KR20230085555A - 단하지 보조기 - Google Patents

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KR20230085555A KR1020210173839A KR20210173839A KR20230085555A KR 20230085555 A KR20230085555 A KR 20230085555A KR 1020210173839 A KR1020210173839 A KR 1020210173839A KR 20210173839 A KR20210173839 A KR 20210173839A KR 20230085555 A KR20230085555 A KR 20230085555A
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Abstract

본 발명은, 연질 특성을 갖고, 발과 발목 및 하퇴를 따라 형성된 본체와; 경질 특성을 갖고, 본체의 외면에 부착된 탄성지지체를 포함하고, 상기 탄성지지체는, 상기 발 및 발목에 대응되는 제1지지부와, 상기 제1지지부와 연결되며 상기 하퇴의 종아리에 대응되는 제2지지부를 포함하고, 상기 제1지지부는, 상기 발의 내측 및 외측 각각에 대응하여 위치하는 제1부분 및 제2부분과, 발바닥 아래에 이의 폭 방향을 따라 연장되어 제1부분 및 제2부분을 연결하는 제3부분을 포함하는 단하지 보조기를 제공한다.

Description

단하지 보조기{Ankle-foot orthosis}
본 발명은 단하지 보조기에 관한 것이다.
단하지 보조기(또는 발목 관절 보조기)는 발처짐, 족하수, 편마비증상이 있는 환자에게 주로 적용되는 것으로서, 사용자의 하퇴에서 발까지 연장된 형태를 갖게 된다.
일반적으로, 단하지 보조기는 전체가 단단한 플라스틱 재질로 이루어지게 된다.
이에 따라, 지면의 변화 등이 사용자에게 올바르게 전달되지 못하여 착용자는 이질감이나 불편감을 느낄 수 있다. 그리고, 중족골 관절의 회전을 제공하지 못하고 발목의 외전(eversion) 및 내전(inversion) 또한 적절하게 제공하지 못하므로, 관절 움직임이 상당히 제약된다.
본 발명은 종래의 단하지 보조기를 개선하는 것에 과제가 있다.
본 발명은, 연질 특성을 갖고, 발과 발목 및 하퇴를 따라 형성된 본체와; 경질 특성을 갖고, 본체의 외면에 부착된 탄성지지체를 포함하고, 상기 탄성지지체는, 상기 발 및 발목에 대응되는 제1지지부와, 상기 제1지지부와 연결되며 상기 하퇴의 종아리에 대응되는 제2지지부를 포함하고, 상기 제1지지부는, 상기 발의 내측 및 외측 각각에 대응하여 위치하는 제1부분 및 제2부분과, 발바닥 아래에 이의 폭 방향을 따라 연장되어 제1부분 및 제2부분을 연결하는 제3부분을 포함하는 단하지 보조기를 제공한다.
상기 제1부분은 그 끝단이 제1중족골(1st metatarsal bone)에 대응하여 위치하고, 상기 제2부분은 그 끝단이 제5중족골(5th metatarsal bone)에 대응하여 위치할 수 있다.
상기 탄성지지체는, 발목 관절 내측 및 외측 주변을 따라 라운드 형상을 가질 수 있다.
상기 탄성지지체는, 발꿈치 주변을 따라 형성될 수 있다.
상기 탄성지지체는, PETG, 나일론, PP, ULTEM, PC 중 하나로 이루어질 수 있다.
상기 본체는, PP, TPU, TPE, TPC 중 하나로 이루어질 수 있다.
상기 본체는, 내부가 격자 구조로 이루어질 수 있다.
상기 본체는, 발등과 정강이를 외부로 노출하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단하지 보조기는 연질의 본체와 본체 외면에 부착된 경질의 탄성지지체로 구성될 수 있다.
이에 따라, 연질의 본체에 의해 사용자에게 지면의 변화가 자연스럽게 전달되고 또한 쿠션감이 제공되어 착용감이 상당히 향상될 수 있다.
또한, 경질의 탄성지지체를 사용함으로써, 단하지를 단단하게 지지하면서 관절들의 움직임을 정확하게 제어할 수 있고, 탄성력을 통해 보행의 추진력과 자유도를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 내측 부분을 개략적으로 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 외측 부분을 개략적으로 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 본체의 제1본체부의 일부분을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기를 착용하여 보행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 쿠션감 및 측면 지지력과 관련된 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발목 내전 및 외전시의 단하지 보조기를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 내측 부분을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 외측 부분을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 본체의 제1본체부의 일부분을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시에에 따른 단하지 보조기(10)는, 본체(100)와 탄성지지체(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
본체(100)는 단하지 보조기(10)의 전체적인 형상(또는 외형)을 실질적으로 정의할 수 있다.
본체(100)는 보조기 사용자의 단하지에 밀착되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 본체(100)는, 사용자의 단하지 형상에 따르도록 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 본체(100)는 단하지를 구성하는 발과 발목 및 하퇴를 따라 연장된 형태를 가질 수 있다.
