• 제목/요약/키워드: 전기자극 시스템

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신경모델링을 이용한 인공와우 전기자극 패턴 연구 (Study on Electric Stimulus Pattern in Cochlear Implant Using a Computer Model)

  • 양혜진;우지환
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.249-255
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    • 2012
  • 청각 신경의 정상적 기능 회복을 위해 사용하는 인공와우는 인체 조직에 손상을 주는 단상파 방식의 펄스 대신 전하량 균형을 이루는 이상파 방식의 전기적 펄스를 사용한다. 본 논문에서는, Hodgkin-Huxley 신경 모델에 기반하여 다양한 전기적 펄스 방식의 자극이 신경 반응에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 전기적 펄스의 펄스 폭, 펄스간 간격 등을 변화시키면서, 청각신경의 역치, 반응 범위, 반응 시간 등을 측정하였다. 이러한 결과는 인공와우 시스템의 효과적인 자극 방식을 디자인 하는데, 활용 될 수 있으리라 기대된다.

직접 분사식 후각기의 개발 (Development of Injection-Type Olfactometer)

  • 송준수;이홍교;송성호;양경헌
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.245-245
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    • 2000
  • 후각기는 후각신경과 삼차신경의 기능을 객관적이고 정량적으로 검사할 수 있는 기기로, 객관적으로 인정받을 수 있는 후각기의 제작에는 많은 어려움이 있기 때문에, 현재까지 후각신경과 삼차신경의 기능을 정확하게 측정할 수 있는 방법이 없었다. 그러나, 산업이 발달하고 공해가 더욱 심해질수록 후각의 변화가 생기고, 비강 내 질환이나, 공해물질 등에 의해 삼차신경이 민감한 반응을 일으키므로, 앞으로는 이 신경들의 측정이 중요할 것으로 여겨진다. 또한 각종 산업분야에서 이제까지 사람의 미각이나 후각에 의존하여 제품을 생산해오던 방법을 변화시켜 객관적인 수치를 이용하여 제품을 생산할 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 사람이나 동물에게 다양한 후각물질을 원하는 정확한 농도로 투여하는 기기로, 온도와 습도를 사람의 신체 조건과 동일한 공기와 혼할하여 원하는 정확한 농도(ppm)의 후각 자극을 만들어 mass flow controller와 solenoid valve를 이용하여 square-shape의 자극모양이 되도록 한 후, 피검자에게 자극하여 전기생리학적 반응을 얻는 기기를 개발하였다.

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일정 전기자극하의 근력 상승 - 전기 자극 파형의 펄스 진폭과 펄스폭에 대한 의존성 (Muscle Force Potentiation During Constant Electrical Stimulation - Dependence on Pulse-Amplitude and Pulse-Duration of Electrical Stimulation)

  • 김지원;강민영;엄광문
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권10호
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    • pp.458-463
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    • 2006
  • The purpose of this work is to investigate the fundamental properties of the gradual muscle force potentiation. We investigated the dependence of force potentiation on both the pulse-amplitude and the pulse-duration with different ramp-up time. The experimental results showed that the force increment ratio (FIR) during constant electrical stimulation decreased with pulse-amplitude and also with pulse-duration. The FIR was greater with short ramp-up time in both the pulse-amplitude and pulse-width modulation. The feasible mechanism might be that the myosin light chain phosphorylation induces the force potentiation and it occurs only in the fast type muscle fibers which are recruited first. These observations indicate that muscle potentiation must be understood well for the accurate control of muscle force.

고전경락과의 부합율 향상을 위한 경혈자극방식의 개선 및 식별시스템의 설계 (Improvement of Stimulus Pattern and Design of Discrimination System for Coincident ratio Elevation with Traditional Meridians)

  • 이용흠;고수복;정동명
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.22-31
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    • 2003
  • 한의학에서 진단과 치료의 기본 대상인 경혈?경락의 혈위 식별을 위한 방법으로 기존의 방식은 직류를 인체 피부에 자극하여 양도점을 식별하고 있다. 그러나 직류는 피부의 저항과 용량성으로 인한 시간에 따른 전류 감소현상을 나타내며, 이러한 시간적 감소현상은 경락진단의 변수로는 유의성을 가지나 식별율 및 부합율, 인체영향력, 재현성 등에서 식별데이터의 신뢰성이 충분하지 못한 단점이 있었다. 이를 개선하기 위하여 1.28V의 4kHz, 듀티비 40%의 구형파인 SPAC(Single Power Alternative Current) 자극방식의 최적 파라메터를 추출하였다. 또한 피부 상태에 관계없이 식별이 어려운 부위에서도 식별이 용이하도록 피부 전류량의 절대값과 상대값을 동시에 표시하고, 측정 전류량을 그래프로 연속 표시하여 식별에 유리하도록 하였다. 추출된 최적파라메터와 알고리즘을 적용한 시스템을 구현하여 경혈자극 방식에 따른 식별율, 재현성, 인체영향력 및 고전 경혈점과의 부합율을 비교하여 성능이 우수함을 확인하였다.

