• 제목/요약/키워드: Medical electronics

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GATE 시뮬레이션 프로그램을 이용한 I-131의 영상 특성의 타당성에 관한 연구 (Validation Study for Image Performance of I-131 Using GATE Simulation Program)

  • 백철하;김대호;이용구;이영진
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권5호
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    • pp.133-137
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) Simulation을 사용하여 치료용 방사성동위원소인 I-131의 감마카메라/SPECT 영상을 획득하여, 실제 기기의 실험결과와 그 특성을 비교 및 분석 하여 GATE simulation의 정확성을 획득하는 것이다. 더 나아가 GATE simulation을 이용한 치료용 방사성동위원소를 위한 감마카메라/SPECT 영상 정량화 기반기술 연구가 가능함을 입증하고자 한다. 본 연구에서 Simulation상에서 구성한 SPECT System은 Stream-R Forte version 1.2 (Philips Medical System, Best and Heerlen, Netherlands)의 설계변수를 참고로 하였다. 감마카메라/SPECT 시스템에서의 I-131 영상특성을 이해하기 위하여 실제 Forte 시스템을 이용하여 산란물질을 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때 에너지 스펙트럼 및 선 선원에 대한 선 응답함수 (Line Spread Function, LSF)와 반치폭 (Full Width at Half Maximum, FWHM)을 측정하였다. 또한 실제 실험과의 비교를 위하여 GATE simulation에서 구성한 시스템에서도 동일한 실험 조건 및 변수에 대하여 에너지 스펙트럼 및 선 선원에 대한 LSF 및 FWHM을 측정하였다. 그 결과 산란물질을 사용하지 않았을 때의 에너지 스펙트럼의 경우 실제 실험과 Simulation 모두 364 keV의 위치에서 에너지 피크를 나타내어 동일한 경향의 결과를 보였다. FWHM은 실제 실험과 Simulation 모두에서 선원과 검출기간의 거리가 증가함에 따라 그 크기가 증가하는 경향을 보였으며 오차율은 3.8%로 나타났다. 산란물질을 사용하였을 때의 에너지 스펙트럼 역시 실제 실험과 Simulation 경우 모두에서 비슷한 경향을 나타내었다. 결론적으로, GATE simulation은 치료용 방사성 동위원소에 대해서도 실제 기기의 특성 및 방사성 동위원소의 특징을 모두 반영하고 있으며 이를 이용하여 감마카메라/SPECT에서의 치료용 방사성 동위원소의 정량화에 대한 다양한 연구가 가능 할 것이라고 사료된다.

저자장 자기공명영상 시스템에서의 위상대조도 혈관조영기법의 개발과 그 유용성에 대한 연구 (Development and Feasibility Study for Phase Contrast MR Angiography at Low Tesla Open-MRI System)

  • 이동훈;홍철표;이만우;한봉수
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권3호
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    • pp.177-187
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    • 2012
  • 자기공명 혈관조영술은 혈관협착, 동맥류, 동정맥기형 등의 혈관질환 진단에 널리 사용되고 있다. 특히 위상대조도 자기공명 혈관조영술은 조영제를 사용하지 않는 자기공명 혈관조영술로서 혈관의 해부학적인 정보를 제공함과 동시에 혈류 속도측정이 가능하다. 본 연구에서는 저자장 자기공명영상 시스템에 적합한 2차원 및 3차원 위상대조도 혈관조영술의 펄스열을 개발하여 유속팬텀과 정상인의 뇌에 적용한 후 획득한 혈관영상과 위상분석을 통한 속도측정을 바탕으로 저자장 자기공명영상 시스템에서의 위상대조도 혈관조영술의 유용성을 평가하고자 한다. 2차원 및 3차원 위상대조도 혈관조영술을 제작된 유속팬텀과 인체 내에 적용하여 상시상 정맥동, 곧은 정맥동 및 두 혈관의 합류지점에 대한 속도측정을 시행하였다. 결과로서 2차원 위상대조도 혈관조영술의 사용은 큰 혈관에 대해서는 높은 가시도를 나타내지만, 작은 혈관에 대한 가시도는 상대적으로 저하됨을 확인할 수 있었다. 3차원 위상대조도 혈관조영술을 사용한 혈관영상은 2D PC MRA 영상에 비해 큰 혈관은 물론이고 작은 혈관에 대한 가시도가 향상되었으나 작은 혈관에서 영상의 신호가 불균일하여 작은 혈관의 진단에 사용하기에는 적합하지 않았다. 한편 2차원 위상대조도 혈관조영술을 통한 영상에서 큰 혈관의 가시도는 혈류속도를 측정하기에 충분했다. 측정된 결과는 상시상 정맥동의 경우 $25.46{\pm}0.73cm/sec$, 곧은 정맥동의 경우 $24.02{\pm}0.34cm/sec$, 상시상 정맥동과 곧은 정맥동의 합류지점의 경우 $26.15{\pm}1.50cm/sec$으로 나타났으며 이는 앞선 연구결과에서 알려진 전체 심장운동주기를 고려한 정상인들의 각 해당 부위별 혈류속도의 오차범위 내에 포함되는 좋은 결과를 나타내었다. 앞선 결과들을 토대로 본 연구는 현재 국내에서 제작하여 보급중인 저자장 자기공명영상 시스템에서 위상대조도 혈류영상화 기법의 적용 및 응용 가능성을 보여주고 있으며 이를 실용화하기 위한 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것이다.

