KR102327183B1 - Ankle foot orthosis with different mediolateral forces - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제1부재(110)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고, 상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기를 제공함으로써, 보행 시 발목의 관절가동범위를 허용하여 발목 움직임이 자유로우며 사용자의 능동적인 발목 근육 사용을 허용하고, 외측의 탄성구조물의 탄성력 차이에 따라 근 약화로 인한 족하수 정도의 개인차에 대한 맞춤형 조절이 가능한 유리한 효과가 발생한다.The present invention, the first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel; a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot; a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and a first elastic band 150 and a second elastic band 160 for connecting the first member 110 and the third member 130, wherein the first elastic band and the second elastic band are different from each other. By providing an orthosis for the lower extremity, characterized in that it has a modulus of elasticity, it allows a range of motion of the ankle during walking, so that the ankle is free to move, allowing the user to actively use the ankle muscle, and according to the difference in the elastic force of the outer elastic structure. There is a beneficial effect that can be customized for individual differences in the degree of foot paws due to muscle weakness.
Description
본 발명은 족하수 방지 및 발목 근육의 불균형 해결을 위한 단하지보조기에 관한 것이며, 구체적으로는 탄성밴드의 탄성력 조절을 통해 발목 족하수를 방지하고 사용자의 보행을 보조하기 위한 기술이다.The present invention relates to a short leg orthosis for preventing foot dislocation and resolving imbalance in ankle muscles, and more specifically, to a technique for preventing ankle dislocation and assisting a user in walking by adjusting the elastic force of an elastic band.
다리나 족부의 장애 가운데 하나인 족하수(하수족, Drop Foot)은 보행 동안 족관절(발목관절)의 자동적 배굴이 이루어지지 않아 발을 충분히 들어올리지 못하는 병증을 주로 의미한다. 이러한 족하수 환자들은 발을 제대로 들어올릴 수 없으므로 보행 시 발을 끌게 되거나 옆으로 큰 궤적을 이루면서 부자연스럽게 보행을 하게 된다. 이러한 족하수는 뇌혈관과 관련된 사고나 척수 손상 혹은 발과 관련된 신경근육시스템에서 근육을 활성화시키는데 요구되는 근육과 신경의 손상, 대개 총비골신경계 손상, 뇌졸중 편마비 장애 등으로 초래되는 것으로 알려져 있다. Drop foot, one of the disorders of the legs or feet, mainly refers to a condition in which the foot cannot be lifted sufficiently because automatic dorsiflexion of the ankle joint (ankle joint) does not occur during walking. These patients with foot paws cannot lift their feet properly, so they drag their feet while walking or walk unnaturally while forming a large trajectory to the side. It is known that such foot paws are caused by accidents related to blood vessels in the brain, spinal cord injuries, or damage to muscles and nerves required to activate muscles in the neuromuscular system related to the feet, usually damage to the common peroneal nervous system, stroke hemiplegia, and the like.
뇌졸중 편마비 장애인은 발목근육의 약화(Weakness), 종아리 내측(Medial) 근긴장도(Muscle tone) 증가 및 강직(Spasticity)의 영향으로 내외측 근육의 회전력의 불균형이 발생하며, 이로 인해 Plantar-Inversion 방향으로 발목의 변형 및 족하수가 나타나는 것으로 알려져 있다.In patients with stroke hemiplegia, an imbalance in the rotational force of the inner and outer muscles occurs due to weakness of the ankle muscle, increase in medial muscle tone, and spasticity. It is known that the deformation and pedigree of
족하수 질병을 앓는 환자들은 근육의 이상이나 신경의 압박 또는 손상 등으로 인하여 근육이 약화되어 발목을 들지 못하고 발등을 몸 쪽으로 당기지 못하며 발이 아래로 떨어지는 증상을 갖는다. 이러한 풋드랍 환자들은 발이 아래로 떨어지는 경우뿐만 아니라 편마비에 의해 발이 좌측 또는 우측으로 틀어지는 경우도 함께 발생할 수 있다. 이 경우 증상 치료 및 재활을 위하여 아래로 떨어지는 발을 끌어올림과 동시에 편마비에 의해 틀어진 발의 균형을 맞추는 것이 매우 중요하다.Patients suffering from foot paw disease have symptoms such as muscle weakness or nerve compression or damage, so they cannot lift the ankle, pull the back of the foot toward the body, and the foot falls down. In these foot drop patients, not only the case where the foot falls down, but also the case where the foot is twisted to the left or right due to hemiplegia may also occur. In this case, for symptom treatment and rehabilitation, it is very important to raise the falling foot and at the same time to balance the foot distorted by hemiplegia.
