• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.833-835
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• 2014

본 연구에서는 호흡동조방사선치료(Respiratory Gating Radiation Therapy, RGRT)에서 매우 중요한 요소 중에 하나인 호흡의 안정성을 효과적으로 향상 시킬 수 있는 호흡연습장치(respiratory training system)를 개발하였다. 개발한 호흡연습장치는 개인고유의 호흡주기를 적용하여 환자에게 편안한 호흡유도를 제공한다. 충분한 연습시간을 부여하기 위해 언제 어디서나 쉽고 간편하게 연습 할 수 있도록 휴대형 기기에 모듈화 시켰으며, 이를 환자에게 제공함으로써 호흡동조방사선치료의 효율성과 정확성을 높이고자 했다. 호흡연습장치를 사용했을 때 호흡의 규칙성, 안정성, 지속성 향상 정도를 알아보기 위해 5명을 대상으로 실험을 진행 하고자 한다. 개인이 자유롭게 호흡하는 '자유호흡(free breathing)' 개인고유 호흡주기를 적용하여 시청각 프로그램을 통해 호흡을 유도하는 '모니터호흡(guide breathing)' 호흡연습 후 시청각 프로그램 없이 호흡하는 '예측호흡(predict breathing)' 3가지 호흡법의 데이터를 이용하여 호흡주기(period)와 호흡깊이(amplitude) 및 호흡패턴(Area)의 변화를 정량적으로 분석함으로써 휴대형 호흡연습장치의 유용성을 평가하고자 한다.

• 치위생과학회지
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• 제8권4호
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• pp.381-386
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• 2008

본 연구는 AHA의 기본 심폐소생술 2005 Guide-line에 의거하여 치위생과 학생을 대상으로 Video self-instruction program 교육 후 기본 심폐소생술의 지식 및 태도, 자기효능감을 조사하고 술기의 수행능력을 파악하고, 지식 및 태도, 자기효능감이 흉부압박 및 인공호흡 정확도, 정확한 술기 수행에 영향을 미치는지를 SPSS 14.0을 이용하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기본 심폐소생술 지식에서는 교육 전 지식은 5.93에서 교육 후 지식은 12.46점으로 증가 하였으며, 태도에서는 교육 전 태도는 2.52점에서 교육 후 태도는 3.71점으로 증가하였다. 구체적 자기효능감에서는 교육 전 4.34점에서 교육 후 6.94점으로 증가하였으며, 일반적 자기효능감에서는 교육 전 3.22점에서 교육 후 3.26점으로 증가하였으며, 일반적 자기효능감을 제외하고는 통계적으로 유의하였다. 2. 기본 심폐소생술 흉부압박의 정확도는 68.90%였으며, 인공호흡 정확도는 19.00%이었다. 3. 기본 심폐소생술 술기의 수행능력의 전체 평균 점수는 4.51점으로 나타났다. 4. 교육 후 자기효능감(B=30.386, p < .05)이 흉부압박 정확도에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 교육 후 태도(B=15.310, p < .05)가 인공호흡 정확도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 교육 후 태도(B=3.737, p < .05)는 기본 심폐소생술 술기의 수행에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.264-270
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• 2014

