KR20180092558A - 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템 - Google Patents

저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템은, 사용자 윗니가 끼워지는 상측피스(11)와, 아랫니가 끼워지는 하측피스(12)와, 상측피스(11)와 하측피스(12)를 상호 연결하면서 상측피스(11)와 하측피스(12)에 탄성을 인가하는 탄성부재(13)로 구성된 저작근운동기구(10)와; 상기 저작근운동기구(10)를 통한 저작근 운동 횟수를 측정하는 카운팅모듈(20)과; 사용자 신체에 장착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈(30)과; 상기 카운팅모듈(20) 및 뇌파측정모듈(30)과 유무선으로 연결되어 측정된 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 블루투스송신모듈(40)과; 블루투스수신모듈(51)이 구비되어 상기 블루투스송신모듈(40)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신하고, 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 화면으로 디스플레이하며, 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 외부로 송출하는 통신부(52)가 구비되어 있는 사용자단말기(50)와; 이동통신망 또는 인터넷망을 통해 상기 사용자 단말기(50)와 통신하여 사용자 단말기(50)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신받아 분석하는 서버(60)와; 상기 서버(60)와 인터넷망을 통해 연결되어 분석자문가에게 분석된 데이터를 제공하고, 분석자문가의 자문 의견이 입력되어 상기 서버(60)를 통해 사용자단말기(50)로 분석자문가의 자문 의견을 제공하게 되는 자문가단말기(70);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 저작근운동기구에 교합력을 측정할 수 있는 모듈과, 저작근 운동의 횟수를 측정할 수 있는 카운팅 모듈을 구비하는 한편, 사용자의 뇌파를 측정할 수 있는 모듈을 설치하여 저작근운동기구를 이용한 훈련에 따른 교합력, 운동 회수 등의 데이터를 활용하여 뇌파의 변화를 분석함으로써 저작근 운동을 통한 인지능력의 개선 효과가 있는 지의 여부, 훈련의 방법이나 훈련량에 따른 개선 효과가 있는 지의 여부를 간편하게 과학적으로 분석하여 치료 및 질환 예방에 도움을 줄 수 있게 된다.

Description

저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템{walking balance analysis system using masticatory muscle exerciser}
본 발명은 인지기능의 개선 정도를 진단하는 시스템에 관한 것으로, 특히 저작근운동기구를 이용하여 저작근 운동의 횟수, 저작근 운동에 따른 교합력의 정도, 좌우 교합력의 편차 등의 데이터를 활용하여 인지 기능의 개선 정도를 진단하고, 전문가 의견을 제공하여 훈련 방법, 훈련 강도 등을 제시하여 인지 기능의 개선에 기여할 수 있도록 한, 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템에 관한 것이다.
측두하악관절(TMJ, Temporo-Mandibular Joint)은 하악골의 관절 돌기와 두개골의 측두골 사이에 있는 활막성 관절(synovial joint)로 한 관절의 움직임이 다른 관절에도 영향을 주는 복합 관절이다.
이러한 복합적인 관절 구조와 해부학적 구조에 의해 TMJ는 후두하 근육, 경추와 상호작용하고 이들은 척추를 지지하는 요추부 근육과 상호작용을 한다.
그렇기 때문에 신체 밸런스의 불균형이나 비정상적인 보행 패턴 등이 나타나게 되면, 요골반과 요추부 그리고 경추에 이어 TMJ의 관절 상태에 인위적인 변형을 주게 된다.
따라서 역으로 TMJ의 교정으로 신체 밸런스와 보행 패턴을 유도하게 할 수 있다.
TMJ에 변형을 유발할 수 있는 방법 중 하나는 TMJ 교정장치를 이용하는 것이고 TMJ의 교정장치를 적용하게 되면 교합평면을 맞출 수 있게 되고 이를 통해 후두골과 상부 경추를 잇고 있는 후두하근군의 균형을 유도한다.
후두하근군(Suboccipitals)의 경우 스트레치 리플렉스를 감지하는 근방추(muscle spindle)가 1g 당 약 36개 정도가 분포되어 두개골의 균형을 맞출 수 있기 때문에 교정 장치를 통해 전신의 균형을 유지 할 수 있다.
이러한 교정 장치와 관련된 기술로, "저작근 운동 기구"(한국 등록특허공보 제10-1566146호, 특허문헌 1)에는 상측피스 및 하측피스, 상측피스와 하측피스 사이에 설치되는 탄성부재로 이루어진 저작근 운동 기구가 공개되어 있다.
또, 치과 임플란트 시술을 위해 치아 교합력을 측정할 수 있도록 한 기술인 "치아 교합력 측정 장치 및 그의 측정 방법"(한국 등록특허공보 제10-1384392호, 특허문헌 2)이 공개되어 있기도 하다.
