• 제목/요약/키워드: 뇌공학

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경동맥 혈류 속도 및 산소 포화도 측정을 위한 다중모드 패치형 프로브 개발 (A development of a multimodal patch-type probe for measuring blood flow and oxygen saturation in carotid artery)

  • 윤상연;이기준;김재관;황재윤
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.443-449
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    • 2019
  • 심혈관계 질환 환자가 발생 하였을 때, 환자의 뇌와 내부 장기를 보호하고 생존율을 높이기 위해서는 사건발생 이후 신속하게 응급 의료 서비스를 제공하여 경과 시간을 줄이는 것이 가장 중요하다. 뿐만 아니라 심폐소생술의 실시를 위한 판단은 경동맥의 맥을 직접 짚는 '경동맥 촉진법'은 실시자의 주관적인 판단과 약해진 심혈관 기능에 따른 뇌혈류 차단을 할 수 있다. 본 연구는 개발된 다중 초음파 도플러 채널 쌍과 산소포화도 측정 모듈이 결합된 패치형 프로브를 이용하여 경동맥의 혈류 속도, 맥박, 산소포화도를 생체 내 실험을 통해 정성적으로 측정하였다. 따라서 본 시스템은 응급 상황에서 정량적이고 신속하게 환자의 심폐 기능을 모니터링 하여 심폐소생술 판단 여부를 객관적으로 제공하여 응급 상황 시 심혈관계 질환 환자의 생존률을 높일 수 있는 차세대 진단 기기로 활용 될 수 있다.

IBASPM을 이용한 해마체적 측정에서 뇌 Atlases에 대한 고찰 (A Study of brain Atlases in Hippocampus Volume Measurement Using IBASPM)

  • 김주호;이주원;김성후
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.981-984
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    • 2014
  • IBASPM(Individual Brain Atlases using Statistical Parametric Mapping Software)를 이용하여 해마의 체적 측정시, Atlas의 종류(Atlas69, Atlas71, Atlas84, Atlas116)에 따른 체적의 변화를 평가하기 위해 20대 정상 성인 10명(남5/여5, $23.3{\pm}2.66$)으로부터 뇌 영상을 획득하였다. 1.5T MRI system(Siemens, Avanto, Erlangen, Germany)의 머리 격자코일(Head matrix coil)을 사용하여 3차원 경사에코 펄스 열(3-D gradient echo pulse sequence)인 MPRAGE(Magnetization Prepared Rapid Acquisition Gradient Echo)영상을 획득하였다. Atlas의 종류에 따라 획득된 해마의 체적을 이용하여 대응표본 t 검정(Paired t-test)을 수행한 결과, 좌측 해마옆이랑(parahippocampal gyrus - left) Atlas69-Altas84, Atlas69-Atlas116(p=0.729, 0.729), 우측 해마형성체(hippocampal formation - right) Atlas69-Atlas84, Atlas69-Atlas116(p=0.219, 0.219)는 유의한 차이가 없었으며, 이를 제외한 부분에서 유의한 차이가 있었다(p=0.000). 그러고 Atlas84와 Atlas116을 이용한 해마의 체적은 모두 동일한 값을 나타내어 유의한 차이가 없었다(p=0.000). Atlas영상과 원본 영상의 overlay를 이용한 영상분석에서는 Atlas71에서만 해마의 부위가 잘 못 정합되는 것을 발견할 수 있었다. 본 연구에 사용된 Atlas의 경우에는 서양인을 바탕으로 개발되었기 때문에 동양인의 뇌와는 차이가 있으며, 정확성 높은 체적의 측정을 위해서는 상황에 맞는 Atlas의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

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AI 컴포넌트 추상화 모델 기반 자율형 IoT 통합개발환경 구현 (Implementation of Autonomous IoT Integrated Development Environment based on AI Component Abstract Model)

  • 김서연;윤영선;은성배;차신;정진만
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.71-77
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    • 2021
  • 최근 이질적인 하드웨어 특성을 고려한 IoT 응용 지원 프레임워크의 효율적인 프로그램 개발이 요구되고 있다. 또한, 인간의 뇌를 모사하여 스스로 학습 및 자율적 컴퓨팅이 가능한 뉴로모픽 아키텍처의 발전으로 하드웨어 지원의 범위가 넓어지고 있다. 하지만 기존 대부분의 IoT 통합개발환경에서는 AI(Artificial Intelligence) 기능을 지원하거나 뉴로모픽 아키텍처와 같은 다양한 하드웨어와 결합된 서비스 지원이 어렵다. 본 논문에서는 2세대 인공 신경망 및 3세대 스파이킹 신경망 모델을 모두 지원하는 AI 컴포넌트 추상화 모델을 설계하고 제안 모델 기반의 자율형 IoT 통합개발환경을 구현하였다. IoT 개발자는 AI 및 스파이킹 신경망에 대한 지식이 없어도 제안 기법을 통해 자동으로 AI 컴포넌트를 생성할 수 있으며 런타임에 따라 코드 변환이 유연하여 개발 생산성이 높다. 제안 기법의 실험을 진행하여 가상 컴포넌트 계층으로 인한 변환 지연시간이 발생할 수 있으나 차이가 크지 않음을 확인하였다.