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경혈식별 파라메터의 개선에 의한 혈위식별시스템 DM96A-2의 설계 (Design of the Acupoint Discriminator(DM96A-2) by Improvement of Meridian Point Discrimination Parameter)

  • 이후학;어윤기고수복정동명
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.825-828
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    • 1998
  • 경혈을 대상으로 인체를 진단하는 의료기기들은 경혈점에 미세한 직류전류를 인가하고, 이 점에서의 전기저항과 세포의 분극에 의해 반응하는 경락체계의 균형상태를 측정하여 인체를 종합적으로 진단한다. 따라서 전 과정이 정확한 경혈의 위치에서 이루어져야만 치료효과와 진단의 신뢰성이 보장된다. 그러나 대부분의 경락관련 치료기들이 정확한 혈위식별에 어려움이 있고 사용자의 전문적 숙련을 요구한다. 따라서 선행연구에서 일정한 주파수로 교호되는 자극패턴(SPAC) 방식을 사용하여 식별률을 높인 혈위식별기 DM96A-1를 개발하였다. DM96A-1은 단일전원이 양방향으로 교호되는 전류로 자극펄스를 출력하고 측정범위가 0.5∼50㎂인 전류메터와 레벨메터를 이용하여 혈위의 전류량을 표시한다. 이에 따라 방향전환 소자의 두 채널 제어신호가 교호되는 과도기에서 두 자극패턴의 중첩 도통에 의해서 누설전류가 발생하는 경우가 있으며 이를 제거하기 위하여 정밀한 조정을 필요로 하는 불편이 있었다. 따라서 이와 같은 단점들을 보완하여 신뢰성 있는 출력 파라메터를 얻을 수 있도록 마이크로프로세서 i80c196kc를 사용하여 DM96A-2를 재 설계하였으며 임상실험에 의하여 개선된 최적 파라메터의 타당성을 검증하였다.

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다변수 근신경 자극 시스템을 위한 전기자극 펄스 발생기의 설계 (Design of an Electrical Pulse Generator for the Multi-parameter Neuromuscular Stimulation System)

  • 고경록;김희찬
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.165-166
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    • 1998
  • A multi-parameter neuro muscular electrical simulator (NMES) system was developed to be used to find the optimal parameter condition in obtaining maximum muscle power and minimal fatigue. Since the performance of NMES is mainly determined by the characteristic of its output-stage circuit, we implemented 3 different circuits and compared output characteristics of them. Three amplifier circuits are; 1) a resonant switching converter, 2) a linear amplifier with a transformer, and 3) a step-up DC/DC converter with a high-voltage linear amplifier. Experimental results showed that the step up DC/DC converter with a high-voltage linear amplifier has the best performance.

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단일 PC기반의 역감 및 촉감 제시 시스템 개발 (Development of One PC-Based the Haptic Interface and Tactile Apparatus System)

  • 김동옥;류재민;김영동
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.217-226
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    • 2004
  • 본 논문에서는 초음파 모터 구동형 역감 장치의 말단에 전기 자극 촉각 장치를 부착함으로써 역감과 촉감을 동시에 제시할 수 있는 단일 PC 기반의 역감-촉감 제시 시스템을 제안한다 인간이 가상 현실 공간에서 가상 물체와 접촉했을 때 동시에 역감과 촉감 정보를 제시받으면 역감 또는 촉감의 한가지 감각만을 제시받은 것 보다 더 큰 몰입감을 느끼게 된다. 또한 다양한 가상 물체를 복잡한 알고리즘 없이 쉽게 표현 또는 인식할 수 있다. 예를 들자면, 사용자가 역감장치를 사용하면 딱딱한 가상 벽과 탄성이 높은 고무공에 대한 차이점을 확실하게 구별할 수는 있으나, 송곳과 같은 날카로운 가상 물체의 경우에는 단지 딱딱함만을 제시하여 가상 벽과의 구별하기가 매우 어렵다 만약 전기 자극형 촉감장치(The Electric Stimulus Tactile Apparatus System : TESTAS)를 함께 사용한다면 딱딱함과 동시에 송곳에 찔렸을 때의 촉감을 함께 제시할 수 있어 가상 벽과의 차이점을 확실하게 구별할 수 있다.

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비침습 집중형 전자기장을 이용한 통증치료기 개발 (Development of Pains Therapy System Using Focused Variable Electromagnet)

  • 조동국;이균정;김수병;권선민;신태민;이경중;이용흠
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1157-1166
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    • 2009
  • 경락선상에서 침을 이용한 침술효과가 서양과학에 의해 현재까지 증명되지 않고 있다. 본 연구에서는 일반 수기침술에 의한 전기적 해석에 근거하여 수기자침을 사용하지 않고 전자기장 자극을 통한 경락전위변화를 측정함으로써 통증치료에 유의한 자극 시스템을 개발하였다. 특히 전자계를 발생시키고 집중시키기 위해서 전극 코어의 자성체에 코일을 감아 인가전류에 따른 자속밀도(강도)를 다양하게 발생시킬수 있도록 설계하였다. 자극모드도 다양하게 선택할수 있어서 다양한 치료효과를 기대할수 있도록 하였다. 유의성 평가를 위해 족양명위경상의 상거허혈과 하거허혈에 전극을 부착하고, 족삼리에 전자기자극을 하여 두 경혈점 사이에서 임피던스 변화에 따른 경락전위를 측정하였다. 그 결과, 수기자극에서 측정된 전위패턴과 유사한 전위를 관찰하였으며, 다양한 자극에 대한 반응특성도 확인하였다. 따라서, 비침습 전자기장 자극을 통한 인체의 유도전류를 유발시킬수 있음을 확인하였다.