• 제목/요약/키워드: Biomedical engineering

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과기능적 음성장애 환자의 물저항발성: 튜브 직경과 물 깊이가 물거품 높이 및 최대발성지속시간에 미치는 영향 (Tube phonation in water for patients with hyperfunctional voice disorders: The effect of tube diameter and water immersion depth on bubble height and maximum phonation time)

  • 김민경;최성희;윤종인
    • 말소리와 음성과학
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    • 제15권2호
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    • pp.31-40
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    • 2023
  • 목적: 물 속에서 튜브 발성은 semi-occluded vocal tract(SOVT) 연습 중 하나로 환자가 튜브를 물 속에 잠기게 하여 거품을 내면서 발성을 하는 것으로 음성 훈련에 널리 사용되어 왔다. 본 연구는 과기능성 음성장애 환자를 대상으로 물저항발성 동안 튜브 직경과 튜브를 담그는 물 깊이가 물거품 높이와 최대발성지속시간(maximum phonation time, MPT)에 미치는 영향을 조사하는 것을 목적으로 한다. 방법: 과기능성 음성장애 환자 17명에게 튜브 직경(5, 7, 10 mm), 튜브를 담그는 물 깊이(4, 7, 10 cm)에 따라 지속적인 /u/발성을 하면서 거품을 내도록 하였다. 물거품 높이 및 MPT 기록을 위해 수위 센서를 이용한 물저항발성 바이오피드백 시스템을 사용하였다. 결과: 물거품 높이는 튜브 직경에 의해 유의하게 변화한 반면 MPT는 튜브 직경과 깊이에 따라 유의하게 변화하였다. 직경이 더 넓을수록 주어진 깊이에 대해 유의하게 낮은 물거품 높이를 나타냈지만, 상대적으로 일관된 버블 높이가 유지되었다. 물의 깊이에 따라 주어진 튜브 직경에서 물거품 높이는 유의한 차이가 없었으나, 물의 깊이에 따라 MPT는 유의하게 감소하였고 튜브가 넓을수록 MPT가 유의하게 감소하였다. 결론: 수위 센서 방식의 물저항 바이오피드백 시스템은 튜브 직경 및 수심에 따른 기포 특성 및 성대 진동에 대해 유용한 정보를 제공하였다. 또한, 수위센서를 이용한 물저항발성 바이오시스템은 과기능적 음성장애가 있는 환자의 물저항 발성 중 호흡 지지를 모니터링하는 데 유용하게 사용될 수 있다.

혈액점도 측정용 평행판 점도계 (A parallel plate viscometer for blood viscosity measurement)

  • 서동길;안경현;강지훈;박상수
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권4호
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    • pp.331-335
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    • 2023
  • 혈액의 점도가 높아질수록 혈액은 더 끈적하고 흐름이 어려워지므로 혈전의 발생 가능성이 높아져 허혈성 뇌경색의 발생 확률이 증가한다. 혈액 점도 측정은 최근 순환기계 질환의 예방을 위하여 그 중요성이 강조되고 있으며 혈액의 점도를 쉽고 정확하게 측정할 수 있는 점도계의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 평행판 점도계 ARS-Medi에 의한 점도표준액과 인공혈액의 측정값들을 국제적으로 정확성과 신뢰성을 인정받는 TA instrument의 Ares-G2로 측정한 값들과 비교하였다.. 뉴턴성 용액인 N44 표준용액의 점도는 모든 전단율에서 두 기기 간에 거의 완벽하게 일치하였다, 비뉴턴성 용액인 인공혈액의 경우 가장 낮은 전단율인 1 rad/s 에서는 약 10%의 차이를 보였으나, 임상적으로 유의한 전단율인 10 rad/s 이상에서는 두 기기간의 측정값이 오차범위 내에서 모두 일치하였다. 우리는 새로 개발한 혈액 전용 평행판형 점도계 ARS-Medi가 1회용 평행판을 사용하므로 혈액 점도 측정의 편의성과 위생성이 향상되어 임상에 매우 유용할 것으로 기대한다.

