• 재활복지공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.21-25
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• 2009

일반적으로 완전 이식형 인공중이는 이식형 마이크로폰과 진동 트랜스듀서를 포함한 모든 구성 요소가 측두골 부근 피부 아래에 이식되는 보청기이다. 마이크로폰과 트랜스듀서의 경우 이식 전과 후의 동작 주파수 특성 등이 달라진다. 이러한 특성변화와 이식 대상자의 청력특성에 알맞은 보청기 동작을 수행하기 위해 적합과정을 수행하게 된다. 일반 공기전도형 보청기나 부분 이식형 보청기의 경우 적합을 위한 전선 연결부가 존재하나 완전이식형의 경우에는 몸속에 모두 이식됨으로 이러한 전선의 연결이 어려우며 이에 따라 기존 보청기의 적합 프로그램을 적용하는 하드웨어를 이용한 적합이 어렵다. 본 논문에서는 완전 이식형 인공중이를 위한 무선 적합 하드웨어에 적용 가능한 적합 소프트웨어를 설계 및 구현하였다. 구현한 적합 소프트웨어는 마이크로폰과 트랜스듀서의 특성과 난청자의 청력도를 반영하여 적절한 청력 보상치를 산출할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.189-199
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• 2016

Many implantable hearing aids are being developed as alternatives to conventional hearing aids which has inconveniences for use and social stigma that make hearing-impaired people avoid to wear it. Particularly, the fully-implantable middle ear hearing devices (F-IMEHD) are being actively studied for mixed or sensorineural hearing impaired people. In development of F-IMEHD, the most difficult problem is improving the performance of implantable microphone. Recently, Cho et al. have studied the tympanic membrane installed microphone which has better sensitivity and is easier to operate on patient than the microphone implanted under the skin. But, it may cause howling problem due to the feedback signal via oval window and ossicle chain from the transducer on round window in the middle ear cavity, therefore, a feedback canceller is necessary. In this paper, we designed NLMS (normalized least mean square) adaptive feedback canceller for F-IMEHD with tympanic membrane installed microphone and a transducer implemented at round window, and computer simulation was performed to verify its operation. The designed adaptive feedback canceller has a delay filter, a 64 point FIR fixed filter and a 8-tap adaptive FIR filter. Computer simulation of the feedback path is modeled by using the data obtained through human cadaver experiment.

• 재활복지공학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.29-36
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• 2007

최근 기존 공기 전도형 보청기의 문제점과 불편함을 해결하기 위해 이식형 보청기인 인공중이 (Implantable middle ear hearing devices, IMEHDs)가 미국, 일본, 한국 등에서 활발히 연구 개발되고 있다. 본 논문은 인공중이용 진동체로서 PZT 적층 압전체 기반의 플로팅 매스 트랜스듀서의 설계 및 구현에 관한 것이다. 인공중이용 압전 플로팅 매스 트랜스듀서 (piezoelectric floating mass transducer, PFMT)의 기계적 진동 특성을 구하기 위한 근사적 모델링과 이의 해석을 위한 전기적 변환을 통한 진동 특성 분석을 수행하여 트랜스듀서 설계에 반영하여 구현하였다. 구현된 PFMT를 본 연구팀이 개발한 완전 이식형 인공중이 시스템 시작품에 적용하였으며, PFMT의 성능을 확인하기 위해 PFMT를 사체 이소골에 장착한 후 이소골 진동변위를 측정하는 실험을 행하였다. 이를 통해 본 논문에서 설계 및 구현된 PFMT의 인공중이용 진동 트랜스듀서로서 유효성을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제19권5호
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• pp.361-368
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• 2010

ACROSS device, which is composed of an implantable microphone, a signal processor, and a vibrating transducer, is a fullyimplantable middle ear hearing device(F-IMEHD) for the recovery of patients with hearing loss. And since a microphone is implanted under skin and tissue at the temporal bones, the amplitude of the sound wave is attenuated by absorption and scattering. And the vibrating transducer attached to the ossicular chain caused also the different displacement from characteristic of the stapes. For the gain control of auditory signals, most of implantable hearing devices with the digital audio signal processor still apply to fitting rules of conventional hearing aid without regard to the effect of the implanted microphone and the vibrating transducer. So it should be taken into account the effect of the implantable microphone and the vibrating transducer to use the conventional audio fitting rule. The aim of this study was to measure gain characteristics caused by the implanted microphone and the vibrating transducer attached to the ossicle chains for the gain compensation of ACROSS device. Differential floating mass transducers (DFMT) of ACROSS device were clipped on four cadaver temporal bones. And after placing the DFMT on them, displacements of the ossicle chain with the DFMT operated by 1 $mA_{peak}$ current was measured using laser Doppler vibrometer. And the sensitivity of microphones under the sampled pig skin and the skin of 3 rat back were measured by stimulus of pure tones in frequency from 0.1 to 8.9 kHz. And we confirmed that the microphone implanted under skin showed poorer frequency response in the acoustic high-frequency band than it in the low- to mid- frequency band, and the resonant frequency of the stapes vibration was changed by attaching the DFMT on the incus, the displacement of the DFMT driven with 1 $mA_{rms}$ was higher by the amount of about 20 dB than that of cadaver's stapes driven by the sound presssure of 94 dB SPL in resonance frequency range.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.59-64
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• 2011

인공 중이 (IMEHD, implantable middle ear hearing device)용 플로팅 매스 트랜스듀서는 제작 과정상에서 발생하는 구조적 오차 및 제작 결합시의 문제점들로 인해 설계 시 의도와 다른 진동 특성을 가질 수 있게 되고, 이렇게 제작된 진동 트랜스듀서는 향후 실제 환자에게 이식되었을 때의 진동체 진동 성능을 예측하기 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 제작된 플로팅 매스형 트랜스듀서에 대해 설계값과의 비교 평가 및 향후 컴퓨터 모델화된 청각 중이 집중 소자 모델에 적용이 가능하도록 기 제작된 진동체의 집중 소자 모델 파라미터들을 추정할 수 있는 방법을 제안하였으며, 제안된 방법을 LabVIEW 기반의 그래픽 유저 인터페이스 소프트웨어로 구현하였다. 제안된 방법은 실제 제작된 플로팅 매스형 진동체의 진동 변위 및 위상 데이터를 이용하여 해당 진동체의 집중 모델 파라미터들을 순차적 이차 프로그래밍 (SQP, sequential quadratic programming) 방법으로 추정하는 방식이다. 구현된 방법을 이용하여 측정 데이터에 가해지는 잡음의 양에 따른 플로팅 매스형 진동 트랜스듀서의 집중 모델 파라미터 추정 시의 발생 오차 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 조사하여 본 방법의 파라미터 추정 정확도를 확인하였다. 또한, 실제로 제작한 인공중이용 진동 트랜스듀서에 대해 측정된 진동 변위 및 위상 데이터를 이용하여 진동체의 집중 모델 파라미터들을 추정하였으며, 기존 설계값들과 비교를 통해 제안된 방법의 유용성을 평가하였다.

• 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.

• 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.