• Title/Summary/Keyword: Bio-medical Engineering

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Analysis of Bale Surface Pressure According to Stretch Film Layer Changes on Round Bale Wrapping

  • Hong, Sungha;Kang, Daein;Kim, Daeyeon;Lee, Sangsik
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권3호
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    • pp.136-146
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    • 2017
  • Purpose: This paper presents an appropriate wrapping method by analyzing the pressure distribution applied to a bale surface, along with the change in pressure according to an increase in the number of film layers in rice straw bales, which account for 74% of the total bulky feed supply in Korea. Methods: A model with the shape of an actual bale was fabricated to analyze the distribution of surface pressure in bale wrapping, and the pressure was measured. Experiments were conducted to analyze the pressure using eight different layer numbers (2, 4, 6, 8 10, 12, 14, and 16 layers) at five wrapping speeds (27, 29, 31, 33, and 35 rpm). Results: The maximum pressure applied to a circular bale by the film occurred at the center of the end of the bale, whereas the minimum pressure occurred at the center of the bale side. An extreme value ratio between the minimum and maximum pressures was distributed as 8.5-56.6%, which was improved with an increase in rotation speed. The an uneven pressure distribution occurred because the number of film overlaps was 8.24-times greater at the center of the bale's end than at the center of the ba le side. At a level 5 rotation speed, the minimum pressure was $P_{LV5-M1}=0.0625{\sigma}^2+36.173{\sigma}-36.753$ ($R^2=0.9845$) at $M_1$, and the maximum pressure was $P_{LV5-M6}=5.5552{\sigma}^2+41.05{\sigma}-39.071$ at $M_2$, revealing a correlation of $R^2=0.9983$. Conclusions: To replace four layers with six layers, 2-4 layers were added only to the side of the bale, and the minimum pressure at $M_1$ was then improved from that at four layers to that at six layers, and the amount of film consumed for 4-6 layers was reduced by 84.6%.

심박수 적응형 심박 조율 알고리즘 설계 및 평가: 시뮬레이션 연구 (Design and Evaluation of Blending Algorithm for Rate Adaptive Pace: Simulation Study)

  • 명현석;이경중
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.32-37
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    • 2019
  • In this study, we designed a blending algorithm for rate adaptive pacing for cardiac pacemaker. Generally, rate adaptive pacing (RAP) is applied to patients whose heart rate does not rise during exercise for chronotropic incompetence (CI) patient. It is very important to develop an algorithm for RAP that can be properly applied to CI patients. In order to design an RAP algorithm we used dual sensors. Firstly, we designed a bio-signal measurement system based on the dual sensors, which are accelerometer and respiratory system. Secondly, we conducted treadmill test for the simulation experiment while using 3-lead ECG as reference. Finally, we designed a blending algorithm based on activation state of the dual sensors. The proposed blending algorithm was subdivided into three sections based on the accelerometer signal, which are rapidly increased section (W1), hardly changed section (W2), and decreased section (W3). Each weight is set aside for each section. To evaluate this algorithm, ten healthy adult males were participated. The correlation and Root Mean Square Error between the proposed algorithm and the reference were compared, and shown to be r=0.88 and 2.82 bpm, respectively. These results show that the proposed blending algorithm of dual sensors enables proper tracking of the heart rate during exercise. Also, it shows the possibility that the proposed blending algorithm can be applied to improve quality of life of the chronotropic incompetence patient.

