• 제목/요약/키워드: Signal reduction

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원하지 않는 작은 동작에 의한 잡음 환경 내 생체신호 탐지 기법 (Vital Sign Detection in a Noisy Environment by Undesirable Micro-Motion)

  • 최인오;김민;최재호;박정기;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.418-426
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    • 2019
  • 최근 사물인터넷(internet of things: IoT) 스마트 홈 시스템과 관련하여 레이다 기반의 다양한 생체신호 탐지 기법들이 개발되고 있다. 생체신호는 폐에 의한 호흡수와 심장에 의한 심장박동수로 정의되며, 이는 일반적으로 흉부 또는 등의 미세한 움직임을 야기한다. 이때, 이 미세한 움직임은 레이다 수신신호의 위상을 변화시키기 때문에, 생체신호는 주로 위상 변화에 대한 스펙트럼 분석을 통해 탐지된다. 하지만, 호흡수와 달리 심장박동수에 의한 위상 변화는 매우 미약하기 때문에 실제 측정환경에서는 다양한 원인들로 인해 심장박동수가 오탐지될 확률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 먼저 생체신호 오탐지를 야기하는 원인들을 분석한 후, 이를 바탕으로 효과적인 생체신호 탐지 기법을 제안한다. 제안된 기법은 크게 1) 위상 분리, 2) 위상 미분 및 필터링, 3) 생체신호 탐지, 그리고 4) 오탐지율 감소 단계로 구성되며, IR-UWB(Impulse-Radio Ultra-Wideband)를 사용한 실험 결과에서 보다 효율적이고 정확하게 생체신호가 탐지됨을 확인할 수 있었다.

어깨관절 컴퓨터 단층 검사 시 발생하는 노이즈 및 줄무늬 인공물 감소에 대한 융합 연구 (A Convergence Study on the Reduction of Noise and Streak Artifacts in Shoulder Joint Computed Tomography)

  • 장현철;조평곤
    • 융합정보논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.189-194
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    • 2021
  • 어깨관절 컴퓨터 단층 검사 시 발생하는 노이즈 및 줄무늬 인공물에 있어 Boost3D 알고리즘 적용을 통해 노이즈 및 줄무늬 인공물 감소 효과를 알아보고자 하였다. 어깨관절이 포함된 흉부팬텀을 이용한 팬텀 연구와 2020년 9월부터 2020년 10월까지 어깨관절 컴퓨터단층검사를 실시한 35명에 대한 어깨관절 영상을 통해 임상 평가를 하였다. 평가는 Boost3D 알고리즘 적용 전 그룹과 후 그룹으로 나누어 노이즈 값, 신호 대 노이즈 비, 평균 대 표준편차 비 값을 분석하였다. 팬텀 영상 평가 및 임상 영상 평가에서 분석한 노이즈 값 및 평균 대 표준편차 비 값 모두 Boost3D 적용 후 그룹에서 통계적으로 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 본 연구를 통해 Boost3D 적용을 통해 노이즈 및 줄무늬 인공물이 감소됨을 알 수 있었으며, 평균 대 표준편차 비 값이 높게 나타나 우수한 영상으로 판단할 수 있다. 어께관절 컴퓨터 단층 검사 시 Boost3D 알고리즘을 이용한다면 어깨관절 부위에서 발생할 수 있는 노이즈 및 줄무늬 인공물을 감소시킨 우수한 영상을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

Curcumin represses lipid accumulation through inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis in porcine subcutaneous preadipocytes

