• 감성과학
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• 제24권4호
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• pp.69-78
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• 2021

요즘은 건강을 위한 스마트 헬스 케어 웨어러블의 개발이 가속화되는 시대이다. 그 중 활발한 연구 분야 중 하나인 EMS 전기자극을 활용한 웨어러블 제품이 많이 출시되었다. 하지만 연구되거나 출시되어있는 EMS 웨어러블은 근육의 세분화에 집중하지 못한 포괄적인 전신 슈트나 복부 전체를 덮는 벨트 형식으로 출시되어있다. 이에 본 연구에서는 특정 근육을 세분화시킨 EMS 패턴을 적용하고 복압 벨트에 호흡을 측정할 수 있는 스트레치 센서를 부착하여 두 가지 호흡법을 활용해 연구를 진행하고자 한다. 측정방법은 들숨과 날숨으로 실험을 진행하며 대상자는 건강한 신체의 20대 남성 10명을 대상으로 진행했다. 본 연구의 결과 흉식호흡과 복식호흡 모두 센서의 민감도는 5mm, 3mm, 기본 센서 순으로 센서별 순위 결과를 확인할 수 있었고 EMS 복압 벨트를 통해 전기자극을 적용 전, 후로 나누었을 때 전기자극을 적용한 후 호흡의 활성화가 향상되었음을 알 수 있었다. 연구의 결론은 2가지 호흡법을 신체 기능적 근거로 제작한 2가지 패턴으로 인해 호흡법에 적합한 전기자극을 적용 시 적용하지 않았을 때 보다 3가지 센서로 호흡 활성화 효과와 센서 간 민감도 차이를 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 EMS 패턴과 스트레치 센서가 통합된 의복형 웨어러블 제품에 실시간 모니터링이 가능한 호흡 스마트 의류를 개발하고자 한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.103-109
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• 1995

자율신경계는 서로 상반되게 작용하는 교감신경과 부교감신경으로 구성되어 그 활성의 균형에 의해 신체의 향상성이 유지된다. 자율신경계는 각종 스트레스나 질환에 의해 그 활성이 변화한다. 그러나 자율신경계의 메카니즘은 너무나 복잡하여 해석이 용이하지 않은 관계로 인체에서 유기되는 여러가지 생체신호중에서 자율신경에 의해 지배되는 심전도 신호와 호흡을 매개변수로하여 자율신경의 활성도를 측정하는 시스템의 설계와 제작이 본 연구의 목적이다. 본 논문을 수행하기 위해서 심전도 신호 증폭기, 호흡변위 증폭기, interval time generator 및 처리 소프트웨어 등을 제작하였다. 그리고 심전도 신호와 호흡요소에 대한 power spectrum을 나타낼 뿐만 아니라 이들을 합성하여 하나의 graph로 표현할 수 있도록 하였다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제32권2호
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• pp.75-79
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• 2020

Purpose: This study analyzed the immediate effects of intra-abdominal pressure with visual feedback on the muscle activation of the upper trapezius and sternomastoid during natural inspiration and forced inspiration in individuals with costal respiration. Methods: The eighteen individuals with upper costal breathing pattern participated in this study. Surface electromyography was used to analyze the muscle activity of the upper trapezius and sternomastoid during natural inspiration and forced inspiration before and after intra-abdominal pressure. Results: A significant difference in muscle activation was observed with the muscle type, inspiration type, and test session (p<0.05). The muscle activities of the sternomastoid and upper trapezius decreased significantly during forced inspiration after intra-abdominal pressure training (p<0.05). On the other hand, there was no significant difference during natural inspiration in both muscles (p>0.05). A comparison of the difference between the pre-test and post-test during forced inspiration revealed the upper trapezius to be significantly larger than the sternomastoid (p<0.05). No significant difference was noted during natural inspiration (p>0.05). Conclusion: The intra-abdominal pressure has positive effects on correcting the breathing patterns in individuals with costal respiration.

