• 제목/요약/키워드: Respiration detection

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비정상 호흡 감지를 위한 신호 분석 (Signal Analysis for Detecting Abnormal Breathing)

  • 김현진;김진현
    • 센서학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.249-254
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    • 2020
  • It is difficult to control children who exhibit negative behavior in dental clinics. Various methods are used for preventing pediatric dental patients from being afraid and for eliminating the factors that cause psychological anxiety. However, when it is difficult to apply this routine behavioral control technique, sedation therapy is used to provide quality treatment. When the sleep anesthesia treatment is performed at the dentist's clinic, it is challenging to identify emergencies using the current breath detection method. When a dentist treats a patient that is under the influence of an anesthetic, the patient is unconscious and cannot immediately respond, even if the airway is blocked, which can cause unstable breathing or even death in severe cases. During emergencies, respiratory instability is not easily detected with first aid using conventional methods owing to time lag or noise from medical devices. Therefore, abnormal breathing needs to be evaluated in real-time using an intuitive method. In this paper, we propose a method for identifying abnormal breathing in real-time using an intuitive method. Respiration signals were measured using a 3M Littman electronic stethoscope when the patient's posture was supine. The characteristics of the signals were analyzed by applying the signal processing theory to distinguish abnormal breathing from normal breathing. By applying a short-time Fourier transform to the respiratory signals, the frequency range for each patient was found to be different, and the frequency of abnormal breathing was distributed across a broader range than that of normal breathing. From the wavelet transform, time-frequency information could be identified simultaneously, and the change in the amplitude with the time could also be determined. When the difference between the amplitude of normal breathing and abnormal breathing in the time domain was very large, abnormal breathing could be identified.

초음파 센싱 방식을 이용한 이동형 호흡량 측정 진단기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile ]Respiration Detection Diagnostic System using Ultrasound Sensing Method fficient Multicasting Environment)

  • 김동학;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.509-515
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    • 2004
  • 폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.

Cow Residual Feed Intake(RFI) monitoring and metabolic abnormality prediction system using wearable device for Milk cow and Beef

  • Chang, Jin-Wook;Kwak, Ho-Young
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.139-145
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    • 2021
  • 본 논문에서는 소의 사료 취식량(Feed Intake), 반추(Rumination), 발정기(In Heat) 모니터링 기술을 이용하여, RFI(Residual Feed Intake) 모니터링 및 신진대상 이상을 예측하는 웨어러블 디바이스 및 PC용 웹과 스마트폰 어플리케이션을 이용한 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템의 개발로 농장주는 경제적 효율성의 증가가 기대된다. 사료 섭취량을 분석하면, 소의 체중에 근거한 추천 사료량과 소가 섭취하는 사료량과의 차이를 확인할 수 있으며, Metabolic disorder(신진대사 이상)에 대한 조기 발견이 가능할 것으로 예상된다. 본 논문의 결과물을 사용하는 농장주는 가장 효율적인 성과를 나타내는 소를 구별할 수 있으며, 소의 표피(목)에 부착하는 웨어러블 장치로부터 입력되는 6축 모션 센서 신호와 웨어러블 장치에 부착된 마이크를 통해 입력되는 소의 목넘김 소리를 통해서 소의 반추와 사료섭취량을 측정할 수 있다. 향후에는 심박, 호흡 등의 추가적인 생체신호를 측정할 수 있도록 개선 작업을 진행할 예정이다.

UWB 펄스를 이용한 인체 신호 검출 방법 연구 (A Study on Vital Signal Detection Using UWB Pulse)

  • 장동원;최재익
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.465-468
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    • 2014
  • 본 논문은 UWB(Ultra Wide Band) 펄스를 이용해서 인체에 접촉하지 않고 호흡, 심장 박동, 혈압, 혈당 등 생체 신호를 측정할 수 있는 방법을 기술하였다. 생체 신호는 건강을 점검하는 기초 자료로 인간의 활동 영역이 매우 넓어지고 수명이 길어지고 있으므로 기존 병원에 집중된 인적 및 물적 의료 시스템을 환자와 밀접하게 확산시켜서 신속한 치료 및 조치를 취해 건강한 생활을 영위할 수 있도록 요구하고 있다. 이와 같이 환자에 밀접하게 설치되어 지속적으로 불편함 없이 건강을 감시하는 방법으로 전파를 활용하는 방법이 오래 전부터 연구되어 왔으나 전파의 인체에 대한 특성 등을 정확히 파악하지 않고 개발되어 왔으므로 실제 임상에 적용하기에는 원하는 수준의 성능에 도달하지 못해 널리 실용화 되지 않고 있다. 본 논문에서는 기존 문제점인 인체에 대한 UWB 펄스파의 영향 및 특성 등을 분석해서 기술하였다.

