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의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 10건

  1. [국내논문]   Mallat 웨이브릿 변환을 이용한 의료 영상 워터마킹  

    고창림 (경일대학교 전자정보공학과 ) , 조진호 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 81 - 85 , 2002 ,

    초록

    본 논문에서는 의료 영상에 대한 새로운 비견고 워터마킹 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 의료 영상의 보안 및 위조 문제를 해결 할 수 있다. 제안한 알고리듬에서는 영상의 고유한 특성을 나타내는 특이점 (singularity)을 추출하여 이를 워터마크로 사용한다. 이때 특이점 추출에는 영상의 에지 성분을 정확하게 추출하는 장점을 갖는 Mallat 웨이브릿 변환을 이용한다. 즉 Mallat 웨이브릿 변환을 통해 생성된 첫 번째 스케일의 수평 및 수직 상세 부대역 (detail subband)을 이용하여 상세 신호에 대한 크기 성분 및 위상 성분을 계산한 후, 이러한 정보들을 이용하여 입력 영상의 국부 계수 최대치 (local modulus maxima, LMM)를 추출한다. LMM은 영상의 고유한 특성을 갖는 특이전을 나타내므로, 어떠한 조작이 가해진 영상의 LMM은 원 영상의 LMM과의 차이를 나타낸다. 따라서 임의의 영상에 대하여 LMM을 구한 후 원 영상의 LMM과 비교함으로써 위조 여부를 판단할 수 있다. 제안한 알고리듬의 성능 평가를 위한 모의 실험을 통하여 제안한 워터마킹 알고리듬은 의료 영상의 위조된 부분을 정확하게 추출하는 것을 확인하였다.

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  2. [국내논문]   초음파 합성구경 영상을 위한 효율적인 움직임 추정 및 보상 기법   피인용횟수: 3

    김강식 (서강대학교 전자공학과 ) , 황재섭 (서강대학교 전자공학과 ) , 정종섭 (서강대학교 전자공학과 ) , 송태경 (서강대학교 전자공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 87 - 99 , 2002 ,

    초록

    본 논문에서는 대상테의 움직임이 합성구경 기법에 미치는 영향을 조사하고, 이를 토대로 합성구경 기법의 움직임 긱함을 극복할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 일정한 관심영역 내에서 대상테의 대표적인 축방향 움직임을 추정하고 이에 의한 집속 지연 오타만을 관심영역의 모든 영상점에 대하여 동일하게 보상하는 영역 기반의 움직임 보상 기법을 사용한다. 이때 대표 움직임은 관심영역 내에서 접속된 신호의 에너지가 최대가 되는 점에서의 움직임을 상호상관을 이용하여 계산할 수 있다. 또한 자기상관 기반의 도플러 평균 주파수 추정 기법을 이용하여 관심영역 내의 대표적인 축방향 움직임(대표 움직임 속도)을 추정하는 방법을 제안하였다. 모의 실험과 실제 인체 실험 결과 두 방법 모두 합성구경 영상의 움직임 오류를 제거함으로써 양방향 동적접속의 구현을 가능하게 하여 초음파 영상의 해상도 및 SNR을 현저히 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 자기상관 방법은 훨씬 적은 계산량으로 상호상관 방법과 거의 동일한 성능을 제공함을 확인하였다.

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  3. [국내논문]   자기공명심장영상의 좌심실 분할과 가시화  

    정성택 (한국과학기술원 전자전산학과 ) , 신일홍 (한국과학기술원 전자전산학과 ) , 권민정 (한국과학기술원 전자전산학과 ) , 박현욱 (한국과학기술원 전자전산학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 101 - 107 , 2002 ,

    초록

    이 논문에서는 자기공명심장영상에서 내벽과 외벽의 추출을 위한 반자동 분할 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 Generalized gradient vector flow snake와 초기 윤곽선 예측 과정을 기반으로 한다. 특히 이 알고리즘은 내벽과 외벽의 공간적인 특설을 이용하며 Cross profile correlation matching (CPCM)을 사용한다. 현재 공간에서의 이전 시간에 관계된 영상과 현재 시간에서의 공간에 관계된 영상을 사용하여 초기 윤곽선 예측을 더욱 효과적으로 수행하였다. Multislice와 multiphase의 Siemens와 GE. Medinus 자기공명심장영상을 사용하여 실험하였고 많은 영상들에 대해 충분히 만족할만한 결과를 얻었다. 그리고 분할한 결과로 quantitative analysis를 수행하였고 시각적으로 보여주었다. 개발된 소프트웨어는 Visual C++을 사용하여 windows 환경의 응용프로그램으로 개발되었다.