복수세포의 Succinate Dehydrogenase 조해물질의 검색 (Isolation of Inhibitor against Mouse Carcinoma Cells from Streptomyces sp.)

  • 송방호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.97-102
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    • 1979
  • 토양원으로 부터 분리된 Actinomycetes 120여주를 대상으로 S.D.I에 의해 마우스의 복수암인 Ehrlich ascith carcinoma 및 Sarcoma 180 세포의 succinate dehydrogonase 활성을 조해하는 물질을 강하게 생성하는 균 1주(As-568)를 선별하였으며 이 활성물질은 정상조직인 간, 신장, 뇌등에는 아주 강한 inhibition index를 나타내었으나 (20% 이하) 암조직에서는 50% 정도의 선택적 조해작용을 나타내었다. glucose-asparagine 배지에서 4∼S일간 배양하였을 때 가장 높은 역가의 활성물질을 생성하였으며 본 물질은 중성영역의 pH 및 열에 대해서는 비교적 안정한 고분자의 비투석성 물질로 추정된다.

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시각적 MMN(vMMN)의 분석을 통한 한국어 글말의 무의식적인 인지과정 연구 (Automatic cognitive processing of korean written language as indexed by visual MMN(vMMN))

  • 이성은
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2009년도 제21회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.67-72
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    • 2009
  • ERP의 일종인 MMN(Mismatch Negativity)은 언어의 청각 인지정보 처리과정(central auditory processing)을 규명하는 데 유용한 수단으로 이용되어 왔다. 그런데, 최근의 연구들은 이러한 MMN이 청각 자극뿐만 아니라 시각 자극에 의해서도 검출될 수 있음을 밝혀냈다. 본 연구는 이러한 시각적 MMN을 이용하여 뇌에서 이루어지는 한국어 화자의 무의식적인 한국어 문자 정보처리과정을 규명하려고 시도하였다. 본 연구에서는 한국어의 글말 최소쌍 '므'/'모'와 '므'/'무', 이에 대응되는 비언어자극 '+ㅡ'/'+ㅗ'와 '+ㅡ'/'+ㅜ'(+표시의 아래에 모음을 붙여서 만든 인공문자, 그림1 참고)를 수동적(passive) Oddball paradigm으로 제시하고 언어 자극에 대한 EEG를 비언어자극과 비교 하에 측정, 분석하였다. 본 연구의 결과, 언어자극과 비언어자극 모두에서 시각적 MMN이 검출되었다. 하지만, 언어자극의 시각적 MMN이 비언어자극의 시각적 MMN보다 높게 나타남을 확인하였다. 이는 한국어 모국어화자들이 무의식적인 인지과정에서 언어자극이 갖는 물리적인 시각 정보뿐만 아니라 한국어 문자의 언어적 정보도 함께 처리하고 있음을 보여주는 것이다. 본 연구의 결과들은 한국어 글말의 무의식적인 인지처리과정을 밝혀주는 한편, 한국어 문자가 인지과학에서 갖는 중요한 지위를 보여줄 수 있을 것으로 기대된다.

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온라인 언어 재활 훈련 및 진단 시스템 개발 : 실어증을 중심으로 (Online language rehabilitation and diagnostic system development : centered aphasia)

  • 윤유동;임희석
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2015년도 제27회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.151-154
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    • 2015
  • 실어증은 뇌손상으로 인해 발생하는 후천적 언어장애로서, 언어를 이해하고 표현하는 능력이 손상된 것이다. 이는 환자 개인의 어려움은 물론이고, 가족과 사회에도 문제를 초래할 수 있으므로 실어증 환자의 진단 및 치료는 중요하다. 그 중에서도 빠른 언어 치료는 발병 후 조기에 시작할수록 회복이 빠르다는 점에서 연구 결과들이 일치하고 있기 때문에 더욱 중요하다. 하지만 환자 대비 언어치료전문가의 수가 적어 치료시기를 놓칠 수 있기 때문에 가장 중요한 것은 빠른 실어증 진단과 전문가와의 접근성이다. 우리나라는 인터넷 보급률과 컴퓨터 보급률이 높기 때문에, 웹기반으로 시스템을 개발 한다면 우수한 접근성을 보장받을 수 있다. 본 연구에서는 개발된 '온라인 언어 재활 훈련 및 진단 시스템'을 제안하고 본 시스템을 통해 얻을 수 있는 데이터와, 이 데이터를 어떻게 가공하여 의미 있는 결과를 도출해 낼 수 있는지 소개한다. 본 시스템은 짧은 시간 안에 실어증 여부 확인과 언어 재활 훈련을 수행할 수 있고, 웹기반으로 개발되어 누구나 쉽게 치료와 관련된 콘텐츠, 정보, 그리고 재활 방법을 공유할 수 있다.

