• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.85-90
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• 2013

복부 중심근육(core muscle)은 근골격계 및 신경계 환자의 재활에 있어 통증, 균형 및 상 하지의 기능적 움직임을 이끌어내는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 복부 운동근(global muscle)인 배곧은근과 고정근(local muscle)인 배가로근, 배속빗근 및 배바깥빗근의 두께 및 근력을 증가시킬 목적으로 저주파 전기자극기를 개발하였다. 연구대상자는 20대 여성 15명으로, 대조군과 실험군(기존제품 사용군 및 개발제품 사용군)으로 나뉘었다. 실험군에서는 저주파 전기자극을 4주 동안 주 4회, 30분씩 시행한 후 근전도 및 초음파 검사를 하였다. 연구 결과, 대조군, 기존제품 사용군, 개발제품 사용군의 세 군 중 개발제품 사용군에서 배곧은근의 근활성도가 의미있게 증가하였다(p<.05). 초음파로 측정된 근육 두께 변화율에서는 기존제품 사용군에서는 배가로근이, 개발제품 사용군에서는 배가로근과 배바깥빗근이 모두 유의하게 증가하였다(p<.05). 본 연구 결과를 통해 심각한 중추신경계 손상으로 인해 자발적인 근수축이 어렵거나 허리 수술 후 재활운동의 시작단계를 위해 근거 중심의 선택적 저주파 전기자극은 효과적인 중재방법의 하나로써 활용가치가 있다고 사료된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.367-372
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• 2023

본 논문에서는 기본적으로 음악 청각자극이 학습활동에 어떤 영향을 미치게 되는지를 뇌파를 통하여 분석하였다. 음악적 청각자극은 진정성향과 자극성향 그리고 선호음악과 비선호음악으로 나누어서 실험을 하였고, 학습활동 과제는 수학과제와 암기과제로 구분하여 실험하였다. 뇌파 실험에서 계측한 데이터는 인간의 집중과 관련이 있는 것으로 알려진 SMR파의 파워 스펙트럼으로 분석하여 정량적 비교에 활용하였다. 본 논문의 결과에서는, 음악이 자극으로 주어진 경우가 주어지지 않은 경우보다 파워가 크게 관측되었고, 과제의 유형과 관계없이 진정성향의 경우가 자극성향의 경우보다 뇌파의 파워가 더 크게 관측되었으며, 선호음악의 경우가 비선호음악의 경우보다 뇌파의 파워가 더 크게 관측되었다. 이들 결과로부터 음악 청각자극이 있는 경우, 진정성향의 음악의 경우, 선호음악의 경우가 상대적 경우보다 집중력을 높일 수 있을 것으로 추정한다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제12권1호
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• pp.25-50
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• 2001

주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동과 정상 아동의 청각적 집중 과정의 차이를 비교하기 위해 13명의 남자 환자와 8명의 정상 남자아이에게 청각적 주의집중 과제를 제시하고 사건관련전위를 푸리에 변환과 웨이브렛 분석법으로 비교 조사하였다. 각 군 아동의 표준자극과 표적자극에 대한 사건관련전위 파형을 푸리에 변환을 통해 주파수 차원에서 서로 비교하였고, 각 군 안에서 표적자극과 표준자극을 주었을 때의 진폭을 비교하였다. 표준자극에 대해서는 거의 대부분의 주파수와 전극 위치에서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상아동보다 의미 있게 높은 전압을 나타내었다. 반면 표적자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 더 높은 전압을 보이는 경우가 의미 있게 감소하였고 정상 아동이 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동보다 큰 진폭을 나타내는 경우는 의미 있게 증가하였다. 이런 결과는 주의집중을 반영하는 Nd파형의 푸리에 변환 결과에서도 나타났다. 즉 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 지나치게 강한 반응을 보이지만 정작 과제를 수행해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 더 약한반응을 보이는 경향을 보였다. 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 정상 아동 보다 표적자극에 의한 진폭 증가를 보인 전극과 주파수 영역이 적었을 뿐 아니라 일부 파형은 표준자극을 주었을 때보다 표적자극을 주었을때 오히려 진폭이 의미 있게 감소하여서 이들이 표적자극에 대해 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 정상 아동들은 표준자극보다 표적자극에 대해서 거의 모든 전극 위치와 주파수 대열에서 의미 있는 진폭의 증가를 보였으나 전전두엽과 전두엽의 전극에서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 더 큰 진폭을 보이는 경우가 관찰되었다. 웨이브렛 분석 결과 표준자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 자극이 제시된 후 $0{\sim}300msec$ 사이에 일어나는 전위가 통계적으로 의미 있게 컸다. 이런 차이는 주로 전전두엽과 전두엽 앞쪽, 그리고 측두엽 일부와 후두엽에서 두드러졌다. 그러나 두정엽과 중앙 영역의 전극들은 특히 $300{\sim}370msec$ 이내에 일어나는 전위에서 정상 아동이 더 활발한 전기 활동을 나타내었다. 표적자극에 대해서는 두 군 모두 표준자극보다 전기 활성이 더 증가한 양상이었다. 표적자극에 대해서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 전전두엽과 전두엽 영역에서는 여전히 정상 아동보다 더 활발한 전기 활성을 보였으나 두정엽과 측두엽에서는 정상 아동이 더 큰 진폭을 나타내었다. 이로써 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 지나친 반응을 보이며 주의집중을 필요로 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 저하된 반응을 보이는 것이 확인되었다. 이와 함께 푸리에 변환 등 주파수 차원 분석법과 웨이브렛 분석 방법의 유용성을 알아보았다.

