• 재활복지공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.67-73
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• 2012

본 논문에서는 표면 근전도 신호를 사용하여 손목 움직임의 동작을 분류하기 위해 인공 신경 회로망(ANN : Artificial Neural Network)기반의 동작 분류 알고리즘을 제안한다. 손목 움직임에 무리가 없는 20~30대 성인 26명을 대상으로 척측 수근 굴근과 척측 수근 신근에 부착한 2채널의 전극으로부터 표면 근전도 신호를 취득하고, 취득한 근전도로부터 손목의 굴곡, 신전, 내전, 외전, 휴식 다섯 동작을 인식한다. 빠른 처리 속도를 위해 획득한 신호로부터 시간 영역에서의 특징점을 추출하고 ANN을 이용한 동작 분류에 사용된다. 특징점으로 DAMV, DASDV, MAV, RMS를 사용하였으며, ANN 기반의 동작 분류의 인식율은 DAMV는 98.03%, DASDV는 97.97%, MAV는 96.95%, 그리고 RMS는 96.82%의 정확도를 나타낸다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1393-1401
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• 2010

본 논문은 인체 수관절 운동과 표면 근전도의 상관관계를 실험적으로 다룬다. 수관절의 해부학적 구조를 분석하여, 수관절 운동 형상을 파악하고 운동을 발생시키는 주요 근육을 선정하였다. 수관절 재활 훈련 장치를 이용하여 수관절 운동에 저항하는 토크를 가하고, 이 때 주요 근육에서 토크에 따른 표면 근전도 신호를 측정하였다. 측정된 표면 근전도 신호의 크기를 계산하여 수관절 운동과의 연관성 분석에 사용하였다. 실험 결과로부터 수관절 토크와 표면 근전도 신호의 크기가 토크 $0.1\;N{\cdot}m$ 이하의 수관절 운동에서는 선형적으로 비례함을 밝혔고, 수관절 근육의 단면적에 따라 표면 근전도 신호의 크기도 선형적으로 비례함을 확인하였다. 또한 수관절 운동에 관여하는 각 근육의 기여도를 분석한 결과, 각 운동을 발생시키는 가장 주도적인 2개의 근육 중에서 한 근육의 기여도가 약 60 %로서 일관성 있게 나타났다. 이러한 세 가지 실험 결과로 좀 더 정교한 수관절 재활 훈련 장치나 로봇 등을 제작하는데 응용할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1009-1018
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• 2019

본 연구에서는 표면근전도 측정기 기반의 재활의료기기의 설계 및 구현에 관한 내용을 기술한다. 재활시스템은 BLDC모터와 모터 드라이브를 이용하여 제어된다. BLDC모터 드라이브는 동작제어를 하며, 속도는 외부 서보모터를 통해 드라이브를 제어한다. 또한 모터 외부에 결합된 포텐쇼미터는 모터에 의해 회전하는 부하 위치 정보를 전달한다. 재활 알고리즘은 환자가 일정 각도 범위에서 주기적인 수축 이완 재활운동을 속도단계별로 실행하며 재활운동 시 사용자 설정 단계에 따른 모터를 활용하여 $0{\sim}120[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다. 보행 알고리즘은 양쪽 안쪽넓은근에 부착된 표면근전도 측정기로 획득한 신호의 차이 값을 이용하여 근전도 신호가 낮은 다리에 모터제어로 보상해주며 보행운동 시 모터와 표면근전도 측정기를 활용하여 $0{\sim}88[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제38권3호
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• pp.261-266
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• 2013

근막동통은 국소적인 통증과 촉진시 근 압통을 보이면서 근막 발통점이 존재하는 것이 특징인 근육질환이다. 본 증례에서는 야간 이갈이를 호소하는 환자의 임상검사에서 촉진을 통해 측두근 전방 부위의 잠재성 발통점을 확인하였고, 양측의 측두근과 교근에 대해 표면 근전도 검사를 시행한 결과, 이환된 측두근에서 수축 후 근과민성, 이완 지연 및 근피로 가속과 같은 소견을 얻을 수 있었다. 표면근전도 검사는 저작근의 비정상적인 기능을 확인할 수 있으므로 근육성 측두하악장애의 평가에 도움이 될 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권3호
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• pp.28-39
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• 2010

본 논문에서는 표면 근전도(surface electromyogram, SEMG)를 이용하여 운동단위(motor unit, MU)의 위치(location)를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 운동단위의 위치에 따라 운동단위 활동전위(motor unit action potential, MUAP), 나아가서는 표면 근전도의 크기(amplitude)가 변화하므로 운동단위의 위치 추정은 근력 추정에 있어서 중요하다. 제안된 방법은 표면근전도 시뮬레이션을 통해 취득한 기준 신호와 3 채널 표면전극을 이용하여 검출한 표면 근전도 신호를 비교하여 운동단위의 위치를 추정하는 방법이다. 운동단위 위치 추정의 정확도를 파악하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 취득한 MUAP를 본 연구에서 제안한 방법 및 기존 방법들을 적용하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과 8[mm] 위치에 운동단위가 위치할 경우 본 논문에서 제안한 운동단위 위치 추정 방법은 0.01[mm]의 평균 추정 오차를 보였다. 반면에 Roeleveld가 제안한 추정 방법은 2.33[mm]의 평균 추정 오차를 보였으며 Akazawa가 제안한 추정 방법은 1.70[mm]의 평균 추정 오차를 보여 본 연구에서 제안한 운동단위 위치 추정 방법이 기존의 방법들에 비하여 더 정확한 위치 추정이 가능하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권3호
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• pp.218-227
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• 2006

