본 연구의 목적은 운동제어/학습 또는 운동역학을 연구하는데 중요한 역할을 하는 근전도의 사용과 근전도와 등척성 수축력과의 관계에 나타나는 문제점과 제안점을 조사하는 것이다. 선행연구를 분석한 결과, 등척성 힘의 증가에 따른 근전도의 증가 관계가 선형적 모양으로 나타나지는 않았다. 또한, 선행연구에서 근전도와 등척성 힘 관계를 연구하는데 몇 가지 문제점들이 발견되었다. 이러한 문제점은 선행 연구실험들의 절차상에 차이가 나타났고, 근육의 생리학적인 또는 해부학적인 성질에서 문제점이 논의되었다. 결론적으로, 이러한 문제점들이 해결되지 않는 한 근전도와 등척성 수축력과의 관계는 불분명하게 남아있을 것이다.
본 연구는 환자의 근육 상태를 표면 근전도(EMG, Electrocardiogram)를 통해 정량적으로 평가한 결과를 기반으로 적응 전기치료를 수행 시, 근전도 정량평가에 영향을 주는 심전도 신호를 독립요소 해석(ICA, Independent Component Analysis)을 이용하여 획득된 신호로부터 분리함으로써, 정확한 근전도 정량평가를 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 실험 방법은 소스(source)를 근전도와 심전도 2개로 가정하고, 4 채널을 통하여 획득된 신호를 10 Hz-500 Hz의 대역통과 필터를 이용하여 필터링한 후, 1000 sample/sec로 샘플링하여 센서로 사용하였으며, JADE(Joint Approximate Diagonalization of Eigen-matrices) 알고리즘을 통하여 근전도 신호와 심전도 신호를 분리하였다. 알고리즘의 permutation ambiguity와 scaling ambiguity 특성 문제를 해결하기 위하여, 분리된 신호의 주파수 분석을 통하여 심전도와 근전도 신호로 구분하였으며, 인식된 근전도 신호의 크기를 센서 신호를 기준으로 복원하였다. 결론적으로 아날로그 및 디지털 필터와 달리 근전도의 신호의 왜곡을 극소화하면서도 심전도 신호를 분리해 냄으로써, 근전도를 통한 근육상태의 효과적인 평가가 가능하게 되었다.
본 연구의 목적은 첫째 뒤후려차기시 이용되는 주요 근육들의 근전도 반응을 분석하고, 둘째 지지하는 다리와 차는 다리의 근육들 사이의 관계를 분석하고, 셋째 숙련자와 비숙련자간 EMG 값의 차이를 분석하는 것이다. 측정된 근육들은 다음과 같다: 슬관절과 대퇴골, 내측광근과 외측광근을 굴곡과 신전을 조절하고, 대퇴골의 신전, 슬관절의 굴곡, 그리고 정강이의 외전을 조절하는 대퇴직근. 선택된 모든 근육의 근전도 반응이 분석되었다. 3개의 발차기가 수행되었고, 각 발차기의 근전도가 분석되었다. 그때 최상의 발차기의 근전도 반응이 근전도 분석에 이용되었다.
본 논문에서는 근전도 신호 획득 및 분석을 위한 웨어러블 디바이스용 센서 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템의 성능은 임상용 근전도 시스템에서 획득된 근전도 신호와 근피로도 및 근활성도의 상관성 분석에 의해 평가되었으며 실측된 소비 전력이 상용 근전도 시스템들과 비교되었다. 5명의 피실험자들의 이두박근 및 삼두박근에서 수집된 근전도 신호를 통한 실험에서, 구현된 시스템이 임상용 근전도 센서 시스템과 근피로도는 1.1~1.4의 상관성을, 근활성도는 약 1.0의 강한 양의 상관 경향성을 보여주었다. 또한 소비전력의 비교에서 구현된 시스템의 소비전력이 상용 근전도 시스템보다 25%~50%의 감소하였다.
본 연구의 목적은 사이클 운동 시, 3가지 다른 길이의 페달 샤프트 (표준형, 5.08 cm, 10.16 cm)가 근육활동에 미치는 영향을 근전도 측정을 통해 비교 분석하는데 있다. 사이클링을 활동적으로 하는 여학생 5명을 피험자로 선택하여 대퇴지근(RF), 외측광근(VL), 내측광근(VM) 대퇴이두근(BF)을 표면전극을 사용하여 관찰하였다. 자료 분석을 위해 두 대의 S-VHS 카메라 (Panasonic Digital 5000)를 사용하여 사이클링 동작을 촬영하였다. 연구의 목적을 위해 각 조건에 대한 표준화된 평균 및 최대 근전도치가 계산되어졌다. 각각의 변인에 대해 페달 샤프트의 길이에 따른 근전도치의 차이점을 분석하기 위해 반복측정에 의한 일원변량분석을 사용하였으며, 통계적 유의성이 있을 경우 Newman-Keuls 사후검증을 실시하였다. 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용했을 경우 표준형의 페달 샤프트와는 다르게 모든 하지근의 적분 근전도치가 줄어드는 것으로 나타났다. 페달 샤프트의 길이가 길어짐에 따라 외측광근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났고, 5.08 cm 길이에서 대퇴이두근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났다. 페달 샤프트 길이에 따른 최대 근전도치의 통계적 유의성을 찾을 수 없었지만, 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용할 때 최대 근전도치가 가장 낮게 나타났다. 본 연구의 결과, 페달 샤프트의 길이가 하지근의 활동정도와 형태를 변화시킨다는 것을 알 수 있었으며, 하지관절의 부하에 영향을 미치는 것으로 사료되어진다. 이에 따라, 개인의 해부 구조학적인 면을 고려한 페달 샤프트의 길이 조절은 효율적이며 안정적인 사이클링 동작을 수행하는데 많은 도움이 될 수 있을 것이다.
