KR20210069918A - 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퇴행성 뇌질환 환자의 보행동결 원인이 되는 다리 떨림 현상을 완화시켜 보행을 보조함으로써 안정적인 보행을 유도하여 환자를 보호할 수 있도록 된 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치에 관한 것이다.
이를 위해 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치는 환자의 무릎 아래에 착용되는 밴드 또는 보호대에 설치되어 환자의 다리 떨림을 보정하는 본체, 상기 본체에 설치되어 환자의 다리 떨림을 감지하는 센서부, 상기 센서부의 신호에 의해 다리 떨림의 크기 및 방향을 측정하는 떨림 검출부, 상기 떨림 검출부에서 검출된 다리 떨림의 크기와 방향 데이터에 반대로 대응되는 다리 떨림의 크기와 방향을 결정하는 떨림 보정부, 및 상기 떨림 보정부에서 결정된 데이터를 전송받아 모터부를 동작시켜 다리 떨림의 반대방향으로 진동 및 힘을 가하는 제어부를 포함한다.

Description

퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치{APPARATUS FOR NOTIFYING WALKING CONDITION OF DEGENERATIVE BRAIN DISEASE PATIENTS}
본 발명은 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치에 관한 것이다.
일반적으로 치매, 알츠하이머, 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환이란 의식이 청명한 상태에서 전반적인 인지기능의 장애를 나타내는 뇌질환으로 보통 만성 또는 진행성 뇌질환에 의해서 발생되며 기억, 사고, 이해, 계산, 학습, 언어 판단 등 다수의 고위 대뇌기능에 장애가 나타나는 증후군이다.
상기 퇴행성 뇌질환의 경우 육체적인 장애가 나타날 수도 있다. 특히, 상기 파킨슨병은 보행장애를 일으키는 질병으로서, 파킨슨병 환자 중 약 50%는 발이 땅에 붙은 듯 떨어지지 않는 보행동결(FOG, Freezing Of Gait) 현상을 보이며, 파킨슨병의 진행 정도에 따라 보행동결 현상을 보이는 환자의 비율은 더욱 증가한다.
상기와 같은 보행동결 현상에 의하여 환자는 보행 중 낙상의 위험에 노출되어 있으며, 이러한 환자는 반사 능력이 떨어지므로 넘어지는 경우 일반인보다 더 큰 상해를 입게 되는 문제점이 있다.
또한, 상기 보행동결 현상은 보행 시 일어나는 다리 떨림에 의한 경우가 빈번하게 발생하지만, 퇴행성 뇌질환 환자의 보행 시 발생하는 다리 떨림을 효과적으로 제어할 수 있는 장치의 개발은 미흡한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1774810호(발명의 명칭 : 보행 보정 장치 및 그 제어 방법, 2016. 10. 26. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-1686642호(발명의 명칭 : 보행 보정 장치 및 그 제어 방법, 2016. 04. 07. 공개)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 퇴행성 뇌질환 환자의 보행동결 원인이 되는 다리 떨림 현상을 완화시켜 보행을 보조함으로써 안정적인 보행을 유도하여 환자를 보호할 수 있도록 된 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치는 환자의 무릎 아래에 착용되는 밴드 또는 보호대에 설치되어 환자의 다리 떨림을 보정하는 본체, 상기 본체에 설치되어 환자의 다리 떨림을 감지하는 센서부, 상기 센서부의 신호에 의해 다리 떨림의 크기 및 방향을 측정하는 떨림 검출부, 상기 떨림 검출부에서 검출된 다리 떨림의 크기와 방향 데이터에 반대로 대응되는 다리 떨림의 크기와 방향을 결정하는 떨림 보정부, 및 상기 떨림 보정부에서 결정된 데이터를 전송받아 모터부를 동작시켜 다리 떨림의 반대방향으로 진동 및 힘을 가하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 본체는 상기 센서부에 전원을 공급하는 배터리 및 본체의 전원을 온 또는 오프시키는 전원스위치를 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 본체의 움직임을 통한 다리 떨림의 방향을 입체적으로 감지하는 3축 가속도 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 본체의 움직임 속도를 통한 다리 떨림의 크기를 감지하는 각속도 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 본체의 기울어짐을 통한 다리의 기울기 위치를 감지하는 기울기 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 모터부는 상기 제어부의 신호에 따라 수직방향으로 동작하는 수직 진동모터 및 수평방향으로 동작하는 수평 진동 모터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치에 따르면, 밴드와 같은 간단한 기구를 이용하여 퇴행성 뇌질환 환자의 다리 떨림을 보정하여 보행을 개선할 수 있고, 환자의 안정적인 보행을 유도하여 낙상 등의 위험을 방지할 수 있다.
