[논문]고주파 통증치료기를 이용한 재활 치료에 대한 연구

조재현; 이상용; 이근용; 윤세진; 정하영; 이상식

doi:10.17661/jkiiect.2020.13.3.212

고주파 통증치료기를 이용한 재활 치료에 대한 연구
A Study on Rehabilitation Treatment Using Radiofrequency Treatment 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.13 no.3, 2020년, pp.212 - 218

조재현 (Department of Bio-medical Engineering, Catholic Kwandong University) , 이상용 (Remed Co., Ltd.) , 이근용 (Remed Co., Ltd.) , 윤세진 (Remed Co., Ltd.) , 정하영 (Kyonggi university graduate school) , 이상식 (Department of Bio-medical Engineering, Catholic Kwandong University)

초록
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인체에 고주파 에너지를 가하면 진동 폭이 매우 짧아서 직류 전류 이용 시 발생하는 전해질 화상이 일어나지 않으며 이온분자, 분극분자 등이 초당 4만 번 이상 진동을 하면서 마찰열로 전환되어 심부열을 발생시켜 모세혈관의 혈류량은 휴식 시 보다 4~5배 증가하여 산소, 영양물질, 항체, 백혈구 등 공급의 증가한다. 또한 진동 폭과 맥동기간이 매우 짧아 전기 화학적 반응이 일어나지 않으며 감각신경과 운동신경을 자극하지 않는 물리적 인자치료 방법이다. 본 연구에서는 고주파통증치료기를 사용하여 젊은 정상 성인을 대상으로 등장성운동을 시키고, 등장성 운동 시 근전도 데이터를 측정하여 운동신경 응답의 변화에 미치는 영향을 확인하여 재활치료 접목시키고자 하였다. 윗팔두갈래근의 등장성 운동을 실시할 때 발생되는 근전도 데이터와 운동 후 고주파통증치료기사용 후 측정된 근전도 데이터를 각각 RMS하여 t-검정을 통하여 검증을 실시하였으며, 남녀 모두 t값, p값이 유의수준(<.05) 보다 작게 나와 유의한 차이가 있다는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

When Radiofrequency energy is applied to the human body, the vibration width is very short. Therefore, the electrolyte burn generated when using the direct current does not occur. Ion molecules, polarized molecules, etc., vibrate more than 40,000 times per second, converting them into frictional heat to generate deep heat. The blood flow of capillaries increases 4-5 times more than at rest, increasing the supply of oxygen, nutrients, antibodies, and white blood cells. In addition, the electrochemical reaction does not occur because the vibration width and the pulsation period are very short. It is a physical factor treatment method that does not stimulate the sensory nerves and motor nerves. In this study, an isotonic exercise is performed in a young normal adult using a Radiofrequency pain treatment device. The purpose of this study is to integrate rehabilitation therapy by measuring electromyography data during isotonic exercise and confirming the effect on changes in motor neuron response. The EMG data generated when isotonic exercise of the forearm biceps muscle and the EMG data measured after the use of a Radiofrequency pain treatment device after exercise were RMS, respectively, and verified through t-test. It was confirmed that there was a significant difference in both men and women because the t-value was smaller than the significance level p (<.05).

주제어

표/그림 (8)

그림 그림 1. 팔꿈치 굽힘의 근육 운동 Fig. 1. Muscle exercise of elbow bending
그림 그림 2. 고주파통증치료기 Fig. 2. Radiofrequency treatment device
그림 그림 3. 위팔두갈래근 Fig. 3. biceps Brachii
그림 그림 4. 아령을 이용한 등장성 운동의 근육 수축 Fig. 4. Muscle contraction of isotonic exercise using dumbbell
표 표 1. 피검자의 신체 정보(여) Table 1. Subject's body information(female) n=10
표 표 2. 피검자의 신체 정보(남) Table 2. Subject's body information(male) n=15
그림 그림 5. 남녀별 RMS 평균 분석 Fig. 5. Analysis graph of RMS data average by gender
표 표 3. 남녀 t-검정 결과 비교 Table 3. Comparison of male and female t-test results

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

또한 근 피로가 표면 근전도에 영향을 미치며 근지구력 시간과의 상관성이 있다[20~26]. 따라서 본 연구에서는 고주파통증치료기를 사용하여 젊은 정상 성인을 대상으로 등장성운동을 시키고, 등장성 운동 시 근전도 데이터를 측정하여 운동신경 응답의 변화에 미치는 영향을 확인하여 재활치료 접목시키고자 한다.
또한 어깨관절의 탈구를 방지하는 역할을 하고 있다. 또한 근육피부신경의 지배를 받고 있기 때문에 운동신경 유발응답을 확인하기 적합하다고 판단하고 선정하였다.

