• 제목/요약/키워드: 전기적 자극

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슬관절 자극이 횡격신경 및 흡식중추신경에 미치는 영향 (Effect of Knee Joint Stimulation on the Activity of Phrenic Nerve and Inspiratory Nuron in the Cat)

  • 조동일;한희철;남숙현
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권6호
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    • pp.683-693
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    • 1993
  • 연구배경 : 생체의 운동은 움직임 자체를 수행하기 위한 근육, 관절 및 이를 관장하는 신경계와 운동중 적절한 산소를 공급하기 위한 심혈관계 및 호흡계의 조절이 동반되는 매우 복잡한 기전에 의하여 유지되고 있다. 이들의 상호관련성을 밝히기 위하여 많은 연구들이 진행중이나 특히 관절과 호흡중추의 연계성에 대하여는 아직도 연구가 미진한 편이다. 이에 본 연구는 관절의 정상적인 움직임이 호흡계에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 $\alpha$-chloralose로 마취한 고양이의 분당 호흡수, 횡격신경과 흡식신경섬유의 변화를 관찰하였다. 방법 : 26마리의 성숙한 숫고양이에서 슬관절 자극중 횡격신경 및 흡식중추신경의 활동성을 기록하기 위하여 쌍극백금전극과 탄소섬유전극을 이용하여 세포외에서 기록하였다. 슬관절을 자극하기 위하여 슬관절의 굴곡-신전운동, 슬관절 동맥을 통한 화학적인 자극 및 슬관절 신경의 전기적인 자극법 등을 사용하였다. 결과 : 슬관절의 정상 운동각도내에서 120 Hz.의 빠른 운동을 1분간 시킨 경우에는 분당호흡수와 분당호흡신경활동이 유의하게 증가하였으며 3분간 운동을 시킨 경우에는 호흡수, 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 모두 유의하게 증가하였다. 그러나 60Hz.의 운동에 대하여는 전체적인 호흡활동에 뚜렸한 변화가 없었다. 과격한 운동중에 형성되는 젖산의 혈중농도와 같은 농도의 젖산을 슬관절내에 주입한 결과 주입후 30초 동안에 호흡수 이외의 일회호흡신경활동과 분당 호흡신경 활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 potassium chloride에 대하여는 젖산의 경우와 유사한 반응을 보였으나 반응기간이 짧았다. 구심성 신경중 I, II군만을 선택적으로 흥분시킬 수 있는 강도인 1V로 슬관적 신경을 자극한 경우 자극기간에 한하여 호흡수를 제외한 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 구심성 신경을 모두 흥분시키는 강도인 20V 자극에 대하여는 호흡계의 전체적인 항진효과가 있었으며 1V 자극에 비하여 매우 큰 반응을 나타내었다. 흡식중추의 신경세포에서 기록한 결과 횡격신경에서 나타난 반응과 유사한 결과를 얻었다. 결론 : 슬관절 구심성 신경중 제 I, II 군 신경의 흥분에 의하여 호흡중추는 직접적으로 활성화될 수 있으며 이러한 효과는 운동중의 슬관절로부터 중추로 유입되는 정보의 양에 비례하여 증가하는 것으로 생각된다. 따라서 이러한 사실은 슬관절의 정상적인 움직임에 의해서도 생체의 호흡기능이 항진될 수 있다는 것을 시사하고 있다.

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정상돈육과 모의 열등돈육의 사후 초기 ATP 및 관련 뉴클레오타이드 함량 변화 (Changes in Early Postmortem Contents of ATP and Other Nucleotides in Normal and Poor Quality-simulated Pork)