한편, 최근 들어 저작 행위가 뇌내 혈류량을 늘려 뇌신경을 활성화시키게 되어 치매 예방에 효과가 있다는 내용이 공개되고 있다.
관련 연구로 전두엽의 기능 감퇴와 구강 상태의 관계가 연구된 적이 있는데, 이 연구에서는 교합의 개선이 사물에 대한 의욕 및 집중력을 높이게 되고, 더 나아가 저작 기능의 회복이 전두엽의 기능 향상과 관련있는 것으로 나타난 바 있다.
또, 저작을 통한 정보가 대뇌 피질에 적당한 자극을 주고 기억 형성시의 워밍업을 맡고 있는 것이 밝혀지기도 하였다.
그러나, 현재까지는 저작근 운동의 효과가 실질적으로 인지능력의 개선에 어느정도의 영향을 미치는지 확인할 수 있는 정확한 분석 시스템이 제공되어 있지 아니할 뿐만 아니라, 이를 일반 사용자들이 쉽게 파악하기도 어려우며, 이 때문에 의료전문가들의 조언을 받기도 어려운 실정이다.
따라서, 저작근 훈련을 통한 인지능력의 개선을 확인하고 진단할 수 있는 시스템의 개발이 필요한 실정이라 할 것이다.
KR 10-1566146 (2015.10.29) KR 10-1384392 (2014.04.04)
본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 저작근운동기구에 교합력을 측정할 수 있는 모듈과, 저작근 운동의 횟수를 측정할 수 있는 카운팅 모듈을 구비하는 한편, 사용자의 뇌파를 측정할 수 있는 모듈을 설치하여 저작근운동기구를 이용한 훈련에 따른 교합력, 운동 회수 등의 데이터를 활용하여 뇌파의 변화를 분석함으로써 저작근 운동을 통한 인지능력의 개선 효과가 있는 지의 여부, 훈련의 방법이나 훈련량에 따른 개선 효과가 있는 지의 여부를 간편하게 과학적으로 분석하여 치료 및 질환 예방에 도움을 줄 수 있게 하려는 것이다.
보다 구체적으로 저작근운동기구를 이용한 훈련 횟수에 따라 뇌파의 변화를 분석하여 효과적인 훈련 횟수 및 훈련 방법을 제공하고, 교합력의 차이나 교합력의 정도에 따른 뇌파 변화를 제공하여 훈련 강도 등을 제공하여 인지능력 저하를 예방하고, 저하된 인지능력을 개선할 수 있게 하려는 것이다.
더 나아가 저작근운동기구의 탄성부재의 저항을 가변시키고, 이를 데이터화할 수 있게 함으로써 저작근운동 강도 조절이 가능하게 하고, 전술한 분석 데이터를 활용하여 사용자로 하여금 적절한 저항값을 제공하여 단순히 훈련 횟수 뿐만 아니라 훈련 강도 설정이 가능하게 하려는 것이다.
본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 사용자 윗니가 끼워지는 상측피스(11)와, 아랫니가 끼워지는 하측피스(12)와, 상측피스(11)와 하측피스(12)를 상호 연결하면서 상측피스(11)와 하측피스(12)에 탄성을 인가하는 탄성부재(13)로 구성된 저작근운동기구(10)와; 상기 저작근운동기구(10)를 통한 저작근 운동 횟수를 측정하는 카운팅모듈(20)과; 사용자 신체에 장착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈(30)과; 상기 카운팅모듈(20) 및 뇌파측정모듈(30)과 유무선으로 연결되어 측정된 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 블루투스송신모듈(40)과; 블루투스수신모듈(51)이 구비되어 상기 블루투스송신모듈(40)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신하고, 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 화면으로 디스플레이하며, 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 외부로 송출하는 통신부(52)가 구비되어 있는 사용자단말기(50)와; 이동통신망 또는 인터넷망을 통해 상기 사용자 단말기(50)와 통신하여 사용자 단말기(50)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신받아 분석하는 서버(60)와; 상기 서버(60)와 인터넷망을 통해 연결되어 분석자문가에게 분석된 데이터를 제공하고, 분석자문가의 자문 의견이 입력되어 상기 서버(60)를 통해 사용자단말기(50)로 분석자문가의 자문 의견을 제공하게 되는 자문가단말기(70);를 포함하여 구성된다.