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안면 이미지 데이터를 이용한 실시간 생체징후 측정시스템 (Real-time Vital Signs Measurement System using Facial Image Data)

  • 김대열;김진수;이광기
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.132-142
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    • 2021
  • 본 연구는 실생활에서 가장 많이 접할 수 있는 모바일 전면 카메라를 이용하여 심장박동, 심장박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스수치, 혈압을 측정할 수 있는 효과적인 방법론을 제시하는 것이 목적이다. Blaze Face를 이용하여 실시간으로 얼굴인식을 진행하여 안면 이미지 데이터를 취득하고 눈, 코 입, 귀의 특징 점을 이용하여 이마를 관심영역으로 지정하며 평균값을 시간 축으로 정렬한 후 생체징후 측정에 이용하였다. 생체징후 측정 기법은 fourier transform을 기본으로 이용하였으며, 측정하고자 하는 생체징후에 맞게 노이즈 제거 및 필터 처리함으로써 측정값의 정확도를 향상 시켰다. 결과를 검증하기 위해 접촉식 센서와 비접촉식 센서 비교를 진행하였다. 분석 결과 안면 이미지를 이용하여 심장박동, 심장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스, 혈압 총 여섯 가지 생체 징후를 추출 할 수 있는 가능성을 확인하였다.

BCG 신호 최적화를 통한 주행중 운전자 수면 상태 분류에 관한 연구 (A Study On The Classification Of Driver's Sleep State While Driving Through BCG Signal Optimization)

  • 박진수;정지성;양철승;이정기
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.905-910
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    • 2022
  • 졸음운전은 교통사고 발생률을 높이고 사망사고로 이어지기 때문에 많은 사회적 관심이 필요하다. 졸음운전으로 인한 사고 건수는 매년 증가하고 있다. 따라서 전 세계적으로 이 문제를 해결하기 위해 다양한 생체신호 측정을 위한 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 그 중에 비접촉 방식의 생체신호 분석에 중점을 두고 있다. 주행중인 차량에서는 엔진, 타이어, 차체 진동 등 다양한 노이즈가 발생한다. 압전센서로 주행중인 차량에서 운전자의 심박수와 호흡수를 측정하기 위해 차량 진동을 완충할 수 있는 센서 플레이트를 설계했고 차량에서 발생하는 노이즈를 줄일 수 있었다. 또한 압전센서의 신호 기반 CNN-LSTM 앙상블 학습 기법으로 모델을 추출하여 운전자가 수면중인지 아닌지 분류하는 시스템을 개발했다. 수면 상태를 학습시키기 위해 30초마다 피험자의 생체 신호를 획득하였고, 797개의 데이터를 비교 분석하였다.

기관기내시경상 이상병변을 보이는 환자에게 있어 Thinprep검사법과 기존세포검사법의 효율성 및 유용성에 대한 비교 (Comparison of Thinprep (Liquid-Based Cytology) and Conventional Cytology : Abnormal Lesion on Bronchoscopy)

  • 이정호;양정경;정인범;이정의;설혜정;김윤미;김범경;최유진;나문준;손지웅
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제61권6호
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    • pp.547-553
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    • 2006
  • 배 경: 액상 세포학 검사법(Liquid-based cytology)은 최근들어 각광을 받고있는 검사방법으로 여러 연구, 특히 산부인과적 영역에서 암진단에 높은 효율성을 보여주고 있다. 본 저자들은 기관지내시경상 이상병변을 보이는 환자에서 세척세포진, 솔질세포진, 액상 세포학 검사법인 Thinprep을 시행하여 진단율 및 효용성을 비교하여 보았다. 방법 및 대상: 본원에서 2005년 6월부터 9월까지 호흡기적 증상을 보여 내원한 환자 중 기관지내시경을 시행하여 병변이 발견된 30명의 환자에서 Thinprep과 기존세포검사를 시행하였다. 결 과: 이상병변을 보였던 30명의 환자 중 조직검사를 통해 암을 진단받은 환자는 24명이었으며 4명은 결핵, 각각 1명씩은 기관지확장증, 기관지-폐누공을 진단받았다. Thinprep에서 암인 24명의 환자 중 19명이, 기존세포검사에서 기관지솔질검사(brushing)을 통해 얻은 결과가 17명, 세척액(washing)은 12명에서 암세포나 비전형세포가 보였다. 두 방법 모두 암이 아닌 환자에서는 비전형세포는 보이지 않았다. 세척세포진검사는 민감도 50%, 특이도 100%, 양성예측도 100%, 음성예측도 33.3%, 솔질세포진검사는 민감도 70.8%, 특이도 100%, 양성예측도 100%, 음성예측도 46.2%, Thinprep에서는 민감도 79.2%, 특이도 100%, 양성예측도 100%, 음성예측도 54%를 보였다. 결 론: 액상 세포학 검사법인 Thinprep은 기존의 검사법보다 민감도, 음성예측도가 큰 검사로 폐암의 진단률을 높이는데 도움을 줄 수 있으며 앞으로 대단위의 연구가 필요할 것으로 생각된다.