한국, 미국, 유럽의 휠체어동력보조장치 규제 현황 (Regulations on Wheelchair Power Assist Add-ons in Korea, Europe and United States)

  • 최기원;이석민;문인혁;박상수
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권2호
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    • pp.525-531
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    • 2023
  • 초고령사회에 접어 들고 있는 한국은 자립 보행이 어려운 노인 환자의 급증이 예상되며 보행 장애인의 삶의 질 향상을 위하여 다양한 기능의 휠체어 제품의 개발이 필요하다. 최근 수동 휠체어에 장착하여 추진 동력을 제공하는 휠체어 동력 보조 장치가 개발되어 국내 및 세계 시장에 진출하고 있다. 본 연구에서는 한국, 미국, 유럽에서 휠체어 동력 보조장치 제품들이 의료기기 인증을 받는 과정을 비교 분석하였다. 한국은 2등급 의료기기 인증과정이 2021년 개발되었으며, 미국 FDA에서는 기존의 전동휠체어와 같은 Class 2에 해당하여 510k 인증과정을 통과해야 한다. 유럽의 경우에는 특이하게 Class I으로 규정되어 상대적으로 쉬운 자가적합선언을 통하여 CE 마크를 부착할 수 있다. 유럽의 새로운 의료기기 규정인 MDR인증의 어려움을 겪고 있는 한국의 의료기기산업계에서는 상대적으로 쉬운 휠체어 동력보조장치 제품의 세계 시장 진출에 관심을 가져야 할 것이다.

비대면 치매 예방 교육에 대한 작업치료사의 인식 조사 (A Survey of Occupational Therapists' Perceptions of Telerehabilitation Dementia Prevention Education)

  • 김민지;신원미;양영애
    • 재활치료과학
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    • 제11권1호
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    • pp.35-47
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    • 2022
  • 목적 : 본 연구는 작업치료사를 대상으로 설문 조사를 진행하여 비대면 치매 예방 교육 제공 의도 및 비대면 치매 예방 교육에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 2021년 3월 13일부터 3월 19일까지 부산, 울산, 경남 지역 작업치료사를 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 배부된 설문지는 총 100부였으며 회수된 설문지는 총 70부였다. 수집된 자료는 통계 프로그램인 SPSS 23.0을 사용하여 빈도 분석 및 기술 통계를 실시하였다. 결과 : 영역별 평균 점수는 다음과 같다. 적합성의 평균 점수는 3.92점으로 가장 높았으며 그 다음으로는 교육 제공 의사 3.89점, 지역사회 중심 재활 인식 3.81점, 비용 절감 3.78점, 유용성 3.75점, 접근성 3.62점, 의료서비스의 질 3.49점 순으로 나타났다. 결론 : 작업치료사들의 지역사회 중심 재활 참여 및 비대면 치매 예방 교육 프로그램 참여 여부를 묻는 항목 모두 각각 높은 점수로 나타나며 작업치료사의 적극적인 참여 의사를 보여주는 것을 알 수 있다. 추후 비대면 치매 예방 교육 활성화를 위하여 후속 연구와 더불어 정부 및 지자체 내에서의 접근성 증진을 위한 방안이 마련되어야 할 것이다.

