• 제목/요약/키워드: Medical electronics

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재활 및 교정을 위한 견인운동치료기의 견인측정센서 개발에 관한 실험적 연구 (Experimental Research for Traction force Sensor Development on Drawing Exercise Medical Instrument)

  • 이상식;박원엽;이충호
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.3-8
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    • 2009
  • 척추 및 보행질환 등에서 재활과 교정을 위하여 정형외과 및 가정 등에서는 견인운동치료기를 주로 사용하고 있다. 하지만 견인운동치료기를 사용함에 있어 간혹 무리하게 사용함에 따라 인체에 문제점이 발생하고 있다. 지속적인 견인력 작용을 이용한 치료방법에 견인운동치료기를 이용하는데, 이 때 작용하는 견인력을 측정하여 운동 시간을 조절할 필요가 있다. 그러나 현재 출시되고 있는 제품에는 견인력을 측정하는 센서가 대부분이 장착되어 있지 않고 있다. 그래서 스트레인 게이지를 이용한 견인측정센서, 출력신호로서의 변환을 위한 증폭기 및 성능 검증을 위하여 측정용 실험 장치를 설계 제작하고, 이를 이용하여 견인측정센서를 실험 하였다. 견인 부하에 따른 견인측정센서의 전기적 반응치를 측정하고 분석 결과, 캘리브레이션을 통하여 센서는 선형적인 출력을 보였고 환자의 움직임 여부에 관계없이 일정하게 견인측정센서의 반응이 나타남을 알 수가 있었다. 정적인 상태에서의 실험에서 최대 에러율이 약 1%이내이고, 동적인 실험에서 평균 에러율이 약 0.7%로 나타났다. 온도 변화에 따른 견인측정센서의 최대 출력치 변화량(output variation)이 약 0.3%이므로 견인 측정용 센서로 사용 가능하다고 판단된다.

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빅데이터 분석을 활용한 실험계획법 기반의 코팅제 배합비율 최적화 모형 (Optimization Model for the Mixing Ratio of Coatings Based on the Design of Experiments Using Big Data Analysis)

  • 노성여;김영진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제3권10호
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    • pp.383-392
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    • 2014
  • 코팅제에 대한 연구는 고분자 산업에서 가장 보편화되고 활발하게 연구되고 있는 내용의 하나이다. 코팅제는 전자산업, 의료, 광학 분야 등에서 중요성이 더욱 커지고 있으며, 특히 자동차 및 전자부품의 첨단화에 힘입어 코팅제에 대한 성능과 정밀도 등 기술적인 요구사항이 증가하고 있는 추세이다. 또한 방대한 환경 정보와 상황 정보를 기반으로 한 사물 인터넷과 빅데이터 분석 기술의 도입을 통해 산업 현장에서는 더욱 지능화되고 자동화된 시스템과 처리 기술의 필요성이 높아지고 있다. 이에 본 논문에서는 사물 인터넷 기술과 빅데이터 분석을 활용한 실험계획법 기반의 코팅제 배합 데이터에 대한 최적화 모형을 제안한다. 본 논문에서는 실제 생산현장에서 사용하는 코팅제 배합 기준 데이터와 발생한 오차에 대하여 작업자가 수정한 보정 결과 데이터를 실험계획법을 기반으로 분석하여 최적의 코팅제 배합 기준 데이터를 계산하였다. 또한 빅데이터 분석 기술과 사물 인터넷 기술을 활용하여 기존의 코팅제 배합 기준 데이터만을 적용한 공정이 아니라 제조 환경 정보와 상황 정보를 이용하여 색상과 품질 유지에 가장 중요한 인자를 검색하고 기준값을 보정하는 최적화 모형을 도출하였다. 실험 및 분석을 통해 확보된 기준 데이터는 제조 공정에 적용할 경우 배합의 정확도 향상과 LOT별 작업시간 단축을 가능하게 해주고, 건당 처리시간의 감소로 인한 생산 납품시간 단축, 불량률 감소 등에 따른 원가 절감에 기여할 수 있다. 또한, 다양한 모델링에 대한 제조 공정에서의 표준 데이터를 획득할 수 있다.

