초록 ▼

연구목표
신경근육 시스템의 병변에 의하여 신체의 일부가 마비되어 사용하지 못하는 환자(장애인)의 기동성을 회복하기 위하여 다음과 같은 사양을 만족하는 기능적 전기자극 시스템을 개발한다.
- 8채널 이상 표면전극
- PC에서 자극패턴 추출
- PC로부터 자극패턴을 자극기에 download하는 방식
- Menu 방식으로서 환자의 선택 가능
- 마비된 근육의 엑서사이즈 기능
- 환자의 허리 또는 워커에 부착할 정도의 부피 및 중량
- 하반신 마비환자의 보행 회복
연구개발내용 및 방법

연구목표
신경근육 시스템의 병변에 의하여 신체의 일부가 마비되어 사용하지 못하는 환자(장애인)의 기동성을 회복하기 위하여 다음과 같은 사양을 만족하는 기능적 전기자극 시스템을 개발한다.
- 8채널 이상 표면전극
- PC에서 자극패턴 추출
- PC로부터 자극패턴을 자극기에 download하는 방식
- Menu 방식으로서 환자의 선택 가능
- 마비된 근육의 엑서사이즈 기능
- 환자의 허리 또는 워커에 부착할 정도의 부피 및 중량
- 하반신 마비환자의 보행 회복
연구개발내용 및 방법
(1) 자극시스템의 개발
- FES 보행 모델의 완성 및 컴퓨터 시뮬레이션
- FES 보행 모델의 제어 시스템 설계 및 컴퓨터 시뮬레이션
- 환자 개개인의 신체적 특성 및 병변의 종류에 따른 최적 자극패턴의 추출 프로그램의 완성
- 전체 컴퓨터 모델에 적용한 시뮬레이션을 통하여 제어 시스템의 개선 및 최적 자극패턴의 조정
- PC-마이크로프로세서-자극기 사이의 인터페이스 S/W 개발
- 동작의 종류에 따른 menu 방식의 표면 전극 자극기 설계 및 개발
- 자극 시스템의 임상 적용을 통한 자극 시스템의 개선 및 자극패턴 추출 프로그램의 개선
(2) FES의 상지 및 하지에의 임상 적용
- 마비된 상하지 근육의 재활 프로그램의 개발
- 전기자극에 의한 최적 엑서사이즈 프로토콜의 개발
- 다양한 전기자극의 의한 근육의 역학적 반응 고찰 (동물실험)

Abstract ▼

Objectives
This research was designed to develop a functional electrical stimulation(FES) system to recover mobility to the plegic (disabled). The specifications were as follows:
- The system should provide walking to the paraplegic.
- The number of the stimulation channel should be 8 or mo

Objectives
This research was designed to develop a functional electrical stimulation(FES) system to recover mobility to the plegic (disabled). The specifications were as follows:
- The system should provide walking to the paraplegic.
- The number of the stimulation channel should be 8 or more.
- The stimulation patterns should be generated and edited on a PC screen.
- The PC should download the stimulation patterns to the stimulator.
- The patients should be able to select the stimulation function for themselves.
- The system function should include the exercise program for paralyzed muscles.
- The system should be small and light enough for the patient to attach it to his/her waist or the walker.
Methods
(1) Development of an FES system
- Development of an FES walking model and computer simulations
- Control system design of the FES walking and computer simulations
- Development of a prgram that can generate the stimulation pattern based on each patient′s physical characteristics and medical condition
- Modification of the control system and deduction of the stimulation patterns by means of computer simulations
- Development of an interface software between the PC and the microprocessor-based stimulation system
- Design and development of a surface-electrode stimulator that includes at least 6 function modes, such as standing, walking, and exercise.
- Modification of the control system and the stimulation pattern generator by means of clinical applications
(2) Clinical application of the FES system to the paraplegic and the quadriplegic
- Development of a rehabilitation program for paralyzed muscles of the upper and lower extremities
- Development of an optimal exercise protocol
- Investigation of the mechanical function of a muscle based on various electrical stimulation (animal experiments)

목차 Contents

• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과...9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...9
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...12
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...14
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...15
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획...20
• 6. 첨부서류...21
• Ⅲ. 제 1 세부연구개발과제 연구결과...36
• 1. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...37
• 2. 제 1 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...39
• 3. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...44
• 4. 제 1 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...88
• 5. 제 1 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...91
• 6. 제 1 세부연구개발과제의 활용계획...93
• 7. 참고문헌...95
• Ⅳ. 제 2 세부연구개발과제 연구결과...98
• 1. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...99
• 2. 제 2 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...100
• 3. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...113
• 4. 제 2 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...124
• 5. 제 2 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...125
• 6. 제 2 세부연구개발과제의 활용계획...126
• 7. 참고문헌...127
• Ⅴ. 제 3 세부연구개발과제 연구결과...128
• 1. 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...129
• 2. 제 3 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...134
• 3. 제 3 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...144
• 4. 제 3 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...162
• 5. 제 3 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...165
• 6. 제 3 세부연구개발과제의 활용계획...167
• 7. 참고문헌...168
• Ⅵ. 제 4 세부연구개발과제 연구결과...173
• 1. 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...174
• 2. 제 4 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...177
• 3. 제 4 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...182
• 4. 제 4 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...196
• 5. 제 4 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...200
• 6. 제 4 세부연구개발과제의 활용계획...201
• 7. 참고문헌...202