코로나 시대에 도래하며 비접촉 방식의 생체 징후에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 비접촉식 측정 방식으로써 모바일 전면 카메라를 이용하여 심장박동, 심장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스 수치를 측정할 수 있는 효과적인 방법론을 제시하는 것이 목적이다. 모바일 전면부 카메라에서 실시간으로 안면 영상을 추출하기 위하여 Blaze Face를 이용하였으며, 안면 영상의 특징점인 눈, 코, 입, 귀의 위치를 이용하여 이마 부분의 관심 영역을 지정하였다. 관심 영역에서 색상 성분을 R, G, B로 분리하여 시간 축으로 정렬 후 fourier transform을 진행한 후 각각의 성분들을 측정하고자 하는 생체 징후에 맞게 Filter 처리함으로써 생체 징후를 측정하였다. 안면 영상을 이용한 생체 징후 측정 결과를 검증에 활용하기 위하여 실측 기기인 mCube-Healthcare device를 이용하였으며, 분석 결과 모바일에서 안면 영상을 통해 심장박동, 삼장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스 수치의 다섯 가지 생체 징후를 추출할 수 있는 가능성을 확인하였다.
본 논문에서는 촬영한 피부 영상(얼굴, 손 등)을 이용한 생체신호(맥박, 호흡, 혈압, 체온 등) 측정 S/W 기술을 제안한다. 기존의 생체신호 측정 기술은 다양한 센서(PPG, 압력 센서, 혈압계, 체온계 등)가 탑재된 측정 장치를 이용하여 상태를 측정하고 이를 진단하는 연구들이 진행되어 왔다. 각 각의 생체신호를 측정하기 위해서는 별도로 구비된 측정 장치들을 이용하여 개별적으로 생체신호를 측정하고 확인하여야 한다. 제안된 기술은 스마트 디바이스에 생체신호 측정 S/W의 설치만으로 카메라로 촬영한 피부 영상의 피부 관심 영역에서 계산된 색상 데이터를 이용하여 다양한 생체신호를 언제 어디서나 실시간으로 측정할 수 있으며, 생체신호 측정 성능 평가 결과 맥박수 2.63%, 호흡수 5.98%, 이완기 혈압 2.48%, 수축기 혈압 5.23% 및 체온 0.25%의 오차율이 계산되었다.
본 논문에서는 얼굴, 홍채 등의 생채정보를 안전하게 은닉하고 효과적으로 은닉정보를 추출할 수 있는 웨이블렛 기반 워터마킹 기법을 제안한다. 얼굴과 홍채의 특징데이터는 Fuzzy-LDA(Fuzzy-Based Linear Discriminant Analysis)를 이용하여 추출하였다. 워터마킹알고리즘은 Wavelet을 이용하여 생체이미지에 생체특징 삽입 이전의 생체 인식율과 워터마킹알고리즘을 거쳐 생체특징을 추출한 후의 인식률 비교를 통해 성능을 평가하였다. 또한 단일생체특징 삽입과 다중생체특징삽입을 통해 단일생체보안과 다중생체보안의 실험을 수행, 평가하였다.
본 논문에서 얼굴과 홍채 데이터를 사용하여 다중생체시스템에 기반한 스테가노그라피 구현을 제안한다. 이를 위해, 얼굴과 홍채 인식 기반의 다중생체인식을 구성하였다. 여기서, 홍채의 특징벡터는 디지털 워터마킹 기법을 이용하여 얼굴 이미지 안에 숨기게 된다. 얼굴과 홍채의 인식시스템은 퍼지집합 이론과 LDA 기법이 결합하여 확장한 Fuzzy-LDA(Fuzzy-Based Linear Discriminant Analysis)기법을 제안한다. 최종적으로 디지털 워터마킹 기법을 적용하여 얼굴이미지 안에 홍채 정보를 삽입하고 얼굴 데이터와 홍채 데이터를 통한 다중생체인식을 구성하였으며, 최종적으로 생체데이터 인식율의 ROC 곡선을 통해 제안된 워터마킹 기법의 좋은 성능을 확인하였고, 얼굴 인식율을 통해 워터마킹된 얼굴 영상과 원본 얼굴 영상을 비교하였다. 다양한 실험을 통해 제안된 기법이 다중생체시스템을 보호하고 효과적으로 사용 될 수 있음을 확인 할 수 있다.
