• 디지털융복합연구
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• 제13권11호
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• pp.149-156
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• 2015

식생활의 변화로 인하여 고혈압, 심장병, 뇌출혈, 암 질환 등 다양한 질환을 앓고 있는 환자들이 점점 증가하고 있다. 그러나, 병원에서는 환자 치료에 앞서 환자들이 의료 서비스를 제공받기 위해서는 많은 병원 행정 업무를 처리해야 한다. 본 논문에서는 다양한 질환을 앓고 있는 환자 중 체내삽입장치를 부착한 환자를 대상으로 체내삽입장치에 RFID 칩을 이식하여 환자가 병원에 외래왔을 경우 RFID 리더를 통해 환자를 자동인식하여 병원 행정업무 처리를 간소화함으로써 환자가 불편없이 의료 서비스를 제공받을 수 있는 m-헬스케어 서비스 모델을 제안한다. 특히, 제안 모델은 응급상황의 환자가 환자의 질병 종류 및 상태를 의료 담당자에게 알려주지 않아도 자동으로 환자의 상태 정보를 확인할 수 있도록 의료담당자의 진료시간을 단축함으로써 기존 의료 시스템의 업무 효율성을 향상시킨다. 실험결과, 서비스 지연시간, 업무 효율성, 환자의 의료 서비스 만족도 등에서 기존 의료 시스템과 비교 평가한 결과, 제안 모델은 기존 모델보다 서비스 지연시간은 평균 16.5% 향상되었고, 업무 효율성은 27% 높았으며, 환자의 서비스 만족도는 평균 22.4% 향상되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.110-120
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• 2016

인체 삽입형 뇌 신경자극기는 소비전력에 있어서 효율적인 구조로 설계되어야 한다. 이들 자극신호는 파형이 단순하고, MCU(micro controller unit)의 대기시간은 실행시간보다 훨씬 긴 특성을 가짐에도 불구하고, 이러한 특성을 고려한 저전력 설계가 되어 있지 않다. 본 논문에서는 자극신호 특성에 기반하는 저전력 알고리즘을 제안한다. 또한 뇌 신경자극기 S/W, NMS(neuro modulation simulation)의 설계 및 구현 결과도 제시한다. 저전력 알고리즘 구현을 위해, 기존 뇌 신경자극기 프로그램의 함수별 수행(running) 시간을 분석하여, 실행(execution) 시간과 대기(waiting) 시간을 도출하였다. 그리고 AM-LPM(active mode-low power mode) 전환시간을 추정하여 저전력 알고리즘 구현에 반영하였다. 본 논문에서 제안하는 저전력 알고리즘은 자극신호의 특성을 이용하여 출력을 다수의 구간으로 분할하고, MCU를 구간별 AM 또는 LPM으로 운용한다. 제안하는 알고리즘의 검증을 위해, 외부 제어프로그램을 개발하여 알고리즘의 동작상태를 확인하였고, 오실로스코프를 이용하여 출력신호의 정확성을 확인하였다. 검증 결과, 제안하는 저전력 알고리즘을 적용할 경우, 기존 뇌 신경자극기 대비 소모전류를 76.31% 감소시킴을 확인 할 수 있었다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제33권2호
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• pp.99-107
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• 2020

Chronic severe pain results in a detrimental effect on the patient's quality of life. Such patients have to take a large number of medications, including opioids, often without satisfactory effect, sometimes leading to medication abuse and the pain worsening. Spinal cord stimulation (SCS) is one of the most effective technologies that, unlike other interventional pain treatment methods, achieves long-term results in patients suffering from chronic neuropathic pain. The first described mode of SCS was a conventional tonic stimulation, but now the novel modalities (high-frequency and burst), techniques (dorsal root ganglia stimulations), and technical development (wireless and implantable pulse generator-free systems) of SCS are becoming more popular. The improvement of SCS systems, their miniaturization, and the appearance of new mechanisms for anchoring electrodes results in a significant reduction in the rate of complications and revision surgeries, and the appearance of new waves of stimulation allows not only to avoid the phenomenon of addiction, but also to improve the long-term results of chronic SCS. The purpose of this review is to describe the current condition of SCS and up-to-date technical advances.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권6호
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• pp.277-284
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• 2017

