(57)【要約】  本発明は、脊椎側弯度検査装置を提供する。本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、フレームと、フレームに連結されて変位可能なガイドモジュールと、少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着してガイドモジュールに連結して変位可能であることにより、被検者の背中の形状データを収集する検査モジュールとを含む。【選択図】図３
2020534967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脊椎側弯度検査装置であって、
フレームと、
前記フレームに連結されて変位可能なガイドモジュールと、
少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着して前記ガイドモジュールに連結して変位可能であることにより、被検者の背中の形状データを収集する検査モジュールと、
を含み、
前記検査モジュールは、
少なくとも一部が被検者の背中に密着可能であり、前後方向に変位可能な密着デバイスを含み、
前記検査モジュールが前記ガイドモジュールによって変位すると、前記密着デバイスは被検者の背中の屈曲によって前後方向に変位し、
前記密着デバイスの前後方向の変位によって被検者の脊椎側弯度が検査される、脊椎側弯度検査装置。
【請求項２】
前記検査モジュールは前記密着デバイスを複数含み、
前記複数の密着デバイスは側方向に並んで配置され、各々被検者の背中の少なくとも一部に同時に接触し、前記ガイドモジュールによって同時に変位可能である、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項３】
前記密着デバイスは、
前後方向に変位可能な移動ブロックと、
前記移動ブロックの前方に配置され、前記移動ブロックに連結されるが、所定の軸を中心に回転可能に連結され、少なくとも一部が被検者の背中に密着して被検者の背中に沿って転がるローラ部と、
を含む、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項４】
前記検査モジュールは、前記密着デバイスが搭載されるハウジングをさらに含む、請求項３に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項５】
前記密着デバイスは、前記移動ブロックの後方に配置されるが、前記移動ブロックと前記ハウジングとの間に配置され、前記移動ブロックに対して前方側向に弾性バイアスさせる弾性部材をさらに含む、請求項４に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項６】
前記密着デバイスは、
前記移動ブロックの後方に配置され、前記移動ブロックの後方に延びる延長ビームをさらに含み、
前記ハウジングの少なくとも一部には、前記延長ビームが前後方向に貫通する貫通孔が設けられる、請求項５に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項７】
前記延長ビームは、下面又は上面の少なくとも一部に前後方向に配列された複数の歯車部が形成されたラックギアで構成され、
前記ハウジング内には、前記ラックギアと噛合して回転可能なピニオンギアが備えられる、請求項６に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項８】
前記検査モジュールは、前記密着デバイスの前後方向の変位を検出するセンサ装置をさらに含む、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項９】
前記検査モジュールは、前記ピニオンギアの回転量を測定するセンサ装置をさらに含む、請求項８に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１０】
前記ガイドモジュールは、
上下方向に所定の長さだけ延びるバーチカルガイドビームと、
一部が前記バーチカルビームに対して移動可能に連結され、上下に移動可能なガイドボディと、
を含み、
前記ガイドボディは、少なくとも一部が前記検査モジュールに固定される、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１１】
前記ガイドモジュールは、前記検査モジュールが上下方向に移動するようにする動力装置を含み、
前記動力装置は、
回転力を提供する回転モータと、
上下に延長して外面に雄ねじが形成され、前記回転モータに連結して回転可能なスクリュービームと、
前記スクリュービームにねじ連結される雌ねじが形成された連結ホールを有する連結部と、
を含み、
前記連結部は、前記検査モジュールに固定される、請求項１０に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１２】
前記フレームは、
被検者が臀部を寄せて座ることができる座面部と、
被検者が背をもたれて座ることができる背もたれ部と、
含み、
前記検査モジュールは、前記背もたれ部の後方に配置され、
前記背もたれ部には、前記検査モジュールの密着デバイスが前方に露出されるようにする露出部が備えられる、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１３】
前記検査モジュールによって収集された被検者のデータを用いて、被検者の脊椎側弯度を診断する診断モジュールをさらに含む、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１４】
前記診断モジュールは、前記密着デバイスの座標を用いて被検者の脊椎側弯度を検査する、請求項１３に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１５】