CO2 gas와 RF 고주파를 적용한 피부 주름 개선용 봉합사 동물 실험에 따른 주름 개선 효과 검증 (Verification of wrinkle improvement effect by animal experiment of suture for skin wrinkle improvement by applying CO2 gas and RF radio frequency)

  • 정진형;신운섭;송미희;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.226-234
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    • 2020
  • 고령사회의 진입과 더불어 인간의 평균 수명이 연장됨에 따라 현대 사회의 남성 및 여성의 외모에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 사람의 노화를 가장 외면적으로 판단할 수 있는 것이 바로 얼굴의 피부 주름이다. 깨끗하고 주름이 없으면서 탄력성 있는 건강한 피부를 갖기 위하여 사람들은 각종 시술을 받고 있다. 시술 중 간단하면서도 효과적인 시술을 원하는 경향이 있어 실리프팅 시술 방법이 많이 시행되고 있다. 본 연구에서는 실 리프팅 시 리프팅 효과를 개선시키기 위하여 기존의 PDO봉합사 시술에 RF고주파와 CO2 gas를 주입하여 주름의 개선을 확인하기 위한 동물 실험을 진행하였다. 시술 전과 후의 주름 개선의 비교는 Labview를 이용한 주름 평가 프로그램으로 진행하였으며, 동물실험의 데이터는 시술 후 10주차 측정 데이터를 사용하였다. 실험그룹은 자연노화 그룹, PDO 시술 그룹, PDO에 RF고주파를 주입한 그룹, PDO에 CO2 gas를 주입한 그룹, PDO에 CO2 gas와 RF를 동시에 주입한 그룹으로 진행하였다. 자연노화 그룹의 개체들은 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.408mm이었고, 10주째의 평균 주름의 깊이는 0.68mm으로 자연노화가 진행되었다. PDO 시술 그룹의 개체의 주름의 깊이는 시술 전 평균 0.384mm이었고, 시술 후 10주째에는 평균 0.348mm이었다. PDO에 RF고주파를 주입한 개체의 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.42mm이었으며, 10주째 평균 주름의 깊이는 0.378mm이었다. PDO에 CO2 gas를 주입한 개체는 시술 전 평균 주름의 깊이는 0.4mm이었으며, 시술 후 10주째 평균 주름의 깊이는 0.332mm로 감소하였다. PDO에 CO2 gas와 RF고주파를 주입한 개체는 시술 전 평균 0.412mm, 시술 후 10주차 0.338mm로 감소를 볼 수 있었다. 동물 실험을 통하여 PDO봉합사에 CO2 gas와 RF를 주입한 시술이 가장 높은 17.96%의 감소율을 보였다.