This paper presents an implantable pH measurement electrode for wireless gastroesophageal reflux measurement. Usually, gastroesophageal reflux is diagnosed by a catheter-type wire connection between the esophagus and the diagnostic device which brings many side effects such as restriction of daily living, pain, and discomfort in the nasal cavity and pharynx of patients. In order to solve these issues, researchers have been studied a wireless measurement method and a micro-sized pH electrode for human body insertion is necessary. Commercial glass packaged pH meter is formed by a sensing and a reference electrodes in a KCl solution. However, if the glass meter is inserted into the human body, there are risks of leakage of the solution, breakage of the glass package, injury of the body elements. Therefore, the solution should be solidified on the micro-sized noble metal wire which has a characteristic of biocompatible. After solidified wire fabrication, the designed meter was tested for feasibility of measurement and the result was well agreed with pH values of commercial pH meter. Potentials in pH 1 to 12 solution was measured to obtain the sensitivity of the sensor with linearity. And we have designed a simulation of gastroesophageal reflux with symptom frequency, interval, and duration time in pH 2 solution. The proposed sensor has capable to get the same potential for 24 measurements in 3 days, and it has sensed same pH values of 2 for one hour with every 10 minutes. Furthermore, the sensor was survived for 48 hours with reasonable potentials in the acid solution.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.457-463
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• 2012

기저막은 달팽이관의 한 기관으로서 주파수 대역에 따라 기저막의 최대 진폭 발생 위치가 변화하여 소리를 인지할 수 있게 되며 이는 기저막의 형상에 기인한다. 본 연구에서는 인공기저막 기반의 완전 삽입형 인공와우 개발을 위한 연구의 일환으로써 주파수 분리 대역폭을 보다 확장시킬 수 있는 기저막의 형상을 제안하기 위해 설계 인자 연구를 수행하였다. 상용 유한요소소프트웨어 Abaqus 를 이용한 유한요소 해석을 통해 인공기저막의 음향 진동 특성을 예측하였으며 해석결과는 실험결과와 비교하여 검증하였다. 기저막 모델의 다양한 형상 변화와 기저막 모델에 존재하는 잔류응력에 따른 주파수 분리 대역의 변화 추이를 설계 인자 연구를 통하여 제시하였다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제38권2호
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• pp.131-134
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• 2011

Purpose: Stem cells continue to receive research attention in the clinical fields, and adipose-derived stem cells (ADSCs) have been shown to be a good source raw material. Many plastic surgeons are researching the ADSC adipogenesis with a view of conducting clinical trials, and many attempts have been made to identify the factors that promote the adipogenesis of ADSCs, but comparatively few correlation studies have been undertaken to explore the relation between reactive oxygen species (ROS) and the ADSC adipogenesis. We undertook this study is to investigate the effects of ROS on ADSC adipogenesis. Methods: ADSCs were isolated and cultured from abdominal adipose tissue, and cultured in different media; 1) DMEM(control), 2) adipogenesis induction culture medium, 3) adipogenesis induction culture medium with ROS ($20{\mu}M/50{\mu}M\;H_2O_2$), 4) adipogenesis induction culture medium containing ROS ($20{\mu}M/50{\mu}M\;H_2O_2$) and antioxidant ($10{\mu}M/20{\mu}M$ Deferoxamine). We compared adipogenesis in these different media by taking absorbance measurements after Oil-Red O staining every 5 days. Results: After culturing for 20 days, significant differences were observed between these various culture groups. Absorbance results showed significantly more adipogenesis had occurred in media containing adipogenesis induction culture medium and $H_2O_2$ (in a $H_2O_2$ dose-dependently manner) than in media containing adipogenesis induction culture medium and no $H_2O_2$ (p<0.001). Furthermore, in media containing adipogenesis induction culture medium, $H_2O_2$, and antioxidant, absorbance results were significantly lower than in adipogenesis induction culture medium and $H_2O_2$ (p<0.001). Conclusion: These findings suggest that ROS promote the adipogenesis of ADSCs. We suggests that ROS could be used in the adipose tissue engineering to improve fat cell differentiation and implantable fat tissue organization.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권4호
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• pp.385-391
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• 1998

