• 제목/요약/키워드: non-invasive measuring

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광간섭 단층 영상기술을 이용한 생체 내 microneedle 삽입 구조 영상 (High-resolution imaging of microneedles in biological tissue with optical coherence tomography)

  • 김훈;허정;이강주;유수호;류원형;주철민
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.17-21
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    • 2013
  • Optical coherence tomography (OCT) allows non-invasive, cross-sectional optical imaging of biological tissue with high spatial resolution and acquisition speed. In principle, it is analogous to ultrasound imaging, but uses near-infrared light instead of ultrasound, measuring the time-delay of back-scattered light from within biological tissue. Compared to ultrasound imaging, it exhibits superior spatial resolution (1~10 um) and high sensitivity. Therefore, OCT has been applied to a wide range of applications such as cellular imaging, ophthalmology and cardiology. Here, we describe a novel application of OCT technology in visualizing microneedles embedded in tissue that is developed to deliver drugs into the dermis without the injection mark in the human skin. Detailed three-dimensional structural images of microneedles and biological tissues were obtained. Examining structural modification of microneedles and tissues during insertion process would enable to evaluate performance of various types of microneedles in situ.

Noninvasive Detection of Specific Diagnostic Biomarkers for Atopic Dermatitis

  • Chang, Jeong Hyun
    • 대한의생명과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • The diagnosis of atopic dermatitis (AD) includes a test that checks allergen-mediated skin reactions and a method of measuring the total IgE and allergen-specific IgE in blood. However, these test methods are performed directly on the patient, which cause some pain or discomfort. In addition, the skin response test or IgE may result in false negative in about 20% of patients. In the present study, to identify specific biomarkers, HaCaT cells were used as a human keratinocyte that make up the skin, were treated IL-4 and IL-13 for 24 hours to induce a situation similar to keratinocytes in AD patients. In the HaCaT cells, pro-inflammatory cytokine such as IL-5, IL-6, and MCP-1 were increased by IL-4 and IL-13 and skin barrier proteins was reduced by IL-4 and L-13. This results showed that a situation similar to the stratum corneum of an actual patient is induced in HaCaT cells. And then the secretions of Kallikrein (KLK) 5 and KLK7 protease were checked by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). It was specifically increased by IL-4 and IL-13. This showed that AD-related protease can be detected at the protein level using keratinocytes that can be taken in a non-invasive manner and suggested the possibility of applying it to AD diagnosis.

맥파전달속도(PWV)와 말초체열분포(DITI)와의 관계 연구 (Study on the interrelationship between the PWV and the temperature difference)

  • 이윤재;조정훈;이창훈;이진무;장준복;이경섭
    • 대한한방체열의학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.23-31
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    • 2008
  • Objective: The purpose of this study is to identify relationship between the PWV and the temperature difference. Methods: When it comes to senile patients who suffer from cold limbs, there is need to see whether or not the patient's low temperature of the limbs is do to arteriosclerosis. The Pulse Wave Velocity(PWV) is a non-invasive method measuring the artery's rigidness. And the Digital Infrared Thermal Imaging(D.I.T.I) is a non-invasive method to see the body's thermal change. Research on the interrelationship of the artery's rigidness and body's thermal distribution was done by using these two tests. The subjects of this research were patients between the age 40~65 who have done both the D.I.T.I and PWV in March 2005~ September 2005. They had to have no history of diabetes, coronary illnesses or cerebrovascular diseases which are diseases that can effect the outcome of the PVW, nor history of spondylopathy or dermatosis which can effect the outcome of the D.I.T.I. Results: The results were as follows. 1. There was a significant interrelationship between the right wrist-ankle PWV and the temperature difference of the right wrist-palm. 2. There was a significant interrelationship between the left wrist-ankle PWV and the temperature difference of the left wrist-palm. 3. There was no significant interrelationship between the right wrist-ankle PWV and the temperature difference of the right thigh-dorsum of foot. 4. There was no significant interrelationship between the left wrist-ankle PWV and the temperature difference of the left thigh-dorsum of foot. 5. The right ABI showed no significant interrelationship between the temperature difference of the right wrist-palm and the right thigh-dorsum of foot. 6. The left ABI showed no significant interrelationship between the temperature difference of the left wrist-palm and the left thigh-dorsum of foot. Conclusion: The study shows that there was a significant interrelationship between wrist-ankle PWV and the temperature difference of wrist-palm.

