KR20190098400A - 재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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신용일
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Abstract

재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치는, 내부가 밀폐되어 산소가 공급되는 산소 캡슐; 상기 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성되어 사용자를 안착시키는 시트부; 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부의 하부에 구성되어 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법{HYPERBARIC OXYGEN THERAPY SYSTEM FOR REHABILITATION AND METHOD OF OPERATING THEREOF}
아래의 실시예들은 고압산소치료 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기립(tilting) 각도 조절 기능을 갖는 재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근, 밀폐된 공간에 가압 산소를 주입하여 밀폐 공간 내에 자리잡고 있는 사람의 호흡을 통해 고농도의 산소가 폐 및 혈액에 침투하도록 유도하여 치료의 효과를 개선하고자 하는 가압산소치료요법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 호흡을 통해 가압된 산소가 흡입될 경우 혈중 헤모글로빈과 결합하는 산소의 절대량이 증가하게 되어 신체의 전반적인 회복 능력 및 집중력을 향상시키는 것으로 알려져 있으며, 이러한 가압산소치료요법이 골절, 인대손상 등의 정형외과질환, 급성발작, 질식성 뇌증, 시신경염 등의 신경질환, 화상, 일산화탄소 중독 등의 응급질환 등에 효과적임을 나타내는 여러 연구결과들이 발표되고 있다.
기존의 가압 산소 챔버/캡슐 관련 국내외 특허들을 살펴보면, 단순히 눕거나 앉은 상태에서 정적인 호흡을 통해 가압 산소를 흡입하도록 고안된 장치들이 대부분이다.
근래에 고령화 사회로의 진입에 따라 재활치료를 필요로 하는 질환자의 수가 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 재활치료의 효과를 보다 개선시킬 수 있는 새로운 치료 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
하지만, 기존의 관련 특허들의 경우 대부분이 그 목적을 가압 산소 챔버를 이용한 피로 회복, 스트레스 완화, 운동 효과 증강 등에 두고 있어, 그 형태 또한 고정된 의자형, 침대형, 룸형이 대부분을 차지하고 있다. 환자 치료용을 표방하고 있는 기존 특허 역시 단순히 누워서 가압 산소를 호흡하는 정도의 용도로 개발되어, 신체 동작이 불편한 환자들에 대한 재활치료 용도로 활용하기에는 한계가 있다.
공개실용신안 20-2015-0004469호는 이러한 진동 기립 테이블 장치에 관한 것으로, 하지 근력이 약하여 보행이 어려운 환자들을 기립시키기 위한 테이블 장치에 관한 기술을 기재하고 있다.
한국공개실용신안 20-2015-0004469호
실시예들은 고압산소치료 장치에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 기립(tilting) 각도 조절 기능을 갖는 재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법에 관한 기술을 제공한다.
실시예들은 기립 각도 조절 기능을 통해 사용자가 수용된 산소 캡슐을 기울여 기립 운동을 수행하는 동시에, 밀폐된 산소 캡슐에 외부 공급선/배출선을 통해 산소 가압 및 내부 압력 조절을 통해 가압산소치료를 수행하는 가압산소공급에 따른 치료효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있는 재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.
또한, 실시예들은 재활치료가 요구되는 사용자의 재활치료뿐 아니라 일반 사용자에 대해 가압산소 캡슐 및 각도 조절 기능을 통해 공부, 일, 운동 등 집중력 향상을 위한 개인적인 공간을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 고압산소치료 장치는, 내부가 밀폐되어 산소가 공급되는 산소 캡슐; 상기 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성되어 사용자를 안착시키는 시트부; 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부의 하부에 구성되어 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 산소 캡슐은, 산소 가압 및 내부 압력을 조절하는 외부 공급선 및 배출선을 포함할 수 있다.
상기 산소 캡슐 내벽의 상기 사용자의 시선 전면부에 설치되는 모니터를 포함하고, 상기 모니터는 영상을 통해 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 할 수 있다.
상기 산소 캡슐의 내부에서 상기 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 포함하고, 상기 VR 기기를 통해 기립 치료 도중 가상현실 기반의 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 할 수 있다.
상기 인지 또는 동작 재활치료는, 기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 산소 캡슐의 내부에 설치되어 상기 사용자가 외부에 있는 사람과 의사소통을 하는 마이크 및 스피커를 포함할 수 있다.
