KR20210098256A - 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법 - Google Patents
근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 환자의 건측 상지에 부착되어 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 센서부, 센서부를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 근전도 신호를 환자의 환측으로 전달하는 제 1 제어부, 제 1 제어부와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 제 2 제어부 및 환자의 환측 상지에 부착되어 제 2 제어부에서 생성된 전기자극을 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 자극부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건측의 근전도 신호를 활용하여 환측의 대칭적 부위에 근수축을 유발시켜 양측성 상지 움직임을 통한 재활 치료가 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.
기능적 전기자극 치료기(Functional Electrical Stimulation, FES)는 신경계 손상으로 인한 마비나 약화된 근육에 근수축을 유발하여 근 위축을 예방하고, 움직임 회복을 유도하기 위한 재활기기이다. 특히, 능동적이고 기능적인 동작수행과 병행 할 경우, 운동 재학습 효과가 높아 임상에서 널리 사용되고 있다.
그러나, 종래 임상에서 사용되는 기능적 전기자극 치료기는 일정한 빈도와 기간의 통전기와 휴지기가 반복되므로, 다양한 시간과 타이밍이 요구되는 기능적 움직임과 병행하기에 정확히 타이밍을 맞추기 어려운 경우가 많다. 이에 따라 대부분 약화 또는 마비된 손상측 상지의 근위축 예방을 위한 용도로 사용되는 경향이 많다.
또한, 기능적 전기자극 치료기의 적용 시간이 길어질 경우 근 피로가 발생되므로, 적용시간을 15분 또는 20분 이내로 제한하고 있다. 이로 인해 근육의 가시적 수축이 발생될 정도의 강도로 설정으로 하게 되어, 근 경직(spasticity)이 강한 환자에게는 불필요한 고강도의 전류가 통전될 수 있어 감각이상이나 근피로가 유발될 수 있다.
한편, 뇌졸중 이후 상지는 하지에 비하여 운동능력 회복의 예후가 좋지 않으며, 대부분의 일상생활이 양측성 상지의 기능이 요구됨에도 불구하고, 종래의 기능적 전기자극 치료기의 적용은 뇌졸중 후 약화 또는 마비된 손상측 상지의 움직임만을 강조한 중재방법이다. 따라서, 양측성 상지 움직임의 효과가 입증된 다른 재활중재 방법(e.g. 거울치료, 양측성 상지 운동, 강제억제유도 운동치료 등)들과 호환하여 적용하기 어렵다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건측의 특정 움직임에 관여하는 근수축 강도를 근전도 신호로 수집하여 환측의 대칭적 부위에 같은 강도의 근수축을 유발시킴으로써, 건측의 근전도 신호 피드백을 활용하여 환측의 능동적인 근수축을 유발시킬 수 있는 기능적 전기자극 치료 장치 및 이를 이용한 신경근 자극 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치는, 환자의 건측 상지에 부착되어 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 센서부, 센서부를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 근전도 신호를 환자의 환측으로 전달하는 제 1 제어부, 제 1 제어부와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 제 2 제어부 및 환자의 환측 상지에 부착되어 제 2 제어부에서 생성된 전기자극을 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 자극부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부는, 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 시작점 또는 근복(muscle belly)에 부착되는 제 1 센서유닛 및 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 끝점 또는 근복에 부착되는 제 2 센서유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자극부는, 제 1 센서유닛의 위치에 대응되는 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 1 자극유닛 및 제 2 센서유닛의 위치에 대응되는 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 2 자극유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 제어부는, 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 증폭된 전압이 자극부로 흐르도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신경근 자극 장치는, 제 1 제어부에서 생성된 근전도 신호 및 제 2 제어부에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 환자의 재활 과정을 분석하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법은, 환자의 건측 상지에 부착된 센서부가 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 단계, 제 1 제어부가 센서부를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 근전도 신호를 환자의 환측으로 전달하는 단계, 제 2 제어부가 제 1 제어부와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 단계 및 환자의 환측 상지에 부착된 자극부가 제 2 제어부에서 생성된 전기자극을 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자극을 생성하는 단계에서는, 제 2 제어부가 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 증폭된 전압이 자극부로 흐르도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신경근 자극 방법은, 모니터링부가 제 1 제어부에서 생성된 근전도 신호 및 제 2 제어부에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 환자의 재활 과정을 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 장치 및 방법은, 건측의 근전도 신호를 피드백 받아 환측에 전기신호로 제공함으로써, 양측성으로 수행해야하는 상지재활에 활용될 수 있다. 따라서, 양측성 상지 움직임에 의한 환측의 운동 재학습에 효과가 있으며, 환측 상지의 능동적 참여로 인해 기능향상 및 일상생활로의 조기 복귀가 가능하다.