前記診断モジュールは、前記検査モジュールによって収集されたデータと所定の基準値とを比較して被検者の異常有無を判断する診断モジュールをさらに含む、請求項１３に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１６】
前記検査モジュールによって収集されたデータを用いて、被検者の脊椎形状を可視化するモデリングモジュールをさらに含む、請求項１に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１７】
前記モデリングモジュールは、多項式の曲線近似（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ  ｃｕｒｖｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）方法を用いて前記検査モジュールによって収集されたデータのうち、有意味なデータを抽出して３Ｄモデリングを行うモデリングアルゴリズムを含む、請求項１６に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１８】
前記モデリングモジュールは、コブ角（Ｃｏｂｂ´ｓ  Ａｎｇｌｅ）を数学的に数値化するアルゴリズムを含む、請求項１７に記載の脊椎側弯度検査装置。
【請求項１９】
脊椎側弯度検査システムであって、
複数の脊椎側弯度検査装置と、
データセンターと、
を含み、
前記脊椎側弯度検査装置は、フレーム、前記フレームに連結されて変位可能なガイドモジュールと、少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着して前記ガイドモジュールに連結して変位可能であることにより、被検者の背中の形状データを収集する検査モジュールを含み、
前記検査モジュールは、少なくとも一部が被検者の背中に密着可能であり、前後方向に変位可能な密着デバイスを含み、
前記検査モジュールが前記ガイドモジュールによって変位すると、前記密着デバイスは被検者の背中の屈曲によって前後方向に変位し、
前記密着デバイスの前後方向の変位によって被検者の脊椎側弯度が検査され、
前記データセンターは、
前記複数の脊椎側弯度検査装置で検査されたデータが提供され、
ディープラーニング手法を用いて被検者の予後を診断する、脊椎側弯度検査システム。
【請求項２０】
前記データセンターは、前記被検者の予後に関連するデータを外部医療機関に送信する、請求項１９に記載の脊椎側弯度検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脊椎側弯度検査装置に関し、より詳しくは、被検者の上部の脱衣、放射線に曝されることなく、脊椎側弯度の検査を正確かつ手軽に行うことのできる脊椎側弯度検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脊椎側弯症とは、正常な脊椎とは異なり、脊椎が全般的に「Ｓ」字又は「Ｃ」字状に曲がり、同時に脊椎の節ごとが回転してねじれた状態であって、単にねじれた変形ではなく、回転に加えて立体的に変形した状態を意味する。このような脊椎側弯症の原因として、良くない姿勢及び運動不足などが知られている。
【０００３】
脊椎側弯症は全体人口のうち２〜１５％まで発生するあり触れた病気であって、若い年齢でディスク疾患又は脊椎狭窄症、関節痛、及び関節炎などを発生させることがある。また、確実な予防法はいまだ知られていないため、早期発見が極めて重要である。
【０００４】
このような脊椎側弯症のような脊椎疾患患者の殆どは１０代に現れることが明らかになっている。したがって、１０代の青少年の持続的なスクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）が必要である。
【０００５】
しかし、多くの脊椎側弯症は痛みを伴わないため、発見が遅れることが普通である。現在まで、このような脊椎側弯症の検査方法では、脊椎検査（前方屈曲検査）が主に使用されている。このような脊椎検査の順序は以下の通りである。まず、被検者を薄いシャツだけ着た状態、又は、上着を脱いだ状態で正しい姿勢で若干足を広げて直立させ、最初に左右の肩の線の高さの差及び肩甲骨の高さの差を見る。次に、左右の肩甲骨の後方突出の有無を確認した後、両腕を並べて、背中を９０度まで前方に曲げるようにし、検査者が前あるいは後ろで背中と同じ目の高さで観測する。次に、左右の背中の高さ（肋骨突出高）の突出を観測する。次に、左右の腰の高さ（腰椎部突出高）の突出を観測し、突出した様子が確認されると、姿勢異常者に分類する。姿勢異常者の場合、殆どの脊椎が曲がり始める様子が精密Ｘ−Ｒａｙの検査で観察されるが、コブ角（Ｃｏｂｂ’ｓ  Ａｎｇｌｅ）が１０°以上の曲げ角度が検査されるとき、臨床的に脊椎側弯症と診断する。コブ角は、図１に示したような形態を示す。このようなコブ角を確認するためには、順に、まず、曲がった曲線で最も高い所（ａｐｅｘ）を探し、アペックス（ａｐｅｘ）上の脊椎の中で最も傾いている脊椎を探して、各々上終板（ｓｕｐｅｒｉｏｒ  ｅｎｄｐｌａｔｅ）で平行線、及び下終板（ｉｎｆｅｒｉｏｒ  ｅｎｄｐｌａｔｅ）での平行線を描いて２つの水平線を描く。前記２つの水平線から垂直に線を引き、交差点における角度をコブ角の大きさとして判断する。
【０００６】
このような検査法は、次のような問題を有する。まず、脊椎測弯計（Ｓｃｏｌｉｏｍｅｔｅｒ）の検査の際に薄いシャツだけを着た状態、又は、上着を全て脱いだ状態で検査をし、特に発生頻度の高い１０代の女性が検査を避ける場合が発生する。また、Ｘ−ｒａｙの撮影検査が最も確実な結果を保障するが、持続的なスクリーニングテストをすることには、放射線に曝されるなどの問題が発生する。
【０００７】