상기한 구성에 있어서, 상기 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이 양측에 끼워져 설치되어 사용자의 저작근 운동에 따른 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이의 압력을 측정하는 압력센서(20a)나, 사용자의 신체에 장착되어 혈류량을 측정하고 혈류량 변화를 측정하는 혈류량감지센서(20b) 중 어느 하나로 이루어져 저작근 운동에 따른 좌우 양측의 윗니와 아랫니 사이의 교합력을 측정하며, 상기 블루투스송신모듈(40)과 전기적으로 연결되어 블루투스송신모듈(40)을 통해 사용자단말기(50)에 좌우 교합력 측정 데이터를 제공하는 교합력측정모듈(80)이 더 구비되어 있으며, 상기 사용자단말기(50)는 수신된 좌우 교합력 측정 데이터를 통신부(52)를 통해 서버(60)에 제공하고, 상기 서버(60)는 좌우 교합력 측정 데이터를 수신받아 분석하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 뇌파측정모듈(30)은, 사용자의 양측 발에 설치되어 지면과 발바닥이 접할 때 발생하는 족압 신호를 검출하는 뇌파신호검출부(31)와; 상기 뇌파신호검출부(31)와 전기적으로 연결되어 족압신호를 전처리하는 카운팅신호전처리부(42)와; 상기 뇌파신호전처리부(32)와 전기적으로 연결되어 뇌파신호전처리부(32)에서 처리된 데이터를 수집하는 데이터수집부(33);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교합력측정모듈(80)은, 좌우 양측의 상하 어금니 사이의 교합력 신호를 검출하는 교합신호검출부(81)와; 상기 신호검출부(21)와 전기적으로 연결되어 교합신호를 전처리하는 교합신호전처리부(82)와; 상기 교합신호전처리부(82)와 전기적으로 연결되어 교합신호전처리부(82)에서 처리된 데이터를 수집하는 데이터수집부(83);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 분석서버는, 상기 사용자단말기(50)의 통신부(52) 및 자문가단말기(70)와 이동통신망 또는 인터넷망을 통해 통신하는 통신부(61)와; 상기 통신부(61)와 전기적으로 연결된 중앙제어부(62); 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 사용자 입력 신호를 중앙제어부(62)에 제공하는 입력부(63), 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)에서 처리된 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(64); 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(52)에서 처리된 데이터를 저장하는 메모리부(65); 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 뇌파 데이터 및 카운팅 횟수 데이터를 제공받아 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 분석하는 뇌파데이터분석부(66); 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 좌우 양측의 교합력 데이터를 제공받아 좌우 양측의 교합력의 편차, 교합력의 강도에 따른 뇌파의 변화를 분석하는 교합데이터분석부(67);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 저작근운동기구(10)은 탄성부재(13)는 유압 또는 공압 엑츄에이터(13a)로 이루어져 있으며, 상기 엑츄에이터(13a)로 유압 또는 공압을 공급하는 공급탱크(13b)가 구비되어 있고, 상기 공급탱크(13b)와 엑츄에이터(13a)를 연결하는 배관상에, 제공되는 유체 압력을 조절하는 전자식 압력조절밸브(13c)가 설치되어 있으며, 상기 압력조절밸브(13c)의 작동을 제어하도록 압력조절밸브(13c)와 전기적으로 연결되는 밸브작동제어부(91)와, 상기 밸브작동제어부(91)와 전기적으로 연결되며, 외부로부터 밸브 작동 신호를 제공받아 밸브작동제어부(91)에 제공하는 수신부(92)를 포함한 압력조절모듈(90)이 더 구비되어 있고, 상기 분석서버(60)는, 상기 뇌파데이터분석부(66) 및 교합데이터분석부(67)에서 분석된 데이터를 분석하여 상기 밸브작동제어부(91)에 전송할 압력 크기를 분석하는 압력분석부(68)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 저작근운동기구에 교합력을 측정할 수 있는 모듈과, 저작근 운동의 횟수를 측정할 수 있는 카운팅 모듈을 구비하는 한편, 사용자의 뇌파를 측정할 수 있는 모듈을 설치하여 저작근운동기구를 이용한 훈련에 따른 교합력, 운동 회수 등의 데이터를 활용하여 뇌파의 변화를 분석함으로써 저작근 운동을 통한 인지능력의 개선 효과가 있는 지의 여부, 훈련의 방법이나 훈련량에 따른 개선 효과가 있는 지의 여부를 간편하게 과학적으로 분석하여 치료 및 질환 예방에 도움을 줄 수 있게 된다.
보다 구체적으로 저작근운동기구를 이용한 훈련 횟수에 따라 뇌파의 변화를 분석하여 효과적인 훈련 횟수 및 훈련 방법을 제공하고, 교합력의 차이나 교합력의 정도에 따른 뇌파 변화를 제공하여 훈련 강도 등을 제공하여 인지능력 저하를 예방하고, 저하된 인지능력을 개선할 수 있게 된다.
