치한 신체부위에서 계측되는 피부전기활동 신호를 분석하면 통증 환자의 통증유발점을 정확하게 검출할 수 있으며 주관적으로 평가하고 있는 통증강도도 객관적으로 평가할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템의 기능은 다음과 같다. 상기 압통계는 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 인가한 압력자극의 변화 양상과 통증유발점으로 유추되는 신체부위 반대편에 위치한 신체부위에 인가한 압력자극의 변화 양상을 이차원적인 그래프 즉, 연속적인 시간에 대한 인가한 압력자극 변화 양상을 나타낸다. 상기 피부전기활동 신호 계측기는 피부전기활동 측정 센서로서 사용되는 전극을 통해 압력자극에 대응하여 나타나는 피부전기활동 신호를 계측한다. 피부전기활동 신호를 획득하여 피부전기활동 신호가 나타날 때까지의 잠복기(latency), 진폭(amplitude), 위상지연(phase delay), 단상 및 이상성 및 다상성(mono-phasic or bi-phasic or multi-phasic) 등을 파라미터로 선정하여 통증유발점의 존재 여부, 단일부위 및 다부위 통증유발점(single trigger point or multi trigger points) 존재 여부 등을 분석한다. 그리고 통증유발점의 형태 즉, 짧고 가늘게 분포, 길고 두껍게 분포, 짧으면서 두껍게 분포, 길고 가늘게 분포 등 통증유발점의 형태학적인 분포 특성을 분석한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 통증유발점을 검출하고자 하는 통증 환자의 신체부위 중 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편(인체의 기능은 좌우 대칭임) 신체부위에 압통계를 사용하여 압력자극을 인가하는 동시에 압통계에 설치된 인가압력 검출센서에 의해 인가된 압력이 실시간으로 측정되어 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기로 전송되는 통증유발점으로 유추되는 신체부위 압력자극 인가단계와; 압통계를 사용하여 인가된 압력자극에 대응하여 유발된 통증이 인체의 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 신체부위 즉, 피부전기활동 신호 측정 센서가 부착된 신체부위로 전달되어 피부전기활동 신호 계측기에서 실시간으로 측정되는 피부전기활동 신호 측정단계와; 통증유발점으로 유추되는 신체부위 압력자극 인가단계에 의해 측정된 실시간 인가 압력자극 그래프와 피부전기활동 신호 측정단계로부터 측정한 피부전기활동 신호를 바교 분석하여 통증 환자의 통증유발점을 정확하게 검출하면서 통증 환자가 느끼는 주관적인 통증강도를 객관적이고 정량화한 통증강도로 나타내는 통증유발점 검출 및 분석과 통증강도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 방법을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자 통증유발점 검출 방법에서 상기 피부전기활동 신호 측정단계는 피부전기활동 신호 측정 센서로 사용되는 전극을 통해 압력자극에 대응하여 유발되는 피부전기활동 신호의 변화와 압력자극에 대응하여 피부전기활동 신호 측정 신체부위인 한샘에서 땀의 분비량의 변화에 의한 임피던스 변화 양상을 검출하여 통증유발점을 정확하게 검출하게 된다.