실시간 데이터 처리를 위한 개방형 데이터 프레임워크 적용 방안 (Application Of Open Data Framework For Real-Time Data Processing)

  • 박순호;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1179-1187
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    • 2019
  • 오늘날의 기술 환경에서 대다수의 빅 데이터 기반 애플리케이션 및 솔루션은 스트리밍 데이터의 실시간 처리를 기반으로 한다. 빅 데이터 스트림의 실시간 처리 및 분석은 빅 데이터 기반 애플리케이션 및 솔루션 개발에서 중요한 역할을 한다. 특히 해사 분야 데이터 처리 환경에서도 데이터의 폭발적 증대에 따른 대용량 실시간 데이터를 빠르게 처리 및 분석할 수 있는 기술 개발의 필요성이 가속화되고 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 빅 데이터 처리를 위한 오픈소스 기술 중에 적합한 오픈소스로 NiFi, Kafka, Druid의 특징을 분석하여 한국형 e-Navigation 서비스에서 해사 분야 서비스 분석에 필요한 외부 연계 필요 정보들을 상시 최신 정보로 제공할 수 있도록 실시간 데이터 처리를 위한 개방형 데이터 프레임워크 기술 적용의 기초를 마련하고자 한다.

약용 식물 발효액(들빛)의 항산화, Angiotensin Converting Enzyme 저해 및 Nitric Oxide 생성 조절 효과 (Antioxidative activity and Angiotensin Converting Enzyme Inhibitory activity of Fermented Medical Plants (DeulBit) and Its Modulatory Effects of Nitric Oxide Production)

  • 조은경;갈상완;최영주
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권2호
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    • pp.91-98
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    • 2010
  • 본 연구에서는 결명자, 오미자, 구기자, 박하, 국화, 산마, 생강, 둥글레, 감초, 오가피, 녹차, 다시마를 발효시킨 들빛 발효액으로 여러 가지 생리활성에 대하여 분석하였다. 우선, 들빛 발효액의 플라보노이드 함량과 DPPH 활성을 측정하였다. 그 결과 들빛 발효액의 총 플라보이드 함량은 $3.4{\pm}0.5\;mg/g$으로, DPPH법을 통해 측정한 들빛 발효액의 radical 소거능은 96%로 나타났다. 들빛 발효액의 SOD 유사활성은 29%로 나타내었고, XOase에 의해 생성된 superoxide radical 소거능은 88%로 높게 나타났다. 들빛 발효액의 항고혈압 측정실험에서는 66%의 저해률을 나타내어 ACE 저해 활성이 뛰어난 것으로 나타났다. 혈전분해능에 대한 들빛 발효액의 분석 결과는 혈전용해제로 알려져 있는 plasmin과 유사한 활성을 보이고 있다. 들빛 발효액과 면역활성과의 연관성은 NO 생성 증가율과 LPS에 의해 유도되는 NO 생성 억제율 분석으로 조사되었다. 그 결과, 들빛 발효액은 무려 15배의 높은 NO 생성 증가율을 보였다. 또한 LPS에 의해 유도된 NO 생성 억제율은 들빛 발효액 100%에서 42%로 나타나 높은 면역조절능을 나타내었다. 이상의 결과는 들빛 발효액의 우수한 생리활성을 증명하고 있고, 항산화력, 항고혈압 효과, 혈전분해능 및 면역 조절활성이 높은 것으로 나타나 기능성 음료의 소재로서 그 활용도가 높을 것으로 판단된다.

A Study of Institutional Status of Risk Management for Radiotherapy in Foreign Country

