• 제목/요약/키워드: 근육 모델

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근육 피로도 분석시 사용되는 매개변수들간의 민감도 비교 연구

  • 정명철;김정룡
    • Proceedings of the ESK Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.406-413
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    • 1997
  • 근전도(EMG:Electromyogram)를 사용하여 국부 근육 피로(Localized Muscle Fatigue)를 정량화으로 분석 하기 위해 널리 이용되고 있는 AR(Autoregressive)모델의 1차 계수, RMS(Root Mean Square), ZCR(Zero Crossing Rate), MPF(Mean Power Frequency), MF(Median Frequency)를 선택하여, 근육이 발휘하는 힘과 시간의 흐름에 따라 근육 피로의 정도를 민감하게 나타내는 매개변수를 규명하였다. 피실험자 10명의 좌우 척추세움근(Erector Spinae Muscle)을 대상으로 등장수축(Sustained Isometric Contraction)조건에서 허리의 신전(Extension)운동을 실시하였다. 이때 발휘해야 하는 힘의 수준은 15%, 30%, 45%, 60%, 75% MVC 로 정하였고 각 수준마다 20초 동안 근전도를 측정하 였다. 데이터 분석은 총20초 구간의 근전도를 0.5초 간격으로 나누어 매개변수들을 각각 구하고 분석을 실시하였다. 시간의 흐름에 대한 피로도 분석 결과, AR 모델의 1차 계수와 MPF가 유의한 차이를 보였으며, 낮은 수준의 %MVC에서는 AR 계수가, 높은 수준에서는 MPF가 민감한 반응 결과를 나타냈다. 그리고 근육이 발휘하는 힘의 정도를 분석하기 위해 주로 사용되고 있는 RMS 보다는 더 AR 계수가 모든 수준에서 뚜렷하게 차이를 보인 것이 확인되었다. 따라서 AR 모델의 1차 계수가 근육의 피로 정도와 힘의 수준을 다른 매개변수에 비해 더욱 민감하게 구별함이 입증되었다. 이러한 결과는 다른 분야에서도 근육 피로를 정량적으로 측정하는데 사용될 수 있을 것으로 생각되며, 개인적 변이도를 고려한 확률 기법을 사용한다면 보다 정확한 근전도 분석이 이루어질 것으로 기대된다.있음을 알 수 있었다. 사료된다.의 결과는 자전거 에르고노미터의 결과가 트레드밀의 결과에 87.60%정도 나타났다.음을 관찰하였다. 특히 vitamin C와 E의 병용투여는 상승적으로 적용하여 간세포손상을 더욱 억제시킴을 알 수 있었다.mance and on TFP(Total Factor Productivity) growth which is a pure measure of firm performance. To utilize the advantage of panel data, FEM(Fixed Effect Model) and REM(Random Effect Model) were used. The empirical result shows that the entropy index as a measurement of inter-business relatedness is not significant but technological relatedness index is significant. OLS estimates on pooled data were considerably different from FEM or REM estimates on panel data. By introducing interaction effect among the three variables for business portfolio properties, we obtained three findings. First, only VI (Vertical integration) has a significant positive correlation with ROS. Second, when using TFP growth as an dependent variable, both TR(Technological Relatedness) and f[ are signif

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Invesigation of the Relationship between Muscle Force and Electromyography during Dynamic Movement of Elbow Joint (동적운동시 주관절에 발생하는 근력 및 근전도간의 연관관계)

  • 한정수
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.211-216
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    • 2001
  • 본 연구에서는 상지의 동적 운동시, 상지의 주요 구동요소로서 주요 근육인 전박부 굴곡근, 신전근 및 이두박근 및 삼두박근의 근육들의 근전도를 측정하고, 이와 함께 동적 운동시의 주관절에 발생하는 관절모멘트, 근력, 근전도의 연관관계를 정량적으로 규명함으로써, 해당하는 근육의 근전도만의 측정으로 동적운동 시 필요한 근력의 정량적인 예상을 가능케 하는 수학적 모델을 제시하고자 하였다. 지금까지의 기존 연구는 근력의 등척성 수축운동에서의 근력 예측으로서, 실제 일상 생활에서 발생하는 인체내의 동적운동 상황에서의 근력을 산정 하는데 있어서 제한적 한계를 갖고 있었다. 따라서 본 연구는 실시간 동적 운동시 측정되는 근전도를 이용하여 해당하는 근육의 근력을 예측할 수 있는 수학적 모델을 제시하고자 하였다.

