KR102619006B1 - 비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 발바닥 압력 또는 강성측정을 위한 인덴터 장치는, 발바닥이 놓여지기 위한 상판을 구비하고 상기 상판에는 개구가 형성된 하우징과; 상기 개구를 관통하여, 발바닥의 원하는 측정부위를 누를 수 있도록 상단부위가 반구형상으로 구비되는 인덴팅 팁과; 상기 인덴팅 팁에 연결되어 상기 인덴팅 팁에 가해지는 압력 또는 강성을 측정하기 위한 압력감지센서와; 상기 인덴팅 팁의 상하방향 직선운동을 위한 구동모터와; 상기 하우징에 내장되고, 상기 구동모터를 제어하여 상기 인덴팅 팁의 속도 및 높이를 제어하고, 상기 압력감지센서를 통해 측정되는 압력 또는 강성을 디스플레이하는 컨트롤러를 구비한다.

Description

비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치{Indenter apparatus for non-weight bearing plantar pressure and stiffness measurement}

본 발명은 발바닥 강성측정을 위한 인덴터 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 비체중부하 상태에서 발바닥의 압력 또는 강성측정을 통해 족저압, 즉 발바닥 압력 또는 강성 관련 질환을 진단할 수 있는 발바닥 압력 및 강성 측정을 위한 인덴터 장치에 관한 것이다.

발바닥 압력(plantar pressure) 관련 질환은 발바닥의 특정 부위에 과도한 압력이 가해지면서 그 부위에 통증이 동반되는 질환이다. 대표적인 족저압 관련 질환으로는 중족골통(metatarsalgia), 지간신경종(morton's neuroma) 등이 있다. 또한 강성(stiffness) 관련 질환은 발바닥의 특정부위의 강성이 커지면서 그 부위의 충격흡수능력이 떨어져 인체조직이 외부충격에 취약해지는 질환이다. 대표적인 강성관련 질환으로 당뇨발(diabetic foot) 등이 있다.

이러한 발바닥 압력 또는 강성 관련 족부질환은 혈액순환의 장애, 신경병성 장애, 피부질환 등의 요인이 복합적으로 작용되어 나타난다. 신경병성 장애의 경우 운동신경의 장애로 인한 발바닥의 압력 변화, 감각신경 장애에 의한 보호기능의 약화, 자율신경의 장애로 인한 피부 건조화 등으로 발의 상처를 초래한다. 혈액순환 장애는 대혈관에서 소혈관으로 분지되는 경비동맥(tibio-peroneal artery) 부위에서 발생되는 동맥경화로 인하여 피부나 말단의 조직의 혈류공급이 차단되어 괴저가 발생하게 된다. 이와 같은 기전으로 발생된 발의 상처들은 궤양이나 감염 등을 쉽게 유발하는데 이 경우 일반적으로 상처가 잘 낫지도 않고 치유기간이 오래 걸리며 예후도 좋지 않다.

이러한 질환들은 대개 인솔형 압력 측정기 또는 판형 압력분포 측정 장치를 통해 환자가 두 발로 직립한 상태에서 발바닥 압력 또는 강성을 측정한 다음 다른 부위보다 압력이 많이 가해지는 부위 또는 강성이 커지는 부위를 찾는 방식으로 진단하며 발바닥 통증의 원인을 찾는다.

하지만 발바닥 통증으로 꼿꼿하게 바로 서기 힘든 환자들의 경우, 기존의 체중부하 상태에서의 발바닥 압력 측정이나 강성측정이 어려운 편이다. 이에 따라 비체중부하 상태에서 발바닥 압력이나 강성을 측정할 수 있는 방법에 대한 요구가 있어왔다.

대한민국 등록특허공보 제10-1299075(2013.08.16.)