  • 황기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.1210-1214
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    • 2009
  • 도체의 반을 전기로 자극하여 만든 모의 열등육과 전기처리하지 않은 대조군 정상 돈육을 실험육으로 준비하고 ATP 및 관련 뉴클레오타이드의 사후 초기 함량 변화를 추적하였다. 정상육의 경우 사후 2시간 이내에 ATP 함량은 5.00에서 2.04 ${\mu}mole$/g으로 약 60% 감소하였고 전기자극 열등육은 단지 전기자극 만으로 ATP가 25% 감소하였으며 자극 후 2시간 이내에 ATP의 잔존 함량은 거의 고갈되어 초기함량의 5% 정도로 감소하였다. IMP의 함량은 정상육의 경우 사후 2시간 이내에 0.49에서 3.17 ${\mu}mole$/g으로 급증하였고 같은 시간 동안 전기자극한 모의 열등육은 6.64 ${\mu}mole$/g까지 증가하여 ATP보다도 높은 함량을 갖는 가장 주된 뉴클레오타이드로 등장하였다. 정상육의 ADP 함량은 사후 2시간 이내에 1.45에서 0.67 ${\mu}mole$/g으로 감소하였고 전기자극은 이 감소폭을 더욱 증가시켰다. AMP의 함량은 4개의 뉴클레오타이드 함량 중 가장 낮았으며 사후 2시간 이내에 함량이 0.16에서 0.31 ${\mu}mole$/g으로 증가하였고 전기자극은이 증가 추세를 더욱 가속화하였다. 종합적으로, 전기자극한모의 열등육의 사후 초기 ATP 감소 속도는 매우 빨라서 그 함량이 정상육보다 훨씬 낮은 수준을 보였고 다른 뉴클레오타이드들의 증감 범위와 속도도 정상육에 비해 훨씬 높았음을 확인하였다.

이명 현상의 해석을 위한 와우의 전기적 모델 (Cochlear Electrical Model for the Interpretation of Tinnitus Phenomenon)

  • 이영주;이낙범;임재중;강희용
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.91-99
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    • 2001
  • 청각기관에서 소리가 전달되어지는 과정에 대한 이론적인 전기/기계적 모델이 이루어진다면 이명환자의 분류 및 전기자극을 이용한 치료방법의 선택에 크게 기여할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 기존 청각기관의 모델에 대한 장단점을 파악하여 이를 보완하는 실제의 시스템에 가장 근접한 모델을 수립하고, 청각시스템의 변화를 객관적으로 관찰할 수 있는 이론적인 배경을 수립하고자 하였다. 즉, 유모세포의 상면을 질량을 가진 성분으로 가정하고 그러한 질량의 경도와 제동을 위한 소자들을 첨가하여 새롭게 청각 모델을 수립하였다. 그리고 수립된 모델을 수학적으로 해석하여 전달함수의 영점이 극점보다 작게 나타남으로써 신경 조율 데이터를 이용한 기존의 연구와 일치함을 확인할 수 있었고, 제동주파수와 극점 주파수의 관계에 대한 가정들이 정당화됨을 확인할 수 있었다.

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이상운동질환에 대한 뇌심부자극 수술 중에 미세전극 기록의 분석과 유용성 (Analysis and Usefulness of Microelectrode Recording during Deep Brain Stimulation Surgery in Movement Disorders)

  • 백재승;박상구;김동준;박찬우;임성혁;현순철
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.468-474
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    • 2019
  • 뇌심부자극술은 뇌심부핵에 고주파 전기자극을 전달하여 약물 불응성 이상운동질환을 치료하는 효과적인 방법이다. 그리고 미세전극기록은 뇌심부자극 수술 중에 MRI와 함께 뇌심부핵의 위치를 정확히 파악하여 수술 결과를 향상시키고 부작용을 최소화 할 수 있는 보조적인 검사이다. 본 논문의 목적은 이상운동질환에 대한 뇌심부자극 수술 중에 실시한 미세전극기록을 분석하여 신경생리학적 파형과 유용성을 알아보고자 하였다. 2018년 1월부터 12월까지 이상운동질환에 대한 뇌심부자극 수술 중에 미세전극기록를 실시한 환자 대상으로 후향적 조사를 하였다. 총 28명의 환자 중에 시상하핵은 38 개의 MER, 내측 담창구는 10개의 MER, 복내측 시상핵은 4개의 MER을 실시했다. 모두 목표지점을 찾았고 미세자극을 이용해서 부작용의 여부를 확인하고 목표지점을 재조정하였다. 수술 후 총 28명의 환자에서 모두 임상 증상은 호전되었다. 결론적으로. 미세전극기록은 신경생리학적 파형을 이용해서 MRI와 함께 정확한 뇌심부핵 부위를 파악해서 이상운동질환에 대한 뇌심부자극 수술 결과를 향상시키고 부작용을 최소화할 수 있는 유용한 검사이다.