이동형 작동기 방식의 완전이식형 인공심장을 대상으로 부가적인 체적보상실(compliance chamber)이 필요없는 새로운 균형적 심방압 유지방법을 개발하였다. 이동작동기으 lqleocld 원주운동을 통하여 좌우심박출의 균형을 유지할 수 있었으며, 두 시실 사이의 공간에 존재하는 공기가 심박출량 차이를 보상하도록 고안되었다. 인공심장 표면이 가변적인 부분은 좌우 심박출량의 균형 보상을 도와주게 된다. 그러나 인공심장 표면의 가변성을 높일 경우, 전체 심박출량의 감소를 유발할 수 있다. 본 논문에서는 두 심실사의 공기량을 조절하여 좌우 심박출량의 균형 및 전체 심박량에 대하여 좋은 조건을 모의 순환 실험을 통하여 결정하였다. 새로운 인공심장은 63kg의 양에 이식하여 3일간 생존하였으며, 생존기간중 평균심박출량은 4.21/min 이었으며, 심방압은 15mmHg 이하로 유지되었다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.691-700
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• 2002

항암제가 함유된 생분해성 고분자 디바이스를 이용한 국소전달요법은 종양 부위에 고농도로 약물을 전달시킬 수 있는 이유로 약물의 효율성을 증가시킬 수 있다. 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitro-sourea (BCNU, carmustine)는 뇌종양 치료를 위하여 가장 일반적으로 사용되는 화학요법적 약물이다. 표적 부위까지 항암제를 효과적으로 전달하기 위한 이식제의 설계는 중요한 인자이다. 본 연구에서 약물의 방출경향을 조절하기 위해서 생분해성 웨이퍼의 첨가제와 다양한 제형 변화로부터 BCNU의 방출패턴을 조사하였다. 각각 3.85, 10, 20 및 30%의 BCNU를 함유한 PLGA 웨이퍼를 다양한 형태(직경 3, 5 및 10 mm, 두께 0.5, 1 및 2 mm)로 직접 압축성형법에 의해 제조하였다. 생체외 방출실험에서 BCNU 함유 PLGA 웨이퍼로부터 약물 방출거동은 웨이퍼의 포기 약물 함유량, 무게, 직경, 두께, 부피, 표면적 및 PLGA 분자량뿐만 아니라 첨가제의 종류와 같은 다양한 변수로 조절했다. 웨이퍼로부터 약물의 방출은 BCNU 함유량 및 염화나트륨 (NaCl)과 폴리엔비닐피롤리돈 (PVP)이 증가할수록 촉진되었다. 또한, BCNU가 함유된 PLGA 웨이퍼의 무게와 형태변화에 대한 조사를 통하여 다양한 기하학적 인자들과 첨가제의 효과를 고찰하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권6호
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• pp.441-446
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• 2001

배경: 전기 자극에 의한 호흡조율장치는 인공호흡기에 비하여 많은 장점이 있으나 임상적으로 제한된 환자에게만 적용이 되어왔고 일시적인 조율장치는 별로 보고가 없는 실정이다. 본 실험의 목적은 일시적 호흡보조장치가 개흉술 환자에서 임상응용이 가능한지를 알고자 동물실험을 하였다. 대상 및 방법: 전신마취 하에 5마리의 개를 대상으로 하였다. 좌측 5번째 늑간을 열고 자체 고안한 일시적 사용 가능한 전극을 좌측 횡격 신경 주위에 설치하고 근자극기에 연결하였다. 흉벽을 봉합하고 흉관을 수면 아래로 배관되게 설치하였다. 대동맥과 우심방에 Millar 카테터를 삽입하고 Swan-Ganz 카테터를 폐동맥에 삽입하였다. 마취가 깊게되어 자기 호흡이 약해진 경우 자극기를 작동하여 혈역학적 변화와 일회호흡량을 관찰하였다. 결과 일회호흡량은 143.3$\pm$51.3ml에서 272.3$\pm$87.4ml(p=0.004)로 증가하였고 우심방 이완기압은 0.7$\pm$4.0mmHg에서 -10.5$\pm$4.7mmHg(p=0.005)로 감소하였다. 폐동맥 이완기압도 6.1$\pm$2.5mmHg에서 1.2$\pm$4.8mmHg(p<0.001)로 감소하였다. 흉강내압의 변화를 알 수 있는 흉관의 물기등 높이는 10.3$\pm$6.7cmH$_{2}$O에서 20.0$\pm$5.3cmH$_{2}$O로 증가하였다. 결론: 일시적인 횡격막 조율장치는 개흉술 예에서 일시적으로 호흡을 보조해주는 간편한 방법이다. 자체 고안한 전극은 삽입 및 제거가 가능하며 이러한 음압을 이용한 호흡보조장치는 혈액순환에도 도움을 준다. 임상적으로 개흉술 환자에서 일시적인 호흡보조장치를 응용하면 호흡 및 순환기에도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.