KR101925718B1 - 재활치료용 상하지운동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재활치료용 상하지운동기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기는 바닥에 배치되는 베이스(10), 제1 기어 및 제1 모터를 수용하고 베이스(10) 상에 배치된 하부기어박스(21), 및 앉아있는 환자(1)의 양발을 받치도록 하부기어박스(21)의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 페달(23)을 포함하여, 회전 구동하면서 환자(1)의 하지를 재활시키는 하지재활부(20), 제2 기어 및 제2 모터를 수용하는 상부기어박스(31), 및 환자(1)의 양손에 파지되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 손잡이(33)를 포함하여, 회전 구동하면서 환자(1)의 상지를 재활시키는 상지재활부(30), 및 베이스(10)로부터 상향으로 연장되어 상지재활부(30)에 연결되고, 길이가 조절되는 지지프레임(40)을 포함한다.

Description

재활치료용 상하지운동기{EXERCISE APPARATUS FOR REHABILITATION}

본 발명은 재활치료용 상하지운동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중추신경계 손상 환자 등의 상하지 재활에 사용되는 재활치료기기에 관한 것이다.

신체기능이 상실되거나 원활하지 않은 경우에 그 기능을 회복시키기 위한 수단으로서 재활치료기기가 활용되고 있다. 특히, 뇌졸증이나 척수손상, 또는 뇌성마비와 같은 중추신경계 환자는 편마비/경직 등으로 인해 상하지의 운동능력이 심각하게 저하되므로, 정상적인 거동 및 보행이 곤란하거나 불편하다. 따라서, 정상인으로서 사회생활을 영위하기 위한 재활훈련이 필요하고, 이때 보조적으로 다양한 재활치료기기가 사용된다. 일반적으로, 보행장애가 있는 환자에게는 관절 움직임을 수동적으로 만들어 주고, 환자의 운동기능을 회복시켜주는 재활치료가 행해지는데, 초기 재활단계에서는 빠른 움직임 훈련과 직립 상태에서의 체중 부하 훈련 등이 주로 이루어지며, 이때 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 재활치료기기가 사용된다.

하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 전동식 기립형 하지재활 장치는 재활환자의 둔부 또는 허리에 밴드를 감아 직립 상태를 유지시킨 채로 상지와 하지를 재활시키도록 구성되어 있다. 그러나 상기 재활치료기기는 기립 상태에서의 체중부하훈련에 특화되어 있고, 보행에 필요한 훈련이 제공되지 않는 문제가 있다. 또한, 마비측 상하지의 근력이 충분하지 못한 상태에서 재활훈련이 실행되는 경우에 어깨가 탈구되고, 상하지 통증을 유발하여 2차적 손상이 유발될 수도 있다.

이에 종래 재활치료기기의 문제점을 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다.