상기 산소 캡슐의 내부에 상기 사용자의 심전도, 뇌파, 호흡, 혈압 및 fNIRS 중 적어도 어느 하나 이상의 신체 상태를 감시하기 위한 생체신호 계측기 또는 자극 치료를 위한 자극기를 포함하고, 상기 생체신호 계측기 또는 자극기를 통해 재활치료 도중 상기 사용자의 신체 상태 변화의 감시 또는 추가적인 자극 치료를 수행할 수 있다.
상기 시트부는, 침대 형태로 이루어져 상기 사용자가 누운 상태로 안착되며, 상기 각도 조절부의 각도 조절에 따라 상기 사용자가 일어선 자세로 유지됨에 따라 기립 운동을 수행할 수 있다.
상기 시트부는, 의자 형태로 이루어져 상기 사용자가 앉거나 기대어 누운 상태로 안착되며, 상기 각도 조절부의 각도 조절에 따라 상기 사용자의 자세가 변경될 수 있다.
상기 각도 조절부는, 상기 사용자, 외부에 있는 사람 및 제어부 중 적어도 어느 하나 이상의 제어에 따라 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도를 조절하거나 상기 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 상기 시트부의 각도를 조절할 수 있다.
상기 각도 조절부는, 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도 또는 상기 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 회전시킴에 따라 상기 시트부의 일측을 상측으로 이동시키고 상기 시트부의 타측을 하측으로 이동시켜 상기 사용자의 머리부를 상측 방향으로 이동시키며, 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도 또는 상기 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 반대 방향으로 회전시킴에 따라 상기 시트부의 일측을 하측으로 이동시키고 상기 시트부의 타측을 상측으로 이동시켜 상기 사용자의 머리부를 하측 방향으로 이동시킬 수 있다.
다른 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 동작 방법은, 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성된 시트부에 사용자의 안착 후, 내부를 밀폐시키는 단계; 밀폐된 상기 산소 캡슐에 산소를 공급하는 단계; 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부의 하부에 구성된 각도 조절부를 통해 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절함에 따라 상기 사용자의 자세는 변경시키는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행시키도록 상기 산소 캡슐 내벽의 상기 사용자의 시선 전면부에 설치된 모니터 또는 상기 산소 캡슐의 내부에서 상기 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 통해 영상을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 인지 또는 동작 재활치료는, 기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이도록 상기 영상의 출력을 통해 제공되는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 각도를 조절함에 따라 상기 사용자의 자세는 변경시키는 단계는, 제어부의 제어에 따라 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도를 조절하거나 상기 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 상기 시트부의 각도를 조절할 수 있다.
실시예들에 따르면 기립 각도 조절 기능을 통해 사용자가 수용된 산소 캡슐을 기울여 기립 운동을 수행하는 동시에, 밀폐된 산소 캡슐에 외부 공급선/배출선을 통해 산소 가압 및 내부 압력 조절을 통해 가압산소치료를 수행하는 가압산소공급에 따른 치료효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있는 재활치료용 고압산소치료 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 재활치료가 요구되는 사용자의 재활치료뿐 아니라 일반 사용자에 대해 가압산소 캡슐 및 각도 조절 기능을 통해 공부, 일, 운동 등 집중력 향상을 위한 개인적인 공간을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 수평 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 일측이 기울어진 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 타측이 기울어진 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 실시예에서는 퇴행성 뇌질환, 근육 질환 등으로 인해 자연스러운 신체 동작이 힘들어 재활치료를 필요로 하는 중증 환자들의 치료 효과를 높이기 위해 기립(tilting) 각도 조절이 가능한 재활치료용 가압산소 캡슐 장치를 제공한다.
기립 운동 침대(tilt table)는 신경근 손상으로 인해 스스로 일어서지 못하는 환자들을 일어선 자세로 유지시켜 줌으로써, 오랜 침상생활에 따른 기립성 저혈압 방지, 관절구축 및 변경방지, 욕창 방지, 골다공증 방지, 근력유지, 전신 순환증진, 요로감염 방지 등의 치료 효과를 유도할 수 있는 재활치료 시 보편적으로 많이 활용되는 치료장비이다.