본 발명에 의한 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법에 의하면, 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 압통계가 배치하어 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력이 인가하면서 압통계의 현재 압력값이 실시간 측정되는 한편, 손바닥, 겨드랑이, 발바닥과 같이 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 측정 센서를 부착하여 압통계에 의해 인가된 압력자극에 대응하여 유발되는 피부전기활동 신호{통증유발점에서의 활동전위 변화 신호, 한샘에서의 땀의 분비량에 의한 임피던스(전기저항)의 변화 등}가 실시간 측정되고, 측정된 압통계의 압력값과 피부전기활동 신호가 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기로 전달되어 저장되는 동시에 측정시간 동안의 피부전기활동 신호의 진폭 변화 양상이 디스플레이되고, 피부전기활동 신호가 나타날 때까지의 잠복기(latency), 진폭(amplitude), 위상지연(phase delay), 단상 및 이상성 및 다상성(mono-phasic or bi-phasic or multi-phasic) 등을 파라미터로 선정하여 통증유발점의 존재 여부, 단일부위 및 다부위 통증유발점(single trigger point or multi trigger points) 존재 여부 등이 비교 분석되어 통증 환자의 통증유발점이 검출되는 동시에 통증강도가 평가됨에 따라, 통증유발점의 검출이 정확하게 이루어지는 한편, 통증강도의 평가가 객관적이고 정량적으로 수행되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 계측신호를 이용한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 압력자극을 인가하는 실시예를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 방법을 보여주기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 계측신호를 이용한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 압력자극을 인가하는 실시예를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 방법을 보여주기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 통증유발점, 피부전기활동, 피부전기활동 신호 계측기, 전극 등으로부터 관련분야 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템(100)은 도 1과 도 2에서와 같이 압통계(pressure algometry, PA)(10), 인가압력 검출센서(20), 피부전기활동(electrodermal activity, EDA) 신호계측기(30), 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40), 압력자극 인가 정지 스위치(50), 압력자극 인가 정지 표시기(60)를 포함하는 구성으로 이루어져 근근막통증증후군(Myofascial Pain Syndrome, MPS)을 비롯한 각종 통증에 의해 고통을 받고 있는 통증 환자의 통증유발점(trigger point, TP)이 검출될 수 있도록 한다.
압통계(10)는 통증유발점을 검출하고자 하는 피험자의 신체부위 중 통증유발점으로 유추되는 대상 신체부위에 압력을 인가하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 압통계(10)는 도 3에서와 같이 유연성이 있는 탄성 소재로 된 접촉단(11)이 하단부를 이루고, 통증유발점 검출자에 의해 파지되는 몸체단(12)이 상단부를 이루는 구성으로 이루어진다. 이와 같은 압통계(10)는 대상 신체부위에 밀착되는 접촉단(11)을 통해 대상 신체부위로 압력을 인가하게 된다. 여기서 압통계(10)를 파지하게 되는 통증유발점 검출자는 압통계(10)를 누르는 힘을 점진적으로 증가시켜 대상 신체부위에 대한 압력을 점진적으로 증가시키게 된다.
인가압력 검출센서(20)는 압통계(10)에 설치되는 압력센서로서 대상 신체부위에 인가되는 압력을 실시간으로 측정하게 된다. 이와 같은 인가압력 검출센서(20)는 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)와 연결케이블(13)로 연결되어 대상 신체부위에 인가되는 압력자극값이 실시간으로 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)로 전송되게 한다. 본 발명의 실시예에 따른 인가압력 검출센서(20)는 브릿지 회로로 구성되었으며 정전압 구동방식으로 저항의 변화량에 대한 전압의 변화값을 측정하는 스트레인 게이지형 압력센서가 사용된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 인가압력 검출센서(20)는 도 2에서와 같이 고역필터(21), 저역필터(22), 증폭기(23)와 연결되어 인가압력 검출센서(20)로부터 측정되는 압력 신호의 노이즈 제거와 증폭이 수행되도록 한다.
여기서 압통계(10)는 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 배치되어 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력을 인가하고, 인가압력 검출센서(20)는 압통계(10)로부터 인가되는 압력자극치를 실시간 측정하게 된다. 환자에게 제공되는 압력자극 인가 정지 스위치(50)를 통증 환자가 압통계(10)로부터 인가되는 압력자극을 견딜 수 없을 때 누르거나, 압통계(10)로부터 인가되는 압력자극을 견딜 수 없을 때 환자가 통증유발점 검출자(의사 등)에게 음성으로 이를 통보하게 되는 순간에 압통계(10)로부터 통증 환자에게 인가되는 압력자극이 정지되고 그때의 압력이 환자가 견딜수 없는 압력의 임계치로서 압통계(10)에 부착되어 있는 LCD에 디스플레이 된다. 이와 같은 압력자극 인가 정지 스위치(50)는 압력자극 인가 정지 표시기(60)와 연결되는데, 압력자극 인가 정지 표시기(60)는 통증유발점 검출자(의사 등)의 시선 영역에 배치되어 압력자극 인가 정지 표시기(60)의 표시정보를 통증유발점 검출자가 신속하고 원활하게 확인할 수 있도록 한다. 이와 같은 압력자극 인가 정지 표시기(60)는 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러질 경우 이에 해당되는 정보가 표시되는데, 발광하거나 소리를 출력하여 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러진 사실을 외부로 알리게 된다. 압력자극 인가 정지 표시기(60)로는 일반 램프, LED 램프 등이 사용될 수 있다.
