Separation detection of different circulating tumor cells in the blood using an electrochemical microfluidic channel modified with a lipid-bonded conducting polymer
N.G. Gurudatt, Saeromi Chung, Jungmin Kim, Moohyun Kim, Dong-Keun Jung, Jinyoung Han, Yoon‐Bo Shim
Performance comparison between multienzymes loaded single and dual electrodes for the simultaneous electrochemical detection of adenosine and metabolites in cancerous cells
Khalil K. Hussain, Mahmood Hassan Akhtar, Moohyun Kim, Dong-Keun Jung, Yoon‐Bo Shim
Electroglottographic Spectral Tilt in Frequency Ranges of Vowel Sound
Jihye Kim, Ae-Lan Jang, Dong-Keun Jung
Journal of Sensor Science and Technology
본 연구에서는 성대 진동의 특성 규명을 위해 전기성대도(electroglottographic) 스펙트럼 틸트(EST)를 조사하였다. EST는 전기성대도 신호의 파워 스펙트럼으로부터 주파수 분석 범위를 전 대역(0~4 옥타브), 저역(0~2 옥타브), 고역(2~4 옥타브)으로 나누어 분석하였다. 모든 범위의 EST는 여성에서 남성보다 더 큰 값이었다. 여성 및 남성 집단에서 고역의 EST는 저역의 EST보다 높았다. 이러한 결과는 EST가 적어도 두 가지 성분을 가지며, EST 분석에서 주파수 범위를 분할하는 것이 성대 진동의 특성을 조사하는 데 효과적임을 시사한다.
Je-Hyun Lee, Jihye Kim, Gu-Tae Kang, Dong-Keun Jung
Journal of Sensor Science and Technology
본 연구는 발성의 기본 주파수를 분석하기 위한 전기후두촬영술(electroglottography, EGG) 시스템을 구현하는 것을 목적으로 하였다. EGG는 발성 중 고주파 캐리어 전기 신호를 사용하여 갑상연골 인근의 목 피부 부위에 부착한 환상 전극 사이의 도전도에서 기록하였으며, 음성 신호는 마이크로 동시에 기록하였다. EGG 및 음성 신호는 PC의 오디오 포트로 전송되어 스테레오 음성 녹음 프로그램으로 기록하였다. 디지털화된 데이터로부터 모음 소리에서 피치(pitch), 지터(jitter), 쉬머(shimmer), CQ 및 SQ와 같은 여러 매개변수를 분석하였다. 음성 훈련을 위해, EGG에서 분석한 피치를 사용해 발성 및 노래를 하는 동안 소리의 기본 주파수를 표시하였다. 본 연구에서 구현된 시스템은 발성 운동에 활용될 수 있다.
Bioimpedance Changes in Rats with CCl4-Induced Liver Fibrosis
Jeong Heo, Dong-Keun Jung
Journal of Sensor Science and Technology
간섬유화의 단계와 생체임피던스 사이의 관계를 규명하기 위해, CCl4로 유도된 간섬유화를 가진 랫트에서 여러 전기적 매개변수를 추정하였다. 총 33마리의 Sprague-Dawley 랫트를 8주 동안 주 2회 CCl4-광유 혼합물(1:1, 0.2 mL/100 g)을 복강 내로 주사하였다. 그 후 펜토바르비탈 마취하에 HP4294A 임피던스 분석기를 사용하여, 랫트 간에서 1 kHz에서 100 kHz 사이의 저항(R), 리액턴스(X), 임피던스(Z), 및 소산인자(D)를 평가하였다. 주사 후 2, 4, 6, 8주가 지난 랫트를 희생시켰으며, 그들의 간은 Ishak의 점수 체계에 따라 분류하였다. R, X, Z는 간섬유화의 진행에 따라 변화하였고, 변화의 정도는 고주파보다 저주파에서 더 컸다. 반면 D 스펙트럼은 양상(이중상) 특성을 보였으며, D는 초기에는 증가한 뒤 주파수가 증가함에 따라 감소하였다. 모든 매개변수(R, X, Z, 및 D)는 간의 섬유화 단계에 따라 변화하였으나, D는 특히 섬유화의 진행에 따라 변화하였다. 이러한 결과는 소산인자(D)의 변화를 측정함으로써 간섬유화를 평가할 수 있음을 시사한다.
