본 시험조사는 정형외과, 신경외과, 재활의학과 등에서 경부 척추를 물리적으로 고정하는 데 널리 사용되고 있는 연성, 토마스, 미네르바 및 필라델피아 경추보조기의 물성을 조사하여 새로운 경추보조기를 고안하기위한 기초자료를 얻기 위하여 이루어 졌다. 인장강도는 토마스 보조기가 가장 우수했으며 지속적인 마모를 통한 재료 관통시험에서는 미네르바 보조기가 가장 우수한 내구력을 가진 것으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, 에틸렌수지를 구조체로 사용하고 피부에 통기성을 부여하기 위해 재료에 다공성을 제공하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

An inverse method with regularization has been developed to determine the viscoelastic properties of trabecular bone. A series of stress relaxation experiments were performed under the condition of uniaxial compression stress state. Optimization has been formulated within the framework of nonlinear least-squares and a modified Gauss-Newton method with a zeroth-order regularization technique. The stress relaxation behavior of trabecular bone was analyzed using a standard viscoelastic model. The present study clearly shows that trabecular bone exhibits typical viscoelastic stress relaxation behavior, and the obtained material parameters well represent the viscoelastic behavior of trabecular bone.

Hydroxyapatite(HA)-coated metal composites were made by the dipping method. The specimen substrates were Ti plates with a thickness of 2 mm. The HA coating was carried out in HA-sol for 1 min by the dipping method. The concentration of HA-sol for the coating ranged from 3.28 to 9.99 wt%. Excellent coating was observed on Ti substrate dipped once in 9.99 wt% sol. Preparation of Ti plates by sandblasting provided the better environment for coating HA on Ti surface than non-treated surface. As the concentration of sol increased, the weight change and the coating thickness increased. Above 7 wt% sol, they increased sharply.

본 논문에서는 3차원 의료 영상의 압축을 위한 인터프레임 부호화 방법을 제안한다. 슬라이스 사이의 변화를 뼈나 조직의 움직임으로 간주하여 움직임 보상 기법을 통해 이전 프레임으로부터 현재 프레임을 예측하고, 변환 부호화를 사용하여 오차 영상을 압축한다. 의료 영상의 슬라이스 사이의 복잡한 변화를 잘 예측하기 위해 동영상 부호화에서 가장 널리 사용되는 블럭 정합 알고리즘 (BMA) 대신 bilinear 변환을 통한 영상 warping을 사용하였다. 이 warping 방법은 슬라이스 사이에서 object가 없어지는 경우 예측 성능이 저하되는데, 이러한 단점을 보완하기 위해 블럭 겹침 움직임 보상 (OBMC) 기법을 결합하였다. 움직임 보상된 오차 영상의 부호화에는 EZW 부호화를 사용하였고, 이 때 각 프레임의 wavelet 계수의 양자화 오차를 동일하게 하여 프레임마다 일정한 화질을 얻도록 하였다. 모의 실험에서 warping을 사용한 인터프레임 부호화는 각 프레임을 독립적으로 부호화하는 방식보다 높은 압축 성능을 보였고, OBMC를 결합함으로써 warping만을 사용했을 때보다 성능이 더 개선되었다.

The research on chromosomes is very significant in cytogenetics since genes of the chromosomes control revelation of the inheritance plasma. The human chromosome analysis is widely used to study leukemia, malignancy, radiation hazard, and mutagen dosimetry as well as various congenital anomalies such as Down's, Klinefelter's, Edward's, and Patau's syndrome. The framing and analysis of the chromosome karyogram, which requires specific cytogenetic knowledge is most important in this field. Many researches on automated chromosome karyotype analysis methods have been carried out, some of which produced commercial systems. However, there still remains much room to improve the accuracy of chromosome classification and to reduce the processing time in real clinic environments. In this paper, we proposed a hierarchical artificial neural network(HANN) to classify the chromosome karyotype. We extracted three or four chromosome morphological feature parameters such as centromeric index, relative length ratio, relative area ratio, and chromosome length by preprocessing from ten human chromosome images. The feature parameters of five human chromosome images were used to learn HANN and the rest of them were used to classify the chromosome images. The experiment results show that the chromosome classification error is reduced much more than that of the other researchers using less feature parameters.

본 연구에서는 유체보상 경사자장 기법(flow-compensation-gradient of gradient-moment nulling method)을 이용하지 않은 Tailored RF를 이용한 TRFGE(tailored rf gradient echo) 영상에는 유체유입효과(in-flow effect)가 나타나지 않지만 절편(slice)내에서 판독경사자장(reading gradient)과 같은 방향으로 흐르는 유체는 신호가 강조가 됨을 이론과 실험으로 보였다. 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 신호가 TRFGE 영상에서 강조되는 이유를 이론적으로 설명하였으며 이 이론을 뒷받침 할 실험을 위해 유체 모형을 제작하였다. 원통 모양의 물 모형 중앙으로 유체 관을 통해 식염수(saline)가 주자장(B$B_0$)와 평행인 z 축 방향으로 흐를 수 있도록 하였다. 유체가 흐를 때와 흐르지 않을 때 CGE(conventional gradient echo) 영상과 TRFGE 영사을 얻어 각각 비교하였다. 유체 유입효과를 관찰하기 위해서는 횡단면(axial)의 영상을 얻었고 절편 내에서 판독경사자장과 같은 방향으로 흐르는 유체의 영상신호를 관찰하기 위해서 시상면(sagittal) 영상을 얻었다.

