• 전자공학회논문지SC
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• 제47권3호
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• pp.48-55
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• 2010

신생아 난청은 신생아들에게 있어서 흔한 선천성 질환 중의 하나로 알려져 있다. 이를 방치할 경우 언어장애와 학습장애를 불러 오는 결과를 초래하게 되지만 조기에 발견하여 치료를 한다면 예방 할 수 있다. 신생아 청력장애를 조기에 선별하기 위해 사용되는 방법으로 청성뇌간반응검사(auditory brainstem response; ABR)가 유용하게 쓰이고 있다. 하지만 기존의 수동 ABR 시스템은 시간이 오래 걸리며 숙련된 검사자가 매번 파형을 분석해야 하는 번거로움이 있다는 단점이 있다. 이와 같은 이유로 최근 청력을 자동으로 판독하는 A-ABR(Automated-ABR)의 필요성이 인식되어 연구가 활발하지만, 국내에서는 아직 관련된 연구가 미미한 실정이다. 본 연구에서는 선행 연구를 통하여 구현된 A-ABR 시스템을 휴대용으로 개발하여 신생아를 포함한 정상 성인과 난청을 가진 성인을 대상으로 시스템에 대한 성능 평가를 수행하였다. 임상 진단 결과와 A-ABR의 결과를 비교한 결과 94.4%의 민감도, 92.2%의 특이도, 93.0%의 정확도를 보임으로서 우수한 진단 성능을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권7호
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• pp.613-622
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• 2024

Objective: In Korea, radiology has been positioned towards the early adoption of artificial intelligence-based software as medical devices (AI-SaMDs); however, little is known about the current usage, implementation, and future needs of AI-SaMDs. We surveyed the current trends and expectations for AI-SaMDs among members of the Korean Society of Radiology (KSR). Materials and Methods: An anonymous and voluntary online survey was open to all KSR members between April 17 and May 15, 2023. The survey was focused on the experiences of using AI-SaMDs, patterns of usage, levels of satisfaction, and expectations regarding the use of AI-SaMDs, including the roles of the industry, government, and KSR regarding the clinical use of AI-SaMDs. Results: Among the 370 respondents (response rate: 7.7% [370/4792]; 340 board-certified radiologists; 210 from academic institutions), 60.3% (223/370) had experience using AI-SaMDs. The two most common use-case of AI-SaMDs among the respondents were lesion detection (82.1%, 183/223), lesion diagnosis/classification (55.2%, 123/223), with the target imaging modalities being plain radiography (62.3%, 139/223), CT (42.6%, 95/223), mammography (29.1%, 65/223), and MRI (28.7%, 64/223). Most users were satisfied with AI-SaMDs (67.6% [115/170, for improvement of patient management] to 85.1% [189/222, for performance]). Regarding the expansion of clinical applications, most respondents expressed a preference for AI-SaMDs to assist in detection/diagnosis (77.0%, 285/370) and to perform automated measurement/quantification (63.5%, 235/370). Most respondents indicated that future development of AI-SaMDs should focus on improving practice efficiency (81.9%, 303/370) and quality (71.4%, 264/370). Overall, 91.9% of the respondents (340/370) agreed that there is a need for education or guidelines driven by the KSR regarding the use of AI-SaMDs. Conclusion: The penetration rate of AI-SaMDs in clinical practice and the corresponding satisfaction levels were high among members of the KSR. Most AI-SaMDs have been used for lesion detection, diagnosis, and classification. Most respondents requested KSR-driven education or guidelines on the use of AI-SaMDs.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.953-959
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• 2015

