• Korean Journal of Radiology
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• 제22권11호
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• pp.1918-1928
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• 2021

Objective: With the recent development of various MRI-conditional cardiac implantable electronic devices (CIEDs), the accurate identification and characterization of CIEDs have become critical when performing MRI in patients with CIEDs. We aimed to develop and evaluate a deep learning-based algorithm (DLA) that performs the detection and characterization of parameters, including MRI safety, of CIEDs on chest radiograph (CR) in a single step and compare its performance with other related algorithms that were recently developed. Materials and Methods: We developed a DLA (X-ray CIED identification [XCID]) using 9912 CRs of 958 patients with 968 CIEDs comprising 26 model groups from 4 manufacturers obtained between 2014 and 2019 from one hospital. The performance of XCID was tested with an external dataset consisting of 2122 CRs obtained from a different hospital and compared with the performance of two other related algorithms recently reported, including PacemakerID (PID) and Pacemaker identification with neural networks (PPMnn). Results: The overall accuracies of XCID for the manufacturer classification, model group identification, and MRI safety characterization using the internal test dataset were 99.7% (992/995), 97.2% (967/995), and 98.9% (984/995), respectively. These were 95.8% (2033/2122), 85.4% (1813/2122), and 92.2% (1956/2122), respectively, with the external test dataset. In the comparative study, the accuracy for the manufacturer classification was 95.0% (152/160) for XCID and 91.3% for PPMnn (146/160), which was significantly higher than that for PID (80.0%,128/160; p < 0.001 for both). XCID demonstrated a higher accuracy (88.1%; 141/160) than PPMnn (80.0%; 128/160) in identifying model groups (p < 0.001). Conclusion: The remarkable and consistent performance of XCID suggests its applicability for detection, manufacturer and model identification, as well as MRI safety characterization of CIED on CRs. Further studies are warranted to guarantee the safe use of XCID in clinical practice.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.223-227
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• 2003

A new flexible electronic packaging technology and its medical applications are presented. Conventional silicon chips and electronic modules can be considered as "mechanically rigid box." which does not bend due to external forces. This mechanically rigid characteristic prohibits its applications to wearable systems or bio-implantable devices. Using current MEMS (Microelectromechanical Systems) technology. a surface micromachined flexible polysilicon sensor array and flexible electrode array fer neural interface were fabricated. A chemical thinning technique has been developed to realize flexible silicon chip. To combine these techniques will result in a realization of truly flexible sensing modules. which are suitable for many medical applications.

• 디지털융복합연구
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• 제10권2호
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• pp.141-146
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• 2012

최근 의료기술은 IT 기술과 융합하여 언제, 어디서나 의료 서비스를 받을 수 있는 유헬스케어 서비스가 각광을 받고 있다. 그러나, RFID 기술을 유헬스시스템에 적용한 체내삽입장치는 환자의 민감한 생체정보가 쉽게 제3자에게 유출되어 프라이버시 침해에 쉽게 노출될 수 있는 문제점이 있다. 이 논문에서는 체내삽입장체에 RFID 기술을 접목하여 환자의 생체정보가 불법적인 목적으로 시용되지 않는 RFID 기반의 유헬스케어 인증 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 관리자와 병원관계자의 랜덤수를 조합하여 환자의 생체정보의 무결성을 보장하며, 연속번호 $SEQ$와 타임스탬프 $T$을 사용하여 체내삽입장치와 관리자, 관리자와 병원관계자를 서로 동기화하고 있다. 또한, 불법적인 공격자로부터 사용자의 프라이버시를 보호하도록 환자의 보안 인식자를 관리자(=위장자)에서 관리함으로써 환자의 생체정보 유출을 예방한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권4호
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• pp.24-31
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• 2011

본 논문은 Medical Implant Communications Service (MICS) 주파수 대역을 사용해서 SD급 동영상의 실시간 전송이 가능한 체내이식용 의료기기를 위한 고속 전송기법을 제안한다. 제안 기법은 채널당 300 kHz에 불과한 좁은 대역폭으로 인한 전송률의 제한을 극복하기 위해서 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 기법에 기반을 둔 다중반송파 전송방식을 사용하여 다채널 전송이 가능하게끔 한다. 여러 개의 MICS 채널을 동시에 활용하는 송신신호의 파워스펙트럼이 MICS 대역의 주파수 활용 조건을 만족시키면서 스펙트럼 효율을 최대화할 수 있도록, 최적화된 부반송파 할당과 IFFT 사이즈, 그리고 사이드로브 억압 기술이 사용된다. 또한 제안하는 기법의 효율적인 구현을 위한 하드웨어 구조도 제시한다. 실험 결과, 본 논문의 기법을 적용한 시스템은 기존의 MICS 대역 트랜시버들보다 최대 약 10배의 전송률 (4.86 Mbps)을 지원할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.92-97
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• 2009

저 전력 소모는 의료용 이식 장치에서 매우 중요한 요소가 된다. 본 논문에 제안된 이식형 심장 박동 조절기의 감지 단에 필요한 저 전력 4차 Gm-C 필터는 다단 증폭 단으로 구현 되었다. 매우 큰 시상수를 구현하기 위해서 전류 분할 및 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA가 사용되었다. 측정 결과, 필터는 50 dB의 SFDR을 가지며, $1.8{\mu}$, W의 전력이 소모되었다. 전원 전압은 1.5 V가 공급되었고, 코어는 $2.4\;mm{\times}1.3\;mm$의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 필터는 1-poly 4-metal $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.473-476
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• 2005

