• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.6 s.81
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• pp.523-531
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• 2003

We developed a PC-based 8-channel electrical stimulation system for transcutaneous functional electrical stimulation (FES), and applied it to FES exercise and paraplegic walking. The PC program consists of four parts: a database, a stimulation pattern generator, a stimulus parameter converter, and an exercise program. The stimulation pattern can be arbitrarily generated and edited by using the mouse on the PC screen, and the resulting stimulus parameters arc extracted from the recruitment curves, and transmitted to the 8-channel stimulator through the serial port. The stimulator has nine microprocessors: one master and eight slaves, Each channel is controlled by the slave microprocessor, and is operated independently. Clinical application of the system to a paraplegic patient showed significant increase in the knee extensor torque, the fatigue resistance, and the leg circumference, The patient can now walk about 50 meters for more than 2 minutes.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.1
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• pp.26-35
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• 2003

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• v.17 no.4
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• pp.601-612
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• 2005

본 연구는 복직근의 기능적 전기자극이 경직형 뇌성마비 아동의 1회 호흡용적과 폐활량 등의 호흡능력과 복직근의 근육활동에 미치는 영향을 알아보기 위해서 대구 시내 OO특수학교에 재학 중인 14세 이상 16세 미만의 경직형 사지 뇌성마비 아동 6명(남자 3, 여자 3)을 대상으로 하여 복직근에 1회 20분. 주 3회씩 총 6주간 기능적 전기자극을 적용하였다. 기능적 전기자극의 적용 6주 전과, 직전에 두 번의 사전 검사와 적용 후 사후 검사를 실시하였다. MP30(Biopack, USA)을 이용하여 폐활량과 예측치 폐활량 백분율, 1회 호흡용적을 검사하였으며 Table면전극 근전도(Noraxon, USA)를 이용하여 복직근의 근육 활동량을 측정하였다. 분석결과는 다음과 같다. 1. 복직근의 기능적 전기자극 적용 6주 전과 직전의 폐활량은 유의한 차이가 없었으나, 적용 후의 폐활량은 적용 전에 비해 유의한 증가를 나타내었다(p<0.05). 2. 복직근의 기능적 전기자극 적용 6주 전과 직전의 예측치 폐활량 백분율은 유의한 차이가 없었으나, 적용 후의 예측치 폐활량 백분율은 적용 전에 비해 유의한 증가를 나타내었다(p<0.05). 3. 복직근의 기능적 전기자극 적용 6주 전과 직전의 1회 호흡용적은 유의한 차이가 없었으나, 적용 후의 1회 호흡용적은 적용 전에 비해 유의한 증가를 나타내었다(p<0.05). 4. 복직근의 기능적 전기자극 적용 6주 전과 직전의 복직근의 활동 값은 유의한 차이가 없었으나 적용 후의 복직근의 활동 값은 적용 전에 비해 유의한 증가를 나타내었다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때 6주간의 복직근의 기능적 전기자극이 경직형 뇌성마비 아동에 있어서 복직근의 근력을 강화시킴으로써 폐활량과 1회 호흡 용적 등의 호흡능력을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.10 no.1
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• pp.59-64
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• 2016

In this study, the application was developed for the simulation of functional electrical stimulation. It functions to calculate the electrical energy which is transmitted to the patient, to visualize the electrical stimulation waveform, Therapy, Burst and Pulse section as setup of time period requested. The application was verified by comparing the oscilloscope and the graph of the application. XML schema was developed to utilize the contents of simulation which consist of the standard codes that are identified by OID. Using the application, medical experts will be able to research and share the contents of simulation.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.12
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• pp.2335-2342
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• 2007

Laser stimulation has been widely studied and used in clinic. However, electrical response by laser stimulation on meridians has not been investigated. In this study, we compared electric potential of laser and acupuncture stimulation on meridians. We measured electric potential variation at acupoints(Samgan(LI3) and Hapgok(LI4)) on Large Intestine Meridian. In laser stimulation results, average peak electric potential is very low($7.53{\pm}3.44{\mu}V$) for before and after stimulation. However, acupuncture stimulation was performed in ground connection condition and resulted in huge variation of average peak electric potential($2.65{\pm}1.53mV$). That is, the intensity and pattern of electric potential were dependent on the ground connection condition and individual. Also, the electric potential pattern was very similar to the pattern of electric charge and discharge of capacitor. The acupuncture stimulation using a insulating needle resulted in lower average peak electric potential variation($0.25{\pm}0.16mV$) than that of acupuncture stimulation. It might present little electrical response of acupuncture stimulation using insulating needles. In point of electrical response, the laser stimulation was determined to be no acupuncture effect at meridian. Acupuncture stimulation seems to be most effective method to induce electrical response at meridians. The procedure and effect of acupuncture might be considered as energy consensus phenomenon by transportation of bio-ion charge between a practitioner and patient.

• Korean Journal of Biological Psychiatry
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• v.5 no.1
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• pp.3-16
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• 1998

The neurophysiological study has been widely used in search of the relationship between brain and behavior. The basic techniques for the animal experiments of this kind such as stereotaxic techniques, lesioning methods, the methods of electrical stimulation and recording, and confirmation of histological location were briefly reviewed. Nevertheless, the importance of complementary neurochemical, neuroanatomical and behavioral studies can not be neglected.

• 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.

