• 제목/요약/키워드: Biomedical Engineering convergence

검색결과 394건 처리시간 0.03초

인공지능과 모발의 필수 미네랄 원소 함량을 이용한 피험자 연령 예측 (Prediction of Hair Owners' Age using Hair Mineral Content and Artificial Intelligence)

  • 박준현;하병조;박상수
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제8권6호
    • /
    • pp.155-159
    • /
    • 2022
  • 모발의 필수 미네랄 원소 농도 데이터로 인공지능을 학습시킨 후, 피험자의 모발 미네랄 원소 농도로 나이를 예측하도록 하고 그 결과를 피험자의 실제 나이와 비교하여 연관성을 조사하였다. 전체 모발 데이터는 296개이었으며그 중 2/3를 인공지능 학습에 그리고 1/3을 피험자 데이터로 사용하였다. 25세 이하의 성장기 피험자의 실제 나이와 인공지능이 예측한 나이 사이에는 0.678 의 중상 정도의 상관관계가 있었다. 중년의 피험자 그룹에서는 연관성이 거의 없었고 노년의 피험자 그룹에서는 0.522의 약한 상관관계를 보였다. 모발의 미네랄 원소 농도 데이터를 이용한 인공지능의 유용성을 확보하기 위해서는 더 많은 수의 데이터를 제공하여 인공지능을 학습시키는 과정이 필요하다.

접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 H-polarized 전자파 산란에 관한 연구 (A Study on H-polarized Electromagnetic Scattering by a Resistive Strip Grating Between a Grounded Double Dielectric Layer)

  • 윤의중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.29-34
    • /
    • 2022
  • 본 논문에서는 접지된 2중 유전체층 사이의 저항띠 격자구조에 의한 H-polarized 산란 문제는 전자파 수치해석 방법으로 알려진 PMM(point matching method)을 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 산란 전자계는 Floquet 모드 함수의 급수로 전개하였고, 저항띠의 해석을 위해 저항경계조건을 적용하였다. 유전층의 비유전율과 정방행렬의 행수의 크기에 따른 반사전력의 수렴도의 %error를 비교하였으며, 정방행렬의 행수의 크기가 클수록 반사전력의 정확도는 증가하였다. 저항띠의 저항율이 작아지거나, 유전층의 두께가 작아지거나, 그리고 유전체 층의 비유전율이 증가하면, 반사전력은 증가하였다. 접지된 2중 유전체층을 가지는 본 논문의 제안된 구조에 대한 수치결과들은 기존 논문의 수치해석 결과들과 비교하여 잘 일치하였다.

한국과 일본의 복지용구 품목 비교 연구 (A Comparative Study on the Welfare Assistive Devices In Korea and Japan)

  • 정현우;염호준;박상수
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제8권6호
    • /
    • pp.405-411
    • /
    • 2022
  • 2008년에 시작된 한국의 노인 장기요양보험은 그보다 8년 먼저 시작된 일본의 개호보험을 원용한 것이다. 양국은 노인의 생활을 지원하기 위하여 지적 정신적으로 약화된 노인의 삶을 지원하기 위한 복지용구 급여제도를 가지고 있다. 본 연구에서는 한국의 복지용품 품목과 일본의 복지용품 품목을 비교·검토하여 한국과 일본의 품목별 특성을 알아보았다. 한국은 배회감지기, 자세변환용구, 요실금팬티 등이 일본보다 앞서서 복지용구로 등록되었으며 일본은 자동소변처리기, 휠체어 전동보조장치, 체위변환기, 이동용 리프트 등이 한국보다 먼저 복지용구로 지정되었다. 또한 일본 후생노동성은 배설예측지원기기의 복지용구 지정을 예고한 상태이다. 한국과 일본이 복지용구 품목들을 발전 시키기 위하여 협력한다면 초고령사회에 양국의 노인의 삶의 질을 향상시키는데 많은 도움이 될 것이다.

유럽의 새로운 의료기기 규제제도 MDR (New Medical Device Regulations (MDR) in Europe)

  • 정현우;염호준;박상수
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제8권5호
    • /
    • pp.29-37
    • /
    • 2022
  • 2017년 새롭게 제정된 유럽의 새 의료기기 규제법인 MDR은 기존의 CE 적합성 인증을 받은 의료기기 제품들이 새로운 CE의 MDR규정에 맞춰 2024년 5월까지 인증을 받도록 요구하고 있다. 새로운 MDR 적합성 요구사항은 기존보다 강화된 의료기기 임상평가 및 임상 조사를 요구하며 또한 문서화된 시판후 임상 추적 자료의 제출을 요구한다. 한국의 의료기기 업체들도 새로운 MDR 요구사항을 맞춰 적합인정을 받아야 하나, 새로우 규정을 정확히 이해하지 못하여 산업계의 혼란은 계속 되고 있다. 본 연구에서는 한국과 미국의 의료기기 관련 규정을 알아보고, 또한유럽의 의료기기법인 MDR을 기존의 유럽 의료기기 지침인 MDD와 비교함으로써 유럽 의료기기법의 요구 사항들을 이해하는데 도움이 되고자 한다.

