기계적 진동자극에 의한 인체의 동작 보조 메커니즘 연구

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최초제출일 : 2020/09/15 검토/등록일 : 2020/09/25 최종갱신일 : 2020/09/15

○ 진동자극이 인체에 미치는 영향에 관한 연구가 다각적으로 수행되어오고 있으며 임상분야 탐색연구로 확장되고 있음. 진동자극의 이점을 밝혀온 많은 연구들에서 사용한 진동은 기계적 특성, 유입방식, 자극장치 등 측면에서 매우 다양함.
○ 이에 본 연구는 국소진동자극을 인체의 동작을 보조하기 위한 의공학적 기법으로 확립하기 위해서 동작을 기능적으로 보조할 수 있는 국소진동자극의 기계적 특성, 효과, 기전 그리고 자극 프로토콜을 도출하고 신경·생리학적으로 약화된 고령자를 대상으로 동작 보조 효과를 조사하여 임상 활용방안을 모색하고자 하였음.

○ Research on the effects of vibration stimulation on the human body has been carried out in various ways, and is expanding into pilot study in the clinical field. The vibrations used in many studies that have revealed the advantages of vibration stimulation are very diverse in terms of mechanical properties, inflow methods, and stimulation devices.
○ Therefore, in order to establish the local vibration stimulation as a biomedical engineering technique to assist the movement of the human body, this study derives the mechanical properties, effects, mechanisms, and stimulation protocols of local vibration stimulation that can functionally assist the movement, and was to find a clinical application plan by investigating the effect of assisting movement in the elderly who were neuro-physiologically weakened.

보조적 치료(Supportive Care)

다양한 주파수의 국소진동자극을 연구대상자의 앉기-일어서기 및 계단오르기 동작 동안에 아킬레스건, 전경골건, 대퇴사두건, 대퇴이두건에 유입함.

Local vibratory stimuli of various frequencies were applied into the Achilles tendon, tibialis anterior tendon, quadriceps femoris tendon, and biceps femoris tendon during the sit-to-stand and stair climbing motions of the subject.

다양한 주파수의 국소진동자극을 연구대상자의 앉기-일어서기 및 계단오르기 동작 동안에 아킬레스건, 전경골건, 대퇴사두건, 대퇴이두건에 유입함.

Local vibratory stimuli of various frequencies were applied into the Achilles tendon, tibialis anterior tendon, quadriceps femoris tendon, and biceps femoris tendon during the sit-to-stand and stair climbing motions of the subject.

건강한 성인 남성.

Healthy adult male.

- 만 19세 ~ 30세 사이의 성인(청년층)
  - Pilot study 를 위한 만 65세 이상의 노인(고령층)
  - 근·골격계나 신경계에 이상이 없는 자
  - 인지기능에 이상이 없는 자
  - 보조 기구 없이 스스로 앉기/서기, 계단오르기 동작이 가능한 자

- Adults males between 19 and 30 years old.
- Seniors 65 years or older.
- Those with no abnormalities in the musculoskeletal or nervous system.
- Those with no problems in cognitive function.
- Those who can sit-to-stand and climb stairs by themselves without assistive devices and any supports.

- 실험 참여 시점으로부터 1년 이내에 근·골격계나 신경계에 병력이 있는 자
  - 인지기능에 이상이 있는 자
  - 진동자극을 인지 할 수 없는 자
  - 보조 기구를 사용하여 앉기/서기 계단오르기 동작을 하는 자

- Those with a history of musculoskeletal or nervous system within 1 year from the time of participation in the experiment.
- Those with abnormal cognitive function.
- Those who can not sense vibration stimulation.
- A person who uses assistive devices to perform a sit-to-stand and  staircase  climibing movement.

운동형상학, 운동역학, 시공간 변수, 근육 활성, 근육 공동 수축

Kinematics, Kinetics, Spatio-temporal, Muscle activity and Co-activation

실험 참여 후

After participating in this experiment.

신체무게중심, 압력중심, 동작 수행시간, 근섬유 수축

Center of Mass, Center of Pressure, Movement duration, Muscle fiber contraction length (using ultra sound device)

실험 참여 후

After participating in this experiment.