연구목적 이 연구의 목적은 피로유발수축후 장딴지근과 가자미근의 근전도 power spectrum 중앙경항치를 비교 검사하는 것이다. 실험대상 열 여섯명의 자원자(남자 10, 여자 6)를 대상으로 하였다. 남자 대상자의 연령범위는 25세에서 33세(평균 $28.6{\pm}2.5$)였고 여자 대상자의 연령범위는 26세에서 31세($27.8{\pm}1.9$)였다. 실험방법 실험대상자는 피로유발수축전후 50% 최대등척성근수축을 수행하였다. 자료수집과 분석을 위해 LabVIEW 소프트웨어를 사용하였다. 결과 t-검정결과 내측 장딴지근에서는 피로유발수축후 주파수의 중위값과 평균이 통계적으로 유의하게 감소하였으나 가자미근에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. t-검정결과 두 근육간 주파수 감소의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 토의 및 결론 이 결과들은 피로유발수축후 근전도 power spectrum 중앙경향치가 저주파대역으로 감소함을 나타내었다. 이 연구는 중앙주파수와 평균주파수가 피로지수로서의 신뢰도와 타당도가 뛰어나며 객관적 측정과 훈련효과 평가로 사용할수 있음을 보였다.
본 논문은 U-Health 장치 인터페이싱을 위하여 표면 근전도를 이용한 손동작 특징들의 모델링 알고리즘에 대하여 제안하였다. 지금까지 연구에서는 표면 근전도를 측정하기 위하여 전완의 여러 부위에서 신호를 측정하였지만 휴대용 U-Health 장치들의 특성상 센서를 부착 할 수 있는 공간이 한정 되어있기 때문에 한 채널당 손동작의 인식률이 높아야하고 착용하기 편한 위치예서 신호를 측정해야 한다. 따라서 본 논문에서는 손목 근처의 수지신근(finger extensor)과 소지신근(extensor digiti minimi) 사이에 생체신호 센서를 부착하는 것을 제안했으며, 적은 수의 센서에서도 손동작에 따른 충분한 근전도 패턴을 구분해 내기 위하여 3차원 공간상에서 시간과 스케일 정보를 분석할 수 있는 다해상도 웨이블릿을 이용하였다. 정밀한 근전도 분석을 위하여 모 웨이블릿을 신경 신호의 활동전위(action potential)와 가장 유사한 형태를 가지고 있는 Daubechies 4 (db4)로 선택하였고, 이렇게 웨이블릿 분석을 통하여 1차원 신호를 16레벨로 나누어 각 신호에 대하여 에너지를 200 ms 간격으로 평가함으로서 7가지 손동작 인식을 위한 패턴 모델을 구하였다.
본 연구에서는 체계적 고찰을 통해 노인의 삼킴 단계별 삼킴 기능을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 적용한 방법을 분석하여, 임상에서 노인의 삼킴 단계를 객관적으로 측정할 수 있도록 돕고자 하였다. 2011 ~ 2021년까지 Pubmed, Scopus, Web of Science (WoS)를 활용하여 선정기준에 부합하는 연구 7편을 선정하였다. 본 연구 결과, 노인과 성인을 실험군과 대조군으로 나누어서 분석하거나 노인만을 대상으로 삼킴단계를 표면근전도검사를 이용하여 분석하였다. 구강단계와 인두단계의 삼킴을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 사용하였으며, 표면 근전도 부착 부위는 각 단계별 관여하는 삼킴 근육에 부착하였다. 수집된 근전도 데이터는 대역통과필터와 노치필터를 사용하여 필터링되었고, 제곱평균제곱근, 진폭, 최대자발적 수축을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 표면 근전도 검사가 단계별 삼킴 기능을 객관적이고 정량적으로 평가할 수 있는 도구로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구가 단계별 삼킴기능을 평가하기 위해 표면 근전도 검사를 융합한 다양한 연구를 활성화시킬 수 있기를 기대한다.
본 연구는 얼굴근전도(facial EMG)가 다양한 시각자극에 의해서 유발된 감성을 평가할 수 있는가를 알아보고자 하였다. 특히 감성의 차원중 각성-이완차원에서의 차이를 얼굴근전도를 이용하여 객관적으로 측정할 수 있는가를 알아보았다. 사용된 자극은 15개의 시각자극이었다 . 각각의 자극은 30초씩 무선적으로 제시되었고, 각 자극의 제시사이마다 120초씩의 휴식기를 두었다. 매 자극제시후 피험자는 제시된 자극에 대해 각성-이완의 정도를 주관적으로 평가하였다. 실험참가자는 25명의 여자대학생이었으며, 왼쪽이마의 추미근(corrugator muscle)과 빰의 관골근(zygomatic muscle)의 얼굴근전도를 측정하였다. 측정된 얼굴근전도에 대해서 절대값을 취해 면적을 구하였다. 최대 각성(the most arousing stimulus), 최소 각성(the least arousing stimulus), 최소이완(the least relaxing stimulus), 최대이완(the most relaxing stimulus)이라고 피험자들마다 주관적으로 평가한 가극에 대한 얼굴근전도를 비교.분석하였다. 그 결과 이마의 추미근이 각성과 이완감성의 차이를 변별할 수 있었다. 즉 각성감성을 느낄수록 이마의 추미근의 활동이 증가함을 보였다. 또한 최대각성감성을 느낄때 이마의 추미근의 활동이 증가함을 보였다. 결론적으로, 얼굴근전도가 다양한 시각자극에 의해 유발된 감성의 각성-이완차원을 측정할 수 있는 좋은 지표가 될수 있음을 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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