Von Mises stress and compliance distribution was evaluated using a finite element analysis on the anastomosis of an artery with length of 20mm(z direction, along the horizental artery), inner diameter of 4mm, thickness fo 0.5mm and a PTFE graft with length of 5.7mm, inner diameter of 2mm, thickness of 0.2mm when anastomotic angle was $45^{\circ}$ and inner pressure of 1330 dyne/mm2 was applied inside the 2 conduits. From the analysis results were obtained as follows. (1) Artery diameter increased in both horizontal x(along the length of artery) and vertical y(perpendicular to the length of artery)directions and the magnitude of that in x direction was bigger than that in y direction. (2) The compliance was maximum on the anastomosis, especially on that with acute angle. The reduction of compliance was observed from the anastomosis area to the either right or left end. (3) The equivalent stress was maximum on top in the y direction and minimum on the nodes apart $110^{\circ}$ in circumferential direction from the top. (4) The equivalent stress was maximum in t도 vicinity of anastomosis with acute angle along the longitudinal direction of the artery. This trend was also observed along the PTFE graft.

Nonevasive multifrequency microwave radiometry using coaxial waveguide antenna has been investigated for a homogeneous and four layer human body model. The coupling between coaxial waveguide antenna and a biological object was analyzed by use of the finite-difference time-domain(FDTD) method to obtain the absorbed power patterns in the media. The object studied in this paper was a homogeneous and four-layered lossy medium. The specific absorption rates(SAR) distribution which was corresponding to the temperature distribution was calculated in each region by use of the steady-state response in FDTD method. The SAR pattern of 1.2GHz was compared with that of 1.8GHz.

3.6cm${\times}$2.0cm (지름 ${\times}$ 두께) 크기의 $BaF^2$ 섬광체로 검출기를 제작하여 감마 카메라등 의료용 진단장치에서 센서로 사용되고 있는 NaI(씨)검출기와 방사선 검출특성을 비교하여 보았다. 특정에 사용된 선원은 $^{22}Na,\;^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{137}Cs$의 ${\gamma}$선 방출선원으로 검출기와 선원간의 거리를 7cm로 유지하였다. 시간특성을 분석하기 위하여 511keV의 양전자 방출선원을 사용하여 NaI(Tl)(1" ${\times}$ 1"), NaI(Tl)(3" ${\times}$ 3")순으로 $BaF^2$가 가장 빠르게 나타났으며, $BaF^2$ 검출기의 효율은 500keV에서 가장 높게 측정되었다.

위전도는 피부전극을 이용하여 위에서 발생하는 전기신호를 측정하여 위운동 상태를 측정하는 검사방법이다. 여러 연구자들이 위전도를 이용하여 위수축과 관련된 정보를 얻으려고 노력하였지만 아직까지 임상적으로 유용한 정보를 주는 방법을 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 위전도신호를 주파수영역 분석 및 벡터분석을 이용하여 위수축을 측정할 수 있는 방법을 제시하였다. Running spectrum analysis를 이용한 주파수영역분석에서는 주주파수와 이의 고조파의 크기변화를 위수축신호(스트레스인게이지신호, 위내압신호)와 비교하였다. 벡터분석에서는 피부전극에서 얻은 위전도신호를 이용하여 위전도벡터를 구한 후, 이 위전도벡터의 분포에 대한 분석을 실시하였다. 제시된 방법은 동물실험 및 임상실험을 통하여 그 타당성을 검정하였다. 주파수영역분석에서 위수축이 일어나는 경우 주주파수의 크기에 비해 제1고조파의 크기가 상대적을 증가하는 것을 발견하였다. 위전도 벡터분석에서는 위수축유무에 따라 위전도벡터의 분포가 변함을 알 수 있었으며, 위전도벡터의 분포로부터 계산한 회귀곡선의 기울기 및 회귀곡선에 대한 분산이 위수축유무에 따라 유의한 차이를 가지는 값을 가짐을 알 수 있었다.

In this paper, the power spectral analysis and the fractal analysis of heart rate variability(HRV) were performed to evaluate the effects of brain lesion on cardiovascular system and autonomic function for 24 normal subjects and 22 hemiplegic patients. The ECG and respiration signals were recorded at tilt angles of $0^{\circ}$ and $70^{\circ}$ for 5 and 6 minutes successively under the condition of frequency controlled respiration (0.25Hz). For normal subjects, HR, LF component, HF component and fractral dimension of HRV were distinctly changed after orthostatic stress, whereas, for hemiplegic patients, those were little changed. Complexity and variability of heart rate of patients were smaller than those of normal subjects. Sympathetic tone of patients was higher than that in normal subjects. All of these results support that autonomic disorder and cardiovascular disturbance accompanied by brain lesion could be assessed by the power spectral analysis and fractal analysis of HRV.

