MFCC-HMM-GMM을 이용한 근전도(EMG)신호 패턴인식의 성능 개선

최흥호,김정호,권장우,Choi, Heung-Ho,Kim, Jung-Ho,Kwon, Jang-Woo 대한의용생체공학회 2006 의공학회지 Vol.27 No.5

This study proposes an approach to the performance improvement of EMG(Electromyogram) pattern recognition. MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients)'s approach is molded after the characteristics of the human hearing organ. While it supplies the most typical feature in frequency domain, it should be reorganized to detect the features in EMG signal. And the dynamic aspects of EMG are important for a task, such as a continuous prosthetic control or various time length EMG signal recognition, which have not been successfully mastered by the most approaches. Thus, this paper proposes reorganized MFCC and HMM-GMM, which is adaptable for the dynamic features of the signal. Moreover, it requires an analysis on the most suitable system setting fur EMG pattern recognition. To meet the requirement, this study balanced the recognition-rate against the error-rates produced by the various settings when loaming based on the EMG data for each motion.

The Development of Ultrasonic Transducer for Measurement of Urine Volume in Incontinence Preventive System

최흥호,Choi, Heung-Ho The Institute of Electronics and Information Engin 2005 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.42 No.5

본 연구에서 방광 내벽과 외벽사이의 거리를 측정하여 뇨량을 계산하는 시스템에 적용하기 위한 방광용 초음파 변환기를 설계하고 개발하였다. 뇨량 측정 시스템은 방광에서 오줌을 배출하기 전의 양을 측정함으로써 뇨실금 환자의 치료 과정을 도와주게 된다. 이 실험의 결과로, 뇨량을 더 정확하게 측정할 수 있고 또한 뇨실금 방지 시스템을 개발할 수 있다. 본 연구를 통하여 개발되는 시스템은 뇨실금과 야뇨증 환자를 더 오래 더 건강한 삶을 살 수 있도록 해줄 수 있을 것이다. In this study, we designed and developed an ultrasonic transducer which can measure urine volume based on the estimation of distance between the interior-wall and posterior-wall of bladder. Measurement of urine volume is a way to help patients with urinary incontinence by detecting the amount of urine before the urine is released from the bladder. With the results of this experiment, we can measure the urine volume more accurately and also develop an incontinence preventive system. This study can help patients with urinary incontinence and enuresis to live longer, healthier lives.

고강도 초음파 조사에서 미세기포가 열적 증강 효과에 미치는 영향

이원호(Won-Ho Lee),문창수(Chang-Su Mun),최흥호(Heung-Ho Choi) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6

복압성요실금의 정량적 평가를 위한 진단 알고리즘에 관한 연구

민해기,노시철,최흥호,Min, Hae-Ki,Noh, Si-Cheol,Choi, Heung-Ho 한국전기전자학회 2008 전기전자학회논문지 Vol.12 No.2

골반저근은 골반기관을 지지하여 요자제를 유지하는 여성의 주요 하부조직으로 수축압력을 평가함으로써 복압성 요실금의 정도를 진단할 수 있다. 본 연구에서는 생체신호 측정 시스템을 개발하여 골반저근의 수축압력을 측정하였으며, 데이터 분석을 통하여 진단 파라메터를 추출하였다. 진단 파라메터의 통계적 분석을 수행하여 특성이 유사한 피험자를 다섯 개의 군집으로 분류하였으며, 군집으로 분류된 데이터가 중첩되지 않도록 복압성요실금 진단 알고리즘을 구현하였다. 임상시험 결과 진단 알고리즘의 정확성이 약 78.9%로 나타났으며 그 유용성이 확인되었다. Pelvic floor muscle is the main subsystem that maintains urinary continence. It is possible to diagnose the degree of the stress urinary incontinence(SUI) by evaluating the contraction pressure of the pelvic floor muscle. Bio-signal measurement system was developed to measure the contraction pressure. Diagnostic parameters were drawn out by analyzing the measured data. Statistical evaluations were done to classify the all subjects with five groups each has similar characteristics. SUI diagnostic algorithm was implemented to each group separately. The accuracy of the algorithm was about 78.9% and utility was confirmed by clinical trial.

