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의공학회지 = Journal of biomedical engineering research 17건

  1. [국내논문]   언어 중추 영역에 대한 기능적 자기공명영상: 시각적, 청각적 지시 과제에 관한 비교  

    구은회 (서울대학교병원 진단방사선과 ) , 권대철 (서울대학교병원 진단방사선과 ) , 김동성 (서울대학교병원 진단방사선과 ) , 송인찬 (서울대학교 의과대학 방사선학교실)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 241 - 246 , 2003 ,

    초록

    정상 성인을 대상으로 언어생성과제의 시각적 지시과제와 청각적 지시과제에 대한 기능적 MR영상들을 비교하고자 하였다. 6명의 정상 성인을 대상으로 자기공명영상기기를 이용하였다 시각적, 청각적 언어 지시과제는 명사의 언어를 이용하여. 휴지기. 확성기를 각각 6번 구성하였다. 뇌의 활성영역의 휴지기와 확성기의 신호변화에 따른 데이터는 MRDx 프로그램으로 처리하였고 cross correlation 방법으로 통계 처리하였다. 시각적, 청각적 지시과제의 분석방법은 lateralization index 공식으로 뇌 반구의 활성화 voxel의 총합과 좌 $.$ 우 반구의 픽셀 수를 구하였고, 지시 과제에 대한 활성화 영역을 “Area of Activation Cells” 값에 따라 4등급으로 분류하여 비교 분석하였다. 시간적 청각적 지시과제에서 Broca, Wernicke 영역 등에서 크기는 다르지만 모두 활성화가 관찰되었다. lateralization index에서 뇌반구의 활성화 값에 차이는 시각적 지시과제에 비해 청각적 지시과제가 높은 활성화 값을 보였다. 그러므로 언어영역에 대한 뇌의 기능적 영상을 얻는데 두 방법 모두 유용하다고 생각된다.

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    Fig. 1 이미지
  2. [국내논문]   초음파 영상에서 LoG 연산자를 이용한 진단 객체의 3차원 분할  

    정말남 (경북대학교 전자공학과 ) , 곽종인 (경북대학교 전자공학과 ) , 김상현 (영산대학교 멀티미디어공학부 ) , 김남철 (경북대학교 전자공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 247 - 257 , 2003 ,

    초록

    This paper proposes a three-dimensional (3D) segmentation algorithm for extracting a diagnostic object from ultrasound images by using a LoG operator In the proposed algorithm, 2D cutting planes are first obtained by the equiangular revolution of a cross sectional Plane on a reference axis for a 3D volume data. In each 2D ultrasound image. a region of interest (ROI) box that is included tightly in a diagnostic object of interest is set. Inside the ROI box, a LoG operator, where the value of $\sigma$ is adaptively selected by the distance between reference points and the variance of the 2D image, extracts edges in the 2D image. In Post processing. regions of the edge image are found out by region filling, small regions in the region filled image are removed. and the contour image of the object is obtained by morphological opening finally. a 3D volume of the diagnostic object is rendered from the set of contour images obtained by post-processing. Experimental results for a tumor and gall bladder volume data show that the proposed method yields on average two times reduction in error rate over Krivanek's method when the results obtained manually are used as a reference data.

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    Fig. 1 이미지
  3. [국내논문]   조직 기반 계층적 non-rigid 정합: Visible Human 컬러 단면 영상과 CT 다리 영상에 적용   피인용횟수: 1

    김계현 (숭실대학교 정보통신전자 공학부 ) , 이호 (숭실대학교 정보통신전자 공학부 ) , 김동성 (숭실대학교 정보통신전자 공학부 ) , 강흥식 (서울대학교 의과대학)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 259 - 266 , 2003 ,

