KR20180109385A - 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기는 환자의 머리에 착용되어, 재활 영상을 출력하는 디스플레이, 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈, 상기 머리의 움직임을 검출하는 움직임 감지부 및 상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보를 획득하고, 상기 획득된 수행율 정보에 기반하여 상기 재활 영상을 가변시키는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기{Wearable Device for rehabilitating dizziness}
본 발명은 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기에 관련된 것으로 보다 구체적으로는 재활 치료 수행율에 기반하여 재활 영상을 가변시키는 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기에 관련된 것이다.
종래의 어지럼증 재활 방법은 이석증의 경우에는 의사가 환자의 두부를 붙잡고 정해진 패턴대로 두부를 회전하거나 몸을 누이는 동작을 통해서 세반고리관 안에 들어간 이석을 다시 원래의 자리로 되돌리는 일련의 작업이다. 따라서 이러한 물리치료는 환자의 두부 및 몸의 자세를 측정하지 않고 의사의 주관적인 판단에 의존하기 때문에 물리치료 각 단계에서 요구되는 환자 두부의 각도 및 몸의 자세를 정확하게 안내하기가 어렵다.
전정신경염 등 전정기관의 이상이 의심되는 어지럼증을 재활치료 하는 경우에는 물체의 동작을 다양하게 주며 시선이 지속적으로 물체를 따라가게 하는 운동 방법이 고려되고 있다. 그러나 운동방법이 복잡하고 스스로 운동하기에 흥미가 없기 때문에 잘 행해지고 있지 않고 또한 효과도 미미하다. 또한 운동과 동시에 얼마나 재활이 되었는지를 바로 측정할 수 있는 방법이 제시되지 않고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 정확하고 안정적인 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 재활 정도를 즉각적으로 확인할 수 있는 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 환자 맞춤형의 재활 영상/음성을 즉각적으로 제공하는 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기는 환자의 머리에 착용되어, 재활 영상을 출력하는 디스플레이, 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈, 상기 머리의 움직임을 검출하는 움직임 감지부 및 상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보를 획득하고, 상기 획득된 수행율 정보에 기반하여 상기 재활 영상을 가변시키는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 재활 영상 출력 중에, 상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보를 획득하여, 상기 재활 영상을 가변시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 획득된 수행율이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 상기 출력되는 재활 영상을 유지하고, 상기 미리 정해진 기준 이항인 경우, 상기 출력되는 재활 영상의 난이도를 낮출 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 복수의 이석을 순차적으로 제거하기 위한 재활 영상을 상기 디스플레이를 통하여 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 외부 영상을 획득하는 외부 카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 재활 영상과 상기 외부 카메라로부터 획득된 외부 영상을 함께 증강 현실 방식으로 상기 디스플레이를 통하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법은 환자의 머리에 착용되어, 디스플레이를 통하여 재활 영상을 출력하는 단계, 제어부가, 환자의 안구 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 움직임 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율을 획득하는 단계 및 상기 제어부가, 상기 획득된 재활 치료 수행율에 따라 상기 재활 영상을 가변시켜 상기 디스플레이를 통하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기는 환자의 머리에 착용되어, 재활 영상을 출력하는 디스플레이, 안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈, 상기 머리의 움직임을 검출하는 움직임 감지부 및 상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보를 획득하고, 상기 획득된 수행율 정보에 기반하여 상기 재활 영상을 가변시키는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 기반으로 재활 치료가 제공됨으로써, 정확하고 안정적인 재활 치료가 가능하다. 또한, 재활 치료 중에 재활 치료 수행 정도를 파악함으로써, 즉각적인 피드백 환경을 제공할 수 있다. 나아가 재활 치료 수행 정도에 따라 환자 맞춤형의 재활 치료 가이드를 제공할 수 있으므로 재활의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 S110 단계를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 블록도를 도시한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기(100)는 환자의 재활 운동 중에 안구의 동작을 실시간으로 모니터링함으로써 재활 운동으로 인한 재활의 진행 정도를 직접적으로 확인할 수 있다. 또한, 환자의 재활 운동 수행율에 기반하여 능동적으로 가변하는 재활 운동 영상을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 재활 영상은 가상 현실 또는 증강 현실 기반으로 제공될 수 있으며, 특히 전정기관의 재활 영상은 증강 현실을 기반으로 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기(100)는 안구 움직임 검출 모듈(110), 머리 움직임 감지부(120), 디스플레이(130), 음성 출력부(140), 외장 카메라(150) 및 제어부(160) 중 적어도 하나의 구성을 포함할 수 있다. 안구 움직임 검출 모듈(110), 머리 움직임 감지부(120), 디스플레이(130), 음성 출력부(140) 및 외장 카메라(150)는 일체의 웨어러블 기기로 구현될 수 있다. 이하 각 구성에 대해서 설명하기로 한다.
상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 환자의 안구의 움직임에 대한 정보를 획득할 수 있도록 환자의 안구를 향하여 웨어러블 기기(100)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 안구의 수평, 수직 및 회전 운동에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이를 위하여 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 적외선 카메라로 구성될 수 있다.