실시예들에 따르면 가압산소공급에 따른 치료 효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있으며, 이를 통해 기존의 방법들보다 더 나은 치료 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 실시예들에 따르면 재활치료가 요구되는 사용자의 재활치료뿐 아니라 일반 사용자에 대해 가압산소 캡슐 및 각도 조절 기능을 통해 공부, 일, 운동 등 집중력 향상을 위한 개인적인 공간을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 수평 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 그리고 도 2는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 일측이 기울어진 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 타측이 기울어진 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치(100)는 내부가 밀폐되어 산소가 공급되는 산소 캡슐(110), 산소 캡슐(110)의 내부 또는 하부에 구성되어 사용자를 안착시키는 시트부, 산소 캡슐(110) 및 시트부(120)의 하부에 구성되어 산소 캡슐(110) 및 시트부(120) 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절하는 각도 조절부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 고압산소치료 장치(100)는 일반 사용자에 대해 가압산소 캡슐(110) 및 각도 조절 기능을 통해 공부, 일, 운동 등 집중력 향상을 위한 개인적인 공간을 제공하는 고압산소치료 장치로 제공될 수 있다. 또한, 고압산소치료 장치(100)는 산소 캡슐(110) 내부의 사용자(환자)에게 가압산소치료를 수행하는 가압산소공급에 따른 치료효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있는 재활치료용 고압산소치료 장치로 제공될 수 있다.
아래에서는 고압산소치료 장치(100)의 하나의 예로써 재활치료용 고압산소치료 장치를 중심으로 설명한다. 그러나 고압산소치료 장치(100)는 재활치료용 고압산소치료 장치에 제한되지는 않는다.
일 실시예에 따른 고압산소치료 장치(100)는 산소 챔버, 시트부(120) 및 각도 조절부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 실시예에 따라 고압산소치료 장치(100)는 모니터(140), 마이크 및 스피커, 생체신호 계측기, 자극기 그리고 VR 기기 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
산소 캡슐(110)은 내부가 밀폐된 챔버로 이루어지며 내부에 산소가 공급될 수 있다.
이러한 산소 캡슐(110)은 내부에 공간이 마련되어, 내부 공간에는 사용자가 안착되거나 사용자가 활동할 수 있다. 일례로, 산소 캡슐(110)은 사용자가 안착되는 시트부(120)를 수용하도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 산소 캡슐(110)은 사용자가 안착되는 시트부(120)의 상부를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 산소 캡슐(110)은 시트부(120)의 상부를 덮는 덮개 형태로 이루어져 시트부(120)와 결합됨으로써 밀폐된 내부를 형성할 수 있다.
또한 산소 캡슐(110)의 일측 또는 전면에는 사용자의 출입을 위한 도어(door)가 형성될 수 있다. 한편, 산소 캡슐(110)이 시트부(120)의 상부를 덮는 덮개 형태로 이루어질 경우, 덮개 형태의 산소 캡슐(110)이 시트부(120)와 분리됨으로써 사용자의 출입이 가능하도록 할 수도 있다. 이 경우, 산소 캡슐(110)의 개폐를 위한 별도의 개폐수단이 형성될 수 있다.
그리고 산소 캡슐(110)은 외부와의 소통 및 위급하거나 응급상황을 대비하여 외부 또는 내부가 투시 가능하도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 산소 캡슐(110)이 유리로 이루어질 경우 사용자의 안전을 위해 내충격성이 있는 강화유리 등으로 제작되는 것이 바람직하다.
산소 캡슐(110)은 산소 가압 및 내부 압력을 조절하는 외부 공급선 및 배출선을 포함할 수 있다. 예를 들어 산소 캡슐(110)은 일측에 외부에서 산소가 유입될 수 있도록 외부 공급선이 형성될 수 있고, 외부 공급선은 산소 공급부와 연통되어 산소가 공급될 수 있다. 그리고 외부 배출선을 통해 산소 캡슐(110)의 산소가 외부로 배출될 수 있으나, 산소 배출부는 별도로 구성되지 않고 상술한 도어 등에 의해 배출될 수도 있다.
