KR20190045891A - 척추 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추 측만도 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는, 프레임; 프레임에 연결되며 변위 가능한 가이드 모듈; 및 적어도 일 부분이 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 밀착하며 가이드 모듈에 연결되어 변위 가능함으로써 피 검사자의 등의 형상 데이터를 수집하는 검사 모듈; 을 포함한다.

Description

척추 검사 장치{Medical Diagnostic Apparatus for Spine}

본 발명은 척추 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 피 검사자의 상의 탈의, 방사선 노출 등이 없이 척추 측만도의 검사를 정확하고 간편하게 수행할 수 있는 척추 측만도 검사 장치에 관한 것이다.

척추 측만증이란 정상적인 척추와는 달리 척추가 전반적으로 'S' 자, 또는 'C' 자 모양으로 휘어지며, 동시에 척추 마디마디가 회전하여 틀어지는 상태로서, 단순히 비틀어진 변형이 아니라 회전과 더불어 입체적으로 변형된 상태를 의미한다. 이와 같은 척추 측만증의 원인으로는 좋지 않은 자세, 및 운동 부족 등이 알려져 있다.

척추 측만증은 전체 인구 중 2~15% 까지 발생하는 흔한 질병으로서, 이른 나이에 디스크 질환 또는 척추협착증, 관절통 및 관절염 등을 발생시킬 수 있다. 또한, 확실한 예방법이 아직까지 알려져 있지 않으므로 조기발견이 매우 중요하다.

이러한 척추 측만증과 같은 척추 질환 환자의 대부분은 10 대에서 나타나는 것으로 밝혀지고 있다. 따라서, 10 대 청소년들의 지속적인 스크리닝(screening)이 필요하다.

그러나, 대부분의 척추 측만증은 통증을 수반하지 않기 때문에, 발견이 늦어지는 것이 보통이다. 현재까지, 이와 같은 척추 측만증의 검사방법으로는, 등심대 검사(전방굴곡검사)가 주로 사용된다. 이러한 등심대 검사 순서는 이하와 같다. 먼저, 피검사자를 얇은 셔츠만 입힌 상태, 또는 상의를 벗은 상태에서 바른 자세로 약간 다리를 벌리고 바로 세워 첫 번째, 좌우 어깨선 높이의 차이 및 견갑골 높이의 차이를 본다. 이어서, 좌우견갑골의 후방 돌출 유무를 확인한 다음 양팔을 나란히 하여 등을 90도까지 전방으로 굽히게 하고 검사자가 앞에서 혹은 뒤에서 등과 같은 눈높이로 관측한다. 이어서, 좌우 등 높이 (늑골 돌출고)의 돌출을 관측한다. 다음으로, 좌우 허리높이(요추부 돌출고)의 돌출을 관측하며, 돌출된 모습이 확인되면 자세 이상자로 분류한다. 자세 이상자의 경우 대부분 척추가 휘기 시작하는 모습이 정밀 X-Ray검사에서 관찰되지만 콥스앵글(Cobb's Angle)이 10° 이상의 휜 각도가 검사될 때 임상적으로 척추 측만증이라고 진단한다. 콥스앵글은 도 1 에 도시된 바와 같은 형태로 나타난다. 이러한 콥스앵글을 확인하기 위해서는 순서대로, 먼저 휘어진 곡선에서 가장 높은 곳(apex)을 찾고, apex 위의 척추 중 가장 많이 기울어진 척추를 찾아서, 각각 superior endplate 에서 평행선, 및 inferior endplate 에서의 평행선을 그어 두개의 수평선을 그린다. 상기 두개의 수평선에서 수직으로 선을 긋고 교차점에서의 각도를 콥스앵글 크기로 판단한다.

이와 같은 검사법은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 먼저, 척추측만계(Scoliometer) 검사 시 얇은 셔츠만 입힌 상태 또는 상의를 다 벗은 상태로 검사하여 특히 발생 빈도가 높은 10대 여성들이 검사를 기피하는 하는 경우가 발생한다. 또한, X-ray 촬영 검사가 가장 확실한 결과를 보장하나 지속적인 스크리닝 테스트를 하기 에는 방사선 노출 등의 문제가 발생한다.

따라서, 성인 외 초,중,고등학생들을 대상으로 하여 검사 시간이 짧고 신체 노출이 적으며 비침습적(non-invasive) 진단으로 방사선 노출이 없는 스크리닝 서비스를 제공할 수 있는 진단 보조 기기가 필요하다.

