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전기-음향 방사컨덕턴스를 이용한 치료용 초음파 자극기의 음향출력 예측
윤용현,조문재,김용태,이명호,Yun, Yong-Hyeon,Jho, Moon-Jae,Kim, Yong-Tae,Lee, Myoung-Ho 대한의용생체공학회 2011 의공학회지 Vol.32 No.3
To increase therapeutic efficiency and biological safety, it is important to precision control of acoustic output for therapeutic ultrasound equipment. In this paper, the electro-acoustic radiation conductance, one of electroacoustic characteristics of therapeutic ultrasound equipment, was measured by the radiation force balance method according to IEC 61161 standards and the acoustic output was estimated using the electro-acoustic radiation conductance. The estimation of acoustic output was conducted to continuous wave mode and pulse wave mode of duty cycle between 20% and 80%. The differences between prediction values and measurement results are within 5% of measurement uncertainty, which is a reasonably good agreement. The results show that acoustic output controlled by electro-acoustic radiation conductance was found to be an effective method.
방사힘 측정법을 이용한 초음파 진단장치용 배열 탐침자의 음향파워 측정시스템
윤용현,조문재,김용태,이명호,Yun, Yong-Hyeon,Jho, Moon-Jae,Kim, Yong-Tae,Lee, Myoung-Ho 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.6
초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다. Considering biological safety, it is very important to measure acoustic power from ultrasonic array probe for diagnostic ultrasound imaging applications. In this paper, to measure acoustic power from each element on array probe for ultrasonic diagnostic equipment, we reconstruct and automate the acoustic power measurement system. The acoustic power from linear, phased and curved array were measured and analyzed. As a result of measurement, the effects caused by directivity of sound beam from curved array were founded. To remove these effects, we developed and applied the correction model. The proposed system is useful to evaluate characteristics of the acoustical output power of array probe.
윤용현 ( Yong Hyeon Yun ),고한우 ( Han Wo Ko ),김동윤 ( Dong Youn Kim ),양희경 ( Heui Kyung Yang ),김묘향 ( Myo Hyang Kim ) 한국감성과학회 2002 춘계학술대회 Vol.2002 No.-
집중도 변화와 정신피로는 정의 방향의 평가와 부의 방향의 평가가 있으며, 작업 수행시의 집중변화와 정신피로의 평가는 정의 방향보다 부의 방향으로의 평가가 용이하다. 따라서, 저자들은 먼저 피험자에게 부가할 정신작업부하로 난이도 조정이 용이한 연산작업을 사용하여 작업수행시 가장 높은 집중을 요구하는 하나의 난이도를 선정하고 피험자에게 반복 수행시키면서 생리량과 심리량을 동시에 측정하였다. 측정된 생리량은 뇌파, 심전도, 호흡, 맥파, 말초피부온이며 심리량은 저자들이 개발한 정신피로설문지를 사용하였다. 분석결과 작업수행시 심박변화율의 전력스펙트럼 MF/(LF+HF)비가 감소하였으며, 작업이 반복됨에 따라 집중이 저하되고 정신피로가 증가하였다. 특히, 뇌파의 beta파와 호흡간격이 집중도의 변화를 말초피부온이 정신피로를 잘 반영하였다.
심박변화율과 뇌파를 이용한 단기기억 작업시 집중도의 평가
윤용현 ( Yong Hyeon Yun ),고한우 ( Han Woo Ko ),김동윤 ( Dong Youn Kim ),이창미 ( Chang Mi Yi ) 한국감성과학회 2000 춘계학술대회 Vol.2000 No.-
단기기억 작업시 집중도를 평가하기 위하여 평가용 task를 설계하고 5단계의 난이도에 대하여 실험을 실시하였다. 난이도에 따른 집중도의 변화를 측정하기 위하여 주관평가를 실시하고 행동지표와 생리신호를 측정하였다. 측정된 생리신호 중 전두엽(Ep1, Ep2)에서 측정한 뇌전도 신호의 α-band와 β-band의 전력의 비와, 심박변화율의 전력 스펙트럼의 MF/(LF+MF+HF)비를 구하였다. 실험 결과 집중도 높게 보고된 단계에서 task를 수행함에 따라 뇌전도 신호의 α/β 비와 심박변화율의 MF/(LF+MF+HF) 비도 점차로 증가하였다.
