• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.33-42
• /
• 2009

뇌로부터 뉴런의 움직임을 탐지할 수 있는 폴리머 계열 기반의 유연한 뉴런 프로브가 개발되었다. 삽입 강도 증가를 위해서 5 ${\mu}m$ 두께의 생체 적합성이 우수한 금을 상하층 폴리머 사이에 전기도금 하였다. 개발된 뉴런 프로브는 실제 뇌 조직과 비슷한 강도를 지닌 젤에 조금의 균열도 없이 삽입되었다. 또한 기계적 잔류 스트레스 및 이로 인해 발생하는 뉴런 프로브의 휘어짐을 최소화하기 위하여 두 가지의 새로운 방법이 적용되었다; (1) 제작 완료 후 후열처리 과정을 통하여 잔류 스트레스를 최소화하는 방법 (2) 상하층을 서로 다른 물질로 제작하여 상호 간의 잔류 스트레스를 보상하는 방법. 위 두 가지의 방법을 적용한 후에는 제작된 직후 뉴런 프로브의 끝부분에서 보여졌던 휘어짐이 뚜렷하게 제거되었다. 전기적 특성 측정 결과 뉴런 프로브는 뇌로부터 뉴런의 신호를 기록하기에 적절한 임피던스 값을 가지고 있음을 보였으며 측정된 임피던스 값은 72시간 후에도 변함이 없었다. 또한 생체 외 신호 측정 실험 결과 제작된 프로브는 잔류 스트레스의 완전한 제거뿐만 아니라 우수한 신호 기록 능력을 보였다. 일주일 후에도 측정 결과에는 변함이 없었으며, 이는 제작된 전극이 생체 내에서 뉴런 파이어링(firing)으로부터 장기간의 안정적인 신호 기록의 가능성을 보인다고 할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제40권6호
• /
• pp.68-77
• /
• 2003

생체 임피던스 측정에 사용되는 프론트 엔드의 입력 커패시턴스를 상쇄시키며, 편하고, 작은 이득 여유로도 안정하게 동작하는 제안된 네가티브 커패시턴스 회로를 제안하였다. 기존의 회로를 사용하기 위해서는 적절한 이득-대역폭 적을 갖는 연산 증폭기를 선택해야 하는데 비하여 제안하는 회로는 광대역 연산 증폭기를 사용하므로 연산 증폭기의 선택이 쉽다. 또한 이득 여유가 귀환 커패시터에 직렬로 연결된 귀환 저항에 의하여 조절되므로 이득 여유를 가변 저항기로 튜닝할 수 있다. 제안된 회로의 입력 임피던스는 기존회로의 임피던스보다 2배 크며 네가티브 커패시턴스 회로를 채용하지 않았을 때에 비하여 40배 크다. 나아가서 제안된 회로의 폐루프 위상 응답은 기존의 회로와 네가티브 커패시턴스 회로를 채용하지 않았을 때에 비하여 좋다. 무엇보다도 이득 피킹이 발생하더라도 제안된 회로에서 이득 피킹의 주파수는 루프 이득이 최대로 되는 주파수 보다 높으므로, 이득 여유가 이득 피킹의 영향을 거의 받지 않는다. 따라서 제안된 회로는 매우 작은 이득 여유로도 안정하게 동작할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.503-506
• /
• 2001