KR 10-1652334 B1

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 앉은 자세에서 양손 및/또는 양발을 일정한 강도와 속도로 회전시켜 상하지의 빠른 움직임 훈련 및 보행 동작과 유사한 상하지의 상호교환적인 움직임 훈련을 실행할 수 있는 재활치료용 상하지운동기를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 측면은 환자의 앉은 키 높이에 따라 상지재활부의 위치가 가변적으로 조절되고, 환자의 마비측 어깨를 고정하며, 움직임 훈련 중인 마비측 하지에 대해 전기자극을 가하여 근 수축을 유도할 수 있는 재활치료용 상하지운동기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기는 바닥에 배치되는 베이스; 제1 기어 및 제1 모터를 수용하고 상기 베이스 상에 배치된 하부기어박스, 및 앉아있는 환자의 양발을 받치도록 상기 하부기어박스의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 페달을 포함하여, 회전 구동하면서 상기 환자의 하지를 재활시키는 하지재활부; 제2 기어 및 제2 모터를 수용하는 상부기어박스, 및 상기 환자의 양손에 파지되도록 상기 상부기어박스의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 손잡이를 포함하여, 회전 구동하면서 상기 환자의 상지를 재활시키는 상지재활부; 및 상기 베이스로부터 상향으로 연장되어 상기 상지재활부에 연결되고, 길이가 조절되는 지지프레임;을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 하지재활부 및 상기 상지재활부는 각각의 상기 모터에 의해 자동으로 구동되거나, 또는 상기 환자에 의해 수동으로 구동된다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 지지프레임은 소정의 길이를 갖는 중공관 형태의 외관; 및 소정의 길이를 가지고, 상기 외관 내에 삽입되어 승하강되는 내관;을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 지지프레임은 상기 내관의 외주면에 길이방향을 따라서 오목하게 함몰된 다수의 삽입홈을 구비하고, 상기 외관을 관통하여 다수의 상기 삽입홈 중 어느 하나에 삽입되는 고정핀; 을 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 지지프레임은 다수의 분절 세그먼트가 회동 가능하게 서로 힌지결합되어 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 분절 세그먼트를 회동시키는 회동구동부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 환자에게 재활훈련 데이터를 표시하는 디스플레이;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 하지재활부에 배치되고, 상기 환자의 하지에 전기자극을 가하는 전기자극기;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 환자의 마비측 상지의 어깨관절을 받치는 어깨관절현수부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 어깨관절현수부는 상기 환자가 등을 기대고 앉을 수 있도록 등받이가 형성된 좌석; 및 상기 환자의 마비측 상지의 겨드랑이에 밀착되도록, 상기 등받이의 측면에 결합되어 전방으로 돌출되는 어깨관절받침대;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 어깨관절받침대는 회동 가능하게 상기 등받이에 결합되어, 후방으로 젖혀진다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 환자의 마비측 상지의 팔꿉관절을 받치는 팔꿉관절현수부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 팔꿉관절현수부는 상기 환자의 마비측 팔꿈치에 밀착 배치되는 팔꿉관절받침대; 및 일단이 상기 환자가 앉을 수 있는 좌석에 회동 가능하게 결합되는 제1 링크, 일단이 상기 제1 링크의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 팔꿉관절받침대에 회동 가능하게 결합되는 제2 링크, 및 서로 소정의 각도를 이루도록 상기 제1 링크와 상기 제2 링크에 연결되는 탄성부재를 포함하는 링크부;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 팔꿉관절현수부는 상기 환자의 마비측 팔꿈치에 감싸는 패드; 및 일단은 상기 환자가 앉을 수 있는 좌석에 결합되고 상향으로 신축 가능한 높이조절봉, 및 상기 높이조절봉의 말단에서부터 상기 환자의 전방으로 절곡 연장되고 상기 패드에 연결되는 연결봉을 포함하는 지지봉;을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 어깨관절현수부는 상기 지지프레임으로부터 상기 환자의 마비측 상지 방향으로 연장된 지지대; 상기 환자의 마비측 상지의 겨드랑이에 밀착되도록 형성된 어깨관절받침대; 및 상기 지지대와 상기 어깨관절받침대를 연결하는 연결대;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기에 있어서, 상기 팔꿉관절현수부는 상기 지지프레임으로부터 상기 환자의 마비측 상지 방향으로 연장된 지지대; 상기 환자의 마비측 팔꿈치에 밀착 배치되는 팔꿉관절받침대; 및 일단이 상기 지지대에 회동 가능하게 결합되는 제1 링크, 일단이 상기 제1 링크의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 팔꿉관절받침대에 회동 가능하게 결합되는 제2 링크, 및 서로 소정의 각도를 이루도록 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 연결하는 탄성부재를 포함하는 링크부;를 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 상하지의 빠른 움직임 훈련 및 앉은 자세에서 보행 동작과 유사한 상호교환적인 움직임 훈련을 통해 근육 위축이나 약화, 및 관절 구축을 2차적 손상 없이 안전하게 근육의 기능을 회복시킬 수 있도록 한다.

또한, 환자별 앉은 키 높이를 고려하여 상지재활부의 위치가 가변적으로 조절되므로 장시간 동안 앉은 자세에서 재활훈련을 용이하게 적용시켜 훈련 효과를 극대화할 수 있고, 환자의 마비측 어깨를 고정함으로써 어깨 탈구를 방지함과 아울러 팔꿉 및 손목 관절의 움직임 훈련을 원활하게 한다.

나아가, 움직임 훈련 중인 마비측 하지에 대해 전기자극을 가하여 하지의 감각 입력 및 운동 출력을 효과적으로 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원 A의 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 원 B의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기의 일부분을 도시한 측면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기의 어깨관절현수부 및 팔꿉관절현수부를 도시한 사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 원 A의 확대도이며, 도 3은 도 1에 도시된 원 B의 확대도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기는 바닥에 배치되는 베이스(10), 제1 기어 및 제1 모터를 수용하고 베이스(10) 상에 배치된 하부기어박스(21), 및 앉아있는 환자(1)의 양발을 받치도록 하부기어박스(21)의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 페달(23)을 포함하여, 회전 구동하면서 환자(1)의 하지를 재활시키는 하지재활부(20), 제2 기어 및 제2 모터를 수용하는 상부기어박스(31), 및 환자(1)의 양손에 파지되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 손잡이(33)를 포함하여, 회전 구동하면서 환자(1)의 상지를 재활시키는 상지재활부(30), 및 베이스(10)로부터 상향으로 연장되어 상지재활부(30)에 연결되고, 길이가 조절되는 지지프레임(40)을 포함한다.