Estimation Of Systolic And Diastolic Pressure Using The Pulse Transit Time
Soo-Young Ye, Gi-Ryon Kim, Dong-Keun Jung, Seong-Wan Baik, Gye-Rok Jeon
본 논문에서는 맥파 전달 시간(pulse transit time, PTT)을 이용하여 혈압을 보다 편리하게 측정하는 방법으로, 혈압을 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 심전도(ECG)와 압력 맥파, 그리고 광용적맥파(photoplethysmography)를 측정한 후, 획득한 신호들로부터 PTT를 계산하였다. 이후 통계적 방법을 사용하여 수축기 혈압과 이완기 혈압을 간접적으로 측정하는 시스템을 구성하였다. 제안한 혈압 추정 알고리즘에 의해 간접 측정된 혈압과, 기존의 수동 혈압계(sphygmomanometer)로 측정한 실제 혈압을 비교한 결과, 수축기 혈압은 평균오차 ±3.24mmHg 및 표준편차 2.53mmHg를 보였으며, 이완기 혈압은 만족스러운 결과로서 평균오차 ±1.80mmHg 및 표준편차 1.39mmHg를 나타내었다. 이러한 결과는 실제 측정 오차 값이 평균오차 ±5mmHg 및 표준편차 8mmHg 이내여야 한다는 수동 혈압계 인증을 위한 ANSI/AAMI 규정과 부합한다. 본 결과는 향후 이식형 및 장시간 혈압 모니터링 시스템에 적용 가능성이 있음을 시사한다.
A Vascular Characteristic Index of Blood Pressure Variation using the Pulse Wave Signal
Gi-Ryon Kim, Dong-Keun Jung, Soo-Young Ye, Gye-Rok Jeon
Transactions on Electrical and Electronic Materials
맥박파는 심혈관계의 특성과 상태에 따라, 그리고 혈압(BP) 및 맥파 속도(PWV)와 관련하여 지속적으로 변화한다. 펄스 파형의 변동을 분석함으로써 혈관 상태를 모니터링하는 방법은 혈관 질환의 진단과 동맥경화 및 말초 순환 장애의 약물 치료에 활용되어 왔다. 본 연구에서는 혈압과 관련된 혈관 특성 지수를 맥파 신호로 분류하여 조사하였다. 피험자가 운동하는 동안 압력 맥파와 광용적맥파(photoplethysmography, PPG)를 동시에 측정하여 BP의 변화를 유도함으로써 혈관 특성 지수의 변동을 분석하였다. 또한 맥파의 분류 방법에 관하여 BP와 혈관 특성 지수 간의 상관관계를 조사하였다. 반사 지수(RI)와 혈관 경직도 지수는 이완기 혈압과 상관관계가 있었으나, 이러한 지표들과 수축기 혈압 간에는 상관관계가 발견되지 않았다. 이러한 결과는 단순한 맥파 측정을 통해 혈압을 추정할 가능성을 시사한다.
Integrating-Types Biomedical Signal Communication System Combined Power Line and Radio Frequency Communication
Sung-Chul Kang, Soo-young Ye, Gye-Rok Jeon, Jae-Hyung Kim, Dong-Keun Jung
Journal of Korean Society of Medical Informatics
목적: 생체신호와 신호 데이터를 원격으로 전송하는 조합 모듈을 고안하기 위해, 와이어-무선 조합 모듈의 결함을 보완하고자 무선 모듈과 전원 공급 모듈을 단일 조합으로 설계하여 단일 시스템을 구현하였다. 방법: 현재 무선 전송의 경우 건물, 장애물, 전선의 얽힘 등 여러 요인으로 인해 다양한 문제가 발생한다. 무선 전송의 문제를 극복하기 위해, 건물 내부 또는 타 시스템 간에 설치된 기본 전기 라인을 이용하여 생체신호 및 신호 데이터를 전송하는 단일 조합 모듈 설계를 연구하였다. 무선 통신과 인터넷도 가능하나, 그러한 요소가 없는 전원 공급만으로도 특별한 통신 라인 없이 건물 내부의 지하 또는 지상 상부로 데이터를 전송할 수 있을 것으로 보았다. 결과: 전원 공급 라인을 통해 생체신호 데이터를 전송하였으며, 설계된 노이즈 필터를 통해 소음 문제를 해결하였다. 필터는 소음이 90% 이상 차단됨을 보여주었다. 또한 사용된 ECG 신호가 전송 실험에서 안정적으로 수신됨이 확인되었다. 내부 PCB 안테나는 안테나의 노출 없이도 시스템을 무선 통신으로 가능하게 할 수 있었다. 결론: 본 연구에서는 무선 모듈과 전기 라인 모듈의 조합 설계를 통해 유용한 생체신호 및 데이터를 유선·무선 관리로 전송하는 시스템을 구현하고자, 전력 노이즈를 감소시키기 위한 노이즈 차단 필터 회로 설계와 PCB 내부 안테나 설계를 통해 생체신호 전송 시스템을 구현하였다.