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Muscle Model including Muscle Fatigue Dynamics of Stimulated Skeletal Muscle (전기자극에 의한 골격근의 근육피로를 고려한 근육모델)

  • Lim, Jong-Kwang;Nam, Moon-Hyon
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers A
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    • v.48 no.11
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    • pp.1476-1478
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    • 1999
  • A musculotendon model is proposed to predict muscle force during muscle fatigue due to the continuous functional electrical stimulation(FES). Muscle fatigue dynamics can be modeled as the electrical admittance of muscle fibers and included in activation dynamics based on the{{{{ { Ca}^{2+ } }}}} kinetics. The admittance depends on the fatigue variable that monotonically increase or decrease if electrical pulse exists or not, and on the stimulation parameters and the number of applied pulses. In the response of the change in activation the normalized Hill-type contraction dynamics connected with activation dynamics decline the muscle shortening velocity and thus its force under muscle fatigue. The computer simulation shows that the proposed model can express the muscle fatigue and its recovery without changing any stimulation parameters.

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Fundamental Characteristics of Isometric Muscle Force Potentiation induced by Surface Stimulation in FES (기능적 표면 전기자극에 의해 유발되는 등척성 근력강화현상의 기초적 특성)

  • 엄광문
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.151-156
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    • 2001
  • A computer model of the musculoskelotal system that provides accurate prediction of muscle force and body movement trom the stimulation input is desired for the effective control system design in FES. This paper aims to investigate the fundamental properties of the gradual muscle force potentiation that was not included in the previous muscle models, for future development of a model that provides vetter prediction of FES-induced muscle force and body movement. Specifically, hou the muscle length was investigated. The experimental results showed that both the force increment ratio and the time-to-peak during electrical stimulation decreased with stimulatino frequency. When the muscle potentiation state was saturated by preceding stimulation. the force did not increase any more during additive stimulation. Muscle length significantly affected the force potentiation in such a way that the force increment ratio decreased with muscle length. A new model of the muscle potentiation based on these results is desired in the future.

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요통의 주된 원인이 되는 근육질(Muscle Quality)향상을 위한 재활프로그램 모델개발

  • 라웅칠
    • Journal of Korean Orthopaedic Sports Medicine
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    • v.1 no.2
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    • pp.115-117
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    • 2002
  • 목적: 척추에통증을유발하는주된원인인근육질(Muscle Quality)의저하를향상시키는데있어서비교적안정적인방법(약물혹은수술이아닌요법)을시행하여치료중조직손상과부작용을최소화하면서신속한치료가이루어지는치료방법을찾는데주안점을두었다. 대상및방법: 임상실험기간은6주이었으며대상은평균연령34세(17 $\~$ 42세), 남녀30명,발병된지1년이상지난만성요통환자로서, 치료방법은근육마사지요법과운동요법을선택하였다.1군은근육마사지요법만을시행하였고, 2군은운동요법만을시행하였으며, 3군은근육마사지요법과운동요법을동시에병행하였다. 결과: 유연성측정결과와InBody 3.0에서의체성분결과를토대로분석한결과근육마사지요법만을시행한1군은즉각적인호전현상은보였으나시간경과후6일안으로다시이전의증상이원상복귀되어증상이개선되었다고보기는어려워보였다.한편운동요법만을시행한2군은연령에따른개인차는있었고6주안에만족할만한개선결과를보이지는않았지만증상개선이서서히이루어지고있었다. 그러나근육마사지요법과운동요법을병행한3군은1군과2군의실험결과와2단계이상의통증지수향상이관찰되었다. 결론: 요통의주된원인이되는근육질(Muscle Quality)의향상은근육질에긍정적인영향을주는모든요법중어느한가지를사용하는것보다는보다다각적인치료방법을개발하여적용시킬필요성이있다고사료된다.

