• 제목/요약/키워드: Implantable middle ear

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이식형 인공중이 시스템을 위한 고효율 차동 전자 트랜스듀서의 설계 (Design of High Efficiency Differential Electromagnetic Type Transducer for Implantable Middle Ear System)

  • 송병섭;노철균;김명남;조진호
    • 센서학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.171-182
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    • 2002
  • 이식형 인공중이에 사용되는 일반적인 전자기 방식의 진동 트랜스듀서에 비하여 두 개의 소형 영구자석을 같은 극끼리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 차동 전자 트랜스듀서는 효율이 높고 코일-영구자석간의 공극조정이 필요 없으며 외부의 자기장에 대하여 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 본 논문에서는 이러한 차동 전자 트랜스듀서를 이식형 인공중이 시스템에 사용하기 위하여 입력전류에 대하여 진동력의 크기를 최대화시킬 수 있는 효율적인 구조를 제안, 해석하였다. 유한요소 해석을 통하여 가장 효율적인 코일과 자석의 길이 비를 도출하였고 소리신호 전달을 위한 트랜스듀서의 필요 진동력을 산출한 후 트랜스듀서 발생 진동력을 해석하였다. 그리고 실제 이소골에 이식할 수 있는 크기의 트랜스듀서를 제작하기 위한 설계상수를 추출하였다. 계산된 설계상수를 이용하여 이식 가능한 크기로 트랜스듀서를 구현한 후 무부하 실험과 사체 부하 실험을 실시하여 제작된 트랜스듀서가 실제 중등이상 고도난청자를 위한 이식형 인공중이 시스템에 사용될 수 있음을 증명하였다.

Design of Implantable Microphone for Artificial Middle Ear System

  • Kim Min-Kyu;Lim Hyung-Gyu;Yoon Young-Ho;Lee Jyung-Hyun;Park Il-Yong;Song Byung-Seop;Kim Myoung-Nam;Cho Jin-Ho
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.139-144
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    • 2005
  • An implantable microphone that can be utilized as part of a totally implantable hearing aid is designed and implemented. The proposed microphone is implanted in the center of the pinna, and designed to ensure the speech frequency range and the appropriate sensitivity. The characteristics of the proposed microphone are evaluated using a finite element analysis (FEA). The microphone is composed of a small electric condenser microphone, titanium case 6.2mm in diameter and 3mm high, and $10{\mu}m$ SUS316L vibrating membrane in contact with hypodermic tissue to maintain the sensitivity of the microphone. The microphone components are all made of biocompatible materials, then the assembled microphone is hermetically sealed using a polymer and ceramic. Experiments with the fabricated microphone confirm an operational bandwidth of up to 5kHz without any decline of sensitivity in 6mm of hypodermic tissue.

이식형 인공중이용 압전 플로팅 매스 트랜스듀서 설계 (Design of Piezoelectric Floating Mass Transducer for Implantable Middle Ear Hearing Devices)

  • 이창우;김민규;임형규;윤영호;박일용;송병섭;조진호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.473-476
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    • 2005
  • In this paper a new type of piezoelectric floating mass type transducer (PFMT) which has advantages of the piezoelectric transducers and the electromagnetic ones has been proposed and designed. To evaluate the frequency characteristics of the PFMT, the finite element analysis and the acoustic simulation of transducer have been performed. The designed PFMT was implemented by a precision manufacturing and the vibration characteristics of the PFMT were measured. Through the measured results from various experiments, it is verified that the implemented PFMT can be used in implantable middle ear hearing devices.

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이식형 인공중이의 전력전달효율 개선을 위한 변조방식 및 진동체 구조 제안 (A Proposal of Modulation Method and Vibrator Structure for the Improvement of Power Transfer Efficiency of the Implantable Middle Ear)

  • 송병섭;정영숙;윤영호;원철호;김명남;박세광;이상흔;조진호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.136-140
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    • 1997
  • In this paper, we proposed a implantable middle ear system using FM transmission and receiving method which has higher detection efficiency than that of AM method. And a new shape of vibrating transducer which is more efficiently vibrate than the conventional type is designed. This tranducer consist of coil and small T-type cylindrical permanent magnet. We investigated and compared the differences between conventional methods and proposed methods by quantitive analysis. We proved them by experiment.

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전자 트랜스듀서 방식에 의한 청각보조용 이식형 인공중이 시스템 설계 (Design of Implantable Middle Ear Hearing Aids Using an Electromagnetic Transducer)

  • 조진호;송병섭;김명남;원철호;박세광;이상흔
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.466-475
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    • 1997
  • 본 논문에서는 초소형 코일-마그넷으로 구성되는 전자 트랜스듀서를 이용하는 청각보조용 이식형 인공중이를 설계하였다. 세라믹 방식의 진동체에 비하여 음향특성은 우수하나 효율이 낮은 것이 문제점으로 지적되고 있는 전자 트랜스듀서 방식의 진동체를 효과적으로 구현하기 위하여 객관화된 진동체의 설계방안을 제시하였으며 시스템의 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있도록 FM방식의 음성신호 전달용 체외기와 체내기를 설계하였다. 설계된 트랜스듀서 및 체외기와 체내기의 실험세트를 만들어 금속스트립 및 사체의 측두골을 대상으로 진동특성을 측정하였다. 그 결과 FM방식의 신호전달기법이 갖는 장점을 확인할 수 있었으며 증폭된 입력 음압에 해당하는 진동을 효과적으로 이소골에 전달할 수 있음을 보였다.