자연 상태에서의 인간감성 평가를 위한 비접촉식 인덕티브 센싱 기반의 착용형 센서 연구 (A Study on Wearable Emotion Monitoring System Under Natural Conditions Applying Noncontact Type Inductive Sensor)

  • 조현승;양진희;이상엽;이정환;이주현;김훈
    • 감성과학
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    • 제26권3호
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    • pp.149-160
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    • 2023
  • 본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.

Effects of Red Deer Antlers on Cutaneous Wound Healing in Full-thickness Rat Models

  • Gu, LiJuan;Mo, EunKyoung;Yang, ZhiHong;Fang, ZheMing;Sun, BaiShen;Wang, ChunYan;Zhu, XueMei;Bao, JianFeng;Sung, ChangKeun
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권2호
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    • pp.277-290
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    • 2008
  • The process of wound repair involves an ordered sequence of events such as overlapping biochemical and cellular events that, in the best of circumstances, result in the restoration of both the structural and functional integrity of the damaged tissue. An important event during wound healing is the contraction of newly formed connective tissues by fibroblasts. The polypeptide growth factors, like transforming growth factor-${\beta}$(TGF-${\beta}$, insulin-like growth factor I (IGF- I) and epidermal growth factor (EGF), play very important mediator roles in the process of wound contraction. Deer antlers, as models of mammalian regeneration, are cranial appendages that develop after birth as extensions of a permanent protuberance (pedicle) on the frontal bone. Antlers contain various growth factors which stimulate dermal fibroblast growth. They are involved in digestion and respiration and are necessary for normal wound healing and skin health. In order to investigate and evaluate the effects of red deer antlers on skin wound site, the speed of full-thickness skin wound healing and the expression of IGF-I, TGF-${\beta}$ and EGF in skin wounds, three groups of skin full-thickness rat models with a high concentration of antler ointment, a low concentration of antler ointment and without antler ointment were compared. At post-injury days 0, 2, 4, 8, 16, 20, 32, 40 and 60, the skin wound area was measured, the expressions of IGF-I, TGF- ${\beta}$ and EGF mRNA were detected by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and collagen formation by sirius red dye and the localization of IGF-I, TGF-${\beta}$ and EGF peptides were inspected by histological immunohistochemical techniques. Wound healing was significantly more rapid in antler treated skins. In addition, the wound treated with a high concentration antler ointment, a low concentration antler ointment, and the control closed completely at post-injury day 40, day 44 and day 60, respectively. Via RT-PCR, the expressions of IGF-I (day 8 and day 16), TGF-${\beta}$(day 8, day 16 and day 20) and EGF (day 4, day 8, day 16, and day 32) were obviously up-regulated in high concentration antler-treated skins compared to control skins. Similar results could be seen in the histological detection of collagen dye and immunohistochemical methods using the corresponding polyclone antibodies of IGF-I, TGF-${\beta}$ and EGF. These results illustrate that antlers stimulate and accelerate the repair of cutaneous wounds.

양식 메기에서의 Ergasilus sieboldi Nordmann, 1832 기생증 1례 (The first case report on Ergasilus sieboldi Nordmann, 1832(Copepoda, Ergasilidae) infection in an aquacultured Shiures asotus in Korea)

  • 김영길;박성우
    • 한국어병학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-13
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    • 1996
  • 1995년 7월 18일 충남 소재 메기양어장에서 사육중인 전장 7~10cm의 메기(Silurus asotus)치어의 아가미에서 기생성 요각류인 Ergasilus sieboldi가 검출되었다(Fig. 1, 2). 이 충이 기생된 병어는 특이한 외부 증상은 없었지만, 양어장 가장자리 표면에 떠서 힘없이 유영하고 있었다. 검출된 Ergasilus sieboldi는 길이가 1.05 mm인 난낭 2개 와 1쌍의 갈쿠리 모야을 한 제 2촉각을 갖고 있었으며, 충체의 체장은 1.07 mm 였다. 이 충에 관해서 Bychowsky(1968)는 연어과, 농어과, 잉어과, 메기과 등의 어류 아가미에 기생하며, 지역적으로는 발틱해, 흑해, 카스피해, 일본해 수역, 시베리아 하천, 바이칼호에 분포한다고 하였다. 또 다수가 기생한 병어는 야위고 성장이 느리거나 폐사하는데, 병어의 새변상피에 부착하여 호흡에 장해를 주므로서 어체에 큰 피해를 준다고 하였다. 본 충의 기생 예는 국내의 양식 메기에서 검출한 케이스이다.

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