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 발바닥 압력 또는 강성을 비체중부하 상태에서 손쉽게 측정할 수 있고, 측정부위에 대응하여 인덴팅 팁의 사이즈를 조절할 수 있는 비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 발바닥 측정부위를 카메라 영상을 통해 자동으로 탐지하여 인덴팅 팁을 측정부위로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정할 수 있는 비체중부하 상태의 발바닥 압력 및 강성측정을 위한 인덴터 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 발바닥 강성측정을 위한 인덴터 장치는, 발바닥이 놓여지기 위한 상판을 구비하고 상기 상판에는 개구가 형성된 하우징과; 상기 개구를 관통하여, 발바닥의 원하는 측정부위를 누를 수 있도록 상단부위가 반구형상으로 구비되는 인덴팅 팁과; 상기 인덴팅 팁에 연결되어 상기 인덴팅 팁에 가해지는 압력 또는 강성을 측정하기 위한 압력감지센서와; 상기 인덴팅 팁의 상하방향 직선운동을 위한 구동모터와; 상기 하우징에 내장되고, 상기 구동모터를 제어하여 상기 인덴팅 팁의 속도 및 높이를 제어하고, 상기 압력감지센서를 통해 측정되는 압력 또는 강성을 디스플레이하는 컨트롤러를 구비한다.

측정자의 무릎이 굽혀진 상태로 상기 상판에 발바닥이 놓이도록 하며, 발바닥이 상기 상판에 놓인 상태에서 측정자의 무릎이 상하방향으로 움직이는 것을 제한하기 위한 무릎고정바를 더 구비하고, 상기 무릎고정바는 상하방향으로 위치를 조절할 수 있는 구조를 가질 수 있다.

상기 구동모터, 상기 구동모터의 상측에 배치되는 상기 압력감지센서, 상기 구동모터에 의해 상하 이동이 가능한 구조로 상기 압력감지센서의 상부에 배치되는 상기 인덴팅 팁을 포함하는 측정구조체를, 좌우방향 및 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단이 더 구비되며, 상기 이동수단은 상기 하우징에 내장되고, 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

상기 개구는 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되거나, 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성될 수 있다.

상기 개구는, 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제1개구와 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제2개구를 구비하고, 상기 측정구조체는, 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 이동수단에 의해 상기 제1개구 하부로 이동되고, 발바닥 전족부의 제1중족골두(first metatarsal head) 내지 제5중족골두(fifth metatarsal head) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 이동수단에 의해 상기 제2개구 하부에 위치되도록 이동될 수 있다.

상기 제1개구를 통해 상기 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위한 상기 인덴팅 팁의 반구형상의 사이즈는, 상기 제2개구를 통해 발바닥 전족부의 제1중족골두(first metatarsal head) 내지 제5중족골두(fifth metatarsal head) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위한 상기 인덴팅 팁의 반구형상의 사이즈보다 더 크게 형성될 수 있다.

상기 하우징의 내부에는 상기 상판에 놓여진 발바닥을 상기 개구를 통해 촬영하여 촬영영상을 상기 컨트롤러에 전송하는 적어도 하나의 카메라가 구비되고,

상기 컨트롤러는, 상기 촬영영상을 통해 발바닥의 측정부위를 특정하고, 상기 이동수단을 제어하여 상기 측정구조체를 상기 측정부위로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 발바닥 압력 또는 강성을 비체중부하 상태에서 손쉽게 측정할 수 있고, 측정부위에 대응하여 인덴팅 팁의 사이즈를 조절할 수 있어, 손쉬운 족저압 또는 족저면 강성관련 질환의 진단 및 병인 파악이 가능한 장점이 있다. 또한, 발바닥 측정부위를 카메라 영상을 통해 자동으로 탐지하여 인덴팅 팁을 측정부위로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정할 수 있어, 족저압 또는 족저면 강성관련 질환 환자에 도움이 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덴터 장치의 개략적 사시도이고,
도 2는 도 1의 측정구조체의 개략도이고,
도 3은 도 1 또는 도 2의 인덴팅 팁의 사이즈별 개략도를 나타낸 것이고,
도 4는 발바닥 압력 또는 강성측정과정을 도시한 것이고,
도 5는 발바닥의 압력 또는 강성측정부위를 도시한 것이고,
도 6 및 도 7은 개구가 2개인 경우의 측정과정을 도시한 것이고,
도 8은 카메라가 구비된 경우의 측정과정을 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인덴터 장치의 개략적 사시도이고, 도 2는 도 1의 측정구조체의 개략도이고, 도 3은 도 1 또는 도 2의 인덴팅 팁의 사이즈별 개략도를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발바닥 강성측정을 위한 인덴터 장치(100)는, 하우징(110), 측정구조체(120), 컨트롤러(130)를 구비한다. 추가적으로 무릎 고정을 위한 무릎고정바(156)를 포함하는 무릎고정유닛(150)을 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 강성 측정 및 압력측정이 혼동되어 사용되고 있으나, 발바닥 압력이 커지면 발바닥 강성이 커지는 것을 의미하기 때문에, 압력을 측정한다는 표현과 강성을 측정한다는 표현은 표현의 방식을 달리할 뿐이며, 측정되는 수치의 레벨 차이나 단위 차이는 있을지라도 서로 동일한 의미 또는 서로 상관관계가 있다는 의미로 서로 혼용되어 적용될 수 있다.