본 연구에서는 영상유도 로봇 정위방사선치료장비(Stereotactic Radiation Therapy, SRT) 사이버나이프의 Synchrony 호흡추적장치의 사용에 있어 중요한 요소 중에 하나인 호흡의 안정성을 향상 시키고자 휴대형 호흡연습장치(portable respiratory training device)를 개발하였다. 그래프와 막대 형식의 2가지 디스플레이 중 사용자가 원하는 방식을 선택할 수 있도록 인터페이스를 제작하고, 자신의 호흡주기에 대한 리듬감을 향상 시켜 다음 호흡을 예측할 수 있도록 도와주는 청각시스템을 지원하여 편안한 호흡유도를 제공하였다. 5명의 지원자를 대상으로 자체 프로그램을 통해 검출한 개인고유 호흡주기를 적용하여, '자유호흡(free respiration)'에서 획득한 신호데이터와 시청각시스템을 통해 호흡을 유도하는 '모니터호흡(guide respiration)'의 신호데이터를 획득하고, 호흡주기(period)와 호흡깊이(amplitude)의 편차 평균값을 비교하여 유용성을 평가하였다. 호흡주기의 경우 자유호흡에 비하여 $55.74{\pm}0.14%$로 감소하였고, 호흡깊이의 경우에도 자유호흡의 비해 $28.12{\pm}0.10%$ 감소함으로써 호흡의 규칙성과, 안정성이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 개발한 휴대형 호흡연습장치를 이용한 간암, 폐암 등의 체부정위방사선치료에 있어, 호흡 불안정에 의해 발생되는 치료시간의 지연을 줄이고 치료정확도 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 평가되며, 차후 안드로이드(Android)기반의 휴대용단말기를 대상으로 한 호흡연습 어플리케이션 개발에 적용한다면 사용 편의성과 더불어 경제적 효율까지 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• Fibers and Polymers
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• 제6권1호
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• pp.89-94
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• 2005

The purpose of this study is to offer acoustical database of warp knitted fabrics by investigating frictional sound properties and physiological responses according to structural parameters such as construction, lap form, and direction of mutual guide bar movement. Fabric sounds of seven warp knitted fabrics are recorded, and Zwicker's psychoacoustic param­eters - loudness(Z), sharpness(Z), roughness(Z), and fluctuation strength(Z) - are calculated. Also, physiological responses evoked by frictional sounds of warp knitted fabrics are measured such as electroencephalogram (EEG), the ratio of high fre­quency to low frequency (HF/LF), respiration rate (RESP), skin conductance level (SCL), and photoplethysmograph (PPG). In case of constructions, frictional sound of sharkskin having higher loudness(Z) and fluctuation strength(Z) increases RESP. By lap form, open lap has louder and larger fluctuating sound than closed lap, but there aren't significant difference of physi­ological responses between open lap and closed lap. In direction of mutual guide bar movement, parallel direction evokes bigger changes of beta wave than counter direction because of its loud, rough, and fluctuating sound. Fluctuation strength(Z) and roughness(Z) are defined as important factors for predicting physiological responses in construction and mutual guide bar movement, respectively.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.95-103
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• 2005

목 적 : 정위적 방사선수술 시 환자의 set up을 정확히 하며 정확한 종양의 위치를 찾아내어 확인하고 평가하는 것은 치료성적을 좌우하는데 매우 중요한 일이다. 특히 체부에 종양이 있는 환자의 경우 호흡 등에 의한 종양의 움직임으로 인하여 정확한 종양위치에 치료를 시행하는데는 많은 어려움이 따르는데 이러한 문제점들을 보완하기 위하여 본원에서 자체 제작한 고정용구를 이용하여 환자의 움직임을 최소화시키고 또한 환자의 호흡에 따른 CT 영상을 획득하였으며 이를 통하여 Image Guided Radiosurgery를 시행함으로써 방사선수술의 정확성을 높이고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 자체 개발한 Body SRS용 Vacuum cushion (BSRS Vacuum cushion)을 이용하여 환자의 호흡에 따른 CT영상을 세 번에 걸쳐 획득한 후 (shallow, inhalation, exhalation) RTP computer상에서 이들을 fusion하며 Global GTV (PTVsim target)를 찾아내어 가장 적합한 수술계획을 수립한다. 수술 전 위와 같은 방법으로 Global GTV (PTVtx target)를 찾아내어 Posterior Pb ball을 기준으로 처음 수립된 수술계획의 PTVsim target에 PTVtx target을 조합시켜 비교함으로써 환자의 New PTVcenter를 찾아내고 수술을 시행한 후 EPID 영상을 획득하며 환자의 움직임 여부와 정확한 방사선수술이 시행되었는지 확인한다. 결 과 : 환자의 호흡에 따른 target volume의 위치는 Inhalation에서 cranio-caudal 방향으로 최대 10 mm까지 변화되었으며 체적은 Shallow respiration 일 때 $0.93cm^3$로 가장 크게 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 수술 전후의 CT 영상을 통하여 New PTVcenter target volume의 위치에 따른 치료 정확성을 DVH로 분석한 결과 100% 전후의 치료 선량이 조사되는 것을 확인할 수 있었다. 결 론 : 체부의 SRS는 환자의 호흡에 따른 종양의 움직임 때문에 환자의 적용에는 회의적인 입장이었으나 고정기구 개발과 IGRT를 접목함으로써 보다 정확한 방사선수술을 시행할 수 있었고 이를 통하여 많은 BSRS에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권2호
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• pp.149-159
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• 2016