  • Pan, Shifeng;Chen, Yongfang;Zhang, Lin;Liu, Zhuang;Xu, Xingyu;Xing, Hua
    • Animal Bioscience
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    • 제35권5호
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    • pp.763-777
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    • 2022
  • Objective: Excessive lipid accumulation in adipocytes results in prevalence of obesity and metabolic syndrome. Curcumin (CUR), a naturally phenolic active ingredient, has been shown to have lipid-lowering effects. However, its underlying mechanisms have remained largely unknown. Therefore, the study aims to determine the effect of CUR on cellular lipid accumulation in porcine subcutaneous preadipocytes (PSPA) and to clarify novel mechanisms. Methods: The PSPA were cultured and treated with or without CUR. Both cell counting Kit-8 and lactate dehydrogenase release assays were used to examine cytotoxicity. Intracellular lipid contents were measured by oil-red-o staining extraction and triglyceride quantification. Apoptosis was determined by flow cytometry and the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick end labelling assay. Adipogenic and apoptosis genes were analyzed by quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Results: The CUR dose-dependently reduced the proliferation and lipid accumulation of PSPA. Noncytotoxic doses of CUR (10 to 20 μM) significantly inhibited extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation and expression of adipogenic genes peroxisome proliferation-activity receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, adipocyte protein-2, glucose transporter-4 as well as key lipogenic enzymes fatty acid synthase and acetyl-CoA carboxylase, while ERK1/2 activation significantly reversed CUR-reduced lipid accumulation by increasing PPAR-γ. Furthermore, compared with differentiation induced media treated cells, higher dose of CUR (30 μM) significantly decreased the expression of AKT and B-cell lymphoma-2 (BCL-2), while increased the expression of BCL-2-associated X (BAX) and the BAX/BCL-2 expression ratio, suggesting triggered apoptosis by inactivating AKT and increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3 expression. Moreover, AKT activation significantly rescued CUR inhibiting lipid accumulation via repressing apoptosis. Conclusion: These results demonstrate that CUR is capable of suppressing differentiation by inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis via decreasing AKT and subsequently increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3, suggesting that CUR provides an important method for the reduction of porcine body fat, as well as the prevention and treatment of human obesity.

혈관과 섬유증의 평활근 및 세포외기질 조절에 대한 릴랙신의 다양한 작용기전 (Diverse Mechanisms of Relaxin's Action in the Regulation of Smooth Muscles and Extracellular Matrix of Vasculature and Fibrosis)

  • 민계식
    • 생명과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.175-188
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    • 2022
  • 혈관과 섬유증 기관들의 평활근과 세포외기질에 대한 릴랙신의 조절기능이 입증되어왔다. 본 총설에서는 저항성 소동맥과 방광을 포함한 섬유증 기관들의 세포외기질에 작용하는 릴랙신의 다양한 기전들을 고찰한다. 릴랙신은 혈관 평활근육의 수축을 억제하고, 콜라겐과 같은 세포외기질의 구성성분들을 감소키켜 혈관벽의 수동적 신전성을 증가시킴으로써, 혈관확장을 유도한다. 릴랙신이 동맥의 혈관확장을 유도하는 주된 세포기전은 RXFP1/PI3K의 활성화, Akt 인산화 및 eNOS 활성화를 통한 내피세포-의존성 산화질소의 생성에 의해 매개된다. 추가적으로, 릴랙신은 또한 다른 대체경로들을 작동하여 신장과 장간막 동맥의 혈관확장을 증가시킨다. 신장 소동맥에서, 릴랙신은 내피세포의 MMPs 및 EtB 수용체의 활성화와 VEGF 및 PlGF의 생성을 촉진하여, 평활근의 수축성과 콜라겐의 침착을 억제함으로써 혈관확장을 초래한다. 이와 달리, 장간막 소동맥에서, 릴랙신은 bradykinin (BK)-유도 이완을 시간-의존적으로 증강시킨다. BK-매개 이완의 신속 증가는 IKCa 이온통로와 뒤이은 EDH 유발에 의존하는 반면, BK에 의한 지속적 이완은 COX 활성과 PGI2에 의존한다. 릴랙신의 항섬유화 효과는 염증유발 면역세포의 침투, endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) 및 근섬유아세포의 분화와 활성을 억제하여 매개된다. 릴랙신은 또한 근섬유아세포 내 NOS/NO/cGMP/PKG-1 경로를 활성화하여, TGF-β1-유도 ERK1/2 및 Smad2/3 신호의 활성과 ECM 콜라겐의 침착을 억제한다.