상기 하우징(110)은 상기 측정구조체(120) 및 상기 컨트롤러(130)가 내장되고, 측정 대상자인 사람의 발바닥이 놓여지기 위한 상판(112)을 구비한다. 상기 상판(112)은 아크릴판 등 평평한 재질이면 어느 것이나 가능하고, 상기 상판(112)에는 개구(114)가 형성된 구조를 가진다. 상기 개구(114)는 하나 또는 복수로 가능하고, 발바닥의 측정부위가 놓이는 위치에 형성되게 된다. 상기 개구(114)는 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되거나, 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 개구(114)는 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위 또는 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 하나가 형성될 수도 있고, 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위와 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 각각 하나씩 2개가 형성될 수도 있다.

상기 측정구조체(120)는 상기 개구(114)를 통해 발바닥의 압력 또는 강성을 측정하기 위한 것으로, 인덴팅 팁(122), 압력감지센서(124) 및 구동모터(126)를 구비할 수 있다.

상기 인덴팅 팁(122)은 상기 개구(114)를 관통하여, 발바닥의 원하는 측정부위를 누를 수 있도록 상단부위에 반구형상으로 구비되는 측정부(122a)와 상기 측정부(122a)에서 하부방향으로 연장되어 상기 압력감지센서(124) 및 상기 구동모터(126)에 연결되기 위한 지지부(122b)의 구성을 가진다.

상기 인덴팅 팁(122)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상단부위의 반구형상 즉 측정부(122a)의 사이즈가 측정부위에 대응하여 다양하게 구성될 수 있다. 도 5는 발바닥의 압력 또는 강성측정부위를 도시한 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분은 상대적으로 면적이 넓기 때문에, 압력 또는 강성측정시 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(122a)의 사이즈로 직경이 대략 3 cm 정도를 가지는 인덴팅 팁(122)을 장착하여 종골부위의 발바닥 압력 또는 강성을 측정하는 것이 가능하다. 또한, 제1중족골두 내지 제5중족골두 등의 부위는 상대적으로 면적이 좁아, 발바닥 압력 또는 강성 측정 시 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(122a)의 사이즈가 상대적으로 작은 형태로 직경이 대략 0.5 cm의 반구형 인덴팅 팁을 사용할 수 있다. 또한 발바닥 사이즈나 측정부위의 면적을 고려하여 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(122a)의 사이즈가 상대적으로 중간정도 되는 형태로 직경이 대략 1.5 cm로 구성되는 반구형 인덴팅 팁을 사용하는 것도 가능하다. 이외에도 다양한 사이즈의 측정부(122a)를 구성하여 발바닥 압력 또는 강성을 측정하는 것이 가능하다.

상기 압력감지센서(124)는 상기 인덴팅 팁(122)에 연결되어 상기 인덴팅 팁(122)에 가해지는 압력 또는 강성을 측정하기 위한 것으로, 상기 인덴팅 팁(122)이 상기 구동모터의 구동에 의해 수직방향으로 상승하면서 발바닥을 누르게 되면, 이에 상응하는 반력이 상기 인덴팅 팁(122)을 누르게 되고 이 반력을 상기 압력감지센서(124)가 측정하게 되는 것이다. 상기 압력감지센서(124)는 로드셀이 일반적이며, 이외에도 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 압력감지센서로 구성되는 것이 가능하다. 상기 압력감지센서(124)는 상기 인덴팅 팁(122)이 상하방향 직선운동을 하는 동안 계속해서 압력 또는 강성을 측정하게 되며, 이렇게 측정된 측정값은 상기 컨트롤러(130)로 전송되고, 상기 컨트롤러(130)는 내장된 모니터 또는 별도로 연결된 디스플레이 장치를 통해 디스플레이 하게 된다.

