• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.625-632
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• 1999

이식형 인공중이에 사용되는 전자트랜스듀서는 압전형 트랜스듀서에 비해 음향특성은 좋으나 부피가 크고 효율이 낮으며 수술시 정밀한 코일-자석 간격 조정이 필요하며, 최근 제안된 FMT 트랜스듀서는 외부 자장의 변화에 민감하다는 문제점이 지적되고 있다. 본 논문에서는 코일-자석 간격조정이 필요 없고 외부자장에 영향을 받지 않는 차동 플로팅메스형 전자 트랜스듀서를 제안하였다. 제안된 방식은 2개의 소형 자석을 같은 극끼리 접합함으로써 외부자장에 대해 영향을 받지 않고 효율이 높은 등의 장점을 가진다. 제안된 트랜스듀서의 진동력 및 효율에 관한 정량적인 해석을 하였으며 기존의 트랜스듀서와 비교분석을 행하였다. 그리고 공급전류에 대해 발생되는 진동력의 크기를 계산함으로서 실제 이식형 인공중이의 제작에 필요한 객관적인 설계데이타를 제시하였다. 한편, 시험 제작된 트랜스듀서의 해석결과 제안한 트랜스듀서는 기존의 FMT 트랜스듀서보다도 효율이 1.5배 정도의 향상됨을 보였으며 무부하시험 및 사체의 이소골 진동실험을 통하여 적절한 진동을 효과적으로 이소골에 전달할 수 있음을 보였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.3
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• pp.227-233
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• 2002

The IME(implantable middle ear) system is Promising due to its ability to free from sound feedback and Produce a good sound quality and intelligibility with low distortion even if it is operated with high gain for severe hearing impaired. The differential electromagnetic vibration transducer. which was developed for using in IME system and has two small magnets attached the same Pole facing in the coil. is not influenced by environmental external magnetic field. Besides, it has high vibration efficiency and good frequency response characteristics. In this Paper, using acoustic model of the transducer and ear model of normal Person. the signal transfer characteristics of the IME system are analyzed and investigated From the differences of the characteristics between normal ear and the IME system, it is Possible that design of the IME system that have the signal transfer characteristics similar to normal person's ear.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.315-318
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• 2004

이식형 인공중이에 있어 그 특성은 트랜스듀서의 성능에 따라 크게 좌우된다. 따라서 성능이 우수한 인공중이 제작을 위해서는 트랜스듀서의 주파수 특성 및 구동 성능이 우수해야 하고 인체 내 이식을 위해서는 그 크기가 작아야 한다. 본 연구에서는 인공중이용 소형 트랜스듀서로서 단결정 압전 재료인 PMN-PT를 이용한 적층형 액츄에이터를 제안하였다. 또한 제안된 모델을 두께 0.2mm를 갖는 $1mm{\times}1mm$ 크기의 PMN-PT 시편을 14층으로 쌓아 2.8mm 두께로 제작하였고, 이때 절연층으로 P.R을 사용하였다. 제작된 트랜스듀서의 성능은 Impedance Spectrum, 구동변위 측정 및 구동력의 계산을 통해 평가하였다. 이를 통해 PMN-PT를 재료로 사용한 적층형 액츄에이터의 성능이 기존의 PZT를 재료로 사용한 Bimorph 액츄에이터보다 훨씬 뛰어날 뿐만 아니라 청각 장애가 심한 고도난청자들에게 적용이 가능한 이식형 인공중이용 트랜스듀서로서 충분한 성능을 가지고 있음을 입증하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.3
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• pp.217-225
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• 2002

The implantable middle ear(IME) system, which has good sound quality. superior sound intelligibility and wide frequency characteristics. can resolve the sound distortion and ringing effect by sound feedback at high gain operation those are the major problems of conventional hearing aid. In this paper, we have manufactured the IME system using differential electromagnetic transducer(DET) and verified the performance of the system by carrying out vibration and animal implanting experiment. The DET was manufactured using micro-machining technology and vibration experiment of the transducer was performed to inspect whether the transducer could vibrate in accordance with the applied sound signal or not. And the result of the loaded experiment using temporal bone sampled from cadaver showed that the transducer can drive the middle ear bone and transmit the signal to inner ear After the internal unit of IME system was implanted in a dog. the auditory brainstem response (ABR) test was carried out. The result of the test indicated the Proper behavior of the IME system in the living body From the results of the experiments, it is verified that the manufactured system ewll work well when it is applied to human and a basis of clinical experiment of IME system to real human hearing impaired was be arranged.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.171-182
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• 2002

The differential electromagnetic transducer for IME(implantable middle ear) system, which have two small permanent magnets glued with the same pole facing each other in the coil, has high vibration efficiency and does not influenced by external magnetic field. In this paper, using finite element method, highly efficient structure of the transducer was proposed and vibration force of the transducer was calculated by electromagnetic theory. And the necessary vibration force of transducer to transmit the sound signal to inner ear when the transducer is attached at stapes was calculated and the design parameters of the transducer were investigated. Using the parameters, the differential electromagnetic transducer was manufactured in small size to implant in confined human middle ear. And it was examined by unloaded and loaded vibration experiment using temporal bone sampled from cadaver.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.11 no.1
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• pp.63-71
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• 2017

