Journal of the Korean Society of Physical Medicine
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v.5
no.3
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pp.487-498
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2010
Purpose : To investigate the immediate effects of transcutaneous electrical nerve stimulation(TENS) on the spasticity and the balance in the stroke patients. Methods : 26 subjects with spasticity over lower limbs were allocated randomly into two groups : (1) TENS group, (2) placebo-TENS group. TENS was applied on the both gastrocnemius for 60 minutes(100 Hz, 0.25 ms, 2 times sensory threshold). The modified Ashworth Scale(MAS) and Manual Muscle Tester were used to assess the spasticity of the ankle plantar flexors. Static balance under three conditions was measured by force-plate; in (1) the condition of standing with eyes opened, (2) with eyes closed and (3) the condition of standing on unstable surface with eyes opened. Results : When compared with the pre and post TENS application, TENS showed significant reduction of ankle spasticity in MAS and MMT measurement. Also, Application of high-frequency TENS improved the balance under three conditions. Conclusion : A single session of TENS to stroke patients could reduce spasticity and improve the balance.
Journal of The Korean Society of Integrative Medicine
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v.4
no.4
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pp.21-32
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2016
Purpose: The purpose of this study was to identify whether task-related circuit exercise program combined with sensorimotor training for 4 weeks could improve the balance and gait in stroke patients. Method: Fifteen stroke patients who had agreed with the study were randomly divided into 3 groups categorized as task-related circuit exercise program combined with sensorimotor training group (experimental group 1, n=5), task-related circuit exercise program group (experimental group 2, n=5), and control subjects performed conventional physical therapy (control group, n=5). The balance and gait were assessed by BT-4 force platform system, Berg Balance Scale, 10meter Walk Test and Smart Step at before training and after training. Wilcoxon signed rank test was used to analyze change before and after intervention in intra-group. Kruskal Wallis H test, Mann-Whitney U test and Bonfferoni correction were used to analyze changes of all variables in inter-groups. Result: The experimental group 1 showed significant improvements in postural sway area, BBS scores, walking velocity and plantar pressures of affected foot, whereas the experimental group 2 showed significant improvements in BBS scores, and the control group were no significantly different in all variables following training. The changes of postural sway area and BBS scores in the experimental group 1 were significantly greater than them of the control group. The changes of postural sway area in the experimental group 1 was significantly greater than that of the experimental group 2. Conclusion: The result of this study suggest the task-related circuit exercise program combined with sensorimotor training is an effective intervention to improve balance and gait in stoke patients.
Background: The purpose of this study was investigated of effect of neuromuscular electrical stimulation combined with mirror therapy on static balance, weight support and ankle movement incline with chronic stroke patients. Design: Two-group pretest-posttest design. Methods: Thirty chronic stroke patients participated in this study. The study design is a two-group pretest-posttest design. A total of 30 people participated in the study, and 15 people were each assigned to the experimental group and control group. Experimental group received neuromuscular electrical stimulation combined with mirror therapy 30 minutes, and conventional physical therapy 30 minutes. Control group received conventional physical therapy 30 minutes. Both groups were conducted 5 times a week for 4 weeks. static balance and weight support was measured by force plate and ankle movement incline was measured by goniometer. Results: As a result of comparing the static balance, weight support and ankle movement incline change between experimental group and control group, statistically significant differences were found in all variables (p<.05). In the evaluation before and after the intervention, there was a statistically significant difference in all variables in the experimental group (p<.05), but there was no statistically significant difference in the control group (p>.05). Conclusion: Neuromuscular electrical stimulation combined with mirror therapy intervention improves static balance, increase paretic side weight support and ankle movement incline in chronic stroke patients. It could be an effective intervention for improve static balance, weight support and ankle movement for chronic stroke patients.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.19
no.1
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pp.279-287
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2019
In this paper, we attempted to analyze the balance ability of the body by measuring changes in body motion and plantar pressure distribution. So we developed a program that can measure and analyze range of motion and center of body pressure using inertial measurement unit(IMU) and FSR(Force Sensing Resistor) sensor, we also produced a contents that can help improve the balance ability. The quantitative values of range of motion and center of body pressure measured by this program are visualized in real time so that the user can easily recognize the results. In addition, the contents were designed to be adjusted according to the direction of improving the balance ability by adjusting the difficulty level based on the measured balance information. This can be achieved by increasing the concentration and participation will by using visual feedback method that proceeds while watching moving objects according to the user's motion.
Background: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is used for muscle strengthening. While voluntary muscle contraction follows Henneman et al.'s size principle, the NMES-induced muscle training disrespects the neurophysiology, which may lead to unwanted changes (i.e., declined balance ability). Objects: We examined how the balance was affected by abdominal muscle training with the NMES. Methods: Fifteen young adults (10 males and 5 females) aged between 21 and 30 received abdominal muscle strengthening with NMES for 23 minutes. Before and after the training, participants' balance was measured through one leg standing on a force plate with eyes open or closed. Outcome variables included mean distance (MDIST), root mean square distance (RDIST), total excursion (TOTEX), mean velocity (MVELO), and 95% confidence circle area (AREA) of center of pressure data. Two-way repeated measures analysis of variance was used to test if these outcome variables were associated with time (pre and post) and vision. Results: All outcome variables were not associated with time (p > 0.05). However, all outcome variables were associated with vision (p = 0.0001), and MVELO and TOTEX were 52.4% (45.5 mm/s versus 95.6 mm/s) and 52.4% (364.1 mm versus 764.5 mm) smaller, respectively, in eyes open than eyes closed (F = 55.8, p = 0.0005; F = 55.8, p = 0.0005). Furthermore, there was no interaction between time and vision (F = 0.024, p = 0.877). Conclusion: Despite the different neurophysiology of muscle contraction, abdominal muscle strengthening with NMES did not affect balance.
