KR100942968B1

KR100942968B1 - 재활치료용 운동기구

Info

Publication number: KR100942968B1
Application number: KR1020090070441A
Authority: KR
Inventors: 이기화
Original assignee: 주식회사 카이스트종합메디칼
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2010-02-26
Anticipated expiration: 2029-07-31

Abstract

본 발명은 다양한 복합 기능이 가능한 재활치료용 운동기구에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 하부에 구성되는 하부하우징(1) 상부에 제1힌지축을 중심으로 회동되어 각도 조절이 가능하게 구성되어진 베이스프레임(20); 상기 베이스프레임(20) 상부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어지는 이동프레임(30); 상기 이동프레임(30) 상부에 구성되어지는 베드(40); 상기 베이스프레임(20)의 일단부에 구성되어지며, 환자의 양측 발을 개별적으로 받쳐주기 위해 2개가 쌍을 이루는 발받침대(50); 상기 이동프레임(30)의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 베이스프레임(20) 양측에 구성된 가이드레일(21); 상기 이동프레임(30)을 가이드레일(21)을 따라 슬라이딩 이동시키기 위한 구동력을 전달하는 슬라이딩 구동부재;를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.

재활, 치료, 환자, 장애인, 운동

Description

재활치료용 운동기구{A MOVEMENT MACHINE FOR REHABILITATION MEDICAL CURE}

본 발명은 재활치료용 운동기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장애인, 재활치료환자, 노인은 물론 일반인의 치료 및 운동기능을 갖는 복합형 다기능 운동기구에 관한 것이다.

일반적으로, 단위근력 약화나 수술로 인해 보행 능력이 떨어지는 사람들은 장기간 움직이지 못하기 때문에 보행에 필요한 관절과 단위근력이 약화되고 굳어지게 된다. 특히, 골절환자는 골유합을 위해 장기간 깁스를 하거나 고정 장치에 의해 움직이지 않는 상태로 있기 때문에 깁스나 고정장치를 푼 후에는 관절과 전체 골격에 갑작스런 움직임을 주어서는 안 된다.

따라서, 노화로 인한 보행근력이 약화되어 활동성이 저하된 노인, 단위근력약화로 인해 보행능력이 약화된 사람에게는 지속적으로 단위근력을 증가시켜줄 수 있는 운동이 필요하고 골절로 인해 골유합을 시도해 장기간 움직이지 않은 환자들은 점진적으로 관절을 운동시켜 줌으로서 무리 없이 보행을 시도할 수 있는 상태로 만들어야 한다.

보행능력은 고관절과 무릎관절 및 발목관절의 운동이 원활하게 이루어질 때 향상될 수 있고, 이들 각 관절은 부드러운 물렁뼈로 된 관절막과 근육 및 힘줄로 둘려 싸여 있어 보행능력의 향상을 위한 재활운동장치는 이들 요소에 효과적인 운동을 부여할 수 있도록 요구되어 진다.

종래 사용되는 재활운동기구는 기계적으로 관절부위에 반복적인 굴신운동을 제공함으로서 관절의 수동운동에 의해 점진적으로 근력을 회복시킴으로서 보행능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다는 점에 착안된 것으로 다리를 받치는 프레임에 동력화 된 링크 기구를 사용하여 구부렸다 폈다하는 굴신운동을 제공함으로서 관절을 운동시키도록 구성되어 진다.

이와 같은 연속 수동운동(CPM, Continuous Passive Motion)을 위한 기구는 US4,825,852, US6,267,735 B1에 제시된바와 같이, 길이가 긴 형태의 프레임(베이스)과, 프레임의 한쪽 끝에 링크절과 피봇구조로 결합된 허벅지 지지대와, 허벅지 지지대의 끝에 링크절과 피봇구조로 결합되는 장딴지 지지대와, 장딴지 지지대의 한쪽 끝에 장착되는 발 지지대와, 베이스의 길이 방향으로 결합되고 모터에 연결된 스크류축과, 상기 스크류 축에 결합되어 전 후진 운동하는 가동부와, 상기 가동부와 장딴지 지지대를 U형으로 연결하여 안정되게 하는 부재로 이루어져 모터에 의해 상기 가동부가 전진 또는 후진하면 링크절의 운동에 의해 무릎 관절 부위가 구부려졌다 펴졌다 하면서 관절운동을 부여하도록 구성되어 있다. 이와 같이 일반적인 CPM 기구는 무릎관절 위주의 운동기구로서 보행능력의 향상에 필수적인 고관절 운동을 위해서는 별도의 고관절 운동기구를 이용하여야 하는 단점이 있었다.