종래의 족하수의 방지 및 발목 근육의 불균형의 해결을 목적으로 뇌졸중 편마비 장애인을 위한 단하지보조기가 사용되고 있으나 근본적인 원인 해결책이 아니며, 특히 종래의 단하지보조기는 고정된 형태의 단하지보조기이기 때문에, 발목 관절가동범위를 제한하고 근육 비사용성을 강화하여 발목근육의 능동적 근수축을 제한하는 문제가 있었다. 이 기술 분야 종래 기술로서는 특허 공개번호 제10-2019-0098578호(발명의 명칭: 족하수 보조기, 공개일자 2019년08월22일)가 있다.Conventional short leg orthosis for stroke hemiplegia is used for the purpose of preventing foot dislocation and resolving imbalance of ankle muscle, but it is not a solution to the root cause. There was a problem of restricting the active muscle contraction of the ankle muscle by limiting the range of motion of the ankle joint and strengthening the muscle non-use. As a prior art in this technical field, there is Patent Publication No. 10-2019-0098578 (title of the invention: foot orthosis, published on August 22, 2019).
본 발명은 뇌졸중 편마비 장애인의 보행 시 발목기능 보조를 위하여 서로 다른 내외측 탄성력을 제공하는 단하지보조기(Ankle)를 제공하여 발목근육의 내외측 불균형을 해결하는 기술을 제공하는 것이 목적이다.An object of the present invention is to provide a technique for resolving internal and external imbalance of ankle muscles by providing an ankle brace that provides different internal and external elastic forces to assist the ankle function when walking for a stroke hemiplegic disabled person.
본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제1부재(110)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고, 상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기를 제공한다.The present invention, the
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되고, 상기 제1탄성밴드가 상기 제1부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 하고, 상기 제2탄성밴드가 상기 제1부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면, 아래 식(1)이 성립한다. The first
식(1) : k_m/k_l = x_l/x_mEquation (1): k_m/k_l = x_l/x_m
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제1부재의 안쪽에 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)의 타단은 상기 제1부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결될 수 있고, 또는,The other end of the first
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제1부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되고,The other end of the first
상기 제2탄성밴드(160)의 타단은 상기 제1부재의 안쪽에 체결될 수도 있다.The other end of the second
또한, 본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제2부재(120)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고, 상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기를 제공한다.In addition, the present invention, the
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되고, 상기 제1탄성밴드가 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 하고, 상기 제2탄성밴드의 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면, 아래 식(2)가 성립한다. The first
식(2) : k_m/k_l = x_l/x_mEquation (2): k_m/k_l = x_l/x_m
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제2부재의 안쪽에 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제2부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되거나, 상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제2부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되고 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제2부재의 안쪽에 체결될 수 있다.The other end of the first
본 발명은 상기 구성에 의해서, 비교적 간단한 형태의 보조기를 제공하여 착용이 간편하고 형태가 단순하여 만성기 뇌졸중 편마비 장애인의 족하수 방지 기구로 쉽게 활용이 가능하며, According to the above configuration, the present invention provides an orthosis of a relatively simple form, so that it is easy to wear and has a simple form, so that it can be easily utilized as a device for preventing the foot paws of the chronic stroke hemiplegic disabled,
보행 시 발목의 관절가동범위를 허용하여 발목 움직임이 자유로우며 사용자의 능동적인 발목 근육 사용을 허용하고, 외측의 탄성구조물의 탄성력 차이에 따라 근 약화로 인한 족하수 정도의 개인차에 대한 맞춤형 조절이 가능한 유리한 효과가 발생한다.By allowing the range of motion of the ankle during walking, it allows free ankle movement and allows the user to use the active ankle muscles. A favorable effect occurs.
