• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.19-23
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• 2024

양손 절단 환자들에게 미용적 목적과 함께 기능적 목적을 갖춘 의수가 필요하며 잔존 근육의 근전도를 이용한 인공 의수에 대한 연구가 활발하나 아직도 비싼 비용의 문제가 있다. 본 연구에서는 저비용의 부품과 소프트웨어인 표면 근전도 센서, 머신러닝 소프트웨어 Edge Impulse, Arduino Nano 33 BLE, 그리고 3D 프린팅을 이용하여 인공의수를 제작하고 성능을 평가하였다. 표면 근전도 센서로 획득하고 Edge Impulse에서 디지털 시그널 프로세싱 과정을 거친 신호들을 이용하여 머신러닝으로 손가락 운동의 종류를 판단하는 훈련을 통해 각 손가락의 굽힘 운동신호를 의수 모델의 손가락들에 전달하였다. 디지털 시그널 프로세싱 조건을 노치 필터 60 Hz, 대역필터 10-300 Hz, 그리고 샘플링 주파수 1,000 Hz로 했을 때, 머신 러닝의 정확도가 82.1%로 가장 높았다. 각 손가락 굴곡 운동간에 혼동될 수 있는 가능성은 약지가 가장 높아서 검지의 운동으로 혼동될 가능성이 44.7 %이었다. 저비용 인공의수의 성공적인 개발을 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

• 산업융합연구
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• 제21권4호
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• pp.123-131
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• 2023

이 연구는 일반 푸시업과 무릎 푸시업, 벽 푸시업 운동시 어깨 안정근의 활성도 차이를 알아보는데 목적이 있다. 연구대상은 어깨관절에 통증이 없고 푸시업 운동을 하지 않은 대학생 남자 8명을 대상으로 하였으며, 어깨 안정근의 활성도를 알아보기 위하여 표면 근전도를 이용하여 위등세모근, 아래등세모근, 중간등세모근, 앞톱니근, 앞세모근, 뒤세모근, 큰가슴근, 가시아래근에 부착하였다. 일반 푸시다운은 무릎 푸시다운과 벽 푸시다운 보다 근활성도가 유의하게 더 큰 것으로 나타났다. 푸시업 동작에서는 앞톱니근과 가시아래근이 다른 어깨안정근에 비해 근활성도가 유의하게 더 컸으며, 일반 푸시업 동작이 무릎 푸시업과 벽 푸시업 보다 근활성도가 유의하게 더 큰 것으로 나타났다. UT/LT 비율에서는 무릎 푸시다운이 벽 푸시다운 보다 유의하게 낮았으며, UT/SA 비율은 푸시다운과 푸시업 모두 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 결론적으로 푸시업과 푸시다운 동작 시에는 앞톱니근과 앞어깨세모근, 가시아래근이 다른 어깨안정근보다 근활성도가 높고, 일반적인 푸시업 운동이 무릎 푸시업과 벽 푸시업 운동보다 근활성도 측면에서는 더 효과적이다. 그러나 푸시다운을 할 경우에는 어깨안정화를 위해 무릎을 굽힌 상태에서 푸시다운을 하는 것이 더 효과적인 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.63-71
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• 2017

본 연구의 목적은 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련이 삼킴장애가 있는 급성기 뇌졸중 환자의 삼킴기능과 식이수준, 만족감에 미치는 효과를 알고자 하였다. 본 연구는 뇌졸중 후 삼킴장애 환자 16명이 참여하였다. 모든 대상자는 실험군과 대조군으로 8명씩 무작위 할당되었다. 두 군은 4주간 주 5회, 하루 30분의 전통적 삼킴장애 치료를 받았다. 실험군은 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련을 30분을 추가적으로 수행하였으며, 대조군은 삼킴훈련을 30분 수행하였다. 평가는 삼킴기능을 확인하기 위하여 기능적 삼킴장애 척도와 침습-흡인 척도를 통하여 측정하였으며, 식이수준은 기능적 구강 섭취 척도를 이용하였다. 중재 후, 각 치료 만족감을 평가하기 위하여 시각상사 만족감 척도를 이용하여 측정하였다. 연구결과, 실험군과 대조군은 중재 전과 후로 삼킴기능과 식이수준에서 유의한 향상을 보였다(p<0.05). 중재 후, 두 군간의 치료 만족도는 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 두 군 간 변화량 비교에서 실험군은 대조군보다 식이수준에서 유의한 향상을 보였다(p<0.05). 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련은 삼킴장애가 있는 급성기 뇌졸중 환자의 식이수준 향상에 효과적인 치료법으로 사료된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.815-816
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• 2006

In this paper, an EMG (Electromyography) sensor for utilizing an EMGl-based HCI are described. The EMG sensor is a dry type and has high gain (1000-10000). Therefore, this sensor can be properly applied to HCI devices using EMG signals without additional amplification circuit.

