KR20200137255A

KR20200137255A - 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법

Info

Publication number: KR20200137255A
Application number: KR1020190063304A
Authority: KR
Inventors: 정선근; 김기원; 이준녕; 최민석
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2020-12-09
Also published as: WO2020242009A1; KR102245204B1

Abstract

본 발명은 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것으로, 척추 동작 분석 시스템은 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서; 상기 척추 자세 측정 센서에서 측정된 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있는 파라미터 도출부; 상기 파라미터 도출부를 통해 도출된 제1파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별하는 제어부;를 포함하며, 척추 동작 분석 방법은, 척추 자세 측정 센서를 통해 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 파라미터 도출부를 통해 제1파라미터를 도출하는 제1파라미터 도출 단계; 제어부를 통해 피측정자의 척추 상태를 판별하는 판별 단계;를 포함하는 것이다.

Description

척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법 {Spinal motion analysis system and Spinal motion analysis method}

본 발명은 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서를 통해 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 파라미터를 도출하여 척추 상태를 판별할 수 있는 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것이다.

일반적으로 70-85%의 인구가 일생 중 한 번 이상 요통을 경험하며, 요통의 연간 유병률은 15-45%, 특정 시점의 평균 유병률은 30%에 이를 정도로 매우 많은 수의 사람이 요통을 경험한다. 요통은 평생 유병률이 매우 높을 뿐 아니라 통증과 활동 제약으로 삶의 질을 떨어뜨리며, 경제 활동을 저해하는 문제가 있다.

따라서 요통을 예방하고 치료하는 것이 삶의 질을 개선하고, 노동력 상실로 인한 경제적 어려움을 최소화하는 매우 중요한 과제이다. 요통을 일으키는 척추 질환은 작은 종판(endplate) 손상 또는 섬유륜 파열(annular tear)에서 시작하여 일생 동안 지속적인 재손상과 불완전한 회복의 반복으로 질병이 진행된다.

잘못된 자세와 움직임은 mechanical connective soft tissue(MCST)를 손상시키며, MCST 병변이 자세와 움직임에 영향을 미친다. 그러므로 자세와 움직임을 정량적으로 측정할 수 있다면 MCST 병변을 평가하는데 큰 도움이 된다. 그러나 생체역학적(biomechanical) 측정 방법은 시간과 노동력, 공간을 많이 차지한다는 단점이 있고, 특정 시간과 환경에서 측정된 자세와 움직임이 개인의 일상적인 자세와 움직임을 반영한다고 보기 어려워 임상적으로 널리 쓰이지 못하는 문제가 있다.