개인건강기록의 맞춤형 시각화 표현을 위한 선행연구 (A Previous Study on Customized Visualization Expression of Personal Health Record)

  • 양중기;이용준;김해나;이영호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.115-126
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    • 2014
  • 본 논문에서는 건강검진을 통해 얻은 PHR정보를 개인의 특성에 따라 맞춤형 표현 방법론 및 디자인을 제시하여, 긍정적인 동기 부여 및 건강 상태 인지력을 높이기 위해 의사결정지원시스템을 통한 가이드라인을 제공하고 통합한 의료 시각화 표현 서비스 방법을 제안한다. 색상, 형태, 위치 3가지 요소를 사용하여 이미지기반의 시각화하여 제안하는 표현 방법은 기존에 수치로만 제공하였던 정보를 방사형차트로 만들어 정보의 인지력을 높였으며, 정상수치를 물방울을 핏방울로 형상화한 모습으로 제공하여 자신의 수치가 핏방울보다 다른 정도에 따라 혈액검사의 결과에 대한 상태의 심각함을 알 수 있다. 표준 수치와 함께 결과를 제공하여 시각적으로 비교하여 자신의 건강상태를 정확히 알 수 있으며, 인체와 연관 지어 시각화하여 표현 하였다. 또 한 개발된 종합 검진결과 시각화는 사람의 신체의 위치를 표시하고 검사항목을 해당 장기부분에 위치시켰다. 검사를 대표할 수 있는 아이콘을 사용함으로 결과에 대한 집중도를 높일 수 있으며, 정보의 습득시간을 단축시켰다.

동물 분자 진단 시장의 동향 (Investigation of the Molecular Diagnostic Market in Animals)

  • 박창은;박성하
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.26-33
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    • 2019
  • 최근 반려동물 시장의 급격한 성장으로 인해 동물용 질병 진단키트의 개발이 이루어지고 있다. 이에 동물 분자진단 개발을 위한 바이오마커의 도입으로 효용성을 재평가하고 있다. 좋은 바이오 마커는 정확하고 신뢰할 수 있어야 하고, 정상 상태와 질병 상태를 구별하고, 다른 질병을 구별해야 한다. 최근 보고된 유전마커나 세포유리 DNA, 순환종양세포, granzyme, 피부종양에 관한 종양마커의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 기타로는 브루셀라증, programmed death receptor-1, symmetric dimethylarginine, periostin, cysteinyl leukotrien이 활발히 도입되고 있다. 따라서 바이오마커는 위험 예측에 사용되거나 질병 진행의 스크리닝, 진단 및 모니터링에 사용된다. 관련 바이오 마커에 대한 가장 중요한 기준은 질병 특이성이며 많은 잠재적 바이오 마커가 실험실 및 시험 연구에서 출현했지만, 독립적인 실험이나 대규모 임상 연구에서 검증이 부족하다. 후보 바이오 마커는 질병과 연관성을 평가하고, 조기 발견, 질병 진행에 대한 바이오 마커의 유효성을 검증하여서 인간 및 동물에게 접목하게 된다. 향후 잘 구조화 된 바이오마커 기반 연구의 효용성을 재평가하고 동물 질병 진단에 도입되는 추세에 맞춰 현장검사에서 활용될 수 있는 키트의 개발에 대한 연구가 요구돼야 할 것으로 사료된다.