• 대한소아치과학회지
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• 제25권2호
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• pp.467-475
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• 1998

악안면 영역에 동통이 가하여지면 회피반사의 일종인 개구반사가 유발되며, 개구반사의 크기는 뇌간의 중추에 전달된 동통의 크기에 비례한다. 따라서 동통의 정도를 악이복근의 근전도를 이용하여 정량화 할 수 있고 동통의 지표로 이용할 수 있다. 본 실험은 악안면동통에 의하여 유발된 개구반사의 크기가 침점(족삼리) 전기자극으로 감소되는지와 이러한 전기침의 효과가 나타나는데 opioid 물질이 관여하는지에 대하여 연구하고자 하였다. 8주 이상, 150g이상의 Sprague-Dawley계 쥐 34 마리를 암수 구별없이 이용하여 실험하였다. 복강 내 Urethane용액(1.5g/kg)을 주입 전신마취하고 악이복근을 노출시켜 근전도 기록을 위한 한쌍의 선전극을 삽입하였다. 동통유발을 위하여 구강내 하악 이공주변에 0.1mm의 선전극을 한쌍 삽입하고 전기자극기에 연결하였다. 유해자극 조건은 duration $100{\mu}sec$, interval 5sec의 pulse로 정하고 자극의 크기는 개구반사를 일으키는 역치의 2배 크기로 하며 매 측정시마다 동일 자극을 10회식 가하여 평균하였다. 침점의 전기자극을 위하여 침점의 하나인 족삼리(Zusanli)에 표면전극(넓이 $0.4cm^2$ 정도)을 부착하고 자극부위가 약한 근수축을 일으키는 강도인 $100{\mu}sec$, 5V, 2Hz의 자극을 20분간 가하였다. 악이복근의 근전도는 교류증폭기 (Dam80, WPI, USA) 에서 1000배 증폭하여 유해자극이 가해진 순간 oscilloscope 에서 관찰하여 그 크기를 측정하였다. 침점의 전기자극으로 나타나는 진통효과가 opioid의 분비와 관련있는지 알아보기 위하여 opioid 의 길항제인 naloxone(0.2mg/kg)을 복강 내로 투여하였다. 실험군을 4군(group I - IV)으로 분류하였고 각 군에서 근전도를 측정한 단계는 다음과 같다. group I : control 침점에 전기자극 20 분간 가한후(EA), 20분후(EA20) group II : control 침점에 전기자극 20분간 가한후(EA), naloxone 투여 20분후(NX) group III : control naloxone 투여 5분후 침점에 전기자극 20분 가한후(NxEA20) group IV : control naloxone 투여 20분후(NX20) 구강내에 가해진 유해자극에 의하여 발생하는 악이복근 근전도는 족삼리 침점의 전기자극으로 그 크기가 감소하였고 이러한 침점자극의 효과는 naloxone의 투여로 인하여 억제되었다. 이와 같은 결과는 침점자극으로 진통작용이 나타나는데에 opioid 물질이 관여하고 있음을 시사한다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제2권2호
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• pp.1-8
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• 1995

이 논문의 주목적은 정상인을 대상으로 각기 다른 3가지의 (체중의 1.5 %, 3.0 %, 9.0 %) 부하를 통해서 자세의 불균형을 유발시켰을 때 나타나는 postural movement patterns을 기술하기 위한 연구이다. 연구대상의 허리중심에 체중부하를 주어 균형이 뒤로 이동하게 하여, surface EMG(표면 근전도)를 통하여 Tibialis anterior(Ta), Gastrocnernius(Gc), Quadriceps femoris(Qc), Hamstring(Ha), Rectus abdominalis(Ab)와 Paraspinalis(Pa) 근육들의 motor recruitment pattern(운동회집형태)를 측정하였다. 그리고 비디오 촬영은 고관절, 슬관절, 족관절의 움직임을 보기 위해 사용하였다. 특히 근전도 (EMG)는 자세반응 검사에 있어 첫 근반응(근수축) 경과시간(FR)과 분절간격간의 (ID)시간을 조사하는데 사용되었다. 이 연구의 결과는 4가지 중요한 사실을 전해주고 있다. 첫 번째로서, 연구대상자에게 체중의 1.5 %의 부하를 적용하였을 때 Ta가 가장 먼저 수축을 시작하였고(FR:$88{\pm}19.4$ ms) 발목과 대퇴사이의 분절 간격간(ID)의 평균은 +9.3 ms였다. 또한 족관절의 변화가 가장 뚜렷하여 Nashner(1985)의 족기전을 뒷받침하고 있다. 둘째로는 연구대상자에게 체중의 3.0 %의 부하를 주었을 때 Qc와 Ab근육이 원위부에서 근위부 순서로 수축하였고, 첫 번째 근육수축시간은 ($82{\pm}39.2$ ms)였다. 그리고 이때 분절간격의 평균은 +8.3ms 이였고 Ta는 거의 반응하지 않았다. 족관절과 슬관절에 비해 고관절의 변화가 가장 현저하게 나타났고, 이 또한 Nashner의 고관절 기전과 같은 현상을 보였다. 셋째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 % 부하를 허리에 적용하였을 때 근수축은 근위부에서 원위부 순서를 이루어졌다. 즉 Ab,Qc, Ta, Ps순으로 근수축 되었다. Ab가 처음으로 수축하여 첫 반응(FR)은 $73{\pm}3.2$ ms 이였고 슬관절과 고관절의 변화가 가장 뚜렷하였다. 넷째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 %부하를 적용하였을 때, 균형을 잡기 위해 뒷걸음치는 것이 관찰되었고 이때 근수축 순서는 Ta,Ab.Ps,Qc,Hs였다. 이 결과는 Nasher의 결과와 불일치하였다. 이상과 같은 결과에서 연구대상자의 자세운동형태(postural movement patterns)는 각기 다른 부하 정도와 시간에 따라 합성적으로 이루어지는 것으로 보여졌다. 특히, 자세운동형태는 부하의 적용위치와 연구대상자의 최근의 경험에 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 말하면 자세운동형태는 중앙신경계의 제한적(한정적) 명령 시스템에 의해서 움직임(movement)이 발생하기 전에 조직된다는 Nashner의 가설을 뒷받침하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.363-369
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• 2018