    초록

    해부학적 구조의 변형이 존재하는 두 영상을 정합하기 위하여 연구되는 non-rigid 정합 방법은 환자간의 정합 환자와 표준영상간의 정합, 동일환자에서 변형을 갖는 부위의 정합 등 이용한 진단 및 연구에 사용되어 현재 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 본 논문에서는 서로 형태와 색상 특성이 다른 Visible Human 컬러 영상파 CT 영상의 다리 부위를 정합하기 위하여 해부 영상에서 두드러진 차이를 보이는 뼈, 근육, 지방 조직을 분할하고 분할된 각 조직의 경계 단위를 계층적인 정합을 하는 조직 기반 성합 방법을 제안하였다. 제안한 조직 기반의 정합은 색상 특성이 두드러지게 변하는 경계 부위를 정확히 정합하므로 기존의 특징점을 이용한 정합 방법에 비하여 강력하고 정확한 결과를 얻음을 실험을 통하여 검증하였다. 또한 계층적인 정합은 분할된 조직의 바운딩 박스(bounding box) 정합. 전역 Rigid 정합과 지역 non-rigid 정합, 정합 보간(interpolation)을 순차적으로 실행하여 효율적인 계산 시간을 제공하였다.

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    Fig. 1 이미지
  4. [국내논문]   뇌기능 영상을 이용한 외부 산소 공급에 따른 공간 지각 능력 변화에 관한 연구   피인용횟수: 3

    정순철 (건국대학교 의과대학 의학공학부 ) , 김익현 (건국대학교 의과대학 의학공학부 ) , 이봉수 (건국대학교 의과대학 의학공학부 ) , 이정미 (충남대학교 심리학과 뇌과학 연구소 ) , 손진훈 (충남대학교 심리학과 뇌과학 연구소 ) , 김승철 ((주)옥시큐어)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 267 - 273 , 2003 ,

    초록

    본 연구에서는 일반 공기 중의 산소 농도 (21%) 환경에 비해 외부에서 고 농도 (30%)의 산소 공급이 공간 지각 능력에 어떠한 변화를 유발하는지 관찰하고자 한다. 8명의 남자 대학생 (평균 23.5세)을 뇌기능 연구의 실험 참여자로 선정하였고. 21%와 30% 산소 농도를 각각 8L/min의 양으로 일정하게 공급할 수 있는 장치를 개발하였다. 공간 지각 능력 측정을 위해 20 문항을 포함하는 두 개의 문제지를 제작하였고, 과제 수행 결과로부터 정답률을 산출하였다. 실험 패러다임은 30%의 산소 농도에서 과제를 수행하는 회기와 21%의 산소 농도에서 과제를 수행하는 회기로 각각 이루어져 있다. 각 회기는 네개의 black으로 구성되고, 각 block은 통제 과제 8문항. 공간지각 과제 5문항을 포함한다. 3T MRI기기를 사용하였고, single-shot EPI 방법으로 뇌기능 영상을 획득하였다. 산소 농도 21%에 비해 30% 상태에서 양측 후두엽 영역, 양측 상두정엽, 양측 하두정엽, 양측 쐐기앞소엽, 양측 중심후이랑 등의 두정엽 영역, 그리고 양측 중간전두이랑, 양측 하전두이랑, 양측 내측전두이랑 양측 상전두이랑, 양측 대상회 등의 전두엽 영역의 활성화가 증가하였고, 과제 수행 결과에서도 산소 농도 21%에 비해 30% 상패에서 정답률이 증가였다. 본 연구의 결과로부터 외부에서의 고농도의 산소 공급이 공간 지각 능력 증가에 긍정적인 영향을 미친다는 결론을 도출할 수 있다.

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  5. [국내논문]   0.3T MRI 시스템에서의 동.정맥 동시 획득을 위한 자기공명 혈류 영상 기법(SAAV)과 동.정맥 color mapping  

    조종운 (인제대학교 의용공학과 ) , 조지연 (인제대학교 의용공학과 ) , 서성만 (마산삼성병원 진단방사선과 ) , 은충기 (인제대학교 의과대학 진단방사선과 ) , 문치웅 (인제대학교 의용공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 275 - 280 , 2003 ,