공개특허 2017-0032062

본 발명은 피 검사자의 상의 탈의, 방사선 노출 등이 없이 척추 측만도의 검사를 정확하고 간편하게 수행할 수 있는 척추 측만도 검사 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 상술한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치는, 프레임; 상기 프레임에 연결되며 변위 가능한 가이드 모듈; 및 적어도 일 부분이 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 밀착하며 상기 가이드 모듈에 연결되어 변위 가능함으로써 피 검사자의 등의 형상 데이터를 수집하는 검사 모듈; 을 포함하며, 상기 검사 모듈은, 적어도 일 부분이 피 검사자의 등에 밀착가능하며 전후 방향으로 변위 가능한 밀착 디바이스를 포함하며, 상기 검사 모듈이 상기 가이드 모듈에 의해서 변위하면 상기 밀착 디바이스는 피 검사자의 등의 굴곡에 의해서 전후 방향으로 변위하고, 상기 밀착 디바이스의 전후 방향 변위에 의해서 피 검사자의 척추 측만도가 검사될 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈은 상기 밀착 디바이스를 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 밀착 디바이스는 측 방향으로 나란하게 배치되어 각각 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 동시에 접촉하며, 상기 가이드 모듈에 의해서 동시에 변위 가능할 수 있다.

또한, 상기 밀착 디바이스는, 전후 방향으로 변위 가능한 이동 블록, 및 상기 이동 블록의 전방에 배치되고 상기 이동 블록에 연결되되 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 적어도 일 부분이 피 검사자의 등에 밀착하여 피 검사자의 등을 따라서 구를 수 있는 롤러부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈은, 상기 밀착 디바이스가 탑재되는 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 밀착 디바이스는, 상기 이동 블록의 후방에 배치되되 상기 이동 블록과 상기 하우징 사이에 배치되어 상기 이동 블록에 대해 전방 방향으로 탄성 바이어스시키는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 밀착 디바이스는, 상기 이동 블록의 후방에 배치되고 상기 이동 블록의 후방으로 연장되는 연장 빔을 더 포함하며, 상기 하우징의 적어도 일 부분에는 상기 연장 빔이 전후 방향으로 관통되는 관통 홀이 마련될 수 있다.

또한, 상기 연장 빔은 하면 또는 상면의 적어도 일 부분에 전후 방향으로 배열된 복수 개의 치차부가 형성된 렉 기어로 구성되며, 상기 하우징 내에는 상기 렉 기어와 치합되며 회전 가능한 피니언 기어가 구비될 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈은, 상기 밀착 디바이스의 전후 방향 변위를 감지하는 센서 장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈은, 상기 피니언 기어의 회전량을 측정하는 센서 장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드 모듈은, 상하 방향으로 소정 길이만큼 연장되는 버티컬 빔, 일 부분이 상기 버티컬 빔에 대해 이동 가능하게 연결되어 상하로 이동 가능한 가이드 바디를 포함하며, 상기 가이드 바디는 적어도 일 부분이 상기 검사 모듈에 고정될 수 있다.

또한, 상기 가이드 모듈은 상기 검사 모듈이 상하 방향으로 이동하도록 하는 동력 장치를 포함하며, 상기 동력 장치는, 회전력을 제공하는 회전 모터, 상하로 연장되며 외면에 수나사가 형성되고 상기 회전 모터에 연결되어 회전 가능한 스크류 빔, 및 상기 스크류 빔에 나사 연결되는 암나사가 형성된 연결 홀을 갖는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 검사 모듈에 고정될 수 있다.

또한, 상기 프레임은, 피 검사자가 둔부를 기대어 앉을 수 있는 받침부, 및 피 검사자가 등을 기대어 앉을 수 있는 등받이부를 포함하며, 상기 검사 모듈은 상기 등받이부 후방에 배치되되, 상기 등받이부에는 상기 검사 모듈의 밀착 디바이스가 전방으로 노출되도록 하는 노출부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈에 의해서 수집된 피 검사자의 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추 측만도를 진단하는 진단 모듈; 을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은, 상기 밀착 디바이스의 좌표를 이용하여 피 검사자의 척추 측만도를 검사할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은, 상기 검사 모듈에 의해서 수집된 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 피 검사자의 이상 여부를 판단하는 진단 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 검사 모듈에 의해서 수집된 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추 형상을 가시화하는 모델링 모듈;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 모델링 모듈은, 다항식 곡선 근사(polynomial curve fitting) 방법을 사용하여 상기 검사 모듈에 의해서 수집된 데이터들 중 유의미한 데이터를 추출하여 콥스앵글을 수학적으로 수치화 할 수 있으며 3D 모델링을 수행하는 모델링 알고리즘을 포함할 수 있다.

또한, 상기 모델링 모듈은, 콥스앵글(Cobb's Angle)을 수학적으로 수치화 하는 알고리즘을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 시스템은, 복수의 척추 측만도 검사 장치; 및 데이터 센터;를 포함하며, 상기 척추 측만도 검사 장치는, 프레임, 상기 프레임에 연결되며 변위 가능한 가이드 모듈, 및 적어도 일 부분이 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 밀착하며 상기 가이드 모듈에 연결되어 변위 가능함으로써 피 검사자의 등의 형상 데이터를 수집하는 검사 모듈을 포함하며, 상기 검사 모듈은, 적어도 일 부분이 피 검사자의 등에 밀착가능하며 전후 방향으로 변위 가능한 밀착 디바이스를 포함하며, 상기 검사 모듈이 상기 가이드 모듈에 의해서 변위하면 상기 밀착 디바이스는 피 검사자의 등의 굴곡에 의해서 전후 방향으로 변위하고, 상기 밀착 디바이스의 전후 방향 변위에 의해서 피 검사자의 척추 측만도가 검사되고, 상기 데이터 센터는, 상기 복수의 척추 측만도 검사 장치에서 검사된 데이터를 서버에 저장될 수 있도록 하며, 딥 러닝 기법을 이용하여 피 검사자의 예후를 진단할 수 있다.