본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기는 상하지 신체기능이 상실되어 재활치료가 요구되는 환자(1)의 재활치료에 사용되는 기기이다. 특히, 뇌졸증, 척수손상, 뇌성마비 등의 중추신경계 손상 환자의 경우에는 마비/경직으로 인한 운동능력 저하로 거동 및 보행에 장애가 발생하는바, 신체기능 회복을 위한 재활훈련이 요구되고, 이때 다양한 재활치료기기가 보조적으로 사용된다. 종래의 재활치료기기 중 기립형 재활기기는 재활환자의 둔부 또는 허리에 밴드를 감아 직립 상태를 유지시킨 채로 상지와 하지를 재활시키도록 구성되어 있다. 그러나 이러한 재활치료기기는 기립 상태에서의 체중부하훈련에 특화되어 있고, 보행에 필요한 훈련이 제공되지 않으며, 마비측 상하지의 근력이 충분하지 못한 상태에서 재활훈련이 실행되는 경우에 어깨가 탈구되고, 상하지 통증을 유발하여 2차적 손상이 유발되는 문제가 발생하는바, 이에 대한 문제점 해결방안으로 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기가 안출되었다.

여기서, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기를 이용할 수 있는 환자(1)는 재활치료가 필요한 요치료자이면 족하고, 반드시 중추신경계 손상 환자에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 재활치료기기는 재활환자의 초기 재활훈련에 최적화되지만, 그 재활훈련 시기가 반드시 이에 한정될 필요도 없다.

구체적으로, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기는 베이스(10), 하지재활부(20), 상지재활부(30), 및 지지프레임(40)을 포함한다.

베이스(10)는 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기가 배치되는 건물 공간의 바닥에 배치되는 구성부분이다. 베이스(10)는 다수의 부재가 서로 결합된 프레임으로 형성될 수 있다. 한편, 신속한 이동성 확보를 위해 베이스(10)의 하부에는 캐스터(caster, 도시되지 않음)가 부착될 수 있다. 이때, 캐스터의 구름을 방지하는 스토퍼(stopper, 도시되지 않음)가 함께 제공되어 소정의 위치에 베이스(10)를 정지시켜 고정할 수 있다. 이러한 베이스(10) 상에는 하지재활부(20)가 배치된다.

하지재활부(20)는 회전운동을 통해 환자(1)의 하지 부위에 대해 재활치료가 이루어지도록 구성되는데, 상세하게는 하부기어박스(21), 및 한 쌍의 페달(23)을 포함한다. 여기서, 하부기어박스(21)는 내부에 제1 기어 및 제1 모터를 수용하는 케이스로서, 베이스(10) 상에 배치된다. 한편, 한 쌍의 페달(23)은 환자(1)의 양발을 받칠 수 있도록 형성되고, 하부기어박스(21)의 양측에 각각 하나씩 배치된다. 이때, 페달(23)은 제1 크랭크암(25)에 의해 하부기어박스(21) 내의 제1 기어 및 제1 모터와 연결된다. 또한, 제1 크랭크암(25)에 연결된 페달(23)은 원형 궤적을 따라 회전하므로, 환자(1)는 앉은 자세에서 상기 페달(23)의 회전에 따라 하지를 회전시킴으로써, 빠른 움직임 및 보행 동작과 유사한 하지 재활훈련을 할 수 있다.

하지재활부(20)의 회전은 상기 제1 모터가 전기적으로 회전하고, 그 회전력이 제1 기어 및 제1 크랭크암(25)을 통해 페달(23)에 전달되는 방식으로 자동 구동되거나, 또는 환자(1)가 페달(23)을 밟는 방식으로 수동 구동될 수 있다. 자동 구동되는 경우에 회전 강도와 회전 속도는 제1 모터의 회전력 제어를 통해 조절 가능하다. 이때, 회전 강도와 회전 속도를 조절하기 위해서, 제어회로가 내장된 제어박스가 제공될 수 있다. 한편, 수동 구동되는 경우에는 제1 모터가 제1 기어로부터 분리되어 회전력이 제1 모터에 전달되지 않도록 구조화될 수 있다.

또한, 페달(23)에는 스트랩(strap, 27)이 배치되어 환자(1)의 발을 페달(23)에 견고하게 고정할 수 있다.

한편, 환자(1)는 앉은 자세에서 하지 재활을 하게 되는데, 이때 환자(1)는 휠체어에 앉거나, 또는 별도로 마련된 의자에 앉을 수 있다.

상지재활부(30)는 회전운동을 통해서 환자(1)의 상지 부위에 대해 재활치료를 실행한다. 상재재활부는 상부기어박스(31), 및 한 쌍의 손잡이(33)를 포함한다. 여기서, 상부기어박스(31)는 내부에 제2 기어 및 제2 모터를 수용하는 케이스이고, 한 쌍의 손잡이(33)는 환자(1)가 양손으로 파지할 수 있도록 형성되고, 상부기어박스(31)의 양측에 각각 하나씩 배치된다. 손잡이(33)는 제2 크랭크암(35)에 연결되어, 원형 궤적을 따라 회전하므로, 환자(1)는 손잡이(33)를 잡은 상태로 상지를 회전시켜 상지 재활훈련을 할 수 있다. 이때, 상지에 대해서는 빠른 움직임 훈련과 동시에 하지 재활과 상호교환적인 움직임 훈련이 제공된다.