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  4. [국내논문]   위전도 신호처리를 위한 웨이브렌 필터와 디지털 필터의 비교  

    유창용 (연세대학교 대학원 생체공학협동과정, 연세대학교 의과대학 의학공학교실 ) , 남기창 (연세대학교 대학원 생체공학협동과정, 연세대학교 의과대학 의학공학교실 ) , 김수찬 (연세대학교 대학원 생체공학협동과정, 연세대학교 의과대학 의학공학교실 ) , 김덕원 (언세대학교 의과대학 의학공학교실)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 109 - 117 , 2002 ,

    초록

    위전도(EGG electrogastrography)는 비관혈적으로 복부에 전극을 부착하여 위에서 발생하는 위 근육의 전기적인 활동성(gastric electrical activity)을 측정하는 방법이다. 위전도 신호는 주파수가 매우 낮으며(0.0083~0.15 Hz) 진폭이 매우 작기(10~100 uV) 때문에 잡음의 영향을 많이 받게 된다. 이로 인해 FIR(finite impulse response) 필터나 IIR(infinite impulse response) 필터에서는 위전도 신호와 같이 0.1417 Hz의 좁은 대역폭을 가지는 신호를 필터링하기 위해서는 높은 차수로 인해 불안정해지거나 신호가 왜곡되는 경우가 발생한다. 그래서 본 연구에서는 Daubechies 모웨이브렛을 7단계로 확장한 웨이브렛 다단계 분해 필터를 사용하였으며 기존에 많이 사용되는 2종류의 FIR 필터, 4종류의 IIR 필터들을 신호대 잡음비(SNR : signal to noise ratio)과 재생신호 자승오차(RSE : reconstruction squared error) 등의 파라미터를 이용하여 시뮬레이션 위전도 신호를 이용하여 성능을 평가하였다. 정규분포임의잡음(normal distribution random noise)이 합성된 시뮬레이션 위전도 신호를 사용한 웨이브렛 다단계 분해 필터의 SNR은 비교대상이 된 필터들 중, 최고의 SNR에 비해 잡음의 레벨에 따라 각각 9.5, 6.9, 4.7 dB 더 좋은 성능을 보여주었다. RSE에서도 $1.22{\times}10^6, 1.16{\times}10^6, 1.02{\times}10^6$ 이 더 적은 에러를 보여주었다.

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  5. [국내논문]   대퇴부 거동 해석 및 복합재료 보철물 설계  

    임종완 (한양대학교 대학원 기계설계학과 ) , 하성규 (한양대학교 기계공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 119 - 130 , 2002 ,

    초록

    무시멘트 인공 고관절 전치환술 후, 복합재료 스템을 갖는 대퇴골의 장기 거동과 인공 대퇴 보철물의 설계 성능을 분석하기 위하여 비선형 유한요소 프로그램이 개발되었다. 한 발로 서 있을 때의 관절 접촉 하중과 근육하중이 적용되었고, 816개의 brick요소를 갖는 타원형 단면의 복합재료 스템으로 치환된 대퇴골이 3차원 유한요소로 모델링 되었다. 프로그램을 사용하여 대퇴골의 밀도 변화, 응력분포, 상대미소운동이 plate cut과 bend mold와 같은 제작 방법에 대한 스템의 적층 각도 변경에 따라서 평가되었다. 결과는 코발트 크롭 합금, 티타늄 합금, 스테인레스 강과 같은 금속 재료보다 AS4/PEEK, T300/976과 같은 복합재료가 적은 골 흡수를 보였다. 대퇴골 보철물의 장기 안정성 증대는 적당한 복합재료의 적층과 적층 각도의 선택에 의하여 얻어질 수 있었다.

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  6. [국내논문]   웹 기반 인공심장 모니터링 시스템의 설계와 구현  

    정진한 (서울대학교 대학원 협동과정 의용생체공학전공, (주)바이오메드랩 ) , 최재순 (서울대학교 대학원 협동과정 의용생체공학전공, (주)바이오메드랩 ) , 이지훈 ((주)바이오메드랩 ) , 민병구 (서울대학교 의과대학 의공학교실)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 131 - 137 , 2002 ,