더 나아가 저작근운동기구의 탄성부재의 저항을 가변시키고, 이를 데이터화할 수 있게 함으로써 저작근운동 강도 조절이 가능하게 하고, 전술한 분석 데이터를 활용하여 사용자로 하여금 적절한 저항값을 제공하여 단순히 훈련 횟수 뿐만 아니라 훈련 강도 설정이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에서 탄성부재의 압력 조절이 가능하게 하였을 때의 실시예를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템을 나타낸 개략도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템은 저작근운동기구(10), 카운팅모듈(20), 뇌파측정모듈(30) 및 블루투스송신모듈(40), 사용자단말기(50), 서버(60) 및 자문가단말기(70)를 포함하여 구성되며, 추가적으로 교합력측정모듈(80) 및 압력조절모듈(90)이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 구성요소인 저작근운동기구(10)는 공지의 다양한 저작근 운동 기구가 적용될 수 있다.
보다 바람직하기로는 도 1에 제시된 구조가 적용될 수 있다.
구체적으로 도시된 저작근운동기구(10)는 사용자(1) 구강(2)의 윗니가 끼워지는 상측피스(11)와, 아랫니가 끼워지는 하측피스(12)와, 상측피스(11)와 하측피스(12)를 상호 연결하면서 상측피스(11)와 하측피스(12)에 탄성을 인가하는 탄성부재(13)로 구성되어 있다.
도면에서 탄성부재(13)는 이해의 편의를 위해 코일스프링으로 도시된 것으로 이에 한정되는 것은 아니라 하겠다.
본 발명의 구성요소인 카운팅모듈(20)은 저작근운동기구(10)나 사용자 피부나 이어셋(100) 등에 EMG 센서가 설치되어 EMG 센서에 의해 검출된 근전도 패턴을 분석하여 사용자의 저작근 운동 횟수를 측정하도록 이루어져 있다.
보다 구체적인 도 1의 도면기호 20a와 같이 사용자의 저작근 운동에 의해 상측피스(11)와 하측피스(12)가 서로 접하거나 근접할 때 신호를 검출하게 되는 근접센서로 이루어져 도 2와 같이 카운팅 신호를 검출하는 카운팅신호검출부(21)를 포함하고, 상기 카운팅신호검출부(21)와 전기적으로 연결되어 카운팅신호를 증폭하고 부정확한 신호를 제거하여 전처리하는 카운팅신호전처리부(22)를 포함한다.
또, 상기 카운팅신호전처리부(22)와 전기적으로 연결되어 카운팅신호전처리부(22)에서 처리된 데이터를 디지털 신호로 변환 수집하는 데이터수집부(23)가 포함된다.
이때, 카운팅모듈(20)이 도면기호 20a와 같이 저작근운동기구(10)에 설치되는 경우 통신의 편리를 위하여 상기 데이터수집부(23)와 전기적으로 연결되어 데이터수집부(23)에 저장된 데이터를 사용자단말기(50)로 유선 또는 무선 방식으로 송신하는 미도시된 송신부(24)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 바람직하기로는 도 1에 도시된 것처럼 블루투스 방식의 골전도 이어폰에 EMG 센서를 장착하고, 이어폰 또는 EMG 센서를 통해 유선으로 블루투스송신모듈(40)에 연결되도록 함이 바람직하다.
EMG 센서로 이루어지는 경우 측정된 주파수 변화가 곧 저작근 운동 횟수가 되게 된다.
본 발명의 구성요소인 뇌파측정모듈(30)은 공지의 다양한 뇌파측정기로 이루어질 수 있으며, 바람직하기로는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 사용자의 두부를 감싸는 띠 형태의 "EEG band"타입이 바람직하다.
이러한 뇌파측정모듈(30)은 EEG 밴드로 이루어져 사용자의 뇌파 신호를 검출하는 뇌파신호검출부(31)를 포함하고, 상기 뇌파신호검출부(31)와 전기적으로 연결되어 뇌파신호를 증폭 및 노이즈를 제거하여 전처리하는 뇌파신호전처리부(32)를 포함한다.
또, 상기 뇌파신호전처리부(32)와 전기적으로 연결되어 뇌파신호전처리부(32)에서 처리된 데이터를 디지털로 변환 수집하는 데이터수집부(33)를 포함된다.
이 뇌파측정모듈(20) 역시 카운팅모듈(20)과 마찬가지로 유선으로 블루투스송신모듈(40)과 연결된 채, 블루투스송신모듈(40)을 통해 일괄적으로 사용자단말기(50)로 데이터를 전송하도록 하는 것이 바람직하나, 선택적으로 별도의 미도시된 송신부가 구비되어 상기 데이터수집부(33)와 전기적으로 연결되어 데이터수집부(33)에 저장된 데이터를 상기 사용자단말기(50)로 송신하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 구성요소인 교합력측정모듈(80)은 압력센서나 혈류량감제센서 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 저작근 운동에 따른 윗니와 아랫니 사이의 교합력을 좌, 우 양측에서 측정하도록 이루어져 있다.
