• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권4호
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• pp.207-214
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• 2005

Breast cancer detection using electrical impedance techniques is based on numerous experimental findings that cancerous tissues have higher electrical conductivity values than normal tissues. Lately, by taking advantage of the structure of current flows underneath a planar probe of array electrodes, a mathematical formula to find lesions from a measured trans­admittance map has been derived. In order to experimentally validate its mathematical analysis and the suggested lesion estimation algorithm, we developed a 256-channel trans-admittance scanner (TAS) for probing anomalies underneath a planar array of electrodes. In this paper, we describe the design and implementation of the TAS. Its performance together with the lesion estimation algorithm was evaluated using saline phantoms. Further studies are proposed to validate the system on human subjects.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권1호
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• pp.84-94
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• 2007

In order to collect information on local distribution of conductivity and permittivity underneath a scan probe, we developed a multi-frequency trans-admittance scanner (TAS). Applying a sinusoidal voltage with variable frequency on a chosen distal part of a human body, we measure exit currents from 320 grounded electrodes placed on a chosen surface of the subject. The electrodes are packaged inside a small and light scan probe. The system includes one voltage source and 17 digital ammeters. Front-end of each ammeter is a current-to-voltage converter with virtual grounding of a chosen electrode. The rest of the ammeter is a voltmeter performing digital phase-sensitive demodulation. Using resistor loads, we calibrate the system including the scan probe to compensate frequency-dependent variability of current measurements and also inter-channel variability among multiple. We found that SNR of each ammeter is about 85dB and the minimal measurable current is 5nA. Using saline phantoms with objects made from TX-151, we verified the performance of the lesion estimation algorithm. The error rate of the depth estimation was about 19.7%. For the size estimate, the error rate was about 15.3%. The results suggest improvement in lesion estimation algorithm based on multi-frequency trans-admittance data.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.335-342
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• 2004

암세포가 정상세포에 비해 전기적 도전율이 세배에서 열배까지 높다는 점을 이용하여 본 논문에서는 유방암 검출을 위한 생체 어드미턴스 스캐너를 개발하고, 시스템의 성능검사를 수행하여 유방암 검출의 가능성을 제시하였다. 전압인가전극을 이용하여 정현파의 정전압을 인가하고 유방의 표면에 부착된 평면배열 접지전극을 통하여 배출되는 전류를 측정한다. 측정된 전류값과 인가한 전압사이의 전달 어드미턴스로부터 측정 부위의 도전율을 표현할 수 있으며, 전달 어드미턴스의 실수부와 허수부의 크기로부터 유방암의 유무와 크기, 위치를 판별하는 데이터를 획득한다. 개발한 생체 어드미턴스 스캐너는 주제어부, 인가전압 발생부, 유기전류 측정부, 전압인가전극 및 평면배열 접지전극과 컴퓨터로 구성된다. 개발한 디지털 인가전방 발생기의 진폭 안정도는 0.2445％의 오차를 가지며, 총 고조파 왜곡은 0.03％ 이다. 유기전류 측정부는 실수부의 경우 68dB, 허수부의 경우 54dB이상의 SNR블 가지며, 1nA정도의 작은 전류도 측정이 가능하도록 제작되었다. 저항 펜텀을 이용하여 실험한 결과 측정된 핀달 어드미턴스는 Pspice 시뮬레이션 결과와 비교할 때 93％ 이상의 정확도를 나타내었다. 이러한 측정의 정확도를 갖는 생체 어드미턴스 스캐너를 가지고 저항 팬텀 및 전해질용액 펜텀을 이용하여 실험한 결과 도전율이 다른 물체를 식별할 수 있는 전달 어드미턴스 분포 영상을 획득할 수 있음을 확인하였다. 향후 시스템의 성능을 향상시키고, 여러 가지 다른 핀범을 제작하여 이를 정확히 찾아내는지를 실험할 예정이며, 도전율이 다른 물체의 크기, 위치 및 깊이를 찾는 알고리즘을 시스템에 적용하여 알고리즘을 실험적으로 검증하고 유방암의 조기 검진을 위해 활용이 가능한 시스템을 개발하는 연구를 수행할 예정이다.