상기 구동모터(126)는 상기 컨트롤러(130)에 의해 제어되며, 상기 인덴팅 팁(122)의 상하방향(또는 수직방향) 직선운동을 위한 것이다. 상기 구동모터(126)는 상기 컨트롤러(130)에 의해 제어되어 상기 인덴팅 팁(122)이 압력 또는 강성 측정전에 미리 설정된 처음위치에서 미리 설정된 최고위치까지 상승되도록 한 상태에서 미리 설정된 일정시간 동안 유지되도록 한 이후에 가장 낮은위치 또는 상기 처음위치로 하강하도록 동작하게 된다. 이에 따라 체중 등에 상응하는 만큼의 압력이나 힘을 발바닥에 가하지 않아도 발바닥 압력 또는 강성의 측정이 가능하게 된다. 상기 구동모터(126)는 스텝모터로 구비될 수 있다.

상기 컨트롤러(130)는 상기 하우징(110)에 내장되고, 상기 구동모터(126)를 제어하여 상기 인덴팅 팁(122)의 이동속도 및 높이를 제어하고, 상기 압력감지센서(124)를 통해 측정되는 압력 또는 강성을 디스플레이하게 된다.

상기 컨트롤러(130)는 터치스크린 방식의 모니터를 내장하거나 터치스크린 방식의 모니터와 케이블을 통해 별도로 연결할 수 있으며, 이를 통해 상기 인덴터 장치(100)의 작동환경을 설정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 인덴팅 팁(122)의 처음높이(초기 높이), 상기 인덴팅 팁(122)이 발바닥을 누르는 속도, 상기 인덴팅 팁(122)이 발바닥을 누르는 깊이 또는 압력, 상기 인덴팅 팁(122)이 설정한 높이에 다다른 후 그 위치에서 머무르는 시간 등을 조절할 수 있다. 또한, 상술한 압력 또는 강성측정의 시작과 종료를 선택할 수 있다. 또한, 상기 인덴터 장치(100)를 통해 발바닥 압력 또는 강성 측정 시, 상기 압력감지센서(124)가 측정하는 실시간 압력 또는 강성값과 상기 인덴팅 팁(122)의 위치(높이)를 상기 모니터에서 실시간으로 확인하는 것이 가능하다.

상기 무릎고정유닛(150)은 측정자의 무릎이 굽혀진 상태로 상기 상판(112)에 발바닥이 놓이도록 하며, 발바닥이 상기 상판(112)에 놓인 상태에서 측정자의 무릎이 상하방향으로 움직이는 것을 제한하기 위한 것이다.

일반적으로 체중부하 상태에서 발바닥 압력 또는 강성 측정 시, 체중이 발바닥을 누름으로써 압력 또는 강성이 측정될 수 있는 반면, 비체중부하 상태에서는 본 발명에서와 같이, 인덴팅 팁(122)이 발바닥을 누름으로써 압력 또는 강성이 계산된다. 비체중부하 상태는 환자가 눕거나 의자에 앉도록 함에 의해 갖춰질 수 있다. 이중에서 의자에 앉은 채로 발바닥 압력 또는 강성을 측정하는 경우, 인덴팅 팁(122)이 발바닥을 누르면서 무릎이 발바닥을 누르는 위쪽 방향으로 들려 압력 또는 강성측정에 오류가 발생될 여지가 있다. 이에 따라 비체중부하 상태에서의 정확한 발바닥 압력 또는 강성 측정을 위해서는 무릎이 움직이지 않게 잘 고정되는 것이 중요하다. 또한, 사람마다 신체적 조건이 다르기 때문에 무릎 고정의 위치 및 높이를 자유롭게 조절할 수 있어야 한다. 상기 무릎고정유닛(150)은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 하우징(110)의 양측면에 하단이 각각 고정되는 2개의 수직지지대(152a,152b)와 상기 2개의 수직지지대(152a,152b)들 상단을 서로 연결하여 고정하는 수평지지대(154)를 구비하고, 상기 수평지지대(154)와 평행하게 배치되고 상기 2개의 수직지지대(152a,152b) 각각의 중간부분을 서로 연결하도록 구성되며, 상하방향으로 위치를 조절할 수 있는 구조를 가지는 무릎고정바(156)를 구비한다.

