• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.991-1000
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• 2021

비침습식 혈당 검출 기술 중 광학 기법은 생물학적 매체를 통과할 때 빛의 반사와 흡수 및 산란 특성을 이용하는 방법으로 통증이나 측정의 불편함을 감소시키고 감염 위험이 없어 혈당 검출 연구의 주요 흐름이 되고 있다. 이 중 근적외선 분광법은 혈당 분자와 유사한 흡수 기능을 공유하는 단백질과 산의 간섭들로 감지된 신호 분석 시 복잡성이 증가하는 단점이 있다. 본 연구에서는 근적외선의 피부 흡수로 발생할 수 있는 혈당검출 기능저하를 완화시키기 위해 다중 근적외선 대역의 비침습식 센서시스템을 설계하고 제작하였다. 제작한 시스템의 검증을 위해 혈액 조사를 실시하였으며, 혈액 내의 혈당 반응 정도를 스펙트럼 데이터로 수집하고, 데이터와 혈당과의 상관관계 관점에서 정량적으로 본 연구의 성과를 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1353-1362
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• 2023

혈당 수치를 확인하기 위해 사용하는 채혈식 혈당 측정기의 불편함을 해소하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있다. 본 논문에서는 근적외선 센서를 이용하여 획득한 스펙트럼 데이터로부터 머신러닝 기술을 사용하여 비침습적으로 혈당 수치를 추정하고자 하였다. 연구에 사용한 비침습식 혈당측정기는 가시광선을 포함하여 총 6개로 구성된 근적외선 발광부와 이를 수신하는 수광부를 가지는데, 손가락과 같은 인체의 특정 부위에 대한 스펙트럼 데이터를 수집하기 위해 만든 기기이다. 혈당 수치에 따라 유의미한 차이가 있는지를 검증하기 위해 머신 러닝 알고리즘들을 통해 혈당 수치 추정을 시도하였다. 수집한 데이터에 5가지 머신 러닝 알고리즘 기법을 적용하면서 다양한 하이퍼 파라미터를 조정한 결과, 서포트 벡터 회귀 알고리즘이 가장 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1752-1760
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• 2017

뇌경색의 대표적인 치료법과 예방법중 하나는 대뇌혈류를 증가시키는 방법이다. 대뇌 부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 최종대뇌 손상부위를 최소화 하는 것을 목표로 한다. 이와 같은 대뇌 혈류를 증가시키는 방법은 약물에 의한 치료방법과, 수술에 의한 방법 등 칩습적으로 행해져왔다. 하지만 이러한 침습적인 방법은 환자에게 수술의 부담을 주며 합병증 등의 위험에 노출되어 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 침습적인 치료방법의 단점을 보완하고자 비침습적 대뇌 혈류 증가 장치를 제안한다. 기존의 대뇌 혈류 증가 장치의 단점을 보완하기 위해 가압식 측정법을 적용하여 환자의 사지 혈압을 정확하게 측정하고 사지압박을 실시하여 대뇌부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 혈류증강 치료를 실시한다. 이는 기존의 침습적 대뇌혈류증강 치료와 비교하여 합병증의 우려가 없고 환자에게 부담을 주지 않으며 대뇌혈류량을 의미 있게 증가시키기 때문에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.39-48
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• 2014

본 논문에서는 아무런 불편함이 없이 사람이 하루 중 가장 많은 시간을 보내는 침대에서 사람 동작의 관찰을 가능하게 하는 비침습식 센서 시스템을 제안한다. 제안된 센서 시스템은 얇고 넓은 필름 형태의 압전센서, 신호처리 보드, 그리고 데이터 수집 프로그램으로 구성된다. 사람 동작에 따라 힘이 가해진 압전 센서는 전압 신호를 생성하게 되고, 이 신호는 제안 시스템에 의해 수집, 전처리, 변환된다. 최종 단계에서 FFT 결과는 k-NN 분류기에 의해 식별된다. 침대에서 10,000개 사람 동작을 식별하는 실험을 수행하였고, 약 89.4%의 정인식률을 달성하였다. 실험 결과는 제안된 시스템이 침대를 사용하는 사람이 정상인인지 중풍환자인지 식별할 능력이 있음을 시사한다. 본 논문의 성과는 침대 사용자의 동작을 지속적으로 관찰 가능하게 한다는 점이다. 이러한 지속적인 관찰은 동작 또는 수면 패턴에서 건강상 이상 징후를 탐지하는데 매우 유용하게 활용될 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.171-174
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• 2017

