• 재활치료과학
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• 제12권2호
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• pp.99-107
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• 2023

목적 : 본 연구는 가슴 가동성 제한을 가지고 있는 대상자에게 가슴 가동성 운동이 가슴 가동성, 호흡 패턴 및 호흡 용량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 13명의 가슴 가동성 제한을 가진 남/녀 대상자를 대상으로 가슴 가동성 운동(갈비뼈 가동성 운동)을 시행하여 가슴 가동성, 호흡 패턴 및 호흡량에 어떠한 변화가 있는지를 알아보았다. 가슴 가동성 운동 전/후에 연구 참여 대상자의 가슴 가동성(들숨-날숨 간 가슴 확장 길이 측정), 호흡 패턴 형태(가슴 움직임 수직 이동거리 측정) 및 호흡량(forced vital capacity, forced expiratory volume in 1 second)을 측정하였다. 가슴 가동성, 호흡 패턴 및 호흡 용량을 비교하기 위하여 짝-검정을 사용하였다. 통계적 유의성 검정을 위한 유의수준은 .05였다. 결과 : 가슴 가동성과 호흡 패턴은 통계적으로 유의한 차이가 있지만, 호흡 용량은 유의한 차이가 없었다(p < .05). 결론 : 본 연구의 결과를 토대로 갈비뼈 가동화 기법을 이용한 가슴 가동성 운동은 가슴 가동성 개선과 가슴 올림이 유발되는 비정상적인 호흡 패턴을 정상화시킬 수 있는 방법이라고 여겨진다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.581-587
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• 2020

많은 요추 불안정성 환자들은 호흡 기능 감소와 호흡 패턴 변화로 인해 몸통 움직임 패턴의 변화를 나타낸다. 본 연구는 요추 불안정성 환자의 호흡 패턴 교정 운동 후 안정 및 노력성 호흡 동안 3개의 흉·복부 둘레 선 (겨드랑이, xiphoid junction, 10번째 갈비뼈)에 대한 사용률 변화를 조사하기 위해 실행하였다. 실험군 15명은 호흡 패턴 교정 운동을, 대조군 15명은 요추 안정화 운동을 실시했다. 중재 전, 두군 모두 안정 호흡과 노력성 호흡 동안 3개의 흉·복부 라인 간의 사용률에서 유의한 차이를 보였다(p<.05). 중재 후, 실험군은 안정 호흡 동안에 3 라인간 사용률 차이가 없는(p>.05) 변화를 나타내었고 노력성 호흡 동안에 두 라인 간 사용률의 변화를 나타내었다(p<.05). 호흡 패턴 교정 운동은 호흡 패턴의 회복을 통해 몸통 운동 패턴을 개선하였다. 따라서 우리는 호흡 패턴 교정이 요추 불안정성 환자를 위한 재활-프로그램의 재교육 및 강화 과정에 적용될 수 있음을 제안한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 연구에서는 환자 고유의 호흡 패턴을 적용하여 호흡의 규칙성을 향상 시킬 수 있는 호흡 연습장치(respiratory training system)를 개발하여, 호흡에 의한 움직임이 고려된 4D-RT (4-dimension radiation therapy) 또는 4D-CT (4-dimension computed tomography) 수행 시 효율성과 정확성을 높이고자 했다. 개발한 호흡연습장치는 푸리에 급수(Fourier series)를 기반으로 환자 고유의 호흡패턴을 만들어 환자에게 편안한 호흡 유도를 제공한다. 호흡연습장치를 사용했을 때 호흡의 규칙성 향상 정도를 알아보기 위하여 5명의 지원자를 대상으로 실험을 진행하였다. 10개의 자유호흡신호를 획득하여 실험 대상자의 고유한 호흡패턴(guiding waveform)을 만들고, 자유호흡(free breathing)을 3분 동안 시행한 후, 고유한 호흡패턴을 이용하여 호흡을 유도하는 신호모니터-호흡(guide breathing)을 3분 동안 시행하여 데이터를 획득하였다. 획득된 자유호흡과 신호모니터-호흡의 데이터를 이용하여 호흡크기(displacement)와 호흡주기(period)의 변동성을 Root mean square error (RMSE)를 적용하여 정량적으로 비교 분석하였다. 호흡의 변동성을 분석한 결과 신호모니터-호흡은 자유호흡과 비교하여 호흡크기의 경우 최대 40%, 호흡주기의 경우 최대 76%까지 RMSE 값이 감소하였으며, 모든 지원자들의 데이터를 분석한 결과 평균적으로 호흡주기의 경우 RMSE 값이 55% 감소되었고, 호흡크기의 경우 33% 감소하였다. 본 연구에서 개발한 호흡연습장치는 실험대상자의 고유한 호흡패턴을 이용하여 규칙적인 호흡을 유도했기 때문에 피실험자는 큰 노력 없이도 신호모니터-호흡을 따라 할 수 있었다. 따라서 규칙적인 호흡을 오랜 시간 지속시킬 수 있다는 측면에서 장점을 가질 수 있으며, 4D RT, 4D CT를 시행 할 경우 규칙적인 호흡을 통해 효율성과 정확성을 향상 시킬 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권1호
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• pp.53-63
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• 2014