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중이 이식형 보청기에서 DFMT의 진동에 의한 등골 및 고막 방향으로 전달되는 진동력 측정 (Measurement of transmitted vibration to stapes and tympanic membrane by DFMT's vibration in implantable middle ear hearing devices)

  • 이명원;성기웅;임형규;김민우;정의성;이장우;김동욱;이정현;이상흔;이규엽;조진호
    • 센서학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.286-293
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    • 2009
  • The implantable middle ear hearing devices(IMEHDs) have been developed to overcome the conventional hearing aid's problem(ringing effect caused by the acoustic feedback, cosmetic problem, etc.). In the IMEHDs, the vibrating transducer is a key component because its vibration enables to hear for hearing impaired people. The vibrating transducer is implanted on ossicular chain by surgical operation. The coupling status between implanted transducer and ossicular chain has an effect on delivering vibrating force from transducer to stapes. Noninvasive method is required to investigate the output characteristics of IMEHDs after implementation. Recently, emitted sound pressure measuring method of tympanic membrane is proposed to investigate the output characteristics of IMEHDs. However, the relationship between displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane was not cleared. In this paper, displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane were measured using the differential floating mass transducer(DFMT) that implanted on the ossicular chain of the human temporal bone and physical ear model. Through the experiments results, the relationship between displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane was investigated.

완전 이식형 보청기 기술 평가 기반의 새로운 이식형 음향센서 제안 (Proposition of a New Implantable Acoustic Sensor Based on Technology Evaluation of Fully Implantable Hearing Aids)

  • 조진호;우승탁;임형규;정의성;이정현;이승하;성기웅
    • 센서학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.178-184
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    • 2014
  • Key components of implantable hearing aids are consist of an acoustic sensor that collect external sound by suppressing the body noise, a signal processor module for compensation algorithm of hearing loss, and a output transducer which has tiny size but have high efficiency, respectively. In the partial implantable hearing aids, technologies of transducer and signal processor are so matured that can be applied not too much difficulty. However, due to the difficulties in implantable acoustic sensor technology, such as minimization of masticatory sound and damage of sensor's membrane from external impact, practical use of fully implantable hearing aids have not successful so far. In this paper, we have proposed a novel implantable acoustic sensor which has trans-tympanic structure, and is verified that the proposed method can be very useful for fully implantable hearing aids by cadaveric experiments.

정원창 구동기의 진동체 성능 평가를 위한 내이 물리모델 (A Physical Cochlear Model for Transducer Performance Evaluation of Implantable Hearing Aid with Round Window Driver)

  • 신동호;임형규;정의성;성기웅;이정현;조진호
    • 센서학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.150-155
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    • 2013
  • Recently, various hearing aids are developed to overcome hearing loss. There are available hearing aids, such as air conduction hearing aid, implantable middle ear hearing aid and so on. But air conduction hearing aid is inconvenience caused by howling, and ossicle chain driving type implantable middle ear hearing aid has some week point due to problem of possible nercobiosis of coupling spot along incus long process. In recent years, in order to improve these shortcomings round window (RW) driving hearing aid has been paying attention. In this paper, the physical cochlear model is proposed for a performance evaluation of the RW driving hearing aids of a transducer. In order to verify an experiment proposed on a performance of physical cochlear model, the transducer which has ossicles characteristics is used. By measuring and comparing the frequency characteristics of transducer with ossicles and human temporal bone, performance of physical cochlear model was verified. As from the result of experiment, it is expected that an implemented cochlear model is useful for evaluating characteristics of RW transducer.

이식형 인공중이 시스템을 위한 차동 플로팅매스형 전자 튜랜스듀서 (DFMT Electromagentic Transducer for Implantable Middle Ear Hearing Aid)

  • 송병섭;박재훈;윤영호;배상곤;채승표;김명남;이상흔;이건일;조진호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권5호
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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.

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전기 모델에 의한 완전 이식형 인공중이용 차동 전자 트랜스듀서의 진동 특성 해석 (Vibration characteristic analysis of differential floating mass transducer using electrical model for fully-implantable middle ear hearing devices)

  • 김민우;김민규;성기웅;임형규;정의성;한지훈;박일용;조진호
    • 센서학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.165-173
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    • 2007
  • A differential floating mass transducer has been developed in Korea for fully implantable middle ear hearing devices (F-IMEHDs). In particular, the performance of a differential floating mass transducer (DFMT) is very important among the parts of the F-IMEHDs because the mechanical vibration generated by DFMT is delivered to the inner ear directly. In this paper, the electrical model is proposed to analyze the DFMT vibration characteristic using the mechanical model of the DFMT. The electrical model enables the simple analysis of DFMT vibration characteristics using a computer program. The proposed electrical model is simulated through PSpice as changing the values of passive elements in the electrical model. To verify the proposed model, the DFMT has been implemented on the basis of the simulated results and the experiment for vibration measurement has been carried out. Through the comparison, it is verified that the proposed model is useful to analyze the vibration characteristics of the DFMT.