이와 같은 압력자극 인가 정지 표시기(60)에 의해 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러진 사실이 알려질 경우 통증유발점 검출자(의사 등)는 즉시 압통계(10)에 의해 인가되는 압력을 중단시키게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 압력자극 인가 정지 스위치(50)는 도 2에서와 같이 채터링 필터(51), 신호비교기(52)를 통해 압력자극 인가 정지 표시기(60)와 연결되어 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러질 경우 이에 해당되는 정보가 압력자극 인가 정지 표시기(60)에 표시되도록 하는 동시에, 본 발명의 실시예에 따른 압력자극 인가 정지 스위치(50)는 도 2에서와 같이 채터링 필터(51), 신호비교기(52)를 통해 신호분석기(40)와도 연결되어 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러진 시점이 검출되어 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)에 입력되도록 한다. 여기서 압력자극 인가 정지 스위치(50)가 환자에 의해 눌러진 시점은 ON/OFF TTL 레벨을 통해 정확하게 검출된다.
피부전기활동 신호 계측기(30)는 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에서의 피부전기활동 신호를 실시간으로 측정하는 것이다. 피부전기활동 신호는 통증유발점에 인가한 압력자극에 의해 유발된 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 나타나는 것으로, 통증유발점에 인가한 압력자극의 강도에 대응하여 통증유발점에서 유발된 활동전위의 변화치가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위로 전달되어 나타난다. 여기서 한샘이 분포되어 있는 신체부위인 피부전기활동 신호 측정 신체부위로는 손바닥, 겨드랑이, 발바닥 등이 선정될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 통증유발점 검출 시스템(100)에서는 손바닥이 피부전기활동 신호 측정 신체부위로 선정되도록 한다. 여기서 인체의 기능은 대체적으로 좌우대칭이므로 압통계(10)에 의해 압력자극이 인가되는 통증유발점 유추부위(대상 신체부위)와, 인체의 머리부터 발까지를 정중선으로 구분하여 통증유발점 유추부위의 반대편 신체부위에, 압통계(10)를 사용하여 압력자극을 인가하면 압력자극에 의해 유발되는 두 신체부위(대상 신체부위와 대상 신체부위의 반대편에 위치한 신체부위)에서 발생되는 활동전위는 피부전기활동 신위 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서(31)에 의해 측정되고 피부전기활동 신호 계측기(31)에 확연하게 다르게 나타난다. 그리고 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극의 강도에 대응하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에서는 땀의 분비량이 변화하므로 임피던스도 변화되는 양상 즉, 통증유발점에 인가된 압력자극의 강도가 높으면 땀의 분비량이 증가하며 이에 따라 임피던스는 감소하게 되는 양상을 나타내며, 통증유발점에 인가된 압력자극의 강도가 낮으면 땀의 분비량이 감소하며 이에 따라 임피던스는 증가하는 양상을 나타낸다. 또한, 피부전기활동 신호 측정 신체부위의 임피던스가 땀의 분비량에 따라 변화하면 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편에 위치한 신체부위에서 유발된 활동전위의 진폭은 변화하는 양상 즉, 땀의 분비가 증가하여 임피던스가 낮아지면 활동전위의 진폭은 증가하며, 땀의 분비가 감소하여 임피던스가 증가되면 활동전위의 진폭은 감소하는 양상을 나타낸다. 그리고 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편에 위치한 신체부위로부터 피부전기활동 신호 측정 신체 부위까지의 경로가 길어지면 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편에 위치한 신체부위에서 유발된 활동전위는 전달되는 경로가 길어지므로 잠복기(latency)가 길어지며 위상이 지연(phase delay)되는 양상을 나타내게 된다. 또한, 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 하나의 통증유발점(single trigger point)이 있는 경우와 다수의 통증유발점(multi triger points)이 분포되어 있는 경우 발생되는 활동전위의 파형이 다르게 관측 즉, 활동전위의 파형이 단상 및 이상성 및 다상성(mono-phasic or bi-phasic or multi-phasic) 등의 형태로 나타나게 된다. 