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2.4㎓ 도플러 레이더를 이용한 비접촉 방식의 심박 및 호흡 모니터링 시스템
신재연(Jae Yeon Shin),조성필(Sung Pil Cho),장병준(Byung Jun Jang),박호동(Ho Dong Park),이경중(Kyoung Joung Lee) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
본 연구에서는 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 측정하기 위해 2.4㎓ 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 심폐활동에 의한 흉부 표면의 움직임에 의해 반사되는 레이더의 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 측정한다. 도플러 레이더 센서의 출력은 에이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 오프셋 조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 분리된 생체신호는 기존의 생체신호와 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심전도를 동시에 측정하여 그 결과를 비교 및 분석하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
티타늄표면에 코팅된 폴리아크릴산 박막이 조골세포의 초기 부착에 미치는 영향
신재연 ( Jae Yeon Shin ),한선덕 ( Sun Duck Han ) 조선대학교 치의학연구원 2010 Oral Biology Research (Oral Biol Res) Vol.34 No.2
For an improved cell adhesion of titanium surface, we develope a plasma modified polymeric ploy acrylic acid (PAA) film that possesses high cross-linking degree and a density of carboxyl garoups, which is good hydrophilic property. Titanium surface modification was carried out by depositing an thin polymeric layer containing carboxyl groups through plasma polymerization using an acrylic acid (AA) monomer. Plasma surface modification can be used to improve the surface properties of commercial pure Ti by creating functional groups to produce bioactive materials with different surface topography. The chemical structure and morphology of PAP film surface were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), fourier transform infrared (FT-IR), and scanning electron microscopy (SEM). Hydrophilic property was measured by contact angle. The content of carboxyl group was measured by TBO (toluidine blue O). Focal osteoblast cell adhsion test was using MC3T3-El cell. All chemical analysis showed PAP thin film containing COOH groups on the titanium surface. In 70 W of plasma RF power, content of carboxyl group is higher than other plasma conditions. In contrast, value of contact angle in 50 W plasma power show the lowest value than that of plasma power. In MC3T3-EI cell adhesion test, cell attached titanium surface in the condition of 50 W plasma power showed good initial adhesion. The PAA modified titanium shows a promising application for implant surface treatment.
도플러 레이더를 이용한 비접촉 방식의 심박 및 호흡 검출에 관한 연구
신재연(Jae Yeon Shin),조성필(Sung Pil Cho),장병준(Byung Jun Jang),박호동(Ho Dong Park),이윤수(Yun Soo Lee),이경중(Kyoung Joung Lee) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.46 No.1
본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4㎓ 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. In this paper, a 2.4 ㎓ doppler radar system consisting of a doppler radar sensor and a baseband module were designed to detect heart beat and respiration signal without direct skin contact. The doppler radar system emits RF signal of 2.4 ㎓ toward human chest, and then detects phase modulation of the reflected signal so as to investigate cardiopulmonary activities. The heartbeat and respiration signals acquired from I/Q channels of the doppler radar system are applied to the pre-processing circuit, the amplification circuit, and the offset circuit of the baseband module. The designed system was tested on mouse, rabbit and mankind, which have different range of heart rates and respiration signals, to evaluate detection accuracy of the system. ECG acquisition system and respiration transducer were used to generate the reference signal. In our experiments, a performance of detection were found to be high in the case that the subject stays still. In this paper, we confirmed that non-contact heart beat and respiration detection using the doppler radar has the possibility and limitation according to distance, cardiopulmonary activities, range of heart rates and respiration
비접촉 방식의 생체 신호 측정을 위한 도플러 레이더 시스템
신재연(Jae-Yeon Shin),조성필(Sung-Pil Cho),장병준(Byung-Jun Jang),박호동(Ho-Dong Park),이윤수(Yun-Soo Lee),이경중(Kyoung-Joung Lee) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.5
In this paper, the 2.4㎓ doppler radar system consisting of the doppler radar module and a baseband module were designed to detect heartbeat and respiration signal without direct skin contact. A bio-radar system emits continuous RF signal of 2.4㎓ toward human chest, and then detects the reflected signal so as to investigate cardiopulmonary activities. The heartbeat and respiration signals acquired from quadrature signal of the doppler radar system are applied to the pre-processing circuit, amplification circuit, and the offset circuit of the baseband module. ECG (electrocardiogram) and reference respiration signals are measured simultaneously to evaluate the doppler radar system. As a result, the respiration signal of doppler radar signal is detected to 1m without complex digital signal processing. The sensitivity and calculated from I/Q respiration signal were 98.29±1.79%, 97.11±2.75%, respectively, and positive preclictivity were 98.11±1.45%, 92.21±10.92%, respectively. The sensitivity and positive predictivity calculated from phase and magnitude of the doppler radar were 95.17±5.33%, 94.99±5.43%, respectively. In this paper, we confirmed that noncontact real-time heartbeat and respiration detection using the doppler radar system has the possibility and limitation.
박찬호(Chan-Ho Park),신재연(Jae-Yeon Shin),한선덕(Sun-Deok Han) 대한치과재료학회 2010 대한치과재료학회지 Vol.37 No.2
Phototherapy, the use of light for healing, has been a field of advanced multidisciplinary research in recent years. This modality has been shown to be beneficial in a wide and diverse range of maladies, including the healing of chronic and acute wounds as demonstrated by the use of laser light and LED (Light Emitting Diodes) technology. Red and near-infrared have beneficial effects on cellsto creating more ATP (cellular energy) and increasing DNA and RNA activity. The aim of the present in vitro study was to evaluation the biological effects of Red light emitted by Red LED array on Normal Human Oral Keratinocyte (NHOK). Light intensities were measured with a radiometer. Cellular response to Red light exposure was assessed by the observation of cell morphology and the cell mitochondrial activity (MTT assay). Results showed no differences between exposed and non-exposed cells in regards to cell morphology and cell viability.