Background: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a physical modality used to activate skeletal muscles for strengthening. While voluntary muscle contraction (VMC) follows the progressive recruitment of motor units in order of size from small to large, NMES-induced muscle contraction occurs in a nonselective and synchronous pattern. Therefore, the outcome of muscle strengthening training using NMES-induced versus voluntary contraction might be different, which might affect balance performance. Objects: We examined how the NMES training affected balance and proprioception. Methods: Forty-four young adults were randomly assigned to NMES and VMC group. All participants performed one-leg standing on a force plate and sat on the Biodex (Biodex R Corp.) to measure balance and ankle proprioception, respectively. All measures were conducted before and after a training session. In NMES group, electric pads were placed on the tibialis anterior, gastrocnemius, and soleus muscles for 20 minutes. In VMC group, co-contraction of the three muscles was conducted. Outcome variables included mean distance, root mean square distance, total excursion, mean velocity, 95% confidence circle area acquired from the center of pressure data, and absolute error of dorsi/plantarflexion. Results: None of outcome variables were associated with group (p > 0.35). However, all but plantarflexion error was associated with time (p < 0.02), and the area and mean velocity were 37.0% and 18.6% lower in post than pre in NMES group, respectively, and 48.9% and 16.7% lower in post than pre in VMC group, respectively. Conclusion: Despite different physiology underlying the NMES-induced versus VMC, both training methods improved balance and ankle joint proprioception.
Journal of Korea Entertainment Industry Association
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v.14
no.3
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pp.363-373
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2020
The purpose of this study was to improve the gait ability and quality of life of stroke patients by combining virtual reality technology and a visual feedback gait training program with entertainment elements. Ten stroke patients with circumduction gait were selected. The visual feedback treadmill gait training program using virtual reality technology and a force plate measurement system was conducted 30 minutes a day, 5 days a week, with 25 sessions in 5 weeks. To investigate the effects of this gait training program, evaluations using the joint range-of-motion test, muscle activity tests, Berg balance scale (BBS), gait analysis, and stroke-specific quality-of-life scale (SS-QOL) were performed before and after intervention. Statistically significant differences were found in the joint range of motion and muscle activity of the affected side from the initial swing phase to the mid-swing phase of the gait cycle, dynamic balance, gait function, and quality of life (p <0.05). The results of this study indicate that the gait training program improved the foot drop, muscle activity, dynamic balance, and gait ability of stroke patients with circumduction gait, thereby improving the quality of life of the patients. Therefore, we recommend the application of the visual feedback treadmill gait training program using virtual reality technology and a force plate measurement system to improve gait ability and quality of life of stroke patients with circumduction gait.
Stance is defined as any state in which the total mass of the body is supported by the feet. In order to maintain stance, the sum of gravito-inertial forces acting on the body must be registered by equal and opposite forces at the region of contact between the organism and the support surface. Balance is controlled by applying forces to the surface of support so as to maintain the body's center of mass vertically above the feet. for a muIti-segment organism, there can be a variety of ways in which balance can be controlled, since movements of different body segments can have similar effects on the control of balance. In general, the organism tends to have a body configuration that is aligned with gravito-inertial force when there are no external forces acting on it. If any segments of the body are not aligned with gravito-inertial force vector, a torque on that segment would tend to move the body's center of mass. The maintenance of postural stability is accomplished in humans by a complex neural control system. This requires organizing integrating and acting upon visual, vestibular, and somatosensory input, providing orientation information to the postural control system. The information necessary to control and coordinate movement is provided by the visual sense of eye position with respect to the surrounding surface layout, the vestibular sense of head orientation in the gravito-inertial space, and the somatic sense of body segment position relative to one another and to the support surface. In this study, perception and action capability was examined from various points of view. The underlying assumption of the study was that the change of postural configuration could be effected by organism, environment and task goal.
In this paper, we propose an early rehabilitation training system for the improvement of postural balance with multi-modality on a tilting bed. The integration of the visual, somatosensory and vestibular functions is significant to for maintaining the postural control of the human body. However, conventional rehabilitation systems do not provide multi-modality to trainees. We analyzed the characterization of postural control at different tilt angles of an early rehabilitation training system, which consists of a tilting bed, a visual feedback, a computer interface, a computer, and a force plate. The software that we developed for the system consists of the training programs and the analysis programs. To evaluate the characterization of postural control, we conducted the first evaluation before the beginning of the training. In the following four weeks, 12 healthy young and 5 healthy elderly subjects were trained to improve postural control using the training programs with the tilting bed. After four weeks of training, we conducted the second evaluation. The analysis programs assess (center of pressure) COP moving time, COP maintaining time, and mean absolute deviation of the trace before and after training at different tilt angles on the bed. After 4 weeks, the COP moving time was reduced, the COP maintaining time was lengthened, and the mean absolute deviation of the trace was lowered through the repeated use of vertical, horizontal, dynamic circle movement training programs. These results show that this system improves postural balance and could be applied to clinical use as an effective training system.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2002.05a
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pp.297-300
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2002
In this study, the deformation of the free surface motion of a magnetic fluid for the change in electromagnetic force is discussed and carried out theoretically and experimentally on the basis of Rosensweig Ferrohydrodynamic Bernoulli Equation. While applied magnetic fields are induced by 4$\times$4 electromagnet located under the magnetic fluid, the surface of the magnetic fluid is formed the balance of surface force, gravity, pressure difference, magnetic normal pressure and magnetic body farce. In case, magnetic fluid in characteristics of fluid adjusted to the opposite direction of the gravity direction. thus, the device of a magnetic fluid proposed the surface actuator. The device of surface deformation as well comparison between numerical simulation and experiments as will be presented.
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