또한, 경직의 정도에 따라 기능적 전기자극 치료기의 출력 전압을 증폭 또는 감소 시킬 수 있으므로, 환자의 근피로도를 예방할 수 있으며, 기존의 기능적 전기자극 치료기보다 오랜 기간동안 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치의 사용 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치의 사용 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법의 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "유닛" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치의 블록도, 도 2는 사용 상태도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신경근 자극 장치는 양측성 상지재활에 최적화된 장치로서, 환자의 건측 상지에 착용되는 건측 장치(10), 환자의 환측 상지에 착용되는 환측 장치(20) 및 환자의 재활 과정을 분석하는 모니터링부(30)로 구분될 수 있다. 건측 장치(10)는 환자의 건측 상지에 부착되어 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 센서부(11), 센서부(11)를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 근전도 신호를 환자의 환측으로 전달하는 제 1 제어부(12)를 포함할 수 있다. 환측 장치(20)는 제 1 제어부(12)와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 제 2 제어부(21) 및 환자의 환측 상지에 부착되어 제 2 제어부(21)에서 생성된 전기자극을 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 자극부(22)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부(11)는, 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 시작점 또는 근복(muscle belly)에 부착되는 제 1 센서유닛(11a) 및 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 끝점 또는 근복에 부착되는 제 2 센서유닛(11b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 좌측 그림을 참조하면, 제 1 센서유닛(11a)은 환자의 손목 움직임을 관여하는 근육의 시작점으로 손목의 하측에 부착될 수 있다. 또한, 제 2 센서유닛(11b)은 환자의 손목 움직임에 관여하는 근육의 끝점으로 팔꿈치의 상측에 부착될 수 있다. 전술한 예시와 같은 배치는 손목의 움직임에 관여하는 근수축의 순서와 강도가 정확하게 측정될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 제어부(12)는, 제 1 센서유닛(11a) 및 제 2 센서유닛(11b)과 연결되어 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 생성하며, 아날로그 신호에 해당하는 근전도 신호를 환측 제 2 제어부(21)로 무선 통신을 통해 전송할 수 있다. 즉, 제 1 제어부(12)는 양측성 상지재활을 위해 환측의 자극 생성을 위한 기초 정보에 해당하는 건측의 근육 움직임에 기반한 정보를 환측 장치(20)로 전달하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 도 2의 좌측 그림을 참조하면, 제 1 제어부(12)는 환자의 손목 하측에 부착된 제 1 센서유닛(11a)과 환자의 팔꿈치 상측에 부착된 제 2 센서유닛(11b)의 사이에 해당하는 상지 영역에 부착될 수 있다. 센서부(11)와 제 1 제어부(12)는 도 2와 같이 유선으로 연결될 수도 있으나, 유선이 아닌 무선 통신을 통해 상호 연결될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 제어부(21)는, 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 증폭된 전압이 자극부(22)로 흐르도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 2 제어부(21)는 건측에서 송신된 근전도 신호를 수신하고, 이를 전기자극 신호로 변환한 뒤에 전기자극 신호 주파수를 고전압 회로로 전달하여 고전압으로 변환할 수 있다. 이때, 제 2 제어부(21)는 고전압으로 변환하는 과정에서 증폭된 전압을 스위칭 회로를 거친 후 자극부(22)로 흐르도록 제어할 수 있다. 제 1 제어부(12)와 제 2 제어부(21)와의 실시간 무선 통신을 통해 건측의 근육 움직임을 실시간으로 반영할 수 있으므로, 전술한 제 2 제어부(21)에 의한 자극신호 생성 과정을 통해 양측성 상지 움직임에 기반한 재활을 구현하고, 환자의 재활 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자극부(22)는, 제 1 센서유닛(11a)의 위치에 대응되는 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 1 자극유닛(22a) 및 제 2 센서유닛(11b)의 위치에 대응되는 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 2 자극유닛(22b)을 포함할 수 있다. 건측의 근육 움직임을 환측에 그대로 반영하여 양측성 상지재활을 구현하는 것이 목적이므로, 제 1 자극유닛(22a)은 제 1 센서유닛(11a)이 배치된 위치와 동일한 환측의 상지 영역, 제 2 자극유닛(22b)은 제 2 센서유닛(11b)이 배치된 위치와 동일한 환측의 상지 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 우측 그림을 참조하면, 제 1 자극유닛(22a)은 제 1 센서유닛(11a)과 마찬가지로 환자의 손목 움직임을 관여하는 근육의 시작점으로 손목의 하측에 부착될 수 있다. 