그리고 통증유발점의 형태 즉, 짧고 가늘게 분포, 길고 두껍게 분포, 짧으면서 두껍게 분포, 길고 가늘게 분포 등 통증유발점의 형태학적인 분포 특성에 따라 활동전위의 파형 형태가 다르게 관측된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 통증유발점 검출 시스템(100)에서는 상기에서 언급한 피부전기활동 신호 측정 신체부위에서 측정되는 피부전기활동 신호의 형태에 근거하여 잠복기(latency), 진폭(amplitude), 위상지연(phase delay), 단상 및 이상성 및 다상성(mono-phasic or bi-phasic or multi-phasic) 등을 파라미터로 선정하여 통증유발점의 존재 여부와 단일부위 및 다부위 통증유발점(single trigger point or multi trigger points) 존재 여부 등을 분석한다. 그리고 통증유발점의 형태 즉, 짧고 가늘게 분포, 길고 두껍게 분포, 짧으면서 두껍게 분포, 길고 가늘게 분포 등 통증유발점의 형태학적인 분포 특성을 분석한다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 피부전기활동 신호 계측기(30)는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착되는 피부전기활동 측정 센서(31)를 구비하고, 대상 신체부위에 압통계(10)를 사용하여 인가한 압력자극에 대응하여 피부전기활동 신호 측정 신체부위인 한샘에서 분비되는 땀의 분비량 변화에 따른 전기적 특성치 변화 즉, 임피던스의 변화에 의한 피부전기활동 신호의 변화 양상을 검출하게 된다. 피부전기활동 측정 센서(31)는 피부전기활동 신호 측정 신체부위의 피부에 두개의 전극을 부착하여 피부전기활동 신호를 측정한다. 이와 같은 피부전기활동 신호의 변화 양상을 관측하여 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극에 대응하는 통증유발점의 활동전위의 변화 양상을 측정하게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 피부전기활동 신호 계측기(30)는 도 2에서와 같이 교류-직류 전류 변환기(32), 전류-전압 변환기(33), 고역필터(34), 저역필터(35), 증폭기(36)를 구비하여 피부전기활동 측정 센서(31)로부터 측정되는 피부전기활동 신호의 노이즈 제거와 증폭이 수행되도록 한다.
압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)는 인가압력 검출센서(20)와 피부전기활동 신호 계측기(30)가 각각 연결되어 대상 신체부위에 인가된 일련의 압력자극의 변화치와 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 측정 센서로부터 측정된 피부전기활동 신호를 실시간으로 입력받아 저장하게 된다. 이를 위하여 인가압력 검출센서(20)와 피부전기활동 신호계측기(30)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(41)가 구비되어 A/D 컨버터(41)를 통해 디지털 신호로 변환된 대상 신체부위에 인가된 일련의 압력자극 변화치와 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 측정 센서로부터 측정된 피부전기활동 신호를 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)에 저장된다. 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)는 A/D 컨버터(41)를 통해 무선으로 디지털 신호로 변환된 대상 신체부위에 인가된 일련의 압력자극 변화치와 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 측정 센서로부터 측정된 피부전기활동 신호를 전송받을 수 있다.
이와 같은 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)는 통증유발점으로 유추되는 신체부위와 반대편에 위치한 신체부위에 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위를 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착된 피부전기활동 신호 측정 센서(31)에서 측정하여 피부전기활동 신호계측기(30)으로 전송하고 저장한 후 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상을 비교 분석하여 통증유발점을 검출함과 동시에 통증 환자가 느끼는 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 방법은 전술(前述)된 본 발명의 실시예에 따른 통증유발점 검출 시스템(100)을 활용하여 도 4에서와 같이 통증유발점으로 유추되는 신체부위 압력자극 인가단계, 피부전기활동 신호 측정단계, 통증유발점 검출 및 분석과 통증강도 평가단계를 거쳐 수행된다.
통증유발점으로 유추되는 신체부위 압력자극 인가단계는 통증유발점을 검출하고자 하는 피험자의 신체부위 중 통증유발점으로 유추되는 대상 신체부위에 압통계(10)에 의해 압력자극을 인가하는 동시에 대상 신체부위에 인가된 일련의 압력자극이 압통계(10)에 설치된 인가압력 검출센서(20)에 의해 실시간으로 측정되어 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)에 입력되는 단계이다. 여기서 압통계(10)에 의해 인가되는 압력은 점진적으로 증가되는데, 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력이 인가된다. 이를 위하여 환자는 압력을 견딜수 없게 되는 시점에서 환자에게 제공되는 압력자극 인가 정지 스위치(50)를 누르거나 통증유발점 검출자(의사 등)에게 음성으로 이를 통보하게 된다.