목 적 : 폐암환자의 호흡동조 방사선 치료 계획 시 호흡 훈련 전후 RPM 신호와 횡격막 위치 변화를 분석하여 호흡 훈련의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2016년 4월부터 8월까지 호흡 동조 방사선 치료를 받는 환자 11명을 대상으로 호흡 훈련을 시행하였고 동시에 RPM 신호 및 횡격막 영상을 획득하였다. 호흡 훈련은 총 3단계로 1단계 자유 호흡 상태의 신호 획득, 2단계 호흡 신호 가이드를 통한 1차 호흡 신호 획득, 3단계 설명과 반복 훈련으로 규칙성과 안정을 유도한 최종 호흡 신호를 획득 하였다. 각 단계의 흡기와 호기시 RPM 신호와 투시 영상의 횡격막 위치의 평균값, 표준편차, 최대값, 최소값을 구하고, 이를 1단계 값으로 표준화 하여 2, 3단계를 상대분포 백분율(%)로 변환하여 환자의 호흡 변화와 내부 움직임을 분석 함으로써 각 환자의 호흡훈련 유용성을 평가 하였다. 결 과 : RPM 신호와 횡격막 진폭을 측정한 뒤, 1단계를 100%으로 표준화하여 각 단계의 평균값과 표준편차의 오차 평균을 구하였다. 그 결과, 3단계 최종호흡 획득 시 진폭의 상대평균 및 표준편차 모두 감소가36.4%, 표준편차만 감소가 18.2%, 진폭만 감소가 36.4%로 나타났으며, 횡격막 영상의 위치 측정 시 3단계에서 전체 81.8%의 환자에게서 상대평균 진폭 값이 30% 감소함을 보였다. 그러나 모든 환자들에게서 2단계 대비 3단계의 RPM 신호와 횡격막 진폭이 각각 평균 52.6%, 42.1% 감소함을 보였다. 또한, RPM 신호와 횡격막 영상 진폭 차이의 연관성은 2번 10번 환자를 제외하고 각각 1, 2, 3단계 움직임의 패턴이 상관관계를 보였다. 결 론 : 호흡 동조 방사선치료에서 호흡 훈련을 시행하였을 때 최적화된 호흡 주기를 유도할 수 있었으며, 모의 호흡 훈련을 치료 전 시행함으로써 불규칙적인 호흡에 의한 환자의 호흡을 제어해 폐의 움직임을 예측 가능 하게 해주는 효과를 기대할 수 있었다. 궁극적으로는 방사선 치료의 체계적 오류를 최소화해 보다 정확한 치료를 기대할 수 있어 호흡 훈련이 유용하다고 할 수 있겠다.그러나 본 연구는 치료 전 호흡 훈련을 시행한 자료를 바탕으로 분석한 연구로 제한되어 있으며 추후 실제 CT 계획과 치료 시 획득한 자료를 가지고 검증하는 것도 필요할 것으로 사료된다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권1호
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• pp.30-41
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• 2006

