• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권2호
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• pp.74-81
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• 2017

The purpose of this study was to investigate the EMG characteristics of driver's upper extremity and driving performance for manipulating brake and accelerator pedal by using left and right hand control devices during simulated driving. The people with disabilities in the lower limb have problems in operation of the motor vehicle because of functional loss for manipulating brake and accelerator pedal. Therefore, if hand control device is used for adaptive driving controls in people with lower limb impairments, the disabled people can improve their quality of life by driving a motor vehicle. Six subjects were participated in this study to evaluate driving performance and muscle activities for operating brake and accelerator pedal by using two different hand controls (steering column mounted hand control and floor mounted hand control) in driving simulator. We measured EMG activities of six muscles (posterior deltoid, middle deltoid, triceps, biceps, flexor carpi radialis, and extensor carpi radialis) during pushing and pulling movement with different hand controls for acceleration and braking. STISim Drive 3 software was used for the performance test of different hand control devices in straight lane course for time to reach target speed and brake reaction time. While pulling the hand control lever toward the driver, normalized EMG activities of middle deltoid, triceps and flexor carpi radialis in subjects with disabilities were significantly increased (p < 0.05) compared to the normal subjects. It was also found that muscle responses of posterior deltoid were significantly increased (p < 0.05) when using the right hand control than left hand control. While pushing the hand control lever forward away from the driver, normalized EMG activities of posterior deltoid, middle deltoid and extensor carpi radialis in subjects with disability were significantly increased (p < 0.05) compared to the normal subjects. It was shown that muscle responses of middle deltoid, biceps and extensor carpi radialis were significantly increased when using the right hand control than left hand control. Brake reaction time and time to reach target speed in subjects with disability was increased by 12% and 11.3% on average compared to normal subjects. The subjects with physical disabilities showed a tendency to relatively slow acceleration at the straight lane course.

• 생명과학회지
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• 제19권9호
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• pp.1299-1303
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• 2009

뇌졸중 환 6명을 대상으로 발병후 3개월 지난 시기에 1차 실험을 실시하였고, 6개월 지난 시기에 2차 실험을 하여 뇌졸중환자들을 대상으로 운동학적변인, 각운동학적변인 그리고 지면반력과 발바닥의 압력분포를 알아보았다. 운동학적변인의 결과 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나 6개월간 꾸준히 재활운동에 참가한 환자는 3개월 때 보다 훨씬 보폭(step length)이 크게 나타났으며(11.18 cm, 12.25 cm, p=0.58), 보폭의 빈도(step time) 또한 빠르게 나타났다(1.20 sec, 1.18 sec, p=0.53). 환측의 발만 지지면에 닿아 있는 시간(single support time)의 연구에서는 재활운동에 꾸준히 참가한 환자가 발을 지면으로부터 빨리 떼는 것으로 나타났다(34.97%, 29.02%, p=0.74). 환측다리 움직임의 빠르기를 나타내는 변인(cadence)에서는 1분당 움직임의 회수가 6개월 운동에 참가한 사람의 보폭회수가 3개월 운동에 참가한 사람의 보폭회수 보다 훨씬 빠르게 나타났다(21.04 step/min, 28.89 step/min, 0.27). 각 운동학변인에서는 통계적으로 모든 변인에서 유의한 차이는 나타나지 않았으나 평균의 비교에서 꾸준하게 6개월 동안 재활운동에 참가한 환자는 발목관절, 무릎관절 그리고 엉덩관절 모두의 가동범위가 크게 나타났다. 걷기동작에서 상해의 원인이되는 최초 접촉 순간의 충격력(impact force)의 비교에서는 6개월간 꾸준히 재활운동에 참가한 환자는 충격력이 작게 나타났다(1.20 N/kg, 1.13 N/kg, p=0.45). 전방으로의 추진력(anterior propulsion force)과 후방으로의 감속력(posterior braking force)은 통계적으로 유의한 차이(p=0.28, p=0.39)를 나타내지 않았으나 재활운동에 꾸준히 참가한 환자들은 전후방의 힘(0.10 N/kg, 0.15 N/kg; -0.12 N/kg, -0.18 N/kg)이 좋아지는 것을 볼 수 있었다. 걷기 동작 시 환측발의 최대 압력분포값은 통계적으로 유의한 차이(p=0.24)는 없었으나 6개월 재활훈련참가자(15.51 N/$cm^2$)가 3개월 재활훈련참가자(13.99 N/$cm^2$) 보다 지면을 더욱 가볍게 밟고 지나가는 것으로 나타났다. 위의 연구결과들을 바탕으로 볼 때 뇌졸중 환자들은 꾸준하게 재활운동에 참가하여야 하며 주위 사람들의 관심이 항상 필요하다고 사료된다.