• 대한물리치료과학회지
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• 제12권4호
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• pp.89-97
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• 2005

Objective: The purpose of this study was to access quality of life and evaluate pre and post surgery management for persons with lower limb amputations. Method: This study was designed as a telephone survey. The subjects were patients who underwent their lower limb amputation between January 1994, and February 2005 at Asan Medical Center in seoul. sixty one of 203 subjects had granted consent and were studied. Results: The major cause of below knee amputations was vascular disease. Traumatic injuries were more common among subjects with above knee amputations. 93.4% of subjects were in use of prosthesis and 70.1 days were required to fit the prosthesis. 68.4% of subjects were able to ambulate with single point cane or without assistive devices. 80.3% of subjects complained phantom pain. Most subjects expressed the unsatisfactory result regarding the functional usage of prosthesis and education from hospital. Conclusion: Pre and post surgery rehabilitation program will benefit to promote better functional status and quality of life for persons with lower limb amputations.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제2권2호
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• pp.110-115
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• 2004

The prosthesis of current commercialized apparatus has considerable problems, requiring improvement. Especially, LLP(Lower Limb Prosthesis)-related problems have improved, but it cannot provide normal walking because, mainly, the gait control of the LLP does not fit with patient's gait manner. To solve this problem, HCI((Human Computer Interaction) that adapts and controls LLP postures according to patient's gait manner more effectively is studied in this research. The proposed control technique has 2 steps： 1) the multilayer neural network forecasts angles of gait of LLP by using the angle of normal side of lower limbs； and 2) the adaptive neural controller manages the postures of the LLP based on the predicted joint angles. According to the experiment data, the prediction error of hip angles was 0.32［deg.］, and the predicted error of knee angles was 0.12［deg.] for the estimated posture angles for the LLP. The performance data was obtained by applying the reference inputs of the LLP controller while walking. Accordingly, the control performance of the hip prosthesis improved by 80% due to the control postures of the LLP using the reference input when comparing with LQR controller.

• 대한골관절종양학회지
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• 제1권1호
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• pp.23-29
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• 1995

Recently limb-salvage operation is widely used for the treatment of malignant bone tumor. But distal leg is out of range of limb-salvage operation due to its technical problem. We report satisfactory limb-salvage operation with tumor prosthesis in 3 cases of osteosarcoma of the distal tibia and fibula. Two cases involved in the tibia and 1 case in the fibula. Average age at operation was 23 years. Neoadjuvant and adjuvant chemotherapy were performed in all 3 cases. We used custom made tumor prosthesis which is designed by Seoul National University Orthopaedic Department. Overall Functional Evaluations by Enneking rating system were good in all 3 cases. All cases are CDF(continuosly disease free since the surgical procedure) state at mean follow-up 2 year and 9 months. In conclusion limb-salvage with tumor prosthesis is useful treatment modality for malignant bone tumor of distal tibia and fibula. Good functional results and few complications suggests limb salvage of distal lower leg may be replaceable with B-K amputation.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제3권2호
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• pp.152-158
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• 2005

Commercial lower limb prostheses or orthotics help patients achieve a normal life. However, patients who use such aids need prolonged training to achieve a normal gait, and their fatigability increases. To improve patient comfort, this study proposed a method of predicting gait angle using neural networks and EMG signals. Experimental results using our method show that the absolute average error of the estimated gait angles is $0.25^{\circ}$. This performance data used reference input from a controller for the lower limb orthotic or prosthesis controllers while the patients were walking.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제8권3호
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• pp.1-10
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• 2001