또한, 대한민국 특허등록제 0386701호 및 특허공개 1999-0045112는 베이스부 재와, 베이스 부재에 대하여 일단이 회동 가능하게 결합되고 복수의 파트가 꺾여지고 펴지게 힌지 결합되어 이용자의 다리를 얹을 수 있도록 된 프레임과, 베이스부재의 타단을 중심으로 회동 가능하게 결합되고 상기 프레임의 일단을 지지함과 더불어 모터에 의해 동작되는 이송수단으로 상기 프레임의 일단을 왕복 운동시키는 구동수단으로 이루어져 환자의 다리를 프레임에 얹고 베이스부재와 구동수단을 직선상으로 하여 구동 수단에 의해 프레임의 일단을 왕복 운동시킴으로서 무릎관절을 굴신운동 시키고, 구동수단을 베이스부재로 부터 회전시킨 상태에서 프레임의 일단을 왕복 운동시킴으로서 이용자의 다리가 벌어지는 힙 운동을 하도록 구성된 것으로서 무릎운동과 힙(고관절운동)을 각기 수행할 수 있도록 하는 장점을 제공하고 있다. 그러나 상기한 기구에 의한 고관절운동은 무릎운동을 종료한 상태에서 독립적으로 이루어지는 것으로서 고관절과 무릎관절 및 발목관절이 상호 관련되고 유기적으로 움직임으로서 비로소 보행이 가능해지는 골근운동의 원리에 비추어 고관절운동과 무릎운동을 각기 따로 실시하는 운동요법은 비 효율적일 수밖에 없다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 하반신 마비환자 및 신체부자유자 등의 하지 고관절 재활치료는 물론 상하부 전신을 고르게 운동시켜줄 수 있는 복합 다기능 재활운동기구를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 재활 운동기구는, 하부에 구성되는 하부하우징 상부에 제1힌지축을 중심으로 회동 가능하게 구성되어진 베이스프레임; 상기 베이스프레임 상부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어지는 이동프레임; 상기 이동프레임 상부에 구성되어지는 베드; 상기 베이스프레임의 일단부에 구성되어지며, 환자의 양측 발을 개별적으로 받쳐주기 위해 2개가 쌍을 이루는 발받침대; 상기 이동프레임의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 베이스프레임 양측에 구성된 가이드레일; 상기 이동프레임을 가이드레일을 따라 슬라이딩 이동시키기 위한 구동력을 전달하는 슬라이딩 구동부재;를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 다양한 하지 마비환자를 비롯하여 척추 및 관절이 불편한 장애인 노약자 등의 다양한 운동요법에 의한 치료 및 재활을 실시할 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 여러 복합기능의 수행이 가능하기 때문에 장애부위 및 환자 상태에 따 라 최적의 재활운동이 이루어질 수 있게 되어 수술 후 회복 및 일상생활 능력을 극대화 할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 실시 예에 따른 재활운동기구의 전체적인 구조를 도 1의 외관 사시도 및 도 2의 측면 투시도를 통해 살펴보면, 높이 승강을 위한 통상의 X링크 구조의 승강부재(미도시)가 내부에 구비되어져 있는 하부하우징(10)과, 상기 하부하우징(10)의 상부에서 회동축(29)을 중심으로 회동 가능하게 구성되어져 있는 베이스프레임(20)과, 상기 베이스프레임(20)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 구성된 이동프레임(30)과, 상기 이동프레임(30) 상부에 구성되어진 베드(40)와, 베이스 프레임(20) 타측에 연결 되어져 있는 발받침대(50)로 구성되어져 있다.

그중 하부하우징(10)에는 내부에 모터가 내장되어져 있으며, 신축로드의 일단이 베이스 프레임(20) 저면에 연결되어져 있는 제1승강부재(28)가 설치되어 있고, 이동 프레임(30)에는 신축로드의 일단이 베드(40)의 등받이부(41)에 연결되어져 있는 제2승강부재(48)가 설치되어져 있어, 등받이부(41)가 회동축(49)을 기준으로 각도 조절이 가능한 구조를 이루고 있다.