도 1은 본 발명에 따른 내외측 서로 다른 탄성력을 갖는 단하지보조기의 분리사시도이며,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 단하지보조기에 탄성밴드가 체결된 다양한 형상이며,
도 5 내지도 도 7은 본 발명에 따른 단하지보조기의 구성의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a short leg orthosis having different elastic forces on the inside and outside according to the present invention;
2 to 4 are various shapes in which the elastic band is fastened to the lower leg orthosis according to the present invention,
5 to 7 is a perspective view of the configuration of the lower leg orthosis according to the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이며 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In addition, the terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
본 발명은, 뇌졸증 편마비 환자를 위한 족하수 치료 또는 재활을 위한 탄성밴드를 이용한 단하지보조기로서, 발목의 2축 해부학적 구조와 움직임 방향에 대한 원리를 적용한 발목 2축 움직임(Ankle Dorsiflexion/ Plantarflexion/ Inversion/ Eversion)을 허용하는 보조기이다.The present invention is a lower extremity orthosis using an elastic band for the treatment or rehabilitation of the foot paw for hemiplegic patients with stroke. Ankle dorsiflexion/ Plantarflexion/ It is an orthosis that allows Inversion/Eversion).
그리고, 본 발명의 단하지보조기는, 내외측 탄성밴드의 탄성력 조절을 통한 발목 족하수를 방지하고(Plantar-Inversion 방향→Dorsi-Eversion 방향), 단하지보조기 고정부에 유연한 재료를 활용하여 착용시 사용자의 착용감 개선하여 효율적인 보행보조가 가능하게 된다.And, the short leg orthosis of the present invention prevents ankle dislocation by adjusting the elastic force of the inner and outer elastic bands (Plantar-Inversion direction → Dorsi-Eversion direction), and when worn by using a flexible material for the fixing part of the short leg orthosis. Efficient walking assistance is possible by improving the user's wearing comfort.
도 1은 본 발명에 따른 내외측 서로 다른 탄성력을 갖는 단하지보조기의 분리사시도이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 단하지보조기에 탄성밴드가 체결된 다양한 형상이며, 도 5 내지도 도 7은 본 발명에 따른 단하지보조기의 구성의 사시도이다. 이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.1 is an exploded perspective view of a short leg orthosis having different elastic forces on the inside and outside according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are various shapes in which an elastic band is fastened to the short leg orthosis according to the present invention, and FIGS. 7 is a perspective view of the configuration of the lower extremity orthosis according to the present invention. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1을 보면, 본 발명의 단하지보조기는 크게 발목부분과 발의 뒷부분 발의 앞부분으로 나뉘어져 있다. 여기서 편의상 발의 뒤꿈치를 포함하여 뒷부분을 감싸는 부재를 제1부재(110)라 하고, 발의 앞부분을 감싸는 부위를 제2부재(120)라 하고, 발목부분을 감싸는 부재를 제3부재(130)라 한다. 즉, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110)와, 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120)와, 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130)를 포함한다. 여기서, 전방 후방이란 표현은 보행시 앞쪽을 전방이라하고 뒤쪽을 후방이라고 편의상 표현한 것이다. 1, the lower leg orthosis of the present invention is largely divided into an ankle part and a front part of the rear part of the foot. Here, for convenience, the member surrounding the back part including the heel of the foot is called the
상기 제1, 제2, 제3부재는 모두 각각 분리된 상태로 제작되고, 각각의 부재가 도 1에서 보는 바와 같은 상태에서 결합된 상태에서 사용자의 발에 착용된다. 도 1 내지 도 3에서 상기 제1, 제2, 제3부재는 각각 분리된 형상으로 도시되어 있으나 이것은 설명 편의를 위한 것이며, 사용자 발에 착용되면 서로 결합되는 형상이 된다. 이들 각 부재가 결합되는 모습은 그림에서 보는 바와 같이, 결합부위의 돌기가 서로 맞물리는 형상으로 슬라이딩 되면서 결합되고 이들 사이에 결합기구(나사 등)로 체결될 수 있으며, 기타 다른 수단으로 결합도 가능하다.The first, second, and third members are all manufactured separately from each other, and each member is worn on the user's foot in a coupled state as shown in FIG. 1 . 1 to 3 , the first, second, and third members are shown in separate shapes, but this is for convenience of explanation, and when worn on a user's feet, they are coupled to each other. As shown in the figure, the coupling of each member is coupled with the projections of the coupling part sliding in an interlocking shape, and can be coupled with a coupling mechanism (screws, etc.) between them, and coupling by other means is also possible. do.