초음파 정재파를 이용한 미세입자의 포집 효율성 평가

이원호(Won-Ho Lee),강송이(Song-E Kang),문창수(Chang-Su Mun),최흥호(Heung-Ho Choi) 대한전자공학회 2021 대한전자공학회 학술대회 Vol.2021 No.6

지질코팅 초음파 조영제의 쉘 두께와 조사강도가 초음파 압력전달에 미치는 영향에 대한 시뮬레이션 연구

이원호(Won Ho Lee),신경원(Kyoung Won Shin),장민경(Min Gyeong Jang),석예진(Ye Jin Seok),최흥호(Heung Ho Choi) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

The Study of a Diagnostic Algorithm for the Quantitative Evaluation of Stress Urinary Incontinence

민해기,김주영,노시철,최흥호,Min, Hae Ki,Kim, Ju Young,Noh, Si Cheol,Choi, Heung Ho The Korean Society of Radiology 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.2

골반저근은 골반기관을 지지하는 기능을 가지고 있으며 요자제를 유지하는 여성의 주요 하부조직이다. 골반저근의 약화는 복압성 요실금의 원인이 되는데, 이러한 골반저근의 기능 정도는 복압성 요실금의 병증정도를 평가하는 지표로 사용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 골반저근의 수축 압력을 측정하여 복압성 요실금의 병적 진행정도를 정량적으로 진단할 수 있는 요실금 진단 알고리즘을 제안하였다. 이를 위하여 골반저근의 수축압력 정보를 측정할 수 있는 시스템을 제작하였으며, 측정된 데이터의 특징 분석을 위한 측정 프로토콜을 제안하였다. 복압성 요실금 환자로부터 획득한 데이터를 이용하여 5개의 진단 파라미터를 추출하였으며, 이를 이용한 진단 알고리즘을 구현하였다. 임상시험을 통하여 진단 알고리즘의 정확성을 평가한 결과 80%의 정확성을 보였으며, 20%의 위양성 진단 결과를 보였다. 반면에 위음성 진단 결과는 확인되지 않았다. 본 연구에서 제안한 요실금 진단 알고리즘은 복압성 요실금의 병적 진행 정도를 정량적으로 진단할 수 있으며, 요실금 진단 시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. Pelvic floor muscle is the main sub-system that maintains urinary continence. The weakness of pelvic floor muscles causes the stress urinary incontinence, and therefore the degree of functioning of pelvic floor muscles could be used as an index to assess the degree of stress urinary incontinence. In this study, the quantitative diagnosis algorithm was proposed to estimate the degree of stress urinary incontinence (SUI) by measuring the contraction pressure of pelvic floor muscle. For these reason, the contraction pressure measurement system from pelvic floor muscle was developed, and the measuring protocol was suggested to analysis the obtained data. As the results of clinical test, the proposed diagnosis algorithm shows the 80% of accuracy, and 20% of false positive diagnosis. On the other hand, false negative results were not confirmed. Consequentially, we thought that the proposed urinary incontinence diagnosis algorithm can quantitatively diagnose the progression of the stress urinary incontinence and it can be used for the development of the incontinence diagnosis system.

재활환자 모의보행 패턴분석을 이용한 하지 편측 장애자의 정량적 재활상태 모니터링

문동준,김주영,노시철,최흥호,Moon, Dong-Jun,Kim, Ju-Young,Noh, Si-Cheol,Choi, Heung-Ho 대한의용생체공학회 2014 의공학회지 Vol.35 No.6

In this paper, to quantitatively evaluate the degree of rehabilitation for the disabled of unilateral lower extremity, we compared the EMG pattern of normal and simulated abnormal gait. The EMG signal was measured at a rate of 1 kHz on the quadriceps and biceps femoris, the pressure sensor was attached to the sole in order to distinguish the gait cycle. Integrated EMG (IEMG) was obtained by the gait cycle, and classified four patterns that were the normal gait pattern, amplitude decrease pattern, reversed pattern, and irregular pattern. For comparison of the patterns, a curve fitting was performed using the trigonometric functions. The result of curve fitting, the method using a variable A that corresponds to the amplitude of the regression curve was able to distinguish the reverse pattern and remaining pattern. The coefficient of determination ($R^2$) representing coincidence of the pattern of the regression curve and EMG was confirmed the biggest value at the normal gait. Therefore, the degree of normal gait can be confirmed using the coefficient of determination. This results show that it is possible to quantitatively confirm the degree of unilateral lower extremity disabled rehabilitation, and it will be contributed to the study of efficient rehabilitation methods by objective analysis.