• The Korean Journal of Physiology
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• v.22 no.1
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• pp.101-109
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• 1988

최근에 마취한 흰쥐에서 중뇌망상체를 전기적으로 자극하면 췌장의 외분비 기능이 증가하며 이러한 결과는 망상체의 자극으로 인하여 교감신경계의 활성도가 상승하기 때문이라는 보고가 있다. 한편 교감신경계의 활성도가 상승할 경우 교감신경계의 전달 물질인 catecholamine이 교감신경 종말 뿐만 아니라 부신수질에서도 유리된다고 알려져 있다. 그러므로 본 연구에서는 중뇌망상체의 자극으로 인하여 췌장의 외분비 기능이 증가함에 있어 교감신경계가 중요한 역할을 담당하는지를 확인하고, 이때 부신수질이 관여하는가를 알아보고자 하였다. 마취한 흰쥐에게 atropine (1mg/kg) 또는 reserpine (5mg/kg)을 투여하거나 또는 부신을 적출한 다음 중뇌망상체를 전기 자극하면서 췌장액을 채취하였다. 사용한 전기자극의 매개변수는 1.3V, 40Hz, 2msec이었다. atropine과 reserpine을 투여하면 마취한 흰쥐의 자발적 췌장액 분비량과 단백질 분비량은 모두 유의하게 감소하였으나 부신을 제거하면 췌장액 분비량에는 이렇다할 변동이 없는 반면에 단백질 분비량은 유의하게 감소하였다. 중뇌망상체를 전기자극하면 췌장액 분비량과 단백질 분비량 모두가 유의하게 증가하였다. 이러한 망상체의 자극효과는 atropine 전처치에 의하여 이렇다할 영향을 받지 않았으나 reserpine 전처치에 의하여 소실되었다. 그러나 부신을 적출하면 망상체 자극에 의한 췌장액 분비량의 증가는 유지되는 반면에 단백질 분비량의 증가는 소실되었다. 한편 미주신경을 절단한 흰쥐에서 중뇌망상체를 자극하는 동안에 경동맥의 수축기 및 이완기 혈압이 상승하였는데 이러한 망상체의 자극효과도 reserpine의 투여에 의하여 유의하게 감소되었다. 본 실험의 결과를 종합하여 보면 마취한 흰쥐에서 중뇌망상체의 자극은 교감신경계를 활성화시켜 췌장액 분비량과 단백질 분비량에 촉진적인 영향을 미치며, 이때 활성화된 교감신경계는 부분적으로 부신을 경유하게 췌장의 단백질 분비에 촉진적인 영향을 미치는 것으로 생각된다.

• Proceedings of the KOSOMBE Conference
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• v.1995 no.11
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• pp.235-238
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• 1995

모든 살아있는 조직은 표면전위(surface electropotentials)를 가지고 있으며, 이는 조직에 손상를 가져오는 상처가 발생되었을 때 그 상처를 치료하는데 큰 역할을 담당하고 있다. 즉, 상처부위에 인위적으로 표면전위의 특성을 가진 전기적인 자극을 가함으로서 상처의 치료효과를 높일 수 있으며, 그 중에서도 상처의 발생 직후에 음(-)의 전기자극을 가할 때 높은 치료효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 상처의 치료에 전기자극을 사용할 때, 자극의 특성 변화가 치료의 효과를 높일 수 있는가에 대한 기초 연구로서 수행하였다. 즉, 쥐의 복부부위를 일정한 크기로 절개하고, 그 부위에 1mA와 10mA의 자극 펄스를 지속시간을 10msec와 100msec로 변화하면서 $1\sim3$일간 제시한 후 상처가 치료된 정도를 비교하였다. 모든 자극이 끝난 후 상처부위에 대한 조직검사를 수행하여 육아조직(granulation tissue)의 상태를 관찰하였다. 그 결과 전기자극을 전혀 가하지 않은 그룹에 비하여 전기자극을 행한 그룹들의 육아조직에 있어서 그 형성 상태가 양호하였고, 괴사현상이 나타나지 않았으며, 염증의 정도가 낮게 나타났음을 발견하였다. 또한, 자극의 횟수를 증가할수록 전기자극으로 인한 치료의 효과가 크게 나타났음을 알 수 있었다. 그러나, 각 그룹 내에서 자극의 특성을 변화시키며 수행한 검사의 결과는 큰 차이를 보이지 않았다.

• The Journal of Korean Academy of Sensory Integration
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• v.14 no.2
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• pp.1-10
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• 2016

Objective: This study aims investigating the effects of functional electrical stimulation (FES) on hand function of children with spastic cerebral palsy. Methods: The participants of this study are 20 children with spastic cerebral palsy aged between 11 to 16 years old. All the subjects underwent 24 sessions of FES during 8 weeks. Each FES was 20 minutes per session, and 3 sessions of FES were provided in a week. Measurements used to assess hand function are Jebsen Hand Function Test, Modified Ashworth Scale and 3D Motion Analysis. After establishment of the baseline for each client by all the measurements, reevaluations were performed every 2 weeks using Jebsen Hand Function Test and the Modified Ashworth Scale. The 3D Motion Analysis was performed only before- and after the 8 weeks of FES treatment. Results: After the FES, there was significant decrease in completed time for the all 6 subtasks of Jebsen Hand Function Test were (p<.05) and also significant decrease in spasticity score of Modified Ashworth Scale as well (p<.05). 3D Motion Analysis showed that the hand tapping and the finger tapping has been significantly improved (p<.05), and the pronation-supination movement of lower arm has been significantly improved as well. Conclusion: Based on the results of this study, it is evidenced that functional electrical stimulation is effective treatment for hand function of children with cerebral palsy. For future research, it is recommended to examine various protocols of FES including impact of long-term application.