본 논문에서는 표면 근전도(surface electromyogram : SEMG)와 근육모델링을 이용하여 신경근육 접합부(neuromuscular junction, NMJ)의 종판(end plate) 폭(widths)과 분포(distribution)에 따른 운동단위(motor unit, MU)수를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 이를 위하여 MU-시뮬레이터(motor unit simulator)와 EPZ-시뮬레이터(end plate zone simulator)를 설계하고, 본 연구에서 제안된 방법과 기존방법들을 비교하였다. 제안된 MU-시뮬레이터로 시뮬레이션 된 SMUAP(single motor unit action potential : 단일운동단위활동전위)와 CMAP(compound muscle action potential : 복합근활동전위)은 검출된 근신호와 유사하였다. EPZ-시뮬레이터는 신경근육 접합부의 종판 폭과 분포를 바꾸어 가면서 운동단위수를 추정하기 위하여 설계하였다. 실험결과 운동단위 수는 약 450 개, 근섬유수 약 340 개, 종판 폭은 약 6 mm이고, 종판분포는 불규칙하게 분포된 것 (randomly distributed)으로 추정되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 인간 근육의 생체조직검사로 측정한 운동단위의 수와 비교 가능한 결과가 나왔다.
In this paper, a new method to estimate the number of MU (motor unit) related to the widths and distribution of end plate in NMJ (neuromuscular junction) of biceps brachii is proposed by varying muscle parameter statistically in EMG model. This work is done by designing MU-simulator and EPZ-simulator. The proposed method was compared with the results of previous researchers. The proposed MU-simulator generates SMUAP (single motor unit action potential) and CMAP (compound muscle action potential) signal similar to detected SMUAP and CMAP signal obtained from muscle. The EPZ-simulator estimate the numbers of MU by varying the widths and distribution of end plate in neuromuscular junction of muscle. The results shows that the numbers of MU was estimated about 450 ea. and muscle fibers was about 340 ea., end plate widths was about 6 mm, and end plate was randomly distributed. The proposed method may be comparable with the method of anatomical studies.
