다채널 신경전극 어레이를 이용한 말초 신경신호의 측정 및 분석

국문 초록 (Abstract)

신경보철 의수를 제어하기 위해서는 말초 신경신호를 측정하고 분석함으로써 사용자의 동작의도를 인식해야 한다. 본 논문에서는 다채널 신경전극 어레이, 전극 삽입 장치, 신경신호 증폭기로 구성된 말초 신경신호 측정 시스템을 제안한다. 마취상태에서 전극 삽입 장치를 이용하여 16 채널의 신경전극 어레이를 백서의 좌골신경에 안정적으로 삽입하였다. 수동적 관절 운동을 유도하거나 기계적 피부 자극을 인가하였을 때, 신경신호 증폭기를 통해 근육 또는 피부 감각 신경신호가 측정됨을 확인하였다. 또한, 개별 신경 단위를 분리하기 위해 활동전위 분류방법을 제안한다. 근육의 내부 수용기들은 근방추와 골지건 기관 수용기로 구분되었으며, 피부의 외부 수용기들은 완만적응과 급속적응 수용기로 분리되었다. 이와 같은 실험결과는 제안한 방법이 신경보철 시스템에서 말초 신경신호의 측정과 분석에 적용될 수 있음을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Reliable recording and analysis of peripheral nerve activity is important to recognize the user’s intention for controlling a neuro-prosthetic hand. In this paper, we present a peripheral nerve recording system that consisted of an intrafascicular multi-electrode array, an electrode insertion device, and a multi-channel neural amplifier. The 16 channel multi-electrode array was stably implanted into the sciatic nerve of the rat under anesthesia using the electrode insertion device. During passive movements and mechanical stimuli, muscle and cutaneous afferent signals were recorded with the multi-channel neural amplifier. Furthermore, we propose a spike sorting method to isolate individual neuronal unit. The muscle proprioceptive units were classified as muscle spindle afferents or Golgi tendon organ afferents, and the skin exteroceptive units were categorized as slow adapting afferents or fast adapting afferents. Experimental results showed that the proposed method could be applicable to record and analyze peripheral nerve activity in neuro-prosthetic systems.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 연구방법
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• REFERENCES

참고문헌 (Reference)

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