http://club.cyworld.com/medielec 朴 俊 植
1 강의소개 8 반응시간측정 2 EMG 측정 9 폐기능검사 3 EEG 측정 10 Bio-Feedback( 생체자기제어 ) 4 ECG 측정 11 유산소운동 5 ECG & PPG 측정 12 혈압측정 6 호흡측정 13 심음측정 7 피부전기전도측정 14 척수반사운동측정
강의소개 Text Book 1 Printed Matter(By Park Jun Sik) Reference Book 1 Experimental Laboratory Physiology: BioPac Laboratory Exercises 2 의용생체계측개론 여문각 3 생체신호처리 여문각 수업시간 : 2-0-4 성적산출방법 - 출석 20, 중간고사 : 30, 기말고사 : 30, 과제 : 20 Reference Site: http://club.cyworld.com/medielec 연락처 - 연구실 : 연구동 305 호 (T.610-0357/019-306-1365
생체신호개요 생체신호 : 관찰하고자하는생체기관으로부터얻어진신호 생체신호정보획득과정 ( 예 ) - 손가락감각에의해심박수감지 - CT 와같은첨단의료장비에의해인체내부조직의구조를분석 < 생체신호처리과정에대한흐름도 >
생체신호개요 신호원영역 - 신호가발생하는영역 - 인체의경우다양한방식으로외부에신호를출력하는시스템 ( 뇌, 심장, 근육등 ) 물리량검출영역 - 발생된신호를전기적인신호로변환 à 목표신호를추출하는영역 - 센서 ( 전극 ) 필요 - 미약한신호를증폭, 잡음제거과정필요 디지털변환영역 - 물리량검출영역에서획득한아날로그신호를디지털신호로변환하는영역 신호처리영역 - 디지털신호를컴퓨터로처리하는영역 - 실시간표시, 데이터처리, 주파수분석, 비선형계산등 의미해석활용영역 - 신호처리된정보를분석, 응용및활용하는영역
생체신호의종류 대표적인생체신호 뇌전도 (EEG) 안전도 (EOG) 폐활량 - 호흡 (Lung Capacity - Respiration) 심전도 (ECG,EKG) 근전도 (EMG) 혈압 (Blood Pressure) 맥파 (Pulse wave) 인체에서발생되고측정될수있는모든정보들 ( 수백종류 )
생체신호의주파수분포 AAP :Axon Action Potential 1. 주요한생체신호인 EOG, EEG, ECG, EMG 는 ~ 10[KHz] bandwidth 를갖는다. 2. 각신호의 voltage 는수 [μv] 에서수 [mv] 의범위를갖는다.
심전도 (ECG) Electro-Cardio-Gram or EKG 심장기능을알아보는비관혈적검사법 심방과심실근에흥분하고회복하는동안심장에서발생하는심기전력을인체표면, 내면, 심장표면등에서전극을통해유도, 증폭과정을거쳐시간적경과에따라주기적인도형으로기록 자동진단장비 Portable Device Stress Device Holter
심전도 (ECG) 심장의구조
심전도 (ECG) 모세혈관 심장의기능 어떤과정을거쳐일을하는가? ( 물리적으로 ) 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관 모세혈관
심전도 (ECG) 생체신호의발생원리 화학물질 ( 이온 : K, Na, Cl) 전자 / 전기적에너지 ( 전기장, 전위차 ) 에너지변환 운동에너지 ( 심근, 근육등 )
뇌전도 (EEG) Electro-Encephalo-Gram 뇌파란? - 머리표면에서발생하는전위 근원 - 흥분뉴런의세포막을투과해지나가는이온에의해발생
뇌전도 (EEG) Electro-Encephalo-Gram 측정목표 1 Diagnosis Part: 간질, 뇌종양, 뇌염, 뇌혈관장애, 두부외상등판독 2 Engineering Part: 감성공학, 로봇공학등공학적측면으로써의응용 측정방법 1 단극유도법 2 쌍극유도법 3 평균기준전극법 4 평형형두부외기준전극법
뇌전도 (EEG) 뇌파신호성분 : 1 ~ 60 [Hz] 뇌파신호대역에따른의식상태 No Wave Type BW Status of Consciousness 1 δ ( 델타 ) 파 0.5 ~ 3 Hz 수면상태 2 Θ 파 ( 쎄타 ) 파 4 ~ 8 Hz 멍하고있거나수면상태 3 α ( 알파 ) 파 8 ~ 13 Hz 의식을집중하고있는상태 4 β( 베타 ) 파 14 ~ 30 Hz 긴장상태 5 γ ( 감마 ) 파 30Hz 이상 흥분상태