또한, 상기 데이터 센터는, 상기 피 검사자의 예후와 관련된 데이터를 외부 의료 기관으로 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 피 검사자의 등에 밀착한 상태로 굴러 움직이는 방식의 밀착 디바이스를 구비하여, 피 검사자가 상의를 탈의하지 않아도 정확한 검사를 수행할 수 있고, 검사 과정에서 피 검사자의 불편함이 해소될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 X-ray 검사와 같은 광학 검사를 수반하지 않으므로, 방사선 노출 등의 문제가 발생하지 않을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 렉 기어, 및 피니언 기어를 사용한 검사 모듈을 구비함에 따라서, 큰 유연성 및 넓은 검사 범위를 갖고 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 진단 모듈, 및 가시화 모듈을 가짐으로써, 피 검사자가 자신의 척추 상태를 효과적으로 인식할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 시스템은, 척추 측만도 검사 장치 및 센터 시스템을 포함하며, 센터 시스템은 피 검사자의 데이터를 종합하여 빅 데이터화 하고 딥 러닝 기법에 의해 예후를 진단함으로써, 최선의 진료 및 치료 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 척추에서 나타나는 콥스앵글을 표시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 가이드 모듈 및 검사 모듈의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈의 형태를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈의 밀착 디바이스의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈의 밀착 디바이스에 구비된 렉 기어와 피니언 기어 사이의 연결을 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 가시화 모듈의 라인 근사(line fitting)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치를 이용한 검사 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치를 나타낸 도면이며, 도 4 및 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 가이드 모듈(200) 및 검사 모듈(300)의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는, 프레임(100), 가이드 모듈(200), 검사 모듈(300), 진단 모듈(400), 및 모델링 모듈(500)을 포함하여 구성될 수 있다.

프레임(100)은 받침부(110), 및 등받이부(120)를 포함할 수 있다.

받침부(110)는 피 검사자가 둔부를 기대어 앉을 수 있는 부분이다. 받침부(110)는 소정의 높이를 가져서 피 검사자가 적절한 자세로 앉을 수 있다. 받침부(110)는 피 검사자의 키에 맞추어 높이 조절이 가능할 수 있다.

등받이부(120)는 피 검사자가 등을 기댈 수 있는 부분이다. 등받이부(120)는 피 검사자의 등이 기대어지도록 소정의 면적을 갖는 판상으로 구성될 수 있다. 따라서, 소정의 등받이 판(122)이 구비될 수 있다. 등받이부(120)는 적절하게 등을 기댈 수 있도록 각도가 조절 가능한 구성을 가질 수 있다.

등받이부(120)에는 후술하는 검사 모듈(300)의 밀착 디바이스(310)가 전방으로 노출되어 돌출되도록 하는 노출부(124)가 형성될 수 있다. 노출부(124)는 상하 방향으로 길게 연장되며 전후 방향으로 관통된 부분이다. 이에 따라서, 2 개의 등받이 판(122)이 노출부(124)를 사이에 두고 양 측에 위치할 수 있다. 노출부(124)는 등받이부(120)의 중심에 형성될 수 있으며, 이에 반드시 한정하는 것은 아니다.

또한, 등받이부(120)의 후방에는 후술하는 가이드 모듈(200) 등을 고정시키도록 소정의 골조를 구성하는 각종 프레임 부재(130) 등이 구비될 수 있다.

위와 같은 구성을 가짐에 따라서, 프레임(100)은 전체적으로 의자 형태로 구성될 수 있다. 아울러, 프레임(100)의 외면에는 외피가 구비되어 피 검사자가 편안한 자세를 유지하며 검사를 수행하도록 할 수 있으며, 이에 반드시 한정하지 않는다.

도 4 및 도 5 를 참조하면, 가이드 모듈(200)은 프레임(100)에 연결되며 검사 모듈(300)을 이동시켜 변위하도록 하는 장치이다. 가이드 모듈(200)은 버티컬 가이드 빔(210), 가이드 바디(220), 및 동력 장치(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

버티컬 가이드 빔(210)은 상하 방향으로 소정 길이만큼 연장되는 빔 형태로 구성된다. 버티컬 가이드 빔(210)은 프레임(100)에 고정될 수 있으며, 등받이 판(122)의 후방에 배치될 수 있다. 또한, 버티컬 가이드 빔(210)에는 상하 방향으로 연장되게 형성된 소정의 레일부가 마련될 수 있다.