그리고, 도 3a에서와 같이 베이스 프레임(20) 양측에는 가이드레일(21)이 구비되어져 있으며, 이동프레임(30)에는 가이드레일(21)을 따라 원활한 슬라이딩 이동이 이루어질 수 있도록 안내로울러(36)가 장착되어져 있다.

한편, 이동프레임(30)을 슬라이딩 구동시키기 위한 슬라이딩 구동부재로서, 도 3b에서와 같이 이동프레임(30)의 저면에 연결되어진 구동벨트(34)와, 상기 구동벨트(34)에 동력을 전달하기 위해 베이스프레임(20)에 고정 설치된 서브모터(35)가 구성되어져 있다.

이에 따라, 서브모터(35)의 정/역 구동에 의해 구동벨트(34)가 구동되어짐으로서 이동프레임(30)을 좌/우로 슬라이딩 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 베드(40)의 선단측에는 환자 고정용 벨트가 거치되어질 수 있도록 고리부(31a)가 양측에 구비된 벨트거치 프레임(31)이 연장 구성되어져 있으며, 등받치부(41) 양측에는 도 4에서와 같이 팔걸이부(33)가 착탈 가능하도록 착탈홈(32)이 형성되어져 있어서, 팔걸이부(33) 장착 후 환자가 팔걸이부(33)에 팔을 걸은 상태에서 이동프레임(30)의 슬라이딩 이동 동작을 통해 척추 견인 기능이 수행되어질 수 있도록 하였다.

그리고, 베이스프레임(20) 양측에는 일정 길이를 이루는 안내로드(22)가 장착되어져 있으며, 상기 안내로드(22)에는 길이방향으로 이동이 가능하도록 핸들고정 브라켓(23)이 도 5a에서와 같이 결합되어져 있고, 상기 핸들고정 브라켓(23)에는 손잡이핸들(24)이 착탈 가능하게 구성되어짐과 함께 안내로드(22)의 특정 위치에 가압 고정되어질 수 있도록 잠그거나 풀어주기 위한 조임쇠(22')가 구성되어져 있다.

특히, 상기 손잡이핸들(24) 일단에는 2개의 통공(24a,24b)이 형성되어져 있는데, 그중 하나의 통공(24a)은 핸들고정 브라켓(23)에서 핸들 회동축(25)에 의해 회동 지지되며, 다른 하나의 통공(24b)은 핸들고정 브라켓(23)에 탄성핀(26)에 의해 선택적으로 지지됨으로 회동이 가능한 구조를 이루게 된다.

따라서, 핸들 회동축(25)으로 손잡이 핸들(24)을 회동 가능하게 장착시킨 상태에서 손잡이핸들(24)을 세우고자 하는 경우에는 탄성핀(26)이 통공(24b)에 삽입되어지도록 하고, 손잡이핸들(24)을 내리고자 하는 경우에는 탄성핀(26)을 살짝 당겨서 통공(24b) 삽입상태를 해지시키면 도 5b에서와 같이 손잡이 핸들(24)을 용이하게 내릴 수 있게 된다.

그리고, 발받침대(50)는 도 6에 도시된 바와 같이 각도 조절이 가능하도록 일측에서 제1연결핀(51)에 의해 베이스프레임(20)과 회동 가능한 연결구조를 이루고 있으며, 타측에는 제2연결핀(52)을 통해 제1지지로드(53)와 연결되어져 있고, 상기 제1지지로드(53)에는 내부스프링(미도시)에 의해 탄성 지지되는 탄성핀(54)이 구성되며, 상기 제1지지로드(53) 일단에는 베이스프레임(20)측에 제3연결핀(58)에 의해 연결되어져 있는 제2지지로드(55)의 단부가 삽입되어지고, 상기 제2지지로드(55)에는 탄성핀(54)의 선택적인 삽입이 이루어지도록 다수의 체결공(56)이 일정 간격으로 형성되었다.