한편, 본체(100)는 단하지의 일부가 노출되도록 형성될 수 있는데, 예를 들면 발등과 정강이를 외부로 노출하는 개방부를 갖는 개방형으로 구성될 수 있다.
본 실시예에서, 본체(100)는 연질 특성을 갖고 또한 질긴 특성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 이와 같은 연질 특성 및 질긴 특성의 물질로서 PP, TPU, TPE, TPC 등이 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
여기서, 본체(100)는 내부가 격자 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 격자 구조에서는 격자 내에 공기층이 존재하게 되므로, 본체(100)는 쿠션(cushion) 기능을 가질 수 있다. 이에 따라, 단하지 보조기(10)에 대한 착용감이 향상될 수 있게 된다.
한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 본체(100) 내면에는 사용자의 단하지에 직접 접촉하여 부드러운 착용감을 제공할 수 있는 폼(foam)부재가 부착될 수 있다.
본체(100)의 구조에 있어, 설명의 편의 등을 위한 측면에서, 발 및 발목에 대응되는 부분을 제1본체부(101)라 하고, 하퇴에 대응되는 부분을 제2본체부(102)라고 칭할 수 있다.
여기서, 제1본체부(101)는 발바닥과 발 외측(즉, 발 바깥쪽) 및 발 내측(즉, 발 안쪽)를 감싸는 형태로 구성될 수 있고, 제2본체부(102)는 하퇴의 뒷측과 외측 및 내측을 감싸는 형태로 구성될 수 있다.
위와 같이, 본체(100)는 연질 특성을 갖게 되므로 마치 부드러운 신발과 유사한 기능을 발휘할 수 있다. 이에 관해, 지면의 요철 등의 변화가 사용자 발에 최대한 자연스럽게 전달될 수 있다.
탄성지지체(200)는 본체(100)의 외면에 부착될 수 있다. 이와 같은 탄성지지체(100)는 본체(100)를 지지하여 단하지 보조기(10)의 형상 변형을 최소화할 수 있고, 또한 단하지 보조기(10)에 탄성을 부여하여 보행 추진력과 자유도를 제공할 수 있다.
탄성지지체(200)는 경질 특성과 질긴 특성 및 고탄성을 갖는 물질을 사용하여 형성될 수 있다. 이와 같은 경질 특성의 물질로서 PETG, 나일론, PP, ULTEM, PC 등이 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 여기서, 탄성지지체(200)의 탄성은, 본체(100)의 탄성 보다 상당히 높을 수 있다. 한편, 탄성지지체(200)는 그 두께를 조절함으로써, 그 강도를 조절할 수 있다.
탄성지지체(200)는 본체(100)의 일부에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 탄성지지체(200)는 제1지지부(201)와 제2지지부(202)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1지지부(201)는, 제1본체부(101)에 대응하여 이의 외면에 부착될 수 있다. 이와 같은 제1지지부(201)는, 제1본체부(101)의 내측을 따라 발의 길이 방향으로 연장된 제1부분(201a)과, 제1본체부(101)의 외측을 따라 발의 길이 방향으로 연장된 제2부분(201b)을 포함할 수 있다. 즉, 제1부분(201a)은 발의 내측에 대응하여 위치할 수 있고, 제2부분(201b)은 발의 외측에 대응하여 위치할 수 있다.
더욱이, 제1지지부(201)의 하면에서 발의 폭 방향을 따라 연장되며, 제1부분(201a) 및 제2부분(201b)을 연결하는 제3부분(201c)을 포함할 수 있다.
제1부분(201a)은 발의 내측에 대응하여 위치함으로써 발의 내측을 지지할 수 있다. 이와 관련하여, 제1부분(201a)은 발끝 방향의 끝단이 중족골(metatarsal bone)에 대응하게 위치할 수 있고, 이에 따라 해당 제1중족골(1st metatarsal bone)의 측면을 지지할 수 있다. 그리고, 제1부분(201a)은 주상골(navicular bone)을 덮도록 형성되어 이의 측면을 지지할 수 있다.
제2부분(201b)은 발의 외측에 대응하여 위치함으로써 발의 외측을 지지할 수 있다. 이와 관련하여, 제2부분(201b)은 발끝 방향의 끝단이 중족골(metatarsal bone)에 대응하게 위치할 수 있고, 이에 따라 해당 제5중족골(5th metatarsal bone)의 측면을 지지할 수 있다. 그리고, 제2부분(201b)은 입방뼈(cuboid) 및 제5중족골조면(tuberosity of 5th metatarsal bone)을 덮도록 형성되어 이의 측면을 지지할 수 있다.
제3부분(201c)은 발바닥 아래에서 제1부분(201a) 및 제2부분(201b)을 연결하여, 제1 내지 3부분(201a,201b,201c)은 단면적으로 대략 "ㄷ"자 형태의 견고한 지지 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1부분(201a)과 제2부분(201b)이 바깥 방향으로 벌어지는 것을 제어하고 발의 횡아치를 유도할 수 있다.
제2지지부(202)는 제2본체부(102)에 대응하여 이의 외면에 부착될 수 있다. 이와 같은 제2지지부(202)는, 제2본체부(102)의 후방을 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 즉, 제2지지부(202)는 종아리 부분에 대응하여 위치할 수 있다.
제2지지부(202)는 하단에서 제1지지부(201)의 제1부분(201a) 및 제2부분(201b)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 발꿈치 윗부분에 대응되는 위치에서, 제2지지부(202)로부터 제1부분(201a) 및 제2부분(201b)이 두 갈래로 갈라진 형태로 구성될 수 있다.