혈류량감지센서로 이루어질 경우 저작근운동기구(10)에 설치되는 것이 아니라 사용자의 턱이나 목 등에 패치 형태의 공지의 혈류감지센서를 탈부착하고 이를 블루투스송신모듈(40)과 유선으로 연결하여 사용자단말기(50)에 무선으로 데이터를 제공하거나, 별도의 송신부를 통해 사용자단말기(50)에 직접 데이터를 제공할 수 있다.
혈류량감지센서로 이루어지는 방식은 좌우에 각각 부착된 센서로부터 취득한 혈류량 데이터의 차이를 통해 교합력의 정도를 판단하는 형태로 이루어지게 되며, 이 경우 혈류량 수치를 교합력 수치로 전환하게 된다.
압력센서로 이루어지는 경우 도시된 것처럼 상기 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이 좌우 양측에 끼워져 설치되어 사용자의 저작근 운동에 따른 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이의 압력을 측정하게 된다.
이러한 교합력측정모듈(80)은 저작근운동기구(10)나 사용자 피부에 장착되어 저작시 교합력 신호를 검출하는 교합신호검출부(81)를 포함하여 구성된다.
더불어, 교합신호검출부(81)와 전기적으로 연결되어 교합신호검출부(81)로부터 수신된 교합력 신호를 증폭하고 부정확한 신호를 제거하여 교합신호를 전처리하는 교합신호전처리부(82)가 구비된다.
더불어, 상기 교합신호전처리부(82)와 전기적으로 연결되어 교합신호전처리부(82)에서 처리된 데이터를 디지털신호로 변환 수집하는 데이터수집부(83)가 구비되고, 블루투스송신모듈(40)과 유선 연결되어 블루투스송신모듈(40)에 변환된 데이터를 제공하거나, 미도시된 송신부를 통해 사용자단말기(50)로 직접 데이터를 전송할 수도 있다.
전술한 예에서 송신부들은 유선 방식이 될 수도 있으나, 블루투스, 와이파이, 이동통신망 등의 무선 통신 방식으로 구성될 수도 있다.
본 발명의 구성요소인 사용자단말기(50)는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 블루투스송신모듈(40)로부터 데이터를 수신받을 수 있도록 블루투스수신모듈(51)이 구비되어 상기 블루투스송신모듈(40)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터, 좌우 교합력 데이터를 수신한다.
또, 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화나 좌우 교합력의 편차나 교합력의 크기 등에 따른 뇌파의 변화를 화면으로 디스플레이하게 된다.
더불어, 카운팅 횟수 데이터, 교합력 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 외부로 송출하는 통신부(52)가 구비되어 있다.
사용자단말기(50)로는 개인용 컴퓨터가 될 수도 있으나 가장 바람직하기로는 스마트폰이나 태블릿, 노트북과 같이 휴대 및 통신이 용이한 제품이 바람직하다.
스마트폰의 경우 와이파이망이나 이동통신망을 통해 기본 분석 어플을 다운받아 활용할 수 있게 되며, 자체 구비된 중앙처리장치는 다운된 어플이 구동될 수 있게 해준다.
사용자단말기(50)는 전술한 블루투스수신모듈(51) 및 통신부(52) 외에 중앙처리장치(CPU), 데이터 저장장치(메모리), 디스플레이부(화면) 등을 구비하며, 중앙처리장치는 각 장치의 작동을 제어하는 것을 기본으로 할 뿐만 아니라, 취득된 카운팅 횟수의 변화, 교합력의 변화, 좌우 교합력의 편차 등에 따른 뇌파의 변화를 사용자가 확인하기 쉽게 그래프와 같은 형식으로 변환 처리하여 화면으로 제공해주게 되고, 이를 통신부(52)를 통해 서버(60)로 제공할 수도 있다.
더불어, 사용자단말기(50)가 스마트폰 등으로 이루어질 경우 일반적인 스마트폰이 블루투스 송신 기능을 구비하게 되는 바, 전술한 블루투스 방식의 골전도 이어폰에 스마트폰에 저장되어 있거나 온라인 스트리밍 음악을 이어폰에 제공하여 사용자가 저작근 운동에 집중하고 편안한 느낌을 갖도록 할 수 있다.
본 발명의 구성요소인 분석서버(60)는 사기 사용자단말기(50)의 통신부(52)를 통해 상기 교합력측정모듈(80), 카운팅모듈(20), 뇌파측정모듈(30), 교합력측정모듈(80)로부터 각각의 측정된 데이터를 제공받아 분석한 후 분석된 데이터를 사용자단말기(50)나 자문가단말기(70)에 제공하게 된다.
이러한 분석서버(60)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 통신부(61), 중앙제어부(62), 메모리부(65), 뇌파데이터분석부(66), 교합데이터분석부(67)를 포함하여 구성되어 있다.