따라서, 도 6a,b에 도시된 바와 같이 탄성핀(54)을 적절한 체결공(56)에 체결하여 제1지지로드(53) 및 제2지지로드(55)의 연결 길이를 조절함으로서 발받침대(50)의 각도를 용이하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 이동프레임(30)의 후단측에는 다리 관절을 지지하기 위해 힌지축(61)을 중심으로 일정 꺽임각도를 조절 및 유지할 수 있는 관절지지대(60)가 도 7에서 와 같이 일측에 연결 구성되는데, 상기 관절지지대(60)의 타측은 발받침대(50)측에 연결되어져 있으며, 관절지지대(60) 양측에는 환자의 정강이 및 허벅지가 받쳐질 수 있는 받침막(62)이 거치되어져 있어 무릎수술 환자나 관절이 굳은 환자 사용시 무릎관절이 올려져 일정 각도로 지지되어질 수 있도록 하였다.

한편, 본 발명의 장치 일측에는 각 기능동작의 구동 제어를 위한 제어판넬(미도시)이 설치되어지게 된다.

도면 중 미설명 부호 11은 베이스프레임(20)의 각도조절을 완충하기 위한 완충쇼바를 나타낸다.

이와 같은 구조를 이루는 본 발명 재활운동기구의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 발명의 재활운동기구는 재활 및 운동 치료를 위한 다양한 복합 기능을 수행하게 되는데, 기능별로는 테이블 승.하강 기능과, 테이블 각도조절기능, 테이블 슬라이딩 기능, 발판 각도조절 기능, 환자 척추 견인기능, 기립보조기능 및 무릅관절 지지기능 등이 있다.

도 8은 그중 일 예를 나타낸 것으로서, 환자가 베드(40)에 수평으로 누운 상태에서 테이블 승하강에 따른 높낮이 조절이 이루어지거나, 이동프레임(30)이 베드(40)와 함께 슬라이딩 이동됨으로서 하지관절의 직선운동을 수동 또는 자동으로 수행되어질 수 있게 된다.

도 9는 기립보조기능 사용시 상태를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 하지마비 환자의 경우 전신벨트를 착용시켜 벨트거치 프레임(31)에 거치시킨 후 베 드(40)를 수직방향으로 상승시킴으로서 환자에 대한 자동기립 보조기능을 수행토록 한 것이다.

도 10은 테이블 등받이 각도조절 기능시 상태를 나타낸 것으로서, 하지운동시 등받이부(41) 각도를 상승시킨 상태에서 환자에 대한 하지운동을 실시토록 한 것이다.

도 11은 기립보조기능의 응용예를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 전신벨트를 착용시킨 상태에서 베이스프레임(20)을 수직으로 기립시킴과 동시에 등받이부(41)를 일정 각도로 상승시켜서 환자의 체중을 들어준 상태에서 비 중력 걷기 운동을 할 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 재활운동기구의 구조 및 활용기능이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명 재활운동기구의 외관 사시도.

도 2는 본 발명 재활운동기구의 측면 구조도.

도 3은 본 발명에서의 베드 슬라이딩 구동부재 구성을 나타낸 것으로서,

3a는 요부 정면도.

3b는 요부 측면도.

도 4는 본 발명에서 팔걸이부 장착 구성도,

도 5는 본 발명에서의 손잡이핸들 장착상태를 나타낸 것으로서,

5a는 손잡이핸들 분리 상태도.

5b는 손잡이핸들 회동시 상태도.

도 6a,b는 본 발명에서의 발받침대 동작상태도.

도 7은 본 발명 재활운동기구의 관절지지대 장착상태 사시도.

도 8은 본 발명 재활운동기구의 사용상태도.

도 9는 본 발명 재활운동기구의 각도 승강시 상태도.

도 10은 본 발명 재활운동기구의 등받이 각도 조절시 상태도.