광유전학은 생체 조직 및 세포에서 유전공학적으로 발현된 광민감성 단백질을 이용하여 목표로 하는 분자/세포 활동을 조절하기 위한 광학 및 분자적 전략들의 조합이다. 광유전학은 빛을 이용하여 신경세포의 발화 여부를 결정하는 세포막 채널을 빨리 열고 닫는 방법을 포함한다. 이 기술은 녹조류의 광민감성 단백질들을 특정 뇌세포에 넣는데서 시작되었다. 이렇게 하면 세포들은 파랑이나 노락색의 펄스로 켜지거나 꺼질 수 있다. 빨리 개폐되는 광민감성 양이온 채널인 자연계에 존재하는 조류 단백질인 channelrhodopsin-2 (ChR2)를 이용하여 활동전위의 숫자와 빈번도를 조절할 수 있다. ChR2는 다른 세포들은 영향을 주지 않으면서 한 유형의 신경세포만 조작할 수 있는 길을 제시하는데, 이는 전례가 없는 특이성이다. 이 기술은 빛을 이용하여 단일 발화와 시냅스 사건 수준에서 신경신호전달을 변경시킬 수 있도록 하여 신경과학자와 의생명공학자들에게 널리 적용될 수 있는 도구를 제공한다. 녹조류와 레이저, 유전자 치료, 광섬유의 희한한 조합은 이전에 결코 불가능했던 정밀도로 뇌 속 깊은 곳의 신경 회로 지도를 그릴 수 있도록 해주었다. 이것은 우울증, 불안, 정신분열, 중독, 수면병, 그리고 자폐증 같은 질환의 원인을 밝히는데 도움을 줄 것이다. 광유전학은 파킨슨병, 강박장애, 그리고 전기 펄스가 있는 다른 질환들을 치료하는데 사용되는 기존 이식 도구들을 개선시킬 수 있다. 광유전학 장치는 상기 장치들이 할 수 있는 것보다 더 많이 뇌세포의 특정 세포들을 대상으로 할 수 있다. 신경세포 이외의 일반 세포들에도 광유전학 도구들을 적용하는 연구들이 증가하고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.661-668
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• 2018

피부 저항을 이용한 생체 신호는 스트레스성 질환에 따라 각각 다른 특성을 보이고 있으며 이 특성을 이용하여 스트레스성 질환을 진단하는 생체진단 장비들이 개발 되었으며, 장비들은 피부 저항 측정기에서 측정한 신호를 해석하기 쉽게 출력해주며, 그 분야의 전문가는 출력 신호를 직접 보고 어떤 스트레스성 질환의 가능성이 높은지를 판단하게 된다. 하지만 각 측정 대상자에게서 측정된 생체 신호를 분석하여 측정 대상자가 어떤 스트레스성 질환을 가지고 있는지를 사람이 정확히 판단하기는 매우 어려울 뿐만 아니라 판단의 결과가 잘못될 가능성도 매우 높다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 측정된 신호가 어떤 스트레스성 질환의 신호에 해당하는지를 판단하는 기능을 구현하였다. 측정 장비의 낮은 컴퓨팅 능력을 고려하여 분류 기법은 SVM을 사용하였으며, 훈련 데이터와 테스트 데이터는 13개의 질환을 중심으로 오차범위 5를 사용하여 각 질환 당 1,000개를 랜덤하게 생성하여 사용하였다. 모의실험 결과에서 90% 이상의 판단 정확도를 보였으며 앞으로 측정 장비가 실제로 환자들에게 적용되면 다시 생성된 데이터로 분류기를 재훈련 할 수 있게 구성하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권6호
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• pp.434-437
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• 2010

For approval of medical devices manufactured or imported, submission of technical documents as well as the application form is required. The manufacturer (or importer) should properly identify the raw materials the applied product is made of and the manufacturing processes the product undergoes before it is shipped in the application form. In the technical documents, scientific data to evaluate the efficacy, safety, and quality of the applied product that has been described in the application form should be provided. Therefore, identifying the raw materials that were used for the parts of the applied product and describing the physical and chemical characteristics of the raw materials are quite important and essential in ensuring the efficacy, safety, and quality of the applied product. To describe the physical and chemical characteristics of the raw materials correctively, the applicant is required to have broad knowledge in the scientific fields such as chemical, polymer, metal, and ceramic science and engineering. But most of the applicant are not experts in these fields, so that the description in the application form often includes wrong and improper descriptions. Thus, we developed a guideline which explains the raw materials for medical devices, show the their examples. The purpose of this description guideline is to help the applicant properly completing the "Raw materials or constituents and their volumes" part in the application form.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.221-231
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• 2013

