• 한국CDE학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.87-95
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• 2009

This paper describes the design of the ossicular replacement prosthesis for the people who have problem of hearing because of middle ear disease. Also the simulation results of the designed product for verification by finite element analysis software (ABAQUS) are presented. New model is applied to middle ear FE analysis which was generated in previous study. The full replacements of ossicular prosthesis for ossicles (malleus, incus and stapes) are made of Hydroxyapatite and Titanium. Although other existing prosthesis models consider only sound amplification effect, current type has damper system which is operating on the audible frequencies. High frequency sound transmitted to inner ear can be reduced and the prosthesis and inner ear can be prevented from damage.

• Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
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• 제61권12호
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• pp.705-709
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• 2018

It is challenging to achieve sufficient hearing gain in patients with mixed hearing loss. In chronic middle ear diseases, conventional passive reconstructive surgeries often result in suboptimal hearing gain and additional hearing aids may have limitations due to insufficient sound amplification, occlusion effect, acoustic feedback, and skin irritation. Middle ear implantation (MEI) using Vibrant Soundbridge (VSB) is another option for auditory rehabilitation in mixed hearing loss as well as sensorineural hearing loss. The floating mass transducer of VSB can be placed on various middle ear structures either directly or using different types of couplers in order to deliver vibratory mechanical energy to the cochlea. We report a patient who presented with bilateral mixed hearing loss due to chronic otitis media and had limitations using conventional hearing aids in the worse hearing ear. The patient was successfully treated with MEI using the Bell coupler together with middle ear surgery in a single step.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.487-495
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• 1998

본 논문에서는 회로가 간단하고 체내에 삽입되는 부분이 영구자석만.:-로 이루어져있는 새로운 방식의 이식형 인공중이를 제안하였다. 트랜스듀서의 갭 조정이 필요없어 수술이 간편해지며, 코일을 외부로 보이지 않게 옷 내부에 둘 수 있어서 미용적인 측면에서도 우수하다. 제안된 이식형 인공중이의 성능을 측정하고 난청자의 청각 역치에 맞는 시스템을 설계하기 위하여 트랜스듀서를 통해 내이로 전달되는 힘을 정량적으로 해 석하였으며, 진동특성 실험을 통해서 이 해석의 타당성을 증명하였다. 또한 사람의 측두골을 이용하여 직접 침골(incus)의 진동변위를 측정하였다. 이 실험으로 제안된 시스템이 실제로 사람의 몸에 설치되었을 때 이소골(ossicles)을 충분히 진동시킬 수 있음을 증명하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.539-548
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• 2007

In the paper, a wireless charger with the function of auto-shutdown for fully implantale middle ear hearing devices (F-IMEHD) has been designed. The wireless charger can communicate with an implant module to be turned off automatically shutdown after an internal rechargeable battery has been fully-charged by electromagnetic coupling using two coils. For the communication with an implant module, the wireless charger uses the load shift keying (LSK) method. But, the variation of the mutual inductance due to the different distance between two coils can cause the communication error in receiving the fully-charged signal from an implant module. To solve the problem, the implemented wireless charger has a variable reference generator for LSK communication. The wireless charger generates proper level of the reference voltage for a comparator using an ADC (analog-to-digital converter) and a DAC (digital-to-analog converter). Through the result of experiment, it has been confirmed that the presented wireless charger can detect signals from implantable module. And wireless charger can stop generating electromagnetic flux after an implanted battery has been fully charged in spite of variable coil distance according to different skin thickness.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.379-386
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• 2005

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.678-684
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• 2018

In order to broaden the indication of middle ear implant, research has been actively conducted on the reverse output method that stimulates the round window. However, it is very difficult to transmit the vibration output effectively because the indivisual anatomical difference of the round window niche is very large and also the visual field is not secured even by a skilled otolaryngologic surgeon. In this paper, we propose a new reverse stimulation method of middle ear implants that transmits energy to the inner ear by using air as a medium. This can compensate for the disadvantages of the conventional method of transmitting vibration energy and minimizes the energy transfer efficiency interference due to the combination of the excitation point and the output device. It was shown that forward and backward transfer characteristics were obtained by cadaveric experiments, and it was shown that it can overcome the acoustical impedance of high round window and transmit energy to inner ear. The receiver, which is the output device of the conventional hearing aids, can generate a constant volume velocity, so it can have a high output at a limited volume, such as a round window niche. So, suggested method can overcome the high acoustical impedance of the round window and deliver acoustic energy to the inner ear.

• 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.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제30권2호
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• pp.162-168
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• 2009

Implantable middle ear hearing devices (IMEHDs) have been widely studied as an alternative hearing aids to solve the problems of conventional hearing aids. Vibration transducer of middle ear hearing aids is a key component because vibration characteristics of transducer is directly involved performance of hearing aids. So, the study about middle ear hearing aids concentrate on the transducers. A floating mass type transducer is most efficient. In this paper, we suggest a lumped mechanical model of electromagnetic floating mass transducer implanted on human middle ear. The proposed model enables analysis of the vibration characteristics of a floating mass transducer and prediction of the variation after implant on ossicle that offers a simple and easy to analyze. The parameters was drawn based on the components and the structures of transducer. The Lumped mechanical model was converted by the electrical-mechanical equivalent model, and simulated using PSpice. So, we investigated vibration characteristics of transducer influenced it's components. And we predict vibration characteristics of stapes footplate due to implanted transducer's vibration using combining model of transducer and human ear. To prove the feasibility of the suggested model, we fabricated a differential floating mass transducer (DFMT) as one of floating mass transducers and performed experiments using the human temporal bones.

• 재활복지공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.21-25
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• 2009

일반적으로 완전 이식형 인공중이는 이식형 마이크로폰과 진동 트랜스듀서를 포함한 모든 구성 요소가 측두골 부근 피부 아래에 이식되는 보청기이다. 마이크로폰과 트랜스듀서의 경우 이식 전과 후의 동작 주파수 특성 등이 달라진다. 이러한 특성변화와 이식 대상자의 청력특성에 알맞은 보청기 동작을 수행하기 위해 적합과정을 수행하게 된다. 일반 공기전도형 보청기나 부분 이식형 보청기의 경우 적합을 위한 전선 연결부가 존재하나 완전이식형의 경우에는 몸속에 모두 이식됨으로 이러한 전선의 연결이 어려우며 이에 따라 기존 보청기의 적합 프로그램을 적용하는 하드웨어를 이용한 적합이 어렵다. 본 논문에서는 완전 이식형 인공중이를 위한 무선 적합 하드웨어에 적용 가능한 적합 소프트웨어를 설계 및 구현하였다. 구현한 적합 소프트웨어는 마이크로폰과 트랜스듀서의 특성과 난청자의 청력도를 반영하여 적절한 청력 보상치를 산출할 수 있다.