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경두개 자기자극 시 운동신경 유발응답 측정을 위한 근전도 측정 시스템 구축

Establishing EMG Measurement System for Measurement of Motor Nerve Response in Transcranial Magnetic Stimulation

  • 투고 : 2019.06.14
  • 심사 : 2019.08.13
  • 발행 : 2019.08.30

초록

뇌와 관련된 질병(치매, 조현병, 우울증, 파킨슨병 등)을 가진 환자의 치료 및 재활 정도의 진행을 확인하고자 하는 연구가 현재 활발히 진행되고 있는 추세이다. 그 중에서 경두개 자기 자극법(Transcranial magnetic stimulation, TMS)은 뇌 질환이 있는 환자에게 비 침습적으로 뇌 신경 조절에 사용되는 기법이기 때문에 치료에 많이 사용되고 있다. 경두개 자기 자극 시 정상인의 근피로도는 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 경두개 자기 자극 시에 운동 신경 유발 응답 측정을 위한 근전도 측정 시스템을 구축하여 피실험자의 Raw Data를 RMS 기법으로 분석하고, RMS 그래프의 경향을 통해 운동 신경 유발 응답 측정 시스템을 확인하고자 하는 것이 목표이다. 실험 방법으로는 피실험자의 위팔두갈래근의 수축과 이완 운동을 통해 피로한 상황까지 도달하게 한 후, 표면 근전도 기기를 통해 받아들인 원신호를 RMS 기법으로 분석한다. 실험 결과, RMS 그래프가 상승하는 경향을 확인 하였고, 이를 통해 구축된 근전도 측정 시스템으로 운동 신경 유발 응답을 측정한 데이터를 고려하여 개개인에 맞는 자기자극 강도 결정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Studies are now actively underway to confirm the degree of treatment and rehabilitation of patients with brain-related diseases (dementia, schizophrenia, depression, Parkinson's disease). Among them, Transcranial magnetic stimulation (TMS) is widely used in treatment because it is a technique that is used for noninvasive brain neuron control in patients with brain disorders. It can be seen that muscle fatigue of normal people increases during Transcranial magnetic stimulation. Therefore, in this paper, our purpose is to build an EMG measurement system to measure motor neuron-induced response during transcranial magnetic stimulation and We identify a motor-neutral response system using tendency in the RMS graph. As an experimental method, the Raw Data received through the surface EMG device and analyzed by RMS technique, after the contraction and relaxation movement of the biceps brachii. As a result of the experiment, we confirmed the trend of rising RMS graph, and it will can be used to determine the self-stimulation intensity for each individual in consideration of the data of the motor-neutral response.

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참고문헌

  1. Barker AT, Jalinous R, Freeston IL. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet 1985;1:1106-7.
  2. Fox P, Ingham R, George MS, Mayberg H, Ingham J, Roby J, et al. Imaging human intra-cerebral connectivity by PET during TMS. Neuroreport 1997;8:2787-91. https://doi.org/10.1097/00001756-199708180-00027
  3. Bigland-Ritchie B, Cafarelli E, Vollestad.(1986). Fatigue of sub maximal static contractions. Acta Physiol Scand Suppl, 556, 137-148.
  4. Sang Sik Lee, Ki Young Lee. (2011). Research Articles : Information Processing and Interdisciplinary Technology ; A Study on Low Frequency Band Selection as a Fatigue Parameter in Surface EMG during Isotonic Exercise of Biceps Brachii Muscle. Journal of biocystems Engineering, 36(4), 285-289. https://doi.org/10.5307/JBE.2011.36.4.285
  5. A.B.Ritter, et al., Biomedical Engineering Principles, Taylor & Francis, 2005.
  6. Jeong, Ju-Young, Lee, Sang-Sik. (2015). Prediction Model of Endurance Time to Isotonic Contraction Exercise for Biceps Brachii using Multiple Regression Analysis with Personal Factors and Anthropometric Data. Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology, 8(2), 178-186. https://doi.org/10.17661/jkiiect.2015.8.2.178
  7. Lowery, M., P. O. Nolan and M. Malley. 2002. Electromyogram median frequency, spectral compression and muscle fibre conduction velocity during sustained sub-maximal contraction of the brachioradialis muscle, Journal Electromyography and Kinesiology 12(2):111-118. https://doi.org/10.1016/S1050-6411(02)00004-4
  8. Jung Yong Kim, Ji Soo Park, Young Jin Cho. (2010). Biomechanical Measuring Techniques for Evaluation of Workload. Journal of the Ergonomics Society of Korea, 29(4), 445-453. https://doi.org/10.5143/JESK.2010.29.4.445

피인용 문헌

  1. Maxwell 3D를 이용한 경두개 자기 전극 시뮬레이션에 관한 연구 vol.12, pp.6, 2019, https://doi.org/10.17661/jkiiect.2019.12.6.657