KR101665108B1 - 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층; 및 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 포함하여 구성되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체 유사 팬텀의 제조 방법으로서, (1) 정제수, 액체 상태의 아가로오스(agarose) 및 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl)를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계; (2) 상기 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계; (3) 상기 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더(Aluminum powder)를 첨가하고, 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층을 제조하는 단계; 및 (4) 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 적층하여, 인체 유사 팬텀을 제조하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법으로서, (a) 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층 및 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계; 및 (b) 상기 신호 측정 센서층에 매설 구비된 신호 측정 센서를 이용하여 충전 효율 및 상기 인체 유사 팬텀의 온도 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 따르면, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 인체 유사 팬텀층을 구성함으로써, 젤 형태의 인체 유사 팬텀을 제작할 수 있어 사용이 편리하며, 적은 비용으로 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명은 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체 유사 팬텀의 제조 방법으로서, (1) 정제수, 액체 상태의 아가로오스(agarose) 및 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl)를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계; (2) 상기 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계; (3) 상기 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더(Aluminum powder)를 첨가하고, 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층을 제조하는 단계; 및 (4) 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 적층하여, 인체 유사 팬텀을 제조하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명은 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법으로서, (a) 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층 및 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계; 및 (b) 상기 신호 측정 센서층에 매설 구비된 신호 측정 센서를 이용하여 충전 효율 및 상기 인체 유사 팬텀의 온도 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 따르면, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 인체 유사 팬텀층을 구성함으로써, 젤 형태의 인체 유사 팬텀을 제작할 수 있어 사용이 편리하며, 적은 비용으로 용이하게 제작할 수 있다.
Description
본 발명은 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 성능 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀과 이의 제조방법, 인체 유사 팬텀을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 관한 것이다.
인체 유사 팬텀(Phantom)이란, 인체 내부 전자파 분포와 인체 조직의 비흡수율(Specific Absorption Rate) 조사 분석 등 생체 시스템 연구에 대체물로 사용되는 모형을 말한다. 인체가 받는 전자파의 양적 평가는 비흡수율에 의해 행해지는데, 실제로 이를 측정하는 것은 곤란하기 때문에 인체와 똑같은 소위 팬텀을 만들어, 전자파를 조사했을 때 팬텀 내의 전계나 온도 상승 측정, 동물 실험, 전자계 해석에 의한 추정 등을 수행한다.
인체 유사 팬텀은, 인체 조직 구조와 유사한 크기의 외형을 가지고 각 측정 주파수에 있어서 인체 조직의 유전율 및 도전율, 밀도를 가지는 성분으로 구성된다. 인체는 피부, 지방, 근육, 피, 심장, 뇌 등의 조직 성질에 따라 유전율, 도전율 및 밀도가 상이하다. 따라서 인체 유사 팬텀은 이와 같은 인체 조직의 유전율, 도전율 등을 고려하여 개발되고 있다(특허출원 제10-1998-0035427호, 실용신안등록출원 제20-2003-0026265호, 특허출원 제10-2012-0157179호 등 참조).
인체 전자파 등은 외부에서 피부를 거쳐 인체 내부로 전달되고, 인체 내에 삽입되어지는 의료기기의 통신 등을 위한 전자기적 신호도 역시 인체 피부를 거쳐 측정되는 것이다. 따라서 인체 내부 신호를 측정하기 위해서는 인체 피부의 유전율 및 도전율을 만족하는 층의 존재가 필요한데, 이 층의 유전율 및 도전율 정확도가 매우 중요하다.
유전율 및 도전율을 조절하기 위하여, 종래에 다양한 물질을 이용해 인체 유사 팬텀이 제조되어 왔으나, 재료비가 많이 들고 팬텀이 단단한 고체로 제작되어 사용이 불편하거나, 제작이 어려운 단점이 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 인체 유사 팬텀층을 구성함으로써, 젤 형태의 인체 유사 팬텀을 제작할 수 있어 사용이 편리하며, 적은 비용으로 용이하게 제작할 수 있는, 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀은,
아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층; 및
상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 포함하여 구성되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인체 유사 팬텀층은,
상기 인체 유사 팬텀층의 전체 중량을 기준으로,
아가로오스 0.5 내지 1.5 중량%;
소듐 클로라이드 0.2 내지 0.5 중량%;
알루미늄 파우더 9.0 내지 9.5 중량%; 및
정제수 89 내지 90 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 인체 유사 팬텀층은,
상기 인체 유사 팬텀층의 전체 중량을 기준으로,
아가로오스 1 중량%;
소듐 클로라이드 0.28 내지 0.43 중량%;
알루미늄 파우더 9.15 내지 9.24 중량%; 및
정제수 89.33 내지 89.57 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 인체 유사 팬텀층은,
방부제 역할을 하는 NaN3를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 제조방법은,
인체 유사 팬텀의 제조 방법으로서,
(1) 정제수, 액체 상태의 아가로오스(agarose) 및 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl)를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계;
(2) 상기 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계;
(3) 상기 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더(Aluminum powder)를 첨가하고, 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층을 제조하는 단계; 및
(4) 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 적층하여, 인체 유사 팬텀을 제조하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단계 (1)에서는, 혼합액을 100℃로 가열할 수 있다.