이에 일상생활 및 업무 상황에서 자세와 움직임을 측정할 수 있는 센서 시스템을 개발이 필요하며, 센서 시스템을 통해 얻은 데이터를 분석하여 척추의 상태를 판별할 수 있는 생체역학 지표 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서를 통해 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 파라미터를 도출하여 척추 상태를 판별할 수 있는 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템은, 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서; 상기 척추 자세 측정 센서에서 측정된 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있는 파라미터 도출부; 상기 파라미터 도출부를 통해 도출된 제1파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 척추 자세 측정 센서는, 3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 포함할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템은 체간근에 부착되며, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 근전도 센서와, 복부에 부착되며, 복부의 복압을 측정할 수 있는 복부 압력 센서를 더 포함하며, 상기 파라미터 도출부는, 상기 척추 자세 측정 센서, 상기 근전도 센서, 상기 복부 압력 센서에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 파라미터 도출부는, 복수 개의 제1파라미터를 도출하고, 복수 개의 상기 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 도출하며, 상기 제어부는, 상기 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 척추 자세 측정 센서는 두 지점 이상에 부착되며, 상기 제1파라미터는, 평균 척추 전만 각도와 제곱 평균 척추 전만 각속도이며, 상기 평균 척추 전만 각도는, 상기 척추 자세 측정 센서를 통해 두 지점에서 측정된 각도의 차이 값인 척추 전만 각도를 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 값이며, 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도는, 상기 척추 전만 각도를 미분한 척추 전만 각속도를 제곱하여 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 이후 제곱근을 취한 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 제2파라미터는, 척추 전만 강건성 지표이며, 상기 척추 전만 강건성 지표는, 상기 평균 척추 전만 각도를 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도로 나눈 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 제1파라미터는, 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도이며, 상기 순간 척추 전만 각도는, 지정 시점의 척추 전만 각도를 나타내며, 상기 순간 척추 전만 각속도는 지정 시점의 척추 전만 각속도일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 제2파라미터는, 순간 척추 전만 강건성 지표이며, 상기 순간 척추 전만 강건성 지표는, 상기 순간 척추 전만 각도를 상기 순간 척추 전만 각속도로 나눈 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템의 상기 제1파라미터는, 롤 방향 척추 range of motion 이며, 상기 롤 방향 척추 range of motion은, 특정 시간 간격 또는 특정 운동 진행 시간 동의 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템은 상기 제어부에서 판별된 정보를 수신하며, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달할 수 있는 피드백부를 더 포함할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법은, 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서를 통해 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계; 파라미터 도출부를 통해 상기 데이터 수집 단계에서 측정된 데이터에서 제1파라미터를 도출하는 제1파라미터 도출 단계; 상기 제1파라미터를 통해 척추 상태를 판별할 수 있는 제어부를 통해 피측정자의 척추 상태를 판별하는 판별 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 척추 자세 측정 센서는, 3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 포함할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 데이터 수집 단계는, 체간근에 부착되며, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 근전도 센서와, 복부에 부착되며, 복부의 복압을 측정할 수 있는 복부 압력 센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함하며, 상기 제1파라미터 도출 단계는, 상기 파라미터 도출부를 통해 상기 척추 자세 측정 센서, 상기 근전도 센서, 상기 복부 압력 센서에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 제1파라미터 도출 단계는, 상기 파라미터 도출부를 통해 복수 개의 제1파라미터를 도출하며, 상기 파라미터 도출부를 통해 복수 개의 상기 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 조합하는 제2파라미터 도출 단계;를 더 포함하며, 상기 판별 단계는, 상기 제어부를 통해 상기 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 척추 자세 측정 센서는 두 지점 이상에 부착되며, 상기 제1파라미터는, 평균 척추 전만 각도와 제곱 평균 척추 전만 각속도이며, 상기 평균 척추 전만 각도는, 상기 척추 자세 측정 센서를 통해 두 지점에서 측정된 각도의 차이 값인 척추 전만 각도를 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 값이며, 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도는, 상기 척추 전만 각도를 미분한 척추 전만 각속도를 제곱하여 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 이후 제곱근을 취한 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 제2파라미터는, 척추 전만 강건성 지표이며, 상기 척추 전만 강건성 지표는, 상기 평균 척추 전만 각도를 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도로 나눈 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 제1파라미터는, 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도이며, 상기 순간 척추 전만 각도는, 지정 시점의 척추 전만 각도를 나타내며, 상기 순간 척추 전만 각속도는 지정 시점의 척추 전만 각속도를 일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 제2파라미터는, 순간 척추 전만 강건성 지표이며, 상기 순간 척추 전만 강건성 지표는, 상기 순간 척추 전만 각도를 상기 순간 척추 전만 각속도로 나눈 값일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 방법의 상기 제1파라미터는, 롤 방향 척추 range of motion 이며, 상기 롤 방향 척추 range of motion은, 특정 시간 간격 또는 특정 운동 진행 시간 동의 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 척추 동작 분석 시스템은 상기 판별 단계를 통해 판별된 정보를 수신하여, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달할 수 있는 피드백 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것으로, 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서를 통해 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 척추 전만과 척추 안정성 지표, 척추 불안정성 지표 등의 제1파라미터를 도출하며, 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 도출함에 따라 척추 상태를 판별할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 제1파라미터 및 제2파라미터를 통해 척추 상태를 판별함에 따라 개인별 입력 상수가 없이 대중에게 적용 가능하며, 제1파라미터 및 제2파라미터를 통해 정량적인 척추 상태 분석이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 척추 자세 측정 센서가 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서가 피측정자에게 부착된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템의 구성도이다.
도 4(a) 내지 도 4(f)는 본 발명의 실시 예에 따른 척추 전만 각도, 평균 척추 전만 각도, 척추 전만 각속도, 제곱 평균 척추 전만 각속도, 척추 전만 강건성 지표, 롤(roll) 방향 range of motion 을 나타내는 식이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따를 척추 동작 분석 시스템을 통해 다양한 동작에서 척추 전만 강건성 지표를 도출한 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따를 척추 동작 분석 방법의 공정도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것으로, 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서를 통해 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 파라미터를 도출하여 척추 상태를 판별할 수 있는 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법에 관한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 척추 자세 측정 센서(110), 파라미터 도출부(120), 제어부(130)를 포함한다. 도 1을 참조하면, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되는 것으로, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 3개가 도 1의 T6 지점, T12 지점, S2 지점에 부착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 척추 자세 측정 센서(110)의 부착 위치 및 부착 개수는 척추 상태의 측정 목적에 따라 변경될 수 있다. 다만, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 척추의 전만 각도(lordotic angle) 등을 측정하기 위해 2개 이상이 부착되는 것이 바람직하다.

