• 제목/요약/키워드: BIOMECHANICAL

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무미양서류의 도약속도와 다리근육의 동력 및 수축속도와의 관계 (Relationship of Maximal Take-off Speed to Power and Shortening llelocitv of Hindlimb Muscle in Anuran Amphibians)

  • 최인호
    • 한국동물학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.132-138
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    • 1996
  • To learn how maximal locomotory speed of animals is defined in terms of hindlimb structure and muscle contractile function, take-off speed, hindlimb length, thigh muscle mass, shortening velocity and power of the sastrocnemius muscle were measured with one fast species, Rono nigromaculota and one relatively slowresponding species, Bombina orientalis. Take-off speed (m.sec-1) was greater in R. nigromoculata $(2.4\pm0.2SD, $ n: 14) than in the Bombino $(1.6\pm0.1SD, $ n=8). Stvle of the take-off response was a long-iump type in the Rano and a short-ranged hopping in the Bombing. Faster take-off capacity of the ranid frogs was supported by the longer hindlimb length (relative to body length) and the more massive thigh muscles (relative to body mass), compared to the Bombina. Further, the ranids exhibited faster maximal shortening velocity and Breater maximal power generateion than the Bombina [Vmax $(ML.sec-1)=11.79\pm1.69SD$ for the Runa and $9.74\pm1.27SD$ for the Bombina; Pmax $nW.kg-1)=222.42\pm42.42SD$ for the Rono and $169.03\pm34.52SD$ for the Bombinal. With more massive thigh muscles and greater mechanical power, the ranids would generate greater total power and thus higher energy release per unit time to muscle tissues for the burst take-off. As a consequence, biomechanical properties seen in the ranids seem to be more effective for frost take-off than in the Bombina.

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Investigation of wearing methods of a baby carrier on muscle activation during trunk flexion-extension in healthy women

  • Park, Hae-Kwang;Shin, Hwa-Kyung;Nam, Ki-Seok
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제9권1호
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    • pp.36-42
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    • 2020
  • Objective: Many caregivers often carry infants using baby carriers until they are approximately 36 months old. The purpose of this study was to compare the muscular activity of the trunk and lower leg muscles during trunk flexion-extension movements in correspondence to various wearing methods of a baby carrier blanket. Design: Cross-sectional study. Methods: Sixteen healthy adult women were to wear baby carrier blankets in five different ways in terms of direction and height, followed by flexion-extension of the trunk. Erector spinae (ES), rectus abdominis, rectus femoris (RF), biceps femoris (BF) muscle activities and triaxial acceleration of trunk were investigated. Results: The front-wearing method of the baby carrier blanket increased the muscular activity of the ES muscle, and wearing the baby carrier blanket at waist height in the same direction was significantly higher than wearing it at pelvic height (p<0.05). As the angle of flexion increased during trunk flexion-extension, the muscle activity of the ES, BF, and the RF increased. There was a greater increase in muscle activity of the ES and the BF during extension compared to flexion (p<0.05). Conclusions: If it is difficult to wear a baby carrier blanket due to lumbar pain, it is recommended to lower the wearing height of the baby carrier to the pelvic level so that the external load can be transferred to the lower extremity. In addition, it appears to be necessary to hold the baby and distribute the load onto the waist through proper body control when performing flexion-extension movements of the trunk. More objective and scientific research that includes various daily tasks and evaluation methods are needed.

Comparison of the effects of joint mobilization, gym ball exercises, and breathing exercises on breathing pattern disorders and joint position sense in persons with chronic low back pain