    초록

    이동 작동기형 인공 심장의 원격 모니터링을 위한 시스템을 설계, 구현하였다 동물 실험이나 환자에의 임상 실험 후 인공 심장 동작 상황에 대한 원격 모니터링은 필수적이다. 본 논문에서는 담당자가 환자로부터 멀리 떨어진 곳에 있을 때에도 인터넷을 통해 간편하게 인공 심장의 동작 상황과 혈류역학 정보를 확인할 수 있는 시스템을 제안하여 그 성능을 확인하였다. 기존의 시스템과 쉽게 연결하여 사용할 수 있도록. 또 쉬운 관리와 기능 향상을 위하여 COM(Component Object Model) 기술 기반의 콤포넌트 모듈로 데이터 전송 부분을 구현하였고. 범용의 브라우저를 이용하여 인터넷에 연결, 확인토록 자바 애플릿을 이용하여 실행되도록 하였다. 또한 정해진 룰에 따라 판단하여 인공 심장의 이상 동작시 관리자에게 알려주도록 하였다. 구현된 시스템을 1개월 이상 생존하는 동물에 적용하여 본 결과 아무런 문제없이 정상 동작함을 확인하였다.

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  7. [국내논문]   치과용 복합레진에 대한 첨가제의 영향  

    정진희 ((주)덴키스트 ) , 홍광일 ((주)덴키스트 ) , 고재영 ((주)솔고바이오메디칼 ) , 안세영 ((주)솔고바이오메디칼 ) , 안광덕 (한국과학기술원 생체재료연구센터 ) , 한동근 (한국과학기술원 생체재료연구센터)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 139 - 145 , 2002 ,

    초록

    2.2-Bis[P-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxyl)phenol]propane (Bis-GMA)는 광중합형 치과용 고분자 복합레진의 다관능성 유기물로 널리 사용되고 있다. Bis-GMA는 두 개의 히드록시기를 가지고 있어서 구강내에서 광중합되는 복합레진의 물흡수를 야기시켜 장기간 점진적으로 심미성이 감소하고 결국엔 복합레진의 기계적 특성까지 저하시키게 된다. 본 연구에서는 최종제품의 내구성과 저장안정성을 향상시키기 위하여 복합레진에 광안정제와 산화방지제를 첨가제로 사용하였다. 먼저 Tinuvin P의 광안정제를 첨가하면 색변화가 큰 것을 볼 수 있었으나 Irganox 245의 산화방지제를 첨가하였을 때 색안정성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 Tinuvin P와 Irganox 245가 동시에 첨가되었을 때 색안 정성이 향상되며 시료의 가속화 실험 전과 가속화 후 간접인장강도와 같은 기계적 성질도 크게 감소되지 않았다. 따라서 치과용 복합레진의 제조에 있어서 첨가제인 Tinuvin P와 Irganox 245가 각각 0.5% 및 0.1% 첨가되었을 때 내구성 및 색안정성이 향상되었으며 나아가 저장 안정성도 향상됨을 확인할 수 있었다.

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  8. [국내논문]   PLGA 종류와 담체의 형성 방법에 따른 인간의 조직공학적 연골형성   피인용횟수: 1

    김유미 (경북대학교 의공학과 ) , 임종옥 (경북대학교 의학연구소 ) , 정호윤 (경북대학교 성형외과학교실 ) , 박태인 (경북학교 해부병리학과 교실 ) , 백운이 (경북대학교 마취과학교실)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 147 - 153 , 2002 ,

    초록

    본 연구에서는 관상의 Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 담체에 대한 인간의 초자연골과 탄성연골의 형성정도를 살펴보았다. 담체는 PLGA의 분자량에 따라서는 110,000 g/mol과 220,000 g/mol을 비교하였고 내경 유지를 위하여 내경측에는 220,000 g/mol, 외경측에는 110,000 g/mol 의 복합체를 만들거나, 비분해성 고분자 폴리에틸렌 튜브와 110,000 g/mol PLGA의 담체와의 결합도 시도하였다. PLGA 담체들은 주사전자현미경으로 단면 구조를 관찰하였다. 각각의 담체에 20세 미만의 환자들의 비중격에서 채취된 초자연골과 귀에서 채취된 탄성연골에서 분리한 연골세포를 심었다. 분리된 연골세포는 두 번의 계대배양을 거쳐 각각의 PLGA 담체에 심었고 일주일동안 생체 외 환경에서 배양하였다. 각각의 세포와 담체의 복합체를 nude mouse의 배부 좌, 우로 피하조직에 이식하고 8주 뒤 H&E 염색으로 조직 검사를 시행하였다. 110,000 g/mol의 PLGA담체의 연골조직은 잘 형성되어 있었지만 그 내경은 유지되지 못하였다. 반면 220,000 g/mol의 PLGA담체의 연골조직은 내경은 유지하였으나 연골조직이 부분적으로 형성되어 있고 성숙한 연골조직의 양이 많지 않았다. 초자연골 세포에 비교하여 탄성연골 세포가 같은 조건하에서 연골조직을 더 많이 형성한 것으로 나타났다. 관상의 유지를 위하여 220,000 9/mol PLGA 담체를 내경측에 110,000 g/mol PLGA 담체를 외경측으로 한 담체에서는 연골조직 형성이 잘 되지 않았으나 내경측에 폴리에틸렌 튜브를 끼운 110,000 g/mol PLGA 담체에서는 조직 형성과 내경유지가 잘 되었고 원래의 담체와 거의 유사한 형태로 유지되었다. 분화된 연골세포도 조직 소견으로 확인할 수 있었다. 이 1mm 내경의 관상 연골조직은 인공 기관지나 식도 등을 위한 동물 실험과 인공 합성 튜브의 대체 등 앞으로 많은 응용분야가 기대된다.