• 수면정신생리
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• 제28권2호
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• pp.53-69
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• 2021

Sleep disorders, increasingly prevalent in the general population, induce impairment in daytime functioning and other clinical problems. As changes in cortical excitability have been reported as potential pathophysiological mechanisms underlying sleep disorders, multiple studies have explored clinical effects of modulating cortical excitability through non-invasive brain stimulation in treating sleep disorders. In this study, we critically reviewed clinical studies using non-invasive brain stimulation, particularly transcranial magnetic stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS), for treatment of sleep disorders. Previous studies have reported inconsistent therapeutic effects of TMS and tDCS for various kinds of sleep disorders. Specifically, low-frequency repetitive TMS (rTMS) and cathodal tDCS, both of which exert an inhibitory effect on cortical excitability, have shown inconsistent therapeutic effects for insomnia. On the other hand, high-frequency rTMS and anodal tDCS, both of which facilitate cortical excitability, have improved the symptoms of hypersomnia. In studies of restless legs syndrome, high-frequency rTMS and anodal tDCS induced inconsistent therapeutic effects. Single TMS and rTMS have shown differential therapeutic effects for obstructive sleep apnea. These inconsistent findings indicate that the distinctive characteristics of each non-invasive brain stimulation method and specific pathophysiological mechanisms underlying particular sleep disorders should be considered in an integrated manner for treatment of various sleep disorders. Future studies are needed to provide optimized TMS and tDCS protocols for each sleep disorder, considering distinctive effects of non-invasive brain stimulation and pathophysiology of each sleep disorder.

• 의료법학
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• 제23권2호
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• pp.119-139
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• 2022

뇌에 전기적·자기적 자극을 가하는 뇌자극기술은 신경학적·정신학적 장애에 대해 다양한 범위에 걸쳐 상당한 치료 가능성을 보여준다. 뇌자극기술은 침습 여부에 따라 침습적 기술과 비침습적 기술로 구분되는데, 뇌심부자극술(이하, DBS)은 대표적인 침습적 뇌자극기술에 속한다. 현재 DBS는 식약처 고시인 "의료기기 품목 및 품목별 등급에 관한 규정"에 따라 4등급 의료기기로 분류되어 몇몇 질환에서 안정된 치료법으로 사용되고 있다. 동시에 날로 그 기술이 발전하여 다양한 방향에서 이용방법이 논의되고 있다. 반면, 이와 관련한 법적 규제에 대한 논의는 상대적으로 적은 편이다. 이러한 배경에서 본 글은 DBS의 기술 및 효과와 안전성을 간략하게 소개한 이후, DBS 이용에서 고려할 수 있는 주요한 법적 쟁점을 이용 목적별로, 즉 치료목적, 임상연구 목적, 표준적 치료법이 아니나 다른 치료법이 없는 경우, 향상 목적으로 구분하여 논의하고, 어떠한 목적의 이용이든 DBS 이용에 따른 법적 책임의 문제에서 새로이 공통적으로 부상하고 있는 쟁점-위험·이익평가, 의사의 설명의무, 환자의 동의능력, 기기의 조정, 보험의 보장-을 소개하고 논의한다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.211-215
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• 2019

정적인 상태인 체외 환경(in vitro)에서의 세포배양 과정은 실제 생체 내 환경에서의 세포발달과정과는 많은 차이가 존재한다. 따라서, 체내 환경의 정밀한 모사를 위해서는, 기계적인 자극을 세포에 전달하여 줄 수 있는 동적 세포배양장치가 필수적이다. 하지만 기존의 동적 세포배양장치에는 튜브, 펌프, 모터 등의 비교적 복잡한 장치들을 필요로 하였으며, 전달되는 기계적 자극도 단순한 형태였다. 본 연구에서는 단순한 장치로 구동되는 동적 세포배양장치를 위하여 전기활성고분자(EAP) 구동기를 동력원으로 하는 소형 동적 세포배양장치를 설계하였다. 이 장치는 다양한 기계적 자극을 세포에 전달하는 것이 가능하다.