통신부(61)는 인터넷망, 이동통신망 등을 통해 자문가단말기(70) 및 사용자단말기(50)와 유,무선 방식으로 송,수신하게 된다.
중앙제어부(62)는 상기 수신부(61)와 전기적으로 연결되며, 통신부(61)를 포함한 각 구성요소와 전기적으로 연결되어 각 장치들의 작동을 제어하게 된다.
입력부(63)는 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 사용자가 입력한 입력 신호를 중앙제어부(62)에 제공하게 되며, 디스플레이부(64)는 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)에서 처리된 데이터나, 사용자 입력 화면 등을 디스플레이해주게 된다.
한편, 메모리부(65)는 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)에서 처리된 데이터나, 통신부(61)로부터 제공받은 데이터를 중앙제어부(62)의 제어에 의해 내부에 저장하게 된다.
뇌파데이터분석부(66)는 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 뇌파 데이터 및 카운팅 횟수 데이터를 제공받아 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 분석한다.
한편, 교합데이터분석부(67)는 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 좌우 양측의 교합력 데이터를 제공받아 좌우 양측의 교합력의 편차, 교합력의 강도에 따른 뇌파의 변화를 분석한다.
더불어 뇌파데이터분석부(66) 및 교합데이터분석부(67)는 데이터 변화 및 분석된 데이터를 중앙제어부(62)에 제공하게 되며, 중앙제어부(62)는 카운팅 횟수 데이터 및 교합 데이터의 변화에 따른 뇌파 변화를 메모리부(65)나 디스플레이부(64)로 제공하게 된다.
더 나아가 교합데이터분석부(67)는 좌우 양측의 부정교합 상태에서 정교합 상태로 변환환 후의 뇌파 데이터의 변화를 분석하게 된다.
즉, 좌우 양측의 교합력 차이에 따른 뇌파 변화를 분석하여 중앙제어부(62)에 제공하고, 중앙제어부(62)는 분석된 데이터를 메모리부(65)에 저장하거나 디스플레이부(64)를 통해 디스플레이하게 되는 것이다.
뇌파데이터분석부(66)와 교합데이터분석부(67)를 모두 활용하게 되면 저작근 훈련의 횟수에 따른 뇌파의 변화와, 좌우 교합 차의 변화나 교합력의 정도에 따른 뇌파의 변화를 모두 살펴볼 수 있게 되어 저작근 훈련과 뇌파 변화의 직접적인 관계가 있는 지 살필 수 있으며, 자문가의 자문에 따른 훈련 방법, 강도 등의 변화를 준 후 이에 따른 인지 기능의 개선 여부를 확인할 수 있게 된다.
본 발명의 구성요소인 자문가단말기(70)는 훈련의 자문자가 될 수 있는 의료전문가, 체육 전문가 등이 구비한 PC, 스마트폰, 태블릿 등이 될 수 있다.
이러한 자문가단말기(70) 역시 사용자단말기(50)와 마찬가지로 미도시된 중앙처리장치, 메모리, 입력부, 디스플레이부, 통신부가 구비됨은 자명하며, 상기 서버(60)와 인터넷망을 통해 연결되어 분석자문가에게 분석된 데이터를 제공하고, 분석자문가의 자문 의견이 입력되어 상기 서버(60)를 통해 사용자단말기(50)로 분석자문가의 자문 의견을 제공하게 된다.
상술한 구성에서 교합력측정모듈(80), 카운팅모듈(20), 뇌파측정모듈(30)들은 모두 전원이 공급되는 미도시된 전원공급부 및 각각의 세부 구성들과 연결되면서 전원공급부로부터 전원을 공급받는 제어부가 포함될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
더불어, 분석서버(60) 역시 미도시된 전원공급부가 중앙제어부와 전기적으로 연결되어 외부 전원을 공급받아 작동되는 것은 자명하다 할 것이다.
이러한 본 발명의 저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템은 상술한 구성에 따라 저작근 운동과 인지기능의 상관관계를 확인할 수 있게 된다.
더불어 이러한 상관관계가 확인될 경우 취득된 데이터를 이용하여 치료나 훈련을 제공하는 사람에게 데이터가 제공되어 필요한 저작근 훈련 횟수를 제공할 수 있게 되어 적당 운동량을 알려줄 수 있게 된다.
또한, 상술한 교합력측정모듈(80), 카운팅모듈(20), 뇌파측정모듈(30)의 송신부들은 블루투스 방식으로 사용자단말기(50)에 제공되어 사용자가 직접 저작 운동을 통한 인지기능이 새건되는 효과를 확인할 수 있게 된다 할 것이다.
