의공학

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의공학

목차

Bioinstrumentation & Physiologic System

A. Bioelectric phenomena
B. Basic circuit theory
C. Biomedical sensors
D. Biosignal processing
E. Basic instrumentation system
F. Physiological modeling
G. Compartmental analysis

Biomechanics and Rehabilitation Engineering
Moment of Force: 힘의 모멘트
Equilibrium of Force
정지역학 (Statics)의 생체 적용 예제
Property of Material
Orthopaedic Biomechanics
Bone Composition & Structure
Collagen types
Mechanical Properties of Biological Tissues -
Comparison of elasticity & viscoelasticity
Viscoelastic behavior (rate dependency) in tendons and ligaments
Use of analytical models (finite element models)
Motion Analysis
Variation of Joint Angle in Hip, Knee and Ankle
Application of Rehabilitation Equipments
Myoelectric hand
기능적 전기 자극
Nano기술의 응용분야

Reference:

본문내용

• 생체전기현상: 세포막 내부와 외부에 존재하는 전위차에 의해 발생함 (세포내액, 세포외액, 세포막)
• 이온의 이동: 세포막을 통한 물질이 diffusion, active transport에 의해 이동
• Fick’s law: (확산법칙) 입자들의 자유운동에 의한 Flux=단위시간당 단면적을 통과하는 물질의 양 (확산계수 * 단면적) / 경계면의 두께 * (물질의 농도차)
• Ohm’s law: 용액내 존재하는 전자장의 변화로 인한 이온의 흐름 Drift(J)=mobility*ionic valence*ionic concentration*voltage변화
• 막전위(RP): 세포막을 통한 이온의 이동에 의해 형성되는 전압
• 활동전압(AP): 세포에 자극을 가하면 depolarization되어 세포 내외에 전위의 변화가 생기는 현상
• Hodgkin-Huxley model of the action potential

Bio-potential 종류
• ECG
• EMG
• EEG
• EOG
• EGG

B1. Basic circuit theory
1. Charge (전하)
2. Current (전류)
3. Voltage (전압)
4. Power (전력)
5. Parameters (Resistor, Capacitor, Inductor, Power source)
6. Kirchhoff’s law (KCL & KVL)
7. 반도체 (Diode & Transistor)

• Charge (전하) : 단위 coulomb, electron의 분리나 유입으로 발생하는 상황
• Current (전류) : 단위 ampere, 회로 내에서 이동하는 전하의 흐름
• Voltage (전압) : 단위 volt, 단위 전하가 회로 이동시 얻거나 잃어버리는 에너지
• Power (전력) : 단위 watt, 일정시간에 변환 또는 전송되는 에너지
• Parameters :
Resistor – 단위 ohm, 전류의 흐름을 방해하는 힘, V=R*I
Capacitor – 단위 Farad, 절연체를 사이에 두고 있는 두 도체간의 전위차가 존재하면 전하가 축적됨, i=C* dV/dt
Inductor – 단위 Henry, 도선에 전류를 흘려주면 자장이 형성됨, L=λ/i
Power source : 전기적 에너지 공급장치

참고 자료

1. Introduction to Biomedical Engineering, John D.Enderle – Academic Press
2. 의공학의 이해, 김태전 외.., 고려의학
3. 의용공학입문, 김남현 외.., 신광출판사
4. 의용계측설계, 이명호 역, 경문사
5. Medical Physics and Biomedical Engg, BH Brown - IPP