2017. 2. 23 전북대학교바이오메디컬공학부 권대규 1
농촌고령자질환현황및배경 2
사회환경 38
농업인근골격계질환예방 4
농작업으로인한체형변형 - 무릎과허리근골격계의퇴행성변화는농업인에게특징적인체형변화를유발 수박, 딸기, 달래와같은낮은작목을재배하는농업인들이다른작목을주로재배하는농업인들에비해등굽은각도가더굽어있고, 옆에서본무릎각도가장굽은특징을나타냈다고보고 농작업으로인한체형변형예방에관한연구 ( 농촌진흥청연구보고서 ) 5
농업인낙상사고로인한손상 - 농업인, 낙상사고가전체의 48% 로가장많았고, 농기계사고가 32%, 감염과기생충질환 2.8% 등 고령자는균형유지능력, 다리근력이저하되며, 자세변화시어지러움을느껴넘어지기쉬움 뼈의강도와관절의약화로작은사고에도고관절이나허리손상및심한손상으로이어질수있음 6
농업인근골격계질환요인 - 근골격질환은반복적자세, 무리한힘사용, 잘못된자세와같은작업요인으로발생 오랫동안농업에종사한농부에게특별한원인없이농부병발생 어깨가뻐근하고, 허리가아프며, 손발이저린현상이나타남 농작업재해 _5 차시 ( 농촌진흥청연구보고서 ) 7
근골격계질환경험농민 8
농업인근골격계질환유병률 - 농업인의근골격계질환유병률은농림어업인이 46.5% 로비농립 어업인의 19.5% 에비해 2.4 배높게나타남 허리와무릎 / 다리 / 팔에서높은증상을보임 농업인근골격계질환검진표준화필요성및추진방향 ( 농촌진흥청연구보고서 ) 9
농업인근골격계질환검진필요 - 정확한진단을통한근골격계질환에대한검진이필요함 농업인과도시민의근골격계질환유병률은각각 46.5%, 19.5% 로 2배이상차이남 농작업시허리를 40~60도구부릴때근육부담이가장큼 근골격계질환진단의 1차검진은관절의가동범위, 눌렀을때통증지수정도로판단 10
60 세이상고령농업인의만성질병 11
고령농업인의신체변화특징 12
근골격계질환의주요발생부위 13
대표적근골격계질환의유형 근막통증후군, 건염, 건초염, 신경손상 염좌, 건, 인대및연골손상 디스크 ( 추간판탈출증 ) 14
자세불균형근골격계 - 족부교정, 평발, 인솔 15
근골격계질환을위한자세균형재활시스템현황 16
자세균형메커니즘 감각운동계 (Sensory-Motor System) 을통합하여중추신경계에재프로그래밍 Central nervous system Motor Command Body Movement Sensory System Sensory Processing & Control plan selection Vision Multisensory Signal Vestibular system Muscle receptors Touch receptors How are they combined? 17
자세균형조절운동전략 원래의직립자세로신체를되돌리기위해최초편차에반대되는운동 - 감각조직화를통해얻어진지각정보에따라운동반응형태를변화시켜 주는전략수립 Ankle strategy Hip strategy Stepping strategy Stepping Strategy Hip Strategy Ankle Strategy C of G Flat Surface Narrow Beam 18
자세균형임상평가항목 임상적평가척도 Romberg test One-Legged Stance Test Functional reach Time Up & Go test (TUG) Berg balance scale 총 14 항목으로구성되어있고각항목별 0 점에서 4 점까지총 56 점 1. 앉은상태에서서기 2. 의지하지않고서있기 3. 기대지않고스스로앉기 4. 선상태에서앉기 5. 이동하기 6. 눈감고서있기 7. 양발모으로서있기 8. 선자세에서팔펴고뻗기 9. 선자세에서바닥에서물건잡아올리기 10. 선자세에서양쪽어깨를넘어뒤돌아보기 11. 360 도돌기 12. 선자세에서발판에양발교대로놓기 13. 한발을다른발앞에놓고지지없이서있기 14. 한발로서있기 19
SOT(Sensory Organization Test) 시각, 전정계, 체성감각등구심성자극을조합하여감각계를개별적혹은 종합적으로분석하고그이상정도를정량화 Equitest System(NeuoCom, USA) 전정비 VEST = 시각비 VIS = 체성감각비 SOM = 시각간섭비 PREF = 20
단순자세균형훈련기기 단순장비 ( 밸런스볼 or 보드 ) - Balance pad(mchugh, Tyler et al.) - Biomechanical Ankle Platform System (BAPS) board(petrofsky and Lohman) - Posturomed(Boeer, Mueller et al.) 21