• 대한인간공학회지
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• 제4권2호
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• pp.17-24
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• 1985

To compare heart rate, $O_2$ uptake, $Vo_2$ ($O_2$ consumption), blood pressure (systolic, diastolic), reaction time, stability, flicker fusion value during 4 load levels with Rs (self-paced respiration) and Rp (paced respiration), 4 subjects participated in this experiment 1 hour/day, 6 days/week for 9 weeks. The cycle of Rp is 6 sec. (inspiration: 3 sec. & expiration: 3 sec.) Implications of the results are discussed in terms of the change in the physiological responses and human performance by the respiratory pattern. The results are as follows, 1. The changing magnitude of heart rate with Rp was larger than with Rs and the variance during load level 4 was significant. 2. The $Vo_2$ with Rp was smaller than with Rs and maximal $O_2$ uptake given load levels with Rp occurred and for two subjects, it significantly moved from low load level to high load level. 3. The changing magnitude of blood pressure was not consistent but the systolic pressure with Rp was smaller at rest than with Rs. 4. The score of reaction time test and stability test with Rp was better than with Rs.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.491-498
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• 2022

우리의 일상생활에서 양질의 수면은 행복 지수와 밀접한 관계가 있다. 사람들은 수면 장애를 만성 질환으로 인식하든 아니든 많은 어려움을 호소하고 있으며 일상생활에서 수면 중에 호흡 곤란을 경험하는 경우가 종종 발생한다. 수면 중에 호흡 관련 장애를 자동으로 인식하는 것은 매우 중요하나 현실적으로 매우 어렵다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 가정에서 건강관리를 위해 모바일 기반의 비접촉 수면 모니터링을 제안한다. 수면 중 호흡 신호는 스마트 폰의 소리 센서를 이용하여 호흡 신호를 수집하고, 신호의 특징을 추출, 호흡의 주파수, 진폭, 호흡의 주기, 호흡의 패턴을 분석한다. 모바일 건강이 모든 문제를 해결하지는 못하나 개인의 건강 상태의 조기 발견과 지속적인 관리를 목적으로 하고, 일반 가정의 침실에서 스마트 폰으로 추가 센서 없이 수면 중에 호흡과 같은 생리학적 데이터 모니터링의 가능성을 보여준다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제33권5호
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• pp.485-493
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• 2007

Purpose: Heart rate variability(HRV) is the clinical consequence of various influences of the autonomic nervous system(ANS) on heart beat. HRV can estimate the potential physiologic rhythm from the interval between consecutive beats(RR interval or HRV data). It is known as RSA which represents respiration-related HR rhythmic oscillation. Previous studies demonstrated a specific breathing pattern(0.1Hz, 6breaths/min) to improve a physiological body condition related to the stress. In this paper, the level of stress would be evaluated in terms of three phases of the dental treatment, combined with 6breaths/min. Methods: These phases include before, during and after tooth extraction or anesthesia or something.36 patients' stresses were assessed using HRV stress analyzer in each phase in Kangdong Sacred Heart Hospital, and Chuncheon Sacred Heart Hospital, Hallym University Medical Center from Jun. to Sept. of 2007. HRV 5-min data collected were analyzed in time-domain and frequency-domain to evaluate the activity of autonomic nervous system(ANS) which represents the level of stress. Results: All HRV parameters including HF(high frequency), LF(low frequency) and LF/HF ratio showned a significant change affecting the ANS balance. There was a 6.4% difference between R(LF/HF)s on general breathing pattern for balance of Autonomic nervous system, but on controlled breathing pattern, 0.1Hz, was made narrow till 1.4%. The activity of ANS has increased by 1.4% on general breathing pattern, and by 2.9% on controlled breathing pattern, 0.1Hz. Conclusion: After analysis of preoperative stress changes and effect of breathing pattern of 0.1 Hz on the stress in 36 patients who have undergone third molar extraction, following was concluded. In the preoperative stage, the sympathetic change was the greatest?after the?anesthetic injection, and stress was relieved by controlling the breathing pattern to a frequency of 0.1Hz.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2018

The $TomoTherapy^{(R)}$ beam-delivery method creates helical beam-junctioning patterns in the dose distribution within the target. In addition, the dose discrepancy results in the particular region where the resonance by pattern of dose delivery occurs owing to the change in the position and shape of internal organs with a patient's respiration during long treatment times. In this study, we evaluated the dose pattern of the longitudinal profile with the change in respiration. The superior-inferior motion signal of the programmable respiratory motion phantom was obtained using AbChes as a four-dimensional computed tomography (4DCT) original moving signal. We delineated virtual targets in the phantom and planned to deliver the prescription dose of 300 cGy using field widths of 1.0 cm, 2.5 cm, and 5.0 cm. An original moving signal was fitted to reflecting the beam delivery time of the $TomoTherapy^{(R)}$. The EBT3 film was inserted into the phantom movement cassette, and static, without the movement and with the original movement, was measured with signal changes of 2.0 s, 4.0 s, and 5.0 s periods, and 2.0 mm and 4.0 mm amplitudes. It was found that a dose fluctuation within ${\pm}4.0%$ occurred in all longitudinal profiles. Compared with the original movement, the region of the gamma index above 1 partially appeared within the target and the border of the target when the period and amplitude were changed. Gamma passing rates were 95.00% or more. However, cases for a 5.0 s period and 4.0 mm amplitude at a field width of 2.5 cm and for 2.0 s and 5.0 s periods at a field width of 5.0 cm have gamma passing rates of 92.73%, 90.31%, 90.31%, and 93.60%. $TomoTherapy^{(R)}$ shows a small difference in dose distribution according to the changes of period and amplitude of respiration. Therefore, to treat a variable respiratory motion region, a margin reflecting the degree of change of respiration signal is required.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.17-25
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• 2016