윤용현 ( Yong Hyeon Yun ),고한우 ( Han Wo Ko ),김동윤 ( Dong Youn Kim ),한화영 ( Hwa Young Han ) 한국감성과학회 2000 추계학술대회 Vol.2000 No.-
인간의 집중도 변화를 평가하기 위하여 피험자에게 암산과제를 부가하고 뇌파신호를 전두엽(Fpl, Fp2)으로부터 측정하였다. alpha band의 최대 peak 주파수 변화를 compressed spectral array를 사용하여 관찰하고 theta(3.5-7 Hz), alpha(7.5-13.0 Hz), beta(13.5-20 Hz) band 전력을 정규화하여 분포를 구했다. 평가결과, 집중도가 높아짐에 따라 alpha band의 최대 peak 주파수는 낮은 주파수 대에서 높은 주파수대로 이동하고, slow alpha band의 전력은 감소, fast alpha band의 전력은 증가하였다. 또한 뇌파신호의 각 band 전력의 분포는 theta band는 증가, alpha band는 감소하였다.
윤용현 ( Yong Hyeon Yun ),고한우 ( Han Wo Ko ),김동윤 ( Dong Youn Kim ),양희경 ( Heui Kyung Yang ) 한국감성과학회 2001 춘계학술대회 Vol.2001 No.-
집중도를 평가하기 위하여 피험자에게 집중을 유발시키는 3가지 task(단기기억작업, Corsi block tapping task, visuomotor task)를 부가하고 주관평가 및 생리신호(뇌파, 심전도, 맥파, 피부온도, 호흡, 피부전도도)를 측정하였다. 뇌파를 mapping하여 평가에 적합한 전극이 위치를 선정하고, task 수행중 집중도 변화와 짐전도의 심박변화와의 관계를 분석하였다. 분석결과 안정과 task 수행시 뇌파 mapping상 전체 power의 변호가 frontal 부분에서 크게 나타났으며, 집중시 R-R 간격의 순간간격변화가 줄어들었다.
개인용 컴퓨터를 사용한 실시간 심박변화율 분석시스템 개발
윤용현 ( Yong Hyeon Yun ),고한우 ( Han Wo Ko ),김동윤 ( Dong Youn Kim ),양희경 ( Heui Kyung Yang ) 한국감성과학회 2001 춘계학술대회 Vol.2001 No.-
감성평가 실험시 피험자가 받는 작업부하의 영향을 실시간으로 평가하기 위하여 측정된 심전도 신호로부터 R-peak를 자동적으로 검출하여 심전도 관련 파리미터를 분석하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 심전도 증폭기, A/D변환기, PC로 구성되었으며 National Instrument 사의 LabVIEW를 사용하여 소프트웨어를 개발하였다. 시스템 동작환경은 Microsoft사의 Window OS를 기반함으로서 시스템 이용자들에게 보다 친숙한 실험환경을 제시할 수 있다. 구현된 시스템은 실시간 HRV, Lorentz plot, LF/HF, HRV power spectrum의 3차원 선도를 디스플레이할 수 있다.
조문재,김용태,윤용현,정성수,Jho Moon Jae,Kim Yong Tae,Yun Yong Hyeon,Jung Suug Soo 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.8
초음파 파워의 정확한 측정은 초음파 의료 장비의 품질 보증과 안전성에 중요하다. 본 논문에서는 초음파 조사가 on/off를 반복하는 동안의 표적에 작용하는 방사 힘과 부력과 같은 다른 원인에서 기인하는 저울 지시 값의 시간에 따른 변화로부터 초음파 파워를 결정하는 간단한 이론을 제시하였다. 아울러 개발된 초음파 파워 측정 시스템에 대해 정밀 기계적 정렬장치, 전기신호 발생부 구성, 제어 및 측정부 구성 및 적절한 절차와 함께 상세히 기술하였다. 본 시스템으로 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz에서 10 mW에서 10 W범위에 걸쳐 측정된 결과를 다른 나라에서 교정된 기준 데이터와 상호 비교한 결과 상대 편차가 $5\%$ 이내로 확인되었다. The precise measurement of ultrasonic power is important to the qualify assurance and the safety of medical ultrasonic equipments In the Present work, a brier theory was introduced to determine the ultrasonic Power from the time valving balance-indication due to the radiation force acting on an absorbing target and/or other causes such as buoyancy during the repetition of on/off behavior of ultrasonic irradiation. The developed automated system measuring the ultrasonic power was described in detail with the precise mechanical alignment tool , the electric signal generation network, the control and measurement network and the appropriate procedure. The ultrasonic power measured by the developed system was compared to the reference data calibrated by the other national metrology institute at 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, and 15 MHz over the range 10 mW to 10 W. Their relative differences are within $5\%$.