상기 무릎고정유닛(150)은 알루미늄 프로파일로 제조될 수 있고, 상기 무릎고정바(156)는 상하 이동 및 특정위치에서의 고정 등이 가능한 구조를 가진다. 예를 들어, 인서트 브라켓, "ㅁ"형 판형 스틸 브라켓, 너트, 그리고 티트랙 스토퍼(t-track stopper) 등으로 구성되어, 프로파일의 홈 안에 인서트 브라켓이 위치하여 너트와 손잡이를 통해 "ㅁ"형 판형 스틸 브라켓과 연결되는 구조를 가질 수 있다. 양쪽의 손잡이를 반시계방향으로 돌려 고정을 풀어 고정바의 위치를 위아래로 조절할 수 있고, 위치를 조절한 후에는 손잡이를 시계방향으로 다시 돌려 단단히 고정할 수 있다. 이외에도 다양한 방식으로 구성 가능하다.

상기 무릎고정바(156)는 무릎을 90도로 굽혔을 때의 허벅지 위쪽에서부터 발바닥까지의 길이에 맞춰 위치를 변경할 수 있도록 구성되며, 압력 또는 강성측정시에는 인덴팅 팁(122)의 상승에 의해 무릎이 들리지 않도록 위치가 고정되게 된다.

도 4는 상기 무릎고정유닛(150)이 구비된 상태에서의 발바닥 압력 또는 강성측정과정을 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인덴터 장치(100)를 이용한 발바닥 압력 또는 강성측정은, 사람이 의자에 앉아 무릎을 90도로 굽혀 체중이 발바닥에 가해지지 않는 상태에서 이루어진다. 따라서, 상기 무릎고정바(156)가 없으면 발바닥 압력 또는 강성 측정 시에 인덴팅 팁(122)이 발바닥을 누르는 힘에 의해 무릎이 함께 올라갈 수 있다. 이 경우에는 정확한 압력 또는 강성 측정이 어렵게 되고 오류가 발생된다. 압력 또는 강성은 센서가 측정하는 힘과 발바닥과 센서가 닿는 접촉면적의 비율로 계산되기 때문에 정확한 힘의 크기와 접촉면적 계산이 중요하다. 이에 따라, 본 발명에 따른 인덴터 장치(100)는 상기 무릎고정바(156)를 구비하여 무릎의 움직임에 따른 변수를 제거함에 따라, 정확한 압력 또는 강성측정이 가능하고 손쉽게 압력 또는 강성측정이 가능한 장점이 있다. 무릎고정유닛(150)은 무릎을 대략 90도 또는 90도에 가깝게 굽혔을 때의 허벅지 위쪽에서부터 발바닥까지의 길이에 맞춰 무릎고정바(156)의 위치를 변경할 수 있도록 한다.

추가적으로, 상기 인덴팅 장치(100)는 상기 측정구조체(120)를 좌우방향 및 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단(미도시)이 더 구비될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 측정구조체(120)는 상기 구동모터(126), 상기 구동모터(126)의 상측에 배치되는 상기 압력감지센서(124), 상기 구동모터(126)의 동작에 의해 상하이동이 가능한 상태로 상기 압력감지센서(124)의 상부에 배치되는 상기 인덴팅 팁(122)을 포함하는 구조를 가짐은 이미 설명한 바 있다. 상기 이동수단은 상기 측정구조체(120)를 좌우방향 및 전후방향으로 이동시키기 위한 것으로, 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 이동수단이 채택될 수 있다. 상기 이동수단은 상기 하우징(110)에 내장되고, 상기 컨트롤러(130)에 의해 제어되는 구성을 가질 수 있다.

상기 이동수단은 상기 상판(112)에 발바닥이 놓이는 경우, 정확한 측정부위로 상기 측정구조체(120)를 이동시키기 위해 필요할 수 있다. 즉 상기 이동수단은 상기 개구(114)의 하부에서 상기 인덴팅 팁(122)이 발바닥의 정확한 측정부위에 위치하도록 상기 측정구조체(120)를 이동시킨 상태에서, 상기 구동모터(126)의 구동을 통해 상기 인덴팅 팁(122)를 상승시키는 방식으로 정확한 측정부위에 대한 발바닥 압력 또는 강성의 측정이 가능하도록 하게 된다.

