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효과적인 보행재활훈련을 위한 근피로도 분석방법
A Method of Muscle Fatigue Analysis for Effective Gait Rehabilitation 원문보기

재활복지공학회논문지 = Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology, v.7 no.1, 2013년, pp.39 - 43  

김유현 (인하대학교 전자공학과) ,  김서준 (인하대학교 전자공학과) ,  심현민 (인하대학교 전자공학과) ,  이상민 (인하대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 근전도를 이용하여 근피로도를 분석함에 있어서 중앙주파수의 임계점을 이용한 효과적인 보행재활훈련 방법을 제시한다. 신호의 측정을 위하여 건강한 성인 남성 5명을 대상으로 실험을 실시하였고 정상 보행에서의 대퇴사두근, 전경골근에 표면전극을 붙여 변화를 측정 하였다. 근전도신호의 측정을 위하여 트레드밀 위에서 30분간 6km/h의 일정한 속력으로 보통걸음을 실시하였고 이를 통해 측정된 근전도신호를 주파수 분석 및 중앙주파수를 계산하여 근피로도를 수치화 한 뒤 30분간 근피로도의 상태와 포화되는 지점을 찾아 이를 근육이 견딜 수 있는 임계점, 즉 근육의 한계로 설정하였다. 실험 결과 근육의 임계점을 정량화 할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we present a effective method of gait rehabilitation training using critical point of median frequency in muscle fatigue analysis using EMG. To target the five healthy volunteers, EMG signal were measured in the quadriceps femoris muscle and the tibialis anterior muscle in order to de...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 근육의 상태를 파악하기 위하여 근피로도를 정량화 하는데 중앙주파수를 이용한 임계점 적용법을 제안한다. 중앙주파수의 임계점을 실제 근육이 견딜 수 있는 한계로 설정하여 더 효율적인 재활훈련이 되도록 하는 방법을 사용하였으며 근전도 신호를 이용하여 근피로도를 측정하고 중앙 주파수를 이용해 측정된 결과와 비교 분석하였다.
  • 본 논문에서는 근피로도 측정을 위한 분석 기법 중 중앙주파수를 통해 근피로도를 나타낸다고 하였다. 주파수의 좌측과 우측의 적분 값이 같아지는 지점을 중앙주파수로 결정하였고 이 중앙주파수는 근육피로의 특성을 잘 나타내는 주파수 이며 식(1)과 같다[10].
  • 본 논문에서는 기존의 중앙주파수만 사용한 근전도 피로도 분석을 보다 효율적으로 하기 위해 근육의 피로정도를 정량화하여 근피로도의 임계점을 설정하였다. 기존의 중앙주파수를 사용한 근피로도 분석방법은 명확한 기준점을 제시하기 힘든 단점이 있었다.
  • 본 논문에서는 이 지점을 근육의 임계점으로 정하였고 임계점을 보다 효율적으로 수치화하기 위해서 식(2)와 같이 구간별 중앙주파수를 최댓값과 최솟값의 비로 나타내는 방법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
근육의 피로가 쌓일때 근전도 주파수의 변화는? 근육의 피로가 쌓이게 되면 근전도 주파수가 저주파로 이동하며 평균주파수와 중앙주파수가 감소하는 현상을 보이게 되는데 주파수 스펙트럼이 저주파 대역으로 이동하는 것은 근육의 피로함을 나타낸다. 평균주파수와 중앙주파수는 주파수 분석에서 일반적으로 근피로 징후로 사용되며 중앙주파수의 경우 잡음에 강한 것으로 알려져 있고 근육 관련 변수들에 대해 신뢰 할 수 있는 지표로 알려져 있다[7-9].
근전도를 이용하여 근피로도 분석에서 주파수 영역 분석방법에는 무엇이 있는가? 근전도를 이용하여 근피로도를 분석함에 있어서 주파수 영역에서 분석하는 방법인 평균주파수 (mean frequency), 중앙주파수 (median frequency) 등이 주로 사용 된다[5-6].
노인의 운동 및 재활훈련을 하는데 있어서 비효율적인 상황을 개선하기 위해 필요한 것은? 하지만 노인의 운동 및 재활훈련을 하는데 있어 근육에 무리가 갈 때까지 운동을 한다거나 아직 근육이 충분히 견딜 수 있는데도 운동을 그만두는 비효율적인 상황이 많이 일어난다. 이러한 현상을 막고 보다 효율적인 재활훈련을 하기 위해서는 실제 훈련자의 근육 상태를 파악하고 파악 된 상태를 수치화, 정량화하여 재활훈련의 강도를 조절해주는 보조기기의 도움이 필요하다.
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