가이드 바디(220)는 적어도 일 부분이 상기 버티컬 가이드 빔(210)에 이동 가능하게 연결된다. 이에 따라서, 가이드 바디(220)에는 상기 버티컬 가이드 빔(210)에 형성된 레일부에 대해 연결되는 소정의 연결 수단이 구비될 수 있다. 또한, 가이드 바디(220)에는 후술하는 검사 모듈(300)이 고정된다. 따라서, 가이드 바디(220)가 버티컬 가이드 빔(210)을 따라서 상하로 이동함으로써, 가이드 바디(220)에 연결된 검사 모듈(300)이 상하로 이동할 수 있다.

동력 장치(230)는 검사 모듈(300)이 이동하도록 하는 동력을 제공하는 장치이다. 동력 장치(230)는 검사 모듈(300)의 이동에 필요한 동력을 제공하는데 적절한 어떠한 구성도 가질 수 있다. 일례로, 도 4 에 도시된 바와 같은 일 실시 형태에 의하면, 동력 장치(230)는 소정의 회전 모터(232)와, 상기 회전 모터(232)에 의해서 회전하며 외면에 수나사가 형성된 스크류 빔(234), 및 연결부(236)를 포함하여 구성될 수 있다.

회전 모터(232)는 소정의 회전축을 중심으로 하여 회전력을 제공하는 모터와 같은 부재이다. 본 실시예에서, 회전 모터(232)는 직립한 자세를 가져서 회전 모터(232)의 상기 회전축이 상하 방향으로 연장될 수 있다.

스크류 빔(234)은 상기 회전 모터(232)에 연결되어 회전 모터(232)에서 발생한 회전력에 의해서 회전할 수 있다. 스크류 빔(234)은 상하로 직립한 자세를 가질 수 있다. 스크류 빔(234)의 외면에는 수나사부가 형성될 수 있다.

연결부(236)는 스크류 빔(234)에 연결된다. 일례로, 연결부(236)는 스크류 빔(234)의 수나사부에 나사 연결될 수 있도록 암나사부가 형성된 연결 홀을 갖는다. 상기 스크류 빔(234)은 상기 연결 홀을 관통하여 연결부(236)에 나사 연결된다. 또한, 연결부(236)의 적어도 일 부분에는 검사 모듈(300)이 고정된다. 따라서, 회전 모터(232)에 의해서 스크류 빔(234)이 회전하면 연결부(236)가 상하로 이동할 수 있으며, 연결부(236)에 고정된 검사 모듈(300) 또한 상하로 변위할 수 있다. 이때, 스크류 빔(234)의 회전 방향에 따라서 연결부(236) 및 검사 모듈(300)의 변위 방향이 상방향 또는 하방향으로 가변할 수 있다. 또한, 스크류 빔(234)의 회전 속도에 따라서 연결부(236) 및 검사 모듈(300)의 이동 속도 또한 가변할 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 일 실시 형태에 의하면, 가이드 모듈(200)은 3 자유도 리니어 가이드 시스템을 포함할 수 있다. 이에 따르면, 가이드 모듈(200)은 척추의 경로를 따라서 상하 방향으로 이동 가능한 제1 가이드 장치, 척추의 경로에 수직인 측 방향으로 이동 가능한 제2 가이드 장치, 및 전후 방향으로 이동 가능한 제3 가이드 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 3 자유로 리니어 가이드 시스템을 구성하는 제1 가이드 장치, 제2 가이드 장치, 및 제3 가이드 장치는, 각각 소정의 가이드 빔 및 가이드 바디를 포함하는 구성을 가질 수 있다.

예컨대, 제1 가이드 장치는, 상하로 연장되는 상하 가이드 빔과, 상하 가이드 빔을 따라서 상하로 이동 가능한 제1 바디를 포함할 수 있다. 또한, 제2 가이드 장치는, 상기 제1 바디에 연결되며 좌우로 연장되는 좌우 가이드 빔과, 좌우 가이드 빔에 연결되어 좌우로 이동 가능한 제2 바디를 가질 수 있다. 또한, 제3 가이드 장치는, 상기 제2 바디에 연결되며 전후로 연장되는 전후 가이드 빔과, 전후 가이드 빔에 연결되어 전후로 이동 가능한 제3 바디를 가질 수 있다. 또한, 제3 바디에는 검사 모듈(300)이 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 가이드 장치, 제2 가이드 장치, 및 제3 가이드 장치의 작동에 의해서, 검사 모듈(300)이 상하, 좌우, 및 전후로 이동 가능할 수 있다. 따라서, 검사 모듈(300)이 상하 방향, 좌우 방향, 및 전후 방향으로 자유롭게 이동 가능하여 피 검사자의 등의 전 면적에 걸쳐서 검사가 용이하게 수행될 수 있다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈(300)의 형태를 나타낸 도면이고, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈(300)의 내부 구조를 나타낸 도면이며, 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈(300)의 밀착 디바이스(310)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 검사 모듈(300)의 밀착 디바이스(310)에 구비된 렉 기어와 피니언 기어(330) 사이의 연결을 나타낸 도면이다.