'체험이야기'의 문학적 의의와 문화적 성격 (Literary Significance and Cultural Character of 'Personal Narrative')

  • 김경섭;김정래
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권5호
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    • pp.133-140
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    • 2023
  • 우리가 문학적 또는 예술적이라고 칭하는 텍스트들의 근원은 상상일 수도 있지만, 경험에 바탕을 두는 경우도 많다. 오히려 경험이 상상의 바탕이 되므로 예술적 상상력의 근원은 경험이라고도 할 수 있다. 그러므로 인간의 경험을 원재료로 하여 그것을 말로 풀어내는 행위는 하나의 훌륭한 예술이 될 수 있다. 과거의 경험은 그것을 이야기로 엮고 생명력을 부여하는 작업에 필연적으로 창조적 재구성의 과정, 곧 문학적 과정이 필요하다. 따라서 체험이야기는 사실을 이야기로 엮고 형상으로 옮기는 문학적 과정으로서 의의가 있다. 개인의 체험은 개인의 기억으로 저장되고, 이런 '개인의 기억'은 이야기를 지속적으로 생산한다. 개인의 이야기들이 모인 복수의 이야기들은 또 다른 복수의 기억으로 저장되고 이런 복수의 기억들은 차츰 시대와 정세 그리고 보이지 않지만 강렬한 사회·문화적인 검열을 거쳐 점점 사회적으로 고착된 어떤 경향을 띤 '집단의 기억'을 형성하게 된다. 문제는 개개인이 자신이 겪은 것을 회상하여 이야기하는 것이 아니라, 집단의 기억에 자신의 기억을 짜맞추는 경향을 보일 수 있다는 점이다. 개인의 기억과 집단의 기억은 실제 역사를 기반으로 사실에 가까운 논픽션 콘텐츠를 양산하기고 하고, 상상력이 가미된 픽션 콘텐츠로 드러나기도 한다. 본 논의에서 다루는 '체험이야기'는 우리의 문화 내의 논픽션 콘텐츠 중에서 매우 중요한 장르를 차지하고 있다.

Comparison of the Tongue-Palate Pressure Patterns According to the Tongue Pressure in Community-Dwelling Older Adults

  • Min-Ji Jo;Soo-Min Kim;Seong-Chan Park;Hye-Jin Park;Yun-Seon Lee;Tae-Woo Kim;Ji-Seon Hong;Eui-Yeon Lee;Sung-Hoon Kim;Sun-Young Han
    • 치위생과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.320-329
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    • 2023
  • Background: Oral frailty has garnered considerable interest following its identification as a risk factor for physical frailty. The Korean oral frailty diagnosis criteria have emphasized the need for extensive research on oral frailty diagnostic items and interventions. Our study performed an in-depth analysis of the tongue-palate pressure patterns in healthy community-dwelling older adults. Methods: Of the 217 older adults aged ≥60 years who visited a senior center in Wonju, 205 participants who completed tongue pressure measurement were included in the final analysis. Pressure changes over time were recorded by instructing the participants to press their tongue against the hard palate with for 7 seconds per cycle. The participants were divided into the normal and abnormal tongue pressure (NTP and ATP, respectively) groups based on whether they achieved the target tongue pressure at least once; tongue pressure patterns were compared between the groups. Furthermore, the average time taken to achieve the standard tongue pressure value was calculated for the participants in the NTP group and used to evaluate the decrease in tongue pressure in the ATP group. Results: Among the 205 participants, 40.5% had ATP. The tongue pressure graph revealed a gentle and consistent incline that was maintained even after achieving standard tongue pressure in the NTP group. The graph was more extreme in the ATP group, and the changes in the pressure type varied across individuals; the tongue pressure was only 48.4%, 40.7%, 31.9%, and 22.6% of the NTP in the participants in their 60s, 70s, 80s, and ≥90s, respectively (p<0.05). Conclusion: Tongue pressure weakness was observed in 40.5% of the healthy community-dwelling older adults. Furthermore, ATP graphs were observed in the patients with tongue pressure weakness. Thus, activities improving the oral function in community-dwelling older adults and systematic oral rehabilitation programs should be devised to promote normal swallowing.