したがって、成人の他に、小、中、高校生を対象にして、検査時間が短くて体の露出が少なく、非侵襲的（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ）な診断によって、放射線被に曝されることのないスクリーニングサービスを提供することのできる診断補助機器が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、被検者の上着の脱衣、放射線に曝されることなどがなく、脊椎側弯度の検査を正確かつ手軽に行うことのできる脊椎側弯度検査装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は、上述した内容に制限されず、言及されていない更なる技術的な課題は、下記の記載によって当業者に明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置は、フレームと、前記フレームに連結されて変位可能なガイドモジュールと、少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着して前記ガイドモジュールに連結して変位可能であることにより、被検者の背中の形状データを収集する検査モジュールとを含み、前記検査モジュールは、少なくとも一部が被検者の背中に密着可能であり、前後方向に変位可能な密着デバイスを含み、前記検査モジュールが前記ガイドモジュールによって変位すると、前記密着デバイスは被検者の背中の屈曲によって前後方向に変位し、前記密着デバイスの前後方向の変位によって被検者の脊椎側弯度が検査されることができる。
【００１１】
また、前記検査モジュールは前記密着デバイスを複数含み、前記複数の密着デバイスは側方向に並んで配置され、各々被検者の背中の少なくとも一部に同時に接触し、前記ガイドモジュールによって同時に変位可能である。
【００１２】
また、前記密着デバイスは、前後方向に変位可能な移動ブロックと、前記移動ブロックの前方に配置され、前記移動ブロックに連結されるが、所定の軸を中心に回転可能に連結され、少なくとも一部が被検者の背中に密着して被検者の背中に沿って転がるローラ部とを含み得る。
【００１３】
また、前記検査モジュールは、前記密着デバイスが搭載されるハウジングをさらに含み得る。
【００１４】
また、前記密着デバイスは、前記移動ブロックの後方に配置されるが、前記移動ブロックと前記ハウジングとの間に配置され、前記移動ブロックに対して前方側向に弾性バイアスさせる弾性部材をさらに含み得る。
【００１５】
また、前記密着デバイスは、前記移動ブロックの後方に配置され、前記移動ブロックの後方に延びる延長ビームをさらに含み、前記ハウジングの少なくとも一部には、前記延長ビームが前後方向に貫通する貫通孔が設けられ得る。
【００１６】
また、前記延長ビームは、下面又は上面の少なくとも一部に前後方向に配列された複数の歯車部が形成されたラックギアで構成され、前記ハウジング内には、前記ラックギアと噛合した回転可能なピニオンギアが備えられ得る。
【００１７】
また、前記検査モジュールは、前記密着デバイスの前後方向の変位を検出するセンサ装置をさらに含み得る。
【００１８】
また、前記検査モジュールは、前記ピニオンギアの回転量を測定するセンサ装置をさらに含み得る。
【００１９】
また、前記ガイドモジュールは、上下方向に所定の長さだけ延びるバーチカルガイドビームと、一部が前記バーチカルビームに対して移動可能に連結され、上下に移動可能なガイドボディとを含み、前記ガイドボディは、少なくとも一部が前記検査モジュールに固定され得る。
【００２０】
また、前記ガイドモジュールは、前記検査モジュールが上下方向に移動するようにする動力装置を含み、前記動力装置は、回転力を提供する回転モータと、上下に延長して外面に雄ねじが形成され、前記回転モータに連結して回転可能なスクリュービームと、前記スクリュービームにねじ連結される雌ねじが形成された連結ホールを有する連結部とを含み、前記連結部は、前記検査モジュールに固定され得る。
【００２１】
また、前記フレームは、被検者が臀部を寄せて座ることができる座面部と、被検者が背をもたれて座ることができる背もたれ部と含み、前記検査モジュールは、前記背もたれ部の後方に配置され、前記背もたれ部には、前記検査モジュールの密着デバイスが前方に露出されるようにする露出部が備えられ得る。
【００２２】
また、前記検査モジュールによって収集された被検者のデータを用いて、被検者の脊椎側弯度を診断する診断モジュールをさらに含み得る。
【００２３】
また、前記診断モジュールは、前記密着デバイスの座標を用いて被検者の脊椎側弯度を検査し得る。
【００２４】
また、前記診断モジュールは、前記検査モジュールによって収集されたデータと所定の基準値とを比較して被検者の異常有無を判断する診断モジュールをさらに含み得る。
【００２５】
また、前記検査モジュールによって収集されたデータを用いて、被検者の脊椎形状を可視化するモデリングモジュールをさらに含み得る。
【００２６】
また、前記モデリングモジュールは、多項式の曲線近似（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ  ｃｕｒｖｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）方法を用いて前記検査モジュールによって収集されたデータのうち、有意味なデータを抽出して３Ｄモデリングを行うモデリングアルゴリズムを含み得る。
【００２７】
前記モデリングモジュールは、コブ角（Ｃｏｂｂ’ｓ  Ａｎｇｌｅ）を数学的に数値化するアルゴリズムを含み得る。
【００２８】
本発明に係る脊椎側弯度検査システムは、複数の脊椎側弯度検査装置と、データセンターとを含み、前記脊椎側弯度検査装置は、フレーム、前記フレームに連結されて変位可能なガイドモジュールと、少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着して前記ガイドモジュールに連結して変位可能であることにより、被検者の背中の形状データを収集する検査モジュールを含み、前記検査モジュールは、少なくとも一部が被検者の背中に密着可能であり、前後方向に変位可能な密着デバイスを含み、前記検査モジュールが前記ガイドモジュールによって変位すると、前記密着デバイスは被検者の背中の屈曲によって前後方向に変位し、前記密着デバイスの前後方向の変位によって被検者の脊椎側弯度が検査され、前記データセンターは、前記複数の脊椎側弯度検査装置で検査されたデータが提供され、ディープラーニング手法を用いて被検者の予後を診断することができる。