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대상객체 맥락 기반 생체정보 분석방법 (Method of Biological Information Analysis Based-on Object Contextual)

  • 김경준;김주연
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.41-43
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    • 2022
  • 최근 코로나-19의 유행에 따른 전염병 예방 및 차단을 위해 비접촉 생체 정보 취득 및 분석 기술이 주목을 받고 있다. 습식 및 부착형 생체정보 취득 방법은 정확하게 생체정보를 측정 할 수 있는 장점이 있지 만 밀 접촉에 따른 전염이 높아지는 위험성을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 사람의 지문, 얼굴, 홍채, 정맥, 음성, 서명 등의 생체 정보를 자동화된 장치로 추출하는 비접촉 방식은 빅데이터와 AI 기술 적용으로 데이터 처리 속도가 빨라지고 인식 정확도가 높아지면서 다양한 산업에서 활용이 증가하고 있다. 그러나, 비접촉식 생체 데이터 취득 기술의 정확도가 개선되었지만, 비접촉 방법은 측정 대상 객체를 둘러싸고 있는 외부 온도, 습도, 조도 등의 주위 환경에 많은 영향을 받아 측정정보가 왜곡되는 현상이 발생하고 또한 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 생체정보 분석을 위한 개인화 정보(이미지, 신호 등)의 해석을 위한 맥락기반 생체신호 모델링 기법을 제안 한다. 맥락기반 생체정보 모델링 기법은 성능 개선을 위해 생체정보 측정의 정황 정보와 사용자 정보를 복합적으로 고려하는 모델을 제시한다. 제안 모델은 예측 값 확률을 최대화할 수 있는 맥락기반 신호 해석을 통한 특징 확률분포를 기반으로 신호 정보를 분석한다.

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동일 재질의 투명 및 써클콘택트렌즈 착용 시 정상안과 건성안의 눈물막 안정성 차이 (The Difference in Tear Film Stability between Normal and Dry Eyes by Wearing Clear and Circle Contact Lenses made of the Same Materials)

  • 이세희;박미정;김소라
    • 한국안광학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.11-21
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    • 2016
  • 목적: 본 연구에서는 동일재질의 투명 및 써클소프트콘택트렌즈(써클렌즈)를 정상안과 건성안에 착용시켰을 때 착용시간 경과에 따른 눈물막 안정성의 차이를 분석하고자 하였다. 방법: 연구대상자를 눈물량에 따라 정상안과 건성안으로 분류한 후 hilafilcon B 재질과 nelfilcon A 재질의 투명 및 써클렌즈를 각각 착용시키고, 렌즈 착용 30분 후, 6시간 후에 비침입성 눈물막 파괴시간, 렌즈중심안정위치, 눈물막깨짐 시작부위를 측정하여 눈물막 안정성의 변화를 알아보였다. 결과: 정상안과 건성안 모두 투명 및 써클콘택트렌즈 착용 시 착용시간경과에 따라 눈물막파괴시간은 통계적으로 유의한 감소를 보였다. 눈물막깨짐 시작 비율은 두 렌즈 모두 투명렌즈보다 써클렌즈의 주변부에서 높았고, 정상안보다는 건성안의 주변부에서 높게 나타났다. Hilafilcon B 재질보다는 nelfilcon A 재질 렌즈의 주변부에서 눈물막깨짐 시작 비율이 높았으나 착용시간경과에 따른 변화는 서로 다른 양상으로 나타났다. 한편, hilafilcon B 재질의 써클렌즈 착용 시 단위면적 당 눈물막깨짐 개수는 모두 주변부에서 많게 나타났던 반면, nelfilcon A 재질 써클렌즈의 경우는 착용시간 경과에 따라 중심부에서의 수가 증가하였다. 또한, 렌즈중심안정위치는 착용시간 경과에 따라 두 재질 모두 써클렌즈에 비해 투명렌즈가 동공중심 가까이에 존재하였으나 정상안에 비해 건성안의 중심이탈이 크게 나타났다. 결론: 본 연구결과 렌즈착용시간이 경과함에 따라 착색공정을 거친 써클렌즈 뿐만 아니라 투명렌즈도 눈물막에 미치는 영향이 달라질 수 있으며, 렌즈재질에 따라 눈물막 안정성에 영향을 주는 요인 또한 달라짐을 알 수 있었다. 따라서 투명 및 써클렌즈를 착용하고자 할 때에는 착용자의 일일착용시간이나 착용기간 등과 같은 사용습관에 따라 렌즈의 착색공법/염료 뿐만 아니라 렌즈 재질 또한 고려하여 적절한 렌즈를 선택하여야 할 것이다.