갈륨비소(GaAs)는 수직공진표면방출레이저, 발광다이오드, 태양전지 등과 같은 광전소자에 널리 사용되는 물질이다. 그러나 높은 굴절률을 갖는 갈륨비소는 표면에서 30% 이상의 반사율을 갖기 때문에 광손실로 인해 소자의 성능이 저하된다. 따라서 표면 Fresnel 반사율을 낮출 수 있는 효율적인 반사방지막이 필요하다. 최근, 열적 불일치, 물질 선택, 접착력 저하의 단점을 가지고 있는 기존 다중박막을 대체하는 생체모방 서브파장 나노구조가 활발히 연구되고 있다. 이러한 구조는 공기(air)부터 갈륨비소까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖는 유효 단일박막과도 같기 때문에 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 더욱이, 자연계의 나방의 각막과 나비의 눈의 구조 형태를 모방한 반도체 생체모방 복합 눈(compound eye)은, 즉 마이크로 렌즈모양과 서브파장 나노격자구조의 복합적 형태, 표면에서 우수한 반사방지 특성을 나타낸다. 본 연구에서는, 포토리소그래피와 유도결합플라즈마 식각법을 이용하여 GaAs 기판 표면에 마이크로 렌즈 모양의 패턴을 형성한 후, 스핀코팅을 이용하여 나노 크기를 갖는 실리카 구를 도포하여 건식 식각함으로써 복합 눈 구조를 갖는 갈륨비소 반사방지막을 제작하였다. 제작된 샘플의 표면 및 식각 형상은 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 반사율을 측정하였다.
본 연구는 세리신을 이용해 만든 유기셀레늄의 생체이용률을 알아보고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 항산화지표인 환원형 글루타티온은 셀레늄 처치로 인해 증가 되었는데 유기셀레늄에 의한 증가는 무기셀레늄에 비해 큰 경향이었으며, 또한 혈중 과산화 지질도 유기셀레늄이 무기셀레늄에 비해 낮은 값을 나타내어 유기셀레늄은 무기셀레늄에 비해 항산화력 향상에 더 기여하는 것으로 나타났다. 셀레늄 결핍식이로 인해 저하된 셀레늄 흡수율과 보유율은 셀레늄 처치로 증가되는데, 특히 유기셀레늄 처치로 인한 흡수율과 보유율이 높아 생체 내 이용률은 증대될 것으로 사료되며 이는 항산화력 향상에 영향을 미칠 것으로 사료된다. 혈청과 간의 셀레늄의 농도는 셀레늄 처치로 유의하게 증가되는데 셀레늄 형태 중 유기셀레늄에 의한 증가가 가장 컸으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 결론적으로 본 연구의 결과 무기질을 함유한 펩타이드는 무기질의 생체이용률을 증가시키는 것으로 나타났는데 세리신을 이용한 유기화 형태로 섭취될 경우 혈액과 장기의 침착뿐 아니라 흡수율과 보유율 증가에 관여하여 각 무기질의 효능을 증진시키는 것으로 나타났다.
본 연구는 실생활에서 가장 많이 접할 수 있는 모바일 전면 카메라를 이용하여 심장박동, 심장박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스수치, 혈압을 측정할 수 있는 효과적인 방법론을 제시하는 것이 목적이다. Blaze Face를 이용하여 실시간으로 얼굴인식을 진행하여 안면 이미지 데이터를 취득하고 눈, 코 입, 귀의 특징 점을 이용하여 이마를 관심영역으로 지정하며 평균값을 시간 축으로 정렬한 후 생체징후 측정에 이용하였다. 생체징후 측정 기법은 fourier transform을 기본으로 이용하였으며, 측정하고자 하는 생체징후에 맞게 노이즈 제거 및 필터 처리함으로써 측정값의 정확도를 향상 시켰다. 결과를 검증하기 위해 접촉식 센서와 비접촉식 센서 비교를 진행하였다. 분석 결과 안면 이미지를 이용하여 심장박동, 심장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스, 혈압 총 여섯 가지 생체 징후를 추출 할 수 있는 가능성을 확인하였다.
Precipitation reaction occured between berberine in Coptidis Rhizoma and glycyrrhizin in Glycyrrhizae Radix when they were boiled together in aqueous solution and the supernatant solution thus obtained did not show any antibacterial activity which was derived from berberine. The content of berberine in BG and CGP by HPLC analysis were 41.1%, 8.3% respectively. BG was occured mostly at pH 5.0. The solubility of berberine was 0.15%, while that of BG and CGP was 0.07%, 0.12%, respectively. CGP shown more increased antibacterial activity to gram positive bacteria, S. dysenteriae and K. pneumoniae than berberine. The absorption rates of CGP in stomach, duodenum and jejunum of rats were compared with those of Coptidis Rhizoma water extracts (CR), which were increased more than CR. The time required for the maximum serum concentration of berberine from CGP in mice was 90 minutes after oral administration. The maximum serum concentration of berberine from CGP was higher than that from CR. The dissolution of CGP was increased more than berberine and BG in both artificial gastric and intestinal fluids. The dissolution of CGP pill made from gelatin was 63.4% in artificial gastric fluids and that made from CMC was 76.0% in artificial intestinal fluids.