바람직하게는, 상기 미리 정해진 온도는, 28℃ 내지 32℃일 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법은,
인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법으로서,
(a) 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층 및 상기 인체 유사 팬텀층의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계; 및
(b) 상기 신호 측정 센서층에 매설 구비된 신호 측정 센서를 이용하여 충전 효율 및 상기 인체 유사 팬텀의 온도 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 인체 유사 팬텀, 인체 유사 팬텀의 제조방법 및 이를 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법에 따르면, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 인체 유사 팬텀층을 구성함으로써, 젤 형태의 인체 유사 팬텀을 제작할 수 있어 사용이 편리하며, 적은 비용으로 용이하게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀에서, 인체 유사 팬텀층의 성분비를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 제조방법의 흐름을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 유사 팬텀을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀에서, 인체 유사 팬텀층의 성분비를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀의 제조방법의 흐름을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 유사 팬텀을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)은, 인체 유사 팬텀층(100) 및 신호 측정 센서층(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
인체 유사 팬텀층(100)은, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명에서는, 이와 같은 성분을 조합하여 인체 유사 팬텀층(100)을 구성함으로써, 인체 유사 팬텀층(100)이 인체의 유전율 및 도전율을 갖도록 구성할 수 있다. 또한, 인체 유사 팬텀층(100)은, 방부제 역할을 하는 NaN3를 더 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 인체 피부의 유전율은 46.7±5%(49.03~44.37%)이고, 인체 피부의 도전율은 0.69±5%(0.72~0.66%)이므로, 본 발명의 인체 유사 팬텀층(100)은 유전율 46.7±5%(49.03~44.37%), 도전율 0.69±5%(0.72~0.66%)를 가지도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)에서, 인체 유사 팬텀층(100)의 성분비를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 인체 유사 팬텀층(100)은, 인체 유사 팬텀층(100)의 전체 중량을 기준으로, 아가로오스 0.5 내지 1.5 중량%, 소듐 클로라이드 0.2 내지 0.5 중량%, 알루미늄 파우더 9.0 내지 9.5 중량%, 및 정제수 89 내지 90 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
실온에서 물(정제수)은 전 주파수대역에서 80 정도의 비유전율(比誘電率)을 가지므로, 물을 기준으로 아가로오스, 소듐 클로라이드, 알루미늄 파우더 등을 추가하여 유전율과 도전율을 조절함으로써, 인체의 유전율을 갖는 인체 유사 팬텀층(100)을 제조할 수 있다.
여기에서, 소듐 클로라이드는 도전율을 조절하는 역할을 하고, 알루미늄 파우더는 유전율을 조절하는 역할을 할 수 있다. 특히, 알루미늄 파우더는 수백 ㎒ 이하에서 유전율을 증가시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 아가로오스는 점도를 높이기 위한 것으로서, 아가로오스에 의해 용액 형태의 성분을 젤 형태의 인체 유사 팬텀층(100)으로 제조할 수 있다. 한편, 정제수는 탈이온수(Deionize water, DI water)로 함으로써, 보다 정밀하고 순수한 인체 유사 팬텀(10)을 제조할 수 있다.
보다 바람직하게는, 인체 유사 팬텀층(100)은, 인체 유사 팬텀층(100)의 전체 중량을 기준으로, 아가로오스 1 중량%, 소듐 클로라이드 0.28 내지 0.43 중량%, 알루미늄 파우더 9.15 내지 9.24 중량%, 및 정제수 89.33 내지 89.57 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 성분비는 인체 삽입형 의료기기의 무선 전력 주파수가 13.56㎒일 때에 최적화 된 성분비로서, 이러한 성분비로 제조된 인체 유사 팬텀층(100)을 포함하는 인체 유사 팬텀(10)을 이용하여, 해당 주파수를 사용하는 인체 삽입형 의료기기의 성능을 효과적으로 검증할 수 있다.