다음은 요뇌경색의 대표적인 치료법과 예방법중 하나는 대뇌혈류를 증가하는 방법이다. 대뇌 부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 최종대뇌 손상부위를 최소화 하는 것을 목표로 한다. 이와 같은 대뇌혈류를 증가시키는 방법은 약물에 의한 치료방법과, 수술에 의한 방법 등 칩습적으로 행해져왔다. 하지만 이러한 침습적인 방법은 환자에게 수술의 부담을 주며 합병증 등의 위험에 노출되어 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 침습적인 치료방법의 단점을 보완하고자 비침습적 대뇌혈류증가 장치를 제안한다. 기존의 대뇌 혈류 증가 장치의 단점을 보완하기 위해 가압식 측정법을 적용하여 환자의 사지 혈압을 정확하게 측정하고 사지압박을 실시하여 대뇌부위로 가는 혈류량을 우회적으로 증가시켜 혈류증강 치료를 실시한다. 이는 기존의 침습적 대뇌혈류증강 치료와 비교하여 합병증의 우려가 없고 환자에게 부담을 주지 않으며 대뇌혈류량을 의미 있게 증가시키기 때문에 환자에게 선택적으로 사용될 수 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.105-106
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• 1997

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.331-332
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• 2008

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.293-296
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• 2007

루프 공진기 구조를 가지는 비침습식 혈당 센서 구조를 제작하여 혈당 측정을 위한 민감도 측정을 하였다. 0%와 20%의 글루코스 용액의 전기적 특성을 확인하고, 25mm${\sim}$170mm의 지름을 가지는 링 구조를 이용하여 식염수 중 글루코스 농도에 따른 반사 손실의 차이를 측정하였다. 링 형태 프로브가 혈액과 같은 인체 내부의 물질을 측정하는데 종단 개방 프로브에 비해 유리한 특성을 가지며, 측정 주파수 중 가장 낮은 285MHz에서 S11이 0.94의 차이를 보여, 저주파일수록 민감도가 향상됨을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.499-505
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• 1997

본 연구에서는 생체조직의 흡수계수와 산란계수를 비침습적으로 측정하는 방법에 관하여 연구하였다. 피코초 영역의 펄스폭을 갖는 레이저광으로 조직을 조사하고 산란반사된 빛을 시간상관 단일 광자 계수법을 이용하여 피코초 시간영역에서 측정하였다. 측정된 시간분해 반사율의 최대치에 이르는 시간 및 나중소멸부분의 점근선의 기울기로부터 계산되는 값과 디컨블루션방법에 의한 곡선맞춤으로 얻은 값을 비교하여 서로 잘 일치함을 확인하였다. 매질의 산란이 커질수록 흡수가 작을수록 근사식은 더 잘 맞으므로 가시광선부터 근적외선의 파장영역에서 흡수에 비해 산란이 매우 큰 생체조직의 광특성을 비침습적으로 측정하는 중요한 방법이 될 수 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.1124-1129
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• 2009

골절 후 골 유합에 대한 미세직류전류 자극의 효과를 관찰하기 위하여 체중 2.5~3 ㎏내외의 6개월 령 뉴질랜드 웅성토끼 24마리를 대상으로 경골 골절 후 미세전류 자극을 적용한 실험군과 비적용군인 대조군으로 나누어 3일, 7일, 14일 및 28일 후 BMP-4에 대한 면역조직화학적 염색을 실행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. BMP-4의 발현은 비침습식 미세전류를 적용한 실험군과 자연치유군인 대조군 모두 시간이 경과함에 따라 통계학적으로 유의하게 증가하다가 감소되었다. 그러나 실험군에서 경골 골절 3일 후 대조군은 하버씨계의 간질층판을 중심으로 약한 갈색의 면역양성반응(+)을 보였으나 실험군의 경우 중등도의 면역양성반응(++)을 보였다. 경골 골절 7일 후 대조군은 하버씨계의 동심원과 간질층판을 중심으로 중등도의 갈색의 면역양성반응(++)을 보였으나 실험군의 경우 바깥층판을 포함하여 매우 강한 갈색의 면역양성반응(++++)을 보였다. 경골 골절 14일 후 대조군은 하버씨계의 간질층판과 동심원을 중심으로 강한 갈색의 면역양성반응(+++)을 보였으며 실험군 또한 강한 면역양성반응(+++)을 보였다. 그 후 점차 감소하여 경골 골절 28일 후 대조군은 하버씨계의 간질층판을 중심으로 약한 갈색의 면역양성반응(+)을 보였으나 실험군의 경우 중등도의 면역양성반응(++)을 보였다. 위의 결과로 보면 골절 후 미세전류를 비침습적으로 적용할 때 치유과정 초기에 골형성단백질인 BMP-4의 발현을 증가시켜 골절 치유를 촉진시킴을 알 수 있다.