이때, 상지재활부(30)의 회전은 상기 제2 모터가 전기적으로 회전하고, 그 회전력이 제2 기어 및 제2 크랭크암(35)을 통해 손잡이(33)에 전달되는 방식으로 자동 구동되거나, 또는 환자(1)가 손잡이(33)를 잡고 돌리는 방식으로 수동 구동될 수 있다. 자동 구동되는 경우에 회전 강도와 회전 속도는 제2 모터의 회전력 제어를 통해 조절 가능하다. 이때, 회전 강도와 회전 속도를 조절하기 위해서, 제어회로가 내장된 제어박스가 장착될 수 있는데, 그 제어박스는 전술한 하지재활부(20)의 회전을 제어하는 제어박스와 동일할 수 있다. 한편, 수동 구동되는 경우에는 제2 기어가 제2 모터로부터 분리될 수 있다.

이러한 상지재활부(30)는 지지프레임(40)의 상부에 연결된다.

지지프레임(40)은 베이스(10)로부터 상향으로 연장되어 그 말단이 상지재활부(30)에 연결되는 프레임이다. 여기서, 지지프레임(40)의 길이는 가변적으로 조절된다. 이를 구현하기 위한 일 실시예로서, 지지프레임(40)은 외관(41) 및 내관(43)으로 형성될 수 있다 (도 2 참조). 여기서, 외관(41)은 소정의 길이를 갖는 중공관 형태로 형성되고, 내관(43)은 그 외관(41) 내에 삽입될 수 있도록 소정의 길이와 외경을 가진다. 따라서, 내관(43)이 외관(41) 내에 삽입되어 승하강됨에 따라 지지프레임(40)의 길이가 조절되고, 이에 의해 상지재활부(30)의 높이가 달라진다.

한편, 소정의 위치에서 내관(43)을 고정하기 위해, 지지프레임(40)은 외관(41)의 외면을 관통하여 내부로 삽입되는 고정핀(47)을 더 포함할 수 있다. 이때, 내관(43)의 외주면에는 내관(43)의 길이방향을 따라서 오목하게 함몰된 다수의 삽입홈(45)이 형성된다. 따라서, 고정핀(47)이 외관(41)을 관통하여 다수의 삽입홈(45) 중 어느 하나에 삽입되면, 내관(43)이 소정의 높이에서 고정될 수 있다.

이렇게 길이가 가변적인 지지프레임(40)은 본 발명을 사용하는 환자(1)의 앉은 키 높이를 고려한 것으로, 앉은 키가 큰 환자(1)는 지지프레임(40)의 길이를 늘이고, 앉은 키가 작은 환자(1)는 그 길이를 줄여서, 환자(1)에게 적합한 위치에 상지재활부(30)를 배치함으로써, 환자(1)는 15 ~ 20분 정도 앉은 자세에서 재활훈련을 편하게 받을 수 있다.

또한, 상지재활부(30)의 위치를 조절하기 위해서, 지지프레임(40)은 다수의 분절 세그먼트(40a, 40b)가 서로 연결되어 형성될 수 있다 (도 3 참조). 여기서, 다수의 분절 세그먼트(40a, 40b)는 지지프레임(40)을 구성하는 적어도 2개 이상의 단편으로, 서로 힌지결합되어 연결된다. 따라서, 분절 세그먼트(40a, 40b)는 힌지축에 대해서 회동 가능하고, 그 회동에 따라서 어느 하나의 분절 세그먼트(40a)에 연결된 상지재활부(30)의 위치가 변하게 된다. 이는, 길이가 가변인 지지프레임(40)에 의해서도 환자(1)에게 적합한 위치에 상지재활부(30)를 배치시킬 수 없는 경우, 상지재활부(30)의 위치를 보다 용이하게 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명은 아이부터 성인까지 다양한 연령층에서 사용 가능하다.

여기서, 분절 세그먼트(40a, 40b)의 회동은 회동구동부(50)에 의해서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 회동구동부(50)는 전기모터 또는 유압이나 공기압 등으로 작동하는 피스톤·실린더 구조의 엑추에이터로서, 실린더 또는 피스톤이 회동시키고자 하는 분절 세그먼트(40a, 40b)에 결합되어, 피스톤의 왕복운동에 따라 그 분절 세그먼트(40a, 40b)를 회동시킬 수 있다. 다만, 회동구동부(50)가 반드시 상기 피스톤·실린더 구조로 형성되어야 하는 것은 아니고, 소정의 모터가 힌지결합부에 장착되어 힌지축을 회전시키는 방식과 같이 다양한 기술로 구현될 수 있다.