The goal of this work is to develop and test a robot-assisted surgery system for spinal fusion. The system is composed of a robot, a surgical planning system, and a navigation system. It plays the role of assisting surgeons for inserting a pedicle screw in the spinal fusion procedure. Compared to conventional methods for spinal fusion, the proposed surgical procedure ensures minimum invasion and better accuracy by using robot and image information. The robot plays the role of positioning and guiding needles, drills, and other surgical instruments or conducts automatic boring and screwing. Pre-operative CT images intra-operative fluoroscopic images are integrated to provide the surgeon with information for surgical planning. Some experiments employing the developed robotic surgery system are conducted. The experimental results confirm that the system is not only able to guide the surgical tools by accurately pointing and orienting the specified location, but also successfully compensate the movement of the patient due to respiration.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6932-6939
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• 2015

환자의 호흡은 방사선치료에서 중요한 인자로 작용한다. 종양을 치료하는 방사선 치료용 선형가속기에서 시행하는 기존의 cone-beam CT에서는 호흡에 의한 움직임이 반영되지 않아 영상에 왜곡이 발생하여 정확하지 못한 영상 정보를 획득하였다. 본 연구는 호흡에 의한 움직임을 고려하고 특정 순간을 포착한 gating을 적용하여 획득한 back projection 영상을 이용하여 cone-beam CT 영상으로 재구성하였으며 기존의 방법과 비교하였다. 기존의 방법은 영상 왜곡도가 400%에 달하였으나, 본 연구에서 시행한 gating을 적용한 cone-beam CT는 약 2%에 불과하였다. 이에 본 연구는 호흡의 움직임을 반영한 영상유도 방사선치료의 방향과 평가 방법을 제시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.144-148
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• 2005

The goal of this work is to develop and test a robot-assisted surgery system for spinal fusion. The system is composed of a robot, a surgical planning system, and a navigation system. It plays the role of assisting surgeons for inserting a pedicle screw in the spinal fusion procedure. Compared to conventional methods fer spinal fusion, the proposed surgical procedure ensures minimum invasion and better accuracy by using robot and image information. The robot plays the role of positioning and guiding needles, drills, and other surgical instruments or conducts automatic boring and screwing. Pre-operative CT images and intra-operative fluoroscopic images are integrated to provide the surgeon with information for surgical planning. Several experiments employing the developed robotic surgery system are conducted. The experimental results confirmed that the system is not only able to guide the surgical tools by accurately pointing and orienting the specified location, but also successfully compensate the movement of the patient due to his/her respiration.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.122-128
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• 2013

본 연구는 2010년 1월 1일부터 2011년 12월 31일까지 2년간 119구급대로 이송된 병원 전 제세동 가능한 심정지 환자를 대상으로 연구를 진행하였으며 연구대상자들의 구급활동일지와 구급지령서를 분석하였다. 119구급상황관리센터 상황요원(Dispatcher)이 가장 많이 예측한 지령은 실신으로 74건(33.3%)이었다. 다양하게 예측된 지령 중 실신, 흉통, 전신쇠약, 기타와 같은 지령은 심정지로 예측 불가능한 지령으로 112건(50.5%)을 차지하였으며, 심정지로 예측 가능한 의식장애, 호흡곤란, 무호흡, 심정지, 경련과 같은 지령은 110건(49.5%)을 차지하였다. 이 때 심정지로 예측 가능한 지령에서 목격자의 심폐소생술이 유의하게 높았다. 이와 같이 상황요원은 환자의 의식평가와 호흡평가를 구체적으로 질문하여 심정지를 정확하게 분류해야하며, 이렇게 분류된 심정지 환자는 목격자가 심폐소생술을 할 수 있도록 지도해야 한다. 또한 상황요원에 의해 심정지로 예측 가능한 지령(49.5%)을 받은 구급대원뿐만 아니라 심정지로 예측 불가능한 지령(50.5%)에서도 심정지가 아니라고 정확하게 판단되지 않았다면 현장 구급대원은 심정지 상황에 대비하여 현장출동 준비를 해야 한다.