출혈을 일으킨 흰쥐에서의 PTT와 수축기 혈압 비교

심영우(Young Woo Shim),이주형(Ju Hyung Lee),양동인(Dong In Yang),김덕원(Deok Won Kim) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.5

Hemorrhage shock occupies high rate in trauma patient's mortality and blood pressure is the variance that judges early diagnosis and the effect of remedy. Systolic blood pressure is related to pulse transit time (PIT). PTT means the time that is required to flow from the heart to peripheral artery. PIT is influenced from the length, cross section and stiffness of the blood vessels. It is hard to evaluate the correlation between systolic blood pressure and PIT because they are variable in human body. In this paper, we evaluated the correlation between the systolic blood pressure and PIT in normal and hemorrhage states using standardized rat. PIT is defined as the time differences between the R peak and the peak of pulse wave. The analyzed time differences of ECG and blood pressure are analyzed every 5minutes for 30 seconds when there is before and after bleeding. Before bleeding, systolic blood pressure and PIT are steadily preserved but when the bleeding comes started. systolic blood pressure is declined. However PIT was increased and decreased. Under the circumstance that the standardized rat is controlled by age, the length of the blood vessels, and any disease. it shows that PTT measurement using systolic blood pressure of bleeding is impossible.

임피던스 혈량측정법을 이용한 일반인의 다리 동맥 혈량 측정

심영우(Young-Woo Shim),김수찬(Soo-Chan Kim),노형욱(Hyung-Wook Noh),김덕원(Deok-Won Kim) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

본 논문은 Impedance plethysmography를 이용하여 당뇨병 및 동맥경화의 비침습적이고 고통없는 조기 진단을 위한 시스템 구성의 초기 단계로, 하지 동맥의 기계적 득징인 혈량 변화를 비침습적으로 측정하였다. 혈량과 혈압의 변화는 각각 Impedance plethysmograph와 mercury sphygmomanometer를 이용하여 측정되는데, 탄성도는 혈량 변화값을 맥압(수축기압)의 변화량으로 나누어 계산한다. 이 논문에서는 하지 동맥의 탄성도를 비침습적으로 측정하기 위한 전초 단계로서 하지 동맥에서의 임피던스 변화만을 측정하였다. 회로는 50㎑ Wien bridge 발진 회로, demodulation, 50㎑ band pass filler, 0.1㎐ high pass filter, 20㎐ low pass filter와 증폭기로 구성하였고, 생체 신호 획득 및 처리 과정을 거쳐 임피던스 변화량을 관찰하였다.

도난방지 시스템의 전자기장이 인공심장 박동기 등의 오동작에 미치는 영향

심영우(Young Woo Shim),김종정(Jong Jeong Kim),양동인(Dong In Yang),이문형(Moon Hyung Lee),김덕원(Deok Won Kim) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.46 No.6

EAS (electronic article surveillance) 시스템은 상품의 도난 방지를 위한 것으로 상품 판매 자동화 증가로 인해 사용이 급속히 늘어나고 있다. 이에 본 연구에서는 EAS 시스템의 전자기장 세기를 측정하였고, EAS 시스템이 pacemaker와 ICD에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 일반 성인 심장 높이인 130cm에서 6.3 ㎑와 14.25 ㎑ EAS 시스템의 게이트 안쪽의 왼쪽, 바깥쪽의 오른쪽과 가운데 위치에서 전자기장의 세기를 측정하였고, pacemaker와 ICD의 동작 여부를 관찰하였다. 측정 결과 전자기장의 세기는 EAS 시스템에 따라 큰 차이가 났는데 14.25 ㎑를 사용하는 EAS 시스템이 가장 강했다. Pacemaker는 고정시 세 위치 모두에서 파형 변화가 관찰되었고, ICD는 이동 시와 고정 시 한 위치에서만 noise reversion, 심실세동이 관찰되었으며, 모두 전자기장 세기가 가장 센 14.25 ㎑의 EAS 시스템의 전자기장에 의해 발생하였다. 이에 현재 국내에서는 시행되고 있지 않은 전자기장 방출에 대한 안내문 부착과 이식형 의료기기 시술을 받은 환자의 접근에 대한 위험성 경고문 등의 조치가 필요하다. EAS (electronic article surveillance) systems have increased rapidly for article surveillance. In this paper, the strength of the EMF (electromagnetic fields) of EAS systems were measured. Pacemaker and ICD were investigated for inappropriate response resulting from EM (electromagnetic) EAS systems. The strength of EMF and the response of pacemaker and ICD were measured in the inner left side, outer right sides and the center of gates of the 6.3 ㎑ and 14.25 ㎑ EAS systems at a height of 130cm. As the result, EMF of the EAS system using 14.25 ㎑ was stronger than that of 6.3 ㎑. All interferences were observed only for 14.25 ㎑, and the noisy ECG was found in three static positions on the pacemaker. The ICD resulted in noise reversion and VF (ventricular fibrillation) both static and moving positions by the EMF of 14.25 ㎑ EAS system. Therefore, it is necessary to post a message warning radiation of EMF from every EAS systems and possible risk of pacemakers and ICDs.

