KR20220109569A - 척추 가동 범위 측정 및 훈련 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치에 관한 것으로서, 자세 균형 측정 대상자의 상체 움직임을측정하도록 대상자의 어깨의 후측 정 중앙에 각도센서 고정밴드를 매개로 부착된 3축 기울기 센서와; 상기 척추가동범위 장치의 움직임을 측정하기 위하여 장치의 좌우 및 앞뒤 측에 부착된 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더와;장치의 움직임을 측정하기 위하여 장치의 좌우 및 앞뒤 측에 부착된 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더로 이루어지고;
상기 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더는, 장치의 각도와 측정 대상자 바디의 각도가 ±3도를 벗어나면 정지되고척추 가동범위가 측정되고; 오차범위 ±3도의 각도범위의 오차를 넓혀주면, 척추 가동범위가 더 증가되며, 좁혀주면 척추 가동범위가 감소하도록 작동하는 것을 특징으로 한다.

Description

척추 가동 범위 측정 및 훈련 기기{Spine operating range measurement and training device}

본 발명은 척추 가동범위 측정 및 훈련 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기기, 즉 장치의 각도와 측정 대상자의 상체 각도가 다르면 센터에서 멀어지게 됨으로 환자는 센터로 볼을 유도하기 위해 기기의 움직이는각도로 몸을 이동하게 됨으로써 기기의 움직임에 맞는 정확한 훈련을 유도할 수 있도록 한 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 및 훈련 시스템에 관한 것이다.

대한민국 특허출원 제2011-144758호에 개시된 바와 같이, 신체는 질량(mass) 높이 2/3 가량이 땅으로부터 밀집되어있기 때문에 균형감각 조절시스템이 작동이 될 때까지 본래부터 불안정한 구조이다. 신체는 외부로 부터의갑작스러운 부하에 대한 근육의 반응에 있어서 근육은 자세안정과 균형 유지를 위해 빠른 속도로 몸을 안정시키기 위해 반응한다. 인체의 움직임에 있어서 관절을 유지하는 항상성에 있어서 감각(Sensory) 정보는 피부의 외부 수용기, 관절과 근육에서 감지된 동작과 위치를 중추 신경계(CNS)에 전달하고, 전정기관과 시각을 통해 중추신경계(CNS)에 영향을 준다. 감각(Sensory) 정보는 피질하(subcortical) 중추에서 체제를 갖추고 재형성되며 실제로 움직임이 필요로 하는 말초에 영향을 주기 시작한다. 그므로 감각 신경-운동 근육(신경) 훈련(Sensory-Motor Training)이란 기능적 관절의 안정성을 위해 감각 신경과 운동 근육(신경)을 포함하여 모든 구성요소들을중추신경계에 통합하는 진행과정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기기, 즉 장치의 각도와 측정 대상자 의 상체 각도가 다르면 센터에서 멀어지게 됨으로 환자는 센터로 볼을 유도하기 위해 기기의 움직이는 각도로몸을 이동하게 됨으로써 기기의 움직임에 맞는 정확한 훈련을 유도할 수 있도록 한 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치는 자세 균형 측정 대상자의 상체 움직임을 측정하도록 대상자의 어깨의 후측 정 중앙에 각도센서 고정밴드를 매개로 부착된 3축 기울기 센서와; 장치의 움직임을 측정하기 위하여 장치의 좌우 및 앞뒤 측에 부착된 좌우및 앞뒤 각도 측정 엔코더로 이루어지고;상기 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더는, 장치의 각도와 측정 대상자 바디의 각도가 ±3도를 벗어나면 정지되고척추 가동범위가 측정되고; 오차범위 ±3도의 각도범위의 오차를 넓혀주면, 척추 가동범위가 더 증가되며, 좁혀주면 척추 가동범위가 감소하도록 작동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치에 의하면, 감각 신경과 운동 근육(신경) 훈련(Sensory-Motor Training)을 위해서는 인체의 자세균형 능력(balance ability)의 검사(test)가 반드시 필요하며, 또한검사 결과에 따른 인체의 균형 감각의 부족한 방향(direction)에서의 기능적인 운동 능력 향상을 위해서는 단독적인 근육 하나만의 근력(muscle power), 근 지구력(muscle endurance) 또는 유연성(flexibility)의 개선을 위함이 아니라 어떠한 기능적인 동작을 수행함에 있어 그 동작과 연관된 근육 군(muscle group)에 대하여 신경(nerve)과 근육(muscle)의 협응 능력(Co-ordination or Co-contraction)을 개선하여 인체의 기능적인 활동(functional activity)시 발생할 수 있는 손상(injury)을 예방하고, 이미 손상된 기능(function)을 개선하는효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치를 도시한 사진.
도 2는 본 발명의 3축 기울기 센서를 장착한 고정 밴드를 도시한 사진.
도 3은 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치의 측정 프로그램을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치의 훈련 프로그램을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