본 연구의 목적은 자전거 안장 높이에 따라 요추부 근 활성도와 산소 소모량의 차이를 알아보기 위해 실시하였다. 근골계 장애가 없는 22명의 건강한 남자가 본 연구에 참여하였다. 대상자들은 3가지 다른 안장 높이로 3분씩 자전거를 탔으며 각 조건 별로 10분의 휴식시간을 가졌다. 표면 근전도는 요추부 근 활성도를 측정하기 위해 사용되었고 산소 소모량은 휴대용 가스 분석기를 사용하여 평가되었다. 연구 결과 내복사근만 유의한 차이가 있었고(p<0.05), 산소 소모량은 높은 안장 높이가 최적 안장 높이와 낮은 안장 높이 보다 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 본 연구는 안장 높이가 건강한 남성의 내복사근 활성도와 산소 소모량에 영향을 미친다고 제안하지만 안장 높이는 요추 안정화 근육에 영향을 미치지는 않았다.

• 대한추나의학회지
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• 제5권1호
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• pp.243-249
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• 2004

Objectives : This study is to evaluate the effect of flexion-distraction technique by measuring surface EMG in low back pain groups. Methods : 5 low back pain patients' constact time, power, fatigue, recovery of muscle were measured before and after flexion-distraction technique. Results : The asymmetry ratio of surface EMG in low back pain groups were Increased, but decreased after flexion-distraction technique. Conclusions : Surface EMG might be used for evaluating the effect of flexion-distraction technique.

• 전기학회논문지
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• 제59권8호
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• pp.1497-1505
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• 2010

The present study was performed to investigate the effect of aging on muscular activity of older subjects under the condition of fixed load muscle contraction. SEMG signals were recorded from old (46 women) and young (45 women) groups performing sustained isometric elbow flexion contraction with a fixed load during 30 seconds. Linear regression and mean square error (MSE) analysis with four characteristic variables (ARV, RMS, MDF, MNF) were used to compare the age-related difference (of local muscle fatigue and fluctuation of the amplitude and frequency) in the SEMG signal. The main results can be summarized as follows: During sustained muscle contraction with a fixed load: i) the MSE values of amplitude (ARV, RMS) and frequency (MDF, MNF) variables were more than 30% higher for the young than for the old adults; ii) the measures of local muscle fatigue (slope of the MDF and MNF) indicated greater fatigue in the old; and iii) the rate of increase of the SEMG amplitude was higher for the young than the old.

• 전기학회논문지
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• 제63권2호
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• pp.291-296
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• 2014

Most of the statistical signal analysis processed in the time domain and the frequency domain are based on the assumption that the signal is weakly stationary(wide sense stationary). Therefore, it is necessary to know whether the surface EMG signals processed in the statistical basis satisfy the condition of weak stationarity. The purpose of this study is to analyze the accuracy of the Run-test, modified Run-test, RA(reverse arrangement)-test, and modified RA-test for assessing surface EMG signal stationarity. Six stationary and three non-stationary signals were simulated by using sine wave, AR(autoregressive) modeling, and real surface EMG. The simulated signals were tested for stationarity using nine different methods of Run-test and RA-test. The results showed that the modified Run-test method2 (mRT2) classified exactly the surface EMG signals by stationarity with 100% accuracy. This finding indicates that the mRT2 may be the best way for assessing stationarity in surface EMG signals.