한편, 상술한 본 발명의 분석 시스템에 있어서 저작근운동기구(10)의 탄성부재(13)를 저항 수치 변화가 가능하도록 구성하고, 이를 본 발명의 시스템과 연계되도록 하여 보다 개선된 훈련 방법을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 저작근운동기구(10)은 탄성부재(13)는 유압 또는 공압 엑츄에이터(13a)로 이루어져 있으며, 상기 엑츄에이터(13a)로 유압 또는 공압을 공급하는 공급탱크(13b)가 구비되어 있고, 상기 공급탱크(13b)와 엑츄에이터(13a)를 연결하는 배관상에, 제공되는 유체 압력을 조절하는 전자식 압력조절밸브(13c)가 설치되도록 할 수 있다.
이 경우 도시된 것처럼 상기 압력조절밸브(13c)의 작동을 제어하도록 압력조절밸브(13c)와 전기적으로 연결되는 밸브작동제어부(91)와, 상기 밸브작동제어부(91)와 전기적으로 연결되며, 외부로부터 밸브 작동 신호를 제공받아 밸브작동제어부(91)에 제공하는 수신부(92)를 포함한 압력조절모듈(90)이 더 구비될 수 있다.
이때 상기 분석서버(60)는 상기 교합데이터분석부(67) 및 뇌파데이터분석부(66)에서 분석된 데이터를 분석하여 상기 밸브작동제어부(91)에 전송할 압력 크기를 분석하는 압력분석부(68)가 더 구비될 수 있다.
이러한 방식은 사용자가 저작근 운동시 운동 횟수가 아닌 운동 강도에 따른 뇌파의 변화를 확인할 수 있는 기능을 제공하게 하는 것으로, 운동 회수만으로 뇌파의 변화가 적은 경우 등에 입력부(63)를 통해 별도의 버튼 등으로 누르게 되면 중앙제어부62)는 압력분석부(68)의 작동을 개시하도록 한다.
이때의 압력분석부(68)는 좌우 교합력의 차이값은 분석한 후 그 차이만큼의 압력을 분석하여 중앙제어부(62)에 제공하고, 중앙제어부(62)는 압력조절모듈(90)로 차이만큼의 작동 압력 신호를 제공하게 되면 압력조절모듈(90)은 밸브 작동 제어를 하게 되어 저작근 운동시 보다 많은 저항이 발생하도록 한다.
즉, 훈련 강도를 높여주게 된다.
이때, 압력분석부(68)에 의해 산출된 압력 데이터는 중앙제어부(62)의 제어에 의해 메모리부(65)에 저장되어 있다가, 조절된 압력으로의 훈련 개선 정도가 없는 경우 사용자가 입력부(63)를 통한 추가 입력시 비교되어 훈련시의 압력 값의 조정값의 기준으로 삼게 된다.
1 : 사용자 2 : 구강
10 : 저작근운동기구 11 : 상측피스
12 : 하측피스 13 : 탄성부재
13a : 엑츄에이터 13b: 공급탱크
13c : 압력조절밸브 20 : 카운팅모듈
20a : 압력센서 21 : 카운팅신호검출부
22 : 카운팅신호전처리부 23 : 데이터수집부
30 : 뇌파측정모듈 31 : 뇌파신호검출부
32 : 뇌피신호전처리부 33 : 데이터수집부
40 : 블루투스송신모듈 50 : 사용자단말기
51 : 블루투스수신모듈 52 : 통신부
60 : 분석서버 61 : 통신부
62 : 중앙제어부 63 : 입력부
64 : 디스플레이부 65 : 메모리부
66 : 뇌파데이터분석부 67 : 교합데이터분석부
68 : 압력분석부 70 : 자문가단말기
80 : 교합력측정모듈 81 : 교합신호검출부
82 : 교합신호전처리부 83 : 데이터수집부
90 : 압력조절모듈 91 : 밸브작동제어부
92 : 수신부 100 : 이어셋

Claims (6)

  1. 사용자 윗니가 끼워지는 상측피스(11)와, 아랫니가 끼워지는 하측피스(12)와, 상측피스(11)와 하측피스(12)를 상호 연결하면서 상측피스(11)와 하측피스(12)에 탄성을 인가하는 탄성부재(13)로 구성된 저작근운동기구(10)와;
    상기 저작근운동기구(10)를 통한 저작근 운동 횟수를 측정하는 카운팅모듈(20)과;
    사용자 신체에 장착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈(30)과;
    상기 카운팅모듈(20) 및 뇌파측정모듈(30)과 유무선으로 연결되어 측정된 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 무선 송신하는 블루투스송신모듈(40)과;
    블루투스수신모듈(51)이 구비되어 상기 블루투스송신모듈(40)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신하고, 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 화면으로 디스플레이하며, 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 외부로 송출하는 통신부(52)가 구비되어 있는 사용자단말기(50)와;
    이동통신망 또는 인터넷망을 통해 상기 사용자 단말기(50)와 통신하여 사용자 단말기(50)로부터 카운팅 횟수 데이터 및 측정된 뇌파 데이터를 수신받아 분석하는 서버(60)와;