시트부(120)는 산소 캡슐(110)의 내부 또는 하부에 구성되어 사용자를 안착시킬 수 있다. 일례로, 시트부(120)는 침대 형태로 이루어져 사용자가 누운 상태로 안착되며, 각도 조절부(130)의 각도 조절에 따라 사용자가 일어선 자세로 유지됨에 따라 기립 운동을 수행할 수 있다. 다른 예로, 시트부(120)는 의자 형태로 이루어져 사용자가 앉거나 기대어 누운 상태로 안착되며, 각도 조절부(130)의 각도 조절에 따라 사용자의 자세가 변경될 수 있다.
각도 조절부(130)는 산소 캡슐(110) 및 시트부(120)의 하부에 구성되어 산소 캡슐(110) 및 시트부(120) 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절할 수 있으며, 사용자의 치료 또는 사용자의 요구 등 필요에 따라 기립 각도는 자유롭게 조절 가능하다.
각도 조절부(130)는 사용자, 외부에 있는 사람 및 제어부 중 적어도 어느 하나 이상의 제어에 따라 산소 캡슐(110) 내 시트부(120)의 각도를 조절하거나 산소 캡슐(110)의 각도를 조절함에 따라 시트부(120)의 각도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 각도 조절부(130)는 산소 캡슐(110) 내 시트부(120)의 각도 또는 산소 캡슐(110)의 각도를 소정 각도 회전시킴에 따라 시트부(120)의 일측을 상측으로 이동시키고 시트부(120)의 타측을 하측으로 이동시켜 사용자의 머리부를 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 각도 조절부(130)는 산소 캡슐(110) 내 시트부(120)의 각도 또는 산소 캡슐(110)의 각도를 소정 각도 반대 방향으로 회전시킴에 따라 시트부(120)의 일측을 하측으로 이동시키고 시트부(120)의 타측을 상측으로 이동시켜 사용자의 머리부를 하측 방향으로 이동시킬 수 있다.
실시예에 따라 고압산소치료 장치(100)는 모니터(140), 마이크 및 스피커, 생체신호 계측기, 자극기 그리고 VR 기기 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
모니터(140)는 산소 캡슐(110) 내벽의 사용자의 시선 전면부에 설치되며, 모니터(140)의 영상을 통해 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 산소 캡슐(110) 내벽에 설치되는 모니터(140) 대신 산소 캡슐(110)의 내부에서 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 통해 기립 치료 도중 가상현실 기반의 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 할 수도 있다.
VR 기기는 유선 또는 무선으로 고압산소치료 장치(100)의 내부 또는 외부에 별도로 구성된 제어부와 통신하여 데이터를 전달하며, 무선 통신의 형태로는 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), NFC 등의 근거리 통신 또는 3G, 4G, LTE, LTE-A 등의 원거리 통신을 이용하며 특정 무선 통신망에 국한되지 않는다.
여기서, 인지 또는 동작 재활치료는 기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 실제 이러한 인지 또는 동작 재활치료는 자연스러운 신체 동작이 힘들어 재활치료를 필요로 하는 중증 환자들의 치료 효과를 높이는 데 도움이 되며, 특히 산소 캡슐(110) 내에서 인지 또는 동작 재활치료를 병행함으로써 신체의 전반적인 회복 능력 및 집중력을 향상시킬 수 있다.
그리고 마이크 및 스피커는 산소 캡슐(110)의 내부에 설치되어 사용자가 외부에 있는 사람과 의사소통을 하도록 할 수 있다. 예를 들어, 마이크 및 스피커를 통해 내부의 사용자가 외부의 의료진에게 의사 표현을 할 수 있으며, 외부의 의료진 또한 내부의 사용자에게 의사 표현뿐 아니라 재활치료에 대한 지시 등을 할 수 있다.
생체신호 계측기는 산소 캡슐(110)의 내부에 구성되거나 사용자에게 착용되어 사용자의 심전도, 뇌파, 호흡, 혈압 및 fNIRS(functional near-infrared spectroscopy) 중 적어도 어느 하나 이상의 신체 상태를 감시할 수 있다.
자극기는 산소 캡슐(110)의 내부에 구성되거나 사용자에게 착용되어 자극 치료를 수행할 수 있다.
이러한 생체신호 계측기 또는 자극기를 통해 재활치료 도중 사용자의 신체 상태 변화의 감시 또는 추가적인 자극 치료를 수행할 수 있다.
더욱이, 산소 캡슐(110)의 내부에 온도 센서, 산소 농도 센서 등이 구비되어 산소 캡슐(110)의 내부의 온도, 산소량 및 농도를 확인할 수도 있다.
