착용형 무릎 견인 장치
Wearable Knee Unloading Device
특허 요약
본 발명은 착용형 무릎 견인 장치에 관한 것이다. 이는, 길이 방향으로 신축 가능하며 대퇴부와 하퇴부중 어느 하나에 착용되는 제1지지 부재; 무릎을 사이에 두고 제1지지 부재의 반대편에 착용되는 제2지지 부재; 제1지지 부재를 신장(伸長)시키는 방향으로 힘을 제공하는 제1신장 부재; 및 제1지지 부재와 제2지지 부재가 무릎 관절의 각도 변화에 따라 연동하도록, 제1지지 부재와 제2지지 부재를 서로 상대 회전 가능하게 연결하는 조인트 부재를 포함한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 착용형 무릎 견인 장치는, 무릎의 내측과 외측에서의 견인 힘을 다르게 제어하여, 무릎 관절에 가해지는 하중의 작용점을 이동시키거나 형태를 변화시킴으로써, 환자 개개인의 관절 상태에 맞는 정확한 보조를 가능하게 한다. 또한, 무릎 관절의 각도와 무릎 견인 힘을 서로 분리하여 독립적으로 제어하므로, 무릎 통증을 보다 효율적으로 완화시킨다. 아울러, 착용자의 무릎에 가해지는 부하를 측정 및 예측하고 그에 기초하여 적절한 견인력을 발생함으로써 반월판의 손상을 예방할 수 있어 운동 보조장치로 활용할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

길이 방향으로 신축 가능하게 형성되어 대퇴부(넓적다리)와 하퇴부(종아리) 중 어느 하나에 착용되는 제1지지 부재;길이 방향으로 연장되도록 형성되어 상기 대퇴부와 하퇴부 중 다른 하나에 착용되며 길이 방향으로 신축 가능하게 형성되는 제2지지 부재;상기 제1지지 부재에 설치되어 상기 제1지지 부재를 신장(伸長)시키는 방향으로 힘을 제공하는 제1신장 부재;상기 제1지지 부재와 제2지지 부재가 무릎 관절의 각도 변화에 따라 움직이도록 상기 제1지지 부재와 제2지지 부재를 서로 상대 회전 가능하게 연결하는 조인트 부재; 및상기 제2지지 부재에 설치되어 상기 제2지지 부재를 신장시키는 방향으로 힘을 제공하는 제2신장 부재;를 포함하는 착용형 무릎 견인 장치.

2

삭제

3

제1항에 있어서,상기 제1지지 부재와 결합되고, 상기 제1지지 부재를 상기 대퇴부와 하퇴부 중 어느 하나에 고정하는 제1착용 부재; 및상기 제2지지 부재와 결합되고, 상기 제2지지 부재를 상기 대퇴부와 하퇴부 중 다른 하나에 고정하는 제2착용 부재;를 더 포함하는 착용형 무릎 견인 장치.

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제1항에 있어서,상기 제1지지 부재는, 적어도 일부분이 서로 중첩되어 서로 슬라이딩 가능하게 연결된 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재를 포함하고,상기 제1신장 부재는 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하여 상기 제1지지 부재를 신장시키는 착용형 무릎 견인 장치.

5

제1항에 있어서,상기 제1지지 부재는, 적어도 일부분이 서로 중첩되어 서로 슬라이딩 가능하게 연결된 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재를 포함하고,상기 제2지지 부재는, 적어도 일부분이 서로 중첩되어 서로 슬라이딩 가능하게 연결된 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재를 포함하고,상기 제1신장 부재는 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하여 상기 제1지지 부재를 신장시키고,상기 제2신장 부재는 상기 제2지지 부재의 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하여 상기 제2지지 부재를 신장시키는 착용형 무릎 견인 장치.

6

제4항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 탄성 부재인 착용형 무릎 견인 장치.

7

제4항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 자기력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재에 설치되는 영구 자석인 착용형 무릎 견인 장치.

8

제4항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 장력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 와이어인 착용형 무릎 견인 장치.

9

제4항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 공압 실린더인 착용형 무릎 견인 장치.