검사 모듈(300)은 적어도 일 부분이 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 밀착한 상태로 가이드 모듈(200)에 의해서 변위되면서 피 검사자의 척추의 형상 데이터를 수집할 수 있다.

검사 모듈(300)은, 밀착 디바이스(310), 하우징(320), 피니언 기어(330), 및 센서 장치(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

밀착 디바이스(310)는 적어도 일 부분이 피 검사자의 등에 밀착하는 장치이다. 밀착 디바이스(310)는, 이동 블록(312), 롤러부(314), 탄성 부재(316), 및 연장 빔(318)을 포함하여 구성될 수 있다.

이동 블록(312)은 소정의 블록 형태로 구성되며, 전후 방향으로 이동 가능한 부재이다. 이동 블록(312)은 전방에 롤러부(314)가 연결될 수 있도록, 전방에 롤러 탑재 공간을 가질 수 있다.

롤러부(314)는 이동 블록(312)의 전방에 배치되며 이동 블록(312)의 롤러 탑재 공간에 탑재될 수 있다. 롤러부(314)는 이동 블록(312)과 소정의 축을 통해 연결되어, 상기 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 구성된다. 롤러부(314)는 피 검사자의 등에 밀착할 수 있으며, 이동 블록(312)이 피 검사자의 등을 따라 상하로 이동함에 따라서 피 검사자의 등을 따라서 구를 수 있다.

탄성 부재(316)는 이동 블록(312)의 후방에 배치되며, 소정의 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성 부재(316)의 후방은 후술하는 하우징(320)의 적어도 일 면과 맞닿을 수 있다. 즉, 탄성 부재(316)는 전방의 이동 블록(312), 및 후방의 하우징(320) 사이에 배치되어 이동 블록(312)을 전방 방향, 즉 피 검사자의 등을 향하는 방향으로 탄성 바이어스(편향)시킨다. 따라서, 탄성 부재(316)에 의해서 롤러부(314)가 피 검사자의 등에 밀착할 수 있다.

연장 빔(318)은 이동 블록(312)의 후방에 배치되며, 후방으로 소정의 길이만큼 길게 연장되는 빔 형태의 부재이다. 바람직하게는, 연장 빔(318)의 하면 또는 상면에는 전후 방향으로 복수 개 형성되는 치차부가 마련될 수 있다. 따라서, 연장 빔(318)은 소정의 렉 기어로 구성될 수 있다.

하우징(320)은 검사 모듈(300)의 외관을 구성하며, 상기 밀착 디바이스(310)가 탑재되고 가이드 모듈(200)과 연결되는 부재이다. 하우징(320)은 전방의 전방 하우징(322), 및 후방의 후방 하우징(324)을 포함하여 구성될 수 있다.

전방 하우징(322)에는 상기 밀착 디바이스(310)가 탑재되는 디바이스 탑재 공간이 마련된다. 상기 디바이스 탑재 공간은 전방이 개방되어 상기 밀착 디바이스(310)의 롤러부(314)가 전방으로 노출될 수 있다. 전방 하우징(322) 및 디바이스 탑재 공간은 밀착 디바이스(310)의 이동 블록(312)의 전후 방향 변위가 안내되도록 전후 방향으로 적절한 깊이를 갖고 소정의 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서 디바이스 탑재 공간은 전체적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.

후방 하우징(324) 내부에는 후술하는 피니언 기어(330)가 탑재되며, 동시에 밀착 디바이스(310)의 연장 빔(318)의 일부가 위치할 수 있다. 후방 하우징(324)의 전면에는 전후 방향으로 관통된 관통 홀(326)이 형성될 수 있다. 따라서, 전방 하우징(322) 내에 탑재된 밀착 디바이스(310)의 연장 빔(318)이 관통 홀(326)을 통과하여 후방 하우징(324) 내부에 위치할 수 있다.

피니언 기어(330)는 후방 하우징(324) 내부에 탑재된다. 피니언 기어(330)는 밀착 디바이스(310)의 연장 빔(318)에 형성된 렉 기어에 치합되어, 밀착 디바이스(310) 및 연장 빔(318)이 전후로 변위함에 따라서 회전 가능하다.

바람직하게는, 상기 밀착 디바이스(310) 및 피니언 기어(330)는 복수 개 마련될 수 있다.

복수 개의 밀착 디바이스(310)는 측 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 이에 따라서, 전방 하우징(322)은 측 방향으로 나란하게 배치된 복수 개의 밀착 디바이스(310)가 탑재될 수 있도록 전체적으로 직사각형의 디바이스 탑재 공간을 가질 수 있다. 또한, 각각의 밀착 디바이스(310)에 마련된 연장 빔(318)이 각각 관통할 수 있도록, 후방 하우징(324)의 전면에는 관통 홀(326)이 측 방향으로 복수 개 마련될 수 있다.