실시예들에 따르면 가압산소공급에 따른 치료 효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있으며, 이를 통해 기존의 방법들보다 더 나은 치료 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 기존의 기립 운동 침대에서는 치료 도중 환자들이 별달리 수행할 역할이 없어 가만히 누워서 지루하게 시간을 보내야 했지만, 기립 운동 치료를 밀폐된 가압산소 캡슐(110) 내부에서 수행할 경우 환자 전면의 캡슐 내벽에 모니터(140) 및 마이크/스피커를 설치할 수 있게 되므로, 이를 이용한 의료진과의 상호대화, 동영상 및 가상현실(Virtual Reality, VR) 기반의 인지/동작 재활치료(운동 연상(motor imagery), 운동 관찰(action observation), 간단한 게임 등)를 병행할 수 있어, 1회 치료 시 가압산소치료, 기립 운동 치료, 인지/동작 재활치료를 모두 수행하여 재활치료의 효과를 극대화 시킬 수 있다.
또한, 캡슐 내부에 환자의 신체 상황(심전도, 뇌파, 호흡, 혈압, fNIRS 등)을 감시하기 위한 생체신호 계측장치나 자극 치료를 위한 자극장치(tDCS 등)를 내장하거나, 별도의 계측/자극장치들을 환자가 착용한 상태로 캡슐 내에 들어갈 경우, 치료 도중 환자의 신체 상태 변화의 감시 및 추가적인 자극 치료를 수행할 수 있어, 환자의 안전 및 치료의 효과를 보다 개선할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치(400)는 일측에 구성되거나 외부에 별도의 장치에 구성되어 상기 고압산소치료 장치(400)와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부(440)에 의해 동작될 수 있다. 여기서, 고압산소치료 장치(400)는 도 3에서 설명한 바와 같이 산소 챔버(410), 시트부(420) 및 각도 조절부(430)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 실시예에 따라 고압산소치료 장치(400)는 모니터, 마이크 및 스피커, 생체신호 계측기, 자극기 그리고 VR 기기 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
각도 조절부(430)를 이용하여 사용자가 수용된 산소 캡슐(410)을 기울일 수 있고, 치료 및 필요에 따라 기립 각도는 자유롭게 조절 가능하다. 여기서, 산소 캡슐(410)은 밀폐되어 있으며 외부 공급선/배출선을 통해 산소 가압 및 내부 압력 조절이 가능하다. 그리고 사용자의 시선 전면부에 모니터를 설치하고 외부와의 의사소통을 위한 마이크 및 스피커가 캡슐에 탑재되어, 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 구현할 수 있다.
이 때, 각도 조절부(430)는 제어부(440)의 제어에 따라 산소 캡슐 내 시트부의 각도를 조절하거나 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 시트부의 각도를 조절할 수 있다.
또한, 제어부(440)의 제어에 따라 산소 캡슐(410) 내부로 주입되는 산소농도, 시간 등이 제어될 수 있다.
아래에서 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치 및 제어에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 동작 방법은 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성된 시트부에 사용자의 안착 후, 내부를 밀폐시키는 단계(510), 밀폐된 산소 캡슐에 산소를 공급하는 단계(520), 산소 캡슐 및 시트부의 하부에 구성된 각도 조절부를 통해 산소 캡슐 및 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절함에 따라 사용자의 자세는 변경시키는 단계(530)를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행시키도록 산소 캡슐 내벽의 사용자의 시선 전면부에 설치된 모니터 또는 산소 캡슐의 내부에서 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 통해 영상을 출력하는 단계(540)를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면 기립 각도 조절 기능을 통해 사용자가 수용된 산소 캡슐을 기울여 기립 운동을 수행하는 동시에, 밀폐된 산소 캡슐에 외부 공급선/배출선을 통해 산소 가압 및 내부 압력 조절을 통해 가압산소치료를 수행하는 가압산소공급에 따른 치료효과와 기립 운동에 따른 치료 효과를 동시에 기대할 수 있다.
아래에서 일 실시예에 다른 고압산소치료 장치의 동작 방법을 하나의 예를 들어 설명한다.