SNS 사용자의 관계유형에 따른 사회감성 모델의 타당화 분석 (Validity analysis of the social emotion model based on relation types in SNS)

  • 차예술;김지혜;김종화;김송이;김동근;황민철
    • 감성과학
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    • 제15권2호
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    • pp.283-296
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    • 2012
  • 본 연구는 SNS 사용자 간의 관계 유형을 감성공유관계와 정보공유관계로 분류하여 두 관계에 따른 사회감성모델을 구축하는 것이 목적이다. 이를 위해 먼저, 기존 문헌에 근거하여 92개의 감성을 수집하여 적합성 검증을 수행한 후 연구목적에 부합하는 26개의 사회감성을 추출하였다. 추출된 사회감성은 관계 유형에 따른 요인분석을 통해 12개의 대표 사회감성과 13개의 대표 사회감성을 도출하였다. 도출된 대표 사회감성은 다차원척도분석을 통하여 2차원의 공간에 매핑하여 사회감성 모델을 도출하였다. 도출된 사회감성 모델은 구조방정식모형 분석을 통해 통계적으로 유의하지 않은 요소들을 제거하였다. 타당성 검증 결과 적합도 지수를 통해 감성공유관계의 사회감성 모델(CFI:.887, TLI:.885, RMSEA:.094)과 정보공유관계의 사회감성 모델(CFI:.917, TLI:.900, RMSEA:.050)의 적합도가 나타났다. 본 연구의 결과로 사용자 관계 유형에 따라 상이한 사회감성 모델이 검증되었다. 본 연구를 통해 제시된 사회감성 모델은 SNS상에서 인간의 감성을 측정하는데 필요한 평가 자료로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 향후 사회감성의 발전 방향을 제시할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

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정량적 감각 검사: 한국인에서의 연령별 정상 범위 및 당뇨병성 다발신경병증에서의 유용성 평가 (Quantitative Sensory Test: Normal Range in Korean Adults and Application to Diabetic Polyneuropathy)

  • 김수현;안석원;김성민;홍윤호;박경석;성정준;이광우
    • Annals of Clinical Neurophysiology
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    • 제12권1호
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    • pp.21-26
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    • 2010
  • Background: Although quantitative sensory test (QST) is being used with increasing frequency for measuring sensory thresholds in clinical practice and epidemiologic studies, there has been no age-matched normative data in Korean adults. The objective of this study is to evaluate the value of QST in diabetic polyneuropathy with normal range in Korean adults. Methods: The Computer Aided Sensory Examination IV 4,2 (WR Medical Electronics Co., Stillwater, Minnesota, U.S.A.), with 4,2,1 stepping algorithm was used to determine vibration and cold perception threshold in 70 normal controls and 19 patients with diabetic polyneuropathy aged from 21 to 79 years. The data were used to define age-matched upper and lower normal limits and normal range of side to side difference. We also evaluated the duration of diabetes, serum HbA1C level, and findings of nerve conduction study (NCS) and QST in patients with diabetic polyneuropathy. Results: In normal adults, sensory thresholds slightly increased with age, and a slight side-to-side difference was observed. The diagnostic sensitivity of QST was not higher than NCS in patients with diabetic polyneuropathy (36.8% vs. 42.1%, p=0.716), especially among elderly patients. Conclusions: QST might be used as a complementary test for NCS in the diagnosis of diabetic polyneuropathy. Although the QST is a simple method for the evaluation of peripheral nerve function, there are some limitations. Most of all, because the QST measuring is dependent on the subjective response of patients, the degree of concentration and cooperation of the patients can significantly affect the result. And thus, attention should be paid during the interpretation of QST results in patients with peripheral neuropathy.

분노유발에 따른 특성불안자의 자율신경계 반응 특성 (Characteristics of Autonomic Nervous System Responses Induced by Anger in Individuals with High Trait Anxiety)