저강도 초음파 치료기기의 안전성 및 성능평가 가이드라인 수립을 위한 연구

김주영,김재영,노시철,최흥호,Kim, Ju-Young,Kim, Jae-Young,Noh, Si-Cheol,Choi, Heung-Ho 대한의용생체공학회 2015 의공학회지 Vol.36 No.5

In this study, we suggested the performance and safety testing guideline for low intensity pulsed ultrasound (LIPUS) represented by the ultrasound fracture treatment device and cartilage treatment device and low intensity focused ultrasound (LIFU) represented by ultrasonic face lifting device. For these study, the international standards and management regulations of Korea, Japan and United State were analyzed. And the usefulness and applicability were evaluated by testing with commercial equipment and reflecting the views of the industry and experts. As a result of this study, the safety and performance test guidelines for low intensity therapeutic ultrasound device were proposed by presenting the 10 items for LIPUS and 12 items for LIFU. The suggested guidelines are considered a high utilization in the domestic testing and approval authorities. And they are also thought to be useful to new technology development.

복압성 요실금의 정량적 평가를 위한 진단 알고리즘에 관한 연구

민해기 ( Hae Ki Min ),김주영 ( Ju Young Kim ),노시철 ( Si Cheol Noh ),최흥호 ( Heung Ho Choi ) 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.2

골반저근은 골반기관을 지지하는 기능을 가지고 있으며 요자제를 유지하는 여성의 주요 하부조직이다. 골반저근의 약화는 복압성 요실금의 원인이 되는데, 이러한 골반저근의 기능 정도는 복압성 요실금의 병증 정도를 평가하는 지표로 사용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 골반저근의 수축 압력을 측정하여 복압성 요실금의 병적 진행정도를 정량적으로 진단할 수 있는 요실금 진단 알고리즘을 제안하였다. 이를 위하여 골반저근의 수축압력 정보를 측정할 수 있는 시스템을 제작하였으며, 측정된 데이터의 특징 분석을 위한 측정 프로토콜을 제안하였다. 복압성 요실금 환자로부터 획득한 데이터를 이용하여 5개의 진단 파라미터를 추출하였으며, 이를 이용한 진단 알고리즘을 구현하였다. 임상시험을 통하여 진단 알고리즘의 정확성을 평가한 결과 80%의 정확성을 보였으며, 20%의 위양성 진단 결과를 보였다. 반면에 위음성 진단 결과는 확인되지 않았다. 본 연구에서 제안한 요실금 진단 알고리즘은 복압성 요실금의 병적 진행 정도를 정량적으로 진단할 수 있으며, 요실금 진단 시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. Pelvic floor muscle is the main sub-system that maintains urinary continence. The weakness of pelvic floor muscles causes the stress urinary incontinence, and therefore the degree of functioning of pelvic floor muscles could be used as an index to assess the degree of stress urinary incontinence. In this study, the quantitative diagnosis algorithm was proposed to estimate the degree of stress urinary incontinence (SUI) by measuring the contraction pressure of pelvic floor muscle. For these reason, the contraction pressure measurement system from pelvic floor muscle was developed, and the measuring protocol was suggested to analysis the obtained data. As the results of clinical test, the proposed diagnosis algorithm shows the 80% of accuracy, and 20% of false positive diagnosis. On the other hand, false negative results were not confirmed. Consequentially, we thought that the proposed urinary incontinence diagnosis algorithm can quantitatively diagnose the progression of the stress urinary incontinence and it can be used for the development of the incontinence diagnosis system.