  • Lim, Chae-Gil
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제9권1호
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    • pp.25-35
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    • 2020
  • Objective: To compare the effects of joint mobilization, gym ball exercises, and breathing exercises on breathing pattern disorders and joint position sense in persons with chronic lower back pain. Design: Three-group pretest-posttest design. Methods: Thirty-six individuals with chronic low back pain who were undergoing a postural correction and vertebral movement at a rehabilitation center participated in this study. The subjects were randomly divided into the joint mobilization group (n=12), gym ball exercises group (n=12), and the breathing exercises group (n=12). The exercises were applied for 40 minutes a day, twice a week for a total of 12 weeks. Measurement tools included the end-tidal CO2 (ETCO2), respiration rate (RR), breath hold time, Nijmegen Questionnaire (NQ), excursion, and joint position error (JPE). Results: The groups showed significant differences in the ETCO2, RR, NQ, Excursion and JPE test before and after the intervention (p<0.05). The differences between the groups were significant in the group that received the gym ball and breathing exercises in ETCO2 and RR (p<0.05). The differences between the groups were most significant in the group that received breathing exercises in NQ and excursion (p<0.05). The differences between the groups were significant in the group that received the gym ball and breathing exercises in JPE Lt. and Rt. (p<0.05). Conclusions: All three interventions had a significant impact on the biomechanical changes, respiratory variables, and joint position sense in participants with chronic lower back pain. Breathing exercises were found to be particularly effective in improving respiratory parameters.

유한 요소법을 이용한 나이에 따른 척추의 형상 및 구조변화의 효과 (Age-related Geometric Effects on the Human Lumbar Spine by the Finite Element Method)

  • 김용
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.285-293
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    • 2000
  • 나이에 의한 외부의 환경조건의 변화는 이에 적응하려는 척추의 구조적인 변화를 가져온다. 이러한 구조적인 변화는 척추의 biomechanical 거동에 영향을 미칠 것이다. 이러한 구조적인 변화의 효과를 연구하기 위하여, 나이에 의한 척추의 재료 및 기계적인 물성의 변화는 제외되었다. 유한요소법 (finite element method)에 의한 lumbar spine model (L3-L4)에 있어서, Annulus 의 유한요소 모델은 laminate composite elements로서 16개의 layer와 6개의 물성으로 구성되어있다. Spinal stiffness 와 facet reaction은 나이가 들수록 증가했다. 나이가 들수록 inner annulus의 fiber/layer tensile strains, cancellous bone stress 및 end-Plate stress는 감소했다. Fiber/layer compressive strains, facet reaction, ligament reaction and end-plate rigidity는 나이에 의한 척추의 구조적인 변화에 의하여 증가했다. 따라서 나이에 의한 척추의 정상적인 쇠퇴과정에 있어서 척추의 구조적인 변화는 spinal stiffness를 증가 시켜서 척추 및 disc의 지나친 변형을 감소시킬 것이다.

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진자실험을 통한 경직의 정량적 평가에 관한 연구 (A Study on the quantitative Evaluation of Spasticity Implementing Pendulum Test)

  • 임현균;조강희;김봉옥;채진목;이영신
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.303-309
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    • 2000
  • 본 연구에서는 중추신경계 질환에 의해 발생하는 경직을 정밀하고 정량적으로 평가하기 위하여 생체역학적 측면에서 실험 및 분석을 수행하였다. 객관적인 실험환경을 만족시키기 위해 기존에 검사자가 손으로 수행하던 방식을 개발된 진자실험 장치를 통하여 동일한 방법과 높이가 재현될 수 있도록 하였다. 하지의 진자 운동에서 발생되는 운동 형상학적 데이터들은 3차원 동작 분석장비(Elite. B.T.S. Italy)를 사용하여 측정하였으며, 경직과 관련된 하지의 각도, 각속도 변수에 대한 분석이 수행되었다. 진자 운동시 하지의 운동형상학적 데이터, 근육들의 길이변화와 변화 속도, 동적 근전도신호 등을 동시에 고려할 수 있는 프로그램을 제작하였다. 또한 기존의 분석보다 다양한 각도에서 경직의 정량적 평가가 가능하도록 14개의 새로운 변수를 도출하여 정량적 평가를 위한 총 26개의 변수에 대한 상호 상관성을 검토하였다. 새롭게 제시된 검사방식과 새로운 변수를 통하여 정밀하고 객관적인 경직 판정의 가능성을 제시하였다.