【００２９】
また、前記データセンターは、前記被検者の予後に関連するデータを外部医療機関に送信することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、被検者の背中に密着した状態で転がりながら動く方式の密着デバイスを備え、被検者が上着を脱衣しなくても正確な検査を行うことができ、検査過程において被検者の不便を解消することができる。
【００３１】
また、本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、Ｘ−ｒａｙ検査のような光学検査を伴わないため、放射線に曝されるなどの問題が発生しない。
【００３２】
また、本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、ラックギア及びピニオンギアを用いた検査モジュールを備えることで、大きな柔軟性と広い検査範囲を有し、耐久性及び信頼性が向上する。
【００３３】
また、本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、診断モジュール、及び可視化モジュールを有することで、被検者が自身の脊椎状態を効率よく認識することができる。
【００３４】
また、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査システムは、脊椎側弯度検査装置及びセンターシステムを含み、センターシステムは、被検者のデータを総合してビッグデータ化し、ディープラーニング手法によって予後を診断することで、最善の診療及び治療方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、脊椎に示されるコブ角を表示する図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置のガイドモジュール及び検査モジュールの結合構造を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置のガイドモジュール及び検査モジュールの結合構造を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュールの形態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュールの内部構造を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュールの密着デバイスの構造を示す図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュールの密着デバイスに備えられたラックギアとピニオンギアとの間の連結を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の可視化モジュールのライン近似（ｌｉｎｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置を用いた検査方法の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下では添付の図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態が詳細に説明される。しかし、本発明は、様々な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されることはない。そして、図面で本発明の実施形態を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略することにする。
【００３７】
本明細書で使用された用語は、単に、特定の実施形態を説明するために使用されているものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明確に異なる意味を持たない限り、複数の表現を含むことができる。
【００３８】
本明細書で、「含む」、「有する」又は「備える」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在を示すことを意図し、１つ又はそれ以上の異なる特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解することができる。
【００３９】
また、本発明の実施形態に示される構成部は、互いに異なる特徴的な機能を示すために独立して示されたものであって、各構成部が分離したハードウェアや１つのソフトウェアの構成単位からなることを意味しない。すなわち、各構成部は、説明の便宜上、それぞれの構成部で羅列して記述され、各構成部のうち少なくとも２つの構成部が合わさって１つの構成部からなるか、１つの構成部が複数の構成部に分けられて機能を実行することができる。このような各構成部の統合された実施形態及び分離した実施形態も、本発明の本質から逸脱しない限り本発明の権利範囲に含まれる。
【００４０】
また、以下の実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に、より明確に説明するために提供されるものであり、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることもある。
【００４１】
以下、添付された図面を参考して、本発明の実施形態を詳細に説明することにする。
【００４２】
図２は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の構成を示すブロック図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置を示す図であり、図４及び図５は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置のガイドモジュール２００及び検査モジュール３００の結合構造を示す図である。