The purpose of this study was to compare the static pressure, dynamic pressure, dynamic pressure-time integral, relative impulse, and contact time between the sound lower limb and amputated lower limb in trans-tibial amputee subjects using Parotec system. Seventeen trans-tibial amputee subjects wearing endoskeletal trans-tibial prosthesis voluntarily participated in this study. The results were as follows: 1) In static standing condition, there were significantly higher static pressure in sound lower limb insole sensor of 10, 14, 15, 18, 19, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 9, 12, and 16 (p<.05). 2) In dynamic gait condition, there were significantly higher dynamic pressure in sound lower limb insole sensor of 2, 18, 22, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 9, 10, 11, 12, 14, 15, and 16 (p<.05). 3) In dynamic gait condition, there were significantly higher pressure-time integral in sound lower limb insole sensor of 2, 4, 18, 19, 20, 21, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 11, 12, and 15 (p<.05). 4) In dynamic gait condition, there were significantly higher relative impulse in sound lower limb insole sensor of 18, 19, 20, 22, 23, and 24 and in amputated lower limb insole sensor of 5, 9, 10, 11, 12, and 15 (p<.05). 5) In dynamic gait condition, there was significantly higher percentage of contact time in push off phase of sound lower limb and in support phase of amputated lower limb (p<.05). These results suggest that trans-tibial amputee subjects had characteristics of shortened push off phase due to unutilized forefoot and of lengthened support phase with higher pressure in the midfoot.

• 로봇학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.159-168
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• 2024

Lower limb amputees are increasing due to various reasons. It is difficult for lower limb amputees to walk without an assistive device such as a prosthetic leg. In this paper, an electronically controlled knee-type prosthetic leg with a 4-bar linkage structure for lower limb amputees was developed. The knee-type prosthetic leg has a 4-bar linkage structure and assists walking by using an integrated drive module. The torque is 90 Nm, the rotation speed is up to 120 deg, and it weight 1.9 kg, so it is lighter than a commercial prosthetic leg, so it can be used for a long time because there is less fatigue when walking. An integrated control board was developed by applying various sensors and microprocessor. The motor drive and encoder are built into the integrated drive module. The integrated control board and integrated drive module communicate using CAN. When a lower limb amputee wears a knee-type prosthetic leg and walks, it shows a shape similar to the swing phase graph of a normal people, and it is possible to walk naturally while walking.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.267-271
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• 1997

In this study, swing phase dynamic simulation of above-knee prosthesis is performed. The prosthesis consists of a single axis knee mechanism and pneumatic cylinder. The numerical modelling of the prosthesis is analyzed in two dimensions. The governing equation of thermodynamical pneumatic cylinder model is applied to construct the control of lower limb during swing phase. Knee flexion angle with respect to the orifice diameter of the pneumatic cylinder is produced. This analysis will be very useful to the design of pneumatic cylinder in prosthesis.

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.305-313
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• 2016

두 발을 번갈아 옮기며 몸을 앞으로 움직이는 단순한 동작의 반복으로 보이는 보행이란 과정은 실제 인체 내의 대부분의 근육 및 인대, 뼈가 연관되어 이루어지는 복잡한 행동이다. 신체 일부가 소실된 하퇴 절단자의 경우 생체조직이 온전히 보전되어 있는 일반인과는 달리 남은 생체 부위와 의지의 공학적인 성능에만 의존해 보행을 해야 한다는 어려운 상황에 직면하게 된다. 따라서 하퇴절단자를 위한 하퇴의지는 우선 환자가 기본적인 보행이 가능케 함과 동시에 최대한 복잡한 지면 상태에 적응할 수 있도록 설계가 되어야 한다. 원활한 보행을 위해서는 배/저굴 방향의 발목의 회전이 매우 중요하고 고르지 못한 지면 상태를 극복하기 위해서는 내/외전 방향의 족부의 회전 기능이 요구된다. 최근 생체역학적인 연구를 접목한 다양한 하퇴의지가 개발되고 있으나, 이러한 고가의 고성능 하퇴의지의 경우 주로 활동성이 높은 하지절단 환자들에 초점이 맞춰져 있다. 본 연구에서는 하퇴의지 착용자의 대다수인 활동성이 낮은 K2 레벨의 환자들을 위한 하퇴의지를 개발했다. 기본적인 보행 능력 향상을 위해서 배/저굴 방향으로의 회전이 가능한 유압식 발목을 개발했고, 이를 통해서 배/저굴 방향으로 각각 $2.5^{\circ}$와 $4^{\circ}$의 회전이 가능함을 확인했다. 또한 수동 조절이 가능한 유압 노즐을 탑재해 환자 개개인에 적합한 발목 회전 저항력을 설정할 수 있도록 설계했다. 내/외전 방향으로의 족부의 회전이 가능하도록 이중고무 방식의 중간재를 삽입해 각각 $3.6^{\circ}$와 $4.1^{\circ}$의 회전이 가능하도록 설계되어 측경사나 작은 장애물들을 극복할 수 있도록 제작했다. 본 연구를 통해 개발된 하퇴의지는 K2 레벨의 하퇴절단자들이 일상생활 중에 겪게 되는 다양한 지면 환경을 극복하는데 도움을 줄 것이다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제6권4호
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• pp.152-162
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• 2000