정보통신 기술을 이용한 개인 의료정보의 교환은 건강관리 서비스의 중요한 과정이다. 그러나 그 과정은 정보유출의 위험성을 내포하므로 건강관리 서비스의 신뢰성을 보장하기 위하여 개인 의료정보는 보호되어야 한다. 본 논문에서는 착용형 개인건강관리 장치에서 생성되고 전송되는 개인의료 정보를 보호하기 위한 암호화 모듈을 설계하였다. 설계의 주요 목표는 실시간으로 암호화되어 전송 된 개인 의료정보가 당사자의 허가 없이 조회, 수정 및 활용될 수 없음을 보장하는 것이다. 이를 위하여 암호화 알고리즘으로 DES와 3DES를 Telos Rev B(16bit RISC, 8Mhz)에서 운용되는 모듈로 개발하였다. 그리고 실험은 착용형 개인 건강관리 장치에서 측정되는 생체신호에 대한 암호화 및 복호화 성능을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험 결과 단위블록에 대한 암호화에 DES가 1.802 ms, 3DES가 6.683 ms가 소요되었다. 또한 Telos Rev B에서 암호화 된 정보가 다른 장치에서 오류 없이 복호화 될 수 있음을 확인함으로써 이종 기기 간 상호 운용성을 확인하였다. 결과적으로, 암호화 모듈이 사용자에게 개인 건강정보 접근권한에 대한 매우 강력한 의사결정권을 부여 할 수 있는 방법이므로 향후 신뢰적인 건강관리 서비스 구축에 기여 할 수 있을 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.42-48
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• 2008

최근 첨단 과학의 발달과 함께 인체조직에 대한 적용도가 뛰어난 소재가 개발되어 초소형의 이식형 장치가 개선되어감에 따라 전력공급방법의 다양한 연구가 이루어져 유도코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 장치가 연구되어오고 있다. 이에 저자는 이론적으로 효율이 100%인 E급 전력증폭기를 사용하여 $2{\sim}30mm$의 공극거리에서 가장 이상적인 주파수를 1MHz로 설정하여 제작하였고, 직경 46mm의 송수신 코일을 이용하여 코일의 비정렬에 대한 전송율이 이격거리가 10mm일 때, 20% 감소되었다. PLL을 사용하여 주파수추적동조법으로 공극거리 15 mm 이내에서는 완만하게 20% 정도의 에너지 전송효율을 얻을 수 있었다. 또한 최적의 공진거리에서 50 mA 정도의 출력전류가 얻을 수 있다는 것은 초소형 전기 자극기와 같은 이식형 장치를 동작시키는데 구동 전력으로 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.286-293
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• 2009

The implantable middle ear hearing devices(IMEHDs) have been developed to overcome the conventional hearing aid's problem(ringing effect caused by the acoustic feedback, cosmetic problem, etc.). In the IMEHDs, the vibrating transducer is a key component because its vibration enables to hear for hearing impaired people. The vibrating transducer is implanted on ossicular chain by surgical operation. The coupling status between implanted transducer and ossicular chain has an effect on delivering vibrating force from transducer to stapes. Noninvasive method is required to investigate the output characteristics of IMEHDs after implementation. Recently, emitted sound pressure measuring method of tympanic membrane is proposed to investigate the output characteristics of IMEHDs. However, the relationship between displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane was not cleared. In this paper, displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane were measured using the differential floating mass transducer(DFMT) that implanted on the ossicular chain of the human temporal bone and physical ear model. Through the experiments results, the relationship between displacement of stapes and sound pressure by tympanic membrane was investigated.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.457-466
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• 1997