  • 음영지;장은혜;손진훈
    • 감성과학
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    • 제20권3호
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    • pp.169-180
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    • 2017
  • 특성불안이 높은 자들은 분노 표현을 억제하려하기 때문에 주관적인 행동평가로는 특성불안자의 분노 경험을 측정하는데 한계가 있다. 보다 객관적으로 특성불안자의 분노 경험을 측정하기 위하여 본 연구에서는 분노에 의해 유발된 자율신경계 반응이 특성불안 수준에 따라 차이가 있는지를 확인하고자 한다. 실험참가자들을 불안집단과 통제집단으로 구분하였으며, 분노자극을 제시하기 전과 후에 심전도(ECG), 호흡(RESP), 피부전기활동(EDA), 그리고 피부온도(SKT)를 측정하였다. ECG에서 심박률(HR), NN 간격의 표준편차(SDNN), 심박주기 제곱의 평균제곱근(RMSSD), 심박변이도의 저주파성분(LF), 심박변이도의 고주파성분(HF), 저주파성분과 고주파성분의 비율(LF/HF ratio), RESP에서 호흡주기(RR)를, EDA에서 피부전도수준(SCL)을, SKT에서 최대피부온도(maxSKT)를 산출하였다. 두 집단 간 분노자극에서 유발된 분노정서 강도의 차이를 검증한 결과, 집단 간 차이는 유의하였다. 자율신경계 반응 차이를 확인한 결과, 불안집단에서 유의미한 SDNN와 LF의 증가, HF, LF/HF ratio, 그리고 RR의 감소가 나타났다. 본 연구 결과는 특성불안이 높은 이들의 분노 경험을 측정하는데 자율신경계 반응이 객관적인 지표로 활용이 가능함을 시사한다.

근로자의 금연프로그램 참가의도와 관련된 요인 (Factors Related to the Intention of Participation in a Worksite Smoking Cessation Program)

  • 김성아;감신;예민해;박기수;오희숙;손재희
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제32권3호
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    • pp.297-305
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    • 1999
  • Objectives: This study was conducted to evaluate factors related to the intention of participation in a worksite smoking cessation program. Methods: To explain the health behavior of participating intention in a worksite smoking cessation program, the health belief model(HBM) was used as study model, and 144 self-administered questionnaires were completed by electronic company workers. Variables of the health belief model were composed of perceived susceptibility to smokinginduced disease, perceived severity of smoking-induced disease, economical gain as perceived benefit of smoking cessation, and nicotine dependency as perceived barrier of smoking cessation. Variables of sociodemographics, smoking status, knowledge about adverse health effects of smoking, and cues to smoking cessation were used as modifying factors. Results: Perceived severity(POR=1.99, 95% CI: 1.03-3.83), perceived benefit(POR=2.11, 95% CI: 1.07-4.17), and perceived barrier(POR=0.29, 95% CI: 0.11-0.76) were significant variables to the intention of participation in a worksite smoking cessation program in the logistic regression analysis. The perceived severity was significantly affected by knowledge about adverse health effects of smoking(POR=2.17, 95% CI: 1.23-3.84). The perceived barrier was significantly affected by education level(POR=3.66, 95% CI: 1.17-11.44), age to first cigarette (POR=0.32, 95% CI: 0.10-0.98), pack-years(POR=5.47, 95% CI: 2.37-12.61). To the Perceived benefit, the model was not fitted. Conclusion: Our results found that counterplans improving the knowledge about adverse health effects of smoking, preventing early smoking, and decreasing smoking amount should be considered for an effective smoking ban policy.

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지정맥 인식을 위한 가상 코어점 검출 및 ROI 추출 (Virtual core point detection and ROI extraction for finger vein recognition)

  • 이주원;이병로
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.249-255
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    • 2017
  • 지정맥 인식 기술은 손가락에 적외선 광을 조광하여 손가락에 있는 정맥 영상을 획득한 다음, 특징 추출, 매칭 등의 과정을 거쳐 개인을 인증하는 방법이다. 지정맥 인식을 위해 손가락 외각을 검출함에 있어 2차원 마스크(mask)를 기반한 2차원 컨볼루션(2-Dimension convolution) 처리방법은 저가(low cost)의 마이크로프로세서 또는 마이크컨트롤러에 적용할 때 많은 연산시간이 소요된다. 이러한 문제점을 개선하고 인식을 향상시키기 위해 본 연구에서는 2차원 마스크와 2차원 컨볼루션을 사용하지 않고 픽셀들 간의 차의 절대 값과 역치(threshold)를 기반을 둔 이동평균필터링, 가상의 코어점 기반한 ROI 추출법 등을 제안하였고, 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 600개 지정맥 영상을 사용하여 에지 추출속도와 ROI 영역 추출의 정확도 등을 기존의 방법들과 비교 평가 하였다. 그 결과, 제안된 방법의 처리속도가 기존의 방법보다 최소 2배 이상의 빠른 처리속도를 보였으며, ROI 추출의 정확도는 기존의 방법보다 6% 이상의 성능 향상을 보였다, 이러한 결과로부터 제안된 기법을 저가의 마이크로프로세서에 적용한다면, 빠른 처리속도로 높은 인식률을 제공할 것으로 판단된다.