또한, 제 2 자극유닛(22b)은 제 2 센서유닛(11b)과 마찬가지로 환자의 손목 움직임에 관여하는 근육의 끝점으로 팔꿈치의 상측에 부착될 수 있다. 이와 같은 배치는 건측의 손목의 움직임에 관여하는 근수축의 순서와 강도가 정확하게 반영되어 환측의 손목 움직임에 관여하는 근육에 이와 동일한 전기자극이 완벽히 전달될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링부(30)는, 제 1 제어부(12)에서 생성된 근전도 신호 및 제 2 제어부(21)에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 환자의 재활 과정을 분석할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(30)는 건측 장치(10)가 부착된 위치를 기반으로 환측 장치(20)가 환측 상지의 어느 부위에 배치되어야 하는지를 분석하여 제 1 자극유닛(22a) 및 제 2 자극유닛(22b)이 제 1 센서유닛(11a) 및 제 2 센서유닛(11b)과 동일한 위치에 정확히 배치될 수 있도록 알려주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 모니터링부(30)는 근전도 신호 및 전기자극 신호를 파형 그래프 등과 같이 시각화하는 출력 인터페이스 및 환자의 재활치료를 담당하는 임상의에 의한 전기자극 신호의 크기 제어가 가능하도록 하는 입력 인터페이스를 사용자(e.g. 임상의 등)에게 제공할 수 있다. 더불어, 모니터링부(30)는 재활 치료 과정에서 축적되는 근전도 신호 및 전기자극 신호에 대한 정보들을 시계열적으로 분석하여 환측 상지 부위의 치료 정도 등에 대한 정보들을 생성하고 출력 인터페이스를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 이와 같은 모니터링부(30)의 정보 분석 및 출력은 재활 치료 과정의 효율적인 감시 및 환자의 상태 체크를 통해 재활 치료의 효과를 대폭 높일 수 있다.
한편, 모니터링부(30)는 제 1 제어부(12) 및 제 2 제어부(21)와 유무선 통신이 가능한 단말로서, 서버, 데스크탑 PC 등과 같은 대용량 정보 처리 단말뿐만 아니라 스마트폰, 랩탑 PC, 태블릿 PC 등과 같은 휴대형 정보 처리 단말일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법은, 환자의 건측 상지에 부착된 센서부(11)가 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 단계(S10), 제 1 제어부(12)가 센서부(11)를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 근전도 신호를 환자의 환측으로 전달하는 단계(S20), 제 2 제어부(21)가 제 1 제어부(12)와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 단계(S30) 및 환자의 환측 상지에 부착된 자극부(22)가 제 2 제어부(21)에서 생성된 전기자극을 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자극을 생성하는 단계(S30)에서는, 제 2 제어부(21)가 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 증폭된 전압이 자극부(22)로 흐르도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신경근 자극 방법은, 모니터링부(30)가 제 1 제어부(12)에서 생성된 근전도 신호 및 제 2 제어부(21)에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 환자의 재활 과정을 분석하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 장치에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 장치에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체, 광학적 판독 매체 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 건측 장치 11: 센서부
11a: 제 1 센서유닛 11b: 제 2 센서유닛
12: 제 1 제어부
20; 환측 장치 21: 제 2 제어부
22: 자극부 22a: 제 1 자극유닛
22b: 제 2 자극유닛
30: 모니터링부
11a: 제 1 센서유닛 11b: 제 2 센서유닛
12: 제 1 제어부
20; 환측 장치 21: 제 2 제어부
22: 자극부 22a: 제 1 자극유닛
22b: 제 2 자극유닛
30: 모니터링부
Claims (10)
- 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치에 있어서,
환자의 건측 상지에 부착되어 상기 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 센서부;
상기 센서부를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 상기 근전도 신호를 상기 환자의 환측으로 전달하는 제 1 제어부;
상기 제 1 제어부와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 상기 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 제 2 제어부; 및
상기 환자의 환측 상지에 부착되어 상기 제 2 제어부에서 생성된 전기자극을 상기 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 자극부를 포함하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 시작점 또는 근복(muscle belly)에 부착되는 제 1 센서유닛 및 상기 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 끝점 또는 근복에 부착되는 제 2 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 자극부는,