청력장애인이 전화상의 말에 대한 청취력을 향상시킬수 있는 보청기능이 있는 전화기를 개발하였다. 최근 청력장애인이 늘어나고 있으며 생산자로서의 사회참여 욕구 또한 늘어나고 있는데 이들은 자신의 핸디캡을 메워줄 보조기기를 강력히 원하고 있다. 보청기능 전화기는 음성으로써 외부 정보를 획득할 수 있는 기본적인 통신 보조기기의 한 형태이다. 본 연구팀은 청력장애인의 청력특성을 분석하고 전화기에 청력 보상법을 적용함으로써 보청기능이 있는 새로운 모델의 전화기를 개발하였고 3가지 분야의 시험(전기적 시험, 단어 인지도 시험, 사용자 시험)을 수행하여 이 전화기의 유용성을 평가하였다. 새 전화기는 4개의 대역통과필터를 가지고 있으며 각 밴드의 중심주파수는 전화라인의 특성과 심리음향학적인 특성을 고려하여 500, 1000, 2000, 3000 Hz로 설정하였다. 청력장애인은 전화기의 증폭특성을 자신의 청력에 맞도록 피팅(fitting)할 수 있다. 즉 자신의 손실된 청력을 잘 보상하도록 4개 필터밴드에 대한 볼륨조절을 개별적으로 조정할 수 있다. 전화기의 전체 이득은 250~32000Hz 대역내에서 20㏈ 이상이다. 시험결과 새 모델의 전화기가 기존의 전화기보다 청력장애인의 전화음성 이해도를 향상 시킨다고 증명되었다. 향후 측음 및 잡음 억제, 주파수 대역분리, 청력패턴 보상과 심리음향적 라우드니스(loudness)보상에 대한 연구가 필요하며 공학과 임상 분야에서의 청력장애인의 언어 이지특성 연구를 통하여 더욱 발전된 전화기가 개발될 수 있다고 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.471-478
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• 2004

근육의 수의 수축에 의해 발생하는 근전도 신호는 다른 생체 신호보다는 비교적 출력 특성이 뛰어나기 때문에 많은 재활 시스템에 적용되고 있다. 본 논문에서는 상지 절단 환자 혹은 경추 손상에 의한 마비 환자를 위한 근전도 기반의 휴먼-컴퓨터 인터페이스를 제안한다. 사용자는 독립적으로 수의 수축이 가능한 두 근육 부위를 각기 혹은 동시에 움직임으로써 최대 4가지의 의도를 표현할 수 있다. 근육의 수축 정도는 근전도 진폭 신호의 절대 평균값과 미리 정해둔 문턱치를 비교하여 인식한다. 그러나 사용자가 동시에 두 근육을 수축하고자 할지라도 각각의 근육 발화 시점에 따른 시간차가 발생할 수 있기 때문에, 단순한 비교 방법으로는 동시 수의 수축에 관한 사용자의 의도를 정확하게 인식하기 어렵다. 따라서 근육의 수의 수축의 인식에 필요한 문턱치를 주 문턱치와 보조 문턱치의 이중 문턱치를 갖는 인식 방법을 제안한다. 이중 문턱치 인식 방법에 의해 두 근육이 동시에 수의 수축할 때에도 정확한 인식이 가능하므로, 각기 하나의 근육 수축 상태만을 인식하는 HCI보다도 많은 수의 인터페이스 명령을 생성할 수 있다. 구현한 실시간 근전도 처리 하드웨어를 이용하여, 정상인과 전완 절단 장애자에 대한 실험으로부터 본 논문에서 제안하는 이중 문턱치를 이용한 인식방법이 관전 의수와 전동 휠체어 제어용 HCI에 적용될 수 있음을 보인다.