A Study on Measuring Ciliary Beat Frequency Using the Weighted Average

가중 위치값을 응용한 섬모 진동 주파수 측정에 관한 연구

폐나, 기관지 등의 호흡기, 기타 장기에는 매우 미세한 크기의 털 형태의 섬모라고 하는 부속기관을 가지고 있다. 점액을 이동시키고 기타 물질들을 배출할 때 유용한 역할을 하는 이 섬모들은 동기화된 패턴으로 진동을 한다. 이러한 움직임은 각각의 종이 가진 특성뿐만 아니라, 같은 종의 현재의 상태에 따라 다양한 특징들을 보여준다. 시약 투여 시 혹은 환경 변화에 따른 생체 반응 등과 같이 다양한 특성 및 반응 연구에 이러한 섬모의 진동 주파수 (Ciliary Beat Frequency, CBF)를 이용하고 있다. 섬모의 진동 주파수 측정에 대해 몇몇 연구가 있어왔으나, 규격화되거나 대표적인 방법은 아직까지 없으며, 각각의 방법마다 잡음에 약하든지, 빠르게 움직이는 섬모의 주파수 측정에 어려움이 있거나, 고비용 시스템 필요 등의 단점들이 있다. 최근 들어 영상 기술의 발달로 영상을 이용한 CBF 측정 방법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 CCD 카메라로 촬영한 영상을 이용해서 섬모의 영상에서 가중 평균을 응용한 위치 값으로 섬모의 움직임을 추출, FFT를 통해 보다 정확하고 간편하며 좀 더 다양한 영상에 적용시킬 수 있는 CBF 측정 방법을 제시한다.