【００４３】
本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、フレーム１００、ガイドモジュール２００、検査モジュール３００、診断モジュール４００、及びモデリングモジュール５００を含んで構成される。
【００４４】
フレーム１００は、座面部１１０及び背もたれ部１２０を含む。
【００４５】
座面部１１０は、被検者が臀部を寄せて座ることができる部分である。座面部１１０は、所定の高さをもって被検者が適切な姿勢をとって座ることができる。座面部１１０は、被検者の身長に合わせて高さ調節が可能である。
【００４６】
背もたれ部１２０は、被検者が背をもたせかける部分である。背もたれ部１２０は、被検者の背をもたせかけられるように所定の面積を有する板状に構成される。したがって、所定の背もたれ板１２２が備えられてもよい。背もたれ部１２０は、背を適切にもたれるように角度の調節できる構成を有し得る。
【００４７】
背もたれ部１２０には、後述する検査モジュール３００の密着デバイス３１０が前方に露出して突出されるようにする露出部１２４が形成される。露出部１２４は、上下方向に長く延長し、前後方向に貫通した部分である。これにより、２つの背もたれ板１２２が露出部１２４を挟んで両側に位置してもよい。露出部１２４は、背もたれ部１２０の中心に形成されることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００４８】
また、背もたれ部１２０の後方には、後述するガイドモジュール２００などを固定させるように、所定の骨組を構成している各種のフレーム部材１３０などが備えられてもよい。
【００４９】
上記のような構成を有することで、フレーム１００は、全体的に椅子形態に構成することができる。さらに、フレーム１００の外面には外皮が備えられて、被検者が楽な姿勢を保ちながら検査が行えるようにできるが、必ずしもこれに限定されることはない。
【００５０】
図４及び図５を参照すると、ガイドモジュール２００はフレーム１００に連結され、検査モジュール３００を移動させて変位するようにする装置である。ガイドモジュール２００は、バーチカルガイドビーム２１０、ガイドボディ２２０、及び動力装置２３０を含んで構成される。
【００５１】
バーチカルガイドビーム２１０は、上下方向に所定の長さだけ延びるビーム形態に構成される。バーチカルガイドビーム２１０はフレーム１００に固定され、背もたれ板１２２の後方に配置されてもよい。また、バーチカルガイドビーム２１０には、上下方向に延びるよう形成された所定のレール部が設けられる。
【００５２】
ガイドボディ２２０は、少なくとも一部が前記バーチカルガイドビーム２１０に移動可能に連結されている。これにより、ガイドボディ２２０には、前記バーチカルガイドビーム２１０に形成されたレール部に対して連結される所定の連結手段が備えられる。また、ガイドボディ２２０には、後述する検査モジュール３００が固定されている。したがって、ガイドボディ２２０がバーチカルガイドビーム２１０を沿って上下に移動することで、ガイドボディ２２０に連結されている検査モジュール３００が上下に移動することができる。
【００５３】
動力装置２３０は、検査モジュール３００を移動させる動力を提供する装置である。動力装置２３０は、検査モジュール３００の移動に必要な動力を提供するために適切ないかなる構成を有してもよい。一例として、図４に示す一実施形態によると、動力装置２３０は、所定の回転モータ２３２と、前記回転モータ２３２により回転し、外面に雄ねじが形成されているスクリュービーム２３４及び連結部２３６を含んで構成される。
【００５４】
回転モータ２３２は、所定の回転軸を中心にして回転力を提供するモータのような部材である。本実施形態において、回転モータ２３２は、直立した姿勢を有して回転モータ２３２の前記回転軸が上下方向に延びることができる。
【００５５】
スクリュービーム２３４は、前記回転モータ２３２に連結され、回転モータ２３２で発生した回転力により回転することができる。スクリュービーム２３４は、上下に直立した姿勢を有してもよい。スクリュービーム２３４の外面には雄ねじ部が形成される。
【００５６】
連結部２３６は、スクリュービーム２３４に連結されている。一例として、連結部２３６は、スクリュービーム２３４の雄ねじ部にねじ連結されるよう、雌ねじ部が形成されている連結ホールを有する。前記スクリュービーム２３４は、前記連結ホールを貫通して連結部２３６にねじ連結される。また、連結部２３６の少なくとも一部には検査モジュール３００が固定されている。したがって、回転モータ２３２によってスクリュービーム２３４が回転すれば、連結部２３６が上下に移動し、連結部２３６に固定されている検査モジュール３００も上下に変位する。ここで、スクリュービーム２３４の回転方向に応じて、連結部２３６及び検査モジュール３００の変位方向が上方向又は下方向に可変してもよい。また、スクリュービーム２３４の回転速度に応じて、連結部２３６及び検査モジュール３００の移動の速度も可変してもよい。
【００５７】
一方、図面に示されていないが、一実施形態によると、ガイドモジュール２００は、３自由度のリニアガイドシステムを含んでもよい。これによれば、ガイドモジュール２００は、脊椎の経路に沿って上下方向に移動可能な第１ガイド装置、脊椎の経路に垂直な側方向に移動可能な第２ガイド装置、及び前後方向に移動可能な第３ガイド装置を含んで構成される。このような３自由度のリニアガイドシステムを構成している第１ガイド装置、第２ガイド装置、及び第３ガイド装置は、各々所定のガイドビーム及びガイドボディを含む構成を有している。
【００５８】