• 수면정신생리
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• 제28권1호
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• pp.2-5
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• 2021

Hyperarousal or increased brain excitability is thought to play a key role in the pathophysiology of insomnia. Neuromodulation techniques are emergent complementary therapies for insomnia and can improve sleep by modulating cortical excitability. A growing body of literature support the idea that neuromodulation can be effective in improving sleep or treating insomnia. Recent evidence has revealed that neuromodulation methods can improve objective and subjective sleep measures in individuals with insomnia, although effects vary according to protocol. Different mechanisms of action might explain the relative efficacy of neuromodulation techniques on sleep outcomes. Further research testing different stimulation parameters, replicating existing protocols, and adding standardized sleep-related outcomes could provide further evidence on the clinical utility of neuromodulation techniques.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.524-530
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• 2002

일상 생활에서 반사적인 자세 조절은 정전기관, 시각, 고유수용체 등의 감수체에 의한 구심성 신호가 정전 신경핵에 전달되어 안구운동이나 골격근의 수축을 유발하여 이루어진다. 자세조절기능의 부조화는 오심, 구토, 현기증 등을 초래하여 삶의 의욕을 상실하게 만든다. 본 연구의 목적은 정전기관의 반규관과 이석기관을 선별적으로 자극하기 위한 탈수직축 회전자극 시스템과 수평, 수직, 3D 환경에서 시각자극을 할 수 있는 시운동자극시스템을 개발하여 인간의 자세조절 기능을 평가 하는데 있다. 탈수직축 회전자극 시스템은 편안한 의자와 DC 서보모터로 구동되는 기울임 테이블로 구성되고 PMSM에 의해 제어된다. 그리고 속도 궤환 루프와 위치 궤환 루프를 포함하는 이중 피드백 루프가 서보 제어되는 회전자극시스템에 적용된다. HMD를 이용하여 수평, 수직, 3D 시각자극패턴을 구현 하였고 OKN 자극을 위한 무선시스템과 전기안진 기록계를 이용하여 안구운동을 기록하였다. 이득, 위상, 대칭성은 정전 자극과 시각 자극에 의해 유발되는 안구운동의 분석으로부터 얻어진다.

• 융합정보논문지
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• 제9권10호
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• pp.220-226
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• 2019

본 연구는 발바닥 굽힘근에 저주파 치료인 경피신경전기자극과 중주파 치료인 간섭전류가 뇌졸중 환자의 보행 및 발목 관절가동범위에 즉각적인 영향을 미치는지 알고자 한다. 30명의 연구대상자는 경피신경전기자극군과 간섭전류군으로 동일하게 나누어 마비측 장딴지근에 각각 통전하였다. 60분 통전 직후 스마트폰을 이용한 보행 평가와 발등 굽힘 관절가동범위를 측정하였다. 연구결과 두 전기치료 방법 모두 보행속도, 분속수, 발목 관절가동범위에 유의한 증가를 보였다. 두 전기치료 방법 모두 뇌졸중 환자의 보행 및 발목 관절가동범위를 증가시킬 수 있는 중재 방법이었지만 두 전기치료방법 간의 차이는 더 많은 대상자 모집을 통해 확인되어야 할 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1983-1984
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• 2008

뇌 활동의 전기적 신호인 뇌파(EEG)와 외부 자극에 대한 유발 전위(EP)를 측정하여 실시간으로 뇌지형도를 생성하는 real-time brain mapping system을 개발하였다. 측정 전극은 32채널을 사용하였고, EEG를 실시간 및 누적 주파수 분석을 통한 뇌파의 활성도 진단, EP를 측정하여 시각적/청각적 자극에 의한 유발 전위 분석을 할 수 있다. 본 시스템은 측정 대상군의 통계적 분석을 위한 Database를 구축하였고, 신뢰성 높은 뇌파 및 유발 전위 신호를 위하여 실시간 측정과정 및 측정 후 Data 검토과정에서 다양한 Artifact 제거 알고리즘이 도입되었다. 또한, 32 채널 Brain map을 구성하여 뇌파를 공간적으로 분석 가능하며, 시간 및 주파수의 증가에 따라 Brain map을 동영상화하여 시간적/주파수적 변화에 따른 분석이 가능하다.