자세와 수면 박탈이 심박 변이도에 미치는 영향

심영우(Young Woo Shim),양동인(Dong In Yang),김남현(Nam Hyun Kim),김덕원(Deok Won Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.47 No.2

자율신경계는 불수의적 활동 기능을 조절해 주는 신경계통으로, 자율신경계의 활성 정도를 정량적으로 평가하기 위해 심박변이도가 이용된다. 그러나 심박 변이도는 환경 변화나 심리 상태의 변화 등에 민감하게 반응하며, 자세와 수면 박탈에 의해서도 심박 변이도가 달라질 수 있다. 특히 전자파 자원자 연구에서는 자각 증상 및 인지 여부에 의한 수면 박탈로 심박 변이도가 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 자세에 따른 수면 박탈 횟수와 심박 변이도를 30분간 6 stage에서 측정하였고, 앉은 자세와 누운 자세에서 측정된 심박 변이도를 비교하여 앉은 자세나 누운 자세에서 심박 변이도를 측정하는 실험에 어떠한 자세가 적합한지 결정하고자 하였다. 심박 변이도 분석은 전력 스펙트럼을 이용한 주파수 영역에서의 LF (low frequency) / HF (high frequency)를 이용하였고, stage 1을 100%로 하여 개인 및 성별에 따른 초기 LF/HF 차이를 상쇄시켜 주었다. LF/HF 증가는 교감 신경의 활성 증가를 나타내고 감소는 교감 신경의 활성 감소를 나타낸다. 교차 분석 결과 수면 박탈은 자세의 영향을 받는 것으로 나타났으며 (p=0.002), LF/HF에 대하여 자세만을 변수로 고려하였다. 앉은 자세에서 수면 박탈 횟수는 모든 stage에서 누운 자세보다 유의하게 적었다 (p<0.05). 자세는 LF/HF에 유의한 영향을 끼쳤으며 (p=0.033), 앉은 자세에서는 stage 1과 비교하여 LF/HF가 stage 4, 5, 6에서 유의하게 증가하였고 (p<0.05), 누운 자세에서는 stage 1과 비교하여 모든 stage에서 LF/HF가 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 따라서 앉은 자세가 누운 자세보다 수면 박탈 횟수가 적고 LF/HF 변화가 작기 때문에 피험자가 깨어 있어야 하는 심박 변이도 측정 실험에 있어서 더 적합한 자세라고 사료된다. Autonomic nervous system (ANS) acts as a control system functioning largely below the level of consciousness, and controls visceral functions. The activity of the ANS has been assessed by means of the heart rate variability (HRV). It has been reported that HRV is dependent on sex, age, body mass index, and smoking, etc. However, the effects of posture and sleep deprivation on HRV have rarely been reported. Objective of our work was to find out which posture is appropriate for stable HRV. We measured the number of sleep deprivation and HRV using power spectrum in six stages for 30 minutes. Increased low frequency (LF) power and high frequency (HF) power indicate enhanced sympathetic and parasympathetic activity, respectively. We determined the LF/HF ratio to minimize individual difference. It was found that sleep deprivation by awakening up subjects was affected by posture, which resulted in changes of LF/HF. Although LF/HF varied with time, it was more stable in sitting than in supine. In conclusion, we recommend sitting posture when measuring HRV because of less sleep deprivation resulting in less variation in LF/HF.