상기 안구 움직임 검출 모듈(110)은 환자가 재활 영상을 통하여 재활 운동을 수행하는 중에 환자의 안구가 재활 영상에 따라 움직이는지를 판단하기 위한 영상 정보를 제공할 수 있다.
상기 머리 움직임 감지부(120)는 환자의 머리가 움직이는 방향 및 속도에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이를 위하여, 상기 머리 움직임 감지부(120)는 관성 센서(IMU 센서)로 이루어질 수 있다.
상기 머리 움직임 감지부(120)도 환자가 재활 영상(또는 재활 음성)을 통하여 재활 운동을 수행하는 중에 환자의 머리가 재활 영상에 따라 움직이는지를 판단하기 위한 정보를 제공할 수 있다.
상기 디스플레이(130)는 환자에게 재활 영상을 제공하기 위한 것으로서, 안구를 향하여 영상이 출사되도록 배치될 수 있다. 상기 디스플레이(130)는 환자의 어지럼증 진단 원인에 따라 그에 부합하는 재활 영상을 출사할 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이(130)는 예를 들어, 증강 현실 또는 가상 현실 모드로 재활 영상을 출사할 수 있다.
상기 음성 출력부(140)는 환자의 귀의 일측에 마련되어, 각 종 안내 메시지를 출력할 수 있다. 각 종 안내 메시지는 재활 음성 메시지를 포함할 수 있다.
상기 외장 카메라(150)는 환자의 거동 경로에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 환자의 전정기관에 이상이 있는 경우, 치료를 위해서는 환자가 걸으면서 머리 및/또는 안구를 재활 방법에 따라 움직이는 것이 요구된다. 환자가 걸으면서 치료를 받아야 하기 때문에, 환자의 거동 경로에 대한 영상 정보를 획득하고, 획득된 영상 정보를 재활 영상과 함께 디스플레이 해주는 것이 필요한 환경이 발생한다. 따라서, 상기 외장 카메라(150)는 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 일 측에 마련되어 외부 영상을 획득할 수 있다.
상기 제어부(160)는 안구 움직임 검출 모듈(110), 머리 움직임 감지부(120), 디스플레이(130), 음성 출력부(140) 및 외장 카메라(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(160)는 상기 디스플레이(130) 및/또는 음성 출력부(140)를 통하여 재활 영상/음성을 각각 출력할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(160)는 환자의 진단 결과에 따라 그에 부합하는 재활 영상/음성을 재활 운동 DB에서 획득할 수 있다. 이에 따라 상기 제어부(160)는 획득된 재활 영상/음성을 출력하도록 각 구성을 제어할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(160)는 이석의 위치 및 수에 따라서 그에 대응하는 재활 치료 방법을 상기 재활 운동 DB에서 획득할 수 있음은 물론이다. 나아가 상기 제어부(160)는 세반 고리관의 서로 다른 부위에 복수의 이석이 있는 환자에게는 개개의 이석을 순차적으로 제거하기 위한 재활 영상/음성을 출력할 수 있다.
상기 제어부(160)는 재활 영상을 상기 디스플레이(130)를 통하여 출력하는 경우에 있어서, 재활 영상이 다양한 방식으로 출력되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(160)는 이석증 치료를 위하여 게임과 같은 가상 환경을 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부(160)는 출력하고자 하는 재활 운동 방법에 적합한 가상 환경을 가상 환경 DB로부터 획득하고 이를 출력할 수 있다. 이와 달리, 상기 제어부(160)는 전정기관 치료를 위하여 환자가 걸으면서 재활 운동을 수행케 하기 위하여 증강 현실 환경을 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부(160)는 외장 카메라(150)를 통하여 외부 영상을 획득하고, 획득된 외부 영상을 재활 영상과 함께 증강 현실 방식으로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 안구 움직임 검출 모듈(110) 및/또는 머리 움직임 감지부(120)를 통하여 환자가 상기 제공된 재활 영상/음성에 따라 재활 치료를 원활히 수행하고 있는지 재활 치료 수행율을 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(160)는 상기 안구 움직임 검출 모듈(110)를 통하여 특정 재활 영상/음성에 따른 환자의 안구 움직임 정도에 기반하여 재활 치료 수행율을 판단할 수 있다. 또한, 상기 제어부(160)는 상기 머리 움직임 감지부(120)를 통하여 특정 재활 영상/음성에 따른 환자의 머리 움직임 정도에 기반하여 재활 치료 수행율을 판단할 수 있다. 특히 상기 제어부(160)는 환자가 제공된 재활 영상/음성에 따라 재활 치료를 수행하고 있는 중에 재활 치료 수행율을 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 재활 치료 수행율에 기반하여 재활 방법을 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 특정 재활 영상/치료에 따른 재활 치료 수행율이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 특정 재활 영상/음성의 치료를 지속할 수 있다. 이와 달리, 특정 재활 영상/치료에 따른 재활 치료 수행율이 미리 정해진 기준보다 낮은 경우, 재활 영상/음성의 난이도를 낮추도록 제어할 수 있다. 상기 제어부(160)는 재활 치료 중에 재활 치료 수행율에 기반하여 재활 방법을 가변시킬 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기(100)에 대하여 설명하였다. 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법은 재활 영상 출력 단계(S110), 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보 획득 단계(S120), 수행율 판단 단계(S130) 및 단계 S130의 결과에 따라 출력 중인 재활 영상 난이도 조절 단계(S140) 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 설명하기로 한다.