  • Lee, Soon Sung;Shin, Dong Oh;Ji, Young Hoon;Kim, Dong Wook;An, Sohyoun;Park, Dong-Wook;Cho, Gyu Suk;Kim, Kum-Bae;Koo, Jihye;Oh, Yoon-Jin;Choi, Sang Hyoun
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제27권3호
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    • pp.139-145
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    • 2016
  • With the development in field of industry and medicine, new machines and techniques are being launched. Moreover, the complexity of the techniques is associated to an increasing risk of incident. Especially, a small error in radiotherapy can lead to a serious patient-related incident, risk management is necessary in radiotherapy in order to reduce the risk of incident. However, in field of radiotherapy, there are no legally binding clauses for risk management and there is an absence of risk management systems at an institutional level. Therefore, we analyzed institutional status of risk management, reporting & classification systems, and risk assessment & analysis in 31 countries. For risk management and reporting systems, 65% of countries investigated had legislation or regulations; however, only 35% of countries used classification systems. It was found that 43% more countries had legislation for risk management in healthcare than those for radiotherapy; 19% more countries had reporting systems for healthcare than those for radiotherapy. For classification systems, 60% more countries had legislation, recommendation, and guidelines in the field of radiotherapy than those for healthcare. Recently, international institutes have published several reports for risk management and patient safety in radiotherapy, owing to which, countries adopting risk management for radiotherapy will gradually increase. Before adopting risk management in Korea, we should precisely understand the procedures and functions of risk management, in order to increase efficiency of risk management because classification & reporting system and risk assessment & analysis are connected organically, and institutional management is needed for high quality of risk management in Korea.

스마트 모바일 환경에서 의료정보 동적접근 시스템 (Medical Information Dynamic Access System in Smart Mobile Environments)

  • 정창원;김우홍;윤권하;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.47-55
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    • 2015
  • 최근, 병원정보시스템의 환경은 다양한 스마트 기술을 접목하고 있는 추세이다. 따라서, 스마트 폰, 테블렛 PC와 같은 다양한 스마트 디바이스가 의료 정보 시스템에 활용된다. 또한, 이러한 환경은 이기종 센서, 디바이스, 시스템 및 네트워크에서 실행되는 다양한 응용 프로그램으로 구성된다. 이들 병원 정보 시스템 환경에서, 기존의 접근 제어 방식에 의한 보안 서비스를 적용하는 것은 문제가 된다. 기존 보안 방식의 대부분은 접근제어 리스트 구조를 사용한다. 이는 클라이언트 이름, 서비스 객체 메소드 이름으로 접근 제어 매트릭스에 의해 정의된 접근만을 허용한다. 가장 큰 문제점으로는 정적인 접근 방법은 변화되는 상황에 신속하게 적응하지 못한다. 따라서, 우리는 보다 유연하고, 매우 상이한 보안 요구와 다양한 환경에 적용 할 수 있는 새로운 보안 메커니즘을 필요로 한다. 또한, 환자중심의 의료 서비스 형태로 변화되고 있어, 이를 해결하기 위한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 스마트 모바일 환경에서 의료정보 동적접근 시스템을 제안하고자 한다. 우리는 기존 병원정보 시스템의 환경을 기반으로 동적접근 제어 방법으로 의료정보 시스템에 접근하는 방법에 중점을 두었다. 물리적인 환경은 모바일 x-ray 영상 디바이스와 전용 모바일 스마트 디바이스, PACS, EMR 서버와 인증 서버로 구성하였다. 소프트웨어 환경은 모바일 X-ray영상기기는 Windows7 OS를 기반으로 동기화 및 모니터링 서비스를 위해 .Net Framework를 기반으로 개발하였다. 그리고 전용 스마트 디바이스는 Android OS를 기반으로 JSP와 Java SDK를 통한 동적접근 응용 서비스를 구현하였다. 병원의 의료영상정보 서버와 모바일 X-ray영상기기, 전용 스마트 디바이스간의 의료정보는 의료영상정보 표준인 DICOM을 기준으로 한다. 또한 EMR 정보는 H7을 기반으로 한다. 동적접근 제어 서비스를 제공하기 위해, 우리는 산소포화도, 심박수, 혈압과 체온과 같은 생체 정보의 값에 대한 조건에 의해 환자의 상황을 분류하고, 의료진의 의료정보 접속 인증 방법으로 동적인 접근 방법을 설계했다. 이는 일반 상태와 응급상태로 2부분으로 구분하여 이벤트 추적 다이어그램으로 보였다. 그리고, 인증 정보는 ID/PWD와 위치, 역할, 작업시간 그리고 응급 환자를 위한 응급 코드를 포함하였다. 동적접근 제어 방법의 일반적인 상황은 인증 정보의 값에 의해 의료정보에 접근 할 수 있다. 그러나 응급상황의 경우는 인증 정보 없이 응급 코드에 의해 의료정보에 접근하도록 하였다. 또한, 우리는 의료정보 표준에 따라 환자, 의료진 및 의료 영상 정보로 구성되는 의료정보 통합 데이터베이스 스키마를 구축했다. 끝으로, 우리는 제안 시스템의 수행 결과를 일반과 응급상황과 같은 환자의 상태에 따라 스마트 디바이스 기반으로 동적접근 응용 서비스의 유용성을 보였다. 특히, 제안 된 시스템은 동적 액세스 제어 방법에 의해 응급상황에서 스마트 디바이스기반의 효과적인 의료 정보 서비스를 제공한다. 이 결과, 제안한 시스템이 u-병원 정보 시스템과 서비스에 유용할 것으로 기대한다.

