Kim, G.H.;Ryu, M.H.;Shin, Y.I.;Kim, H.I.;Kim, N.G.;Yang, Y.S.
Journal of Biomedical Engineering Research
/
v.28
no.1
/
pp.153-161
/
2007
Stroke is the second most significant disease leading to death in Korea. The conventional therapeutic approach is mainly based on physical training, however, it usually provides the limited degree of recovery of the normal brain function. The electric stimulation therapy is a novel and candidate approach with high potential for stroke recovery. The feasibility was validated by preliminary rat experiments in which the motor function was recovered up to 80% of the normal performance level. It is thought to improve the neural plasticity of the nerve tissues around the diseased area in the stroked brain. However, there are not so much research achievements in the electric stimulation for stroke recovery as for the Parkinson's disease or Epilepsy. This study aims at the developments of a wireless variable pulse generator using ZigBee communication for future implantation into human brain. ZigBee is widely used in wireless personal area network (WPAN) and home network applications due to its low power consumption and simplicity. The developed wireless pulse generator controlled by ZigBee can generate various electric stimulations without any distortion. The electric stimulation includes monophasic and biphasic pulse with the variation of shape parameters, which can affect the level of recovery. The developed system can be used for the telerehabilitation of stroke patient by remote control of brain stimulation via ZigBee and internet. Furthermore, the ZigBee connection used in this study provides the potential neural signal transmission method for the Brain-Machine Interface (BMI).
Park, Sang-Hoon;Kim, Ha-Young;Lee, David;Lee, Sang-Goog
Journal of KIISE
/
v.44
no.6
/
pp.587-594
/
2017
Recently, motor imagery electroencephalogram(EEG) based Brain-Computer Interface(BCI) systems have received a significant amount of attention in various fields, including medicine and engineering. The Common Spatial Pattern(CSP) algorithm is the most commonly-used method to extract the features from motor imagery EEG. However, the CSP algorithm has limited applicability in Small-Sample Setting(SSS) situations because these situations rely on a covariance matrix. In addition, large differences in performance depend on the frequency bands that are being used. To address these problems, 4-40Hz band EEG signals are divided using nine filter-banks and Regularized CSP(R-CSP) is applied to individual frequency bands. Then, the Mutual Information-Based Individual Feature(MIBIF) algorithm is applied to the features of R-CSP for selecting discriminative features. Thereafter, selected features are used as inputs of the classifier Least Square Support Vector Machine(LS-SVM). The proposed method yielded a classification accuracy of 87.5%, 100%, 63.78%, 82.14%, and 86.11% in five subjects("aa", "al", "av", "aw", and "ay", respectively) for BCI competition III dataset IVa by using 18 channels in the vicinity of the motor area of the cerebral cortex. The proposed method improved the mean classification accuracy by 16.21%, 10.77% and 3.32% compared to the CSP, R-CSP and FBCSP, respectively The proposed method shows a particularly excellent performance in the SSS situation.
Purpose : The aim of this study is to develope the Magnetic Resonance Spectroscopy(MRS) data processing S/W which plays an important role as a diagnostic tool in clinical field. Materials and methods : Post-processing software of MRS based on graphical user interface(GUI) under windows operating system of personal computer(PC) was developed using MATLAB(Mathwork, U.S.A.). This tool contains many functions to increase the quality of spectrum data such as DC correction, zero filling, line broadening, Gauss-Lorentzian filtering, phase correction, etc. And we obtained the normal human brain $^1H$ MRS data from parietal white matter, basal ganglia and occipital grey matter region using 1.5T Gyroscan ACS-NT R6 (philips, Amsterdam, Netherland) MRS package. The analysis of the MRS peaks were performed by obtaining the ratio of peak area. Results : The peak ratios of NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr for the different MRS machines have a little different values. But these peak ratios were not significantly different between different echo time MRS peak ratios in the same machine (p<0.05). Conclusion : MRS post-processing S/W based on GUI using PC was developed and applied to the analysis of normal human brain $^1H$ MRS. This independent MRS processing job increases the performance and throughput of patient scan of main console. Finally, we suggest that the database for normal in-yivo human MRS data should be obtained before clinical applications.