    상기 서버(60)와 인터넷망을 통해 연결되어 분석자문가에게 분석된 데이터를 제공하고, 분석자문가의 자문 의견이 입력되어 상기 서버(60)를 통해 사용자단말기(50)로 분석자문가의 자문 의견을 제공하게 되는 자문가단말기(70);를 포함하여 구성된,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이 양측에 끼워져 설치되어 사용자의 저작근 운동에 따른 상측피스(11)와 하측피스(12) 사이의 압력을 측정하는 압력센서(20a)나, 사용자의 신체에 장착되어 혈류량을 측정하고 혈류량 변화를 측정하는 혈류량감지센서(20b) 중 어느 하나로 이루어져 저작근 운동에 따른 좌우 양측의 윗니와 아랫니 사이의 교합력을 측정하며, 상기 블루투스송신모듈(40)과 전기적으로 연결되어 블루투스송신모듈(40)을 통해 사용자단말기(50)에 좌우 교합력 측정 데이터를 제공하는 교합력측정모듈(80)이 더 구비되어 있으며,
    상기 사용자단말기(50)는 수신된 좌우 교합력 측정 데이터를 통신부(52)를 통해 서버(60)에 제공하고,
    상기 서버(60)는 좌우 교합력 측정 데이터를 수신받아 분석하도록 이루어진 것을 특징으로 하는,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 뇌파측정모듈(30)은,
    사용자의 양측 발에 설치되어 지면과 발바닥이 접할 때 발생하는 족압 신호를 검출하는 뇌파신호검출부(31)와;
    상기 뇌파신호검출부(31)와 전기적으로 연결되어 족압신호를 전처리하는 카운팅신호전처리부(42)와;
    상기 뇌파신호전처리부(32)와 전기적으로 연결되어 뇌파신호전처리부(32)에서 처리된 데이터를 수집하는 데이터수집부(33);를 포함하여 구성도니 것을 특징으로 하는,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 교합력측정모듈(80)은,
    좌우 양측의 상하 어금니 사이의 교합력 신호를 검출하는 교합신호검출부(81)와;
    상기 신호검출부(21)와 전기적으로 연결되어 교합신호를 전처리하는 교합신호전처리부(82)와;
    상기 교합신호전처리부(82)와 전기적으로 연결되어 교합신호전처리부(82)에서 처리된 데이터를 수집하는 데이터수집부(83);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 분석서버는,
    상기 사용자단말기(50)의 통신부(52) 및 자문가단말기(70)와 이동통신망 또는 인터넷망을 통해 통신하는 통신부(61)와;
    상기 통신부(61)와 전기적으로 연결된 중앙제어부(62);
    중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 사용자 입력 신호를 중앙제어부(62)에 제공하는 입력부(63), 중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)에서 처리된 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(64);
    중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(52)에서 처리된 데이터를 저장하는 메모리부(65);
    중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 뇌파 데이터 및 카운팅 횟수 데이터를 제공받아 카운팅 횟수에 따른 뇌파의 변화를 분석하는 뇌파데이터분석부(66);
    중앙제어부(62)와 전기적으로 연결되어 중앙제어부(62)로부터 좌우 양측의 교합력 데이터를 제공받아 좌우 양측의 교합력의 편차, 교합력의 강도에 따른 뇌파의 변화를 분석하는 교합데이터분석부(67);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 저작근운동기구(10)은 탄성부재(13)는 유압 또는 공압 엑츄에이터(13a)로 이루어져 있으며,
    상기 엑츄에이터(13a)로 유압 또는 공압을 공급하는 공급탱크(13b)가 구비되어 있고, 상기 공급탱크(13b)와 엑츄에이터(13a)를 연결하는 배관상에, 제공되는 유체 압력을 조절하는 전자식 압력조절밸브(13c)가 설치되어 있으며,
    상기 압력조절밸브(13c)의 작동을 제어하도록 압력조절밸브(13c)와 전기적으로 연결되는 밸브작동제어부(91)와, 상기 밸브작동제어부(91)와 전기적으로 연결되며, 외부로부터 밸브 작동 신호를 제공받아 밸브작동제어부(91)에 제공하는 수신부(92)를 포함한 압력조절모듈(90)이 더 구비되어 있고,
    상기 분석서버(60)는,
    상기 뇌파데이터분석부(66) 및 교합데이터분석부(67)에서 분석된 데이터를 분석하여 상기 밸브작동제어부(91)에 전송할 압력 크기를 분석하는 압력분석부(68)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는,
    저작근운동기구를 이용한 인지기능 개선 진단 시스템.
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