컴퓨터전산화개념을도입한자세균형훈련시스템 움직이는지지면을이용하여컴퓨터를이용한동적자세측정법 (computerized dynamic posturography:cdp) 을근간으로자세균형운동기기들이활발히개발 BalanceQuest Unipodal Stabiloscope mtd-balance Balance D&T Libra Biodex Balance System 22
자세균형평가및훈련장비 컴퓨터전산화장비 (CDP; Computerized Dynamic Posturography) BalanceMater I Balance S Tetrax FB 측정방식 ( 로드셀 ) 23
자세균형평가및훈련장비 컴퓨터전산화장비 (CDP; Computerized Dynamic Posturography) BioRescue IMAGO FDM-Plate 측정방식 (FSR) 24
게임콘텐츠 Biorescue, France - 단순훈련프로그램이아닌게임콘텐츠차용 - 균형재활훈련을재미있고시각적으로실시 25
Ibalance(Cybermedic co., KOREA) - 전북대학교 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 다양한게임훈련프로그램을통해피험자에게적극적이고능동적인훈련을유도 ü 게임기반의시각피드백훈련이자세균형조절에미치는영향, 한국콘텐츠학회논문지, vol.12, no.3, pp.25-33, 2012 26
3D 동적자세균형훈련시스템 구분메덱스 ( 미국 ) HUBER ( 프랑스 ) 3D-CENTAUR ( 독일 ) 3D-Newton 모델 개요 근력강화기능은원활하지만, 다수부대장비필요 3 차원적인근육훈련효과미흡 설치를위한넓은공간, 막대한비용소요 원하는세부근육군의효과미약 선택적치료불가 요부, 둔부가능 갑부, 흉추부, 경추부불가 허리고정방식으로 3 차원의임의방향으로기울여기립근강화 각분절별로분리치료불가 견갑, 흉추및경추부치료한계 근력측정 있음 ( 단순근육의힘측정 ) 없음 있음 ( 치료사의주관적인측정 ) 있음 가격 최소 2 억 -10 억 ( 선택사양에따른가격변동 ) 8 천만원 1 억 2 천만원 7 천 5 백만원 27
동적자세균형평가및훈련장비 하드웨어에대응하는개념으로하드웨어를동작시키고, 특정업무를처리할순서와방법을지시하는명령어들의집합인프로그램과 프로그램수행에필요한절차, 규칙, 관련문서들을총칭하는개념 하드웨어 (hardware) Strength sensors Display 소프트웨어 (software) 다양한적응프로그램 Hu-Seat, Hu-pad 바른자세교육 특정근육선택운동 정확성 - 피드백 Oscillating platform 12 가지운동종목 운동결과제시 28
동적자세균형평가및훈련장비 컴퓨터전산화장비 (CDP; Computerized Dynamic Posturography) SpaceBalance 3D Air Balance Thera Balance Space Curl 29
동적자세균형평가및훈련장비 컴퓨터전산화장비 (CDP; Computerized Dynamic Posturography) SpineBalance 3D Centaur BMFC 3D Newton 30
동적자세균형시스템기술 31
동적자세균형능력기초임상평가및 DB 구축 동적복합자세균형훈련장치 (Dynamic and complex postural balance training system) 3D Space Curl SPACECURL 3-Dimensionale Therapiesystem 32
동적자세균형재활훈련시스템의특성 치료동작의반복에서오는지루함을극복하기위한동기부여제시 하드웨어에내장되어있는센서로부터사용자의움직임에대한자료를받아서실시간디스플레이, 피드백, 데이터구축 피드백은적합하게이루어져야함 = 실시간피드백 일반적으로이해하기쉬어야함 = 하나의그림이천마디단어보다더잘말해줌 장애정도에따라정확하게주어져야함 33
재활훈련기기동향 ( 인지재활 + 운동재활 ) 34
재활훈련기기의미래방향 Meditainment ( 오락기능강화 ) 원격진단서비스 가상화 (VR 의확대 ) 스마트화 ( 운동처방 & 건강정보 ) 전문화 통합다기능화 35
재활분야에서소프트웨어의분류 자극대상 ( 신체 or 인지 ) 과목적 ( 치료 or 교육 ) 에따른분류 신체적 신체움직임이적극유도되고치료에비중큼 교육을목적으로하며, 신체움직임이적극유도되는것 치료 교육 치료를목적으로하며인지적영역에가까우나신체적영역과도밀접 지적인영역을학습하기위한영역 인지적 36
인지기능치료용소프트웨어 인지기능훈련이란 정신적인인식능력 을향상시키는훈련법으로주의력, 집중력, 사고력의향상, 기억력, 정보처리능력, 대화능력, 행위능력의향상, 학습및문제해결능력의향상보조도구를사용한고식적기억력훈련, 퍼즐맞추기, 미네소타및블록디자인등의작업치료와환자의개인적신체수준을고려하여자세유지하기, 수동적 능동적관절운동, 저항적운동및유산소운동같은지구력훈련등의운동훈련치료를실시 37