다시 말해, 상기 제1부재(110)를 중심으로 상기 제2부재(120)는 전방에 위치하면서 결합되고, 상기 제3부재(130)는 제1부재의 위쪽에 위치하면서 서로 결합되고, 이들 제1 내지 제3부재는 어느 정도 유연성이 있는 재질로 이루어지기 때문에 결합된 상태에서도 일정 정도 움직임(회동)이 가능하다. 즉, 제1, 제2, 제3부재가 모두 결합된 상태에서 제2부재 및 제3부재는 제1부재를 기준으로 어느 정도 각도만큼 회동동작이 가능하다.In other words, the
그리고, 결합과정에서 사용자의 발의 뒷부분과 앞부분은 사용자의 발 크기에 따라 길이조절 가능하며, 이때 길이조절은 슬롯(Slot) 메커니즘을 이용할 수 있다. 슬롯 메커니즘을 사용하면 일정 범위 안에서만 길이 조절이 가능하므로 사용자의 상해를 방지할 수 있다.In addition, in the coupling process, the length of the rear part and the front part of the user's foot can be adjusted according to the size of the user's foot, and in this case, the length can be adjusted using a slot mechanism. If the slot mechanism is used, it is possible to adjust the length only within a certain range, so it is possible to prevent injury to the user.
본 발명은 탄성밴드(150,160)를 체결하여 족하수(foot drop)를 방지하는 메커니즘 구현한 것이며, 외측과 내측의 탄성밴드의 탄성계수를 다르게 구성한 것이다. 족하수 유발 동작인 발목 저측굴곡-내전(Plantar-Inversion)을 발목 배측굴곡-외전 (Dorsiflexion-Eversion) 방향으로 보조하는 것이다.The present invention implements a mechanism for preventing foot drop by fastening the
이때 탄성밴드는 사용자의 편안함과 사용성에 따라 다양한 위치에 연결이 가능하다. 즉, 도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이 연결이 가능하며, ①과 ②는 고정되고, ③과 ④는 변경이 가능하다. ①과 ②는 제3부재(130)에서 탄성밴드가 체결되는 위치이며, ③과 ④는 제1부재 또는 제2부재에서 탄성밴드가 체결되는 부위이며, 구체적으로는 ①은 가쪽복사 상단부(Upper part of Lateral Malleolus), ②는 안쪽복사 상단부(Upper part of Medial Malleolus), ③은 발등 가쪽부(Lateral side of the foot), ④는 발등 안쪽부(Medieal side of the foot)를 각각 의미한다.At this time, the elastic band can be connected to various positions according to the user's comfort and usability. That is, as shown in FIGS. 2 to 4, connection is possible, ① and ② are fixed, and ③ and ④ are changeable. ① and ② are positions where the elastic band is fastened in the
본 발명에서 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 가지도록 하여 사용자의 근력에 따라 교체 가능하다. 본 발명의 단하지보조기에서는 탄성밴드를 결합하고, 탄성밴드가 결합된 상태에서 회전동작이 이루어지게 된다. 그리고, 움직임에 따라 탄성밴드에 변위가 생기게 되면 F=kx만큼의 힘이 발생한다. 여기서, x는 탄성밴드의 변위량이며, k는 탄성밴드의 탄성계수, F는 탄성밴드의 탄성력이다.In the present invention, the elastic band is replaceable according to the user's muscle strength by having different elastic modulus. In the lower leg orthosis of the present invention, the elastic band is coupled, and the rotational operation is made in the state in which the elastic band is coupled. And, when displacement occurs in the elastic band according to the movement, a force of F=kx is generated. Here, x is the displacement amount of the elastic band, k is the elastic modulus of the elastic band, and F is the elastic force of the elastic band.
예를 들어, 발목이 오른쪽으로 회전운동이 일어났을 경우 오른쪽의 변위가 더욱 크게 되는데, 이때 왼쪽의 탄성밴드의 탄성계수를 더 크게 하면 양쪽 탄성밴드의 탄성력 크기가 같아져 안쪽과 바깥쪽의 힘의 차이가 없게 되는데, 본 발명에서는 이러한 원리를 이용하여 밴드에 적절한 탄성력을 부여하여 설계하였다.For example, when the ankle rotates to the right, the displacement on the right side becomes larger. At this time, if the elastic modulus of the left elastic band is increased, the elastic force of both elastic bands becomes the same, so There is no difference, and in the present invention, an appropriate elastic force is applied to the band using this principle and designed.
상기 제1 및 제2탄성밴드가 상기 제1부재와 제3부재를 연결한 상태를 예로 들어 설명한다.A state in which the first and second elastic bands connect the first member and the third member will be described as an example.