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Development and Validation of AI Image Segmentation Model for CT Image-Based Sarcopenia Diagnosis (CT 영상 기반 근감소증 진단을 위한 AI 영상분할 모델 개발 및 검증)

  • Lee Chung-Sub;Lim Dong-Wook;Noh Si-Hyeong;Kim Tae-Hoon;Ko Yousun;Kim Kyung Won;Jeong Chang-Won
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • Sarcopenia is not well known enough to be classified as a disease in 2021 in Korea, but it is recognized as a social problem in developed countries that have entered an aging society. The diagnosis of sarcopenia follows the international standard guidelines presented by the European Working Group for Sarcopenia in Older People (EWGSOP) and the d Asian Working Group for Sarcopenia (AWGS). Recently, it is recommended to evaluate muscle function by using physical performance evaluation, walking speed measurement, and standing test in addition to absolute muscle mass as a diagnostic method. As a representative method for measuring muscle mass, the body composition analysis method using DEXA has been formally implemented in clinical practice. In addition, various studies for measuring muscle mass using abdominal images of MRI or CT are being actively conducted. In this paper, we develop an AI image segmentation model based on abdominal images of CT with a relatively short imaging time for the diagnosis of sarcopenia and describe the multicenter validation. We developed an artificial intelligence model using U-Net that can automatically segment muscle, subcutaneous fat, and visceral fat by selecting the L3 region from the CT image. Also, to evaluate the performance of the model, internal verification was performed by calculating the intersection over union (IOU) of the partitioned area, and the results of external verification using data from other hospitals are shown. Based on the verification results, we tried to review and supplement the problems and solutions.

신경세포의 전기적 속성과 수학적 모델

  • 서병설
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.5 no.2
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    • pp.31-40
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    • 1978
  • 신경섬유는몸체 안에서 정보의 전달을 액숀 포텐셜(action potential) 형태의 신호(signal)에 의해 수행하고 있다. 우리 몸체에서 두뇌의 지령을 받아 어떠한 동작을 근육에 신경을 통하여 전달하는 것을 생각할 때 두뇌는 정보의 원천(source)으로서, 근육과의 신경접점은 리시버(receiver)로서, 신경섬유는 전화선으로서 간주될 수 있다. 그리고 몸체·안에서의 정보의 전달의 원리는 통신공학이론에 의하여 설명되어 질 수 있다. 저자는 생리학에 깊은 지식이 없어 전자공학분야에 종사 하시는 분들을 위해 이 재미있는 생물학적 현상을 설명할 수 있는 신경조직의 구조(mechanism)와 수학적 모델을 소개하고자 한다. 저자는 독자가 신경조직의 구조의 이해를 위해 액숀 포텐셜(action potential)의 구조를 소개하고 수학적 모델를 위해서는 호지킨-헉슬리 방정식 (Hodgkin-Huxley equation)과 케이불 방정식 (cable equation)을 설명하려고 한다.

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Musculotendon Model to Represent Characteristics of Muscle Fatigue due to Functional Electrical Stimulation (기능적 전기자극에 의한 근육피로의 특성을 표현하는 근육 모델)

  • Lim, Jong-Kwang;Son, Jae-Hyun;Nam, Moon-Hyon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.656-658
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    • 1999
  • This paper presents musculotendon model to show the decline in muscle force during functional electrical stimulation (FES). It represent muscle activation and contraction concepts including muscle fatigue. A muscle fatigue term in activation dynamics as a function of the intracellular acidification and the pulsewidth of stimulation pulses change activation to decline muscle force. The computer simulation shows that muscle force decline in stimulation time.

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Improvement of Face Recognition Rate by Normalization of Facial Expression (표정 정규화를 통한 얼굴 인식율 개선)

  • Kim, Jin-Ok
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.15B no.5
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    • pp.477-486
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    • 2008
  • Facial expression, which changes face geometry, usually has an adverse effect on the performance of a face recognition system. To improve the face recognition rate, we propose a normalization method of facial expression to diminish the difference of facial expression between probe and gallery faces. Two approaches are used to facial expression modeling and normalization from single still images using a generic facial muscle model without the need of large image databases. The first approach estimates the geometry parameters of linear muscle models to obtain a biologically inspired model of the facial expression which may be changed intuitively afterwards. The second approach uses RBF(Radial Basis Function) based interpolation and warping to normalize the facial muscle model as unexpressed face according to the given expression. As a preprocessing stage for face recognition, these approach could achieve significantly higher recognition rates than in the un-normalized case based on the eigenface approach, local binary patterns and a grey-scale correlation measure.