삼중 암호화 기법을 적용한 가역 데이터 은닉기법 (Reversible data hiding technique applying triple encryption method)

  • 정수목
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.36-44
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    • 2022
  • 영상의 히스토그램을 시프트 시켜 영상에 기밀 데이터를 은닉하는 가역 데이터 은닉기법들이 개발되었다. 이러한 기법들은 은닉된 기밀 데이터의 보안이 취약한 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여 픽셀값 정보를 사용하여 기밀 데이터를 삼중으로 암호화한 후 커버 이미지에 은닉하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 사용하여 기밀 데이터를 삼중으로 암호화하여 커버 이미지에 은닉하여 스테고 이미지를 생성하면, 픽셀 정보에 기반한 암호화가 삼중으로 수행되었으므로 삼중으로 암호화되어 은닉된 기밀 데이터의 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법의 성능을 측정하기 위한 실험에서, 스테고 이미지로부터 삼중으로 암호화된 기밀 데이터를 추출하여도 암호화 키 없이는 원본 기밀 데이터를 추출할 수 없었다. 그리고 스테고 이미지(stego-image)의 화질이 48.39dB 이상인 매우 우수한 영상이기 때문에 스테고 이미지에 기밀데이터가 은닉되어있는지 인지할 수 없었으며, 스테고 이미지에 30,487비트 이상의 기밀 데이터가 은닉되었다. 제안된 기법은 스테고 이미지에 은닉되어있는 삼중으로 암호화된 기밀 데이터로부터 원본 기밀 데이터를 손실 없이 추출할 수 있으며, 스테고 이미지로부터 원본 커버 이미지를 왜곡 없이 복원할 수 있다. 따라서 제안된 기법은 보안이 중요하고 원본 커버 이미지를 완벽하게 복원하는 것이 필요한 군사, 의료, 디지털 라이브러리 등의 응용 분야에 효과적으로 활용될 수 있다.

광음향 현미경 영상을 위한 저잡음 광대역 수신 시스템 (A low noise, wideband signal receiver for photoacoustic microscopy)

  • 한원국;문주영;박성훈;장진호
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.507-517
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    • 2022
  • 광음향 현미경은 높은 공간 해상도와 높은 대조도를 갖는 영상을 제공할 수 있어 생명과학 연구와 의료응용에 있어 유용하다. 광음향 현미경은 레이저 펄스 송신 후 생체조직에서 발생하는 광음향 신호를 수신하여 영상을 구성한다. 일반적으로 광음향 신호의 크기는 작기 때문에, 고품질의 광음향 현미경 영상을 얻기 위해서는 고성능의 광학 및 음향 모듈과 더불어 신호 수신용 고성능 시스템이 필요하다. 그러나 대부분의 광음향 현미경 시스템은 광음향 신호의 수신, 증폭, 품질향상, 디지털화를 위해 여러 상용 장비의 조합으로 구성된다. 이러한 이유로 광음향 현미경은 부피가 클 수밖에 없으며, 최적의 성능을 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 향상된 신호 대 잡음비와 대조도를 제공할 수 있는 광음향 수신 시스템의 구조를 제안하고 성능 평가 결과를 제시한다. 개발한 저잡음 광대역 광음향 신호 수신 시스템은 두개의 저잡음 증폭기, 두 개의 가변 이득 증폭기, 아날로그 필터, 아날로그 디지털 변환기, 그리고 디지털 제어 로직으로 구성되어 있다. 개발된 시스템의 영상 성능은 생체 모사 혈관 팬텀, 와이어 타겟 팬텀 영상 실험을 통하여 상용 신호수신 시스템의 성능과 비교하여 평가하였다. 영상 비교 실험을 통해 개발한 광음향 현미경 시스템이 상용 장비 보다 신호 대 잡음비는 6.7 dB 이상 높았고, 영상의 대조도는 3 dB 이상 높다는 것을 확인하였다.