일 실시예에 따른 고압산소치료 장치의 동작 방법은 도 3 및 도 4에서 설명한 일 실시예에 다른 고압산소치료 장치를 이용하여 보다 구체적으로 설명할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치는 산소 챔버, 시트부 및 각도 조절부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 실시예에 따라 고압산소치료 장치는 모니터, 마이크 및 스피커, 생체신호 계측기, 자극기 그리고 VR 기기 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에 따른 고압산소치료 장치는 일측에 구성되거나 외부에 별도의 장치에 구성되어 상기 고압산소치료 장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 제어부에 의해 동작될 수 있다.
단계(510)에서, 제어부는 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성된 시트부에 사용자를 안착시킨 후, 내부를 밀폐시킬 수 있다.
단계(520)에서, 제어부는 밀폐된 산소 캡슐에 산소를 공급할 수 있다. 여기서, 산소 캡슐의 외부 공급선 및 배출선을 통해 산소 가압 및 내부 압력을 조절할 수 있으며, 제어부가 산소 가압 및 내부 압력을 조절할 수 있다.
단계(530)에서, 제어부는 산소 캡슐 및 시트부의 하부에 구성된 각도 조절부를 통해 산소 캡슐 및 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절함에 따라 사용자의 자세는 변경시킬 수 있다.
즉, 제어부의 제어에 따라 산소 캡슐 내 시트부의 각도를 조절하거나 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 시트부의 각도를 조절할 수 있다.
여기서, 시트부는 침대 형태로 이루어져 사용자가 누운 상태로 안착되며, 제어부의 각도 조절부를 통한 각도 조절에 따라 사용자가 일어선 자세로 유지되며 기립 운동을 수행할 수 있다. 또한, 시트부는 의자 형태로 이루어져 사용자가 앉거나 기대어 누운 상태로 안착되며, 제어부의 각도 조절부를 통한 각도 조절에 따라 사용자의 자세를 변경시킬 수 있다.
제어부는 각도 조절부를 통해 산소 캡슐 내 시트부의 각도 또는 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 회전시킴에 따라 시트부의 일측을 상측으로 이동시키고 시트부의 타측을 하측으로 이동시켜 사용자의 머리부를 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 반대로, 제어부는 각도 조절부를 통해 산소 캡슐 내 시트부의 각도 또는 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 반대 방향으로 회전시킴에 따라 시트부의 일측을 하측으로 이동시키고 시트부의 타측을 상측으로 이동시켜 사용자의 머리부를 하측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제어부는 사용자의 치료 단계 또는 사용자의 요구 등 필요에 따라 기립 각도는 자유롭게 조절 가능하다.
단계(540)에서, 제어부는 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행시키도록 산소 캡슐 내벽의 사용자의 시선 전면부에 설치된 모니터 또는 산소 캡슐의 내부에서 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 통해 영상을 출력할 수 있다.
여기서, 인지 또는 동작 재활치료는 기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이도록 영상의 출력을 통해 제공되는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
그리고 산소 캡슐의 내부에 마이크 및 스피커가 설치되어 사용자가 외부에 있는 사람과 의사소통을 하도록 할 수 있다. 이 때, 제어부를 통해 사용자에게 기설정된 음성 등을 출력할 수 있으며, 사용자의 음성 등을 인식할 수도 있다.
제어부는 산소 캡슐의 내부의 생체신호 계측기와 유선 또는 무선으로 연결되어 사용자의 심전도, 뇌파, 호흡, 혈압 및 fNIRS 중 적어도 어느 하나 이상의 신체 상태를 감시함으로써 재활치료 도중 사용자의 신체 상태의 변화를 감시할 수 있다. 또한 제어부는 산소 캡슐의 내부의 자극기와 유선 또는 무선으로 연결되어 사용자의 자극 치료를 수행할 수 있으며, 재활치료 도중 사용자의 신체 상태 변화의 감시 또는 추가적인 자극 치료를 수행할 수 있다.