중증 만성폐쇄성폐질환 환자를 위한 복합호흡운동과 신경근전기자극의 효과 (Effects of Combined Breathing Exercise and Neuromuscular Electrical Stimulation on Patients with Severe COPD)

  • 강정일;박준수;정대근
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.539-548
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    • 2019
  • 복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극 치료가 중증 만성폐쇄성폐질환 환자들의 폐기능과 대뇌겉질 활성도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 60~80세 중증 만성폐쇄성폐질환 환자 20명을 대상으로 실험군은 복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극을, 대조군은 복합호흡운동만을 실시하였다. 사전 검사로 폐기능과 대뇌겉질 활성도를 측정하였고, 중재는 6주 간, 주 4일, 1일 1회, 30분씩 각 집단에 시행한 후, 사후검사를 사전검사와 동일하게 재측정하였다. 그 결과 집단 내 폐기능 변화는 실험군과 대조군 모두 1초간 노력성 날숨량에서 유의한 차이가 있었고(p<.001)(p<.05), 집단 간 폐기능 변화 비교에서 1초간 노력성 날숨량의 변화는 유의한 차이가 있었다(p<.05). 집단 내 대뇌겉질의 영역 별 알파파 변화 비교에서는 Fp1, Fp2, F3, F4 영역에서 대조군과 실험군 모두 유의한 차이가 있었다(p<.01)(p<.05). 따라서 6주 동안의 복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극은 중증 만성폐쇄성폐질환들의 폐기능을 향상시키고, 대뇌겉질 활성도에서 앞이마부 영역의 알파파가 증가되어 긍정적인 호흡의 변화가 나타났음을 알 수 있었다. 따라서 중증의 만성폐쇄성폐질환 환자들에게 복합호흡운동 뿐만 아니라 부가적으로 넙다리네갈래근에 신경근전기자극을 병행하면 보다 좋은 치료적 효과를 볼 수 있을 것으로 생각된다.

고전경락과의 부합율 향상을 위한 경혈자극방식의 개선 및 식별시스템의 설계 (Improvement of Stimulus Pattern and Design of Discrimination System for Coincident ratio Elevation with Traditional Meridians)

  • 이용흠;고수복;정동명
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.22-31
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    • 2003
  • 한의학에서 진단과 치료의 기본 대상인 경혈?경락의 혈위 식별을 위한 방법으로 기존의 방식은 직류를 인체 피부에 자극하여 양도점을 식별하고 있다. 그러나 직류는 피부의 저항과 용량성으로 인한 시간에 따른 전류 감소현상을 나타내며, 이러한 시간적 감소현상은 경락진단의 변수로는 유의성을 가지나 식별율 및 부합율, 인체영향력, 재현성 등에서 식별데이터의 신뢰성이 충분하지 못한 단점이 있었다. 이를 개선하기 위하여 1.28V의 4kHz, 듀티비 40%의 구형파인 SPAC(Single Power Alternative Current) 자극방식의 최적 파라메터를 추출하였다. 또한 피부 상태에 관계없이 식별이 어려운 부위에서도 식별이 용이하도록 피부 전류량의 절대값과 상대값을 동시에 표시하고, 측정 전류량을 그래프로 연속 표시하여 식별에 유리하도록 하였다. 추출된 최적파라메터와 알고리즘을 적용한 시스템을 구현하여 경혈자극 방식에 따른 식별율, 재현성, 인체영향력 및 고전 경혈점과의 부합율을 비교하여 성능이 우수함을 확인하였다.