PVDF 필름을 이용한 기관음 검출 및 수면무호흡 판정 알고리즘 수립 (Detection of Tracheal Sounds using PVDF Film and Algorithm Establishment for Sleep Apnea Determination)

  • 임재중;리웅;채수민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.119-129
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    • 2023
  • 수면 무호흡증은 고혈압, 뇌졸중, 심근경색, 우울증 및 인지기능 장애 등 다양한 2차 질환을 일으키며 심혈관 및 뇌혈관 질환의 발생 원인이 되기에 수면 무호흡의 조기 발견 및 지속적인 관리가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 수면 중 호흡을 모니터링하기 위해 목의 기관 부위에서 호흡에 의한 미세한 진동을 검출할 수 있는 PVDF 필름 진동 센서를 이용하여 정상호흡과 수면 무호흡을 판단하는 웨어러블 디바이스를 개발하였다. 검출된 호흡음 데이터를 기반으로 호흡수, 무호흡 등의 변수들을 추출하였고 잡음 제거 알고리즘을 수립하여 잡음 신호가 있을 시에도 영향을 최소화하는 방법을 적용하였다. 또한 변동 문턱치 알고리즘을 수립하여 불규칙적인 호흡 패턴에서도 분석이 가능함을 확인하였다. 그 결과 분당 호흡수의 정확도는 98.7%이고 무호흡 횟수와 무호흡 지속 시간에 대한 개발기기와 수면다원검사의 결과를 비교한 결과 무호흡 횟수 측정 정확도는 92.6%, 무호흡 지속 시간의 정확도는 94.0%임을 확인하였다. 본 연구의 결과는 일상생활 중 가정에서 간편하고 정확하게 수면 정보를 모니터링하고 치료 경과를 확인할 수 있는 웨어러블 디바이스의 제품화로 이어져 수면장애의 관리에 큰 도움이 될 것이다.

센서드리프트 판별을 위한 통계적 탐지기술 고찰 (Statistical Techniques to Detect Sensor Drifts)

  • 서인용;신호철;박문규;김성준
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.103-112
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    • 2009
  • 원자력발전소에서 센서의 주기적 교정은 안전운전을 위해 꼭 필요하다. 그러나 실제 드리프트가 발생하여 교정을 요하는 센서는 약 2% 미만이다. 또한, 센서의 작동 상태를 매 핵연료 주기마다 수행하는 것은 고장 혹은 드리프트가 발생한 센서를 최대 18개월까지 감지하지 못한 채 운전할 위험이 있다. 원전의 안전운전 및 불필요한 교정을 줄이기 위해 센서의 상시 교정 감시가 필요하다. 이를 위해 주성분 분석과 Support Vector Regression(SVR)을 이용한 PCSVR 알고리즘을 개발하였고, 고리원전 3호기의 출력증발 데이터를 이용하여 검증하였다. 주성분분석은 선형변환을 통한 입력공간의 축소 및 노이즈 제거 효과를 나타내며, AASVR은 해석학적 및 기계학적 모델로 모델링하기 힘든 복잡계를 쉽게 나타낼 수 있는 장점이 있다. SVR의 세가지 파라미터는 반응표면분석법에 의해 최적화하였다. 센서의 고장탐지를 위해 모델 출력의 잔차를 슈하르트 관리도, EWMA, CUSUM 및 일반화우도비검정(GLRT)을 통해 그 결과를 비교하였다. 미세한 드리프트에 대해 CUSUM과 GLRT가 우수한 결과를 보였다. 개발된 알고리즘은 수출형 원전 APR1000 설계시 적용가능 할 것으로 판단된다.