목적 : 악성 골종양의 종양 대치물을 이용한 사지 구제술에서 방사선학적 변화를 평가하는 데 목적이 있다. 대상 및 방법 : 종양 대치물로써 사지 구제술을 받은 69례를 대상으로 하였고 평균 추시 기간은 4년 9개월이었다. International Symposium On Limb Salvage(ISOLS)에서 제창한 방사선학적 대치물 평가 체계(Radiological Implants Evaluation System)를 사용하여 평가하였으며 술후 1년 및 최종 추시로 나누어 시행하였다. 우수, 양호, 보통, 불량을 각각 통계분석을 위해 4, 3, 2, 1로 변환하여 분석하였고 평가 결과를 시멘트 사용 여부, 병변의 위치, 종양의 종류, 종양 대치물의 종류 및 나이(<20세 vs ${\geq}$20세)에 따라 나누어 T-test 및 ANOVA를 사용하여 비교 분석하였다. 결과 : 최종 추시에서 시멘트군이 무시멘트군보다 골 재형성 및 접촉면 항목에서 우수했으나 고정 항목(anchorage)에서는 무시멘트군이 우수했다. 병변의 위치 상 근위 대퇴부 및 원위 경골부가 다른 부위보다 골 재형성면에서 불리하였으며 골육종군이 비골육종군보다 고정 및 관절면에서 불리하였다. 대치물의 종류 및 연령에 따른 유의한 차이는 없었다. 결론 : 방사선학적 중기 추시상, 시멘트를 이용한 재건술이 골 흡수 및 해리에서 더 우수하였고 무시멘트 술식은 고정(anchorage) 면에서 우수하였다. 원위 대퇴골 및 근위 경골이 골 흡수면에서 유리한 해부학적 위치였으며 골육종군은 화학요법으로 인해 고정 및 관절면에서 불리하였다고 생각한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.181-189
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• 2015

동력의족은 하지 절단 환자나 다리근력이 부족한 사람들의 보행 보조를 위해 사용된다. 동력의족의 자연스러운 구동을 위해 선 보행단계가 잘 분류되어야 한다. 물리센서를 이용하여 보행단계를 분류하는 기존 연구는 동력의족이 사전에 훈련된 보행속도로만 재현되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 물리센서를 사용하지 않고, 근전도 신호만을 이용하여 오르막, 내리막 계단보행을 각각 4단계로 분류하는 방법을 제안한다. 근전도 신호를 RMS, VAR, MAV, SSC, ZC, WAMP 특징으로 산출하여 LDA(Linear Discriminant Analysis) 분류기를 통해 보행단계를 인식한다. 훈련 단계에서는 AHRS센서를 이용하여 무릎각도 변화에 따른 보행단계 범위를 생성한다. 실험 결과, 선행 연구의 경우 오르막 보행에서 평균 58.5%, 내리막 보행에서 35.3%의 정확도를 보인다. 반면, 제안하는 방법은 오르막 보행에서 평균 85.6%, 내리막 보행에서 69.5%의 인식률을 보인다. 또한, 본 연구를 통해 개별 근육 별 보행단계 평균 인식률을 분석하였다.