(A) comparison of muscle contraction using functional electrical stimulation : intermittent high frequency

재활학과/석사[한글] 무릎 신전근(Knee extensor)의 기능적 전기자극(Functional Electrical Stimulation:FES) 훈련은 척수손상 환자의 재활과정 초기에 서기와 보행을 회복시키기 위한 준비과정으로서 필요하다. 그러나 FES에 의한 훈련방법에서 피로는 아직 해결되지 않은 문제점으 로 남아 있으며, 이는 임상적 FES 적용방법이 하지 근육의 계속적인 움직임을 요구하여 빠른 근 피로를 유발하기 때문이다. 따라서 하지마비 환자들의 효과적인 FES 훈련을 위해서는 근 피로를 경감시키는 것이 중요한 사항이다. 본 연구에서 제시된 간헐적 고주파 교대자극 방법은 피로를 경감시킬 수 있는 효과적인 방안으로 높은 근 수축력을 유발하는 고주파의 장점과 여러 근육군을 교대로 자극하여 근 피로 감소와 근 강화를 연속적으로 연장시키는 교대자극의 장점을 결합한 방법이다. 그러나 고주파 교대자극 방법이 저주파 동시자극 방법보다 높은 근 수축력을 보였다는 연구결과가 없어 먼저 고주파 교대자극 방법과 저주파 동시자극방법의 근 수축력을 비교하였다. 연구대상자는 건강한 성인 20명(남자 10명, 여자 10명)이었으며 넙다리네갈래근에 기능적 전기자극기를 적용하였다. 그 결과, 주파수에 따른 개인별 근 수축 특성이 서로 다르게 나와 간헐적 고주파 교대자극 방법이 간헐적 저주파 동시자극방법에 비하여 강한 근 수축력을 보이진 않았지만, 기능적 전기자극 적용 시 근 특성에 따라 개인차가 심하다는 새로운 결론을 얻을 수 있었다. 따라서 임상에서 환자에게 FES를 사용한 훈련을 실시할 때에는 개인간 근 특성을 고려하여 적용하는 것이 더 효율적일 것이다. [영문] Functional electrical stimulation (FES) training of the knee extensors is a useful way to rehabilitate the ability to stand and walk. However, training using FES has not been able to solve the problem of fatigue; clinical application of FES quickly produces muscle fatigue, due to the continuous activation of the muscles of the lower extremity. Therefore, reduction of muscle fatigue is an important factor in increasing the effectiveness of FES training in paraplegia. Intermittent high frequency alternating stimulation is a method that combines the advantages of high frequency (leading to strong muscle contractions) and alternating stimulation (reducing muscle fatigue), thereby continuously strengthening muscles. It is not known whether low frequency simultaneous stimulation results in stronger muscle contraction than high frequency alternating stimulation. This study compared the effectiveness of high frequency alternating stimulation with low frequency synchronized stimulation. Muscle power using FES on the quadriceps of 20 normal subjects were compared. Intermittent high frequency alternating stimulation did not produce more powerful muscle contraction than intermittent low frequency synchronized stimulation, because the muscle characteristics differed individually. Significant individual variation according to muscle characteristics was founded when applying FES. Accordingly, when physical therapists use FES to treat patients,they must be aware of individual variation in muscle characteristics.ope