밀리미터파를 이용한 무혈 혈당 측정에 관한 기초 연구 (Basic Investigation for the Won-invasive Measurement of Blood Glucose Concentrations by Millimeter Waves)

  • 김동균;원종화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권1호
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    • pp.39-45
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    • 2005
  • 본 논문은 밀리미터파를 이용한 무혈혈당측정기 개발의 기초연구로서, 높은 유전손실을 지닌 유전체의 반사 유전특성 측정법을 제시하고, 이에 의해 10~90 GHz의 밀리미터파 대역에서 글루코오스 농도에 따른 글루코오스 수용액 및 글루코오스 -0.9% NaCl 용액의 유전특성 변화를 조사하였다. 제시된 측정법은 측정 유전제의 앞단에 평행평면판을 배치하여 측정 주파수대역 내에서 전력반사계수가 최소가 되는 최소반사조건이 형성되도록 하고, 이 조건에서 측정된 최소 전력반사계수와 주파수로부터 측정 유전체의 유전특성을 결정할 수 있는 방법이다. 순수의 유전특성에 대한 측정 결과들은 제시된 측정법의 타당성을 입증하였다. 또한 10~90 GHz 대역에서 글루코오스 농도 변화에 따른 글루코오스 용액 및 글루코오스 -0.9% NaCl 용액들의 유전특성 변화에 대한 실험을 통해, 타 대역에 비해 30~45 GHz 범위에서 글루코오스 농도 변화에 의한 각 용액들의 유전특성의 변화가 최대임을 알 수 있었다. 이를 통해 본 측정법에서 전력반사계수와 주파수의 측정 정밀도가 각각 ±0.1 dB와 ±0.01 GHz일 경우, 대략 3 mole/L 정도의 분해능으로 용액 내 글루코오스 농도 변화를 측정할 수 있음을 보였다.

불규칙 매체를 통한 컴퓨테이셔널 이미징의 최근 연구 동향 (Recent Progress in Computational Imaging Through Turbid Media)

  • 장환철;윤창형;정의헌;최원석;이흥노
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권12호
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    • pp.764-770
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    • 2014
  • 불규칙 매체를 투과하는 광학적 이미징 시스템은 피부나 생물학적 조직등의 내부를 비침습적 이미징 기법을 사용해 관찰할 수 있게 해줄 것으로 큰 기대를 받고 있다. 불규칙 매체를 통한 이미징은 대개 불규칙 매체의 투과 특성을 전달 행렬로 모델링 및 측정하고, 측정된 전달 행렬을 사용하여 이미지를 복구하는 방식을 사용한다. 이러한 전달 행렬 기반의 이미징 방법은 많은 양의 데이터를 측정 하고 후 신호 처리를 해야 한다는 어려움을 가지고 있다. 최근에는, 이 데이터 획득 문제를 압축센싱이라는 방법을 사용해 해결할 수 있다는 결과들이 있었다. 압축센싱은 상대적으로 새로운 신호 획득 및 복구 체계로써 아주 적은 양의 신호 측정만으로도 신호를 정확하게 복구해 낼 수 있다. 본 논문에서는 불규칙 매체를 통과하는 이미징에서의 전달 행렬 기반의 이미지 복구 방법이 검토되며, 또한 압축센싱을 사용한 최신 연구 동향을 소개하고자 한다.

무선통신기술과 MAA 알고리즘을 이용한 휴대형 혈압측정 시스템 구현 (Implementation of the Potable Blood Pressure Measurement System Using Wireless Communication Technology and MAA Algorithm)

  • 김보성;김세진;정도운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.678-681
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    • 2007
  • 본 연구에서는 오실로메크릭법에 의한 혈압측정을 위하여 비관혈적인 방법으로 보다 정확하게 혈압을 추정할 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현된 혈압 측정 시스템은 압력 제어부, 신호 측정부 그리고 혈압 신호처리부, 무선센서네트워크부 등으로 구성하였다. 구현된 혈압측정 실험 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 압력 측정부의 특성 평가 실험, 혈압 추정을 위한 특성비율 산출 실험, 오실로 메트릭법에 의한 혈압 추정 및 평가 실험을 수행하였다. 본 연구에서 구현된 혈압 측정 실험 시스템으로 성인남성 5명을 실험 대상군으로 선정하여 데이터를 계측하고 혈압을 추정하는 실험을 한 결과 오실로메트릭에 의한 혈압 추정 및 평가 실험에서 청진법과의 평균동맥압, 수축기 혈압, 그리고 이완기 혈압에서 최대 절대편차 비율이 각각 1.38 %, 1.63 그리고 2.97 % 이었고 최대 표준오차가 각각 5.00, 3.72, 그리고 4.34인 혈압 측정 시스템을 구현하였다.