도 11은 본 발명 재활운동기구의 기립보조기능시 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하부하우징 11 : 완충쇼바

20 : 베이스프레임 21 : 가이드레일

22 : 안내로드 23 : 핸들고정 브라켓

24 : 손잡이 핸들 25 : 핸들 회동축

26 : 탄성핀 27 : 체결공

28 : 제1승강부재 29 : 회동축

30 : 이동프레임 31 : 벨트거치 프레임

31a: 고리부 32 : 착탈홈

33 : 팔걸이부 34 : 구동벨트

35 : 서브모터 36 : 안내로울러

40 : 베드 41 : 등받이부

48 : 제2승강부재 49 : 회동축

50 : 발받침대 51 : 제1연결핀

52 : 제2연결핀 53 : 제1지지로드

54 : 탄성핀 55 : 제2지지로드

56 : 체결공 57 : 체결벨트

58 : 제3연결핀 60 : 관절지지대

61 : 힌지축 62 : 받침막

Claims

하부에 구성되는 하부하우징(1) 상부에 제1힌지축을 중심으로 회동되어 각도 조절이 가능하게 구성되어진 베이스프레임(20);

상기 베이스프레임(20) 상부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어지는 이동프레임(30);

상기 이동프레임(30) 상부에 구성되어지며, 양측에는 팔걸이부(33)가 착탈 가능하도록 착탈홈(32)이 형성된 등받이부(41)가 회동축(49)을 중심으로 각도조절 가능하게 구비되고, 선단측에는 환자 고정용 벨트가 거치되어질 수 있도록 고리부(31a)가 양측에 구비된 벨트거치 프레임(31)이 연장 구성된 베드(40);

상기 베이스프레임(20)의 일단부에 구성되어지며, 환자의 양측 발을 개별적으로 받쳐주기 위해 2개가 쌍을 이루는 발받침대(50);

상기 이동프레임(30)의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 베이스프레임(20) 양측에 구성된 가이드레일(21);

상기 이동프레임(30)을 가이드레일(21)을 따라 슬라이딩 이동시키기 위한 구동력을 전달하는 슬라이딩 구동부재;

를 포함하는 구성을 이룸을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 슬라이딩 구동부재는 이동프레임(30)의 저면에 연결되어진 구동벨트(34)와, 상기 구동벨트(34)에 동력을 전달하기 위해 베이스프레임(20)에 고정 설치된 서브모터(35) 및 상기 가이드레일(21)을 따라 안내되어지는 안내로울러(36)로 이루어짐을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.
청구항 1에 있어서,

상기 이동프레임(30)의 후단측에는 다리 관절을 지지하기 위해 힌지축(61)을 중심으로 일정 꺽임각도를 유지할 수 있는 관절지지대(60)의 일측이 연결 구성되되, 상기 관절지지대(60)의 타측은 발받침대(50)에 연결되어져 있으며, 관절지지대(60) 양측에는 환자의 정강이 및 허벅지가 받쳐질 수 있는 받침막(62)이 거치된 것을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.
청구항 1에 있어서,

상기 발받침대(50)는 각도 조절이 가능하도록 일측에서 제1연결핀(51)에 의해 베이스프레임(20)과 회동 가능한 연결구조를 이루고 있으며, 타측에는 제2연결핀(52)을 통해 제1지지로드(53)와 연결되어져 있고, 상기 제1지지로드(53)에는 탄성 지지되는 탄성핀(54)이 구성되며, 상기 제1지지로드(53) 일단에는 베이스프레 임(20)측에 제3연결핀(58)과 연결되어져 있는 제2지지로드(55)의 단부가 삽입되어지고, 상기 제2지지로드(55)에는 탄성핀(54)의 선택적인 삽입이 이루어지도록 다수의 체결공(56)이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.
청구항 1에 있어서,

상기 베이스프레임(20) 양측에는 일정 길이를 이루는 안내로드(22)가 장착되어져 있으며, 상기 안내로드(22)에는 길이방향으로 이동이 가능하도록 핸들고정 브라켓(23)이 결합되어져 있고, 상기 핸들고정 브라켓(23)에는 손잡이핸들(24)이 착탈 가능하게 구성되어짐과 함께 안내로드(22)에 위치 고정을 위한 조임쇠(22')가 구성된 것을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.
청구항 6에 있어서,

상기 손잡이핸들(24) 일단에는 2개의 통공(24a,24b)이 형성되어져 있는데, 그중 하나의 통공(24a)은 핸들고정 브라켓(23)에서 핸들 회동축(25)에 의해 회동 지지되며, 다른 하나의 통공(24b)은 핸들고정 브라켓(23)에 탄성핀(26)에 의해 선택적으로 지지됨으로 회동이 가능한 구조를 이룸을 특징으로 하는 재활치료용 운동기구.