상기 척추 자세 측정 센서(110)는 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 것이다. 구체적으로, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 상기 척추 자세 측정 센서(110)가 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)에 대한 각도, 각속도, 각가속도 등을 측정할 수 있다. (여기서, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 가속도 센서, 각속도 센서(gyroscope)와 각가속도 센서(accelerometer)를 포함하는 것으로, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 각가속도 센서를 통해 각가속도를 측정할 수 있으며 각속도 센서를 통해 각속도를 측청할 수 있다. 각가속도 센서의 각가속도를 적분하여 각속도를 구할 수 있고, 이 각속도를 적분하여 각도를 구할 수 있고, 각속도 센서의 각속도를 적분하여 각도를 구할 수 있다. 각가속도 센서에서 두 번 적분하여 계산되는 각도와 각속도 센서에서 한번 적분하여 계산되는 각도에 weighted average를 이용하여 더 정확한 최종 각도를 구할 수 있다.)

상기 척추 자세 측정 센서(110)는 상기 척추 자세 측정 센서(110)가 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)에 대한 각도, 각속도, 각가속도를 측정하기 위해, 3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 측정 데이터 값의 정밀성을 높이기 위해, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 근전도 센서(111)(EMG, Electromyography 센서), 복부 압력 센서(112)(ABT,Abdominal Bracing Trainer 센서)를 더 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 근전도 센서(111)는 체간근에 부착되는 것으로, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 것이다.

상기 근전도 센서(111)는 복부에 부착되는 4개의 센서를 포함하여 6개로 이루어질 수 있으며, 복직근(rectus abdominis muscles), 복사근(obliquus abdominis muscles), 척추기립근(erector spinae muscles)에 각각 2개씩 대칭적으로 부착되어 각 근육근의 활성도를 측정할 수 있다. 다만, 상기 근전도 센서(111)의 부착 개수 및 부착 위치는 이에 한정되지 않으며, 측정하고자 하는 체간근의 종류 및 체간근의 수에 따라 변경될 수 있다. 가령, 체간근 중 내복사근(internal oblique muscle), 외복사근(external oblique muscle), 복횡근(erector spinae muscles)에 상기 근전도 센서(111)가 부착될 수도 있다.

상기 복부 압력 센서(112)는 복부에 착용되는 벨트 형태의 센서로 이루어질 수 있으며, 상기 복부 압력 센서(112)를 통해 복압을 측정할 수 있는 것이다. 상기 복부 압력 센서(112)에서 측정된 복압은 체간근의 평균적인 활성도에 반영될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)를 통해 척추의 상태를 평가하여 척추의 전만과 안정성을 높일 수 있는 피드백을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)는 필요에 따라 생략되어 사용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 파라미터 도출부(120)는 상기 척추 자세 측정 센서(110)에서 측정된 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있는 것이며, 상기 제어부(130)는 상기 파라미터 도출부(120)를 통해 도출된 제1파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수 있는 것이다.

상기 파라미터 도출부(120)는 상기 척추 자세 측정 센서(110)를 통해 측정된 데이터를 연산 및 조합하여 제1파라미터를 도출할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템이 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)를 포함하는 경우, 상기 파라미터 도출부(120)는 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있으며, 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)에서 측정된 데이터를 연산 및 조합하여 제1파라미터를 도출할 수도 있다.

구체적으로, 상기 파라미터 도출부(120)를 통해 도출되는 제1파라미터는 척추 전만 각도, 평균 척추 전만 각도, 척추 전만 각속도, 제곱 평균 척추 전만 각속도일 수 있다. 도 4(a)는 상기 척추 전만 각도를 나타내는 식으로, 상기 척추 전만 각도는 상기 척추 자세 측정 센서(110)를 통해 측정되는 두 지점의 각도 차이일 수 있다. (여기서, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 흉추, 요추, 천추 중 두 지점 이상에 부착될 수 있다.)

도 4(b)는 상기 평균 척추 전만 각도를 나타내는 식으로, 상기 평균 척추 전만 각도는, 상기 척추 전만 각도를 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 이를 지정된 시간 간격으로 나눈 값일 수 있다. 도 4(c)는 상기 척추 전만 각속도를 나타내는 식으로, 상기 척추 전만 각속도는 상기 척추 전만 각도를 미분하여 구해질 수 있다.

도 4(d)는 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도를 나타내는 식으로, 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도는, 상기 척추 전만 각도를 미분한 척추 전만 각속도를 제곱하여 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 이를 지정된 시간 간격으로 나눈 이후 제곱근을 취한 값일 수 있다.