근전전동의수의 파지력 및 내구성 시험 표준 개발 (Development of gripping force and durability test standard for myoelectric prosthetic hand)

  • 차국찬;최기원;이석민;박상수
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.393-399
    • /
    • 2023
  • 상지 절단 장애인은 미관 목적과 기능적 필요성에 의하여 상지 의지를 착용하며, 특히 양손 절단자인 경우 잡는 동작 즉 파지동작이 가능한 근전 전동의수의 착용이 필수적이다. 잔존 근육의 근전도 신호에 의하여 작동하는 근전 전동의수는 산업재해보상보험의 공적보험 급여 품목이며, 사용자의 안전과 제품 성능의 유효성에 대한 시험 방법 표준의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 상지 전동의수의 잡는 힘 즉 파지력을 로드셀을 이용하여 측정하고 반복 동작으로 인한 내구성을 근접센서를 이용하여 시험하기 위한 내구성 시험 장치를 개발하고 그 시험 방법의 표준을 제안한다. 아직까지 국제 표준화 기구 ISO(International Standardization Organization)의 시험 표준이 제정되지 않은 상태이므로 향후 전동의수 시험 표준 분야에서 한국의 선도적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

디지털 IIR Filter와 Deep Learning을 이용한 ECG 신호 예측을 위한 성능 평가 (Performance Evaluation for ECG Signal Prediction Using Digital IIR Filter and Deep Learning)

  • 윤의중
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.611-616
    • /
    • 2023
  • 심전도(electrocardiogram, ECG)는 심박동의 속도와 규칙성, 심실의 크기와 위치, 심장 손상 여부를 측정하는데 사용되며, 모든 심장질환의 원인을 찾아낼 수 있다. ECG-KIT를 이용하여 획득한 ECG 신호는 ECG 신호에 잡음을 포함하기 때문에 딥러닝에 적용하기 위해서는 ECG 신호에서 잡음을 제거해야만 한다. 본 논문에서는, ECG 신호에서 잡음은 Digital IIR Butterworth의 저역 통과 필터를 이용하여 제거하였다. LSTM의 딥러닝 모델을 사용하여 3가지 활성화 함수인 sigmoid(), ReLU(), tanh() 함수에 대한 성능 평가를 비교했을 때, 오차가 가장 작은 활성화 함수는 tanh() 함수 임을 확인하였으며, 또한 LSTM과 GRU 모델에 대한 성능 평가와 경과 시간을 비교한 결과 GRU 모델이 LSTM 모델보다 우수한 것을 확인하였다.

디지털 FIR 필터와 Deep Learning을 이용한 ECG 신호 예측 및 경과시간 (Predicton and Elapsed time of ECG Signal Using Digital FIR Filter and Deep Learning)

  • 윤의중
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.563-568
    • /
    • 2023
  • 심전도(electrocardiogram, ECG)는 심박동의 속도와 규칙성, 심실의 크기와 위치, 심장 손상 여부를 측정하는 데 사용되며, 모든 심장질환의 원인을 찾아낼 수 있다. ECG-KIT를 이용하여 획득한 ECG 신호는 ECG 신호에 잡음을 포함하기 때문에 딥러닝에 적용하기 위해서는 ECG 신호에서 잡음을 제거해야만 한다. 본 논문에서는, ECG 신호에 포함된 잡음은 Digital FIR 해밍 창함수를 이용한 저역통과 필터를 사용하여 제거하였다. LSTM의 딥러닝 모델을 사용하여 3가지 활성화 함수인 sigmoid(), ReLU(), tanh() 에 대한 성능 평가를 비교했을 때, 오차가 가장 작은 활성화 함수는 tanh() 함수 임을 확인하였고, batch size가 작은 경우가 큰 경우보다 시간이 많이 소요되었다. 또한 GRU 모델의 성능 평가의 결과가 LSTM 모델보다 우수한 것을 확인하였다.