As a microimaging device detecting gamma rays emitted from small lesions or tumors during operation, the intraoperative surgical probe has been proposed and is now under development. We have designed a multipurpose portable gamma prove system and evaluated the performance both for the absolute counting purpose of residual radioactivities and for the localizing capability of gamma events using the NaI(Tl) crystal and two types of photomultiplier tubes(PMTs). Counting efficiencies in the range of routine clinical use of radiation dose were measured using the assembly of single channel PMTs and 0.5 inch thick NaI(Tl) crystal of 1 inch diameter. The positioning of gamma events for imaging purpose requires the multiple channel PMTs with appropriate positioning electronics. We have designed a simple and reliable positioning circuit based on the concept of modified Anger. In preliminary experiments using the multiple channel PMT of 3 inch diameter and the dim lighth source, we were able to trace and localize the correct position with reduced positioning error by the use of two multiplier/divider chipset and simplified peripherals. The energy resolutions for the counting gamma probe measured as full width at half maximum(FWHM) for Cs-137, F-18, Tc-99m were 12%, 13%, and 36%, respectively. The spatial resolution for the imaging gamma probe measured as FWHM for green LED was 2.9 mm. The results indicate that the currently developing probe is very promising and could be very useful for many applications in nuclear medicine. Future studies will include developing collimators, improving interface hardwares, and evaluating the system with clinical data.

간암의 조기 발견으로 인해 간 절제술이 많이 행해지고 있다. 그러나 간을 너무 많이 절제할 경우 수술 후 사망하므로 수술후 잔여 간 기능의 정량적 평가는 외과의에게 매우 중요한 파라미터이다. 그러나 현재 사용하는 ICG Rmax나 Lidocaine clearance test는 시간이 많이 걸리고, 복잡하며, 수술 후 잔여 간 기능의 정량적 평가는 불가능하다. 한편 HEF는 측정의 간편성, 신속성, 비관혈성, 정량성 등의 장점이 있으나 정확성에 의문이 제기되어왔다. 그리하여 본 연구에서는 감마카메라 영상으로부터 HEF를 계산하는 소프트웨어를 개발하여 간을 손상시킨 토끼 18마리와 정상 토끼 6마리를 대상으로 HEF의 정확성을 ICG Rmax 및 MEGX와의 상관계수를 구한 결과 각각 0.91 및 0.94이었다. 그리고 정상인과 비정상인을 대상으로 한 실험에서는 정상군의 HEF는 100% 이상, 비정상군의 HEF는 80% 이하로 나타나 정상군과 비정상군의 구별에 좋은 방법임을 확인하였다. 그리고, 잔여 간 기능의 정량적 평가를 위해 비정상군 중 절제 수술을 시행한 후 생존자를 관찰해 본 결과, 수술 전후의 HEF가 각각 60% 이상인 환자들을 대부분 생존하여 HEF가 60%이면 생존 가능성이 높다는 결론을 내릴 수 있었다.

비정질 실리콘에서의 photoconductive gain mechanism을 방사선 계측시 이용하기 위한 연구를 수행하였다. p-i-n, n-i-n, n-i-p-i-n과 같은 여러 형태의 비정질 실리콘 계측기를 제작하고 시험하였다. Photoconductive gain은 두 가지의 시간적 범위에서 측정하였다. : 하나는 고에너지의 하전입자나 감마선의 통과를 모사하기 위해서 $1{\mu }$ sec 보다 짧은 가시광선 펄스를 사용하였고, 다른 하나는 의학영상에 사용되는 x-선을 모사하기 위하여 보다 긴 1msec 정도의 가시광선 펄스를 사용하였다. 두 가지의 photoconductive gain-current gain과 charge gain-을 정의하여 실험하였으며, charge gain은 current gain을 시간에 따라 적분한 값이다. 10 mA/$cm^2$의 dark current density level에서, 짧은 펄스에 대해서는 3~9정도의 charge gain을 얻을 수 있었고 긴 펄스에 대해서는 수백의 charge gain을 얻을 수 있었다. 여러 가지의 gain에 대한 결과를 계측기의 구조, 부가전압, dark current density와의 관계를 통하여 논의하였다.

Driving is a complex vigilance task that includes improper lookout, excessive speed and inattention. The primary objective of this research is to detect driver drowsiness so that the driver can be alerted to an impending traffic accident in performance. We developed the automatic detection and warning system during drowsy driving. A drowsiness detection system must be able to monitor driver status and detect the detrimental changes of a driver performance. Eyeblink has been found to be a reliable factor of drowsiness detection in earlier studies. As an additional parameter, we also considered the yawning which often occurs in a low vigilance state and predicts the drowsy state. We used a computer vision method to extract the eyeblink and yawning in the face image sequences. When the drowsy state was detected, the driver was refreshed by alarming device and menthol scent generator after deciding the warning level by fuzzy logic. For the evaluation of our system, we measured the physiological parameters such as EOG and EEG. The results indicated that it is possible to detect and alert the driver drowsiness temporarily or continuously by using our system.