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민병구,김성완,김희찬,Min, Byeong-Gu,Kim, Seong-Wan,Kim, Hui-Chan 대한전자공학회 1985 전자공학회지 Vol.22 No.4
움직이는 물체의 영상으로부터 그 물체의 운동을 해석하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 X-ray 영상을 이용하여 심장운동을 해석하는 알고리즘에 관하여 연구하였다. 관상동맥 혈관조영상을 이용하여 심장운동에 따른 국부적인 심근표면(Epicardial)의 변형과 심근두께의 변화 그리고 이에 작용하는 원주 방향 및 길이 방향의 응력을 추정하는 새로운 수학적인 방법을 개발하였다. 이 새로운 방법에서는 관상동맥의 분지점 영상의 시간에 따른 위치 변화를 심장운동 해석의 기본 data로 사용하였다. 4마리 개과 1사람의 관상동맥 조영상을 이용한 실제 실험결과로 부터 본 논문의 방법이 납으로 만든 marker를 붙여 얻은 결과와 비교하여 볼때 타당성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 이 방법을 이용하면 관상동맥 혈관조영상으로 부터 기존의 혈관상태에 관한 정보 이외에도 국부 심근운동에 따른 변형 및 응력(stress)을 얻을 수 있게 된다. It is important to extract the mechanical informations from the image sequences of the moving object. We have studied the computer algorithms for analysis of the moving heart using X-ray image sequence. A new mathematical method was developed to estimate the local epicardial deformation, wall thickness, and the regional circumferential and longitudinal wall stress using biplane coronary cineangiograms. In this method, the motion images of the coronary artery bifurca-tion points were used as natural landmarks for the kinematic analysis of the ventricular deformation. In four dogs and a normal patient's coronary cineangiograms, the estimation results show the validity of the present analysis, compared with the experimental results based upon the implanted markers. Thus, the present method provides a new method of evaluating the regional wall deformation and wall stress together with the blood vessel conditions using the coronary cineangiography procedure.
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민병구 대한의용생체공학회 1989 의공학회지 Vol.10 No.2
Two-Dimensional modelling of the Cochlear biomechanics is presented in this paper. The Laplace partial differential equation which represents the fluid mechanics of the Cochlea has been transformed into two-dimensional electrical transmission line. The procedure of this transformation is explained in detail. The comparison between one and two dimensional models is also presented. This electrical modelling of the basilar membrane (BM) is clearly useful for the next approach to the further. Development of active elements which are essential in the producing of the sharp tuning of the BM. This paper shows that two-dimension model is qualitatively better than one-dimensional model both in amplitude and phase responses of the BM displacement. The present model is only for frequency response. However because the model is electrical, the two-dimensional transmission line model can be extended to time response without any difficult.
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선인장 양심실 보조장치의 설계 및 임상적용을 위한 평가
민병구,박찬영,최재순,이혁수,황창모,김삼성,윤걸중,김종원,선경,이경갑,정종태,김원곤 제주대학교 인공심장이식연구소 2001 인공심장 연구 Vol.2 No.1
현재 개발되고 있는 맥동형 이식형 인공심장은 완전이식형 인공심장과 좌심실보조장치 뿐이다. 좌심실보조장치를 장착한 환자의 10~15%가 우심실의 보조를 필요로하고 완전이식형 인공심장의 장착을 위해서는 자연심장을 제거해야하는 상황에서 이식형 양심실보조장치에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구진은 완전이식형 인공심장으로 개발된 한국형 인공심장을 개선하여 양심 실 보조장치를 개발하였다. 양심실보조장치는 이동형 작동기식 미케니즘을 이용하고 있으며 에너지 변환장치와 감속기로 구성된 작동기와 혈액주머니, 그리고 내장형 제어기로 구성되어 있다. 선인장 펌프로 명명된 KAH350은 캐뉼라의 연결을 위한 커넥터를 포함하여 길이 177mm, 폭 164mm, 높이 67 이고 무게 780g이며 최대 심박출량은 5L/min 이다. 양심실보조장치로 개발된 선인장펌프는 좌심실보조장치로도 응용이 가능하다. 이식적합성과 생체적합성을 평가하기 위하여 좌심실보조장치로 5회, 양싱실보조장치로 6회의 동물실험을 수행하였다. 각각 최장 28일간 생존하였으며 11회의 동물실험중 장치의 결함에 의한 것이 3회 있었는데 이들은 모두 전자장치의 결함과 방수처리문제였다. 