생체계측 및 의료기기 (2004, 3rd quarter)

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1 생체계측 및 의료기기 (2004, 3rd quarter)
의과대학 의학공학교실 김 덕 원 교수 의과대학 종합관 501호

2 제5장 의용계측 (의공학개론)

3 3. 변환기 3-1. 변위측정 변환기 마이크: 소리 E  전기 E 스피커: 전기 E  소리 E
조직과 기관의 크기, 모양, 위치, 유체의 압력 측정에 이용 Resistive(저항성), Inductive(유도성), Capacitive(용량성), Piezoelectric(압전성) 가변저항: 볼륨 유도성 변환기: L = n2Gu (n=코일 감은 수, G=기하학적 상수, u= 투자율) 용량성 변환기: C= kA/x (k= 비유전율, A= 면적, x=거리) 압전 변환기: q = kf (q=전하, f=힘)

4 3-2. 열 센서 Thermister: 온도 증가 저항 감소 Thermocouple: 장점; 빠른 응답시간, 작은 크기,
단점; 작은 출력 전압, 낮은 감도, 기준 온도 필요

5 4. 센서의 응용 4-1. 혈압 측정

6 4-2 혈류 측정 Uf=Uo(T2-T1)/(T2+T1) Uo=혈액에서의 초음파 속도(1500m/s) T1:순방향 통과시간, T2:역방향 통과시간

7 4-2 혈류 측정 V=kBU*10-8 B: 자속(Gauss), U: 혈속(cm/s)

8 4. 생체전극 5. 생체전극의 종류 5.1 표면전극 인체와 전자 측정장치 사이를 연결 이온 전류  전자 전류
- Metal-plate 전극 좋은 접촉을 유지하기 위해 젤 사용 (a): 심전도 측정시 사지전극 (b): 심전도 측정시 흉부전극, EMG/EEG 측정 (c): 일회용 전극

9 - 흡착전극 심전도 측정시 전흉부 전극 전해질의 젤 도포  고무를 누르고  전극을 가슴에 대고  고무를 놓음 - Flexible 전극 조산아 측정시 사용

10 5-2 내부 전극 근전도(EMG), 연속적인 ECG 측정

11 5-3 미세전극(microelectrode)
금속 미세전극 -Micropippet electrode

12 6. 임상적 생체전위 6-1. 심전도

13 6-2 근전도 -근전도는 근육의 전기적인 활동을 기록
-세포외 전극을 이용하여 정상적인 근육과 질환이 있는 근육의 전기적 활동 기록 -골격근의 상태나 골격근에 대한 신경지배에 관한 정보 획득

14 6-3. 뇌전도 (EEG) 뇌의 노출된 표면이나 미리의 표피에서 전위를 기록하여 뇌 내부에서 발생하는 전위의 변화를 측정
Alpha파: 8-13Hz / 안정된 대뇌 상태 및 깨어있는 정상인 Beta파: 14-30Hz / 정신적 활동 및 긴장상태 Theta파: 4-7Hz / 좌절상태 및 스트레스 받는 성인 Delta 파: 3Hz 이하 / 깊은 잠의 유아 및 심각한 뇌질환자

15 6-4. 신경전도(ENG) 신경 손상시 신경전도 속도가 느려짐

16 6-5. 망막전도 (ERG) 망막에 짧은 시간동안 빛을 비추었을 때 망막의 내측면이나 각막 위에 부착한
탐사전극과 관자놀이, 이마 혹은 귓볼에 부착한 기준 전극 간에 일련의 전위변화.