[실시예]

도 1은 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치를 도시한 사진이고, 도 2는 본 발명의 3축 기울기센서를 장착한 고정 밴드를 도시한 사진이며, 도 3은 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치의 측정 프로그램을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치의 훈련 프로그램을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치는, 감각 신경과 운동근육(신경) 훈련(Sensory-Motor Training)을 위해서는 인체의 자세균형 능력(balance ability)의 검사(test)가반드시 필요하며, 또한 검사 결과에 따른 인체의 균형 감각의 부족한 방향(direction)에서의 기능적인 운동 능력 향상을 위해서는 단독적인 근육 하나만의 근력(muscle power), 근 지구력(muscle endurance) 또는 유연성(flexibility)의 개선을 위함이 아니라 어떠한 기능적인 동작을 수행함에 있어 그 동작과 연관된 근육 군(muscle group)에 대하여 신경(nerve)과 근육(muscle)의 협응 능력(Co-ordination or Co-contraction)을 개선하여 인체의 기능적인 활동(functional activity)시 발생할 수 있는 손상(injury)을 예방하고, 이미 손상된 기능(function)을 개선하기 위해 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치에 관한 것이다.

본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치는, 자세 균형 측정 대상자의 상체 움직임을 측정하도록 대상자의 어깨의 후측 정 중앙에 각도센서 고정밴드를 매개로 부착된 3축 기울기 센서와; 상기 척추 가동범위 측 정 장치(이하, "장치"라함)의 움직임을 측정하기 위하여 장치의 좌우 및 앞뒤 측에 부착된 좌우 및 앞뒤 각도측정 엔코더로 이루어지고;

상기 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더는, 장치의 각도와 측정 대상자 바디의 각도가 ±3도를 벗어나면 정지되고척추 가동범위가 측정되고; 오차범위 ±3도의 각도범위의 오차를 넓혀주면, 척추 가동범위가 더 증가되며, 좁혀주면 척추 가동범위가 감소하도록 작동한다.

그리고, 모니터에 디스플레이되는 측정 및 훈련 프로그램은 센터에서 8가지 방향으로 기울임을 제공하고;

측정 대상자의 몸의 8가지의 방향의 각도를 측정하여 몸의 8가지 방향의 척추 가동범위를 측정하는 상기 3축 기울기 센서는 상체의 기울임 각도에 따라 상기 측정 및 훈련 프로그램 상에 주황색 볼로 표시하며, 측정기기의기울임 각도를 나타내는 붉은색 볼과 일치하도록 측정 및 훈련시킨다.