다만, 제1파라미터는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 파라미터일 수 있다. 제1파라미터는 특정시간 동안 측정되는 척추 전만 각도의 최소값 및 최대값인인 최소 척추 전만 각도 및 최대 척추 전만 각도일 수 있으며, 특정 동작을 수행하기 직전의 척추 전만 각도인 초기 척추 전만 각도일 수도 있다.

또한, 제1파라미터는 척추 전만 각속도가 음수인 시간 구간 동안 평균 척추 전만 각속도의 절대값으로 정의되는 평균 굽힘 각속도 일 수 있으며, 특정 시간 또는 특정 동작을 수행하는 동안 척추 전만 각속도가 음수인 최소값으로 정의되는 최대 굽힘 각속도일 수도 있다. (여기서, 상기 평균 굽힘 각속도와 상기 최대 굽힘 각속도는 해당 시간 또는 동작 내에 척추 전만 각속도가 발생하지 않는 경우 존재하지 않을 수 있다.)

또한, 제1파라미터는 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도일 수 있으며, 상기 순간 척추 전만 각도는, 지정 시점의 척추 전만 각도를 나타내며, 상기 순간 척추 전만 각속도는 지정 시점의 척추 전만 각속도를 나타내는 것일 수 있다.

구체적으로, 도 4(b) 및 도 4(c)를 참조하면, 상기 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도는 지정된 시간 간격 사이에서 평균으로 구해지는 것이 아닌, 지정된 시점(해당 시점)에서 구해지는 것일 수 있다. (순간 척추 전만 각속도는 지정된 시간 간격 사이를 매우 짧게 설정 함으로써 구해질 수 있다. 가령, 지정된 시간 간격은 0.025초 정도의 시간일 수 있다.)

또한, 제1파라미터는 특정 시간 간격 또는 특정 운동 진행 시간 동안의 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차로 정의되는 롤(roll) 방향 척추 range of motion 일 수 있다.

구체적으로, 도 4(f)를 참조하면, 상기 롤 방향 척추 range of motion은 특정 운동 또는 시간 간격 사이에서 최대 척추 전만 각도(max{lumbar lordosis(t_i≤t≤t_f)})와 최소 척추 전만 각도(min{lumbar lordosis(t_i≤t≤t_f)})의 차로 구할 수 있으며, 보행과 같은 사이클 모션(cyclic motion)의 경우 한 사이클 내에서 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차로 구해지는 것일 수 있다. (여기서, t_i: initial time of motion, t_f:final time of motion 이다.)

이외에도, 제1파라미터는 평균 척추 lateral bending, 최소 척추 lateral bending, 최대 척추 lateral bending, 초기 척추 lateral bending, 평균 척추 axial twist, 최소 척추 axial twist, 최대 척추 axial twist, 초기 척추 axial twist, 평균 폄 각속도, 최대 폄 각속도, 제곱 평균 척추 lateral bending 각속도, 평균 척추 lateral bending 각속도, 최대 lateral bending 각속도, 제곱 평균 척추 axial twist 각속도, 평균 척추 axial twist 각속도, 최대 axial twist 각속도, 제곱 평균 척추 전만 각가속도, 평균 굽힘 각가속도, 최대 굽힘 각가속도, 평균 폄 각가속도, 최대 폄 각가속도, 제곱 평균 척추 lateral bending 각가속도, 평균 척추 lateral bending 각가속도, 최대 척추 lateral bending 각가속도, pitch 방향 range of motion, 제곱 평균 척추 axial twist 각가속도, 평균 척추 axial twist 각가속도, 최대 척추 axial twist 각가속도, yaw 방향 range of motion, 각 체간근의 활성도, 복부 압력일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 파라미터 도출부(120)는 복수 개의 제1파라미터를 도출하고, 복수 개의 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 도출할 수 있으며, 상기 제어부(130)는 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수도 있다.

제2파라미터는 복수 개의 제1파라미터가 조합되어 도출될 수 있는 것으로, 제2파라미터는 척추 전만 강건성 지표일 수 있다. 도 4(e)는 상기 척추 전만 강건성 지표를 나타내는 것으로, 상기 척추 전만 강건성 지표는 제1파라미터인 상기 평균 척추 전만 각도와 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도를 통해 도출될 수 있다.

