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안압의 비접촉 검출을 위한 MEMS 기반의 센서 설계

Design of a Wireless Intraocular Pressure Sensor Based on MEMS Technology

  • 강병주 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 박종훈 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 이수현 (한국과학기술연구원 나노바이오센터) ;
  • 강지윤 (한국과학기술연구원 나노바이오센터) ;
  • 박창근 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • 투고 : 2011.02.22
  • 심사 : 2011.03.05
  • 발행 : 2011.04.30

초록

본 논문에서는 실시간 안압 모니터링을 위한 안압 센서와 안압에 따른 안압 센서의 공진 주파수를 검출 할 수 있는 외부 코일을 설계 및 구현 하였다. 안압 센서는 3-D EM 시뮬레이션을 통하여 설계 하였고, MEMS 기반 기술로 구현 되었다. 측정 결과로서, 안압 센서의 공진 주파수는 외부 코일의 공진 주파수에 비하여 낮아야 하며, 안압 센서의 공진 주파수가 외부 코일의 공진 주파수에 근접 하게 위치 할 때, 위상 변화량이 높아짐을 확인 하였다. 또한, 안압 센서는 외부 코일과의 거리에 따라 최대위상 변화가 발생하는 지점이 불변하여야 하는데, 설계된 안압 센서는 외부 코일과의 거리가 변화 할 때, 최대위상 변화량 자체는 변화 하지만, 최대위상 변화가 발생하는 지점이 동일함을 확인 하였다.

Interaocular pressure (IOP) sensor and external coil to detect the resonance frequency of the IOP sensor are designed and implemented using MEMS technology. The IOP sensor is designed using 3-D electromagnetic (EM) simulation. The resonance frequency of IOP sensor needs to be lower than that of the external coil. Additionally, the resonance frequency of the IOP sensor needs to be located near the resonance frequency of the coil to get the sufficient amplitude of phase variation. The frequency where the phase peak appears must be constant according to the distance between the IOP sensor and the external coil. From the measurement results, we demonstrated that the designed IOP sensor has the same resonance frequency with various distances between the IOP sensor and the coil.

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참고문헌

  1. Santiago Lizon-Martinez, et. al., "Design of a System for Continuous Intraocular Pressure Monitoring," IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 54, No. 4, August 2005.
  2. Antonio Baldi, Woohyek Choi, Babak Ziaie, "A Self-Resonant Frequency-Modulated Micromachined Passive Pressure Transensor," IEEE Sensors Journal, vol. 3, no. 6, December 2003.
  3. Po-Jui Chen, Damien C. Rodger, Saloomeh Saati, Mark S. Hymayun, Yu-Chong Tai, "Microfabricated Implantable Parylene-Based Wireless Passive Intraocular Pressure Sensors," Journal of Miroelectromechanical Systems, vol. 17, no. 6, December 2008.
  4. Po-Jui Chen, Damien C. Rodger, Rajat Agrawal, Saloomeh Saati, Ellis Meng, Rohit Varma, Mark S. Hymayun, Yu-Chong Tai, "Implantable Micromechanical Parylene-Based Pressure Sensors for Unpowered Intraocular Pressure Sensing," Journal of Micromechanics and Microengineering, 17, 2007.