본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치는, 몸 전체를 앞, 뒤, 좌, 우측 방향 및 대각선 방향, 즉앞과 좌측의 사이 45도 되는 방향, 앞과 우측의 사이 45도 되는 방향, 뒤와 좌측의 사이 45도 되는 방향, 뒤와우측의 사이 45도 되는 방향으로 움직일 수 있는 수동적(Passive), 능동적(Active) 운동을 유도하기 위한 훈련장치와 상체의 움직임을 측정하기 위해 어깨의 후측 정 중앙에 각도센서 고정밴드를 매개로 3축 기울기 센서를부착하여 상체의 움직임을 측정하여 자세가 흐트러지지 않고 기기의 움직임에 따라 바디의 움직임이 기기에 맞춰 움직일 수 있는 범위를 측정하여 척추의 가동범위를 측정할 수 있는 장치이다.

이러한 본 발명의 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치는, 장치의 움직임을 측정하기 위하여 기기 좌우,앞뒤 측에 부착된 엔코더를 통해 좌우, 앞뒤의 각도의 움직임을 측정하며, 척추의 움직임을 측정하기 위하여 어깨 정 중앙에 3축 기울기 센서를 부착하여 척추가 앞뒤 및 좌우로 움직일 때 상체의 기울임이 발생되어 기울임의 정도를 각도로 변환하여 상체의 움직임을 각도로 측정한다.

도 1에서와 같이 장치를 8가지 방향으로 60도까지 기울일 때 장치의 움직임과 바디 상체의 움직임이 발생되때 기기의 기울기가 높아질수록 인체 척추에서 받는 힘의 강도가 중력에 의해 높아지게 된다.

기기의 각도를 증가시킬 때 기기의 각도와 바디의 각도가 일치하는 정도를 측정하게 되며, 이때 척추가 더 이상지탱하지 못해 일어서거나 엎드리면 기기의 각도와 상체 바디센서의 각도가 다르게 측정된다. 이때 각도가 ±3도를 벗어나면 장치는 정지되고, 척추 가동범위가 측정되게 된다.

오차범위 ±3도의 각도범위의 오차를 넓혀주면, 척추 가동범위가 더 증가되며, 좁혀주면 척추 가동범위가 감소하게 된다.

따라서 도 3의 측정 프로그램에서 기기는 센터에서 8가지 방향으로 기울임을 제공하며, 인체 바디 기울기 센서(3축 기울기 센서)는 8가지의 방향의 각도를 측정되므로 몸의 8가지 방향의 척추 가동범위를 측정하게 된다.

도 4의 훈련 프로그램에서 기기의 움직임에 맞춰상체의 움직임을 잘 유도하기 위해 환자 앞에 모니터를 장착한후 훈련 프로그램에서 기기의 기울임 각도와 상체 움직임 각도가 일치하는 방법으로 훈련을 실시하게 된다.

이 때 도 4에서와 같이 화면 정중앙에 바디상체 기울기 센서에서 측정된 각도를 볼로 표시하게 되며, 기기 기울임 각도는 항상 정 중앙으로 표시하게 된다.

기기 각도와 상체 각도가 다르면 센터에서 멀어지게 됨으로 환자는 센터로 볼을 유도하기 위해 기기의 움직이는각도로 몸을 이동하게 됨으로써 기기의 움직임에 맞는 정확한 훈련을 유도할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

Claims (1)

1. 자세균형을 위한 척추 가동범위 측정 장치에 있어서,
   자세 균형 측정 대상자의 상체 움직임을 측정하도록 대상자의 어깨의 후측 정 중앙에 각도센서 고정밴드를 매개로 부착된 3축 기울기 센서와;
   상기 척추 가동범위 측정 장치의 움직임을 측정하기 위하여 장치의 좌우 및 앞뒤 측에 부착된 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더로 이루어지고;
   상기 좌우 및 앞뒤 각도 측정 엔코더는,
   장치의 각도와 측정 대상자 바디의 각도가 ±3도를 벗어나면 정지되고 척추 가동범위가 측정되고;
   오차범위 ±3도의 각도범위의 오차를 넓혀주면, 척추 가동범위가 더 증가되며, 좁혀주면 척추 가동범위가 감소하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 척추 가동범위 측정 및 훈련 시스템.
   

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