단계 S110에서, 상기 제어부(160)는 환자의 어지럼증 원인에 대응하는 재활 영상/음성을 상기 재활 운동 DB에서 획득하고, 획득된 재활 영상/음성을 상기 디스플레이(130) 및 상기 음성 출력부(140) 중 적어도 하나의 구성을 통하여, 출력할 수 있다.
출력된 재활 영상/음성에 따라 환자는 재활 치료를 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이(130)를 통하여 ①번 위치에 표적 아이템을 표시할 수 있다. 이 경우, 환자의 머리는 ①번 위치를 향하도록 유도된다. 이어서, 상기 디스플레이(130)를 통하여 ①번 위치에 표시된 표적 아이템을 L 거리 떨어진 ②번 위치로 이동시킨다. 이 경우, 환자의 머리는 ②번 위치를 향하도록 안내된다. 이로써 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 환자는 재활 치료에서 요구되는 방식으로 머리를 움직일 수 있다. 이로써, 머리에 장착되는 웨어러블 기기를 통하여 어지럼증 치료가 수행될 수 있다. 재활 치료 방식에 따라서 환자 머리가 아니라 안구의 지향점이 움직이도록 유도될 수 있음은 물론이다.
이 때, 출력되는 재활 영상/음성은 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 환자의 어지럼증 원인에 따라 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 이석증에 의한 경우 가상 현실 방식으로 재활 영상이 제공될 수 있고, 전정기관 이상에 의한 경우 증강 현실 방식으로 재활 영상이 제공될 수 있다.
단계 S120에서, 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보가 획득될 수 있다. 상기 제어부(160)는 재활 치료 수행 중에 상기 안구 움직임 검출 모듈(110) 및/또는 머리 움직임 감지부(120)를 통하여 환자가 제시된 재활 방법에 따라 얼마나 정확하게 안구 및/또는 머리를 움직이는지 판단할 수 있다.
단계 S130에서, 상기 제어부(160)는 재활 치료 수행율 정도에 따라 재활 방법을 가변시킬 수 있다. 만약, 재활 치료 수행율이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 현재 제공되고 있는 재활 치료 방법이 적절한 것으로 볼 수 있으므로 다시 단계 S110으로 회귀할 수 있다. 또는 현재 제공되는 재활 치료 방법보다 높은 난이도의 재활 치료 방법이 출력될 수 있다. 이와 달리, 재활 치료 수행율이 미리 정해진 기준보다 낮은 경우, 현재 제공되고 있는 재활 치료 방법이 부 적절한 것으로 볼 수 있으므로 상기 제어부(160)는 상기 재활 운동 DB로부터 보다 적절한 재활 영상/음성 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(160)는 보다 낮은 난이도의 재활 영상/음성 정보를 획득하고 이를 환자에게 출력할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법에 따르면, 재활 치료 중에 환자의 치료 상태를 판단할 수 있으므로 즉각적인 피드백 환경을 제공할 수 있다. 특히 환자의 치료 수행 정도에 따라 환자 맞춤형의 재활 영상/음성을 즉각적으로 제공할 수 있으므로 환자 지향적인 솔루션을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 환자의 머리에 착용되어, 재활 영상을 출력하는 디스플레이;
    안구의 움직임을 검출하는 안구 움직임 검출 모듈;
    상기 머리의 움직임을 검출하는 움직임 감지부; 및
    상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율 정보를 획득하고, 상기 획득된 수행율 정보에 기반하여 상기 재활 영상을 가변시키는 제어부를 포함하는 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재활 영상 출력 중에, 상기 안구의 움직임 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 정보를 획득하여, 상기 재활 영상을 가변시키는, 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 획득된 수행율이 미리 정해진 기준 이상인 경우, 상기 출력되는 재활 영상을 유지하고, 상기 미리 정해진 기준 이항인 경우, 상기 출력되는 재활 영상의 난이도를 낮추는, 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 이석을 순차적으로 제거하기 위한 재활 영상을 상기 디스플레이를 통하여 출력하는, 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기.
  5. 제1 항에 있어서,
    외부 영상을 획득하는 외부 카메라를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 재활 영상과 상기 외부 카메라로부터 획득된 외부 영상을 함께 증강 현실 방식으로 상기 디스플레이를 통하여 출력하는, 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기.
  6. 환자의 머리에 착용되어, 디스플레이를 통하여 재활 영상을 출력하는 단계;
    제어부가, 환자의 안구 및 상기 머리의 움직임 중 적어도 하나의 움직임 정보에 기반하여 상기 재활 영상에 따른 재활 치료 수행율을 획득하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 획득된 재활 치료 수행율에 따라 상기 재활 영상을 가변시켜 상기 디스플레이를 통하여 출력하는, 어지럼증 재활을 위한 웨어러블 기기의 동작 방법.
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