例えば、第１ガイド装置は、上下に延びる上下ガイドビームと、上下ガイドビームに沿って上下に移動可能な第１ボディを含んでいる。また、第２ガイド装置は、前記第１ボディに連結されて左右に延びる左右ガイドビームと、左右ガイドビームに連結されて左右に移動可能な第２ボディを有している。また、第３ガイド装置は、前記第２ボディに連結されて前後に延びる前後ガイドビームと、前後ガイドビームに連結されて前後に移動可能な第３ボディを有している。また、第３ボディには、検査モジュール３００が連結されてもよい。したがって、前記第１ガイド装置、第２ガイド装置、及び第３ガイド装置の作動により、検査モジュール３００が上下、左右、及び前後に移動することができる。したがって、検査モジュール３００が上下方向、左右方向、及び前後方向に自由に移動可能であるため、被検者の背中の全面積にかけて検査を容易に実行することができる。
【００５９】
図６は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュール３００の形態を示す図であり、図７は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュール３００の内部構造を示す図であり、図８は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュール３００の密着デバイス３１０の構造を示す図であり、図９は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の検査モジュール３００の密着デバイス３１０に備えられたラックギアとピニオンギア３３０との間の連結を示す図である。
【００６０】
検査モジュール３００は、少なくとも一部が被検者の背中の少なくとも一部に密着した状態で、ガイドモジュール２００により変位しながら被検者の脊椎の形状データを収集する。
【００６１】
検査モジュール３００は、密着デバイス３１０、ハウジング３２０、ピニオンギア３３０、及びセンサ装置（図示せず）を含んで構成される。
【００６２】
密着デバイス３１０は、少なくとも一部が被検者の背中に密着する装置である。密着デバイス３１０は、移動ブロック３１２、ローラ部３１４、弾性部材３１６、及び延長ビーム３１８を含んで構成される。
【００６３】
移動ブロック３１２は、所定のブロック形態に構成され、前後方向に移動可能な部材である。移動ブロック３１２は、前方にローラ部３１４が連結されるように、前方にローラ搭載空間を有してもよい。
【００６４】
ローラ部３１４は、移動ブロック３１２の前方に配置され、移動ブロック３１２のローラ搭載空間に搭載されてもよい。ローラ部３１４は、移動ブロック３１２と所定の軸を介して連結され、前記軸を中心に自由に回転可能に構成されている。ローラ部３１４は、被検者の背中に密着することができ、移動ブロック３１２が被検者の背中に沿って上下に移動することで、被検者の背中に沿って転がることができる。
【００６５】
弾性部材３１６は、移動ブロック３１２の後方に配置され、所定のばねで構成されている。弾性部材３１６の後方は、後述するハウジング３２０の少なくとも一面に接することができる。すなわち、弾性部材３１６は、前方の移動ブロック３１２、及び後方のハウジング３２０の間に配置し、移動ブロック３１２を前方側向、すなわち、被検者の背中に向かう方向に弾性バイアス（偏向）させる。したがって、弾性部材３１６によりローラ部３１４が被検者の背中に密着することができる。
【００６６】
延長ビーム３１８は、移動ブロック３１２の後方に配置され、後方に所定の長さだけ長く延びるビーム形態の部材である。好ましくは、延長ビーム３１８の下面又は上面には、前後方向に複数形成される歯車部が設けられる。したがって、延長ビーム３１８は、所定のラックギアで構成されることができる。
【００６７】
ハウジング３２０は検査モジュール３００の外観を構成し、前記密着デバイス３１０が搭載されてガイドモジュール２００と連結される部材である。ハウジング３２０は、前方の前方ハウジング３２２及び後方の後方ハウジング３２４を含んで構成される。
【００６８】
前方ハウジング３２２には、前記密着デバイス３１０が搭載されるデバイス搭載空間が設けられる。前記デバイス搭載空間は前方が開放され、前記密着デバイス３１０のローラ部３１４が前方に露出されてもよい。前方ハウジング３２２及びデバイス搭載空間は、密着デバイス３１０の移動ブロック３１２の前後方向の変位が案内されるよう、前後方向に適切な深さを持って所定の形状を有することができる。本実施形態において、デバイス搭載空間は全体的に六面体の形状を有してもよい。
【００６９】
後方ハウジング３２４の内部には、後述するピニオンギア３３０が搭載され、同時に、密着デバイス３１０の延長ビーム３１８の一部が位置する。後方ハウジング３２４の前面には、前後方向に貫通した貫通孔３２６が形成される。したがって、前方ハウジング３２２内に搭載された密着デバイス３１０の延長ビーム３１８が貫通孔３２６を通過し、後方ハウジング３２４の内部に位置する。
【００７０】
ピニオンギア３３０は、後方ハウジング３２４の内部に搭載される。ピニオンギア３３０は、密着デバイス３１０の延長ビーム３１８に形成されたラックギアと噛合して、密着デバイス３１０及び延長ビーム３１８が前後に変位することで、回転することができる。
【００７１】
好ましくは、前記密着デバイス３１０及びピニオンギア３３０は、複数設けられてもよい。
【００７２】
複数の密着デバイス３１０は、側方向に並んで配置される。これにより、前方ハウジング３２２は、側方向に並んで配置された複数の密着デバイス３１０が搭載されるよう、全体的に長方形のデバイス搭載空間を有することができる。また、それぞれの密着デバイス３１０に備えられた延長ビーム３１８が各々貫通するよう、後方ハウジング３２４の前面には貫通孔３２６が側方向に複数設けられることができる。
【００７３】