또한, 피니언 기어(330)도 복수 개 구비되되, 각각의 피니언 기어(330)는 각각의 밀착 디바이스(310)의 연장 빔(318)의 렉 기어에 각각 치합될 수 있다. 상기와 같이 복수 개의 밀착 디바이스(310)가 측 방향으로 나란하게 배치됨에 따라서, 피니언 기어(330) 또한 전후 방향으로 각각 위치를 달리하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 7 에 도시된 바와 같이, 복수 개의 피니언 기어(330)가 전후 방향으로 각각 다른 위치에 배치되며, 동시에 각각의 피니언 기어(330)는 측 방향으로 상이한 위치에 배치되어 각각의 연장 빔(318)의 렉 기어에 치합될 수 있다. 이때, 도 7 에 도시된 바와 같이, 밀착 디바이스(310)와 피니언 기어(330)의 배치는 검사 모듈(300)의 중심을 중심으로 하여 대칭인 배치를 가질 수 있다. 이로 인해, 검사 모듈(300)의 전체 크기와 중량을 줄일 수 있다.

센서 장치(미도시)는 상기 밀착 디바이스(310)의 변위, 또는 피니언 기어(330)의 회전을 감지하는 부재이다. 센서 장치는 각각의 밀착 디바이스(310)의 변위량, 또는 피니언 기어(330)의 회전각 크기 등을 감지할 수 있도록 엔코더 등과 같은 적절한 센서를 포함할 수 있다.

예컨대, 센서 장치는, 검사 모듈(300)이 가이드 모듈(200)에 의해서 상하 방향으로 이동할 때, 밀착 디바이스(310)가 피 검사자의 등의 굴곡에 의해서 전후 방향으로 이동하여 발생하는 밀착 디바이스(310)의 위치 좌표의 변화를 감지하며, 이를 이용하여 피검사차의 척추의 형상을 감지할 수 있다. 한편, 다른 예로는, 센서 장치는 검사 모듈(300)에 구비된 각각의 피니언 기어(330)의 회전 각도의 크기를 이용하여 피 검사자의 척추의 형상을 감지할 수 있다.

상기와 같이 수집된 피 검사자의 데이터는 소정의 전기 신호로 후술하는 진단 모듈(400), 및 모델링 모듈(500)에 전달될 수 있다.

진단 모듈(400)은 검사 모듈(300)에 의해서 수집된 데이터를 이용하여, 피 검사자의 척추 측만도를 진단하는 장치이다. 진단 모듈(400)은 검사 모듈(300)에 의해서 수집된 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추의 이상 유무를 진단할 수 있는 소정의 알고리즘 등을 포함할 수 있다.

예컨대, 진단 모듈(400)은 검사 모듈(300)의 센서 장치에서 감지된 척추의 형상을 통해 피 검사자의 척추 측만도를 검사할 수 있다. 이를 위해, 소정의 엔코더 등의 위치 정보를 척추의 휨 정도로 변환하는 소정의 알고리즘이 구비될 수 있다.

또한, 일 예로, 진단 모듈(400)은 검사 모듈(300)에 의해서 수집된 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 피 검사자의 척추의 이상 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 피 검사자의 나이, 및 신체 조건 등에 부합하는 이상적인 척추 형상, 및 그에 따른 검사 모듈(300)의 좌표 등이 소정의 기준 데이터로 미리 저장되어 있고, 검사 모듈(300)에 의해서 수집된 피 검사자의 척추 형상 데이터와 상기 저장된 기준 데이터를 서로 비교함으로써, 피 검사자의 척추의 이상 여부가 판단될 수 있다. 한편, 이상 여부는 단순히 이상의 유, 무만이 아니라 소정의 기준에 의해서 이상 정도를 크기로 파악할 수 있는 수치값으로 도출될 수도 있다.

모델링 모듈(500)은 검사 모듈(300)에 의해서 수집된 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추 형상을 가시화할 수 있는 장치이다. 이를 위해, 모델링 모듈(500)은 소정의 모델링 알고리즘을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 알고리즘은 다항식 곡선 근사(polynomial curve fitting) 방법을 사용하여 상기 검사 모듈(300)에 의해서 검사된 데이터들 중 유의미한 데이터를 추출할 수 있으며, 추출된 데이터를 이용하여 3D 모델링을 수행할 수 있다. 또한, 이때 상기 추출된 데이터를 이용하여 콥스앵글을 수학적으로 수치화 할 수 있으며, 이를 위해 모델링 모듈(500)은 소정의 알고리즘을 포함할 수 있다.

도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치의 가시화 모듈의 라인 근사(line fitting)의 일 예를 나타낸 도면으로서, 검사 모듈(300) 및 진단 모듈(400)에 의해서 포착된 3D 좌표를 이용하여 소정의 라인이 구현될 수 있는 예를 나타낸 것이다.