Kim, Ju-Hwan;Park, Je-Won;Han, Dong-Jun;Park, Dong-Wook
Journal of Semiconductor Engineering
/
v.1
no.3
/
pp.88-98
/
2020
As biosensors are widely used in the medical field, flexible devices compatible with live animals have aroused great interest. Especially, significant research has been carried out to develop implantable or skin-attachable devices for real-time bio-signal sensing. From the device point of view, various biosensor types such as field-effect transistors (FETs) and multi-electrode arrays (MEAs) have been reported as diverse sensing strategies. In particular, the flexible FETs and MEAs allow semiconductor engineering to expand its application, which had been impossible with stiff devices and materials. This review summarizes the state-of-the-art research on flexible FET and MEA biosensors focusing on their materials, structures, sensing targets, and methods.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
/
v.18
no.2
/
pp.31-36
/
2017
This study aims to develop an BCI speller utilizing eye-closed and double-blinking EEG based on asynchronous mechanism. The proposed system comprised a signal processing module and a graphical user interface (virtual keyboard-VK) with 26 English characters plus a special symbol. A detected "eye-closed" event induces the "select" command, whereas a "double-blinking" (DB) event functions the "undo" command. A three-class support vector machine (SVM) classifier involving EEG signal analysis of three groups of events ("eye-open"-idle state, "eye-closed", and "double -blinking") is proposed. The results showed that the proposed BCI could achieve an overall accuracy of 92.6% and a spelling rate of 5 letters/min on average. Overall, this study showed an improvement of accuracy and the spelling rate resulting from in the feasibility and reliability of implementing a real-world BCI speller.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
/
v.13
no.6
/
pp.1333-1342
/
2018
Until now, Electroencephalography(: EEG) has been the most important and convenient method for the diagnosis and treatment of epilepsy. However, it is difficult to identify the wave characteristics of an epileptic EEG signals because it is very weak, non-stationary and has strong background noise. In this paper, we analyse the effect of dimensionality reduction methods on Epileptic EEG feature selection and classification. Three dimensionality reduction methods: Pincipal Component Analysis(: PCA), Kernel Principal Component Analysis(: KPCA) and Linear Discriminant Analysis(: LDA) were investigated. The performance of each method was evaluated by using Support Vector Machine SVM, Logistic Regression(: LR), K-Nearestneighbor(: K-NN), Decision Tree(: DR) and Random Forest(: RF). From the experimental result, PCA recorded 75% of highest accuracy in SVM, LR and K-NN. KPCA recorded 85% of best performance in SVM and K-KNN while LDA achieved 100% accuracy in K-NN. Thus, LDA dimensionality reduction is found to provide the best classification result for epileptic EEG signal.
Objective: The aim of this study was to develop the assistive device for accelerator and brake pedals using bio-signals from the prefrontal lobe in the driving simulator and evaluate its performance. Background: There is lack of assistive devices for the driving in peoples with disabilities in Korea. However, if bio-signals and/or brain waves are used at driving a car, the people with serious physical limitations can improve their community mobility. Method: 15 subjects with driver's license participated in this study for experiment of driving performance evaluation in the simulator. Each subject drove the simulator the same course 10 times in three separated groups which use different interface controllers to accelerate and brake: (1) conventional pedal group, (2) joystick group and (3) bio-signal group(horizontal quick glance of the eyes and clench teeth). All experiments were recorded and the driving performances were evaluated by three inspectors. Results: Average score of bio-signal group for the driving in the simulator was increased 3% compared with the pedal group and was increased 9% compared with the joystick group(p<0.01). The subjects using bio-signals was decreased 44% in number of deduction compared with others because the device had the built-in modified cruise control. Conclusion: The assistive device for accelerator and brake pedals using bio-signals showed significantly better performance than using general pedal and a joystick interface(p<0.01). Application: This study can be used to design adaptive vehicle for driving in people with disabilities.
Electroencephalogram (EEG)-based brain-computer interfaces (BCI) can be used for a number of purposes in a variety of industries, such as to replace body parts like hands and feet or to improve user convenience. In this paper, we propose a method to decompose and extract motor imagery EEG signal using Empirical Mode Decomposition (EMD) and Fast Fourier Transforms (FFT). The EEG signal classification consists of the following three steps. First, during signal decomposition, the EMD is used to generate Intrinsic Mode Functions (IMFs) from the EEG signal. Then during feature extraction, the power spectral density (PSD) is used to identify the frequency band of the IMFs generated. The FFT is used to extract the features for motor imagery from an IMF that includes mu rhythm. Finally, during classification, the Support Vector Machine (SVM) is used to classify the features of the motor imagery EEG signal. 10-fold cross-validation was then used to estimate the generalization capability of the given classifier., and the results show that the proposed method has an accuracy of 84.50% which is higher than that of other methods.
Park, Sangin;Kim, Jonghwa;Park, Soon Yong;Mun, Sungchul
Journal of Broadcast Engineering
/
v.27
no.5
/
pp.738-750
/
2022
In this study, we reviewed and discussed whether auditory stimuli with short length can evoke emotion-related neurological responses. The findings implicate that if personalized sound tracks are provided to XR users based on machine learning or probability network models, user experiences in XR environment can be enhanced. We also investigated that the arousal-relaxed factor evoked by short auditory sound can make distinct patterns in functional connectivity characterized from background EEG signals. We found that coherence in the right hemisphere increases in sound-evoked arousal state, and vice versa in relaxed state. Our findings can be practically utilized in developing XR sound bio-feedback system which can provide preference sound to users for highly immersive XR experiences.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.10
no.1
/
pp.9-15
/
2017
In this study we performed the experiment to detect the ERP using SVM with wavelet features. The EEG signal that is generated visual stimulated ERP database in SCCN applied for the experiment. The feature vectors for experiment are categorized frequency and continuous wavelet- based vectors. In experimental results, the detection rate of SVM with wavelet feature vectors improved above 10% comparing with frequency- based feature vector. Based on the experimental results we analyzed the relation between the activity degree of the ERP and the band split characteristics of the ERP by wavelet transform.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.