상기 제1탄성밴드(150)의 일단이 상기 제3부재의 안쪽복사 상단부(도 2의 ②, Upper part of Medial Malleolus)에 연결된 상태에서 제1탄성밴드의 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 한다. 그리고, 상기 제2탄성밴드의 일단이 상기 제3부재의 가쪽복사 상단부(도 2의 ①, Upper part of Lateral Malleolus)에 연결된 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면, 이들 제1탄성밴드와 제2탄성밴드의 탄성력의 차이 dF = k_m*x_m- k_l*x_l 가 된다.In a state where one end of the first
만약 발목이 안쪽으로 회전한다고 했을 때 가쪽복사측(lateral side)의 변위(x_l)가 안쪽복사측(medial side)의 변위(x_m)보다 크게 된다. 이 경우 k_m이 k_l보다 크게 되면 dF가 0으로 될 수 있도록 조절을 할 수 있다. 이와 같은 원리로 힘의 균형을 찾을 수 있게 되고, 구체적으로는 다음과 같은 관계식(1)을 가지도록 하여 dF가 0이 되어 힘의 균형을 찾도록 한다.If the ankle rotates inward, the displacement (x_l) of the lateral side becomes larger than the displacement (x_m) of the medial side. In this case, when k_m is greater than k_l, adjustment can be made so that dF becomes 0. In this way, the balance of forces can be found, and specifically, by having the following relation (1), dF becomes 0 to find the balance of forces.
식(1) : k_m/k_l = x_l/x_m Equation (1): k_m/k_l = x_l/x_m
다시 말해, 순간적인 발목 힘의 불균형이 일어나면서 족하수가 일어나게 되는데 불균형에 해당하는 힘을 미리 두 개의 다른 탄성력으로 제공하게 됩니다.In other words, an instantaneous imbalance in ankle strength occurs and foot dislocation occurs, and the force corresponding to the imbalance is provided in advance as two different elastic forces.
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되되, 제1 및 제2탄성밴드는 서로 나란한 형상으로 체결되거나(도 2) 서로 교차하는 형상으로 체결될 수도 있다(도 3). 즉, 상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제1부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)의 타단은 상기 제1부재의 안쪽에 체결될 수도 있다.The first
위에서는 탄성밴드가 제1부재(110)와 제3부재(130)를 연결하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다른 실시예로서 탄성밴드가 제2재(120)와 제3부재(130)를 연결할 수도 있다.In the above description, the case in which the elastic band connects the
즉, 본 발명은, 발 뒤꿈치의 바닥과 후방과 양측면을 감싸는 제1부재(110); 상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120); 상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및 상기 제2부재(120)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고, 상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기를 제공한다.That is, the present invention, the
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되고, 상기 제1탄성밴드가 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 하고, 상기 제2탄성밴드의 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면, 아래 식(2)가 성립한다. The first
식(2) : k_m/k_l = x_l/x_mEquation (2): k_m/k_l = x_l/x_m
이 경우, 상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되되, 제1 및 제2탄성밴드는 서로 나란한 형상으로 체결되거나 서로 교차하는 형상으로 체결될 수도 있는 점은 위에서 설명한 것과 동일하다.In this case, the first
종래의 뇌졸중 편마비 환자를 위한 단하지보조기는 딱딱한재질(플라스틱)로 인한 발목 관절가동범위를 제한하고 발목 비사용성을 강화할 뿐 아니라 불편한 착용감으로 인해 활용도가 저하되는 등 문제가 있었으나, 본 발명은 유연한 재질로 제1 내지 제3부재를 제작하고 탄성밴드의 탄성력 차이를 활용한 간단한 형태의 단하지보조기를 제공함으로써, 만성 뇌졸중 편마비 환자의 효율적인 보행보조 기능을 높이고 높은 활용성을 기대할 수 있게 된다.The conventional lower extremity orthosis for stroke hemiplegic patients limited the range of motion of the ankle joint due to the hard material (plastic), strengthened the ankle non-use, and had problems such as decreased utility due to uncomfortable fit, but the present invention is made of a flexible material By manufacturing the first to third members with a low-impact method and providing a simple lower extremity orthosis utilizing the difference in the elasticity of the elastic band, it is possible to increase the effective walking assistance function of patients with chronic stroke hemiplegia and to expect high usability.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
Claims (8)
상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120);
상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및
상기 제1부재(110)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고,
상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.A first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel;
a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot;
a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and
and a first elastic band 150 and a second elastic band 160 connecting the first member 110 and the third member 130,
The first elastic band and the second elastic band are short legs orthosis, characterized in that it has a different elastic modulus.
