• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.23 no.2 s.179
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• pp.15-20
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• 2006

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.19 no.5
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• pp.495-502
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• 1998

A mathematical model of viscoelasticity on the material property of human pharyngeal tissue utilizing Y.C. Fung's Quasi-linear viscoelastic theory is proposed based on cyclic load, stress relaxation, incremental load, and uniaxial tensile load tests. The material properties are characterized and compared with other biological materials' results. The mathematical model is proposed by combining two characteristic functions determined from the stress relaxation and uniaxial tensile load tests. The reduced stress relaxation function G(t) and elastic response function S(t) are obtained from stress relaxation test and uniaxial tensile load test results respectively. Then the model describing stress-time history of the tissue is implemented utilizing two functions. The proposed model is evaluated and validated by comparing the model's cyclic behaviour with experimental results. The model data could be utilized as an important information for constructing 3-dimensional biomechanical model of human pharynx using FEM(Finite Element Method).

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.280-283
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• 2010

척추경 나사못을 이용한 요추 유합술은 가장 보편적으로 사용되는 수술 적 치료 방법이다. 과거 여러 연구들에서 이러한 척추 유합술의 임상적 우수성은 이미 입증 되었으며, 척추경 나사못은 시술 부위의 운동을 완전히 제한함으로써 높은 유합율을 얻을 수 있으나, 상대적으로 인접 분절의 조기 퇴행성 변화의 요인 중 하나로 보고되고 있다. 또한 유합술을 수행 할 때 후방조직의 절제 또한 인접 분절의 퇴행을 초래하는 원인으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석 방법을 이용하여 척추경 나사못 과 후방조직을 절제하는 시술 방법을 비교하여 척추체의 운동범위의 증가량을 계산하였고, 척추경 나사못 모델과 후방조직을 제거한 모델을 개발하여 시술하기 전 정상모델과 비교하였다. 개발된 모델과 정상 모델을 생체 역학적 측면에서 분석하여 인접분절의 조기 퇴행성 변화를 일으키는 가장 큰 원인이 무엇인지 정량적으로 분석하였고, 이를 근거 하여 임상적 효과와 그 이론적 근거를 제시하고자 한다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.17 no.7 s.110
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• pp.684-693
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• 2006

In this paper, the SA (Specific Absorption) distribution in a human head, exposed to wideband pulse EMF, has been analyzed by taking into account the dispersion characteristics of biological tissues. The dispersive properties of biological tissues are characterized by the 4th Cole-Cole model. Currently, there is no dispersive FDTD algorithm to implement the 4th Cole-Cole model accurately. Thus, in this paper the FDTD methods with the dispersive algorithm for the 1st-order Cole-Cole model and the 3rd-order Debye model were used for SA analysis. The validity of each model has been investigated first, and then the effects of dispersion on SA distribution have been studied.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.249-253
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• 2002

인공 면역 시스템을 사용한 정보통신시스템의 기억구조의 바이러스 침투경로를 확인하고 이를 대처하는 면역체계의 임파구를 T임파구와 B임파구라 할때 바이러스가 경유된 기억 구조를 기존의 정보 공유체제에서 전송 경유체계로 구성하여 바이러스의 침투 경유사항을 스스로 느낄 수 있게끔 항원체계를 구축한다. 항원 시스템은 항체 구조를 사용하여 항체 구조 내에 존재하는 임파구와 생체면역 체계를 형성하는 항원 시스템간의 혈청 시스템 구조를 형성하는데 혈액 구조내부의 항원 임파구와 항체 임파구를 조직하여 생체 내부에서 생체바이러스를 퇴치하는 방법으로 정보공유 및 전송시스템의 기억구조의 바이러스를 퇴치하게 된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2002.11a
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• pp.271-275
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• 2002

전파기술의 진보에 따라 일상생활 주변에서 전자파가 인체에 미치는 영향과 안전노출 허용한계에 대한 관심이 커지고 있다. 비 흡수율( Specific Absorption Rate )은 일반적으로 전자파 흡수율로 정의되고 주로 100［KHz］에서 10［㎓］ 사이의 주파수 대역에서 전자파가 생체조직에 미치는 영향을 평가할 때 쓰이는 기본한계가 된다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1199-1204
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• 2011

The capability to bilaterally telemanipulate soft-tissues for medical applications could increase the quality of telemanipulation systems. Since most soft-tissue manipulation tasks include constrained motion interacting with an unknown and dynamic bioenvironment through contact, bilateral telemanipulation raises problems due to stability and transparency issues. It is well understood that knowledge of environments plays an important role in pursuing transparent telemanipulation and achieving telepresence, and in particular, online estimation of environmental parameters with an explicit environment model can improve these systems' performance. In this study, a continuum mechanics-based environment model with an online environmental property estimation algorithm and an adaptive telemanipulation control scheme is proposed. The proposed method can improve the telemanipulation performance in terms of stability and transparency and can offer valuable information (e.g., elastic modulus of soft tissues) pertaining to diagnostic examinations.

• Journal of the KSME
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• v.54 no.9
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• pp.31-34
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• 2014

이 글은 내피세포(endothelial cell)의 생리 병리학적 중요성에 대해 알아보고, 미세혈관기반의 생체 외(in vitro)모델을 소개하며 그 연구 동향에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11d
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• pp.845-847
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• 2000

깊은 생체 조직에서 전자기 에너지의 일부가 피부로 전달되는데, 이때 생체 내부에서 피부로 전달되는 전자기 에너지의 세기는, 주파수 대역과 전자기파를 흡수, 반사, 투과시키는 인체의 매질에 따라 다르다. Microwave Radiometry는 인체 내부 조직에서 방출되는 1-6 GHz 대역의 전자기 에너지 일부를 피부 표면에서 측정하여 일정한 체적내의 인체 내부 온도 평균온도를 추정하는 방법이다. 이러한 Radiometry로 암이나 종양 등의 이상 조직을 진단하는 의학적 가설은, 암이 진행시 악성 종양의 세포의 신진대사가 정상 세포보다 활발하게 되고 또한 종양 세포 주위로 혈액의 유입이 증가하게되어, 주위의 정상 세포 보다 열을 보다 더 방출하는 데 있다. 이때 발생된 열은 일정한 주파수 대역의 마이크로파 에너지를 방출하게 되고, 이에 Radiometry로 인체에 무해하고(passive), 비침습적(non-invasive), 방사능의 영향이 없는 (non-ionizing) 방법으로 인체 내부에서 전달되는 전자기 에너지 강도를 측정하여 종양 부위와 주위 정상부위의 온도 차이를 추정 의학진단에 응용할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 Microwave Radiometry의 의학적 응용과 생리학적 특성을 고려한 인체모델용 팬텀에 대하여 살펴본다.