위와 같은 제1지지부(201) 및 제2지지부(202)의 연결 구조에 따라, 발꿈치뼈가 견고하게 지지되어 이의 회전이 방지될 수 있다.
한편, 제2지지부(202)와 제1지지부(201)는 발목 관절(talocrural joint) 주변에서 라운드(round) 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 대해, 제2지지부(202) 및 이와 연결되는 제1지지부(201)의 제1부분(201a)은 발목 관절 내측 주변을 따르는 라운드 형태를 가질 수 있으며, 제2지지부(202) 및 이와 연결되는 제1지지부(201)의 제2부분(201b)은 발목 관절 외측 주변을 따르는 라운드 형태를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기를 착용하여 보행하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 한편, 도 5에서는, 도면상 우측에서 좌측으로 보행이 이루어지는 경우를 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 탄성지지체(200)가 적용된 단하지 보조기(10)를 착용하여 보행할 때, 단하지 보조기(10)의 발꿈치 부분이 지면에 닿는 동작이 진행됨에 있어, 탄성력을 통해 단하지 보조기(10)가 원래 형태로서 대략 90도 꺽여진 형태로 복원될 수 있다.
다음으로, 단하지 보조기(10)의 바닥면이 지면에 닿는 동작이 진행됨에 있어, 발목 관절축이 정확하게 구동될 수 있게 탄성지지체(200)가 라운드 형태를 갖게 되므로, 몸의 무게 중심 이동이 정확하게 이루어질 수 있다. 그리고, 발목 관절축으로 회전 탄성이 부여됨으로써 사용자의 다리 처짐이 개선되고 보행 추진력이 향상될 수 있다.
다음으로, 단하지 보조기(10)의 바닥면이 지면에서 떨어지는 동작이 진행됨에 있어, 탄성지지체(200)의 제1지지부(201)가 발가락에 대응되는 연질의 제1본체부(101) 부분은 덮지 않아 발가락 관절의 움직임은 자유롭게 되고, 제1지지부(201)는 중족골 관절축을 양측에서 지지하여 이의 움직임을 제어하게 되어 정확한 위치에서 중족골 관절의 회전이 이루어지게 유도될 수 있게 된다.
이에 따라, 발가락에 대응되는 제1본체부(101) 부분이 지면에 닿은 상태에서 중족골이 발가락과 둔각을 이루며 꺾여진 상태로, 단하지 보조기(10)의 바닥면이 지면에서 떨어질 수 있게 된다. 더욱이, 발목 관절이 회전하여 하퇴가 발등 방향으로 예각을 이루게 되며, 이에 따라 탄성지지체(200) 또한 발목 관절축을 따라 회전되어 탄성력이 축적되면서 보행 자유도를 제공할 수 있다.
다음으로, 단하지 보조기(10)의 바닥면이 지면에서 떨어지는 마지막 동작으로서 발가락 끝으로 지면을 미는 동작이 진행됨에 있어, 탄성지지체(200)의 탄성력을 통해 보행의 추진력이 제공될 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기의 쿠션감 및 측면 지지력과 관련된 단면도로서, 도 4와 유사한 부분에 대한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 단하지 보조기(10)의 내부에는 연질의 본체(100)가 위치하므로, 압력이나 충격에 대한 쿠션감을 제공할 수 있다.
그리고, 외부에는 본체(100)를 지지하는 경질의 탄성지지체(200)가 위치하게 되므로, 연질의 물질로 형성됨에 따른 본체(100)의 부족한 측면 지지력을 보완할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발목 내전 및 외전시의 단하지 보조기를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 7의 우측에는 발목의 내전 및 외전을 도시하였다.
발목의 내전 및 외전은 거골하 관절축(subtalar joint axis)을 중심으로 이루어지게 된다. 본 실시예에서는, 경질의 탄성지지체(200)는 발꿈치를 덮지 않는 형태로 형성되는데, 거골하 관절축이 연질의 본체(100)를 관통하나 실질적으로 탄성지지체(200)를 관통하지 않도록 단하지 보조기(10)가 형성될 수 있다.
이와 같은 구조의 단하지 보조기(10)를 사용함에 따라, 제한된 회전 범위에서 발목의 내전 및 회전 운동력이 효과적으로 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 단하지 보조기(10)는 3D 프린팅 방식을 통해 제작될 수 있다.
이와 관련하여 구체적인 도면을 제공하지는 않았으나, 3D 스캐너를 통해 단하지를 스캐닝하고, 스캐닝된 단하지 데이터를 기초로 3D 프린팅용 단하지 모델을 생성하며, 단하지 모델 데이터를 3D 프린터에 전송하고 3D 프린팅을 진행하여 단하지 보조기(10)를 제작할 수 있다. 이처럼, 3D 프린팅 방식을 통해 단하지 보조기를 제작하게 되면, 사용자에게 최적화된 맞춤형 보조기를 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 단하지 보조기는 연질의 본체와 본체 외면에 부착된 경질의 탄성지지체로 구성될 수 있다.
이에 따라, 연질의 본체에 의해 사용자에게 지면의 변화가 자연스럽게 전달되고 또한 쿠션감이 제공되어 착용감이 상당히 향상될 수 있다.
또한, 경질의 탄성지지체를 사용함으로써, 단하지를 단단하게 지지하면서 관절들의 움직임을 정확하게 제어할 수 있고, 탄성력을 통해 보행의 추진력과 자유도를 제공할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
10: 단하지 보조기 100: 본체
101: 제1본체부 102: 제2본체부
200: 탄성지지체 201: 제1지지부
201a: 제1부분 201b: 제2부분
201c: 제3부분 202: 제2지지부