구체적으로, 상기 척추 전만 강건성 지표는 상기 평균 척추 전만 각도를 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도로 나눈 값일 수 있다. 상기 척추 전만 강건성 지표는 지정된 시간 또는 척추가 운동하는 동안 얼마나 전만이 잘 유지되는지를 의미하는 지표이다. 상기 척추 전만 강건성 지표의 단위는 '초(second)'가 되며 해당 시간 또는 운동 동안 척추의 전만이 크고 안정될수록 높은 값을 가진다. 즉, 척추의 전만을 안정적으로 잘 유지할수록 척추 전만 강건성 지표는 높은 값을 나타낸다.

또한, 상기 제2파라미터는, 순간 척추 전만 강건성 지표일 수도 있다. 상기 순간 척추 전만 강건성 지표는, 상술한 상기 순간 척추 전만 각도를 상기 순간 척추 전만 각속도로 나눈 값을 통해 도출될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 피드백부(140)를 더 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 제어부(130)는 제1파라미터, 제2파라미터 등을 통해 척추의 상태를 판별할 수 있는 것으로, 상기 피드백부(140)는 상기 제어부(130)에서 판별된 정보를 수신하며, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달할 수 있는 것이다.

상기 피드백부(140)는 무선 송신부(141), 무선 수신부(142), 작동부(143)를 포함할 수 있다. 상기 무선 송신부(141)는 상기 제어부(130)에서 판별된 정보를 상기 무선 수신부(142)에 전달할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)도 무선으로 상기 파라미터 도출부(120)에 데이터를 전달할 수 있으며, 상기 파라미터 도출부(120)도 상기 제어부(130)에 무선으로 파라미터 정보를 전달할 수 있다. 또한, 상기 피드백부(140)도 무선으로 상기 제어부(130)에서부터 신호를 받을 수 있으며, 무선으로 신호를 전달할 수도 있다.

상기 무선 수신부(142)는 상기 무선 송신부(141)로부터 정보를 전달받고, 상기 작동부(143)로 정보를 전달할 수 있는 것으로, 상기 무선 수신부(142)는 웨어러블 기기, 모바일 기기 등이 될 수 있다. 상기 작동부(143)는 상기 무선 수신부(142)에서부터 정보를 전달받고, 이를 바탕으로 피측정자에게 신호를 전달할 수 있다. 상기 작동부(143)는 소리를 발생시키는 장치일 수 있으며, 피측정자에게 진동을 전달하는 장치일 수도 있다.

다만, 상기 작동부(143)는 이에 한정되는 것은 아니며, 피측정자가 신호를 인식할 수 있다면 다양한 장치일 수 있다. 또한, 상기 작동부(143)는 체간근을 활성화하는 장치일 수 있으며, 복압을 조절하는 장치일 수도 있다. 이 경우 상기 작동부(143)는 상기 근전도 센서(111)나 상기 복부 압력 센서(112)에 구비될 수 있으며, 상기 작동부(143)는 상기 제어부(130)에서 판별된 정보를 통해 체간근을 활성화 시키거나 복압을 조절하는 피드백을 제공할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동작 분석 시스템을 통해 다양한 동작에 따른 상기 척추 전만 강건성 지표를 나타낸 것이다. 도 5는 의자에 앉았다 일어서기(CS), 허리 굽혀 물건 줍기(BO), 무릎 굽혀 물건 줍기(SD), 걷기(W), 계단 오르내리기(WUS), Squat(S), Wall Plank and Roll(WPR), Tripod stability(TS) 8가지 dynamic motion에 대해 상기 척추 전만 강건성 지표를 측정한 것을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 8가지 동작 중 가장 높은 척추 전만 강건성 지표를 보인 동작은 WPR이며, TS를 제외한 7가지 동작 중 가장 낮은 척추 전만 강건성 지표를 보인 동작은 허리 굽혀 물건 줍기로 측정되었다. WPR의 경우 남성의 척추 전만 강건성 지표는 2.51±1.53s, 여성은 2.94±1.27s의 값을 보였다. 허리 굽혀 물건 줍기의 경우 남성의 척추 전만 강건성 지표는 0.12±0.35s, 여성의 경우는 0.22±0.19s로 나타났다.

본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 상기와 같은 척추 전만 강건성 지표를 통해 피측정자의 척추 상태를 판별할 수 있으며, 이를 통해 피측정자에게 피드백을 제공할 수 있다. 가령, 특정 동작 또는 특정 시간 구간 동안 척추 전만 강건성 지표가 0.4s 이하로 나타나는 경우 척추 전만을 높이고 체간근을 활성화하여 요추 안정화를 실시하도록 알람 등의 피드백을 사용자에게 줄 수 있다. (여기서, 피드백을 진행하는 기준이 되는 척추 전만 강건성 지표는 특정 동작 및 특정 시간에 따라 다르게 정의될 수 있다.)