치과의사를 위한 노이즈 필터링 이어플러그의 청력 보호 효과에 관한 연구 (A Study on the Hearing Protection Effect of Noise-Filtering Earplugs for Dentists)

  • 조다영;김익환;이태양;신승호;정진세;박원서;송제선
    • 대한소아치과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.239-251
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    • 2023
  • 이 연구는 소음이 유발되는 진료 시 노이즈 필터링 기능이 있는 이어플러그를 착용하고 업무를 시행하여 노이즈 필터링 이어플러그가 치과의사의 청력에 미칠 수 있는 영향에 대해 조사하였다. 연구 대상자의 청력을 평가하기 위해 순음 청력 검사와 변조이음향방사 검사를 첫 내원 시와 1년 후 측정하였다. 연구 결과, 이어플러그를 착용하지 않은 군에 비해 이어플러그를 착용한 군의 순음 청력 역치 평균값이 유의미하게 감소하여 청력이 호전되는 모습을 보였다. 그러나 변조이음향검사의 신호대잡음비는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 노이즈 필터링 이어플러그가 청력 손실을 예방하는 데 일부 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 1년간의 관찰 기간은 청력 변화를 충분히 확인하기에 어려울 수 있으므로, 추적 기간을 늘린 후속 연구가 필요할 것으로 보인다.

위험과 안전에 대한 실존심리학적 고찰 (Existential Psychological approaches about risk and safety)

  • 이순열
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제22권3호
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    • pp.387-410
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    • 2016
  • 본 연구에서는 위험과 안전에 대해 실존심리학적 관점의 고찰을 실시하였다. 실존주의 철학과 실존주의 심리학적 논의들을 통해서 실존적 과제로서 '위험'을 파악하였으며, 실존적 욕구로서 '안전'을 규정하였다. 나아가 실존적 과제의 미해결성과 실존적 욕구의 비충족성으로 인해 발생되는 실존적 불안으로서 '주관적 위험'을 파악할 수 있음을 제시하였다. 또한, 실존적 불안으로서 '주관적 위험'은 '위험'과 '안전'에 대한 실존적 직면과 완성으로 나아가게 하는 나침판으로서 역할을 하고 있음과 발현된 현상적 상태를 통해 문제적 고착 상태에 놓여 있음을 파악할 수 있는 신호로서의 기능을 수행하고 있음을 밝혔다. 그리고 실존적 불안으로서 '주관적 위험'의 문제적 고착 양상은 발현된 현상에 대칭적인 특성과 상태로 인식될 수 있는 경험과 정보를 공급하는 방법을 통해서 조절할 수 있음을 제안하였다. 실존심리학적 관점으로 '위험'과 '안전'을 파악하려는 시도는 세월호 참사를 비롯한 한국 사회의 인재형 사고에 대해 보다 근원적인 원인 분석과 대책을 마련해 줄 수 있을 것이라고 생각한다. 이를 통해 향후 위험 감소와 안전 향상을 위한 심리학적인 접근을 보다 다양한 방면에서 효과적으로 적용할 수 있는 시사점을 제시해 줄 수 있을 것이다. 또한, 본 연구를 통해 제시된 여러 견해들을 종합해서 다양한 실존적 주제들의 상태를 조절하는 방법[주제상태조절이론(Theme Condition Adjustment Theory: TCAT)]에 대한 이론적 토대를 마련할 수 있을 것이라고 기대한다.

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Intraindividual Comparison of Hepatocellular Carcinoma Washout between MRIs with Hepatobiliary and Extracellular Contrast Agents