목 적 : 소아에서의 비만은 성인 비만으로 이행되기 쉽고 합병증으로 고지혈증, 고혈압, 당뇨, 관상동맥질환, 지방간 등이 초래될 수 있어 비만의 정확한 진단과 함께 예방이 필요하다. 이에 저자들은 비만을 측정하는데 있어서 보다 객관적이고 정확한 생체전기 저항법과 다른 계측치간의 상관성을 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 7세에서 18세 사이의 초등학교, 중학교, 고등학교 학생 1,035명을 대상으로 하였다. 신장과 체중을 측정한 후 BMI를 구하였고 상완 둘레는 견갑골의 견봉과 주두의 중간 지점에서 줄자를 이용하여 측정하였다. ST 두께는 Holtain/Tanner-Whitehouse skinfold 캘리퍼로 견갑골하 부위와 삼두근 부위에서 피부주름 두께를 측정하였고 생체전기 저항은 InBody 2.0(Biospace, Seoul, Korea) 제품을 사용하여 각 대상에서 근육량, 제지방량(lean body mass), 체지방율, 복부 지방율을 측정하였다. 생체전기 저항법과 체질량지수, 피지 두께법 사이의 상관 관계를 구하였고, 같은 성별과 연령에서 생체전기 저항법에 의한 체지방율 85 백분위수와 95 백분위수 이상인 군을 각각 양성군으로 하였을 때 ST와 BMI가 체지방을 예측할 수 있는 민감도 및 특이도를 구하였다. 결 과 : 1) 생체전기 저항법과 피지 두께에 의한 체지방율의 상관계수는 0.835, 생체전기 저항법과 BMI와의 상관계수는 0.749로 비교적 높은 상관관계를 보였다. 2) 같은 성별과 연령에서 생체전기 저항법에 의한 체지방율 85 백분위수 이상을 양성군으로 하였을 때 85 백분위수 이상의 ST가 체지방을 예측할 수 있는 민감도는 69.9%, 특이도는 94.5%이었다. 3) 같은 성별과 연령에서 생체전기 저항법에 의한 체지방율 95 백분위수 이상을 양성군으로 하였을 때 95 백분위수 이상의 피지 두께가 체지방을 예측할 수 있는 민감도는 57.7%, 특이도는 97.6%이었다. 4) 같은 성별과 연령에서 생체전기 저항법에 의한 체지방율 85 백분위수 이상을 양성군으로 하였을 때 85 백분위수 이상의 BMI가 체지방을 예측할 수 있는 민감도는 81.8%, 특이도는 96.9%이었다. 5) 같은 성별과 연령에서 생체전기 저항법에 의한 체지방율 95 백분위수 이상을 양성군으로 하였을 때 95 백분위수 이상의 BMI가 체지방을 예측할 수 있는 민감도는 84.9%, 특이도는 99.3%이었다. 결 론 : 생체전기 저항법에 의한 체지방 측정은 ST와 BMI와 상관성이 높았으며, 생체전기 저항법에 의한 체지방 측정은 객관적이고 정확하고 특별한 기술을 필요로 하지 않는 장점이 있어 비만 진단에 유용하리라 생각된다.
본 연구에서는 생체조직의 흡수계수와 산란계수를 비침습적으로 측정하는 방법에 관하여 연구하였다. 피코초 영역의 펄스폭을 갖는 레이저광으로 조직을 조사하고 산란반사된 빛을 시간상관 단일 광자 계수법을 이용하여 피코초 시간영역에서 측정하였다. 측정된 시간분해 반사율의 최대치에 이르는 시간 및 나중소멸부분의 점근선의 기울기로부터 계산되는 값과 디컨블루션방법에 의한 곡선맞춤으로 얻은 값을 비교하여 서로 잘 일치함을 확인하였다. 매질의 산란이 커질수록 흡수가 작을수록 근사식은 더 잘 맞으므로 가시광선부터 근적외선의 파장영역에서 흡수에 비해 산란이 매우 큰 생체조직의 광특성을 비침습적으로 측정하는 중요한 방법이 될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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