뇌전도 (EEG) 대표적응용분야 Game Device Robot Device Medical Deice
근전도 (EMG) Electro-Myo-Graphy 측정대상 - 근피로도, 근회복도, 근수축력, 근육통증진단등 신호주파수대역 - BW : 0 ~ 500 [Hz], 50 ~ 150 [Hz] 에신호가집중되어있음 측정방법
근전도 (EMG) 4. 대표적인응용분야 인공관절시스템 방향제어를통한게임시스템
폐활량 (Spirometer) 호흡을통한폐기능, 질환검사및수술전 / 후호흡기능테스트에응용 임상에서많이사용되는테스트내용 - FVC (Forced Vital Capacity): 노력성폐활량 최대로숨을들이마신뒤에최대로숨을내쉴때허파에서나오는공기량 - SVC (Slow Vital Capacity): 안정시 ( 평상시 ) 폐활량 - MVV (Maximum Voluntary Ventilation): 최대자발성호흡량 측정방법 - 측정내용에따라측정방법이다름
폐활량 (Spirometer) 측정방법 FVC (Forced Vital Capacity) v 똑바로서서측정한다. v 최대한흡입한다. v 최대한빠르고강하게내쉰다. v 3 번시도하여적당한결과를선택한다. 1 초간강제호기량 (FEV1 최대로숨을들이마셨다가강하게내쉬는힘 ) 과강제폐활량 (FVC 흡입할수있는최대공기양 ) 의비가 70% 이하일때환자로규정 FEV1(forced expiratory volume): 1 초간노력성호기량
폐활량 (Spirometer) 측정방법 SVC (Slow Volume Capacity) 3회평상시호흡후최대한흡기및호기 총폐활량측정 EC IC RV
폐활량 (Spirometer) 측정방법 MVV (Maximum Voluntary Ventilation) 최대노력환기량 12Sec 동안시행하여표시
안전도 (Electro-Oculo-Gram) 개요 - 눈의움직임에따라발생하는전기적신호측정 - 안과학의진단이나눈의움직임을적용한로봇제어등의분야에응용 측정방법 - Electrodes A and B: 눈의수평움직임을측정 - Electrodes C and D: 눈의수직움직임을측정 - Electrode E 는 Ground
안전도 (Electro-Oculo-Gram) 응용분야 Input Device : Wireless Mouse 전동휠체어
혈압 (Blood Pressure) 개요 - 인체의혈압을측정, 고혈압 / 저혈압등의진단에응용. 측정방법분류측정방법종류비고 촉진법 압력을가한후, 맥박을손으로측정정보 ) Systolic NIBP (Non Invasive Blood Pressure) 혈압을측정하기위해, 인체내부로특정물체를삽입하지않고, 인체외부에서측정하는방식 청진법초음파 압력을가한후, 맥박을소리로측정정보 ) Systolic, Diastolic 인체내부로초음파투과정보 )Systolic, mean, Diastolic Oscillometric 압력센서를이용한계측법정보 )Systolic, mean, Diastolic IBP 인체내부로특정물체 ( 바늘 ) 을삽입하여측정하는방식 정보 )Systolic, mean, Diastolic
혈압 (Blood Pressure) 대표적인응용분야 Digital 혈압계 SunTech ABP ㅋ ㅋ ABP(ambulatory blood pressure monitor) - 평상시활동중 24 시간혈압측정
맥파 (Pulse Wave) 개요 - 심장이수축할때마다심장으로부터대동맥을통하여전신에혈액이공급됨 - 이때, 대동맥에압력의변동이일어나고, 이변동은손과발의말초소동맥까지전달 - 이변동을파형으로표현한것 측정방법 ( 광전식용적맥파계 ) - 근적외선을피검부위에조사하여헤모글로빈에흡수되지않고, 투과된투과광또는반사광으로혈액량의변동검출. 헤모글로빈 : 산소운반을담당하는혈색소 ( 적혈구내에존재하는색소단백질 ) 적혈구 : 혈액의주요성분중의하나로산소운반을위해특화된혈구
맥파 (Pulse Wave) 응용분야 광전식맥파계 SpO2
Brain - Port 개요 - 혀로사물을본다. 시작장애인을위한 혁명적디바이스 구분 - 입력장치출력장치중앙처리장치 카메라 Electrodes Microcontroller
Brain - Port Brain-Port 로바라본세상
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