구체적으로, 척추 전만 강건성 지표가 낮을 때의 원인이 평균 척추 전만 각도가 작기 때문이라면, 허리를 펴라는 신호를 보낼 수 있으며, 척추 전만 강건성 지표가 낮은 이유가 척추 불안정성이 커서 제곱 평균 척추 전만 각속도가 크기 때문이라면, 체간근에 힘을 주어 척추를 안정화 시키도록 피드백할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템은 상기 제어부(130)로 제1파라미터, 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수 있고, 이에 따라 피측정자에게 피드백을 보낼 수 있다. 여기서, 상기 제어부(130)에서 제1파라미터 및 제2파라미터를 통해 척추 상태를 판별하는 기준은, 제1파라미터 및 제2파라미터의 종류에 따라 변경될 수 있다.

가령, 평균 척추 전만 각도의 경우, 허리 굽혀 물건 줍기에서 남성의 지표값은 5.00±11.56°, 여성의 지표값은 12.01±10.38°로 측정될 수 있다. 이로부터 평균 척추 전만 각도가 남성의 경우 8°, 여성의 경우 15° 미만일 때 허리를 펴라는 피드백을 제공할 수 있다.

제곱 평균 척추 전만 각속도의 경우 허리 굽혀 물건 줍기에서 남성의 지표값은 44.36±13.46°/s, 여성의 지표값은 56.12±11.64°로 측정되었다. 이로부터 제곱 평균 척추 전만 각속도가 남성의 경우 40°/s, 여성의 경우 50°/s 이상일 때 체간근에 힘을 주어 척추를 안정화시키라는 피드백을 제공할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템을 통해 척추 동작 분석 방법은 다음과 같다. 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법은 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템을 통해 척추 상태를 판별하는 것으로, 척추 동작 분석 방법에 사용되는 구성은 척추 동작 분석 시스템과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템의 특징은 후술할 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법에 모두 적용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법은 데이터 수집 단계(S110), 제1파라미터 도출 단계(S120), 판별 단계(S140)를 포함한다. 상기 데이터 수집 단계(S110)는 흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서(110)를 통해 데이터를 수집하는 단계이다.

상기 척추 자세 측정 센서(110)는 3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 포함할 수 있는 것이다.

상기 데이터 수집 단계(S110)는, 체간근에 부착되며, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 근전도 센서(111)와, 복부에 부착되며, 복부의 복압을 측정할 수 있는 복부 압력 센서(112)를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 데이터 수집 단계(S110)에서는 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112) 중 어느 하나 이상에서 데이터를 수집할 수 있는 것으로, 필요에 따라서는 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112) 사용되지 않을 수도 있다.

상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)는 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템에서 상술하였으므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1파라미터 도출 단계(S120)는 파라미터 도출부(120)를 통해 상기 데이터 수집 단계(S110)에서 측정된 데이터에서 제1파라미터를 도출하는 단계이며, 상기 판별 단계(S130)는 상기 제1파라미터를 통해 척추 상태를 판별할 수 있는 제어부(130)를 통해 피측정자의 척추 상태를 판별하는 단계이다.

상기 제1파라미터 도출 단계(S120)는, 상기 파라미터 도출부(120)를 통해 상기 척추 자세 측정 센서(110), 상기 근전도 센서(111), 상기 복부 압력 센서(112)에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법은 제2파라미터 도출 단계(S130), 피드백 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1파라미터 도출 단계(S120)에서는 상기 파라미터 도출부(120)를 통해 복수 개의 제1파라미터를 도출할 수 있으며, 상기 제2파라미터 도출 단계(S130)는 상기 파라미터 도출부(120)를 통해 복수 개의 상기 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 조합하는 단계이다.

상기 제2파라미터 도출 단계(S130)가 포함된 경우, 상기 판별 단계(S140)는 상기 제어부(130)를 통해 상기 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별할 수 있다.

상기 피드백 단계(S150)는 상기 판별 단계(S140)를 통해 판별된 정보를 수신하여, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달하는 단계이다. 상기 피드백 단계(S150)는 상술한 척추 동작 분석 시스템의 피드백부(140)를 통해 이루어질 수 있는 것으로, 상기 피드백부(140)는 무선 송신부(141), 무선 수신부(142), 작동부(143)를 포함할 수 있다. 상기 피드백부(140)는 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템에서 상술하였으므로, 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법의 제1파라미터 및 제2파라미터는 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템의 제1파라미터 및 제2파라미터와 동일한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 방법에서 제1파라미터는 척추 전만 각도, 평균 척추 전만 각도, 척추 전만 각속도, 제곱 평균 척추 전만 각속도일 수 있다. 도 4(a)는 상기 척추 전만 각도를 나타내는 식으로, 상기 척추 전만 각도는 상기 척추 자세 측정 센서(110)를 통해 측정되는 두 지점의 각도 차이일 수 있다. (여기서, 상기 척추 자세 측정 센서(110)는 흉추, 요추, 천추 중 두 지점 이상에 부착될 수 있다.)