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한국 소비자 쇠고기 연도 보증을 위한 도축후 도체 처리기술 (Post-slaughter Intervention Techniques to Ensure Tenderness of Beef Muscles for Korean Consumers)

  • 황인호
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권6호
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    • pp.921-932
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    • 2006
  • 쇠고기 연도 조절에 대한 연구는 오랜 역사를 가지고 있으나, 균일한 쇠고기 맛에 대한 소비자들의 요구 증가로 응용적 연구가 가속화 되고 있다. 도축 후 근절길이와 단백질 분해가 연도에 큰 영향을 미친다는 사실은 잘 밝혀졌다. 전기자극은 맛 보증 프로그램을 위해서 여러 나라에서 산업적으로 이용되고 있다. 전기자극이 연도를 향상(또는 질겨짐 감소)시키는 기전은 모두 밝혀지지 않았으나, 이 처리가 저온 단축을 막고 사후 강직을 단축시켜 단백질 분해를 증가시킨다는 결과는 명확해 보인다. 한편 Tenderstretch는 사후 강직기 동안 근섬유와 결체 조직에 장력을 가하여 고기의 질겨짐을 줄이는 작용을 하는 것으로 보인다. 선행 연구들은 도축 후 전기자극과 Tenderstretch 처리가 지방이 많은 가축과 냉각 온도가 느린 조건에서도 연도를 향상 시킨다는 사실들을 증명하였다. 최근 연구에 의하면 한국 소비자들도 연도가 쇠고기 맛을 결정하는데 중요한 요인이며, 국내 연구결과에 의하면 도축 후 전기자극 또는 tenderstretch 처리가 한우의 연도 및 육색을 증가시키는 것으로 나타났다. 특히 이 기법들은 도체의 크기 및 지방 침착도와 도축 후 냉각속도 조절이 어려운 국내 축산업 조건에서 연도의 균일성 및 개선을 보장할 수 있는 중요한 기법으로 판단되나, 국내 산업체에서는 이용되지 않고 있다. 이 논문은 이러한 기법에 대한 현재의 이론과 국내 쇠고기 산업에 주는 의미를 서술했다.

물리치료에 따른 근육의 경도와 탄성도 비교 (Muscle Stiffness and Elasticity Related to Physical Therapeutic Modalities)

  • 김성환;김미은
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제32권3호
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    • pp.319-328
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    • 2007
  • 본 연구는 근육의 경도와 탄성도를 측정하여 교근 피로에 대한 물리치료의 효과를 정량적으로 평가하고자 하였으며, 측두하악장애 치료에 가장 흔히 사용되는 물리치료이면서 작용기전은 서로 다른 세 가지 치료법인 전기침자극치료(EAST), 극초단파(Microwave diathermy), 저수준레이저치료(LLLT)의 효과를 비교하였다. 실험을 위하여 건강한 20대 지원자 10명을 선정하여, 교근의 전부와 하부의 근육 경도와 탄성도를 촉각센서로 측정하였다. 실험적으로 교근 피로를 유발하기 위해 피검자가 VAS (0 to 10) 5 이상의 통증을 느낄 때까지 껌을 씹게 하여 근육 변화를 조사하였으며 치료 없이 15분간의 휴식을 준 다음 다시 검사하여 물리치료 후의 효과 비교를 위한 대조군으로 사용하였다. 하루 간격으로 사흘에 걸쳐 동일한 시간 동안 껌을 씹게 한 다음, 물리치료 한 가지씩을 매일 시행하였으며 3가지 물리치료법의 적용 순서는 무작위로 하였다. 껌 저작 전, 직후, 15분 후, 각각의 물리치료 시행 후에 근육 경도와 탄성도 측정과 함께 피검자들이 느끼는 근육의 피로도를 VAS로 평가 하도록 조사하였다. 실험 결과, 저작측에서만 껌 저작 직후와 15분 후에 근육경도의 증가와 탄성도의 감소가 관찰되었으며 (p<0.05) 비저작측에서는 유의한 차이가 없었으나 VAS는 저작측과 비저작측 모두에서 증가하였다(p<0.05). 껌 저작으로 인해 변화되었던 근육경도와 탄성도는 전기침자극치료나 극초단파 치료 후에 효과적으로 회복되고 VAS가 감소했으나(p<0.05) 저수준레이저 치료 후에는 유의한 변화를 보여주지 않았다. 이상의 결과로 보아, 편측 저작은 저작측 근육의 경도를 증가시키고 탄성도는 감소시키는 반면, 비저작측에서는 변화가 없는 것을 알 수 있다. 또한 전기침자극치료와 극초단파치료는 모두 근육의 경도를 감소시키고 탄성도를 증가시켜 근육의 피로를 감소시키는데 효과적인 치료법인데 반해 저수준레이저치료의 효과는 미약한 것으로 판단된다.