연령별 당뇨병 환자의 PPG 2차 미분 파형의 d/a를 이용한 말초혈관 경화도 비교

심영우(Young-Woo Shim),이탁형(Tak-Hyung Lee),지효철(Hyo-Chul Ji),김덕원(Deok-Won Kim) 대한전기학회 2008 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2008 No.1

현재, 우리나라 당뇨병의 유병률은 빠른 속도로 증가하고 있으며 당뇨병의 유병기간이 길수록 각종 합병중이 발생하여 더욱 심각한 증세를 나타내기도 한다. 그 중, 비만 및 고혈당, 당대사장애로 인한 당뇨병성 혈관 합병증과 말초 혈관 경화중이 많이 발병하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 광혈류량 측정법(Photoplethysmograaphy)으로 손가락에서 얻어진 맥파의 2차 미분 분석을 통해 당뇨병으로 확진된 36명의 당뇨병 환자에 대해 말초혈관 경화도를 연령별로 비교하고자 하였다. 이때 사용한 PPG 파형의 2차 미분 분석 평가 인자는 a와 d이고, d/a는 혈관의 경화도를 의미하며 경화도가 클수룩 d/a익 값은 감소하게 되고 연령이 증가할수록 경화도는 증가하게 된다. 50대 미안의 당뇨병 환자의 d/a값은 -0.32±0.12, 50대는 -0.48±0.13, 60대는 -0.55±0.16, 70대 이상에서는 -0.59±0.19로 연령이 높아질수록 d/a값이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, SPSS 13.0 for Windows(SPSS Inc., USA)의 Oneway ANOVA 분석 결과, 연령과 경화도는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05) 하지만 70대 이상의 당뇨병 환자 그룹에서는 유의한 차이를 확인할 수 없었다. 본 연구에서는 PPG 파형의 2차 미분 분석을 통하여 연령별 당뇨병 환자의 말초혈관 경화도를 비교하였으며, 향후 보완 연구를 통해 비침습적이고 간단한 방법으로 당뇨병 환자의 말초혈관 경화도를 객관적으로 평가하고 진단할 수 있는 시스템 개발로 당뇨병 환자들의 심혈관계질환 사전예방과 치료효과 판정에 도움을 줄 것으로 기대한다.

고속철 PSC 박스거더 교량의 통과차량 윤하중 동적해석

오순택,이동준,심영우,김한수,Oh,Soon-Taek,Lee,Dong-Jun,Shim,Young-Woo,Kim,Han-Su 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.4

현재 공용중인 고속철 차량(KTX)과 궤도 그리고 교량 구조물을 총괄적으로 고려한 해석모델을 개발하여 고속철 차량의 교량 통과시 임계속도(300~315 Km/h)에 대한 차량 윤하중의 동적 거동특성을 해석하였다. 해석차량은 적용가능한 모든 운동조건을 고려하여 고속철 동력차를 38자유도 모형으로 개발하였고, 차체와 대차의 연직 변위, 횡 변위, 종 변위 및 피칭, 롤링, 요잉을 모두 고려하였다. 대상교량은 PSC BOX 교량으로 각각 25 m, 30 m, 35 m, 40 m 경간길이를 갖는 단순교를 3차원 공간뼈대 요소를 사용하여 모형화 하였고, 궤도의 불규칙성은 정상 확률과정으로 가정하여 지수스펙트럼 밀도함수를 사용하여 설정하였다. 개발된 교량, 궤도, 열차모델을 총괄적으로 해석하여 주행하는 고속철 차량이 각 경간별 교량을 통과하는 과정에서 발생하는 차량 윤하중과 일반도상 통과시 발생하는 윤하중을 Runge-Kutta 기법으로 산출하여 비교 분석하고, 교량 경간길이 별 차량속도에 따른 윤하중 스펙트럼을 분석하고자 한다. A dynamic analysis procedure is developed to provide a comprehensive estimation of the dynamic responses of locomotive`s wheels running over a Pre-Stressed Concrete (PSC) box girder bridge on the Korea high speed railway. Particularly, a three dimensional numerical model including the structural interaction between high speed vehicles, bridges and railway endures to analyze accurately and evaluate with in-depth parametric studies of the bridge lengths (25, 30, 35, 40 m) for dynamic responses of railway vehicle wheel forces due to the critical crossing speeds (300~315 km/h) on the bridges. The high-speed railway locomotive (KTX) is used as 38-degree of freedom system. Three displacements (vertical, lateral and longitudinal) as well as three rotational components (pitching, rolling and yawing) are considered in the 38-degree of freedom model. Three dimensional frame element is used to model the PSC box girder bridge, simply supported span length of 40m. The irregulation of rail-way is derived using the exponential spectrum density function under assumption of normal probability procedure. The results of dynamic analysis by Runge-Kutta method which are able to analyze considering the dynamic wheel forces between bridges and normal rail-ways are compared and contrasted. It is presented as an wheel forces spectrum that is varying either the bridge lengths or the critical crossing speeds.