  • Yeun-Yoon Kim;Young Kon Kim;Ji Hye Min;Dong Ik Cha;Jong Man Kim;Gyu-Seong Choi;Soohyun Ahn
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.725-734
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    • 2021
  • Objective: To intraindividually compare hepatocellular carcinoma (HCC) washout between MRIs using hepatobiliary agent (HBA) and extracellular agent (ECA). Materials and Methods: This study included 114 prospectively enrolled patients with chronic liver disease (mean age, 55 ± 9 years; 94 men) who underwent both HBA-MRI and ECA-MRI before surgical resection for HCC between November 2016 and May 2019. For 114 HCCs, the lesion-to-liver visual signal intensity ratio (SIR) using a 5-point scale (-2 to +2) was evaluated in each phase. Washout was defined as negative visual SIR with temporal reduction of visual SIR from the arterial phase. Illusional washout (IW) was defined as a visual SIR of 0 with an enhancing capsule. The frequency of washout and MRI sensitivity for HCC using LR-5 or its modifications were compared between HBA-MRI and ECA-MRI. Subgroup analysis was performed according to lesion size (< 20 mm or ≥ 20 mm). Results: The frequency of portal venous phase (PP) washout with HBA-MRI was comparable to that of delayed phase (DP) washout with ECA-MRI (77.2% [88/114] vs. 68.4% [78/114]; p = 0.134). The frequencies were also comparable when IW was allowed (79.8% [91/114] for HBA-MRI vs. 81.6% [93/114] for ECA-MRI; p = 0.845). The sensitivities for HCC of LR-5 (using PP or DP washout) were comparable between HBA-MRI and ECA-MRI (78.1% [89/114] vs. 73.7% [84/114]; p = 0.458). In HCCs < 20 mm, the sensitivity of LR-5 was higher on HBA-MRI than on ECA-MRI (70.8% [34/48] vs. 50.0% [24/48]; p = 0.034). The sensitivity was similar to each other if IW was added to LR-5 (72.9% [35/48] for HBA-MRI vs. 70.8% [34/48] for ECA-MRI; p > 0.999). Conclusion: Extracellular phase washout for HCC diagnosis was comparable between MRIs with both contrast agents, except for tumors < 20 mm. Adding IW could improve the sensitivity for HCC on ECA-MRI in tumors < 20 mm.

Liver CT 검사에서 프로토콜 변화에 따른 선량 감소와 영상의 질 개선에 관한 연구 (Improved Image Quality and Radiation Dose Reduction in Liver Dynamic CT Scan with the Protocol Change)

  • 조유진;조평곤
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권2호
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    • pp.107-114
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    • 2015
  • 간 역동적 CT(Liver Dynamic Computed Tomography; LDCT) 검사에서 일반적으로 사용하는 프로토콜과 관전압을 낮게 설정한 후 프로토콜을 변화시켰을 때 방사선량과 영상의 질을 비교하여 영상의 질을 유지하면서 방사선량을 감소시킬 수 있는 방안을 알아보고자 하였다. LDCT를 시행한 환자 중 신체질량지수(body mass index; BMI)가 18.5~24인 환자 40명을 대상으로 일반적인 복부 CT 검사 프로토콜을 적용한 A그룹 20명(관전압: 120 kVp, SAFIRE strength1)과 관전압을 낮게 설정한 B그룹 20명(관전압: 100 kVp, SAFIRE strength 0~5 적용)이었다. 영상의 질 평가는 동맥기의 간 실질 조직, 대동맥, 상장간막동맥, 복강동맥, 내장지방 그리고 백그라운드에 관심영역(region of interest; ROI)을 설정해 잡음(noise), 신호대 잡음비(signal to noise ratio; SNR), 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio; CNR), CT number를 측정 비교하였다. 또한 정성적 평가는 경험이 풍부한 영상의학과 전문의 2명이 0~3점까지로 평가하였다. 방사선량은 총 DLP(dose length product)와 유효선량, CTDIvol(volume computed tomography dose index)을 비교하였다. 관전압 100 kVp에서 SAFIRE가 높을수록 잡음은 감소하고, CT number는 증가하였다. 따라서 SNR과 CNR은 SAFIRE 단계가 높을수록 증가하였다. 관전압 120 kVp와 비교하여 잡음, SNR, CNR이 SAFIRE strength 2, 3에서 가장 유사하였다. 정성적 평가는 SAFIRE strength 2가 가장 많았고 관전압이 100 kVp일 때 영상의 질이 더 좋다고 평가한 경우는 SAFIRE 1이었다. 방사선량은 120 kVp에 비해 100 kVp에서 21.69% 감소하였다. BMI가 비교적 높지 않은 LDCT 검사의 경우 공장에서 출고될 당시에 관전압이 높게 설정되어 있어 불필요한 방사선피폭이 우려되고 있는 현실을 고려하면, 본 연구 결과에 따라 관전압을 낮게 설정하고 SAFIRE strength를 2로 조정하면 영상의 질 저하 없이 방사선량도 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.