마비환자의 근전도제에기능적전기자극을 위한 M-wave 제거용 최적적응필터 설계 (Design of an Optimal Adaptive Filter for the Cancellation of M-wave in the EMG Controlled Functional Electrical Stimulation for Paralyzed Individuals)

  • 염호준;박영철;이영희;윤영로;신태민;윤형로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.479-487
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    • 2004
  • 중추신경계손상으로 인하여 약화된 근육기능을 회복하기 위한 전기자극의 제어신호로 생체신호를 이용하고 있다. 생체신호중에서 마비된 근육에서 발생되는 자발적이면서 근수축을 하기에 부족한 자발근전도신호로 전기자극의 강도를 조절해야 하는 경우, 전기자극에 의해 발생되어 자발근전도신호에 섞이는 M-wave를 제거해야 한다. 본 연구에서는 M-wave를 제거하고 동시에 자발근전도신호의 크기를 보존하기 위한 최적필터를 설계하였고 최적필터의 계수는 입력 공분산 행렬의 최소고유치에 해당하는 고유벡터가 됨을 보였으며. inverse Power methd(IPM)을 사용하여 이를 적응적으로 구현하는 과정을 통해 기존의 예측오차필터 방법이 부최적 방법임을 보였다. 최적필터의 성능을 평가하기 위하여 모의데이터에 대한 false-positive rate를 측정하여 분석하였으며, 실험결과는 최적필터가 이전에 연구되었던 예측오차필터에 비해 효과적으로 M-wave를 제거할 수 있음을 보여준다.

Triladyl-난황 희석제가 한국 재래 흑염소의 정소상체 및 전기자극 유래 정자의 융해 후 생존성에 미치는 영향 (Effects of Triladyl-egg Yolk Diluents on the Viability of Frozen Korean Black-goat Spermatozoa from Cauda Epididymis and Electro-ejaculated Semen)

  • 김성우;이진욱;김관우;김찬란;전익수;이성수
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.235-241
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    • 2017
  • 가축유전자원으로서 흑염소 정액은 가축의 증식 및 유전적 개량을 위하여 동결정액으로서 보존될 필요성이 높으나 아직까지 연구 결과가 많이 누적되어 있지 않은 것으로 판단된다. 국내의 흑염소 동결유전자원의 생산성과 효율성 분석을 위하여 가축유전자원센터에서 보유 중인 흑염소 3 계통을 이용하여 전기자극방법에 의하여 채취된 정자와 정소상체유래 정자를 동결 보존하였다. 동결 전 Triladyl 난황희석액을 이용하여 흑염소의 정액과 혼합하여 $17^{\circ}C$에서 2시간 보존하면 응고현상을 관찰할 수 있었으며 42.9%의 비율로 난황이 변화한다는 것을 육안으로 관찰할 수 있었다. 정장 제거용 배양액으로 전기자극 유래 정자를 세정 후 동결 보존하면 융해 후 정자 생존율이 정액 세정용 배양액 $53.8{\pm}5.2%$로 나타났으며 정소상체 정자는 $74.6{\pm}10.6%$로 유의적으로 높게 관찰되었다. 융해된 정자의 장수성을 $17^{\circ}C$에서 조사해 보면 정소상체 유래 정자가 전기자극 유래 정자보다 우수한 것으로 조사되었다. 그러므로, 염소 동결 유전자원을 보존하는 방법으로 정소상체 정자는 활용성이 인정되며, 염소의 개량과 선발을 위하여 농가에서 활용 가능한 동결정액의 생산과 융해 후 생존성 증진을 위하여 더 많은 동결 보존 연구가 필요하다고 판단된다.