도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 장치를 이용한 검사 방법의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 11 과 같이, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치의 프레임(100)에 피 검사자가 앉은 상태에서, 검사 모듈(300)의 밀착 디바이스(310)의 롤러부(314)가 피 검사자의 등에 밀착된다. 이와 같이, 롤러부(314)와 피 검사자의 등이 밀착을 유지한 상태로 가이드 모듈(200)이 작동하여 검사 모듈(300)을 상하 방향으로 이동시켜서 밀착 디바이스(310)가 피 검사자의 등의 굴곡에 따라 전후 방향으로 변위하게 된다. 센서 장치는 상기 밀착 디바이스(310)의 변위를 감지한다. 진단 모듈(400)이 상기 감지된 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추의 형상을 파악하고 척추의 이상 유무를 진단하며 모델링 모듈(500)은 피 검사자의 척추의 형상을 가시화할 수 있다.

도 12 는 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치를 포함한 척추 측만도 검사 시스템(1)을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치(A)를 포함한 척추 측만도 검사 시스템(1)은, 소정의 데이터 센터(B)를 포함할 수 있다. 데이터 센터(B)는 척추 측만도 검사 장치(A)에 의해 검사, 수집된 데이터를 전송받고, 상기 데이터를 관리하고 종합 처리하여 빅 데이터화 하고, 피 검사자의 예후를 진단할 수 있다. 따라서, 데이터 센터(B)는 피 검사자의 척추 측만도를 종합 진단하여 향후의 척추 상태의 예후를 예측할 수 있다.

데이터 센터(B)는 소정의 서버 및 중앙 처리 장치(CPU)를 갖고, 상기 서버 및 중앙 처리 장치에는 종합 진단 및 척추 상태의 예측을 위한 소정의 알고리즘이 포함될 수 있다. 상기 알고리즘은 통계 분석 및 딥 러닝 분석 기법을 갖는 각종 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, 센서 시스템 내에는 각종 측정 데이터 및 예측 모델 등이 저장되어 빅 데이터화 되어 있으므로, 상기 데이터와 피 검사자의 데이터와 비교, 대조하여 피 검사자의 검사 결과를 판단하여 예후를 예측할 수도 있다.

또한, 각각의 학교, 병원, 개인 가정에 척추 측만도 검사 장치(A)가 설치되며, 소정의 국가 기관, 의료 기관 등에 데이터 센터(B)가 설치될 수 있다. 이와 같이 서로 분리된 척추 측만도 검사 장치(A)와 데이터 센터(B) 신호 및 정보 교환을 위해 소정의 통신 모듈 등이 마련될 수 있다. 아울러, 데이터 센터(B)는 각 지역의 의료 기관(C)에 대해 상기 검사 데이터 및 저장된 데이터를 전달하여, 의료 기관에 내방한 환자에게 적절한 진료 방법 등을 제시할 수 있다.

이와 같은 데이터 센터(B)가 마련됨에 따라서, 기존의 검사 데이터와 진료 기록을 토대로 하여 효율적인 진료 방법이 피 검사자에게 제공될 수 있다. 예컨대, 척추 측만도 검사 장치(A)에서 소정 기간동안 검사, 수집된 피 검사자의 데이터를 바탕으로 데이터 센터(B)는 피 검사자의 척추 라인의 변화 상태를 확인하여, 지속적인 검사가 필요한 환자인지, 또는 정상 범위의 환자인지, 또는 신속한 진료 및 치료가 필요한 환자인지 판단하여 진단 결과를 피 검사자에게 신속하게 전달할 수 있다. 아울러, 병원에서 재활 훈련 등의 진료를 받고 있는 환자를 대상으로 척추 측만도를 검사할 경우에는, 향후 단순 재활로 치료가 가능한지, 또는 CT, MRI 등의 정밀 검사 및 수술 등의 의료 행위가 필요한지 여부에 대해 정보를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치에 의하면, 피 검사자가 프레임(100) 상에 편안히 앉은 상태로 척추 측만도의 검사가 이루어질 수 있다. 아울러, 소정의 디스플레이 장치를 통해 검사 결과가 시각적으로 명확하게 출력될 수 있다.