종합적으로, 본 발명에 따르면, 상하지의 빠른 움직임 훈련 및 앉은 자세에서 보행 동작과 유사한 상호교환적인 움직임 훈련을 통해 근육 위축이나 약화, 및 관절 구축을 2차적 손상 없이 안전하게 사용할 수 있도록 한다. 또한, 환자별 앉은 키 높이를 고려하여 상지재활부(30)의 위치가 가변적으로 조절되므로 장시간 동안 앉은 자세에서 재활훈련을 용이하게 적용시켜 훈련 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기는 재활훈련 데이터를 표시하는 디스플레이(60)를 더 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이(60)는 환자(1)의 시야 내에 배치되어야 하는바, 예를 들어 상지재활부(30)의 외면, 또는 지지프레임(40)에 연결되어 배치될 수 있다. 디스플레이(60)에 표시되는 재활훈련 데이터는 환자(1)가 수행하고 있는 재활훈련에 관한 정보로서, 상지재활부(30) 및/또는 하지재활부(20)의 회전 강도 및 속도, 재활시간 등일 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기의 일부분을 도시한 측면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 재활치료용 상하지운도기는 전기자극기(70)를 더 포함한다. 여기서, 전기자극기(70)는 움직임 훈련 중인 환자의 하지(3)에 전기자극을 가하는 장비로서, 특히 마비측 하지(3)의 발목 주변 근육들에 전기자극을 가할 수 있다. 마비된 근육에 적절한 강도의 전기자극이 순차적으로 가하지면, 근육의 기능 회복에 도움을 줄 뿐만 아니라, 근육이 운동신경계와 단절된 뒤 나타나는 근위축을 방지·지연시켜 근육의 기능 퇴화를 막을 수도 있다. 한편, 전기자극기(70)는 전기자극 빈도를 조절할 수 있으며, 근육의 피로를 최소화하고 지속적인 기능 수행을 가능하게 할 수 있도록 저주파 자극을 이용할 수 있다. 나아가 전기자극기(70)는 자극 빈도 이외에도 자극의 진폭과 파동 지속시간을 조절할 수 있다.

이러한 전기자극기(70)는 하지재활부(20)에 배치되는바, 페달(23)이나, 또는 스트랩(27)에 위치할 수 있는데, 이때에 탈착 가능하게 부착될 수 있다.

한편, 근력이 충분하지 못한 마비측 상지에 대해서 회전운동에 기반한 재활훈련을 실행하는 경우, 어깨가 탈구되고, 팔꿈치가 정확한 궤적에서 벗어나 잘못된 방향으로 움직여 재활 효과의 저하 및 2차적 손상을 야기할 수 있다. 이에 본 발명에 따른 재활치료용 상하지운동기는 어깨관절현수부 및/또는 팔꿉관절현수부를 더 포함할 수 있다. 이에 관해서는 이하에서 자세히 설명한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재활치료용 상하지운동기의 어깨관절현수부 및 팔꿉관절현수부를 도시한 사시도이다.

어깨관절현수부(80)는 환자(1)의 마비측 상지의 어깨관절을 받치도록 형성된다. 기본적으로 어깨관절현수부(80)는 마비측 상지의 겨드랑이에 대하여 상향으로 지지력을 가해 어깨관절을 떠받치도록 형성되기만 하면, 제한 없이 채용될 수 있다.

한편, 팔꿉관절현수부(90)는 환자(1)의 마비측 상지의 팔꿉관절을 받치도록 형성된다. 기본적으로 마비측 상지의 팔꿉관절에 밀착되어 상향으로 지지력을 가하고, 팔꿉관절의 움직임을 따라 움직일 수 있도록 형성된다.

이러한 어깨관절현수부(80) 및 팔꿉관절현수부(90)는 도면에서와 같이 동시에 제공될 수 있지만, 어느 하나만 제공되어도 무방하다.

이하에서는 어깨관절현수부(80) 및 팔꿉관절현수부(90)에 대해 구체적 실시예를 들어 설명한다.

일 실시예에 따른 어깨관절현수부(80)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌석(81), 및 어깨관절받침대(83)를 포함할 수 있다.

여기서, 좌석(81)은 환자(1)가 등을 기대고 앉을 수 있도록 등받이가 형성된 의자 형태로 제공된다.

