Evaluation of the rehabilitation system with active load control by using EMG biofeedback

재활운동을 위한 능동형 근전도 바이오피드백 시스템 평가

In this study, the active exercise load control system was developed that monitors patient's muscular condition based on EMG signals and controls the load by biofeedback in real-time. In order to select appropriate muscular parameter for the system, the pre-exercise test was performed to obtain EMG signals from healthy 12 males. Subsequently, the main exercise test was performed to evaluate the active exercise load control system based on IEMG: a selected muscular parameter, on healthy 10 males without musculoskeletal disorder. The accuracy and availability of developed system were confirmed through observing changes between exercise load and IEMG. A correlation was analyzed between the fatigue of muscles and RPE indicating the individual subjective fatigue. As a result, the active exercise load control system that was suggested in this study could be useful to control the initial load-balancing and the amount of exercise appropriate for individual in rehabilitation exercise therapy.

본 연구에서는 근전도 신호를 기반으로 하여 환자의 재활 운동 시 발생하는 근 피로도의 변화에 따른 능동형 운동 부하 제어 시스템을 개발하였다. 본 능동형 부하 제어 시스템에 적합한 근 파라미터를 선정하기 위해 건강한 남성 12명을 대상으로 사전 실험을 수행하여 근전도 신호를 획득하였다. 또한 선정된 근 파라미터를 이용한 능동형 운동 부하 제어 시스템을 평가하기 위하여 근 골격계 질환이 없는 건강한 남성 10명을 대상으로 실험을 수행하였다. IEMG(Integrated electromyogram) 변화에 따른 운동 부하 변화를 관찰하여 개발된 능동형 부하 제어 시스템의 유용성 및 정확성을 확인하였으며, 개인의 주관적 피로도를 나타내는 운동자각도(rating of perceived exertion)를 활용하여 근 피로도와의 상관관계를 분석하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 능동형 운동 부하 제어 시스템은 재활 운동 수행 시 환자 개개인에 적합한 초기 부하 및 운동량 조절에 유용할 것으로 사료된다.