뉴럴 디코딩의 원리와 최신 연구 동향 소개 (Principles and Current Trends of Neural Decoding)

  • 김광수;안정열;차성광;구교인;구용숙
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.342-351
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    • 2017
  • 뉴럴 디코딩은 뉴론이 발화한 스파이크 트레인으로부터 뉴론에 인가된 원 자극을 추정하는 작업을 말한다. 디코딩은 뉴론들끼리 어떻게 신호를 주고 받는 지를 이해함으로써 궁극적으로 뇌가 어떻게 정보처리를 하는 지 이해하는 기초적인 작업이다. 이 논문에서 우리는 3가지 뉴럴 디코딩 방법, 즉 빈도 디코딩, 시간 디코딩, 군집 디코딩 방법에 대해 설명하겠다. 빈도 디코딩은 자극에 대한 스파이크의 발화빈도 정보를 이용하여 자극을 복원하는 방법을 말한다. 역사적으로 가장 먼저 시도되었고 가장 간단한 디코딩 방법이다. 그러나 정수 개인 스파이크 개수로부터 빈도를 계산하는 과정에서 빈도자체가 불연속이고 양자화될 가능성이 높기 때문에 간단하고 정적인 자극이 아닌 경우 빈도 디코딩으로는 자극을 복원하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 시간 디코딩은 스파이크 발생 빈도가 아닌 개별 스파이크들의 발생시각을 이용한 디코딩 방법을 말하며 실제 빠르게 변화하는 자극의 경우 신경세포는 빈도 디코딩이 아니라 시간 디코딩을 통해 자극을 추정하는 것으로 이해되고 있다. 군집 디코딩은 단일 신경세포가 아닌 군집 신경세포로부터 자극을 복원하는 방법이다. 군집 디코딩은 단일 신경 세포 디코딩에 비해 신경 세포의 가변성에 따른 불확실성을 감소시킬 수 있고 서로 다른 자극의 특성을 동시에 표현할 수 있다는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 먼저 세 가지 뉴럴디코딩 방법에 대해 소개하고 정보이론이 뉴럴디코딩에 어떻게 적용되는 지를 다룬 후 마지막으로 최근에 각광받고 있는 기계학습 방법에 의한 뉴럴 디코딩에 대해 다루도록 하겠다.

2.4 GHz 대역용 불요전자파 억제용 초박형 전파흡수체의 제작 및 평가 (Fabrication and Evaluation of the Super Thin-Type EM Wave Absorber for Suppressing EM Noises in 2.4 GHz Band)

  • 김동일;곽현수;주양익;박수훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.500-506
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    • 2015
  • 본 논문에서는 자성 금속재료인 센더스트(Sendust)를 이용하여 2.4 GHz ISM 대역의 전자파 노이즈 억제를 목적으로 하는 EMI/EMC 대책용 전파흡수체를 설계 제작하였다. CPE (Chlorinated Ploy-ethylene)를 바인더로 하여 압착 Sendust와의 조성비 별로 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 이를 분석하여 최적의 조성비를 탐색하였다. 그 결과 최적의 조성비는 Flaked Sendust : CPE = 72.5 : 27.5 wt.%로 밝혀졌다. 전파 흡수체 샘플로부터 도출된 재료정수를 이용하여 두께의 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 시뮬레이션 하였으며, 그 결과를 토대로 제작한 전파흡수체의 전파흡수능과 시뮬레이션 결과치가 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 경우, 중심주파수 2.4 GHz에서 5.4 dB의 전파흡수능을 보였으며, 이때 전파흡수체의 정합두께는 0.6 mm로서 종래의 전파흡수체에 비해 초박형이어서 실용성이 높고 고성능화됨을 알았다. 본 논문에 제시한 초박형화 전파흡수체는 전자회로 및 회로부품으로부터 방사되는 전자파를 억제하거나 효율적으로 흡수하여 정보통신기술의 발전에 기여할 것으로 기대된다.