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다 관절 재활운동을 위한 생체역학적 운동구현 시스템 개발 (Development of a Biomechanical Motion System for the Rehabilitation of Various Joints)

  • 이용석;백춘석;장재호;심형준;한창수;한정수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.511-517
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    • 2004
  • 기존의 재활운동 장치들은 상지 또는 하지의 특정한 관절에 대해서만 재활운동이 가능하게 개발되었다. 따라서 여러 관절을 재활시키고자 할 경우, 그에 맞는 다양한 종류의 재활기구 들이 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 각 관절에서 이루어지는 다양한 재활운동을 통합 구현하는 CMRS(CIM and Robotics Lab. Multi - joint Rehabilitation System)을 제안하였다. 이 시스템을 위해 인체의 상지 및 하지에 대한 기구학적 특성을 이용하여 각 관절의 회전 특성 및 좌표관계를 조사하였으며, 이와 같은 연구를 바탕으로 재활운동 기구 제작 시 알맞은 메커니즘을 제시하고. 다양한 재활 부위와 이를 재활 운동시키는 헤드부의 위치관계를 연구하였다. 시뮬레이션을 통하여 재활운동 시스템의 가능성을 판별하였고. 안정되고 편리한 위치 조정을 위한 베이스프레임을 개발하였다. 이를 고려하여 최종적으로 8개의 자유도를 가진 CMRS을 개발하였으며 다 관절을 하나의 시스템으로 재활 가능할 것이라 사료 된다.

하퇴의지착용자에 대한 인공족관절 유형(고정형, 단축형, 다축형)에 따른 지면반발력 및 에너지 소모의 측정 (Measurement of Ground Reaction Force and Energy Consumption for Ankle Assembly (Fixed-axis , Single-axis , Multi-axis Type) of Trans-Tibial Amputee)

  • 김성민;배하석;박창일
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.543-550
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    • 2001
  • 본 연구에서는 하퇴 절단환자에서 고정형. 단축형, 다축형 인공족관절 장착시 지면반발력과 에너지 소비량을 측정하여 하퇴의지에 대한 생체역학적 평가를 하였다. 실험에는 각각 2명의 남성과 여성 하퇴 절단 환자가 3종류의 의지를 착용하고 참여하였으며. 3차원 보행분석은 7개의 기준점에 대하여 전체 입각기에 대한 지면 반발력의 체중에 대한 비율로 나타내었다. 하퇴의지 에너지 소비량은 피 실험자들이 각각 2km/h, 3km/h 그리고 가장 걷기 편한 속도로 런닝머신 위에서 보행하게 하면서 측정하였다 실험결과는 지면반발력에서 다축형 인공족관절 장착시 추진력과 후진력의 보행특성에 대하여 우위를 보이며, 고정형 인공족관절 장착시에는 보행균형과 무게중심의 이동에 대해 상대적인 우위를 보였다. 에너지 소비량은 2.3km/h 이상의 보행속도에서 단축형 인공족관절 장착시 다른 두 의지에 비해 적은량의 에너지 소비를 보였다.

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골유착성 임프란트와 자연치를 이용한 고정성 국소의치에서 응력분산 및 충격흡수에 관한 유한요소법적 응력분석 (A FINITE ELEMENT STRESS ANALYSIS OF THE STRESS DISTRIBUTION AND THE SHOCK ABSORPTION IN AN OSSEOINTEGRATED IMPLANT-NATURAL TOOTH SUPPORTED FIXED PARTIAL DENTURE)