また、ピニオンギア３３０も複数備えられるが、それぞれのピニオンギア３３０は、それぞれの密着デバイス３１０の延長ビーム３１８のラックギアに各々噛合される。上記のように、複数の密着デバイス３１０が側方向に並んで配置されることで、ピニオンギア３３０も、前後方向にそれぞれの位置を相違にして配置されてもよい。一例として、図７に示すように、複数のピニオンギア３３０が前後方向に異なる位置に配置され、同時に、それぞれのピニオンギア３３０は、側方向に異なる位置に配置され、それぞれの延長ビーム３１８のラックギアに噛合される。ここで、図７に示すように、密着デバイス３１０とピニオンギア３３０の配置は、検査モジュール３００の中心を中心にして対称の配置を有し得る。そのため、検査モジュール３００の全体の大きさと重量を減らすことができる。
【００７４】
センサ装置（図示せず）は、前記密着デバイス３１０の変位、又は、ピニオンギア３３０の回転を検出する部材である。センサ装置は、それぞれの密着デバイス３１０の変位量、又は、ピニオンギア３３０の回転角の大きさなどを検出できるように、エンコーダなどのような適切なセンサを含むことができる。
【００７５】
例えば、センサ装置は、検査モジュール３００がガイドモジュール２００により上下方向に移動するとき、密着デバイス３１０が被検者の背中の屈曲によって前後方向に移動して発生する密着デバイス３１０の位置座標の変化を検出し、これを用いて被検査差の脊椎の形状を検出することができる。一方、異なる例として、センサ装置は、検査モジュール３００に備えられた各ピニオンギア３３０の回転角度の大きさを用いて、被検者の脊椎の形状を検出してもよい。
【００７６】
上記のように収集された被検者のデータは、所定の電気信号として、後述する診断モジュール４００及びモデリングモジュール５００に伝達することができる。
【００７７】
診断モジュール４００は、検査モジュール３００により収集されたデータを用いて、被検者の脊椎側弯度を診断する装置である。診断モジュール４００は、検査モジュール３００により収集されたデータを用いて、被検者の脊椎の異常有無を診断できる所定のアルゴリズムなどを含む。
【００７８】
例えば、診断モジュール４００は、検査モジュール３００のセンサ装置から検出された脊椎の形状を介して被検者の脊椎側弯度を検査することができる。そのため、所定のエンコーダなどの位置情報を脊椎の曲げ程度に変換する所定のアルゴリズムが備えられる。
【００７９】
また、一例として、診断モジュール４００は、検査モジュール３００により収集されたデータと所定の基準値とを比較し、被検者の脊椎の異常有無を判断することができる。例えば、被検者の年齢及び身体条件などに適する理想的な脊椎形状、及びそれに伴う検査モジュール３００の座標などが所定の基準データとして予め格納されており、検査モジュール３００により収集された被検者の脊椎形状データと前記格納された基準データとを互いに比較することで、被検者の脊椎の異常有無を判断することができる。一方、異常有無は、単に異常の有無だけでなく、所定の基準に従って異常の程度を大きさで把握することのできる数値として導出されてもよい。
【００８０】
モデリングモジュール５００は、検査モジュール３００により収集されたデータを用いて、被検者の脊椎形状を可視化できる装置である。このために、モデリングモジュール５００は、所定のモデリングアルゴリズムを含んでもよい。一例として、前記アルゴリズムは、多項式の曲線近似（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ  ｃｕｒｖｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）方法を用いて前記検査モジュール３００により検査されたデータのうち有意味なデータを抽出することができ、抽出されたデータを用いて３Ｄモデリングを行うことができる。また、ここで、前記抽出されたデータを用いてコブ角を数学的に数値化し、そのためにモデリングモジュール５００は所定のアルゴリズムを含むことができる。
【００８１】
図１０は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置の可視化モジュールのライン近似（ｌｉｎｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ）の一例を示す図であって、検査モジュール３００及び診断モジュール４００により捉えられた３Ｄ座標を用いて所定のラインが実現される例を示す図である。
【００８２】
図１１は、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査装置を用いた検査方法の一例を示す図である。図１１に示すように、本発明に係る脊椎側弯度検査装置のフレーム１００に被検者が座った状態で、検査モジュール３００の密着デバイス３１０のローラ部３１４が被検者の背中に密着する。このように、ローラ部３１４と被検者の背が密着を保持した状態で、ガイドモジュール２００が作動し、検査モジュール３００を上下方向に移動させ、密着デバイス３１０が被検者の背中の屈曲に沿って前後方向に変位することになる。センサ装置は、前記密着デバイス３１０の変位を検出する。診断モジュール４００が前記検出されたデータを用いて被検者の脊椎の形状を把握して脊椎の異常有無を診断し、モデリングモジュール５００は、被検者の脊椎の形状を可視化することができる。
【００８３】
図１２は、本発明に係る脊椎側弯度検査装置を含む脊椎側弯度検査システム１を示す図である。
【００８４】
本発明に係る脊椎側弯度検査装置Ａを含む脊椎側弯度検査システム１は、所定のデータセンターＢを含む。データセンターＢは、脊椎側弯度検査装置Ａによって検査及び収集されたデータが送信され、前記データを管理して総合処理し、ビッグデータ化して被検者の予後を診断することができる。したがって、データセンターＢは、被検者の脊椎側弯度を総合診断して今後の脊椎状態の予後を予測することができる。
【００８５】
データセンターＢは、所定のサーバ及び中央処理装置（ＣＰＵ）を有し、前記サーバ及び中央処理装置には、総合診断及び脊椎状態の予測のための所定のアルゴリズムが含まれる。前記アルゴリズムは、統計分析及びディープラーニング分析方式を有する各種アルゴリズムを含んでもよい。また、センサシステム内には、各種の測定データ及び予測モデルなどが格納されてビッグデータ化されているため、前記データと被検者のデータと比較及び対照して被検者の検査結果を判断し、予後を予測することもできる。