유방암 방사선치료 기법에 따른 선량 비교 : 3차원 입체조형치료, 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료 (Dosimetric Comparison of Radiation Treatment Techniques for Breast Cancer : 3D-CRT, IMRT and VMAT)

  • 이보람;이선영;윤명근
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권3호
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    • pp.237-244
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 유방암 치료에 사용되는 다양한 첨단방사선치료법을 선량비교인자들을 이용하여 비교분석하고 이 결과를 이용하여 환자에 가장 적합한 치료방법을 찾기 위함이다. 인체밀도와 유사하게 제작된 모형팬텀을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였고 Eclipse v10 소프트웨어를 이용하여 3차원 입체조형치료, 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료 세 가지 치료계획을 수립하였다. 각 치료계획을 평가하기 위하여 균일지수, 순응도, 장기등가선량(OED), 초과절대위험률(EAR) 등을 이용하였다. 균일지수 값은 3차원 입체조형치료, 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료에서 16.89, 11.21, 9.55, 순응도는 0.59, 0.61, 0.83 으로 계산되었다. 사용된 3가지 치료법의 평균선량은 왼쪽 폐 0.01 ~ 2.02 Gy, 오른쪽 폐 0.36 ~ 5.01 Gy, 간 0.25 ~ 2.49 Gy, 심장 0.14 ~ 6.92 Gy, 식도 0.03 ~ 2.02 Gy, 척수 0.01 ~ 1.06 Gy, 왼쪽 가슴 0.25 ~ 6.08 Gy, 기관 0.08 ~ 0.59 Gy, 위 0.01 ~ 1.34 Gy 의 범위로 나타났다. 장기등가선량(OED)와 초과절대위험률(EAR)은 모든 장기에서 세기 변조 방사선치료와 입체세기조절회전 방사선치료방법이 3차원 입체조형치료 보다 높게 나타났다. 이 연구의 결과로서, 우리는 선량분포지수(균일지수, 순응도)는 세기 변조 방사선치료, 입체세기조절회전 방사선치료가 3차원 입체조형치료 보다 좋을 수 있지만 주변 정상장기에 들어가는 선량은 3차원 입체조형치료보다 높다는 것을 확인할 수 있었다.

조현병 환자와 건강한 대조군에서 성별에 따른 뇌파 동시성의 차이 (Sex-Related Differences of EEG Coherences between Patients with Schizophrenia and Healthy Controls)

