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근육의 표면 근전도(Surface EMG) 신호를 측정하여 저장하는 측정부(100);상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호의 면적을 바탕으로 각 사이클의 적분근전도(Integrated EMG: IEMG) 값, 각 사이클의 수행시간으로 나누어 정규화(normalization)된 평균 적분근전도(Mean IEMG) 값 및 평균 적분근전도 값의 증가율을 계산하는 시간 영역 분석부(200); 상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호를 이용하여 각 사이클의 주파수 스펙트럼을 생성하고, 생성된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값을 계산하며, 계산된 중심 주파수 값의 감소율을 계산하는 주파수 영역 분석부(300); 및상기 시간 영역 분석부(200) 및 주파수 영역 분석부(300)를 통해 각각 계산된 평균 적분근전도 값의 증가율 및 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값의 감소율을 바탕으로, 근 피로도 및 근력을 평가하고, 평가된 정보를 이용하여 평가 지표로서 도출하는 평가부(400); 를 포함하되,상기 평가부(400)는근 피로도 평가에 있어, 부하 하중에 관계없이 평균 적분근전도 값이 일정한 값으로 수렴할 경우 반복 부하 하중으로 인한 근 피로도가 축적된 것으로 평가하고, 부하 하중에 관계없이 중심 주파수 값이 감소할 경우 반복 부하 하중으로 인한 근 피로도가 축적된 것으로 평가하며,근력 평가에 있어, 평균 적분근전도의 초기 값이 증가하며 증가율이 감소할 경우, 반복 부하 하중으로 인한 힘이 감소하여 근 피로도가 축적된 시점인 피로 포인트(fatigue point)를 토대로 평가하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 시간 영역 분석부(200)는, 상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호(raw signal)를 전파정류(full wave rectification)하는 정류모듈(210);상기 정류모듈(210)을 통해 정류된 신호의 면적을 계산하여, 각 사이클의 적분근전도 값을 계산하고, 각 사이클의 적분근전도 값을 각 사이클 수행시간으로 나누어 정규화하여 평균 적분근전도 값을 계산하는 근전도 계산모듈(220); 및상기 근전도 계산모듈(220)을 통해 계산된 평균 적분근전도 값의 증가율을 계산하는 증가율 계산모듈(230); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 주파수 영역 분석부(300)는,상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier transform : FFT)을 수행하여, 각 사이클의 주파수 스펙트럼을 생성하는 변환모듈(310);상기 변환모듈(310)을 통해 생성된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수값을 계산하는 중심 주파수값 계산모듈(320); 및상기 중심 주파수값 계산모듈(320)을 통해 계산된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값의 감소율을 계산하는 감소율 계산모듈(330); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 시스템
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(a) 근전도 측정부(100)가 근육의 표면 근전도 신호를 측정하는 과정;(b) 상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호의 면적을 바탕으로 각 사이클의 적분근전도 값, 각 사이클의 수행시간으로 나누어 정규화된 평균 적분근전도 및 평균 적분근전도 값의 증가율을 계산하는 과정;(c) 상기 근전도 측정부(100)를 통해 측정된 근전도 신호를 이용하여 각 사이클의 주파수 스펙트럼을 생성하고, 생성된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값을 계산하며, 계산된 중심 주파수 값의 감소율을 계산하는 과정; 및(d) 상기 시간 영역 분석부(200) 및 주파수 영역 분석부(300)를 통해 각각 계산된 평균 적분근전도 값의 증가율 및 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값의 감소율을 바탕으로, 근 피로도 및 근력을 평가하고, 평가된 정보를 이용하여 평가 지표로서 도출하는 과정; 을 포함하되,상기 d) 단계는,근 피로도 평가에 있어, 부하 하중에 관계없이 평균 적분근전도 값이 일정한 값으로 수렴할 경우 반복 부하 하중으로 인한 근 피로도가 축적된 것으로 평가하고, 부하 하중에 관계없이 중심 주파수 값이 감소할 경우, 반복 부하 하중으로 인한 근 피로도가 축적된 것으로 평가하며,근력 평가에 있어, 평균 적분근전도의 초기 값이 증가하며, 증가율이 감소할 경우, 반복 부하 하중으로 인한 힘이 감소하여 근 피로도가 축적된 시점인 피로 포인트(fatigue point)를 토대로 평가하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 방법
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제 7 항에 있어서,상기 (b) 과정은, (b-1) 상기 시간 영역 분석부(200)가 상기 (a) 과정을 통해 측정된 근전도 신호를 전파정류하는 단계;(b-2) 상기 시간 영역 분석부(200)가 (b-1) 단계를 통해 정류된 신호의 면적을 계산하여, 각 사이클의 적분근전도 값을 계산하는 단계;(b-3) 상기 시간 영역 분석부(200)가 각 사이클의 적분근전도 값을 각 사이클 수행시간으로 나누어 정규화하여 평균 적분근전도 값을 계산하는 단계; 및(b-4) 상기 시간 영역 분석부(200)가 (b-3) 단계를 통해 계산된 평균 적분근전도 값의 증가율을 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 방법
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제 7 항에 있어서,상기 (c) 과정은, (c-1) 상기 주파수 영역 분석부(300)가 (a) 과정을 통해 측정된 근전도 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여, 각 사이클의 주파수 스펙트럼을 생성하는 단계;(c-2) 상기 주파수 영역 분석부(300)가 (c-1) 단계를 통해 생성된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값을 계산하는 단계; 및(c-3) 상기 주파수 영역 분석부(300)가 계산된 주파수 스펙트럼의 중심 주파수 값의 감소율을 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 근 피로도 및 근력 통합 평가 방법
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