접지된 2중 유전체층 사이의 도체띠 격자에 대해FGMM과 PMM을 적용한 TM 산란 해 (Solution of TM Scattering Applying FGMM and PMM for Conductive Strip Grating Between a Grounded Double Dielectric Layers)

  • 윤의중
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.721-726
    • /
    • 2023
  • 본 논문에서는 접지된 2중 유전체층 사이의 도체띠 격자구조에 의한 TM(tranverse magnetic) 전자파 산란 문제를 전자파 수치해석방법으로 알려진 FGMM(fourier galerkin moment method)과 PMM(point matching method)을 적용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였다. 접지된 2중 유전층의 비유전율과 두께는 동일한 값에 대해서만 취급하였으며, 유전체층의 두께와 비유전율의 값이 증가하면 전반적으로 반사전력은 증가하였으며, 반사전력의 최소값들이 스트립 폭이 증가하는 방향으로 이동하였다. 본 논문의 제안된 구조에 대해 FGMM과 PMM의 수치해석 방법을 적용한 수치결과들은 매우 잘 일치하였다.

휠체어 동력 보조장치 개발 국제 동향 (International Trends in Wheelchair Power Assist Add-ons Development )

  • 이석민;최기원;문인혁;박상수
    • 문화기술의 융합
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.143-150
    • /
    • 2023
  • 우리나라의 1인당 국민소득이 증가하면서 장애인의 삶의 질 향상을 위한 다양한 여가 활동에 참여가 장려되고있다. 그러나 여가활동 참여를 위해서는 여가가 행해지는 장소까지의 이동이 선행되어야 하므로, 장애인의 여가활동을 위한 이동수단에 대한 관심이 커지고 있다. 수동 및 전동 휠체어는 여가활동을 위한 이동수단으로서 각각의 단점을 가지고 있어서 수동 휠체어에 전동 휠체어의 기능을 접합하는 휠체어 동력보조 장치에 대한 관심이 높아지고있다. 본 연구에서는 휠체어 동력보조 장치 제품들의 FDA 승인 과정을 조사하고, 세계 각국에서 생산하는 측면부착형, 전방부착형, 하방부착형, 후방부착형 휠체어 동력보조 장치들의 특성을 파악하였다. 이러한 정보들은 국내 장애인 및 보조인들이 환자의 상태에 따라 최적의 제품을 선택하는데 큰 도움이 될 것이다. 장애인들이 자신에게 적합한 동력 보조 장치를 선택할 수 있도록 많은 사용적합성 시험과 임상사례 연구가 필요하다.

Comparison of a Deep Learning-Based Reconstruction Algorithm with Filtered Back Projection and Iterative Reconstruction Algorithms for Pediatric Abdominopelvic CT

  • Wookon Son;MinWoo Kim;Jae-Yeon Hwang;Young-Woo Kim;Chankue Park;Ki Seok Choo;Tae Un Kim;Joo Yeon Jang
    • Korean Journal of Radiology
    • /
    • 제23권7호
    • /
    • pp.752-762
    • /
    • 2022
  • Objective: To compare a deep learning-based reconstruction (DLR) algorithm for pediatric abdominopelvic computed tomography (CT) with filtered back projection (FBP) and iterative reconstruction (IR) algorithms. Materials and Methods: Post-contrast abdominopelvic CT scans obtained from 120 pediatric patients (mean age ± standard deviation, 8.7 ± 5.2 years; 60 males) between May 2020 and October 2020 were evaluated in this retrospective study. Images were reconstructed using FBP, a hybrid IR algorithm (ASiR-V) with blending factors of 50% and 100% (AV50 and AV100, respectively), and a DLR algorithm (TrueFidelity) with three strength levels (low, medium, and high). Noise power spectrum (NPS) and edge rise distance (ERD) were used to evaluate noise characteristics and spatial resolution, respectively. Image noise, edge definition, overall image quality, lesion detectability and conspicuity, and artifacts were qualitatively scored by two pediatric radiologists, and the scores of the two reviewers were averaged. A repeated-measures analysis of variance followed by the Bonferroni post-hoc test was used to compare NPS and ERD among the six reconstruction methods. The Friedman rank sum test followed by the Nemenyi-Wilcoxon-Wilcox all-pairs test was used to compare the results of the qualitative visual analysis among the six reconstruction methods. Results: The NPS noise magnitude of AV100 was significantly lower than that of the DLR, whereas the NPS peak of AV100 was significantly higher than that of the high- and medium-strength DLR (p < 0.001). The NPS average spatial frequencies were higher for DLR than for ASiR-V (p < 0.001). ERD was shorter with DLR than with ASiR-V and FBP (p < 0.001). Qualitative visual analysis revealed better overall image quality with high-strength DLR than with ASiR-V (p < 0.001). Conclusion: For pediatric abdominopelvic CT, the DLR algorithm may provide improved noise characteristics and better spatial resolution than the hybrid IR algorithm.