제안 방법

고주파치료기의 전, 후의 근전도 데이터를 RMS 값을 남녀 성별에 따른 차이점을 데이터를 분석하였다. 고주파통증치료 전의 값은 크게 차이가 적지만 고주파통증치료 후에는 남자가 여자보다 더 크게 증가한 것을 확인할 수 있다.
등장성 운동은 아령을 손에 쥐고 팔꿈치를 고정하고 팔을 안쪽으로 굽히면서 진행을 하고, 1Kg의 무게로 측정하였고 30초 동안 1회/2sec의 속도로 등장성운동을 하였다. 고주파통증치료기의 운동신경 유발응답을 확인 하기 위해 처음에는 등장성운동을 하면서 근전도만 측정을 하고, 충분한 휴식 후에 등장성운동을 진행과 동시에 고주파통증치료를 받으며 근전도를 측정하였다.
남자 15명과 여자 10명의 총 25명의 피검자에게 위팔두갈래근을 아령을 이용하여 등장성 운동을 진행과 동시에 근전도를 측정하고 충분한 휴식 후 다시 등장성운동을 진행하여 고주파통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정하여서 데이터를 획득하였다.
남자 15명과 여자 10명의 총 25명의 피검자에게 위팔두갈래근을 아령을 이용하여 등장성 운동을 진행과 동시에 근전도를 측정하고 충분한 휴식 후 다시 등장성운동을 진행하여 고주파통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정하여서 데이터를 획득하였다.
피검자의 위팔두갈래근의 근활성도 분석을 위해 아령을 이용해서 등장성 운동을 진행하고 피로도를 줄이기 위해 10분간 충분한 휴식을 취한 다음 진행하였다. 등장성 운동은 아령을 손에 쥐고 팔꿈치를 고정하고 팔을 안쪽으로 굽히면서 진행을 하고, 1Kg의 무게로 측정하였고 30초 동안 1회/2sec의 속도로 등장성운동을 하였다. 고주파통증치료기의 운동신경 유발응답을 확인 하기 위해 처음에는 등장성운동을 하면서 근전도만 측정을 하고, 충분한 휴식 후에 등장성운동을 진행과 동시에 고주파통증치료를 받으며 근전도를 측정하였다.
본 연구에서는 근골격계의 질환이 없는 일반인들을 대상으로 위팔두갈래근을 아령을 이용한 등장성운동을 하면서 근전도를 측정하고 충분한 휴식을 취한 후에 다시 아령을 이용한 등장성 운동을 하면서 고주파통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정하고 비교하였다. 이를 통해서 통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정한 경우에 RMS 값이 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다.
실험의 정확한 진행을 위하여 피부 저항을 줄이고 이물질을 제거하기 위해 알콜솜으로 피부 표면을 정리하고 피부를 건조시키고 전극의 중심을 기준으로 2cm의 거리를 두고 전극을 대상근육에 올바르게 부착을 하고 아령을 이용한 등장성 운동을 통해서 실험을 진행하였다. 피검자의 근전도의 진폭정보인 RMS값은 피험자의 나이, 성별, 근육단면의 크기, 피부두께 등의 피검자의 개별성에 의해서 영향을 받기 때문에 이러한 불필요한 영향을 최대한 통제하는 기술인 정규화 (Normalization) 과정을 거쳐야한다.
아령을 이용하여 피검자에게 위팔두갈래근의 반복적인 등장성 운동을 시행하였다. 등장성 운동은 힘은 변함이 없고 오직 근육의 길이가 변화되는 운동으로 2가지의 근 수축 형태에 따라 단축성 수축(Concentric Contraction)과 신장성 수축(Eccentric Contraction)으로 재분류 할 수 있다.
정규화 과정에 는 MVIC(Maximum Voluntary Isomeric Contraction)와 RVC(Reference Voluntary Contraction)가 있는데 특정 동작을 취할 때의 RMS값을 기준으로 삼는 RVC 방법을 이용하였다. 피검자의 위팔두갈래근의 근활성도 분석을 위해 아령을 이용해서 등장성 운동을 진행하고 피로도를 줄이기 위해 10분간 충분한 휴식을 취한 다음 진행하였다. 등장성 운동은 아령을 손에 쥐고 팔꿈치를 고정하고 팔을 안쪽으로 굽히면서 진행을 하고, 1Kg의 무게로 측정하였고 30초 동안 1회/2sec의 속도로 등장성운동을 하였다.
환자의 안전을 위해 절연거리 확보 및 과전류 보호 기능이 있는 Surge Protector 회로를 추가하여 설계되었고, 생체에 고주파 전류를 흘려보내게 되면 생체에 넓은 접촉면적으로 장착되는 대극판과 활성전극 (RET, 다채널 전극)을 쌍으로 하여 고주파 전류가 통하게 되고 인체 내부에 심부열을 발생시켜서 통증을 치료하는 고주파통증치료기를 사용하였다.

대상 데이터

본 연구에 참여한 피검자는 강원도 OO대학교 재학 중인 학생들로 근골격계의 질환이 없는 성인남녀 25명을 대상으로 실험을 진행하였다. 피검자들에게 실험의 목적과 과정을 충분히 설명을 하고 안전하게 진행하였으며 피검자의 정보는 다음과 같다.
평상시 많이 사용하는 근육인 위팔두갈래근을 선정하였다. 이 근육은 위팔의 앞면에 존재하여 어깨와 아래팔을 잇고 있으며 아래팔이 뒤침 상태일 때 아래팔의 굽힘 근육으로 작용한다.