본 연구에서는 호흡 동조 구동 팬톰을 이용하여 5가지의 호흡패턴에 따른 4DCT와 Slow-CT의 내부표적체적(ITV) 변화를 비교 분석하였다. 각 호흡패턴마다 호흡주기 1~4초와 표적 진폭 1~3 cm를 적용하여 4DCT와 Slow-CT를 각 3회 촬영하였다. 촬영한 영상들은 Eclipse 치료계획 시스템으로 표적을 윤곽 묘사하고 내부표적체적(ITV) 길이와 체적을 측정하였으며, 4DCT, Slow-CT의 ITV 길이와 체적의 평균값을 이론값과 비교하여 분석하였다. 4DCT에서의 ITV 길이와 체적은 호흡주기가 길수록, 표적 진폭이 짧을수록 이론값과의 차이가 감소하는 경향을 보였다. Slow-CT에서는 표적 진폭이 커질수록 4DCT와 마찬가지로 이론값과의 차이가 커졌으나 호흡주기에 따른 ITV 길이와 체적의 변화는 호흡주기 1초에서 가장 이론값 비슷하였고 2~4초 내에서는 재현성의 변화가 근소했다. 호흡패턴에 따라서는 4DCT, Slow-CT 모두 ITV 길이와 체적에 대해 A패턴에서 가장 높은 재현성을 보였고, B, C, D패턴은 서로 비슷한 차이를 보였으며 E패턴은 다른 네 패턴에 비해 이론값과의 차이가 가장 컸다. 4DCT에 대한 Slow-CT의 ITV 길이와 체적의 차이는 모든 호흡패턴에 대하여 호흡주기가 길수록, 표적 진폭이 클수록 증가하였다. 4DCT와 Slow-CT 영상간의 ITV 길이 및 체적에 대한 재현성을 비교했을 때 Slow-CT가 4DCT에 비해 평균적으로 약 22% 낮았으며, 호흡패턴에 따라 상, 하 방향에 대해 표적의 재현성이 달라졌다. A, B, C패턴의 경우 상, 하 방향으로 3 mm, E패턴은 상 방향에 비해 하 방향에서 5 mm의 차이를 보인 반면에 D패턴에서는 상 방향으로는 차이가 없었으나 하 방향으로 1.45 cm의 차이가 났다. 따라서 4DCT에 대하여 Slow-CT에 표적 움직임을 고려한 여유를 설정할 경우에는 호흡패턴에 따라 상, 하 방향에 다른 여유를 정의해야 한다고 판단된다. 향후 환자의 호흡신호를 바탕으로 CT 영상을 분석할 때 본 연구에서 수행한 데이터가 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.245-253
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• 2020

본 연구는 호흡 패턴 교정 후, 호흡 동안 흉·복부 둘레 선 세 곳의 운동성(TAMs) 변화와 몸통 전방 굴곡 동안 흉추(TSM) 및 요추부 운동성(LSM)의 변화를 조사하기 위해 수행되었다. 요추부 불안정성이 있는 30명의 대상자들을 15명의 호흡패턴 교정운동 그룹과 15명의 요추부 안정화운동그룹으로 나누어, 한 세션 당 40분 운동, 총 18 세션을 6주 동안 적용하였다. 연구 결과, 호흡패턴교정 그룹은 안정화 운동 그룹에 비해 모든 TAMs과 TSM 이 유의하게 더 증가한 것으로 나타났고 LSM은 더 유의한 감소를 보였다(p<.001). 호흡패턴교정은 전체 TAM(안정호흡: r= .868, 노력성호흡: r= .870) 및 TSM(r= .672)과는 높은 양의 상관관계를, LSM(r= -.420)과는 음의 상관관계를 나타내었다. 본 연구 결과를 기초로, 요추부 불안정성자의 호흡패턴교정이 흉·복부 둘레 선의 상대적 운동성 개선을 통해 흉추와 늑골 관절의 운동성을 촉진하여 몸통 전방 굴곡 시 요추부 굴곡 운동성을 감소시킬 수 있다고 제안한다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.355-363
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• 2020

