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從光電至生醫的 六脈神劍 - - 資訊

從光電至生醫的 六脈神劍 - - 資訊. 主講人：吳 季 樺 光電博士 銘傳大學生醫系助理教授 中華民國九十七年十二月二十六日. 大綱. 1. 前言 2. 研究領域 ( 一 ): 光電系統 3. 研究領域 ( 二 ) 生醫電子 ( 光電 ) 4. 整合型的研究 ( 現在及未來 ) 5. 結論. 1. 前言. 人間處處有資訊 ---- 資訊氾濫 ( 網路電視最盛 ) 事物皆需資訊 --- 沒有資訊就沒有靈魂 要有資訊更要行動力 整合的時代早已來臨. 學 歷 ： 國立中央大學光電博士 (89.9-94.6)

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從光電至生醫的 六脈神劍 - - 資訊

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Presentation Transcript

  1. 從光電至生醫的六脈神劍- -資訊 主講人：吳 季 樺 光電博士 銘傳大學生醫系助理教授 中華民國九十七年十二月二十六日

  2. 大綱 1. 前言 2.研究領域(一): 光電系統 3.研究領域(二)生醫電子(光電) 4. 整合型的研究( 現在及未來) 5. 結論

  3. 1. 前言 人間處處有資訊----資訊氾濫(網路電視最盛) 事物皆需資訊---沒有資訊就沒有靈魂 要有資訊更要行動力 整合的時代早已來臨

  4. 學歷： • 國立中央大學光電博士(89.9-94.6) • 國立中央大學光電碩士(73.9-75.6) • 私立逢甲大學電子工程系學士(69.9-73.6) • 專長： • 雷射針灸 • 光電系統設計 • 生醫光電系統設計 • 武術

  5. 經歷： 漢唐集成股份有限公司顧問(2008-) 國立清華大學動力機械系(生醫光電組)博士後研究員 中華長江股份有限公司(光電事業部)顧問 國立勤益技術學院創新育成中心專案經理 國立勤益技術學院電子工程系兼任講師 均鈺科技股份有限公司顧問 健行工專電子系兼任講師( 現為清雲科大) 國防部中山科學研究院聘任技士

  6. 2.研究領域(一)光電系統 各式雷射驅動電路研製及CMOS影像感測器應用 2.1車用之雷射電子影像測距系統 (Triangulation based laser range finder using a CMOS image sensor in automotive field) 2.2 光電影像水平感測器(Electro-optical tilt sensor using a bowl shape lens) 2.3 非接觸式雷射三角測脈(厚)儀(Non contact pulse measurement by laser triangulation )

  7. 3.研究領域(二)生醫光電研究 3. 1陣列雷射對腦波及心率變異度的生物刺激研究(The study of EEG and HRV with the stimulation of laser array) 3.2脈搏測量(人及豬)The pulse measurement with Moire’ and optical triangulation) 3.3利用熱像儀、腦波儀等進行天帝教接引祖炁之研究3.4雷射針灸對慢 性病療效之研究(腕道症候群、自律神經失調) 3.5雷射療效評估(脈搏分析) 3.6 產業應用: 美容醫學光療儀器研製(已技轉上市)

  8. 專利: 1.複合式驗鈔裝置, 中華民國新型M253858, 2004/12/12-2014/2/16。 2.具雙功能之溫度控制裝置, 中華民國新型M254625, 2005/1/1-2013/11/10。 3.非侵式雷射照射裝置，中華民國新型M268054, 2005/6/21-2014/11/22。 4.光動力治療照射裝置，中華民國新型M268053, 2004/10/22-2014/10/21。 5.高功率半導體雷射發光裝置，中華民國新型I245473, 2004/3/9-2024/3/8。 6.車用之雷射電子影像測距系統，中華民國發明 I298302，2008/7/1-2026/7/11。

  9. 2.1 車用之雷射電子影像測距系統 Triangulation based laser range finder using a CMOS image sensor in automotive field 2. 研究領域--光電系統