신호 측정 센서층(200)은, 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정할 수 있다. 신호 측정 센서층(200)에는 신호 측정 센서가 매설 구비되어 인체 외부의 무선 전력 송신 신호가 인체 내부에 어떠한 영향을 미치는지를 검정할 수 있다. 즉, 무선 전력 전송을 이용하는 인체 삽입형 의료기기의 전송 효율을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)은, 그 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키고, 신호 측정 센서층(200)에 구비된 신호 측정 센서(210)로 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가할 수 있다. 신호 측정 센서층(200)에 매설 구비된 신호 측정 센서(210)는, 신호 측정 센서층(200)의 중앙부에 구비된 무선 충전 모듈(211)과 측면에 구비된 온도 센서(212)로 구성될 수 있다. 따라서 무선 충전 모듈(211)을 통해 충전 효율을 측정하고, 온도 센서(212)를 통해 인체 유사 팬텀(10)의 온도 변화를 측정하여, 인체 삽입형 의료기기의 성능을 평가할 수 있다. 실시예에 따라서는 신호 측정 센서층(200)의 외부로 돌출되어 구비된 전극에 온도 센서(212)를 연결하여 인체 유사 팬텀(10)의 온도 변화를 측정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)은, 인체 지방 유사 팬텀층, 인체 근육 유사 팬텀층 등으로 구성되는 인체 조직 유사 팬텀층을 더 포함하여 구성될 수 있다(미도시). 이와 같은 다층 구조의 인체 조직 유사 팬텀층을 채택함으로써, 인체 내의 각기 다른 전자기적 특징을 재현할 수 있다. 각각의 층은, 시험하고자하는 인체 조직의 유전율과 도전율에 맞추어 제작되며, 시험 주파수에 따라 다르게 제작될 수 있다. 바람직하게는, 실제 인체와 동일한 순서 및 구조로 적층되어 구성함으로써, 서로 다른 조직 간의 영향이 고려된 검증 결과를 도출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 제조방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 제조방법은, 정제수, 액체 상태의 아가로오스 및 소듐 클로라이드를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계(S110), 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계(S120), 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더를 첨가하고 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층(100)을 제조하는 단계(S130) 및 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 적층하여 인체 유사 팬텀(10)을 제조하는 단계(S140)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 정제수, 액체 상태의 아가로오스(agarose) 및 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl)를 혼합 및 가열하여 용해할 수 있다. 이때, 단계 S110에서는, 혼합액을 100℃로 가열할 수 있다.
단계 S120에서는, 용해된 액체를 교반하며 냉각할 수 있다. 즉, 단계 S120에서는, 단계 S110에서 가열된 상태의 액체를 교반기(stirrer 또는 agitator)를 이용해 교반하면서 식힐 수 있다.
단계 S130에서는, 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더(Aluminum powder)를 첨가하고, 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층(100)을 제조할 수 있다. 여기에서, 미리 정해진 온도는, 28℃ 내지 32℃일 수 있다. 즉, 단계 S120의 교반을 통해 액체가 30℃ 정도까지 식으면 서서히 굳어지기 시작하는데, 이때 알루미늄 파우더를 첨가하여 혼합할 수 있다. 알루미늄 파우더를 첨가한 후 식혀서 완전히 굳으면, 젤 형태의 인체 유사 팬텀층이 생성될 수 있다.
단계 S140에서는, 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 적층하여, 인체 유사 팬텀(10)을 제조할 수 있다. 즉, 단계 S140에서는, 단계 S130에서 제조된 인체 유사 팬텀층(100)과 신호 측정 센서층(200)으로 구성되는 인체 유사 팬텀(10)을 제조할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 유사 팬텀(10)을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 유사 팬텀(10)을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법은, 인체 유사 팬텀(10)의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계(S210) 및 신호 측정 센서층(200)에 매설 구비된 신호 측정 센서(210)를 이용하여 충전 효율 및 인체 유사 팬텀(10)의 온도 변화를 측정하는 단계(S220)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S210에서는, 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층(100) 및 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀(10)의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시킬 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 인체 유사 팬텀(10)의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시킬 수 있다.