어깨관절받침대(83)는 소정의 길이를 가지는 부재로서, 그 일단은 등받이의 측면에 결합되고, 타단은 환자(1)쪽 전방으로 돌출되도록 형성되어, 마비측 상지의 겨드랑이에 밀착된다. 따라서, 마비측 상지의 어깨관절은 최종적으로 어깨관절받침대(83)에 의해 지지된다. 여기서, 어깨관절받침대(83)의 외면에는 쿠션부재(도시되지 않음)가 배치되어 재활훈련하는 환자(1)의 겨드랑이를 무리 없이 편하게 지탱할 수 있다. 또한, 어깨관절받침대(83)는 사용하지 않는 경우에는 후방으로 젖힐 수 있도록, 회동 가능하게 등받이에 결합될 수 있다. 따라서, 어깨관절받침대(83)가 받드시 좌석(81) 등받이의 한쪽 측면에만 결합되어야 하는 것은 아니고, 양 측면 모두에 각각 하나씩 결합되고 사용하지 않는 쪽은 뒤로 젖힐 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 팔꿉관절현수부(90)는, 도 5와 같이, 팔꿉관절받침대(91), 및 링크부(93)를 포함할 수 있다.

여기서, 팔꿉관절받침대(91)는 마비측 팔꿈치에 밀착되도록 형성된다. 이때, 팔꿈치와 밀착되는 부위는 오목하게 함몰되어 팔꿈치를 감싸도록 형성되고, 그 위에는 쿠션부재(도시되지 않음)가 배치될 수도 있다.

링크부(93)는 팔꿉관절받침대(91)를 고정하면서, 팔꿈치에 지지력을 가하도록 형성되는데, 구체적으로 제1 링크(93a), 제2 링크(93b), 및 탄성부재(93c)를 포함할 수 있다. 제1 링크(93a), 및 제2 링크(93b)는 기구학에서 링크 장치를 구성하기 위해 서로 연결되는 부재로서, 제1 링크(93a)의 일단은 환자(1)가 앉을 수 있는 좌석(81)에 회동 가능하게 결합되고, 타단은 제2 링크(93b)의 일단에 힌지결합된다. 한편, 제2 링크(93b)의 타단은 팔꿉관절받침대(91)에 회동 가능하게 연결된다. 따라서, 팔꿉관절받침대(91)는 제1 및 제2 링크(93a, 93b)에 의해 좌석(81)에 연결되고, 제1 및 제2 링크(93a, 93b)의 말단은 모두 회동 가능하여, 팔꿉관절받침대(91)의 움직임에 대응하여 움직이면서 팔꿉관절받침대(91)를 고정한다. 여기서, 링크부(93)에 의해 팔꿈치에 가해지는 지지력은 탄성부재(93c)에 의해 발생한다. 탄성부재(93c)는 제1 링크(93a)와 제2 링크(93b)가 소정의 각도를 이루며 배치되도록 제1 링크(93a)와 제2 링크(93b)에 연결된다. 따라서, 제1 링크(93a)와 제2 링크(93b) 사이의 각도가 소정의 각도보다 커지거나 작아지면 복원력에 의해 소정의 각도를 유지하게 한다. 이러한 탄성부재(93c)는 예를 들어, 스프링일 수 있다. 스프링의 경우 말단이 고리 형태로 형성되고, 그 고리형 말단이 제1 링크(93a)와 제2 링크(93b)에 삽입되는 방식으로 제1 링크(93a)와 제2 링크(93b)를 서로 연결한다.

한편, 제1 링크(93a)가 소정의 범위에서 회동할 수 있도록, 좌석(81)에 회동 가능하게 결합된 제1 링크(93a)와 그 좌석(81)이 적어도 1개 이상의 스프링(98)에 의해 추가적으로 연결될 수 있다. 여기서, 스프링(98)은 소정의 위치에 제1 링크(93a)를 고정하고, 팔꿉관절받침대(91)의 움직임에 의해 상향 또는 하향으로 제1 링크(93a)가 회동할 때에 반발력을 발생시켜, 제1 링크(93a)의 회동범위를 조절함으로써, 팔꿈치에 지지력을 가한다. 이러한 스프링(98)은 제1 링크(93a)에 대하여 비스듬히 상향 및 하향으로 각각 하나씩 배치되거나, 또는 상향 또는 하향으로 하나만 배치될 수 있다. 한편, 스프링(98)의 말단은 고리 형태로 형성되어 좌석(81)과 제1 링크(93a)를 연결하는데, 이때 스프링(98)은 말단 중 어느 하나의 일단이 좌석(81)에 부착된 연결편(97)의 관통홀에 걸리는 방식으로, 좌석(81)에 연결될 수 있다.

다른 실시예에 따른 팔꿉관절현수부(90)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 패드(94), 및 지지봉(95)을 포함할 수 있다.