다만, 제1파라미터 및 제2파라미터는 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 파라미터가 사용될 수 있다. 제1파라미터 및 제2파라미터에 대해서는, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템에서 상술하였으므로, 상세한 설명은 생략한다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

종래의 척추 동작 분석 시스템은 척추의 동적인 분석 없이 단순히 척추 각도와 같이 척추의 자세가 특정 범위를 넘어가는 경우 피측정자에게 피드백을 주는 방법을 사용하였다. 그러나 이와 같은 방법은 정량적인 지표를 제공하지 못하며, 척추의 동적 분석을 반영하지 못하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래에는 생체역학적(biomechanical) 측정 방법을 사용하지만, 생체역학적 측정 방법은 시간과 노동력, 공간을 많이 차지한다는 단점이 있으며, 특정 시간과 환경에서 측정된 자세와 움직임이 개인의 일상적인 자세와 움직임을 반영하지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 생체역학적 측정 방법은 복잡한 모델과 많은 개인별 입력 상수가 필요하였기 때문에, 개인별 척추 상태 판별에 활용하기 어려운 문제점이 있었다.

그러나 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법은 척추 자세 측정 센서, 근전도 센서, 복부 압력 센서를 통해 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 척추 전만과 척추 안정성 지표, 척추 불안정성 지표 등의 제1파라미터를 도출하며, 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 도출함에 따라 척추 상태를 판별할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법은 제1파라미터 및 제2파라미터를 통해 척추 상태를 판별함에 따라 개인별 입력 상수가 없이 대중에게 적용 가능하며, 제1파라미터 및 제2파라미터를 통해 정량적인 척추 상태 분석이 가능한 장점이 있다.

이와 함께, 본 발명의 실시 예에 따른 척추 동작 분석 시스템 및 척추 동작 분석 방법은 근전도 센서나 복압 센서가 추가하여 운동학적(kinematic) 파라미터( 척추 자세, 각속도, 각가속도 등)와 운동역학적(kinetic) 파라미터(체간근 활성도, 복압)를 종합적으로 분석함에 따라, 척추의 정적 분석(static motion)과 함께 동적 분석(dynamic motion)을 반영하여 피측정자에게 피드백을 제공할 수 있는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

110...척추 자세 측정 센서 111...근전도 센서
112...복부 압력 센서 120...파라미터 도출부
130...제어부 140...피드백부
141...무선 송신부 142...무선 수신부
143...작동부
S110...데이터 수집 단계 S120...제1파라미터 도출 단계
S130...제2파라미터 도출 단계 S140...판별 단계
S150...피드백 단계