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청색증형 선천성 심질환아의 고식적 수술 이후 EBT에 의한 폐혈관계이 비침습적 추적 검사 (Non-invasive Fdlow-up of Pulmonary artey by EBT Other Palliatrve Shunt Operatin)

  • 김민정;박영환;홍유선;이종균;최규옥;조범구
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제33권1호
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    • pp.7-19
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    • 2000
  • Background :To assess the accuracy of Electron-Beam Tomography(EBT) in following evaluation of the pulmonary vascular system after a shunt operation in the cyanotic con-genital heart disease with pulmonary stenosis or pulmonary atresia. Material and Method : Sixteen patients(M:F=11:5) who received Blalock-Taussig(n=8) bidirectional cavo-pulmonary shunt(n=10) and unifocalization (n=2) were ncluded in the study. We evaluated the patency of the shunt the morphology of intrapericardial and hilar pulmonary arteries(PA) peripheral pulmonary vascularity by background lung attenuation and the abundance of arterial & venous collateral. Angiography(n=12) and echocardiography(n=20) were used as the gold standard for the comparison of EBT results. Result: EBT was consistent with angiogram/ echo in 100% of the evaluation for the patency of the shunt and in 12(by angiogram 100%) and 19(by echo 95%) for the detection the hypoplasia stenosis or interruption of central PA In measuring of PA EBT and angiogram corrlated(r=0.91) better than EBT-echo(r=0.88) or echo-angiogram(r=0.72) Abundant systemic arterial collateral were noted in 4 and venous collateral in 3 cases. In evaluating the peripheral pulmonary vascularity the homogenous and normal-ranged lung attenuation(m=6) decreased but homo-genous attenuation(n=1) segment-by-sgment heterogeneous attenuation(n=3) homogenous but asymmetrical attenuation(n=3) segment-by-segment heterogeneous attenuation(n=3) homogenous but asymmetrical attenuation(n=3) and venous congestion(n=2) were observed nd 12 of them were compatible with the blood flow pattern revealed by cardiac catheterization. Conclusion: EBT was accurate in the integrated evaluation of the pulmonary vascular system after the shunt including the patency of the shunt operaion the morphology and dimension of the central and hilar PAs and the loco-regional pulmonary flow in the lung parenchyma. It suggests the useful information about the need of secondary shunt operation the proper timing time for total repair and the need of interventional procedure prior to total repair.

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경두개 도플러(TCD)를 이용한 정상군과 뇌경색군의 상호비교연구 (The comparison between normal and cerebral infarction subject;using Transcranial Doppler)

  • 최재영;이동원;정승현;이원철
    • 대한한방내과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.157-167
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    • 1998
  • Background and Purpose : Cerebrovascular reactivity(CVR) can be estimated by measuring the change of cerebral blood flow that occurs during vasostimulation. To estimate the cerebrovascular reactivity, we investigated the change of flow velocity of the middle cerebral artery(MCA) during hyperventilation and hypoventilation with the transcranial doppler. So we studied whether the CVR measured by this method could show a significant difference between the normal and the cerebral infarction subjects and whether the CVR may decrease with age in normal subjects. Methods : Using transcranial doppler, we measured the mean velocity(Vm), the pulsatility index(P.I.) at the resting state, the end of breath-holding and the end of hyperventilation in 36 normal and 10 cerebral infarction subjects, so we calculated the percentile change of mean velocity(%${\Delta}$Vm) and P.I.(%${\Delta}$P.I.) after the vasostimulation. We estimated the change of Vm, P.I., %${\Delta}$Vm and %${\Delta}$P.I. by the age group and compared those parameters between the age-matched normal control and cerebral infarction subjects. Results : The Vm in MCA significantly decreased with age(p<0.05), but there was no significant difference in Vm and P.I. between normal and cerebral infarction subjects. The %${\Delta}$Vm and %${\Delta}$P.I. in response to hyperventilation significantly decreased with age in MCA and there was significant difference in $%{\Delta}Vm$ of MCA after breath-holding between the normal and cerebral infarction subjects. Conclusion : The breath-holding and hyperventilation tests could be non-invasive and useful methods in estimation of the cerebrovascular reactivity and could be applied in the basal and follow-up evaluation of the cerebrovascular reserve of the ischemic stroke patients.

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