등척성 팔굽 굽힘시 최대근지구력시간의 실증적 모델에 적용한 전완길이의 영향 (Effect of forearm length applied on empirical models of maximum endurance time during isometric elbow flexion)

  • 이상식;이기영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.338-346
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    • 2023
  • 등척성 팔굽 굽힘시 전완길이(florearm length)는 전완에 가해진 힘의 방향이 직각일 때 관절토크 뿐만 아니라 최대근지구력시간(maximum endurance time: MET)을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구의 목표는 전완의 등척성 수축시 MET의 대표적인 두 가지 실증적 모델인 지수모델과 거듭제곱모델에 전완길이를 추가요소로 적용했을 때 미치는 영향을 검토하는 것이다. 30명의 자원자가 실험에 참여하였으며, 요소변수로 사용할 참여자의 상완 및 전완의 둘레 및 길이들과 최대자율수축강도의 백분율(percent of maximum voluntary contraction intensity: %MVC)에 따른 MET를 측정하였다. 실험과정에서 ln(MET)의 다중선형회귀모델에서 유의확률을 산츨한 결과 %MVC와 전완길이가 유의한 독립변수임을 확인하였다 (P<0.05). 또한, 측정 MET와 기존의 두 가지 실증적 모델들 사이의 평균절대편차는 19.4초 였으나 전완길이를 적용한 모델을 이용한 경우 16.2초로 감소하였으며, 상관계수과 급내상관계수는 모두 평균 0.87 이었으나 전완길이를 적용했을 때 평균 0.91로 모두 증가하였다. 실험결과로부터 전완의 길이가 실증적 모델에 유의한 추가 요소임을 확인하였다.

정맥 관찰용 소형 근적외선 영상 시스템에서의 비지역적평균 알고리즘 적용 가능성 연구 (Application Feasibility Study of Non-local Means Algorithm in a Miniaturized Vein Near-infrared Imaging System)

  • 정현우;이영진
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.679-684
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    • 2023
  • 정맥의 천자는 병리학적 검사를 위한 혈액 샘플을 획득하기 위해 널리 사용되고 있다. 바늘을 사용한 침습적인 정맥 천자 방법이 반복되서 시행되면 환자가 받는 고통이 증가되는 문제가 있어 본 연구팀은 사전에 소형 근적외선 (near-infrared, NIR) 영상 시스템을 개발하였다. 획득된 NIR 영상의 화질 개선을 위하여 본 연구에서는 노이즈 제거에 효율적으로 잘 알려진 비지역적 평균 (non-local means, NLM) 알고리즘을 모델링하여 시스템에서의 적용 가능성을 분석하고자 한다. 개발된 NIR 영상 시스템은 dichroic 및 long-pass filter를 적외선 (infrared, IR)이 통과하여 최종적으로 CMOS 센서 모듈로 검출되는 원리를 기반으로 구성하였다. 제안하는 NLM 알고리즘은 노이즈를 제거시키고자 하는 픽셀을 주변 픽셀들간의 거리들을 고려한 값으로 대체하는 원리를 기반으로 모델링하였다. 850 nm의 중심 파장을 가진 NIR 영상을 획득 후 NLM 알고리즘을 적용하여 히스토그램 평활화를 통해 최종 정맥 영역을 분할하였다. 결과적으로 NLM 알고리즘을 적용한 정맥의 NIR 영상의 coefficient of variation은 평균 0.247로 기존의 filtering 방법들과 비교하여 우수한 결과값으로 도출되었다. 또한 NLM 알고리즘의 dice similarity coefficient 값은 기존의 median filter와 total variation 방법에 비하여 각각 62.91 및 9.40% 향상된 값이 획득되었다. 결론적으로 NLM 알고리즘은 NIR 영상 시스템으로 획득한 정맥의 정확한 분할이 가능하게 할 수 있음을 증명하였다.