10

제5항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 탄성 부재이고,상기 제2신장 부재는, 상기 제2지지 부재의 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재의 사이에 설치되는 탄성 부재인 착용형 무릎 견인 장치.

11

제5항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 자기력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재에 설치되는 영구 자석이고,상기 제2신장 부재는, 상기 제2지지 부재의 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 자기력을 제공하도록 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재에 설치되는 영구 자석인 착용형 무릎 견인 장치.

12

제5항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 장력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 와이어이고,상기 제2신장 부재는, 상기 제2지지 부재의 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 장력을 제공하도록 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재의 사이에 설치되는 와이어인 착용형 무릎 견인 장치.

13

제5항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재의 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 장력을 제공하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재의 사이에 설치되는 공압 실린더이고,상기 제2신장 부재는, 상기 제2지지 부재의 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 장력을 제공하도록 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재의 사이에 설치되는 공압 실린더인 착용형 무릎 견인 장치.

14

제1항에 있어서,상기 제1신장 부재와 제2신장 부재에 각각 동력을 제공하는 구동 모듈;을 더 포함하는 착용형 무릎 견인 장치.

15

제14항에 있어서,상기 구동 모듈의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 착용형 무릎 견인 장치.

16

제15항에 있어서,상기 제1지지 부재와 제2지지 부재 사이의 각도를 측정하도록 상기 조인트 부재에 설치되는 각변위 센서;를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 각변위 센서의 측정값을 전달 받아 상기 구동 모듈의 작동을 제어하는 착용형 무릎 견인 장치.

17

제15항에 있어서,상기 제1지지 부재의 길이 변화를 측정하도록 상기 제1지지 부재에 설치되는 제1변위 센서;상기 제2지지 부재의 길이 변화를 측정하도록 상기 제2지지 부재에 설치되는 제2변위 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1변위 센서와 제2변위 센서의 측정값을 전달 받아 상기 구동 모듈의 작동을 제어하는 착용형 무릎 견인 장치.

18

제15항에 있어서,상기 제1지지 부재와 제2지지 부재 사이의 간격을 측정하도록 상기 조인트 부재에 설치되는 간격 변위 센서;를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 간격 변위 센서의 측정값을 전달 받아 상기 구동 모듈의 작동을 제어하는 착용형 무릎 견인 장치.

19

제3항에 있어서,상기 제1지지 부재, 제2지지 부재 및 조인트 부재는 2세트가 마련되고,각 세트의 상기 제1지지 부재는 하나의 제1착용 부재에 각각 결합되고, 각 세트의 상기 제2지지 부재는 하나의 제2착용 부재에 각각 결합되는 착용형 무릎 견인 장치.

20

제14항에 있어서,상기 제1지지 부재는, 적어도 일부분이 서로 중첩되어 서로 슬라이딩 가능하게 연결된 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재를 포함하고,상기 제2지지 부재는, 적어도 일부분이 서로 중첩되어 서로 슬라이딩 가능하게 연결된 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재를 포함하고,상기 구동 모듈은, 상기 제1신장 부재가 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하도록 상기 제1신장 부재를 작동시키고, 상기 제2신장 부재가 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재가 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하도록 상기 제2신장 부재를 작동시키는 착용형 무릎 견인 장치.

21

제20항에 있어서,상기 제1신장 부재는, 상기 제1지지 부재에 장력을 전달하도록 상기 제1-1지지 부재와 제1-2지지 부재 중 어느 하나를 경유하여 나머지 하나에 연결되도록 설치되는 제1와이어이고,상기 제2신장 부재는,상기 제2지지 부재에 장력을 전달하도록 상기 제2-1지지 부재와 제2-2지지 부재 중 어느 하나를 경유하여 나머지 하나에 연결되도록 설치되는 제2와이어인 착용형 무릎 견인 장치.

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제20항에 있어서,상기 제1신장 부재와 제2신장 부재는 각각 랙-피니언 구조, 볼 스크류 구조, 시소 링크 구조, 리니어 모터 구조 중 어느 하나를 사용하여 구성되는 착용형 무릎 견인 장치.