상기 제 1 센서유닛의 위치에 대응되는 상기 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 1 자극유닛 및 상기 제 2 센서유닛의 위치에 대응되는 상기 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 2 자극유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 제어부는,
상기 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 상기 증폭된 전압이 상기 자극부로 흐르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어부에서 생성된 근전도 신호 및 상기 제 2 제어부에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 상기 환자의 재활 과정을 분석하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 방법에 있어서,
환자의 건측 상지에 부착된 센서부가 상기 건측 상지의 근수축 강도를 측정하는 단계;
제 1 제어부가 상기 센서부를 통해 수집된 근수축 강도를 기초로 근전도 신호를 추출하고, 상기 근전도 신호를 상기 환자의 환측으로 전달하는 단계;
제 2 제어부가 상기 제 1 제어부와의 무선 통신을 통해 수신된 근전도 신호를 기초로 상기 환자의 환측 상지의 재활을 위한 전기자극을 생성하는 단계; 및
상기 환자의 환측 상지에 부착된 자극부가 상기 제 2 제어부에서 생성된 전기자극을 상기 환측 상지의 근육에 직접 전달하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 시작점 또는 근복(muscle belly)에 부착되는 제 1 센서유닛 및 상기 건측 상지의 움직임에 관여하는 근육의 끝점 또는 근복에 부착되는 제 2 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 자극부는,
상기 제 1 센서유닛의 위치에 대응되는 상기 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 1 자극유닛 및 상기 제 2 센서유닛의 위치에 대응되는 상기 환측 상지의 근육 부위에 부착되는 제 2 자극유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 전기자극을 생성하는 단계에서는,
상기 제 2 제어부가 상기 근전도 신호의 주파수를 기초로 전기자극 생성을 위한 전압을 증폭시키고, 상기 증폭된 전압이 상기 자극부로 흐르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,
모니터링부가 상기 제 1 제어부에서 생성된 근전도 신호 및 상기 제 2 제어부에서 생성된 전기자극 신호를 수신하여 상기 환자의 재활 과정을 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200012216A KR20210098256A (ko) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200012216A KR20210098256A (ko) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210098256A true KR20210098256A (ko) | 2021-08-10 |
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ID=77315927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200012216A KR20210098256A (ko) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | 근전도 신호 피드백을 활용한 신경근 자극 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210098256A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110355761A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-22 | 武汉理工大学 | 一种基于关节刚度和肌肉疲劳的康复机器人控制方法 |
| CN116173407A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 南京中医药大学 | 基于肌电信号采集和中频电刺激的镇痛仪 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170004341A (ko) | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 최동환 | 테라헤르츠파를 이용한 저주파 자극 치료 겸용 복합 기능 물리 치료기 |
-
2020
- 2020-01-31 KR KR1020200012216A patent/KR20210098256A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170004341A (ko) | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 최동환 | 테라헤르츠파를 이용한 저주파 자극 치료 겸용 복합 기능 물리 치료기 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110355761A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-22 | 武汉理工大学 | 一种基于关节刚度和肌肉疲劳的康复机器人控制方法 |
| CN110355761B (zh) * | 2019-07-15 | 2022-06-14 | 武汉理工大学 | 一种基于关节刚度和肌肉疲劳的康复机器人控制方法 |
| CN116173407A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 南京中医药大学 | 基于肌电信号采集和中频电刺激的镇痛仪 |
| CN116173407B (zh) * | 2023-03-03 | 2023-10-03 | 南京中医药大学 | 基于肌电信号采集和中频电刺激的镇痛仪 |
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