안면 비대칭 환자의 진단분석에 이용할 수 있는 이하두정 두부방사선 규격사진과 표면 근전도 검사 자료는 통용화된 진단분석법 부재 등의 이유로 제한적으로 사용되고 있다. 그러나 여타 진단분석법과 비교할 때, 수직 안모 유형의 평가 등 차별적인 정보를 얻을 수 있어 이에 대한 연구가 필요하리라 보인다. 본 연구의 목적은 안면 비대칭을 보이는 60명을 대상으로 이하두정 두부방사선 규격사진 및 저작근의 표면 근전도를 측정하여 수직 안모 유형과의 연관성 및 안면 비대칭과의 연관성을 평가하고자 함이다. 이하두정 두부방사선 규격사진 계측치 중 radiographic corpus length는 비편위측이 큰 값을 보였고 (p<0.001), 유의성은 없었으나 gonion to interspinosum axis는 편위측이 크고, gonion과 하악과두의 위치는 비편위측이 편위측에 비해 전방에 위치하였다 (p=0.07). 안정시 편위측 전측 두근의 근활성은 비편위측보다 높은 것으로 나타났다 (p<0.01). 또한 최대 폐구 시 교근의 활성은 유의성이 없었으나 비편위측에 비해 편위측이 큰 값을 보였다 (p<0.09). Facial index와 intercondylar axes angle은 양의 상관관계를 보였다 (p<0.01). 최대 폐구 시 편위측 및 비편위측의 교근의 활성은 facial index와 양의 상관관계를 보였다 (p<0.05). 이상의 결과를 통해 골격성 안면 비대칭을 보이는 환자에서 이하두정 두부방사선 규격사진과 표면 근전도 검사를 통해 비대칭 양상의 평가와 더불어 수직 안모 유형의 평가 또한 가능한 것으로 생각된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.143-150
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• 2016

본 논문에서는 안면근육 표면근전도를 기반으로 근육 조합 최적화를 통한 한국어 단모음 인식 방법을 제안한다. 표면근전도 신호는 한국어 단모음 발음에 따라 서로 다른 패턴과 근육 활성도를 보였다. 이전 연구에서 높은 인식 정확도를 보였던 RMS, VAR, MMAV1, MMAV2와 Cepstral Coefficients를 특징 추출 알고리즘으로 사용하였으며, QDA(Quadratic Discriminant Analysis)와 HMM(Hidden Markov Model)으로 한국어 단모음을 분류하였다. 트레이닝 단계에서 입력 받은 데이터로 근육조합을 최적화하고, 최적화 결과를 인식단계에 적용한다. 이때, 새로운 근전도 신호를 입력받고 한국어 단모음을 최종 인식한다. 실험결과 제안한 방법의 인식 정확도가 QDA에서 평균 85.7%, HMM에서 평균 75.1%를 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1121-1127
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• 2013

본 논문은 인체 견관절의 재활훈련을 위하여 견관절 근육에서 근전도를 측정하고 기능적 전기자극을 인가하는 실험적 연구를 다룬다. 견관절 근골격계의 구성 및 운동형상과 주요 기능을 토대로, 시상면 운동에서 주요 역할을 하는 견관절 근육을 실험대상으로 선정하였다. 첫 번째 실험으로 관절 각도에 따른 주요 근육의 표면근전도를 측정하였다. 관절 각도 변화와 표면면근전도 변화가 선형 비례하는 경향이 나타났다. 두 번째 실험으로 견관절 근육에 기능적 전기자극을 인가하면서 관절 각도를 측정하였다. 전기자극의 일정 범위에서 자극 전류 증가에 따라 관절 각도가 증가하는 경향이 나타났다. 능동형 재활훈련의 방안으로, 근전도 측정에 의해 근육의 운동의지를 감지하고 기능적 전기자극으로 근육의 장력 발생을 보조하는 게 가능함을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제14권1호
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• pp.173-182
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• 2004

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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권3호
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• pp.315-321
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• 1999

본 논문에서는 근전도의 신호만으로 동적 운동시 근육에 발생하는 근력 예측을 위한 수학적 모델의 개발에 목표를 두고 있다. 이를 위하여 인체의 관절 운동중에 발생하는 근력과 근전도의 상관관계를 규명하는 것이 필요하기 때문에 동역학적 관절모델로서 수근관절을 포함한 주관절이 고려되었으며, 기구학 및 동역학 해석을 위하여 2개의 자유도를 갖는 Flexible Goniometer 로 관절의 각변위, 각속도, 가가속도등의 데이터를 실시간 측정하였다. 근전도 측정을 위해서는 비교적 신호가 뚜렷한 이두박근이 선정되었으며, 운동시 발생하는 이두박근의 근전도 신호는 표면전극을 이용한 다태널 Noraxon EMG 장치로 측정하였다. 결과로서, 근력과 근전도의 측정 시간에 따른 적분값의 비교는 1차 함수의 형태로 비례하는 상관관계로 표현됨을 알 수 있었으며, 동적인 운동시 발생하는 근수축을 동심 수축 구간( Concentric Contraction Period)과 편심 수축 구간(Eccentric Contraction Period)으로 양분하여 분석하였을 때도 근력과 근전도의 측정 시간에 따른 적분값의 비교는 1차 함수의 형태로 비례함을 알 수 있었다. 이 상관관계식을 이용하여 근전도 신호 측정을 통하여 관절에 작용하는 근육의 근력 예측이 가능함을 알 수 있었으며, 각기 다른 신체 부위의 관절에도 적용할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.