In this paper, a signal processing circuit for semi-implantable middle ear hearing device is designed using the TCBT which is recently proposed for a new middle ear transducer that can be implanted at round window of cochlea. The designed semi-implantable hearing device transmits digital sound signal from external device located at behind the ear to the internal device implanted under the skin using inductive coupling link methods with high efficiency. The coils and signal processing circuits are designed and implemented considering the total transmission and reception distance including skin thickness of temporal bone for the semi-implantable hearing device. And also, to improve the data transmission efficiency, the output circuits which can supply sufficient signal power is designed. In order to confirm operation of semi-implantable hearing device using inductive coupling link, the circuit analysis was performed using PSpice, and the performance was verified by implementing a signal processing board of an available size.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.24 no.3
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• pp.127-132
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• 2005

Transducers for implantable hearing aids need to be small and to have good performance in frequency responses and vibration properties. From this viewpoint, we Proposed a multi-layer actuator with the piezoelectric single crystal, PMN-PT. for the implantable hearing aid. and verified its adequacy through finite element analyses and experiments. PMN-PT multi-layer actuator samples were fabricated by stacking fourteen layers of the PMN-PT crystal. Each layer were $0.2{\cal}mm$ thick and the actuator sample was $2.8{\cal}mm$ thick in total. We evaluated the performance of the PMN-PT actuator through impedance analyses and vibration displacement measurements, and compared the result with that of a PZT actuator. Results of all the process confirmed the feasibility of the PMN-PT actuator as a good transducer for an implantable hearing aid.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.3 no.1
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• pp.21-25
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• 2009

Generally, fully implantable middle ear hearing device (F-IMEHD) is implanted under the skin nearby human temporal bone with all components including implantable microphone and vibration transducer. The microphone and transducer have different characteristic before and after implant. Fitting process is performed for this characteristic change of them and proper performance of hearing aids for each patient. Conventional hearing aids and partially implantable hearing aids, they have wired connector for fitting process. However in case of F-IMEHD, it is difficult this wired connection, because all components of F-IMEHD is implanted. In this paper, fitting software that can be apply wireless fitting hardware for F-IMEHD has been designed and implemented. It can find out proper fitting parameter reflecting characteristics of the microphone and transducer for patients who has difficulty in hearing.

• Journal of Chest Surgery
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• v.34 no.4
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• pp.296-304
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• 2001

배경: 이번 연구의 목적은 체내이식형 양심실 보조장치의 개발을 위한 안전하고 간편한 동물실험 모델을 확립하는 것이며 이동작동형 완전 인공심장의 양심실 보조장치로의 사용 가능성을 알아보는 것이다. 대상 및 방법: 7마리의 Corridale 양을 대상으로 실험하였다. 5번째 늑간극을 통하여 좌측 개흉술을 시행하고 좌측 유출로 캐뉼라는 하행 대동맥에 Dacron graft을 사용하여 연결하였고 유입로 캐뉼라는 좌심방에 삽입하였다. 우측 유출로 캐뉼라는 하행 대동맥과 같은 방법으로 주폐동맥에 연결하였으며 유입로 캐뉼라는 혜동맥을 하방으로 젖혀 우심방이를 노출시킨 다음 우심방이에 삽입하였다. 4마리에 있어서는 양심실 보조장치를 전복막강(preperitoneal space)에 위치시켰으며 2마리에 촤측흉강 내에, 1마리에서는 외부에 위치시켰다. aPTT는 수술전 aPTT의 2∼2.5배로 맞추어 주었다 결과: 수술중 또는 수술직후 사망한 경우는 없었으며 7마리 모두 인공호흡기 이탈이 가능하였고 스스로 기립하고 음식물 섭취도 가능하였다. 1마리는 술후 2일째 혈전 색전증 및 인공호흡기 작동 잘못으로 사망하였으며 2마리의 겨우는 술후 2일째 각각 양심실 보조장치의 작동 잘못 및 호흡부전으로 사망하였고, 3마리의 경우는 술후 4일째 혈전색전증으로 인한 급성신부전 및 호흡부전 등으로 사망하였다. 1마리에 있어서는 28일간 생존하였으며 양심실 보조장치의 구동 장치에 연결된 라인의 마로로 인해 양심실 보조장치의 작동이 정지되었으나 바로 양심실 보조장치를 제거하고 살릴 수 있었다. 모든 경우에 있는 캐뉼라를 삽입하고 양심실 보조장치를 작동시키는데 큰 어려움이 없었다. 7마리 중 4마리에서 혈전이 발견되었으며 특히 판막을 연결한 부위에 혈전생성이 많았다. 그러나 캐뉼라에는 혈전생성이 없었다. 결론: 양에 있어서 좌측 개흉술 및 전복막강 공간에 양심실 보조장치를 위치시키는 이번 동물실험 모델은 체내 이식형 양심실 보조장치 개발을 위한 좋은 동물실험 모델이라고 생각된다. 또한 디동 작동기형 완전 인공심장의 혈전생성을 억제할수 있는 방법들의 연구개발이 지속된다면 장기간의 체내 이식형 양심실 보조장치로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.1 no.1
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• pp.29-36
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• 2007

Recently, implantable middle ear hearing devices (IMEHDs) have been developed to overcome the problems of conventional hearing aids. In this paper, a piezoelectric floating mass transducer (PFMT) based on a PZT multi-layered actuator has been designed and implemented using the approximated mechanical vibration modeling for the PFMT and the analysis of vibration characteristics through the transformation into the equivalent electrical model. The implemented PFMT has been attached to the ossicle of a human cadaver's temporal bone and the in-vitro experiment has been performed. Through the experimental results, it has been verified that the PFMT applied into our developed implantable middle ear hearing device can be used for an IMEHD transducer.