또한, 보행동결의 원인이 되는 다리 떨림의 반대방향으로 진동을 발생시켜 다리 떨림을 완화시킴으로써 보행동결 현상 등으로 인하여 정상적인 보행이 어려운 환자의 보행 기능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치의 센서부 및 모터부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보정장치를 환자가 착용한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보정장치에 의해 측정되는 정상보행주기 및 이상보행주기를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치의 센서부 및 모터부 구성을 도시한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 퇴행성 뇌질환 환자용 보행 보정장치(1)는 본체(10), 센서부(20), 떨림 검출부(30), 떨림 보정부(40), 제어부(50), 및 모터부(60)를 포함하고, 상기 보행 보정장치(1)를 통해 퇴행성 뇌질환 환자의 보행 시 일어나는 다리 떨림 현상을 완화하여 보행을 보조할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 보행 보정장치(1)의 본체(10)는 환자의 무릎 아래에 착용되는 무릎 밴드 또는 무릎 보호대에 설치되어 환자의 다리 떨림을 보정할 수 있다. 상기 센서부(20)는 본체(10)에 설치되어 환자의 다리 떨림을 감지할 수 있다.
또한, 상기 보행 보정장치(1)의 떨림 검출부(30)는 센서부(20)의 신호에 의해 다리 떨림의 크기 및 방향을 측정할 수 있다. 상기 떨림 보정부(40)는 떨림 검출부(30)에서 검출된 다리 떨림의 크기와 방향 데이터에 반대로 대응되는 다리 떨림의 크기와 방향을 결정할 수 있다. 상기 제어부(50)는 상기 떨림 보정부(40)에서 결정된 데이터를 전송받아 모터부(60)를 동작시켜 다리 떨림의 반대방향으로 진동 및 힘을 가하게 할 수 있다.
즉, 상기 보행 보정장치(1)는 무릎 밴드 또는 무릎 보호대에 설치될 수 있는 바, 환자가 무릎 아래 부위에 상기 보행 보정장치(1)를 착용한 상태로 걷는 경우, 보행동결의 원인이 되는 다리 떨림 현상이 일어나면, 상기 센서부(20)에서 이를 감지하여 상기 떨림 검출부(30)와 떨림 보정부(40)를 통해 다리 떨림을 상쇄할 수 있는 힘을 환자의 무릎에 가하게 된다.
이를 위해, 상기 떨림 검출부(30)에서 검출된 데이터를 토대로 다리 떨림의 방향과 반대되는 방향으로 다리 떨림이 갖는 힘을 멈출 수 있도록 상기 제어부(50)가 상기 모터부(60)를 동작시켜 다리 떨림의 반대방향으로 진동 및 힘을 가하게 된다.
상기의 동작을 통해 보행 시 일어나는 다리 떨림 현상을 감지하여 즉각적으로 대응함으로써 환자에게서 일어날 수 있는 다리 떨림에 의한 보행동결 현상을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 상기 보행 보정장치(1)의 본체(10)는 상기 센서부(20)에 전원을 공급하는 배터리(11) 및 본체(10)의 전원을 온 또는 오프시키는 전원스위치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
상기 배터리(11)와 전원스위치를 포함하는 전원부를 통해 상기 보행 보정장치(1)가 동작될 수 있는 바, 상기 보행 보정장치(1)의 사용 시에는 상기 전원스위치를 온시켜 사용하고, 상기 보행 보정장치(1)를 사용하지 않는 경우 상기 전원스위치를 오프시키게 된다.
본 실시예에서, 상기 보행 보정장치(1)의 센서부(20)는 3축 가속도 센서(21), 각속도 센서(22), 및 기울기 센서(23)를 포함할 수 있다. 상기 3축 가속도 센서(21)는 본체(10)의 움직임을 통한 다리 떨림의 방향을 입체적으로 감지할 수 있다. 상기 각속도 센서(22)는 본체(10)의 움직임 속도를 통한 다리 떨림의 크기를 감지할 수 있다. 상기 기울기 센서(23)는 본체(10)의 기울어짐을 통한 다리의 기울기 위치를 감지할 수 있다.
상기 센서부(20)의 각 센서들을 통해 다리 떨림에 대한 다양한 데이터를 수집하고, 이렇게 수집된 데이터를 상기 떨림 검출부(30)를 통해 상기 떨림 보정부(40)에 보내어 상기 모터부(60)를 동작시킴으로써 환자의 다리 떨림을 보정할 수 있다.