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되고,
상기 제1탄성밴드가 상기 제1부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 하고,
상기 제2탄성밴드가 상기 제1부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면,
아래 식(1)이 성립하는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.
식(1) : k_m/k_l = x_l/x_mAccording to claim 1,
The first elastic band 150 has one end fastened to the inner side of the third member, and the second elastic band 160 has one end fastened to the lateral side (outer side) of the third member,
In a state in which the first elastic band connects the first member and the third member, the elastic modulus and the displacement amount are respectively k_m and x_m,
When the elastic modulus and the displacement amount are k_l and x_l, respectively, in a state where the second elastic band connects the first member and the third member,
Short leg orthosis, characterized in that the following formula (1) holds.
Equation (1): k_m/k_l = x_l/x_m
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제1부재의 안쪽에 체결되고,
상기 제2탄성밴드(160)의 타단은 상기 제1부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.3. The method of claim 2,
The other end of the first elastic band 150 is fastened to the inside of the first member,
The other end of the second elastic band 160 is short leg orthosis, characterized in that it is fastened to the side (outside) of the first member.
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제1부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되고,
상기 제2탄성밴드(160)의 타단은 상기 제1부재의 안쪽에 체결되는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.3. The method of claim 2,
The other end of the first elastic band 150 is fastened to the side (outside) of the first member,
The other end of the second elastic band 160 is a short leg orthosis, characterized in that it is fastened to the inside of the first member.
상기 제1부재의 전방에 위치하여 발 전방의 발바닥과 측면을 지지하는 제2부재(120);
상기 제1부재의 상측에 위치하여 발목의 상부의 후방과 양측면을 지지하는 제3부재(130); 및
상기 제2부재(120)와 제3부재(130)를 연결하는 제1 탄성밴드(150) 및 제2 탄성밴드(160)를 포함하고,
상기 제1 탄성밴드와 제2 탄성밴드는 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.A first member 110 surrounding the bottom and rear and both sides of the heel;
a second member 120 positioned in front of the first member to support the sole and side surfaces of the front of the foot;
a third member 130 positioned on the upper side of the first member to support the rear and both sides of the upper part of the ankle; and
and a first elastic band 150 and a second elastic band 160 connecting the second member 120 and the third member 130,
The first elastic band and the second elastic band are short legs orthosis, characterized in that it has a different elastic modulus.
상기 제1탄성밴드(150)는 상기 제3부재의 안쪽에 일단이 체결되고, 상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제3부재의 가쪽(바깥쪽)에 일단이 체결되고,
상기 제1탄성밴드가 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_m과 x_m이라 하고,
상기 제2탄성밴드의 상기 제2부재와 제3부재를 연결한 상태에서 탄성계수와 변위량을 각각 k_l과 x_l이라 하면,
아래 식(2)가 성립하는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.
식(2) : k_m/k_l = x_l/x_m6. The method of claim 5,
The first elastic band 150 has one end fastened to the inner side of the third member, and the second elastic band 160 has one end fastened to the lateral side (outer side) of the third member,
In a state where the first elastic band connects the second member and the third member, the elastic modulus and the displacement amount are k_m and x_m, respectively,
When the elastic modulus and the displacement amount are k_l and x_l, respectively, in a state in which the second member and the third member of the second elastic band are connected,
Short lower extremity orthosis, characterized in that the following formula (2) holds.
Equation (2): k_m/k_l = x_l/x_m
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제2부재의 안쪽에 체결되고,
상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제2부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.7. The method of claim 6,
The other end of the first elastic band 150 is fastened to the inside of the second member,
The second elastic band 160 is a short leg orthosis, characterized in that it is fastened to the side (outside) of the second member.
상기 제1탄성밴드(150)의 타단은, 상기 제2부재의 가쪽(바깥쪽)에 체결되고,
상기 제2탄성밴드(160)은 상기 제2부재의 안쪽에 체결되는 것을 특징으로 하는 단하지보조기.7. The method of claim 6,
The other end of the first elastic band 150 is fastened to the side (outside) of the second member,
The second elastic band 160 is a short leg orthosis, characterized in that it is fastened to the inside of the second member.
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