In this paper a new type of piezoelectric floating mass type transducer (PFMT) which has advantages of the piezoelectric transducers and the electromagnetic ones has been proposed and designed. To evaluate the frequency characteristics of the PFMT, the finite element analysis and the acoustic simulation of transducer have been performed. The designed PFMT was implemented by a precision manufacturing and the vibration characteristics of the PFMT were measured. Through the measured results from various experiments, it is verified that the implemented PFMT can be used in implantable middle ear hearing devices.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.539-548
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• 2007

In the paper, a wireless charger with the function of auto-shutdown for fully implantale middle ear hearing devices (F-IMEHD) has been designed. The wireless charger can communicate with an implant module to be turned off automatically shutdown after an internal rechargeable battery has been fully-charged by electromagnetic coupling using two coils. For the communication with an implant module, the wireless charger uses the load shift keying (LSK) method. But, the variation of the mutual inductance due to the different distance between two coils can cause the communication error in receiving the fully-charged signal from an implant module. To solve the problem, the implemented wireless charger has a variable reference generator for LSK communication. The wireless charger generates proper level of the reference voltage for a comparator using an ADC (analog-to-digital converter) and a DAC (digital-to-analog converter). Through the result of experiment, it has been confirmed that the presented wireless charger can detect signals from implantable module. And wireless charger can stop generating electromagnetic flux after an implanted battery has been fully charged in spite of variable coil distance according to different skin thickness.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권6호
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• pp.291-295
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• 2015

Various types of implantable drug delivery devices have attracted significant attention for several decades to improve drug bioavailability and reduce side effects, thus enhancing therapeutic efficacy and patients' compliance. However, when implanted into the body, the devices may be influenced by the changes in physiological condition, such as temperature, pH or ionic concentration. Thus, the drug release rates could be also altered concurrently. Therefore, in this work, we employed an implantable ALZET$^{(R)}$ Osmotic Pump, which has been widely used to locally deliver various therapeutic agents and examined the effect of pH, temperature and ionic concentration on its drug release rate. For this, we performed in vitro cell tests to simulate the condition of local tissues influenced by the altered drug release rates, where we used diclofenac sodium as a model drug.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.257-265
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• 2024

본 연구는 자동노출제어 흉부 방사선 검사 시 신체 기능 일부를 대체 보조하거나 의약품 등을 주입하는 인체 이식형 의료기기가 흉부 영상의 선량과 화질에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 제조회사와 모델이 다른 3대의 디지털 X선 발생장치와 인체모형 팬텀을 사용하여 흉부 검사와 동일한 방법으로 위치잡이를 선정 후 선행 연구에서 선량의 변화가 관찰된 인공심장박동기(Pacemaker), 심장 재동기화 치료기(CRT), 케모포트(Chemoport) 3개의 HIMD(Human Implantable Medical Device)를 상단 이온전리조센서에 부착한 후 Monte Carlo 방법론 기반의 프로그램 PCXMC 2.0을 사용하여 실험에서 도출된 DAP(Dose Area Product) 값을 입력하여 유효선량을 측정하였다. 또한 흉부 영상의 화질 평가를 하기 위해 가슴 부위에 관심 영역 3곳과 잡음영역 1곳을 설정하고 신호대잡음비(SNR; Signal to Noise Ratio), 대조도대잡음비(CNR; Contrast to Noise Ratio)를 측정하였다. 연구 결과는 유효선량의 유의미한 차이를 보여주었으며 AEC 적용과 미적용 그룹을 비교하였을 때 Pacemaker와 CRT는 유의한 차이가 있었다. (p<0.05) AEC 적용 시 Pacemaker에서 37%, CRT에서 52% 유효선량이 증가하였다. Chemoport는 유효선량의 10% 차이는 있었지만, 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 영상 품질 평가에서는 모든 HIMD 삽입과 AEC 적용 유무에 따른 SNR, CNR의 유의미한 차이를 보이지 않았다. (p>0.05) 최종 결론은 AEC 적용 후 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 X-ray 검사 시 유효선량이 증가하였으며 AEC 적용 유무에 따른 흉부 영상의 품질 차이는 없음을 알 수 있었다. 이는 HIMD가 삽입된 환자의 흉부 검사 시 AEC 미사용이 환자의 선량을 낮추는 타당성을 확인한 것이며 과피폭을 주의하고 피폭 저감화를 위한 다양한 방법을 모색하여야 한다.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제1권3호
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• pp.88-98
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• 2020

As biosensors are widely used in the medical field, flexible devices compatible with live animals have aroused great interest. Especially, significant research has been carried out to develop implantable or skin-attachable devices for real-time bio-signal sensing. From the device point of view, various biosensor types such as field-effect transistors (FETs) and multi-electrode arrays (MEAs) have been reported as diverse sensing strategies. In particular, the flexible FETs and MEAs allow semiconductor engineering to expand its application, which had been impossible with stiff devices and materials. This review summarizes the state-of-the-art research on flexible FET and MEA biosensors focusing on their materials, structures, sensing targets, and methods.