본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 피 검사자의 등에 밀착한 상태로 굴러 움직이는 방식의 밀착 디바이스(310)를 구비함으로써, 피 검사자가 상의를 탈의하지 않아도 정확한 검사를 수행할 수 있다. 따라서, 검사 과정에서 피 검사자의 불편함이 해소될 수 있다. 또한, X-ray 검사와 같은 광학 검사를 수반하지 않으므로, 방사선 노출 등의 문제가 발생하지 않을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 렉 기어, 및 피니언 기어(330)를 사용한 검사 모듈(300)을 구비함에 따라서, 스프링의 변형량을 측정하는 것에 비하여, 큰 유연성 및 넓은 검사 범위를 갖고 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 척추 측만도 검사 장치는 검사 모듈(300)에서 수집된 데이터를 이용하여 피 검사자의 척추 상태를 파악할 수 있는 진단 모듈(400), 및 피 검사자의 척추를 가시화하는 가시화 모듈을 가짐으로써, 피 검사자가 자신의 척추 상태를 효과적으로 인식할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 측만도 검사 시스템(1)은, 척추 측만도 검사 장치 및 데이터 센터를 포함하며, 데이터 센터는, 피 검사자의 데이터를 종합하여 빅 데이터화 하고 딥 러닝 기법에 의해 예후를 진단함으로써, 최선의 진료 및 치료 방법을 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 프레임
110: 받침부
120: 등받이부
122: 등받이 판
124: 노출부
130: 프레임 부재
200: 가이드 모듈
210: 버티컬 가이드 빔
220: 가이드 바디
230: 동력 장치
232: 회전 모터
234: 스크류 빔
236: 연결부
300: 검사 모듈
310: 밀착 디바이스
312: 이동 블록
314: 롤러부
316: 탄성 부재
318: 연장 빔
320: 하우징
322: 전방 하우징
324: 후방 하우징
326: 관통 홀
330: 피니언 기어
400: 진단 모듈
500: 모델링 모듈

Claims (10)

1. 척추 검사 장치로서,
   프레임에 연결되며 변위 가능한 가이드 모듈; 및
   적어도 일 부분이 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 밀착한 상태로 상기 가이드 모듈에 연결되어 변위 가능함으로써 피 검사자의 등의 형상 데이터를 수집하는 검사 모듈; 을 포함하며,
   상기 검사 모듈은,
   적어도 일 부분이 상기 피 검사자의 등에 밀착된 상태로 상기 피 검사자의 등의 굴곡에 따라 전후 방향으로 변위 가능한 밀착 디바이스를 포함하고,
   상기 밀착 디바이스는,
   상기 검사 모듈이 상기 피 검사자의 등의 굴곡을 따라 위아래로 이동함에 따라 상기 피 검사자의 등에 밀착된 상태를 유지한 상태로 위아래로 이동하며 상기 피 검사자의 등의 굴곡에 의해서 전후 방향으로 변위되되, 상기 피 검사자의 등을 향하여 탄성 바이어스된 상태를 유지하고,
   상기 밀착 디바이스의 전후 방향 변위에 의해서 피 검사자의 척추의 형태가 검사되는 것인 척추 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 검사 모듈은 상기 밀착 디바이스를 복수 개 포함하고,
   상기 복수 개의 밀착 디바이스는 측 방향으로 나란하게 배치되어 각각 상기 피 검사자의 등의 적어도 일 부분에 동시에 접촉하며, 전후 방향으로 개별적으로 변위 가능한 것인 척추 검사 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 밀착 디바이스는,
   전후 방향으로 변위 가능한 이동 블록; 및
   상기 이동 블록의 전방에 배치되고 상기 이동 블록에 연결되되 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 적어도 일 부분이 상기 피 검사자의 등에 밀착하여 상기 피 검사자의 등을 따라서 구를 수 있는 롤러부;를 포함하는 것인 척추 검사 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 검사 모듈은,
   상기 밀착 디바이스가 탑재되는 하우징을 더 포함하는 것인 척추 검사 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 밀착 디바이스는,
   상기 이동 블록의 후방에 배치되되 상기 이동 블록과 상기 하우징 사이에 배치되어 상기 이동 블록에 대해 전방 방향으로 탄성 바이어스시키는 탄성 부재를 더 포함하는 것인 척추 검사 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 밀착 디바이스는,
   상기 이동 블록의 후방에 배치되고 상기 이동 블록의 후방으로 연장되는 연장 빔을 더 포함하며,
   상기 하우징의 적어도 일 부분에는 상기 연장 빔이 전후 방향으로 관통되는 관통 홀이 마련되는 것인 척추 검사 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 연장 빔은 하면 또는 상면의 적어도 일 부분에 전후 방향으로 배열된 복수 개의 치차부가 형성된 렉 기어로 구성되며,
   상기 하우징 내에는 상기 렉 기어와 치합되며 회전 가능한 피니언 기어가 구비되는 것인 척추 검사 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 검사 모듈은,
   상기 밀착 디바이스의 전후 방향 변위를 감지하는 센서 장치를 더 포함하는 것인 척추 검사 장치.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 검사 모듈은,
   상기 피니언 기어의 회전량을 측정하는 센서 장치를 더 포함하는 것인 척추 검사 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 피 검사자가 둔부를 기대어 앉을 수 있는 받침부, 및
    상기 피 검사자가 등을 기대어 앉을 수 있는 등받이부를 포함하며,
    상기 검사 모듈은 상기 등받이부 후방에 배치되되,
    상기 등받이부에는 상기 검사 모듈의 밀착 디바이스가 전방으로 노출되도록 하는 노출부가 구비되는 것인 척추 검사 장치.
    

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