데이터처리

남자 15명과 여자 10명의 총 25명의 피검자에게 위팔두갈래근을 아령을 이용하여 등장성 운동을 진행과 동시에 근전도를 측정하고 충분한 휴식 후 다시 등장성운동을 진행하여 고주파통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정하여 데이터를 획득하였다. 측정한 데이터의 RMS값을 t-검정을 통해 비교하였다. 그 결과 남녀 모두 t값이 유의수준 p값이 보다 작게 나오며 유의한 차이가 있다는 것으로 확인하였다.

이론/모형

피검자의 근전도의 진폭정보인 RMS값은 피험자의 나이, 성별, 근육단면의 크기, 피부두께 등의 피검자의 개별성에 의해서 영향을 받기 때문에 이러한 불필요한 영향을 최대한 통제하는 기술인 정규화 (Normalization) 과정을 거쳐야한다. 정규화 과정에 는 MVIC(Maximum Voluntary Isomeric Contraction)와 RVC(Reference Voluntary Contraction)가 있는데 특정 동작을 취할 때의 RMS값을 기준으로 삼는 RVC 방법을 이용하였다. 피검자의 위팔두갈래근의 근활성도 분석을 위해 아령을 이용해서 등장성 운동을 진행하고 피로도를 줄이기 위해 10분간 충분한 휴식을 취한 다음 진행하였다.

성능/효과

측정한 데이터의 RMS값을 t-검정을 통해 비교하였다. 그 결과 남녀 모두 t값이 유의수준 p값이 보다 작게 나오며 유의한 차이가 있다는 것으로 확인하였다. 본 연구를 통해 일반인들의 치료 전, 후의 차이가 유의미한 것을 확인하였다 그렇기 때문에 고주파통증치료기를 사용하면 운동신경 유발 응답시간을 감소시켜 재활치료 효과를 상승시킬 수 잇을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 근골격계의 질환이 없는 일반인들을 대상으로 위팔두갈래근을 아령을 이용한 등장성운동을 하면서 근전도를 측정하고 충분한 휴식을 취한 후에 다시 아령을 이용한 등장성 운동을 하면서 고주파통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정하고 비교하였다. 이를 통해서 통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정한 경우에 RMS 값이 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 고주파통증치료기는 내부 조직의 저항을 증가시켜서 온도를 상승시켜서 면역력을 향상과 세포조직의 활성화를 통한 대사과정을 증진시킨다.

후속연구

그 결과 남녀 모두 t값이 유의수준 p값이 보다 작게 나오며 유의한 차이가 있다는 것으로 확인하였다. 본 연구를 통해 일반인들의 치료 전, 후의 차이가 유의미한 것을 확인하였다 그렇기 때문에 고주파통증치료기를 사용하면 운동신경 유발 응답시간을 감소시켜 재활치료 효과를 상승시킬 수 잇을 것으로 기대된다.
이러한 과정에서 발생한 근전도 데이터가 차이가 있었고 비교결과 유의차가 있다는 결과가 나온 것으로 생각된다. 본 연구의 결과를 활용하면 재활치료의 효과 상승에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	운동신경이란?	운동신경(motor nerve)이라 하는 것은 운동 등의 행위를 위해 사람이 반응하여 움직이게 하며 중추에서 보낸 운동 명령을 뼈대근육(골격근)에 전달하는 신경을 말한다[1, 2]. 뼈대근육을 수축하며 운동을 위해서는 최소 두개 이상의 운동신경이 필요하다.
	고주파 에너지가 인체에 미치는 영향은?	인체에 고주파 에너지를 가하면 진동 폭이 매우 짧아서 직류 전류 이용 시 발생하는 전해질 화상이 일어나지 않는다. 이온분자, 분극분자 등이 초당 4만 번 이상 진동을 하면서 마찰열로 전환되어 심부열을 발생시켜 모세혈관의 혈류량은 휴식 시 보다 4~5배 증가하여 산소, 영양물질, 항체, 백혈구 등 공급의 증가함을 이용하여 피부 미용 및 비만 치료의 목적으로 사용되어 왔다. 또한 진동 폭과 맥동기간이 매우 짧아 전기 화학적 반응이 일어나지 않으며 감각신경과 운동신경을 자극하지 않아 저주파 치료의 단점을 해결하는 물리적 인자치료 방법이다[14~19].
	고주파통증치료기의 장점은?	이를 통해서 통증치료기를 사용하면서 근전도를 측정한 경우에 RMS 값이 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 고주파통증치료기는 내부 조직의 저항을 증가시켜서 온도를 상승시켜서 면역력을 향상과 세포조직의 활성화를 통한 대사과정을 증진시킨다. 이러한 과정에서 발생한 근전도 데이터가 차이가 있었고 비교결과 유의차가 있다는 결과가 나온 것으로 생각된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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