여기서, 패드(94)는 환자(1)의 마비측 팔꿈치를 감쌀 수 있도록 형성된다. 패드(94)는 팔꿈치와 밀착되므로, 팔꿈치에 부담을 주지 않는 소재로서 가죽이나, 직물 등을 사용할 수 있는데, 그렇다고 하여 그 소재가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

지지봉(95)은 좌석(81)과 패드(94)를 연결하는 부재로서, 그 일단은 좌석(81)에, 타단은 패드(94)에 각각 연결된다. 여기서, 지지봉(95)은 팔꿈치가 하강할 때에 반발력을 발생하도록 탄성력을 가질 수 있다. 다만, 그 반발력이 반드시 지지봉(95)의 탄성력에 의해 발생되어야 하는 것은 아니다. 일례로, 소정의 탄성밴드(95c)가 지지봉(95)과 패드(94)를 연결하고, 그 탄성밴드(95c)가 당겨지면서 반발력이 생성될 수도 있다. 여기서, 탄성력을 가지는 지지봉(95)과 탄성밴드(95c)는 동시에 사용되거나, 또는 어느 하나만 사용될 수도 있는바, 지지봉(95)과 패드(94)를 연결하는 부재가 반드시 탄성밴드(95c)에 한정되어야 하는 것은 아니다.

한편, 지지봉(95)은 높이조절봉(95a)과 연결봉(95c)이 서로 연결되어 형성될 수 있다. 여기서, 높이조절봉(95a)은 좌석(81)에 결합되어, 상향으로 길이가 늘어나고 줄어드는 로드(rod)이다. 신축 가능한 높이조절봉(95a)은 중공관 형태의 2개 이상의 분절이 결합된 구조로서, 어느 하나의 제1 분절에 다른 하나의 제2 분절이 삽입되는 방식으로 결합될 수 있다. 이때, 삽입된 분절이 승하강하면서 길이가 늘어나고 줄어들게 된다. 한편, 승하강되는 분절은 소정의 위치에서 별도의 고정수단에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정수단은 제1 분절의 외면을 관통하여 나사결합되면서, 삽입된 제2 분절의 외면에 밀착되는 나사봉일 수 있다. 이때, 나사봉의 타단에는 나사봉을 회전시킬 수 있는 손잡이가 마련될 수 있다. 다만, 그 고정수단이 반드시 나사봉에 한정되는 것은 아니고, 분절을 고정시킬 수 있는 모든 공지의 수단을 포함한다. 따라서, 환자(1)의 앉은 키에 따라 높이조절봉(95a)의 길이를 적당하게 조절할 수 있다.

연결봉(95c)은 높이조절봉(95a)의 말단에서부터 환자(1)의 전방으로 절곡 연장되는 로드로서, 연결봉(95c)의 말단에 패드(94)가 연결된다. 여기서, 연결봉(95c)도 신축 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결봉(95c)은 상술한 높이조절봉(95a)의 구조와 동일하게 이루어지고, 그 고정수단에 의해 적합한 길이를 유지할 수 있다. 이에 의하면, 환자(1)마다 상지의 길이가 다르더라도 팔꿈치에 용이하게 패드(94)를 배치시킬 수 있다.

상술한 바와 다른 구조로도, 어깨관절현수부(80) 및/또는 팔꿉관절현수부(90)가 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 따른 어깨관절현수부(80)는 지지대(85), 어깨관절받침대(87), 및 연결대(89)를 포함할 수 있다.

여기서, 지지대(85)는 지지프레임(40)으로부터 환자(1)의 마비측 상지 방향으로 연장되도록 형성되고, 어깨관절받침대(87)는 마비측 상지의 겨드랑이에 밀착되도록 소정의 길이를 갖는다.

어깨관절받침대(87)의 외면에는 쿠션부재(도시되지 않음)가 배치되어, 상지에 대한 재활훈련 중 겨드랑이의 부담을 덜 수 있다. 한편, 연결대(89)는 지지대(85)와 어깨관절받침대(87)를 연결한다.

여기서, 연결대(89)의 일단이 지지대(85)에 삽입되는 방식으로 지지대(85)와 결합될 수 있는데, 이때 연결대(89)가 지지대(85)를 따라 슬라이딩되면서 고정되는 위치가 변하므로, 환자(1)별로 그 위치를 조정할 수 있다. 또한, 연결대(89)는 다수의 분절로서, 어느 하나의 분절이 다른 분절에 삽입되는 구조로 이루어져, 길이 조절이 가능하게 형성될 수 있다.

한편, 또 다른 실시예에 따른 팔꿉관절현수부(90)는 지지대(96), 팔꿉관절받침대(91), 및 링크부(93)를 포함할 수 있다.

여기서, 지지대(96)는 지지프레임(40)으로부터 환자(1)의 마비측 상지 방향으로 연장되도록 형성되는 것으로, 본 실시예에 따른 팔꿉관절현수부(90)가 상기 어깨관절현수부(80)와 함께 제공되는 경우에는 하나의 지지대(85)를 사용할 수 있다.

