• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권2호
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• pp.175-182
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• 1995

태아 심음을 측정하기 위한 기존의 자기상관 함수 법은 처리과정이 간편한 반면에 많은 문제점을 가지고 있다. 초음파 도플러 신호가 열악할 경우 고전적인 자기상관 함수 법은 문턱 값의 선정과 창 함수 크기에 매우 민감하다. 특히 데이터 손실이 생길 때 정확한 태아 심박동 수를 찾기가 어렵다. 이들 문제점들을 보완하기 위하여 초음파 도플러 신호로부터 정확한 태아 심박동 수를 찾는 고해상 피치검출 알고리듬이 제안되었다. 이 알고리듬은 자기상관 함수법 보다 정확하고, 잡음에 강하며, 높은 신뢰성을 갖으나 계산량이 많아 실시간 처리가 어렵다. 본 논문에서는 실시간 처리에 적합한 새로운 태아 심음 추출 알고리듬을 제안하고, 제안된 알고리듬을 적용한 실시간 태아 심음 감시시스템에 관하여 연구하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권5호
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• pp.331-335
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• 2005

The fusion technology of small sensor and wireless communication was followed by various application examples of the embedded system, where the social infrastructural facilities and ecological environment were wirelessly monitored. In addition, this technology represents the primary application area being extended into the healthcare field. In this study, a body area network for ubiquitous healthcare is presented. More specifically this represents a wireless biomedical signal acquisition device characterized by small size, low power consumption, pre-processing and archiving capability. Using this device, a new method for monitoring vital signs and activity is created. A PDA-based wireless sensor network enables patients to be monitored during their daily living, without any constraints. Therefore, the proposed method can be used to develop Activities of Daily Living (ADL) monitoring devices for the elderly or movement impaired people. A medical center would be able to remotely monitor the current state of elderly people and support first-aid in emergency cases. In addition, this method will reduce medical costs in society, where the average life expectancy is increasing.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-260
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• 1998

홀터 심전계는 심장 이상으로 인한 급사 위험이 있는 환자를 위한 비관혈인 진단 장비이다. 본 연구에서는 일상생활 중에 심전도 데이터를 획득할 수 있도록 원칩 마이크로프로세서와 대용량메모리인 플레쉬 메모리(flash memory) 카드를 이용하여 2채널의 홀터 심전계를 설계하였다. 시스템 하드웨어는 크게 원칩 마이크로프로세서(68HC11E9)의 아날로그 심전도 처리회로, 플레쉬 메모리 카드로 구성하였다. 아날로그 심전도 처리회로는 250,500,1000의 이득을 갖는 증폭기와 0.05-100Hz의 대역폭을 갖는 대역통과 필터, 호흡으로 인한 기저선의 이동을 제거하기 위한 auto-balancing 회로와 포화-보정회로를 사용하였다. 심전도 신호는 240샘플/초 샘플링하여 A/D 변환하였다. 심전도는 필터링 및 전처리 과정을 통하여 특징점인 Q-R-T파를 검출하고, 이를 근거로 템플리트 생성, ST레벨, 심박수, QT간격 측정과 부정맥을 검출하였다. 또한 장시간동안의 심전도 데이터와 측정된 진단파라미터를 저장하기 위해 실시간 압축 알고리즘인 MFan과 delta modulation 방법을 이용하여 데이터를 압축, 저장하였다. 20M 바이트 용량의 플레쉬 메모리 카드에 기록된 데이터는 PC의 DOS나 Windows 환경의 ambulatory monitoring 분석시스템과 쉽게 인터페이스가 가능하도록 FFS(Flash File System)의 호환 가능한 SBF(Symetric Block format)포맷으로 저장하여 분석시스템에서 데이터 처리 및 관리할 수 있게 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권5호
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• pp.143-149
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• 2015

In this paper, we proposed a novel method for automatic detection for snoring and heart beat using a single piezoelectric sensor. For this study multi-rate signal processing technique was applied to detect snoring and heart beat from the single source signal. The sound event duration and intensity features were used to snore detection and heart beat was found by autocorrelation. The performance of the proposed method was evaluated on clinical database, which is the nocturnal piezoelectric snoring data of 30 patients that suffered obstructive sleep apnea. The method achieved sensitivity of 88.6%, specificity of 96.1% with accuracy of 95.6% for snoring and sensitivity of 94.1% and positive predictive value of 87.6% for heart beat, respectively. These results suggest that the proposed method can be a useful tool in sleep monitoring and sleep disordered breathing diagnosis.

• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.345-353
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• 2018

This study suggested a new EMG-signal-based evaluation method for knee rehabilitation that provides not only fragmentary information like muscle power but also in-depth information like muscle fatigue in the field of rehabilitation which it has not been applied to. In our experiment, nine healthy subjects performed straight leg raise exercises which are widely performed for knee rehabilitation. During the exercises, we recorded the joint angle of the leg and EMG signals from four prime movers of the leg: rectus femoris (RFM), vastus lateralis, vastus medialis, and biceps femoris (BFLH). We extracted two parameters to estimate muscle fatigue from the EMG signals, the zero-crossing rate (ZCR) and amplitude of muscle tension (AMT) that can quantitatively assess muscle fatigue from EMG signals. We found a decrease in the ZCR for the RFM and the BFLH in the muscle fatigue condition for most of the subjects. Also, we found increases in the AMT for the RFM and the BFLH. Based on the results, we quantitatively confirmed that in the state of muscle fatigue, the ZCR shows a decreasing trend whereas the AMT shows an increasing trend. Our results show that both the ZCR and AMT are useful parameters for characterizing the EMG signals in the muscle fatigue condition. In addition, our proposed methods are expected to be useful for developing a navigation system for knee rehabilitation exercises by evaluating the two parameters in two-dimensional parameter space.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2937-2941
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• 2013