  • 정혜민;이유상;김성수;김성균;정재승;오진석;이승연;김범준;장재승
    • 생물정신의학
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    • 제20권4호
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    • pp.166-178
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    • 2013
  • Objectives Alteration of epigenetic effects of testosterone during early development was suggested as an ancillary mechanism for the genesis of schizophrenia. EEG coherence was thought to be a marker for cerebral laterality of which important determinant was testosterone during early development. We studied sex-related differences of EEG coherences between patients with schizophrenia and controls to examine the sex effects in the genesis of schizophrenia. Methods EEG was recorded in 35 patients with schizophrenia and 46 healthy controls in the eyes closed resting state. Pair-wise EEG coherences were calculated over delta, theta, alpha, beta and gamma frequency bands. To examine the differences of EEG coherence according to sex in each group, ANCOVA was performed using Statistical Analysis system (SAS, Ver 9.3) and R (Ver 2.15.2). Results Healthy control males showed more increased right intrahemispheric coherences than healthy control females in delta, theta, alpha and beta frequency bands. In patients with schizophrenia, this male dominant pattern in right intrahemispheric coherences was attenuated especially in alpha and beta bands. Healthy control females showed more increased interhemispheric coherences than healthy control males in delta, theta, beta and gamma frequency bands. In patients with schizophrenia, these female dominant patterns in interhemispheric coherences were attenuated especially in delta, theta, and beta bands, which were commonly observed in frontal to central areas. Conclusion Sex differences in resting EEG coherences were attenuated in schizophrenia patients. These results imply that sex-related aberrant cerebral lateralization might exist in patients with schizophrenia, which are partly due to sex hormones via epigenetic mechanisms.

용접실습 교과목에 필수적인 기계제도 기초 이론 학습에 대한 증강현실 콘텐츠 시스템을 활용한 교육 방법 및 효과성 (The Training Methods and Effectiveness using Augmented Reality Contents System for Machine Drawings Training Which is Essential in Welding Practice Courses)

  • 구창대;양형석;이동엽
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제32권4호
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    • pp.39-45
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    • 2014
  • Today, the development of digitized information media and info-communications are bringing many changes. Due to the development of IT thechnology, we can learn wherever, whenever, regardless of time and place. Machine drawing subject is a very important in mechanical engineering course, but it's studyed only basic theory in a short period, average 1~2weeks. So that, students think that the mechanical drawing is of minor importance. Such ideas make them difficult to impove sense of space in isometric drawing and drawing skill. Therefore, in this paper, augmented reality-based contents through the system, Mechanical Drawing of education to meet the effectiveness and satisfaction, student learning can be spontaneously it was construct self-system. And, Theoretical part of the Mechanical Drawing is proposed ensure more efficient and easier training. In this paper, we were test operation for user effectualness of proposed service at Korea Polytechnics Colleges a industrial facilities management in Daegu. Target user are 66 students, and The students were divided into experimental group and comparison group. Experimental results, experimental group was able to do systematically experience many Projection Drawing and Pictorial Drawing in short schooltime. And, The test operation results showed that have the possibility to meet education effectiveness and user satisfaction in this augmented reality-based contents system.

3T MREIT 시스템을 이용한 실험견 사체의 두부 도전율 영상 (Conductivity Imaging of a Canine Head using a 3T MREIT System with a Carbon-Hydrogel Electrode: Postmortem Experiment)

  • 정우철;김영태;;김형중;이태휘;강병택;박희명;우응제
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.179-184
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    • 2009
  • Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography (MREIT) is a new bio-imaging modality providing cross-sectional conductivity images from measurements of internal magnetic flux densities produced by externally injected currents. Recent MREIT studies demonstrated successful conductivity image reconstructions of postmortem and in vivo canine brain. However, the whole head imaging was not achieved due to technical issues related with electrodes and noise in measured magnetic flux density data. In this study, we used a new carbon-hydrogel electrode with a large contact area and injected 30 mA imaging current through a canine head. Using a 3T MREIT system, we performed a postmortem canine experiment and produced high-resolution conductivity images of the entire canine head. Collecting magnetic flux density data inside the head subject to multiple injection currents, we reconstructed cross-sectional conductivity images using the harmonic $B_z$ algorithm. The conductivity images of the canine head show a good contrast not only inside the brain region including white and gray matter but also outside the brain region including the skull, temporalis muscle, mandible, lingualis proprius muscle, and masseter muscle.