심전도 감시장치(electro-cardiography monitoring system)에 대한 연구는 국내외적으로 활발하게 이루어지고 있으나, 국내의 경우 환자 상태를 감시하는데 있어 중요한 요소인 호흡(respiration)에 관한 연구는 다소 미흡한 민이 있었다. 이번 연구는 환자의 상태를 감시하는데 있어 심전도, 혈압(brood pressure), 체온(temperature)과 더불어 중요한 요소로 여겨지는 호흡에 대한 감시장치로, 호흡 시 신체의 임피던스 변화를 이용하여 시스템을 구현함으로써, 심전도 측정과 병행하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 임피던스를 이용한 환자감시장치의 경우 중추신경 마비 둥의 원인에 의한 무호흡 감지에 효과적으로 응급실 등에서 유용하게 사용된다. 구현된 시스템은 아날로그 부와 디지털 부의 잡음간섭 린 환자의 안전을 도모하기 위해 회로를 전기적으로 분리하여 설계하였다. 아날로그 부의 구성은 고주파 신호를 발생하는 정현파 발생부, 반송파로부터 인체의 임피던스 변화성분을 추출하고 증폭하는 증폭부, 기저대역으로 변환하기 위한 복조 및 아날로그 필터부로 구성되어 있다. 디지털 부는 아날로그-디지탈 변환기 및 디지털 필터, 생체정보 추출부로 구성되어있다. 본 연구에서 구현된 시스템은 심전도 감시장치의 전극을 공용으로 사용할 수 있도록 구성되었으며, 호흡 감시장치에 대한 기반기술 획득을 통해 다기능환자감시장치의 개발에 바로 응용 될 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.189-196
• /
• 2002

피부를 통한 약물 전달 방법은 국소 병변 부에 직접적으로 약물을 전달할 수 있는 장점을 가졌으나 피부의 가장 바깥 층인 각질층의 장벽기능으로 인해 약물 전달 능력에 제한이 있다. 본 연구에서는 산소 압력 방법과 초음파 방법을 결합하는 방법을 시도하여 약물 전달 능력의 향상 정도를 검증해 본다. 흡수 물질로는 수분을 사용하였고 수분의 흡수도를 측정하기 위해 피부 임피던스 방법을 선택하였다. 실험은 총 42명을 대상으로 각각 대조군(13명) 초음파군(13명), 산소 압력군(6명). 초음파와 산소압력 결합군(10명)으로 나누어서 시행하였다. 각 군마다 다른 약물 전달방법을 손등 부위에 적용하여 20분간 피부 임피던스 변화를 측정 한 값을 PC에 저장하였다. 수분을 적용한 대조군의 경우 피부 임피던스의 변화가 거의 일어나지 않고. 초음파를 적용한 군과 산소를 적용한 군은 수분을 적용한 군보다 25-30배정도 높은 수분 홉수를 보였으며. 초음파와 산소 압력을 결합한 방법은 수분을 적용한 군보다 70배정도 높은 수분 흡수를 보였다. 이러한 평균의 타이를 반복 측정된 분산방법(Repeated Measures Analysis of Variance)의 다변량 검증과 다중비교를 통해 변화량간의 차이를 검증하여 유의성을 확인하였다

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.66-74
• /
• 2007

We have developed a multi-channel, multi-frequency EIT system with operating frequency of 10Hz to 500KHz. The number of digital voltmeters using phase-sensitive demodulation can be varied from 8 to 64 and we found that 16 and 32-channels are most practical. This paper describes the design, implementation, and construction of 16 and 32-channel systems. The performance of the system was thoroughly tested and we found that CMRR of the developed voltmeter is about 85dB with $100{\Omega}$ unbalancing series resistor. The SNR is greater than 99.6dB and the output impedance of the constant current source is $1{\Omega}W$ at least for all frequencies. Imaging experiments using a banana with frequency-dependent conductivity and permittivity show that frequency-difference imaging is possible using the developed system. Future works of animal and human experiments are discussed.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1990년도 춘계학술대회
• /
• pp.7-8
• /
• 1990

In this study, a new ensemble average technique was developed to measure cardiac output during treadmill exercise. Each dZ/dt peak (C point) was used as a starting point for ensemble averaging, instead of conventionally used R wave of ECG in order to prevent the peak dZ/dt waveform from blurring. In ease of using R wave as a reference, time interval from R wave to the peak of dZ/dt varies for each heart beat. Stroke volume, heart rate, and cardiac output of five male were successfully measured with Balke protocol using the new ensemble average technique.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
• /
• pp.232-235
• /
• 1997