목 적 : 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)를 시행하는 폐암환자의 호흡 변화에 따른 종양 움직임의 재현성을 비교 분석하고, 치료 중 환자 호흡의 안정도를 확인하여 호흡 신호 확인 과정의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡연동방사선치료(Respiratory Gated Radiation Therapy, RGRT)를 실시한 30명과 RGRT를 시행하지 않는 30명을 그룹1, 2로 정하고, 4-Dimensional Computed Tomography (4-DCT), Cone-Beam CT (CBCT), 투시 영상에서 측정한 종양의 움직임 차이를 비교하였다. 그룹2를 대상으로 치료 중 호흡의 안정도를 확인하기 위해서 Real-time Position Management (RPM) System (version 1.7.5, Varian, USA)을 이용하여 호흡 신호의 기준 구간을 설정하고 치료 중 환자의 호흡이 정해진 구간에서 벗어난 횟수를 측정하였다. 결 과 : 4DCT에서 측정한 평균 움직임과 CBCT에서 평균 움직임의 차이가 그룹1은 전 후 방향, 축 방향, 측 방향 각각 1.0 mm, 1.1 mm, 1.9 mm, 그룹2는 0.3 mm, 0.9 mm, 0.4 mm로 확인되었다. 4DCT와 투시 영상의 축 방향에 대한 평균 움직임 차이는 그룹1에서 0.6 mm, 그룹2에서는 2.3 mm였고, CBCT와 투시 영상의 축 방향에 대한 차이는 그룹1에서 1.7 mm, 그룹2에서 1.4 mm의 차이를 보였다. 그룹2에서 1회 치료(15Gy)를 시행하는 동안 호흡 기준을 벗어나지 않고 치료가 시행된 경우는 대상 환자 30명의 총 120회 중 32회였고, 가장 많이 벗어난 환자는 1회 치료 시 최대 108번 설정 기준을 벗어난 것으로 확인되었다. 결 론 : 전체 대상 환자의 종양 움직임은 각각의 영상에서 평균적으로 5 mm 미만의 차이를 보였지만 특정 환자의 경우 13 mm이상의 차이가 있었고, RGRT를 적용하지 않은 환자들의 치료 중 호흡이 불안정한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 고 선량이 전달되는 폐암 환자의 SBRT 시 RGRT를 적용하지 않는 환자에 대해서도 종양 움직임을 확인하고 RPM system 을 이용한 치료 중 호흡 관찰을 실시한다면, 치료 중 계획된 선량 전달의 정확성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2006년도 제33회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.63-63
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• 2006

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권11호
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• pp.1738-1746
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• 2018

Objective: The aim of the experiment was to assess the effect of increasing amounts of Leucaena leucocephala forage on dry matter intake (DMI), organic matter intake (OMI), enteric methane production, rumen fermentation pattern and protozoa population in cattle fed Pennisetum purpureum and housed in respiration chambers. Methods: Five crossbred heifers (Bos taurus${\times}$Bos indicus) (BW: $295{\pm}6kg$) were fed chopped P. purpureum grass and increasing levels of L. leucocephala (0%, 20%, 40%, 60%, and 80% of dry matter [DM]) in a $5{\times}5$ Latin square design. Results: The voluntary intake and methane production were measured for 23 h per day in respiration chambers; molar proportions of volatile fatty acids (VFAs) were determined at 6 h postprandial period. Molar concentration of VFAs in rumen liquor were similar (p>0.05) between treatments. However, methane production decreased linearly (p<0.005), recording a maximum reduction of up to ~61% with 80% of DM incorporation of L. leucocephala in the ration and no changes (p>0.05) in rumen protozoa population were found. Conclusion: Inclusion of 80% of L. leucocephala in the diet of heifers fed low-quality tropical forages has the capacity to reduce up to 61.3% enteric methane emission without affecting DMI, OMI, and protozoa population in rumen liquor.