Fluorescence imaging is considered as one of the most powerful techniques for monitoring biomolecule activities in living systems. Near-infrared (NIR) light is advantageous for minimum photodamage, deep tissue penetration, and minimum background autofluorescence interference. Herein, we have developed a new NIR fluorescent dye, namely, RB-1, based on the Rhodamine B scaffold. RB-1 exhibits excellent photophysical properties including large absorption extinction coefficients, high fluorescence quantum yields, and high photostability. In particular, RB-1 displays both absorption and emission in the NIR region of the "biological window" (650-900 nm) for imaging in biological samples. RB-1 shows absorption maximum at 614 nm (500-725 nm) and emission maximum at 712 nm (650-825 nm) in ethanol, which is superior to those of traditional rhodamine B in the selected spectral region. Furthermore, applications of RB-1 for fluorescence imaging in living cells and small animals were investigated using confocal fluorescence microscopy and in vivo imaging system with a high signal-to-noise ratio (SNR = 10.1).

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제26권2호
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• pp.96-103
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• 2022

Purpose: The survival of organisms critically depends on avoidance responses to life-threatening stimuli. Information about dangerous situations needs to be remembered to produce defensive behavior. To investigate underlying brain regions to process information of danger, manganese-enhanced MRI (MEMRI) was used in olfactory fear-conditioned rats. Materials and Methods: Fear conditioning was conducted in male Sprague-Dawley rats. The animals received nasal injections of manganese chloride solution to monitor brain activation for olfactory information processing. Twenty-four hours after manganese injection, rats were exposed to electric foot shocks with odor cue for one hour. Control rats were exposed to the same odor cue without foot shocks. Forty-eight hours after the conditioning, rats were anesthetized and their brains were scanned with 9.4T MRI. Acquired images were processed and statistical analyses were performed using AFNI. Results: Manganese injection enhanced brain areas involved in olfactory information pathways in T1 weighted images. Rats that received foot shocks showed higher brain activation in the central nucleus of the amygdala, septum, primary motor cortex, and preoptic area. In contrast, control rats displayed greater signals in the orbital cortex and nucleus accumbens. Conclusion: Nasal delivery of manganese solution enhanced olfactory signal pathways in rats. Odor cue paired with foot shocks activated amygdala, the central brain region in fear, and related brain circuits. Use of MEMRI in fear conditioning provides a reliable monitoring technique of brain activation for fear learning.

• 디지털융복합연구
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• 제17권11호
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• pp.183-188
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• 2019

반려동물에 대한 사회적 인식이 변화되면서 반려동물에 대한 문화적 태도가 친화적으로 바뀌고 있다. 특히, 반려견은 오래전부터 인간과 친숙하고 밀접하게 생활해오고 있다. 이러한 변화의 시대속에서, 반려견에 대한 이해도를 향상시키고 유기견 방지 및 생명 존중의 인식이 증가하면서 반려견 및 견주에 대한 동반 건강 유지를 위한 다양한 서비스가 활용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 반려견의 산책용 자동 리드줄에 IoT 서비스 및 응용 기술이 연동시킨 스마트 리드줄을 구현하였다. 이를 위해, 이기종 센서들을 연계하여 통합 모듈로 설계, 구현하고 반려견 리드줄에 연동시켜 스마트 반려견 리드줄을 개발하였다. 최종적으로, 스마트 반려견 리드줄을 통해 반려견주의 생체 신호를 실시간으로 수집하고 반려견의 위치를 파악하여 알림 정보를 제공해 줄 수 있는 시스템을 구현하였다. 이를 통해, 올바르고 친숙한 애견문화를 더욱 성장시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.59-68
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• 2012

기존의 선박 모니터링 시스템은 선박을 운항할 때 위치를 파악하거나 응급시 발생한 구조신호에만 대응하는 한계를 갖고 있다. 더구나 5톤 이하의 소형 선박은 인프라의 부족한 환경 때문에 그마저도 시스템을 도입하기 어렵다. 그래서 본 연구에서는 선박과 선원을 용이하게 모니터링 하는 소형선박용 위치기반 스마트케어 시스템모델을 제안하였다. 이것은 평상시나 응급 시에도 생체정보 전송단말로 선원의 생체정보를 지속적으로 전송하여 선원 개개인을 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 GPS센서와 자이로센서를 탑재한 지능형 중계기기로 선박의 응급상태를 실시간으로 모니터링 하는 응급대응력도 높이는데 기여한다. 따라서 본 연구에서는 제안한 시스템을 전송단말, 중계기기, 관리시스템으로 각각 구현하고 시스템의 유용성을 평가하기 위해 3가지 실험을 하였다. 즉, 98%의 생체정보의 전송성공률과 98%의 선박의 응급상태 인지율을 실험을 통해 제안한 시스템의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권3호
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• pp.392-396
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• 2007

In this paper, we develop a new system to visualize the blood flow map in skin tissue, using the technique of Laser Speckle Flowgraphy (LSFG). The measuring unit consists of the laser diode, imaging system, line sensor, scanning mirror, and one-board microcomputer. The speckle signal is analyzed and sent to a PC, where the blood flow in a tissue area of $14mm{\times}26 mm$ is evaluated and displayed in a 2-D color map. It is demonstrated that the new LSFG instrument is useful to evaluate the degree of allergic reaction in patch test.