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스마트인솔 기반 알츠하이머 중증도 분류를 위한 보행 분석 및 기계학습 기반 분류 모델 (Gait Analysis and Machine Learning-based Classification Model using Smart Insole for Alzheimer's Disease Severity Classification)

  • 전영훈;호티키우칸;곽정환;송종인
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.317-320
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    • 2021
  • 본 연구는 주기적인 알츠하이머 병의 중증도 모니터링을 위해 스마트 인솔을 통한 보행 특징 추출과 머신러닝 기반 중증도 분류의 성능에 대해 살펴보았다. 최근 고령화가 가속화되는 추세에 있어 치매 환자가 급증하고 있으며, 중증도가 심해질수록 필요한 치료 비용 및 노력이 급증하기 때문에 조기 진단이 최선의 치료 전략으로 보여진다. 환자 친화적이고 저비용의 관성 측정 장치가 내장된 스마트 인솔만을 사용하여 다양한 보행 실험 패러다임에서 환자의 보행 특징을 추출하고, 이를 알츠하이머 병의 중증도 진단을 위한 머신러닝 기반 분류기를 훈련시켜 성능을 평가한 결과, 숫자세기와 같이 뇌에 부하를 주는 하위 작업이 포함된 복합 보행을 측정한 데이터셋을 사용하여 훈련된 분류 모델이 일반 걷기 데이터셋을 사용한 모델보다 성능이 높게 나타나는 것이 관찰되었다. 본 연구는 안전하고 환경적 제약이 적은 방법을 사용하여 시기 적절한 진단뿐만 아니라 주기적인 중증도 모니터링 시스템의 일환으로 활용될 수 있을 것이다.

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감성에 따른 뇌의 변화 특성에 대한 연구 -청각감각에 의한 감성- (Study for Variational Characteristics of Brain According to Human Emotion -Human Emotion by Auditory Perception-)

  • 황민철;손진훈;김철중
    • 대한산업공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.609-619
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    • 1997
  • The concept of human emotion is recently demanded to be imbedded in industrial product and environment for enhancing quality of life. Human emotion is attempted to be qualified and quantified by physiological measurements. EEG variation, one of the physiological measurement, is observed to characterize psychological response in this study. This study is to find function and process of brain according to emotion. Twenty university students participated in this study and experienced positive and negative emotion by auditory stimulus. Delta, theta, alpha and beta waves showed characteristic variation in normalized sense according to positive and negative emotion. Local area showing significant difference between positive and negative emotion decreases with stimulus duration. Delta, theta and beta waves increase with negative emotion while alpha wave does with positive emotion.

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교통사고로 발생한 두개뇌기종 환자 1례 증례보고 (The Clinical Study of Pneumocranium in Traffic Accident Patient : Reports of One Cases)

  • 정재훈;이은미;필감매
    • 대한의료기공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.52-63
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    • 2017
  • Objectives : The purpose of this study is to report the case with pneumocranium in a traffic accident patient by korean medicine. Methods : The subject is a patient with pneumocranium in a traffic accident. This patient was treated with korean medical treatments. Results : After the treatment, pneumocranium in right cerebral convexities in brain CT is removed. The symptoms is improved significantly Conclusions : This study shows that a patient with pneumocranium was diagnosed with stroke and cured without a recurrence through holistic treatment of Korean medicine.

미래 디바이스(X-Device) 기획 : Mind Device 필요성 및 예상 적용분야 (Research Planning of Future Device(X-Device) : Necessity and Application Area of Mind Device)

  • 송영근;최새솔;김항석;이광희
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2015년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.335-336
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    • 2015
  • 미래 유망 디바이스를 X-Device로 규정하고 국내외 미래예측보고서 분석 및 ICT, 뇌 공학, 디바이스 분야의 전문가 인터뷰를 통해, 1세대 X-Device로 마인드 디바이스(Mind Device)를 선정하였다. 마인드 디바이스는 뇌신경 탐지를 통해 인간의 의사를 읽어내고 생각만으로 표현 소통을 가능케 하는 디바이스로 정의된다. 미래 유망 디바이스에 대한 세부 예측 및 향후 기획을 위해, 마인드 디바이스 관련 R&D 진행현황 및 필요성을 살펴보고 예상 적용분야를 정리하였다.

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