측정 자세에 따른 HRV변화

양동인(Dong In Yang),심영우(Young Woo Shim),노형욱(Hyung Wook No),김덕원(Deok Won Kim) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.5

The purpose of this study is looking for deviation of change in HRV caused of posture. Total 20 adults were measured for 40 minutes (10 minutes rest section and 30 minutes analysis section) when volunteers were sitting and lying down. Other factors which can change in HRV were controlled during measurement. The analysis section were divided by total 6 stages (each by 5 minutes), and compared and analyzed between sitting and lying down groups. It was also compared and analyzed stages in each group. In the result, there was difference at stage 5(20~25 minutes interval), but no difference in the total data. The results of each stage in the group, lying down had difference. Therefore, sitting is more stable measurement for HRV study when subjects was waking over 15 minutes.

전자기장에 민감한 사람과 일반인의 언어자극이 피부저항에 미치는 영향

지효철(Hyo Chul Ji),심영우(Young Woo Shim),노형욱(Hyung Wook Noh),김덕원(Deok Won Kim) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

교감 신경계의 활성정도를 판별할 수 있는 지표로 피부저항(Galvanic skin resistance: GSR)이 있다. 교감신경이 흥분하면 땀이 분비되어 손가락의 피부저항이 감소하게 된다[1]. 전자기장에 민감한 사람(electromagnetic hypersensitivity: EHS)에게 전자기장을 노출시키면 전자기장을 잘 느끼지 못하는 일반인에 비해 교감신경이 많이 흥분하여 땀을 더 많이 분비한 것이라 생각하여 손가락 피부저항의 변화를 측정하여 전자기장에 민감한 사람과 일반인의 교감신경 활성정도의 차이를 알아보고자 하였다. 그러나 전자기장에 민감한지 민감하지 않은지를 판별하기 위한 인지 및 증상에 관한 설문에 의해서도 피부저항의 변화가 생길 수 있다. 따라서 본 연구에서 전자파에 민감한 사람과 일반인간의 언어자극에 의한 피부저항의 변화를 알아보고 진자기장 노출 실험에서 인지 설문이 전자기장 노출여부에 의한 피부저항의 변화에 영향을 주는지 주지 않는지를 알아보고자 한다. 피부저항 측정 결과 EHS와 일반인군 모두에게서 언어자극(인지 및 자각증상에 관한 설문)에 의해 피부저항이 감소되는 경향을 보였다.

PPG 2차 미분을 이용한 정상인과 당뇨병 환자 간의 왼손과 오른손 말초혈관 탄성도 차이 비교

이탁형(Tak Hyung Lee),심영우(Young Woo Shim),노형욱(Hyung Wook No),김덕원(Deok Won Kim) 대한전기학회 2008 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2008 No.1

우리나라의 당뇨병 유병률은 경제발전과 식생활의 급속한 서구화로 빠른 속도로 증가하고 있다. 특히 당뇨병은 유병기간이 길수록 여러 합병증을 초래하는데 그 중 하나가 혈관경화증이다. 혈관 경화증은 신채 부위별로 그 진행 속도가 다르다. 광혈류측정법(PPG, photoplethysmogram)은 간편한 혈류량 측정방법으로 PPG 2차 미분 방법을 이용해서 혈관의 경화 도를 진단할 수 있다. 이러한 PPG 2차 미분방법을 이용하여 당뇨병환자의 왼손과 오른손의 말초혈관 탄성도 차이를 정상인과 비교해 보았다. 실험결과 당뇨병환자와 정상인의 양 손가락 말초혈관 탄성도의 유의한 차이를 확인 할 수 없었다.