【００８６】
また、それぞれの学校、病院、個印家庭に脊椎側弯度検査装置Ａが設けられ、所定の国家機関、医療機関などにデータセンターＢが設けられることができる。このように互いに分離している脊椎側弯度検査装置ＡとデータセンターＢの信号、及び情報交換のために所定の通信モジュールなどが備えられることができる。さらに、データセンターＢは、各地域の医療機関Ｃに対して前記検査データ及び格納されたデータを伝送し、医療機関に来訪した患者に適切な診療方法などを提示することができる。
【００８７】
このようなデータセンターＢが設けられることで、従来における検査データと診療記録に基づいて効率的な診療方法を被検者に提供することができる。例えば、脊椎側弯度検査装置Ａで所定期間の間に検査及び収集された被検者のデータに基づいてデータセンターＢは被検者の脊椎ラインの変化状態を確認し、持続的な検査が求められる患者であるか、又は、正常範囲の患者であるか、又は迅速な診療及び治療が求められる患者であるかを判断し、診断結果を迅速に被検者へ伝達することができる。さらに、病院でリハビリ訓練などの診療を受けている患者を対象に脊椎側弯度を検査するときには、今後、単にリハビリで治療可能であるか、又はＣＴ、ＭＲＩなどの精密検査及び施術などの医療行為が必要であるか否かに対して情報を提供することができる。
【００８８】
本発明に係る脊椎側弯度検査装置によると、被検者がフレーム１００上に楽に座った状態で脊椎側弯度の検査を行うことができる。さらに、所定のディスプレイ装置を介して検査結果が視覚的に明確に出力されることができる。
【００８９】
本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、被検者の背中に密着した状態に転がりながら動く方式の密着デバイス３１０を備えることで、被検者が上着を脱衣しなくても正確な検査を行うことができる。したがって、検査過程で被検者の不便が解消され得る。また、Ｘ−ｒａｙ検査のような光学検査を伴わないため、放射線に曝されるなどの問題が発生しない。
【００９０】
また、本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、ラックギア及びピニオンギア３３０を用いた検査モジュール３００を備えることで、ばねの変形量を測定することに比べて、大きい柔軟性及び広い検査範囲を有して耐久性及び信頼性が向上する。
【００９１】
また、本発明に係る脊椎側弯度検査装置は、検査モジュール３００で収集されたデータを用いて被検者の脊椎状態を把握できる診断モジュール４００、及び被検者の脊椎を可視化する可視化モジュールを有することで、被検者が自身の脊椎状態を効率よく認識することができる。
【００９２】
また、本発明の一実施形態に係る脊椎側弯度検査システム１は、脊椎側弯度検査装置及びデータセンターを含み、データセンターは、被検者のデータを総合してビッグデータ化し、ディープラーニング手法に基づいて予後を診断することで、最善の診療及び治療方法を提供することができる。
【００９３】
以上で本発明の代表的な実施形態を詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、上述した実施形態に対して本発明の範疇から逸脱しない範囲内で様々な変形が可能であることを理解することができる。したがって、本発明の権利範囲は説明された実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
【図１】
2020534967.tif 000003
【図２】
2020534967.tif 000004
【図３】
2020534967.tif 000005
【図４】
2020534967.tif 000006
【図５】
2020534967.tif 000007
【図６】
2020534967.tif 000008
【図７】
2020534967.tif 000009
【図８】
2020534967.tif 000010
【図９】
2020534967.tif 000011
【図１０】
2020534967.tif 000012
【図１１】
2020534967.tif 000013
【図１２】
2020534967.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月25日(2020.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
後方ハウジング３２４の内部には、後述するピニオンギア３３０が搭載され、同時に、密着デバイス３１０の延長ビーム３１８の一部が位置する。後方ハウジング３２４の前面には、前後方向に貫通した貫通孔３２８が形成される。したがって、前方ハウジング３２２内に搭載された密着デバイス３１０の延長ビーム３１８が貫通孔３２８を通過し、後方ハウジング３２４の内部に位置する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
複数の密着デバイス３１０は、側方向に並んで配置される。これにより、前方ハウジング３２２は、側方向に並んで配置された複数の密着デバイス３１０が搭載されるよう、全体的に長方形のデバイス搭載空間を有することができる。また、それぞれの密着デバイス３１０に備えられた延長ビーム３１８が各々貫通するよう、後方ハウジング３２４の前面には貫通孔３２８が側方向に複数設けられることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2020534967.tif 000015
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2020534967.tif 000016
【国際調査報告】
2020534967.tif 000017
2020534967.tif 000018
2020534967.tif 000019
2020534967.tif 000020