본 실시예에서의 팔꿉관절받침대(91), 및 링크부(93)는 제1 링크(93a)가 상기 지지대(96)에 회동 가능하게 결합되는 것을 제외하고는, 도 5의 팔꿉관절받침대(91), 및 링크부(93)와 동일하게 구성되는바, 자세한 설명은 생략한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 환자 10: 베이스
20: 하지재활부 21: 하부기어박스
23: 페달 30: 상지재활부
31: 상부기어박스 33: 손잡이
40: 지지프레임 40a, 40b: 분절 세그먼트
41: 외관 43: 내관
45: 삽입홈 47: 고정핀
50: 회동구동부 60: 디스플레이
70: 전기자극기 80: 어깨관절현수부
81: 좌석 83, 87: 어깨관절받침대
85, 96: 지지대 89: 연결대
90: 팔꿉관절현수부 91: 팔꿉관절받침대
93: 링크부 93a: 제1 링크
93b: 제2 링크 93c: 탄성부재
94: 패드 95: 지지봉
95a: 높이조절봉 95b: 연결봉

Claims (16)

1. 바닥에 배치되는 베이스;
   제1 기어 및 제1 모터를 수용하고 상기 베이스 상에 배치된 하부기어박스, 및 앉아있는 환자의 양발을 받치도록 상기 하부기어박스의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 페달을 포함하여, 회전 구동하면서 상기 환자의 하지를 재활시키는 하지재활부;
   제2 기어 및 제2 모터를 수용하는 상부기어박스, 및 상기 환자의 양손에 파지되도록 상기 상부기어박스의 양측에 각각 배치되고 원형 궤적을 따라 회전하는 한 쌍의 손잡이를 포함하여, 회전 구동하면서 상기 환자의 상지를 재활시키는 상지재활부; 및
   상기 베이스로부터 상향으로 연장되어 상기 상지재활부에 연결되고, 길이가 조절되는 지지프레임;을 포함하고,
   상기 환자의 마비측 상지의 팔꿉관절을 받치는 팔꿉관절현수부;를 더 포함하거나, 또는 상기 환자의 마비측 상지의 어깨관절을 받치는 어깨관절현수부;를 더 포함하며,
   상기 팔꿉관절현수부는
   상기 환자의 마비측 팔꿈치에 밀착 배치되는 팔꿉관절받침대; 및
   일단이 상기 환자가 앉을 수 있는 좌석에 회동 가능하게 결합되는 제1 링크, 일단이 상기 제1 링크의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 팔꿉관절받침대에 회동 가능하게 결합되는 제2 링크, 및 서로 소정의 각도를 이루도록 상기 제1 링크와 상기 제2 링크에 연결되는 탄성부재를 포함하는 링크부;를 포함하거나, 또는
   상기 팔꿉관절현수부는
   상기 지지프레임으로부터 상기 환자의 마비측 상지 방향으로 연장된 지지대;
   상기 환자의 마비측 팔꿈치에 밀착 배치되는 팔꿉관절받침대; 및
   일단이 상기 지지대에 회동 가능하게 결합되는 제1 링크, 일단이 상기 제1 링크의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 팔꿉관절받침대에 회동 가능하게 결합되는 제2 링크, 및 서로 소정의 각도를 이루도록 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 연결하는 탄성부재를 포함하는 링크부;를 포함하며,
   상기 어깨관절현수부는
   상기 지지프레임으로부터 상기 환자의 마비측 상지 방향으로 연장된 지지대;
   상기 환자의 마비측 상지의 겨드랑이에 밀착되도록 형성된 어깨관절받침대; 및
   상기 지지대와 상기 어깨관절받침대를 연결하는 연결대;를 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하지재활부 및 상기 상지재활부는
   각각의 상기 모터에 의해 자동으로 구동되거나, 또는 상기 환자에 의해 수동으로 구동되는 재활치료용 상하지운동기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지프레임은
   소정의 길이를 갖는 중공관 형태의 외관; 및
   소정의 길이를 가지고, 상기 외관 내에 삽입되어 승하강되는 내관;
   을 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 지지프레임은
   상기 내관의 외주면에 길이방향을 따라서 오목하게 함몰된 다수의 삽입홈을 구비하고,
   상기 외관을 관통하여 다수의 상기 삽입홈 중 어느 하나에 삽입되는 고정핀;
   을 더 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지프레임은
   다수의 분절 세그먼트가 회동 가능하게 서로 힌지결합되어 형성되는 재활치료용 상하지운동기.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 분절 세그먼트를 회동시키는 회동구동부;
   를 더 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 환자에게 재활훈련 데이터를 표시하는 디스플레이;
   를 더 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 하지재활부에 배치되고, 상기 환자의 하지에 전기자극을 가하는 전기자극기;
   를 더 포함하는 재활치료용 상하지운동기.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

Images