전산화단층촬영조영술에서 화질 최적화를 위한 딥러닝 기반 및 하이브리드 반복 재구성의 특성분석 (Characterization of Deep Learning-Based and Hybrid Iterative Reconstruction for Image Quality Optimization at Computer Tomography Angiography)

  • 전필현;이창래
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-9
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    • 2023
  • 전산화단층촬영조영술(computer tomography angiography, CTA)의 최적 화질을 위한 서로 다른 요오드 농도와 스캔 매개변수를 적용하여 필터 보정 역투영 (filtered back projection, FBP), 혼합형 반복재구성 (hybrid-iterative reconstruction, hybrid-IR) 및 딥러닝 재구성 (deep learning reconstruction, DLR)의 화질적 특성을 정량적으로 평가하였다. 320행 검출기 CT 스캐너에서 지름 19 cm의 원통형 물 팬텀 가장자리에 있는 다양한 요오드 농도 (1.2, 2.9, 4.9, 6.9, 10.4, 14.3, 18.4 및 25.9 mg/mL)의 팬텀을 스캔하였다. 각각의 재구성 기술을 사용하여 획득한 데이터는 노이즈 (noise), 변동 계수 (coefficient of variation, COV) 및 평균 제곱근 오차 (root mean square error, RMSE)을 통해 영상을 분석하였다. 요오드의 농도가 증가할수록 CT number 값은 증가하였지만 노이즈 변화는 특별한 특성을 보이지 않았다. 다양한 관전류 및 관전압에서 FBP, adaptive iterative dose reduction (AIDR) 3D 및 advanced intelligent clear-IQ engine (AiCE)에 대해 요오드 농도를 증가할수록 COV는 감소하였고 요오드 농도가 낮을 때는 재구성 기술 간의 COV 차이가 다소 발생하였지만, 요오드 농도가 높아짐에 따라 그 차이는 미약한 결과를 보였다. 또한, AiCE에서는 요오드 농도가 높아질수록 RMSE는 감소하지만 특정한 농도 (4.9 mg/mL) 이후에는 RMSE가 오히려 증가 되는 특성을 보여주었다. 따라서 최적의 CTA 영상 획득을 위해 재구성 기술에 따른 요오드 농도의 변화 및 다양한 관전류 및 관전압의 스캔 매개변수의 특성을 고려하여 환자 스캔을 해야 할 것이다.

사례 중심의 손상코드 별 손상외인코드 빈도수 분석에 따른 손상코드 발생 원인에 관한 연구 (A Study on the Causes of Injury Codes by Case-Based Injury Code of External Causes Frequency Analysis)

  • 최은미;진혜은;정진형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.50-59
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    • 2023
  • 본 연구에서 강원도 강릉시에 위치한 A기관의 2020년, 2021년의 2년간 데이터를 중심으로 손상으로 입원한 환자를 손상 코드별로 분석하고자 하였다. 각 연도별 발생인원이 많은 손상코드를 분석하였으며, 이에 따른 손상외인코드를 분석하였다. 손상외인 코드의 빈도수를 분석하여 손상코드의 발생 원인을 분석하였다. 손상코드 S0650는 손상외인코드 W189, X5999의 빈도수가 가장 많았으며, 이는 상세불명의 장소 또는 화장실에서 넘어졌을 때 열린 두개 내 상처 없는 외상성 경막하 출혈의 원인으로 판단하였다. 손상코드 S72120는 손상외인코드 W010, W180의 빈도수가 가장 많았으며, 주거지에서 넘어질 때 발생하는 폐쇄성 대퇴골전자간 골절의 원인이 되는 것으로 판단하였다. 손상코드 S32090은 X5999의 빈도수가 많았으며, 상세불명의 장소에서 노출에 의한 사고로 요추 부위의 폐쇄성 골절의 원인 되는 것으로 분석 하였으며, 손상코드 S72.090에서 발생되는 손상외인 코드는 W010, W180의 빈도수가 많은 것을 확인하였다. 주로 주거지에서 미끄러지거나 헛디딤으로 인해 대퇴골 경부의 폐쇄성 골절의 원인이 되는 것을 확인 할 수 있었으며, 손상코드 S0220은 Y049의 손상외인코드의 빈도수가 높았으며, 주로 완력 또는 주먹에 의해 비골이 골절되는 것을 확인하였다. 이와 같이 손상코드 별 손상외인코드의 빈도수를 분석하여 손상코드의 발생 원인을 분석하였다.