한편, 도 1에서는 상기 상판(112)에 종골부위 등 발바닥의 후족부의 압력 또는 강성측정을 위한 개구(114)가 형성되어 있는 것을 도시하고 있지만, 상기 상판(112)에 형성되는 상기 개구(114)는 도 6에 도시된 바와 같이, 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제1개구(114a)와 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제2개구(114b)를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 제1개구(114a)를 통해서는 발바닥의 종골부위의 압력 또는 강성측정이 가능하고, 상기 제2개구(114b)를 통해서는 발바닥의 제1중족골두, 제2중족골두, 제5중족골두부위 등의 압력 또는 강성측정이 가능하게 된다.

이때, 상기 측정구조체(120)는 상기 제1개구(114a) 또는 제2개구(114b) 내에서 정확한 측정부위를 찾아 상기 이동수단에 의해 이동하는 것도 가능하지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 측정구조체(120)가 1개로 구비되는 경우에는, 상기 이동수단에 의해 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 제1개구(114a) 하부로 이동되고, 발바닥 전족부의 제1중족골두(first metatarsal head) 내지 제5중족골두(fifth metatarsal head) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 제2개구(114b) 하부로 이동이 가능한 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라, 하나의 측정구조체(120)를 이용해서 발바닥 후족부 및 발바닥 전족부에 대한 순차적 압력 또는 강성측정이 가능할 수 있다. 이 경우 상기 인덴팅 팁(122)의 측정부(122a)의 사이즈는 측정부위에 대응하여 변경되어야 할 것이다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 개구(114)가 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제1개구(114a)와 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제2개구(114b)를 구비하는 경우에, 상기 측정구조체(120)는 각 개구에 대응되는 측정구조체(120a,120b)로 각각 구비되어 2개로 구비될 수 있다. 즉 제1개구(114a)에 대응되는 제1측정구조체(120a)와 상기 제2개구(114b)에 대응되는 제2측정구조체(120b)가 구비될 수 있다. 이 경우 상기 이동수단은 상기 제1측정구조체(120a)를 제1개구(114a) 내에서 정확한 압력 또는 강성 측정부위를 찾도록 이동시키기 위해 동작하고, 또한 상기 제2측정구조체(120b)를 제2개구(114b) 내에서 정확한 압력 또는 강성 측정부위를 찾도록 이동시키기 위해 동작하게 된다. 이 경우 측정부위에 대응하여 상기 제1측정구조체(120a)의 인덴팅 팁의 측정부(122a)의 사이즈는 상기 제2측정구조체(120b)의 인덴팅 팁의 측정부(122a)의 사이즈보다 더 크게 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 개구(114)에 놓여진 발바닥을 촬영하여 촬영영상을 상기 컨트롤러(130)에 전송하는 적어도 하나의 카메라(160)가 구비될 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라(160)는 상기 상판(110)에 놓여진 발바닥을 상기 개구(114)를 통해 촬영하여, 상기 개구(114)에 놓인 발바닥 부분에서 압력 또는 강성측정을 위한 정확한 위치를 찾기 위해 상기 개구(114)에 놓인 발바닥 부분의 영상을 촬영하여 상기 컨트롤러(130)에 전송하게 된다. 이 경우 상기 컨트롤러(130)는 AI알고리즘을 내장하고 있으며, 빅데이터를 이용한 딥러닝 기술을 이용한 장기간의 학습을 통해 발바닥의 영상에서 압력 또는 강성측정을 위한 정확한 부위를 찾는 것이 가능하다. 이에 따라, 상기 컨트롤러(130)에서는 발바닥 영상을 통해 정확한 측정부위를 특정하고, 상기 이동수단을 통해 상기 측정구조체(120)를 측정에 가장 좋은 위치로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정하는 것이 가능하다. 여기서 상기 개구(114)가 2개인 경우에는 하나의 카메라를 이용하여 순차적으로 촬영하는 것도 가능하지만 개구의 개수에 맞게 2개의 카메라를 구비하여 각각의 개구에 놓인 발바닥을 촬영하는 것도 가능하다.