이 연구는 만성요통환자의 호흡패턴이상과 통증관의 상관관계를 알아보기 위해 실시하였다. 104명의 만성요통환자의 날숨끝 이산화탄소농도(EtCO₂)와 호흡률을 카프노그래프를 통해 측정하였고, 호흡유지시간과 Nijmegen Questionnaire, 가슴우리 움직임거리, 시각적사상척도를 추가로 평가하였다. Pearson's 검사로 상관관계를 분석하였으며, 결과는 EtCO₂와 BHT, 가슴우리 움직임거리에서 통계적으로 유의한 상관관계를 보였으며(r=.302, r=.281)(p<.01), RR과 VAS에서 낮은 음의 상관관계(r=-.253,-.200)(p <.05)를 보였다. RR과 NQ에서도 유의한 상관관계를 보였으며(r=.237)(p<.05). 가슴우리 움직임거리와 VAS사이에서는 낮은 음의 상관관계를 보였다(r=-.370)(p<.01). 가슴 호흡과 가로막호흡 사이의 EtCO₂, RR, BHT, 가슴우리 움직임거리, 그리고 VAS에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며(p<.05), NQ에서는 유의한 차이가 없었다(p>.05). 만성요통환자의 EtCO₂, BHT, 가슴우리움직임거리, RR, 그리고 VAS 사이에는 상관관계가 있었다. 또한, RR과 NQ, 흉부 소풍과 VAS 사이에는 상관관계를 보였다. 결과적으로 호흡패턴이상과 통증 사이에는 밀접한 관계가 있었으며, 가슴호흡과 가로막호흡의 비교에서 EtCO₂, RR, BHT, 가슴우리 움직임거리 및 VAS에서 유의한 차이가 있었다. 이것은 만성요통환자의 재활 및 통증 관리에서 호흡패턴중재가 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.206-214
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• 2020

본 연구는 만성허리통증자를 대상으로 주관적 허리부위 불안정성 요소(SLIF)와 호흡패턴변화(RPC), 배부운동성(AM) 간의 상관성을 조사하고자 하였으며, 만성허리통증(CLBP)을 가진 36명의 성인이 본 연구에 참여하였다. 대상자들은 28개 항목의 SLIF 양성반응 조사 후, 양성반응 수(PRN)에 따라 3개 그룹으로 나뉘었다. 노력성호흡운동과 운동조절훈련 동안에 총 12개의 비생리학적 호흡패턴변화를 관찰과 촉지를 통해 조사하였고, 3가지의 호흡패턴변화[갈비가로막 호흡패턴변화(CDRPC), 호흡정지변화(BHC), 전체 호흡패턴변화(TRPC)] 점수를 산출하였다. 배부 운동성 변화는 줄자를 이용하여 몸통의 칼돌기(AM1)와 10^th 갈비뼈(AM2) 수준에서 최대 흡기와 호기 사이의 둘레 길이 차이로 조사하였다. SLIF의 양성 반응수에 따라 RPC 점수와 AM을 비교하고, 이들의 상관성을 분석하였다. 그 결과, SLIF 양성반응수는 CDRPC 점수, BHC 점수, 전체 RPC 점수와 양의 상관성을, AM1과 AM2와는 음의 상관성을 나타내었다. 본 연구결과에 기초하여, SLIF 검사의 양성결과 조합은 CLBP자의 비생리적 호흡패턴변화에 대한 예측 변수가 될 수 있고, 이러한 임상적 예측은 평가시간의 절약과 함께 효율적 치료접근에 도움이 될 수 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권10호
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• pp.63-70
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• 2018