즉, 상기 모터부(60)는 상기 제어부(50)의 신호에 따라 수직방향으로 동작하는 수직 진동모터(61) 및 수평방향으로 동작하는 수평 진동모터(62)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(50)의 신호에 따라 상기 수직 진동모터(61)와 수평 진동모터(62)를 동작시켜 다리 떨림을 보정할 수 있는 바, 다리 떨림의 방향이나 힘의 크기에 따라 상기 수직 진동모터(61)가 상하방향으로 작동되거나 상기 수평 진동모터(62)가 전후방향으로 작동될 수 있다.
상기 수직 진동모터(61)와 수평 진동모터(62)의 동작에 따라 상기 본체(10)가 다리 떨림의 반대방향으로 움직이면서 환자의 다리 떨림을 멈추게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보정장치를 환자가 착용한 상태를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 보정장치에 의해 측정되는 정상보행주기 및 이상보행주기를 나타낸 그래프이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 환자가 상기 보행 보정장치(1)가 설치된 무릎 밴드(2)를 무릎 아래 부근에 착용한 상태로 전원스위치를 온시키게 되면, 상기 보행 보정장치(1)의 센서부(20)를 통해 보행 중 정상적인 보행의 주기값을 측정하게 된다. 이 때, 정상적인 보행의 주기값이 아닌 잦은 주기의 보행 떨림이 검출되면 상기 센서부(20)에서 신호를 보내에 다리 떨림의 보정에 대한 동작을 수행하게 된다.
즉, 상기 무릎 밴드(2)를 착용한 환자의 다리 떨림이 발생하면 상기 센서부(20)에서 이를 감지하여 상기 떨림 검출부(30)를 통해 상기 떨림 보정부(40)에 데이터를 전송하고, 상기 제어부(50)에서 데이터를 분석하여 상기 모터부(60)를 동작시킴으로써 상기 보행 보정장치(1)의 본체(10)가 다리 떨림의 반대방향으로 움직이면서 환자의 다리 떨림 현상을 멈추게 할 수 있다.
따라서, 상기 보행 보정장치(1)를 통해 밴드와 같은 간단한 기구를 이용하여 퇴행성 뇌질환 환자의 다리 떨림을 보정하여 보행을 개선할 수 있고, 환자의 안정적인 보행을 유도하여 낙상 등의 위험을 방지할 수 있다.
또한, 보행동결의 원인이 되는 다리 떨림의 반대방향으로 진동을 발생시켜 다리 떨림을 완화시킴으로써 보행동결 현상 등으로 인하여 정상적인 보행이 어려운 환자의 보행 기능을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1: 보행 보정장치 2: 무릎 밴드
10: 본체 11: 배터리
20: 센서부 21: 3축 가속도 센서
22: 각속도 센서 23: 기울기 센서
30: 떨림 검출부 40: 떨림 보정부
50: 제어부 60: 모터부
61: 수직 진동모터 62: 수평 진동모터

Claims (6)

  1. 환자의 무릎 아래에 착용되는 밴드 또는 보호대에 설치되어 환자의 다리 떨림을 보정하는 본체;
    상기 본체에 설치되어 환자의 다리 떨림을 감지하는 센서부;
    상기 센서부의 신호에 의해 다리 떨림의 크기 및 방향을 측정하는 떨림 검출부;
    상기 떨림 검출부에서 검출된 다리 떨림의 크기와 방향 데이터에 반대로 대응되는 다리 떨림의 크기와 방향을 결정하는 떨림 보정부; 및
    상기 떨림 보정부에서 결정된 데이터를 전송받아 모터부를 동작시켜 다리 떨림의 반대방향으로 진동 및 힘을 가하는 제어부;를 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 상기 센서부에 전원을 공급하는 배터리 및 본체의 전원을 온 또는 오프시키는 전원스위치를 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 본체의 움직임을 통한 다리 떨림의 방향을 입체적으로 감지하는 3축 가속도 센서를 더 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 본체의 움직임 속도를 통한 다리 떨림의 크기를 감지하는 각속도 센서를 더 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 본체의 기울어짐을 통한 다리의 기울기 위치를 감지하는 기울기 센서를 더 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터부는 상기 제어부의 신호에 따라 수직방향으로 동작하는 수직 진동모터 및 수평방향으로 동작하는 수평 진동 모터를 포함하는 뇌질환 환자용 보행 보정장치.
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