여기서 도 6 내지 도 7의 측정구조체(120, 120a,120b))의 외부형상이 도 2에 도시된 측정구조체(120)와 다르게 되어 있으나, 이는 외부형상이 다양하게 표현될 수 있다는 것을 의미할 뿐이며, 외부형상만 다를 뿐 그 내부구성이나 동작이 서로 동일함은 명백하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발바닥 압력 또는 강성을 비체중부하 상태에서 손쉽게 측정할 수 있고, 측정부위에 대응하여 인덴팅 팁의 사이즈를 조절할 수 있어, 손쉬운 족저압 또는 족저면 강성 관련 질환의 진단 및 병인 파악이 가능한 장점이 있다. 또한, 발바닥 측정부위를 카메라 영상을 통해 자동으로 탐지하여 인덴팅 팁을 측정부위로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정할 수 있어, 족저압 또는 족저면 강성 관련 질환 환자에 도움이 될 수 있다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

110 : 상판 114 : 개구
120 : 측정구조체 122 : 인덴팅 팁
124 : 압력감지센서 126 : 구동모터
130 : 컨트롤러 150 : 무릎고정유닛
160 : 카메라

Claims (7)

1. 발바닥 압력 또는 강성측정을 위한 인덴터 장치에 있어서:
   발바닥이 놓여지기 위한 상판을 구비하고 상기 상판에는 개구가 형성된 하우징과;
   상기 개구를 관통하여, 발바닥의 원하는 측정부위를 누를 수 있도록 상단부위가 반구형상으로 구비되는 인덴팅 팁과;
   상기 인덴팅 팁에 연결되어 상기 인덴팅 팁에 가해지는 압력 또는 강성을 측정하기 위한 압력감지센서와;
   상기 인덴팅 팁의 상하방향 직선운동을 위한 구동모터와;
   상기 하우징에 내장되고, 상기 구동모터를 제어하여 상기 인덴팅 팁의 속도 및 높이를 제어하고, 상기 압력감지센서를 통해 측정되는 압력 또는 강성을 디스플레이하는 컨트롤러와;
   측정자의 무릎이 굽혀진 상태로 상기 상판에 발바닥이 놓이도록 하며, 발바닥이 상기 상판에 놓인 상태에서 측정자의 무릎이 상하방향으로 움직이는 것을 제한하기 위한 무릎고정바를 구비하고,
   상기 무릎고정바는 상하방향으로 위치를 조절할 수 있는 구조를 가짐을 특징으로 하는 인덴터 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동모터, 상기 구동모터의 상측에 배치되는 상기 압력감지센서, 상기 구동모터에 의해 상하 이동이 가능한 구조로 상기 압력감지센서의 상부에 배치되는 상기 인덴팅 팁을 포함하는 측정구조체를, 좌우방향 및 전후방향으로 이동시키기 위한 이동수단이 더 구비되며, 상기 이동수단은 상기 하우징에 내장되고, 상기 컨트롤러에 의해 제어됨을 특징으로 하는 인덴터 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 개구는 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되거나, 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성됨을 특징으로 하는 인덴터 장치.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 개구는, 발바닥의 후족부(rear foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제1개구와 발바닥의 전족부(fore foot)가 위치하는 부위에 형성되는 제2개구를 구비하고,
   상기 측정구조체는, 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 이동수단에 의해 상기 제1개구 하부로 이동되고, 발바닥 전족부의 제1중족골두(first metatarsal head) 내지 제5중족골두(fifth metatarsal head) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위해 상기 이동수단에 의해 상기 제2개구 하부에 위치되도록 이동됨을 특징으로 하는 인덴터 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1개구를 통해 상기 발바닥 후족부의 종골(heel) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위한 상기 인덴팅 팁의 반구형상의 사이즈는, 상기 제2개구를 통해 발바닥 전족부의 제1중족골두(first metatarsal head) 내지 제5중족골두(fifth metatarsal head) 부분의 압력 또는 강성을 측정하기 위한 상기 인덴팅 팁의 반구형상의 사이즈보다 더 크게 형성됨을 특징으로 하는 인덴터 장치.
   
7. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 상판에 놓여진 발바닥을 상기 개구를 통해 촬영하여 촬영영상을 상기 컨트롤러에 전송하는 적어도 하나의 카메라가 구비되고,
   상기 컨트롤러는, 상기 촬영영상을 통해 발바닥의 측정부위를 특정하고, 상기 이동수단을 제어하여 상기 측정구조체를 상기 측정부위로 이동시켜 발바닥 압력 또는 강성을 측정함을 특징으로 하는 인덴터 장치.

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