RFID 를이용한페그보드 peg tag Peg board hole RFID 를이용한페그보드 Reader antenna Perdue Pegboard 9-Hole Pegboard Pegboard 38
가상현실 (Virtual Reality) 가상현실시스템 (IREX) - 환자의단일관절에서부터전체적인몸의기능까지검진 - 모니터안의환자동작과각각의프로그램은서로반응하는쌍방향운동프로그램으로진행 39
운동재활훈련프로그램 Wii-habilitation 기능성게임 (serious game) 콘텐츠의재활운동도입기능성게임 (serious game) 의발전단계 구분기능성게임의수준재미와유익함의관계 1단계 게임에치료적소재도입 치료효용이낮음 2단계 치료기에게임을덧붙임 게임성이낮음 3단계 게임플레이와치료작용결합 게임성과치료적효용이모두높음 40
상지운동시스템 MIT-Manus : robot theraphy HomeTeleMed. ReJoycey : 원격형식의재활치료가능 41
하지운동시스템 University of Tsukuba, Japan Locomat, Swiss Zebris FDM-T Treadmill, zebris Medical, Germany 42
다중접속및상호작용기능증대 환자와재활치료사간협동형상지재활훈련시스템 (10-2011-0018401) VR Class : 서로다른장소의학습자들이가상현실을통하여 Live Agent 와함께학습 43
장애인을위한재활운동보조시스템 44
고령자를위한역삼륜자전거개발 보고서 248-249 Page 45
고령자미래재활훈련기기 46
중도장애인및노인사회복귀솔루션 + 재활사랑방생태계구축 + 노인및중도장애인사회복귀종합솔루션 47
농촌고령자재활사랑방구축및보급 + 재활사랑방 (rehabilitation sarangbang) 구축및보급 VR 기술활용으로관계의진화 가상콘텐츠기반재활운동 심리상담 재활사랑방플랫폼 487
농촌고령자및중도장애인치매예방콘텐츠기술 브레인온 매일매일 DS 두뇌트레이닝 IQ 챌린지 ( 원제 Brain Challenge) 49 13
스마트폰을통한운동및건강정보제시 스마트폰 Application(e- 클리오 ) 50
사망 매년 25~35% 가낙상 ü 낙상의예방을위한예측필요 ü 낙상의예방을위한트레이닝필요 51
농업인을위한낙상감지진동형인솔개발 + 바이브레이션 ( 진동 ) 기능이첨가된인솔이상보행으로인한낙상및신체의전반적악영향에대해진동을이용한예방농작업수행동안의족압데이터피드백을통한불균형감지및낙상방지 H/W( 스마트진동인솔 ) + S/W( 정적동적분석판단 ) + O/S( 운영관리 ) 보행안정성확보및스마트폰연동이상보행감지프로그램개발 52
무구속보행정보획득을적용한인솔형태스마트슈즈 53 53
농촌고령자생활지원서비스 54 12
스마트거울형고령자재활훈련시스템개발 적용현황 가상현실및무구속동작인식센서를통한인지재활과운동재활의 ICT 융합기술 인체공학요소가적용된유니버셜헬스케어융합제품디자인개발 사용자조작감성및편이성맞춤형 GUI 디자인개발 Kinect sensor 를이용한운동동작인식시스템개발및시각적인바이오피드백기술구현 Force plate 를이용한족압및무게감지시스템및정적자세균형능력평가기술개발 자세균형능력증진용게임컨텐츠및시각, 전정기관, 체성감각의재활효과프로토콜개발및사용성평가진행 55
ICT 융합콘텐츠를활용한소형싸이클개발 단순실내운동기구를활용한고령자맞춤형 ICT 융합건강관리시스템 [ 기술개발구조도 ] 56
ICT 융합건강관리콘텐츠및스마트폰앱개발 상지, 하지싸이클운동하기 상지, 하지싸이클게임하기 57
인지재활 + 시각적재활 물리적재활 가상현실컨텐츠 기존재활훈련 농촌고령자우울증, 인지재활, 운동재활, 야간보행체험, 안전체험농기계운전체험필요 가상현실컨텐츠기반스마트재활운동시스템 58
중도장애인및노인사회복귀솔루션 + 재활사랑방플랫폼 병원유목민 재활사랑방서비스 병원중심재활체계 재활사랑방플랫폼솔루션 ( 기술개발목표 ) 598
농촌고령자재활사랑방구축및보급 + 재활사랑방플랫폼및종합솔루션서비스 노인및중도장애인사회복귀를위한가상현실콘텐츠기반재활사랑방개발 노인및중도장애인사회복귀재활훈련가이드라인및종합솔루션개발 재활사랑방플랫폼및종합솔루션서비스보급및확대방안개발 60 15
Circuit Program 실행현황 ( 농업기술원환경개선사업 ) Rubber balls Tubing Band Foam Roller 34 61
곡성농업인재활센터, 건강챙기는 군민명소 2016 년 11 월개소이후 매일 50 여명, 한달여만에 1400 여명이용 최첨단재활치료장비 26종구축재활의학과전문의사, 물리치료사, 간호사등전문인력배치 62
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