스마트 센서 세트를 활용한 화학물질 상시모니터링 시스템의 작업현장 적용 결과 (The Results of the Application of a Real-time Chemical Exposure Monitoring System in a Workplace)

  • 김욱;류장진;정종득;박귀현;김기영;강진주;정기효;함승헌
    • 한국산업보건학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.215-229
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    • 2023
  • Objectives: To validate the effectiveness of a real-time chemical exposure monitoring system developed by KOSHA (Korea Occupational Safety and Health Agency), we applied the system to a workplace in the electronics industry for 153 days. Methods: The monitoring system consisted of a PID chemical sensor, a LTE communication equipment, and a web-based platform. To monitor chemical exposure, four sets of sensors were placed in two manufacturing tasks - inspection and jig cleaning - which used TCE as a degreasing agent. We reviewed previous reports of work environment measurements and conducted a new work environment measurement on one day during the period. The PID sensor systems detected the chemical exposure levels in the workplace every second and transmitted it to the platform. Daily average and maximum chemical exposure levels were also recorded. Results: We compared the results from the real-time monitoring system and the work environment measurement by traditional methods. Generally, the data from the real-time monitoring system showed a higher level because the sensors were closer to the chemical source. We found that 28% of jig cleaning task data exceeded the STEL. Peak exposure levels of sensor data were useful for understanding the characteristics of the task's chemical use. Limitations and implications were reviewed for the adoption of the system for preventing poisoning caused by chemical substances. Conclusions: We found that the real-time chemical exposure monitoring system was an efficient tool for preventing occupational diseases caused by chemical exposure, such as acute poisoning. Further research is needed to improve the reliability and applicability of the system. We also believe that forming a social consensus around the system is essential.

영상을 이용한 감정분석에서의 뇌파 수치 비교 (Comparison of brain wave values in emotional analysis using video)

  • 조재현;이상식;장지훈;정진형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.519-525
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    • 2023
  • 인간의 뇌는 끊임없이 전기적인 임펄스를 발산하는데 이것을 뇌파라고 하고, 뇌파는 뇌 세포들의 생화학적 상호 작용에 의해 발생하는 이온의 흐름으로 인해서 생성되는 뇌의 전기적 활동으로 정의할 수 있다. 감정이 스트레스를 유발할 수 있는 요인중 하나라는 연구가 있으며, 감정에 대한 연구에서는 뇌파를 많이 사용하고 있다. 본 논문은 감정이 스트레스에 영향을 주는지에 대한 연구로서, 4명의 실험자에게 공포, 기쁨 2가지 영상을 보여주고 시청 전, 시청 중, 시청 후 3단계로 나누었다. 측정 도구로는 뇌파 측정, 분석, 뇌파 강화 그리고 억제 트레이닝을 원격제어로 자동화가 가능한 시스템인 NeuroBrain System(뉴로브레인 시스템)을 사용하여 Fp1과 Fp2의 위치에서의 뇌파를 측정했다. 그리고 각각의 감정에 대한 뇌파 데이터를 얻은 후 평균 값을 구해 연구를 진행했다. 스트레스와 관련 있는 주파수로는 Alpha(알파)파와 Beta(베타)파이기에 측정된 주파수 중 Alpha와 SMR, Low Beta와 High Beta 수치를 위주로 분석했다. 뇌파 분석을 통해 감정 상태에 따라 스트레스 영향을 주는데 '공포' 감정은 Beta 수치를 높여 불안을 유발해 Mind Stress 수치를 높아지게 하는 결과가 나왔고, '기쁨' 감정은 Beta의 수치를 낮추어 Mind Stress도 많이 하락하는 결과가 나왔다.