Claims (8)

  1. 연질 특성을 갖고, 발과 발목 및 하퇴를 따라 형성된 본체와;
    경질 특성을 갖고, 본체의 외면에 부착된 탄성지지체를 포함하고,
    상기 탄성지지체는, 상기 발 및 발목에 대응되는 제1지지부와, 상기 제1지지부와 연결되며 상기 하퇴의 종아리에 대응되는 제2지지부를 포함하고,
    상기 제1지지부는, 상기 발의 내측 및 외측 각각에 대응하여 위치하는 제1부분 및 제2부분과, 발바닥 아래에 이의 폭 방향을 따라 연장되어 제1부분 및 제2부분을 연결하는 제3부분을 포함하는
    단하지 보조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부분은 그 끝단이 제1중족골(1st metatarsal bone)에 대응하여 위치하고, 상기 제2부분은 그 끝단이 제5중족골(5th metatarsal bone)에 대응하여 위치하는
    단하지 보조기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성지지체는, 발목 관절 내측 및 외측 주변을 따라 라운드 형상을 갖는
    단하지 보조기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성지지체는, 발꿈치 주변을 따라 형성된
    단하지 보조기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성지지체는, PETG, 나일론, PP, ULTEM, PC 중 하나로 이루어진
    단하지 보조기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는, PP, TPU, TPE, TPC 중 하나로 이루어진
    단하지 보조기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는, 내부가 격자 구조로 이루어진
    단하지 보조기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는, 발등과 정강이를 외부로 노출하도록 형성된
    단하지 보조기.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000062396A (ko) * 1997-01-05 2000-10-25 네아 인터내셔널 비. 브이. 중간 하중용 발목 보호대
KR200405337Y1 (ko) * 2005-10-04 2006-01-10 정도영 발에 장착하는 기능성 깔창
KR20200013157A (ko) * 2018-07-19 2020-02-06 경북대학교 산학협력단 맞춤형 발목보조기 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

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