피부전기활동 신호 측정단계는 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서(31)에 의해 측정된 피부전기활동 신호를 실시간으로 피부전기활동 신호 계측기(30)로 전달되고 전달된 신호는 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)으로 전송되는 단계이다. 이와 같은 피부전기활동 신호 측정단계에서는 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위로 전달되어 피부전기활동 신호 측정 센서(31)에 의해 피부전기활동 신호의 변화 양상을 실시간으로 측정한 후 측정된 신호를 피부전기활동 신호 계측기(30)로 입력하고 저장하게 된다.
통증유발점 검출 및 분석과 통증강도 평가단계는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서(31)에 의해 측정된 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상을 비교 분석하여 대상 신체부위 내의 통증유발점을 검출하는 동시에 통증 환자가 느끼는 주관적인 통증강도를 객관적으로 평가하는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 통증유발점 검출 및 분석과 통증강도 평가단계는 압통계(10)에 의해 인가된 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 피부전기활동 신호의 형태학적인 특성을 고려하여 잠복기(latency), 진폭(amplitude), 위상지연(phase delay), 단상 및 이상성 및 다상성(mono-phasic or bi-phasic or multi-phasic) 등을 파라미터로 선정하여 통증유발점의 존재 여부와 단일부위 및 다부위 통증유발점(single trigger point or multi trigger points) 존재 여부 등을 분석하고 파라미터들간의 상관관계를 분석하여 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가하도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법은 통증 환자의 통증유발점으로 유추되는 신체부위에 압통계(10)를 배치시켜 환자가 견딜수 없는 임계치까지 압력자극을 인가하면서 압통계(10)에 의해 인가된 일련의 압력자극치를 실시간 측정하는 한편, 손바닥, 겨드랑이, 발바닥과 같이 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 신체부위에 피부전기활동 측정센서(31)를 부착시켜 피부전기활동 신호를 실시간 측정하고, 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기(40)로 전달되어 저장되는 압통계(10)에 의해 인가된 일련의 압력자극치와 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상을 비교 분석하여 환자의 통증유발점을 검출하는 동시에 통증강도를 평가함으로써 통증유발점의 검출이 정확하게 이루어지는 한편, 통증강도의 평가가 객관적이고 정량적으로 수행된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 및 검출 방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 압통계
11 : 접촉단
12 : 몸체단 13 : 연결케이블
20 : 인가압력 검출센서 21, 34 : 고역필터
22, 35 : 저역필터 23, 36 : 증폭기
30 : 피부전기활동 신호 계측기 31 : 피부전기활동 신호 측정 센서
32 : 교류-직류 전류 변환기 33 : 전류-전압 변환기
40 : 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기
41 : A/D 컨버터
50 : 압력자극 인가 정지 스위치
51 : 채터링 필터 52 : 신호비교기
60 : 압력자극 인가 정지 표시기
100 : 통증유발점 검출 시스템
12 : 몸체단 13 : 연결케이블
20 : 인가압력 검출센서 21, 34 : 고역필터
22, 35 : 저역필터 23, 36 : 증폭기
30 : 피부전기활동 신호 계측기 31 : 피부전기활동 신호 측정 센서
32 : 교류-직류 전류 변환기 33 : 전류-전압 변환기
40 : 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기
41 : A/D 컨버터
50 : 압력자극 인가 정지 스위치
51 : 채터링 필터 52 : 신호비교기
60 : 압력자극 인가 정지 표시기
100 : 통증유발점 검출 시스템
Claims (3)
- 통증유발점을 검출하고자 하는 피험자의 신체부위 중 통증유발점으로 유추되는 대상 신체부위에 압력을 인가하는 압통계와;
상기 압통계에 설치되어 대상 신체부위에 인가되는 압력자극을 실시간으로 측정하는 인가압력 검출센서와;
한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서를 포함하는 구성으로 이루어지고, 상기 압통계에 의해 인가되는 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착한 상기 피부전기활동 신호 측정 센서로 전달되어 피부전기활동 신호를 측정하는 피부전기활동 신호 계측기 및:
상기 인가압력 검출센서와 피부전기활동 신호 계측기가 각각 연결되어 대상 신체부위에 인가한 일련의 압력자극치와 피부전기활동 신호를 실시간으로 입력받아 저장하고, 저장된 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상을 분석하여 통증유발점을 검출하는 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기를 포함하여;
피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상에 의해 선정된 파라미터들의 상관관계를 분석하여 통증 환자가 주관적으로 느끼는 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가하는 것을 특징으로 하는 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 압통계에 의해 인가되는 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘(땀이 분비되는 부위)이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정 신체부위는 손바닥, 겨드랑이, 발바닥을 포함하고,
상기 피부전기활동 신호 계측기는 피부전기활동 신호 측정 신체부위에 부착되는 전극을 피부전기활동 측정 센서로 구비하여,
대상 신체부위에 대한 상기 압통계에 의해 인가되는 압력자극의 강도에 대응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 피부전기활동 신호 신체부위인의 한샘에서 분비되는 땀의 분비량 변화와 감각신경계의 경로 길이 및 통증유발점의 형태 등에 의해 다양하게 변화하는 피부전기활동 신호의 변화 양상을 분석하여 통증유발점의 검출 및 통증강도의 평가가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템. - 통증 환자의 통증유발점을 검출하기 위하여 통증유발점으로 유추되는 대상 신체부위와 반대편에 위치한 신체부위에 압통계를 비치하고 압통계에 의해 인가되는 일련의 압력자극치가 압통계에 설치된 인가압력 검출센서에 의해 실시간으로 측정되어 압력 및 피부전기활동 신호 계측 및 분석기에 입력되는 통증유발점으로 유추되는 신체부위 압력자극 인가단계와;
한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정부위에 부착한 피부전기활동 신호 측정 센서에 의해 실시간으로 측정된 피부전기활동 신호를 피부전기활동 신호 계측기에 입력하는 피부전기활동 신호 측정단계와;
상기 압통계에 의해 인가된 압력자극의 강도에 부응하여 유발되는 활동전위가 감각신경계를 통하여 한샘이 분포되어 있는 피부전기활동 신호 측정부위로 전달될 때 안가한 압력자극의 강도에 의해 한샘에서 분비되는 땀의 분비량의 변화에 의한 측정되는 피부전기활동 신호의 변화 양상을 비교 분석하여 대상 신체부위 내의 통증유발점을 검출하는 동시에 피부전기활동 신호의 형태학적인 변화 양상에 의해 선정된 파라미터들의 상관관계를 분석하여 통증 환자가 주관적으로 느끼는 통증강도를 객관적이고 정량적으로 평가하는 통증유발점 검출 및 분석과 통증강도 평가단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 방법.
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| KR1020140049099A KR20150122936A (ko) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | 압통계를 사용하여 인가한 압력자극 신호와 피부전기활동 신호 계측에 의한 통증 환자의 통증유발점 검출 시스템 |
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| KR (1) | KR20150122936A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101890115B1 (ko) | 2018-02-13 | 2018-08-21 | 최효돈 | 발통점에 의한 근육 통증의 치료를 보조하는 방법, 장치, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| WO2022004998A1 (ko) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 박기완 | 족부 궤양 검사 방법 및 장치 |
| KR20230000753A (ko) | 2021-06-25 | 2023-01-03 | 경희대학교 산학협력단 | 준정적 접촉으로 유발되는 통증 임계치 측정장치 및 측정방법 |
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2014
- 2014-04-24 KR KR1020140049099A patent/KR20150122936A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101890115B1 (ko) | 2018-02-13 | 2018-08-21 | 최효돈 | 발통점에 의한 근육 통증의 치료를 보조하는 방법, 장치, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| WO2022004998A1 (ko) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 박기완 | 족부 궤양 검사 방법 및 장치 |
| KR20230000753A (ko) | 2021-06-25 | 2023-01-03 | 경희대학교 산학협력단 | 준정적 접촉으로 유발되는 통증 임계치 측정장치 및 측정방법 |
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