    초록

    일반적으로 MR Angiography(MRI)는 사전 포화방법(presaturation)을 이용하여 동맥과 정맥의 분리된 영상을 획득한다. 하지만 이러한 일반적인 사전포화방법으로 동맥과 정맥영상을 획득하기 위해서는 두 번의 영상획득이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 동맥과 정맥의 구분된 영상을 한번의 영상획득으로 얻을 수 있는 SAAV 기법을 0.3T MRI system에 적용하고, 획득한 동맥과 정맥의 두 MRA 영상을 Colot-Mapping으로 동 $.$ 정맥을 한 영상에 구분하여 나타냄으로써 0.3T MRI system에서 MRI의 임상적 적용 및 활용 가능성을 높이고자 하였다. 마산 삼성병원의 0.3T MRI system (Magfinder, AILab. Korea)어서 SAAV sequence를 이용하여 정상적인 피험자로부터 목 부위의 동맥과 정맥 혈관영상 (volume : 256 ${\times}$ 256 ${\times}$ 64)을 동시에 얻었다. 그리고. 이들의 각 2D 영상들에서 위치정보를 획득한 후 MIP 기법과 Color Mapping으로 조합하여 3D Artery-Vein Color Mapping(AVCM) MRA 영상으로 재구성하였다.

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  6. [국내논문]   가압식 오실로메트릭 방법을 사용한 혈압측정 시스템의 설계   피인용횟수: 3

    노동곤 (연세대학교 의공학과 ) , 이윤선 (연세대학교 의공학과 ) , 지정호 ((주)빈즈메디칼 ) , 박성빈 ((주)빈즈메디칼 ) , 이계형 ((주)빈즈메디칼 ) , 김해관 (연세대학교 의공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 281 - 286 , 2003 ,

    초록

    혈압은 사람의 건강상태를 알 수 있는 가장 기본적인 의학적 파라메터 중 하나이며, 오실로메트릭 방법을 사용한 혈압측정 시스템은 팔 동맥에서 커프를 통해 나타나는 압력을 측정함으로써 혈압수치를 비침습적으로 모니터링 하는 장치이다. 된 논문에서는 커프에 공기를 주입하면서 혈압을 측정하는 가압식 손목형 혈압측정 시스템을 설계하였다 설계한 혈압측정 시스템은 전원부와 압력을 가하는 공기주머니를 포함하는 커프, 신호검출부, 신호처리부, 무선 송수신부 그리고 디스플레이부로 구성된다. 설계한 자동 혈압측정 시스템은 기존에 일반적으로 사용되고 있는 자동혈압측정 시스템과의 수축기, 이완기 혈압 및 심박동수의 비교분석을 통해 신뢰성을 평가하였다. 수축기 혈압과 이완기 혈압을 결정하기 위해 MAA (Maximum Amplitude Algorithm)를 사용하였고, 적용한 특성비율은 0.436. 0.671이 었다.

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  7. [국내논문]   공간 필터를 이용한 심자도 신호에서의 자기잡음 제거   피인용횟수: 1

    이하나 (경희대학교 동서의학대학원 ) , 김기왕 (경희대학교 동서의학대학원 ) , 이수열 (경희대학교 동서의학대학원 ) , 조민형 (경희대학교 동서의학대학원 ) , 허영 (한국전기연구원)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 287 - 292 , 2003 ,

    초록

    다채널 고감도 자기 센서에 의해 획득되는 심자도 신호는 심전도 신호에 비하여 심장 질환의 진단에 여러 장점을 가지고 있지만 외부 자기 잡음에 의해 쉽게 영향을 받는다는 단점이 있다 외부 자기 잡음은 획득된 신호의 시간적 추이를 분석하여 제거할 수도 있지만, 다채널 시스템에서는 다채널 신호 사이의 공간적 상관 관계에 근거하여 제거하는 방법이 보다 효과 적이다. 된 연구에서는 이러한 방법의 하나로 PCA(Prinicipal component analysis)를 이용하여 구성한 공간 필터로 심자도 신호에서 외부 자기 잡음 성분을 효과적으로 분리해 내는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 61채널 심자도 시스템을 이용해 얻은 정상인 심자도 신호에 적용했을 때 자기 잡음 제거가 효율적으로 이루어짐을 실험적으로 보였다.