Claims

피측정자의 척추 동작을 분석하기 위한 분석 시스템에 있어서,
흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서;
상기 척추 자세 측정 센서에서 측정된 데이터를 통해 제1파라미터를 도출할 수 있는 파라미터 도출부;
상기 파라미터 도출부를 통해 도출된 제1파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제1항에 있어서,
상기 척추 자세 측정 센서는,
3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제1항에 있어서,
체간근에 부착되며, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 근전도 센서와,
복부에 부착되며, 복부의 복압을 측정할 수 있는 복부 압력 센서를 더 포함하며,
상기 파라미터 도출부는, 상기 척추 자세 측정 센서, 상기 근전도 센서, 상기 복부 압력 센서에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제2항에 있어서,
상기 파라미터 도출부는, 복수 개의 제1파라미터를 도출하고, 복수 개의 상기 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 도출하며,
상기 제어부는, 상기 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제4항에 있어서,
상기 척추 자세 측정 센서는 두 지점 이상에 부착되며,
상기 제1파라미터는, 평균 척추 전만 각도와 제곱 평균 척추 전만 각속도이며,
상기 평균 척추 전만 각도는, 상기 척추 자세 측정 센서를 통해 두 지점에서 측정된 각도의 차이 값인 척추 전만 각도를 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 값이며,
상기 제곱 평균 척추 전만 각속도는, 상기 척추 전만 각도를 미분한 척추 전만 각속도를 제곱하여 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 이후 제곱근을 취한 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2파라미터는, 척추 전만 강건성 지표이며,
상기 척추 전만 강건성 지표는, 상기 평균 척추 전만 각도를 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제1파라미터는, 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도이며,
상기 순간 척추 전만 각도는, 지정 시점의 척추 전만 각도를 나타내며,
상기 순간 척추 전만 각속도는 지정 시점의 척추 전만 각속도를 나타내는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제2파라미터는,
순간 척추 전만 강건성 지표이며,
상기 순간 척추 전만 강건성 지표는, 상기 순간 척추 전만 각도를 상기 순간 척추 전만 각속도로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1파라미터는, 롤 방향 척추 range of motion 이며,
상기 롤 방향 척추 range of motion은,
특정 시간 간격 또는 특정 운동 진행 시간 동의 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부에서 판별된 정보를 수신하며, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달할 수 있는 피드백부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 시스템.
피측정자의 척추 동작을 분석할 수 있는 척추 동작 분석 시스템을 이용하는 척추 동작 분석 방법에 있어서,
흉추, 요추, 천추 중 어느 한 지점 이상에 부착되며, 부착된 지점의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 방향의 자세 및 움직임을 측정할 수 있는 척추 자세 측정 센서를 통해 데이터를 수집하는 데이터 수집 단계;
파라미터 도출부를 통해 상기 데이터 수집 단계에서 측정된 데이터에서 제1파라미터를 도출하는 제1파라미터 도출 단계;
상기 제1파라미터를 통해 척추 상태를 판별할 수 있는 제어부를 통해 피측정자의 척추 상태를 판별하는 판별 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제11항에 있어서,
상기 척추 자세 측정 센서는,
3축 가속도(tri-axial accelerometer) 센서, 자이로스코프(gyroscope) 센서, 자력계(magnetometer) 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제11항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는,
체간근에 부착되며, 체간근의 활성도를 측정할 수 있는 근전도 센서와, 복부에 부착되며, 복부의 복압을 측정할 수 있는 복부 압력 센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함하며,
상기 제1파라미터 도출 단계는, 상기 파라미터 도출부를 통해 상기 척추 자세 측정 센서, 상기 근전도 센서, 상기 복부 압력 센서에서 측정된 데이터 중 어느 하나 이상의 데이터를 통해 제1파라미터를 도출하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1파라미터 도출 단계는, 상기 파라미터 도출부를 통해 복수 개의 제1파라미터를 도출하며,
상기 파라미터 도출부를 통해 복수 개의 상기 제1파라미터를 조합하여 제2파라미터를 조합하는 제2파라미터 도출 단계;를 더 포함하며,
상기 판별 단계는, 상기 제어부를 통해 상기 제2파라미터를 분석하여 척추 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제14항에 있어서,
상기 척추 자세 측정 센서는 두 지점 이상에 부착되며,
상기 제1파라미터는, 평균 척추 전만 각도와 제곱 평균 척추 전만 각속도이며,
상기 평균 척추 전만 각도는, 상기 척추 자세 측정 센서를 통해 두 지점에서 측정된 각도의 차이 값인 척추 전만 각도를 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 값이며,
상기 제곱 평균 척추 전만 각속도는, 상기 척추 전만 각도를 미분한 척추 전만 각속도를 제곱하여 지정된 시간 간격에 대하여 적분하고, 지정된 시간 간격으로 나눈 이후 제곱근을 취한 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제15항에 있어서,
상기 제2파라미터는, 척추 전만 강건성 지표이며,
상기 척추 전만 강건성 지표는, 상기 평균 척추 전만 각도를 상기 제곱 평균 척추 전만 각속도로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제14항에 있어서,
상기 제1파라미터는, 순간 척추 전만 각도와 순간 척추 전만 각속도이며,
상기 순간 척추 전만 각도는, 지정 시점의 척추 전만 각도를 나타내며,
상기 순간 척추 전만 각속도는 지정 시점의 척추 전만 각속도를 나타내는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제17항에 있어서,
상기 제2파라미터는,
순간 척추 전만 강건성 지표이며,
상기 순간 척추 전만 강건성 지표는, 상기 순간 척추 전만 각도를 상기 순간 척추 전만 각속도로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1파라미터는, 롤 방향 척추 range of motion 이며,
상기 롤 방향 척추 range of motion은,
특정 시간 간격 또는 특정 운동 진행 시간 동의 최대 척추 전만 각도와 최소 척추 전만 각도의 차인 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.
제10항에 있어서,
상기 판별 단계를 통해 판별된 정보를 수신하여, 수신된 정보를 통해 피측정자에게 신호를 전달할 수 있는 피드백 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 동작 분석 방법.