이미지 가이드 시스템 기반 초음파 검사 교육 기법 개발: 예비 연구 (A Study on the Development of Ultrasonography Guide using Motion Tracking System)

  • 정영진;김은혜;최혜린;이채정;김서현;최유진;홍동희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1067-1073
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    • 2023
  • 유방암은 현대 여성들에게 가장 많이 발생하는 3대 암 중 하나로, 발생률이 급격하게 증가하고 있다. 가족력이 높고, 15% 정도의 사망률이 있어 고위험군에 속하므로 조기 검진 후 꾸준한 관리가 필요하다. 암을 진단할 수 있는 여러 장비 중 초음파는 위험성이 적고, 실시간으로 진단할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 초음파 검사는 검사자의 기술에 따라 결과가 크게 달라진다. 이를 보완하기 위해 모션트래킹 기술을 접목하고자 한다. 모션트래킹은 삼차원의 공간에서 대상의 움직임에 따라 위치를 특정하고 분석하는 기술이다. 그렇기에 실시간 제어가 가능하고, 복잡하고 빠른 움직임도 실시간으로 기록할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점을 활용한 초음파 검사용 이미지 가이드 시스템 제작을 목표로 하였다. 이를 위해서 초음파스캐너의 위치를 3차원적으로 추정할 수 있는 자체 제작 완드(wand)를 설계하였고, 제작된 완드를 기반으로 초음파 영상의 위치를 추정하는 벡터 연산 알고리즘을 개발하였다. 이후, 연속 촬영을 통하여 3차원 공간에서 프로브의 위치와 초음파 영상의 위치를 나타내는 것까지 완료하였다. 이러한 실험은 Optitrack 사의 Primex 41 카메라를 초당 120 frame (Hz)으로 영상을 획득하며, 성공적으로 초음파 영상의 3차원 위치를 추정할 수 있었다. 이 실험 과정을 통해 초음파 검사와 모션트래킹의 접목으로 가이드 제작의 가능성을 확인하였다. 차후 추가적인 연구를 통해 초음파 검사 가이드를 제작하여 검사자의 기술과 상관없이 질 좋은 영상을 획득할 수 있기를 바란다.

Effects of Contrast Phases on Automated Measurements of Muscle Quantity and Quality Using CT

  • Dong Wook Kim;Kyung Won Kim;Yousun Ko;Taeyong Park;Jeongjin Lee;Jung Bok Lee;Jiyeon Ha;Hyemin Ahn;Yu Sub Sung;Hong-Kyu Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권11호
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    • pp.1909-1917
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    • 2021
  • Objective: Muscle quantity and quality can be measured with an automated system on CT. However, the effects of contrast phases on the muscle measurements have not been established, which we aimed to investigate in this study. Materials and Methods: Muscle quantity was measured according to the skeletal muscle area (SMA) measured by a convolutional neural network-based automated system at the L3 level in 89 subjects undergoing multiphasic abdominal CT comprising unenhanced phase, arterial phase, portal venous phase (PVP), or delayed phase imaging. Muscle quality was analyzed using the mean muscle density and the muscle quality map, which comprises normal and low-attenuation muscle areas (NAMA and LAMA, respectively) based on the muscle attenuation threshold. The SMA, mean muscle density, NAMA, and LAMA were compared between PVP and other phases using paired t tests. Bland-Altman analysis was used to evaluate the inter-phase variability between PVP and other phases. Based on the cutoffs for low muscle quantity and quality, the counts of individuals who scored lower than the cutoff values were compared between PVP and other phases. Results: All indices showed significant differences between PVP and other phases (p < 0.001 for all). The SMA, mean muscle density, and NAMA increased during the later phases, whereas LAMA decreased during the later phases. Bland-Altman analysis showed that the mean differences between PVP and other phases ranged -2.1 to 0.3 cm2 for SMA, -12.0 to 2.6 cm2 for NAMA, and -2.2 to 9.9 cm2 for LAMA.The number of patients who were categorized as low muscle quantity did not significant differ between PVP and other phases (p ≥ 0.5), whereas the number of patients with low muscle quality significantly differed (p ≤ 0.002). Conclusion: SMA was less affected by the contrast phases. However, the muscle quality measurements changed with the contrast phases to greater extents and would require a standardization of the contrast phase for reliable measurement.