단계 S220에서는, 신호 측정 센서층(200)에 매설 구비된 신호 측정 센서(210)를 이용하여 충전 효율 및 인체 유사 팬텀(10)의 온도 변화를 측정할 수 있다. 이때, 충전 효율은 무선 충전 모듈(211)에 의해, 온도 변화는 온도 센서(212)에 의해 각각 측정될 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명에 따른 인체 유사 팬텀
100: 인체 유사 팬텀층 200: 신호 측정 센서층
210: 신호 측정 센서 211: 무선 충전 모듈
212: 온도 센서
S110: 정제수, 액체 상태의 아가로오스 및 소듐 클로라이드를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계
S120: 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계
S130: 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더를 첨가하고 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층을 제조하는 단계
S140: 인체 유사 팬텀층의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 적층하여 인체 유사 팬텀을 제조하는 단계
S210: 인체 유사 팬텀의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계
S220: 신호 측정 센서층에 매설 구비된 신호 측정 센서를 이용하여 충전 효율 및 인체 유사 팬텀의 온도 변화를 측정하는 단계
100: 인체 유사 팬텀층 200: 신호 측정 센서층
210: 신호 측정 센서 211: 무선 충전 모듈
212: 온도 센서
S110: 정제수, 액체 상태의 아가로오스 및 소듐 클로라이드를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계
S120: 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계
S130: 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더를 첨가하고 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층을 제조하는 단계
S140: 인체 유사 팬텀층의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층을 적층하여 인체 유사 팬텀을 제조하는 단계
S210: 인체 유사 팬텀의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계
S220: 신호 측정 센서층에 매설 구비된 신호 측정 센서를 이용하여 충전 효율 및 인체 유사 팬텀의 온도 변화를 측정하는 단계
Claims (8)
- 인체 유사 팬텀(10)으로서,
아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층(100); 및
상기 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 포함하여 구성하되,
상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
인체 피부와 유사한 유전율 및 도전율을 갖도록 구성되고,
상기 신호 측정 센서층(200)에는,
충전 효율을 측정하는 무선 충전 모듈(211)과 온도 변화를 측정하는 온도 센서(212)로 구성되는 신호 측정 센서(210)가 매설 구비되는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10).
- 제1항에 있어서, 상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
상기 인체 유사 팬텀층(100)의 전체 중량을 기준으로,
아가로오스 0.5 내지 1.5 중량%;
소듐 클로라이드 0.2 내지 0.5 중량%;
알루미늄 파우더 9.0 내지 9.5 중량%; 및
정제수 89 내지 90 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10).
- 제2항에 있어서, 상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
상기 인체 유사 팬텀층(100)의 전체 중량을 기준으로,
아가로오스 1 중량%;
소듐 클로라이드 0.28 내지 0.43 중량%;
알루미늄 파우더 9.15 내지 9.24 중량%; 및
정제수 89.33 내지 89.57 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10).
- 제1항에 있어서, 상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
방부제 역할을 하는 NaN3를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10).
- 인체 유사 팬텀(10)의 제조 방법으로서,
(1) 정제수, 액체 상태의 아가로오스(agarose) 및 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl)를 혼합 및 가열하여 용해하는 단계;
(2) 상기 용해된 액체를 교반하며 냉각하는 단계;
(3) 상기 용해된 액체가 미리 정해진 온도에 도달하면 알루미늄 파우더(Aluminum powder)를 첨가하고, 젤 상태로 냉각하여 인체 유사 팬텀층(100)을 제조하는 단계; 및
(4) 상기 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 적층하여, 인체 유사 팬텀(10)을 제조하는 단계를 포함하되,
상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
인체 피부와 유사한 유전율 및 도전율을 갖도록 구성되고,
상기 신호 측정 센서층(200)에는,
충전 효율을 측정하는 무선 충전 모듈(211)과 온도 변화를 측정하는 온도 센서(212)로 구성되는 신호 측정 센서(210)가 매설 구비되는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,
혼합액을 100℃로 가열하는 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 미리 정해진 온도는,
28℃ 내지 32℃인 것을 특징으로 하는, 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가용 인체 유사 팬텀(10)의 제조방법.
- 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법으로서,
(a) 아가로오스(agarose), 소듐 클로라이드(Sodium Chloride, NaCl), 알루미늄 파우더(Aluminum powder) 및 정제수를 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀층(100) 및 상기 인체 유사 팬텀층(100)의 상측에 구비되고 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가를 위해 충전 효율 및 온도 변화를 측정하는 신호 측정 센서층(200)을 포함하여 구성되는 인체 유사 팬텀(10)의 하부에 무선 전력 송신 패드를 위치시키는 단계; 및
(b) 상기 신호 측정 센서층(200)에 매설 구비된 신호 측정 센서(210)를 이용하여 충전 효율 및 상기 인체 유사 팬텀(10)의 온도 변화를 측정하는 단계를 포함하되,
상기 인체 유사 팬텀층(100)은,
인체 피부와 유사한 유전율 및 도전율을 갖도록 구성되고,
상기 신호 측정 센서층(200)의 신호 측정 센서(210)는,
충전 효율을 측정하는 무선 충전 모듈(211)과 온도 변화를 측정하는 온도 센서(212)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 인체 유사 팬텀(10)을 이용한 인체 삽입형 의료기기의 성능 평가 방법.
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