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  8. [국내논문]   혈관 내 폐 보조장치의 압력손실 예측을 위한 모델링기법에 관한 연구   피인용횟수: 1

    김기범 (전북대학교 공과대학 화학공학부·공학연구원 공업기술연구센터 ) , 권대규 (전북대학교 메카트로닉스연구센터 ) , 정경락 (전북대학교 공과대학 화학공학부·공학연구원 공업기술연구센터)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 293 - 299 , 2003 ,

    초록

    본 연구에서는 혈관 내 폐 보조장치(Vibrating Intravascular Lung Assist Device. VIVLAD)에서의 뉴우튼 유체와 비뉴우튼 유체의 압력손실관계에 대한 관계를 고찰하고자 하였으며, VIVLAD를 선계하기 위한 압력 강하를 예측할 수 있는 관계식을 결정하고자 하였다. 혈관 내 폐 보조장치를 정맥에 삽입하기 전, 모듈 설계를 위하여 압력손실을 예측하기 위한 설계조건을 실험적 모델을 통하여 연구하고자 하였다. 뉴우튼 유체로 증류수와 글리세롤/증류수 혼합용액을 이용하였으며, 비뉴우튼 유체는 혈액을 이용하여 실험을 수행하였다. 액체의 흐름은 중공사의 외부로 평행하게 흐르도록 하였다. 내경의 직경을 3cm로 고정한 관에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 파른 압력손실을 측정하였으며 실험에 의하여 얻어진 압력손실과 중공사의 전면면적과의 상관관계를 curve fitting을 통하여 유도하였고 유도되어진 관계식을 이용하여 관내에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 따른 압력손실을 예측하였다 그리고 실험을 통하여 예측되어진 값과 비교 검토하여 유사성을 찾고자 하였다. 실험결과 40%글리세롤 용액에서의 압력손실과 혈액에서의 압력손실과 마찰계수는 유사한 결과를 보였다. 이 실험에서 VIVLAD의 압력손실을 측정하는데 40%글리세롤 용액이 이용될 수 있음을 보였다 또한 장치 내에서의 압력손실과 마찰계수에 대한 관계식을 중공사 충진율의 함수로 관계식을 유도할 수 있었으며. 관계식에 의하여 압력손실을 예측할 수 있었다. 또한. 실험에 의한 압력손실과 비교하였을 때 유사한 경향성을 보여 줌으로써 압력손실 예측의 신뢰성을 얻을 수 있었다. 이와 같은 연구결과는 VIVLAD를 설계하는데 유용한 자료가 될 것이다.

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  9. [국내논문]   2차원 모델을 이용한 한국형 인공심장 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석  

    박명수 (금오공대 기계공학부 ) , 심은보 (강원대학교 기계공학부 ) , 고형종 (금오공대 기계공학부 ) , 사종엽 (영남대학교 기계공학부 ) , 박찬영 (서울대학교 의공학과 ) , 민병구 (서울대학교 의공학과)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 301 - 307 , 2003 ,

    초록

    본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

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  10. [국내논문]   로봇을 이용한 상지 재활 시스템에 관한 연구   피인용횟수: 2

    원주연 (한양대학교 일반대학원 메카트로닉스공학과 ) , 심형준 (한양대학교 일반대학원 메카트로닉스공학과 ) , 한창수 (한양대학교 공학대학 기계정보경영학부)
    의공학회지 = Journal of biomedical engineering research v.24 no.4 = no.79 ,pp. 309 - 318 , 2003 ,

    초록

    본 연구는 현재 산업용으로 널리 사용되고 있는 수직 다관절 6자유도 로봇을 의료용 목적으로 적용하기 위해 수행하였다. 이미 산업용으로 제안되어 검증된 로봇을 사용한다면 비용, 시간적인 면에서 상당한 잇점이 있다. 따라서 본 논문에서는 산업용으로 제안된 로봇을 의료 목적으로 사용하여 연구하였다. 본 시스템은 뇌졸중 환자와 같이 한쪽 팔을 다친 사람들을 위해 제안하였다. 한쪽 팔이 비정상이고 다른 팔이 정상인 환자를 대상으로 정상인 팔의 움직임을 획득하여 마비되거나 정상으로 움직이기 어려운 팔을 운동시키도록 마스터-슬레이브 시스템을 구성하였다. 또한 팔꿈치와 어깨의 기구학을 해석하기 위하여 기존의 인체에 관한 연구 결과를 적용하였다. 또한 슬레이브 로봇에 힘 센서를 부착하여 환자의 재활 정도를 측정할 수 있도록 하였으며, 위험 상황에 대비함으로써 슬레이브 로봇의 안전성을 높였다. 이러한 시스템으로 인해 물리치료사의 도움 없이 환자 혼자 운동이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 제안된 시스템과 제어 알고리즘은 실험과 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

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