  • 정창모;이호용
    • 대한치과보철학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.582-610
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    • 1992
  • The long-term success of any dental implant is dependent upon the optimization of stresses which occur during oral function and parafunction. Especially, it has been suggested that there is an unique set of problems associated with joining an osseointegrated implant and a natural tooth with a fixed partial denture. For this particular case, although many literatures suggest different ways to avoid high stress concentrations on the bone surrounding the implant under static and dynamic loading conditions, but few studies on the biomechanical efficacy of each assertion have been reported. The purpose of this investigation was to evaluate the efficacies of clinically suggested methods on stress distribution under static load and shock absorption under dynamic load, using two dimensional finite element method. In FEM models of osseointegrated implant-natural tooth supported fixed partial dentures, calculations were made on the stresses in surrounding bone and on the deflections of abutments and superstructure, first, to compare the difference in stress distribution effects under static load by the flexure of fastening screw or prosthesis, or intramobile connector, and second, to compare the difference in the shock absorption effects under dynamic load by intramobile connector or occlusal veneering with composite resin. The results of this analysis suggest that : 1. Under static load condition, using an implant design with fastenign screw connecting implant abutment and prosthesis or increasing the flexibility of fastening screw, or increasing the flexibility of prosthesis led to the .increase in height of peak stresses in cortical bone surrounding the implant, and has little effect on stress change in bone around the natural tooth. 2. Under static load condition, intramobile connector caused the substantial decrease in stress concentration in cortical bone surrounding the implant and the slight increase in stress in bone around the natural tooth. 3. Under dynamic load condition, both intramobile connector and composite resin veneering showed shock absorption effect on bone surrounding the implant and composite resin veneering had a greater shock absorption effect than intramobile connector.

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마이크로 프로세서 기반 Lock-In-Amp를 이용한 텍스타일 직물전극의 체온 측정에 관한 연구 (A Study on Body Temperature Measurement of Woven Textile Electrode Using Lock-In-Amp based on Microprocessor)

  • 이강휘;이성수;이정환;송하영
    • 전기학회논문지
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    • 제66권7호
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    • pp.1141-1148
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    • 2017
  • Generally, a thermistor made by sintering a metal oxide is widely used to measure the ambient temperature. This thermistor is widely used not only for industrial use but also for medical use because of its excellent sensitivity, durability, temperature change characteristics and low cost. In particular, the normal body temperature is 36.9 degrees relative to the armpit temperature, and it is most closely related to the circulating blood flow. Previous studies have shown that body temperature changes during biomechanical changes and body temperature changes by anomalous signs or illnesses. Therefore, in this study, we propose a Lock-In-Amp design to detect minute temperature changes of clothing and thermistor wired by a preacher as a method to regularly measure body temperature in daily life. Especially, it is designed to measure the minute resistance change of the thermistor according to body temperature change even in a low-cost microprocessor environment by using a micro-processor-based Lock-In-Amp, and a jacquard and the thermistor is arranged so as to be close to the side, so that the reference body temperature can be easily measured. The temperature was measured and stored in real time using short-range wireless communication for non - restraint temperature monitoring. A baby vest was made to verify its performance through temperature experiments for infants. The measurement of infant body temperature through the existing skin sensor or thermometer has limitations in monitoring infant body temperature for a long time without restriction. However, it can be overcome by using the embroidery fabric based micro temperature monitoring wireless monitoring device proposed in this study.

관절경적 회전근 개 봉합술: 일열 봉합 수기 (Arthroscopic Rotator Cuff Repair: Single Row Technique)

  • 박형빈
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제10권2호
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    • pp.155-159
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    • 2007
  • 관절경적 일열 봉합법은 잘 정립된 회전근 개 봉합술로 우수한 임상성적을 보여왔다. 하지만, 수술 후 재파열의 빈도가 높은 것으로 알려져 있어 다양한 방법들이 술 후 재파열을 줄이기 위하여 시도되어왔다. 일부 연구들에서는 해부학적 회전근 개 부착부를 재건하면 봉합한 회전근 개의 치유 및 초기 역학적 강도를 증가시킬 수 있을 것이라고 보고하였고, 이열 봉합법이 해부학적 회전근 개 부착부 재건과 봉합부의 강도를 증가 시키고, 간격형성을 감소 시킬 목적으로 소개되었다. 하지만, 재부착된 회전근 개 건의 장력, 봉합된 건의 혈관 형성 등의 생물학적 치유환경이 일렬 봉합법에 비하여 우수함이 아직 입증되지 않았고 수술 후 기능적 개선도 측면에서도 두 봉합술간 차이가 없으므로, 수술 수기가 상대적으로 쉽고, 요구되는 기구 및 내고정물의 추가적 비용이 적어 경제적인 측면에 장점이 있는 일렬 봉합법은 여전히 추천되는 수술수기이다.