Apnea refers to episode of apnea (or not breathing) lasting more than 10 seconds that occur while sleeping. These episodes, whitch can occur hundreds of times per night, may transiently awaken resulting in fragmentation of sleep. Although the precise cause of Sudden Infant Death Syndrome(SIDS) are still unclear, there is evidence to suggest that hypoxaemia may be a contributory actor. Transcutaneous oxygen monitor can be used, but it is very difficult to use or baby stayed at home. In this reason, monitors whitch is easy or deal with are reqiured. In 1972, Steinschieder reported that two of the five infants noted to have apnea lasting or more than 20 seconds later died of SIDS episode, he also suggested that home monitoring or neonates should be used or managing apnea at home. Transthoracic electrical impedance technique is used or acquiring respiration waveform and detecting episode of apnea state. Transthoracic electrical impedance measurements have been made from the human trunk over the frequency range 9.6KHz to 614KHz. We conclude that application of impedance technique or detecting apnea state is proper or neonates.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
• /
• pp.399-402
• /
• 1997

It is important to find a accurate root canal length or successful endodontic therapy. By X-ray method takes a long time and difficult in a curved canal. After developed electronic apex locator has allowed to measure the root canal length with easy, in a short time also in a curved canal. But most electronic apex locators have the disadvantage which is too short reading or sometimes the measurement itself becomes impossible if there are electrolytes in the canal. To overcome this drawback, impedance ratio method has been developed. In this study, we have developed frequency dependent electronic apex locator to minimize the interference of electrolytes. And based on that also some error in clinic use, we added the other method. Difference of two signals which are used in calculation of impedance ratio was can be represent the status of root canal fluid. As a result, using impedance ratio method and auto-calibration by voltage difference method can reduce the measurement error.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.207-217
• /
• 2011

Electrode impedances are measured to quantitatively characterize the electrode-electrolyte or cell-electrode interfaces. In the case of high-density microelectrode arrays(MEAs) that have been developed for brainmachine interface applications, the characterization process becomes a repeating and time-consuming task; a system that can perform the measurement and analysis in an automated fashion with accuracy and speed is required. However, due to the large number of channels, parasitic capacitance and off-capacitance components of the switching system become the major factors that decreased the accuracy for the measurement of high impedance microelectrodes. Here we investigated the implementation of automatic impedance measurement system with analyzing the causes of possible measurement-related problems in multichannel switching configuration. Based on our multi-channel measurement circuit model, we suggest solutions to the problems and introduce a novel impedance measurement scheme using electro-mechanical relays. The implemented measurement system could measure |Z| < 700 $k{\Omega}$ of impedance in - 10% errors, which can be widely applicable to high density neural recording MEAs.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2011

This paper describes the development and assessment of conductive fabric sensor for evaluating knee movement using bio-impedance measurement method. The proposed strip-typed conductive fabric sensor is compared with a dot-typed Ag/AgCl electrode for evaluating validity under knee movement condition. Subjects are composed of ten males($26.6{\pm}2.591$) who have not had problems on their knee. The strip-typed conductive fabric sensor is analyzed by correlation and reliability between a dot-typed Ag/AgCl electrode and the strip-typed conductive fabric sensor. The difference of bio-impedance between a dot-typed Ag/AgCl electrode and the strip-typed conductive fabric sensor averages $7.067{\pm}13.987\;{\Omega}$ As the p-value is under 0.0001 in 99% of t-distribution, the strip-typed conductive fabric sensor is correlated with a dot-typed Ag/AgCl electrode by SPSS software. The strip-typed conductive fabric sensor has reliability when it is compared with a dot-typed Ag/AgCl electrode because most of bio-impedance values are in ${\pm}1.96$ standard deviation by Bland-Altman Analysis. As a result, the strip-typed conductive fabric sensor can be used for assessing knee movement through bio-impedance measurement method as a dot-typed Ag/AgCl electrode. Futhermore, the strip-typed conductive fabric sensor is available for wearable circumstances, applications and industries in the near future.