영상을 이용한 생체 신호 측정 기술이 발전하고 있으며, 특히 생명 유지를 위한 호흡 신호 측정기술 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 기존 기술은 사람의 몸에서 방출하는 열을 측정하는 열화상 카메라를 통하여 호흡 신호를 측정하였다. 또한, 실시간으로 사람의 흉부 움직임을 분석하여 호흡률을 측정하는 연구도 진행되었다. 하지만, 적외선 열화상 영상을 이용하여 영상 처리를 하는 것은 외부 환경 요인으로 인해 호흡 기관의 탐색이 어려울 수 있으며, 이에 따라 호흡률 측정의 정확도가 떨어지는 문제들이 발생했다. 본 연구에서는 호흡 기관의 영역 탐색을 강화하기 위해 가시광 및 적외선 열화상 카메라를 이용하여 영상을 취득하였다. 그리고 두 영상을 기반으로 얼굴 인식, 영상 정합 등의 과정을 통해 호흡 기관 영역의 특징을 추출한다. 추출한 특징 값을 통계학적 분류 방법 중 하나인 k-최근접 이웃 분류기를 통해 호흡 신호의 패턴을 분류한다. 분류한 패턴의 특성에 따라 호흡률을 계산하며, 측정한 호흡률의 성능을 확인하기 위해 실제 호흡률과 비교 과정을 통해 분석함으로써, 호흡률 측정의 가능성을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제24권4호
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• pp.69-78
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• 2021

요즘은 건강을 위한 스마트 헬스 케어 웨어러블의 개발이 가속화되는 시대이다. 그 중 활발한 연구 분야 중 하나인 EMS 전기자극을 활용한 웨어러블 제품이 많이 출시되었다. 하지만 연구되거나 출시되어있는 EMS 웨어러블은 근육의 세분화에 집중하지 못한 포괄적인 전신 슈트나 복부 전체를 덮는 벨트 형식으로 출시되어있다. 이에 본 연구에서는 특정 근육을 세분화시킨 EMS 패턴을 적용하고 복압 벨트에 호흡을 측정할 수 있는 스트레치 센서를 부착하여 두 가지 호흡법을 활용해 연구를 진행하고자 한다. 측정방법은 들숨과 날숨으로 실험을 진행하며 대상자는 건강한 신체의 20대 남성 10명을 대상으로 진행했다. 본 연구의 결과 흉식호흡과 복식호흡 모두 센서의 민감도는 5mm, 3mm, 기본 센서 순으로 센서별 순위 결과를 확인할 수 있었고 EMS 복압 벨트를 통해 전기자극을 적용 전, 후로 나누었을 때 전기자극을 적용한 후 호흡의 활성화가 향상되었음을 알 수 있었다. 연구의 결론은 2가지 호흡법을 신체 기능적 근거로 제작한 2가지 패턴으로 인해 호흡법에 적합한 전기자극을 적용 시 적용하지 않았을 때 보다 3가지 센서로 호흡 활성화 효과와 센서 간 민감도 차이를 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 EMS 패턴과 스트레치 센서가 통합된 의복형 웨어러블 제품에 실시간 모니터링이 가능한 호흡 스마트 의류를 개발하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제9권2호
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• pp.69-76
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• 2020

본 연구에서는 조영증강 초음파 영상에서 조영효과 확산 패턴과 동적 혈류 패턴을 가시화 하는 방법론을 제시한다. 세부적으로 조영증강 초음파 데이터에서 조영제의 전이시간, 최대 명도변화, 조영효과의 감쇄 시간 등과 같은 진단 파라미터를 영상으로 생성하는 기법을 제안한다. 간병변 진단과 같은 의료 진단에서 조영제의 전이와 확산 속도는 매우 중요한 요소가 된다. 이에 본 연구에서는 조영효과의 확산 패턴을 하나의 영상으로 표현하는 방법을 제시하였다. 이 과정에서 호흡에 의한 흔들림으로 인하여 영상의 정확도가 저하시키는 현상을 개선하기 위하여 호흡주기에 따른 동적 가중치와 모멘텀 요소를 사용하는 영상추적 기법을 제안하였다. 총 72개의 조영증강 데이터를 사용한 실험을 통하여, 제안된 기법이 초음파진단에서 육안 판별의 한계를 극복할 수 있게 하고, 호흡에 의한 흔들림을 보정함으로써 진단 파라미터의 신뢰도를 향상시킬 수 있음을 보인다.