현재 이식적합성과 일박출량을 향상시킨 KAH400모델이 개발중이다. The types of pulsatile implantable artificial hearts that are on the way of development and have been developed are totally implantable artificial heart and implantable left ventricular assist device (LVAD). Approximately 10% to 15% of all patients Implanted with wearable VADs have required right heart support with another device. And it is reluctant to patient who should remove his or her own heart to be implanted with total artificial heart. These situations drive the development of implantable bi-ventricular assist device (BVAD). The Korean BVAD was develophed by modifying the moving actuator type Korean artificial heart. This electro-mechanical BVAD comprises actuator including energy converter and reduction gear train, blood sacs, and internal motor and energy controllers. The KAH350 which is named as 'Cactus Pump' is 177mm in length, 164mm in width, and 67mm in thickness including connectors and nuts. The weight and maximum cardiac output of Cactus Pump is 780g and 5L/min, respectively. The Cactus Pump that was developed as BVAD could be used as LVAD by attaching compliance caps on the 2 ports of one ventricle. The animal experiments were undergone 5 times for LVAD, and 6 times for BVAD. The best records were 28 days survival in both applications. There were 3 times of device failure and they were all associated with electrical connection and hermetic sealing. The KAH400 that has improved anatomical fitting characterisitcs and stroke volume is on development.
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민병구,홍현기,남기창,차은종,김덕원 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.44 No.1
AABR(automated auditory brainstem response) test is used for the screening purpose of hearing ability of neonates. In this paper, algorithm using Rolle's theorem is suggested for automatic detection of the ensemble averaged ABR waveform. The ABR waveforms were recorded from 55 normal-hearing ears of neonates at screening levels varying from 30 to 60 dBnHL. Recorded signals were analyzed by expert audiologist and by the proposed algorithm. The results showed that the proposed algorithm correctly identified latencies of the major ABR waves (III, V) with latent difference below 0.2 ms. No significant differences were found between the two methods. We also analyzed the ABR signals using derivative algorithm and compared the results with proposed algorithm. The number of detected candidate waves using the proposed algorithm was 47 % less than that of the existing one. The proposed method had lower relative errors (0.01 % error at 60dBnHL) compared to the existing one. By using proposed algorithm, clinicians can detect and label waves III and V more objectively and quantitatively than the manual detection method. 자동화 청성뇌간반응검사(automated auditory brainstem response; AABR)는 ABR 파형을 자동으로 검출하여 신생아의 청각선별검사에 사용되고 있다. 본 논문은 앙상블 평균된 ABR 파형에 대해서 롤의 정리를 이용한 새로운 자동화 ABR 파형 검출 알고리즘을 제안하였다. 정상 청력을 가진 신생아의 55개의 귀를 대상으로 30, 40, 50, 60 dBnHL의 다양한 강도를 가진 클릭 자극음에 대한 청성뇌간반응 파형을 측정하였다. 수동 검출법(manual detection method)과 제안된 자동 검출법을 이용하여 파형 III 과 V의 평균 잠복기(average latency time) 차를 분석하였는데, 동일한 파형(잠복기 차 < 0.2 ms)으로 관측되어 두 방법 간에는 유의한 차이가 없었다. 또한 미분 자동 검출법(automated detection method using derivative estimation)과 제안된 자동 검출법을 파형 III과 V로 판명될 후보 파형의 개수에 대해 비교하였다. 미분 자동 검출법에 비해 제안한 자동 검출법에서 후보 파형의 개수가 47 % 감소되어 검출되었다. 또한 수동 검출법에 대한 제안된 자동 검출법의 잠복기 오차율은 미분 자동 검출법에 비해 60 dBnHL의 자극강도에서 낮은 잠복기 오차율(<0.01 %)을 보였다. 따라서 제안된 알고리즘으로 청각전문가가 기존의 수동 검출 방법보다 객관적이고 정량적으로 파형 III과 V를 검출하고 표시할 수 있게 된 데에 의의가 있다.
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