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    Fig. 1 이미지
  9. [국내논문]   University Virtual Environment for Attention Enhancement  

    Kang, Dong-Ju (Dept. of Biomedical Engineering, Hanyang University ) , Kim, Sun-I. (Dept. of Biomedical Engineering, Hanyang University)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 155 - 163 , 2002 ,

    초록

    Attention Deficit Hyperactivity Disorder(ADHD) is a childhood syndrome characterized by short attention span. impulsiveness, and hyperactivity, which often leadㄴ to learning disabilities and various behavioral problems. For the treatment of ADHD, medication and cognitive-behavior therapy is applied in recent yearn Although psycho-stimulant medication has been widely used for many rears. current findings suggest that, as the sole treatment for ADHD, it is an inadequate form of intervention in that parents don't want their child to use drug and the effects are limited to the period in which the drugs are physiologically active. On the other hand, EEG biofeedback treatment studies for ADHD have reported promising results not only in significant reductions in hyperactive, inattentive, and disruptive behaviors, but also improvements in academic performance and IQ scores. However it is too boring for children to finish the whole treatment. The recent increase in computer usage in medicine and rehabilitation has changed the way health care is delivered. Virtual Reality technology provides specific stimuli that can be used in removing distractions and providing environments that get the subjects'attention and increasing their ability to concentrate. VR technology can hold a patient's attention for a longer period of time than other methods can, because VR is immersive, interactive and imaginal. Based on these aspects, we developed Attention Enhancement System (AES) using VR technology, EEG biofeedback, and cognitive training method for enhancing attention and made a clinical trial to people who have attention difficulty and behavioral problems.

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  10. [국내논문]   감각정보의 차이가 운동에 미치는 영향에 대한 정량적 분석  

    홍철운 (전북대학교 부설 복지 공학 연구소 ) , 심해영 (전북대학교 대학원 의용 생체공학과 ) , 박찬희 (전북대학교 대학원 의용 생체공학과 ) , 김남균 (전북대학교 공과대학 생체공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.23 no.2 = no.71 ,pp. 165 - 170 , 2002 ,

    초록

    본 연구는 감각-운동 통합의 관점에서 다양한 시각 자극에 의하여 생체 내에 입력된 각기 다른 감각 정보가 운동 기능에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 수행되었다. 특히 보색 관계의 시각 자극이 이에 대한 운동의 반응시간에 어떠한 영향을 주는지에 관심을 두었다. 실험은 20세에서 25세 사이의 20대 성인 남녀 각각 10명을 대상으로 자체 제작한 방음 암실에서 수행하였다. 실험 장치는 디스플레이 판넬, 시각 자극을 위한 고휘도 LED 그리고 자극에 대한 반응시간 검출을 위한 키보드 스위치로 구성하였다. 지금까지의 많은 연구들은 감각 정보의 차이가 인식에 미치는 영향에 대한 평가나 색채 자극에 의한 감각 수용기의 반응의 강도의 차이를 연구하는데 머무르고 있으며 색채 환경에서의 감각-운동 협응에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 실험에서는 다양한 시각 자극 환경에서 운동의 반응 시간을 계측함으로써 감각과 운동의 관계를 정량적으로 분석하였다. 그 결과 보색 관계의 시각 자극에 대한 반응시간이 동일한 색채 환경 하에서의 반응시간 보다 빠르고 동일 색채 자극 환경에서는 빛의 파장의 크기에 반비례하여 반응속도가 나타나는 결과를 얻었으며 통계적 분석(p

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