최근, 단순 가압산소치료가 치매나 뇌경색의 예방 및 치료에 효과가 있다는 연구 결과들이 다수 발표되고 있다. 실시예들에 따르면 기립 등 운동치료와 가압산소치료의 복합 치료를 통해 기존 치료 기법들보다 보다 더 향상된 치료 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
이상에서 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 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 내부가 밀폐되어 산소가 공급되는 산소 캡슐;
    상기 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성되어 사용자를 안착시키는 시트부;
    상기 산소 캡슐 및 상기 시트부의 하부에 구성되어 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절하는 각도 조절부
    를 포함하는 고압산소치료 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산소 캡슐은,
    산소 가압 및 내부 압력을 조절하는 외부 공급선 및 배출선
    을 포함하는, 고압산소치료 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산소 캡슐 내벽의 상기 사용자의 시선 전면부에 설치되는 모니터
    를 포함하고,
    상기 모니터는 영상을 통해 기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산소 캡슐의 내부에서 상기 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기
    를 포함하고,
    상기 VR 기기를 통해 기립 치료 도중 가상현실 기반의 인지 또는 동작 재활치료를 병행할 수 있도록 하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 인지 또는 동작 재활치료는,
    기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상인 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산소 캡슐의 내부에 설치되어 상기 사용자가 외부에 있는 사람과 의사소통을 하는 마이크 및 스피커
    를 포함하는, 고압산소치료 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산소 캡슐의 내부에 상기 사용자의 심전도, 뇌파, 호흡, 혈압 및 fNIRS 중 적어도 어느 하나 이상의 신체 상태를 감시하기 위한 생체신호 계측기 또는 자극 치료를 위한 자극기
    를 포함하고,
    상기 생체신호 계측기 또는 자극기를 통해 재활치료 도중 상기 사용자의 신체 상태 변화의 감시 또는 추가적인 자극 치료를 수행하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시트부는,
    침대 형태로 이루어져 상기 사용자가 누운 상태로 안착되며, 상기 각도 조절부의 각도 조절에 따라 상기 사용자가 일어선 자세로 유지됨에 따라 기립 운동을 수행하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 시트부는,
    의자 형태로 이루어져 상기 사용자가 앉거나 기대어 누운 상태로 안착되며, 상기 각도 조절부의 각도 조절에 따라 상기 사용자의 자세가 변경되는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 사용자, 외부에 있는 사람 및 제어부 중 적어도 어느 하나 이상의 제어에 따라 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도를 조절하거나 상기 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 상기 시트부의 각도를 조절하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도 또는 상기 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 회전시킴에 따라 상기 시트부의 일측을 상측으로 이동시키고 상기 시트부의 타측을 하측으로 이동시켜 상기 사용자의 머리부를 상측 방향으로 이동시키며,
    상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도 또는 상기 산소 캡슐의 각도를 소정 각도 반대 방향으로 회전시킴에 따라 상기 시트부의 일측을 하측으로 이동시키고 상기 시트부의 타측을 상측으로 이동시켜 상기 사용자의 머리부를 하측 방향으로 이동시키는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치.
  12. 산소 캡슐의 내부 또는 하부에 구성된 시트부에 사용자의 안착 후, 내부를 밀폐시키는 단계;
    밀폐된 상기 산소 캡슐에 산소를 공급하는 단계;
    상기 산소 캡슐 및 상기 시트부의 하부에 구성된 각도 조절부를 통해 상기 산소 캡슐 및 상기 시트부 중 적어도 어느 하나 이상의 각도를 조절함에 따라 상기 사용자의 자세는 변경시키는 단계
    를 포함하는 고압산소치료 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    기립 치료 도중 인지 또는 동작 재활치료를 병행시키도록 상기 산소 캡슐 내벽의 상기 사용자의 시선 전면부에 설치된 모니터 또는 상기 산소 캡슐의 내부에서 상기 사용자가 착용하는 VR(Virtual Reality) 기기를 통해 영상을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 고압산소치료 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인지 또는 동작 재활치료는,
    기립 치료 도중 병행하여 재활치료 효과를 높이도록 상기 영상의 출력을 통해 제공되는 운동 연상(motor imagery) 훈련, 운동 관찰(action observation) 훈련, 운동 재활 훈련, 인지 재활 훈련 및 간단한 게임 중 적어도 어느 하나 이상인 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치의 동작 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 각도를 조절함에 따라 상기 사용자의 자세는 변경시키는 단계는,
    제어부의 제어에 따라 상기 산소 캡슐 내 상기 시트부의 각도를 조절하거나 상기 산소 캡슐의 각도를 조절함에 따라 상기 시트부의 각도를 조절하는 것
    을 특징으로 하는, 고압산소치료 장치의 동작 방법.
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