  10. The circuit of the CMOS image sensor ,HV7131D, manufactured by Hynix

  11. Photograph of this CMOS imager.

  12. Laser driver and TE cooler circuit The laser module and TE cooler.

  13. A photograph of the laser driver and TEC.

  14. Configuration of a prototype laser range finder in pulsed mode.

  15. Pulsed modeReal test image on a freeway at midday, (a) ET=20, (b)ET=02. (a) (b)

  16. Photograph of CMOS image sensor and it was mounted on the rear-view mirror brace. *VC++ language and image processing * SOC

  17. 2.2光電影像水平感測Electro-optical tilt sensor using a bowl shape lens

  18. Measurement Principles :Light deviation caused by the tilted liquid. sinθ〜θ(θis very small) n0θ0= n1θ1, n1=1(air) (5-1) Δ=Rθ1- Rθ0 = R(n0-1) θ0 = 0.36Rθ0 (5-2) If n0=1.36(alcohol)

  19. Simulation by ZEMAX(Editor form)

  20. 3-D Layout by ZEMAX

  21. LED light spot imaged on the sensor Defocus Focus

  22. Configuration of the electro-optical leveler.

  23. Prototype of the electro-optical leveler. Experiment: Matlab Real Product: Embedded system (SOC) Or USB(Labview) Resolution :4.2arc sec.

  24. 2.3非接觸式雷射三角測脈儀Non contact pulse measurement by laser triangulation

  25. Introduction—Measurement methods *Palpation *Stethoscope *Sphygmomanometer *Electrocardiogram ( ECG ) *Oximeter *Pressure transducer *Optical interferometer Doppler-based instrumentation *Optical triangulation

  26. Three measuring points on wrist- Chun, Guan, and Chy in TCM

  27. Geometrical layout of pulse measurement system X=110mm L=100mm Z=148mm f=16mm

  28. The photograph of the system*thickness measurement

  29. Original data of centroid variation (a) without filter and with band pass filter (b) filtered signal was enlarged. (a) (b)

  30. Full spectrum in frequency domain for a pulse measurement (a) without filter (b) with band pass filter. (a) (b)

  31. Improvement of the Non contact pulse Measurement • Resolution: <1μm. Applications: • Pulse measurement • Thickness measurement

  32. 3.研究領域-- 生醫電子(光電) 3.1陣列雷射對腦波的生物刺激研究 The study of EEG with the stimulation of laser array

  33. 腦波的面面觀及誘發電位(Brain wave and evoked potential)

  34. 3.1.1 腦內部結構 • Hypothalamus(下視丘) • Pons(腦橋) • Medulla(延髓) • Midbrain(中腦) • Cerebellum(小腦) • Corpus Callosum(胼胝體 ) • Cerebral Cortex(大腦皮層) *αwave 在丘腦中產(G.M. Shepherd, “Neurobiology”,2nd ed. Oxford University Press, New York, 1988,p513.)

  35. 3.1.2 腦波簡介 • 世界各地的大醫院精神科中，運用激發α波的機器，來治療精神疾病，譬如焦慮、緊張、不安等。所以，α波的確與心靈的舒緩有關聯。 • 額頭的腦部是思想區，與人格、情緒表現、專注力、理性、創意有著莫大的關聯，也是唯一與心靈改革有關係的區域。 • 一般人的前額腦波屬於β波，一種快波。如果經過放鬆與專注的訓練，將可轉變為較慢的α波。 • 放鬆與專注是α波的兩大條件。許多氣功師、修行靜坐專家、超能力者都能產生強大的α波，原因就在於他們善於掌握這兩大要領---放鬆與專注

  36. 3.1.3 腦波定義 • β 波--14 Hz ~ ，‘fast’ activity，焦慮或張眼 • α波--7.5 ~13 Hz，閉眼及放鬆或氣功態時最強 • θ 波--3.5 to 7.5 Hz ,’slow’ activity，13歲以前的小孩子或成人於睡眠狀態才有；6.0~7.5Hz的波在少數正常人也常見。想睡，入眠期於頭部前半部或全部會出現低振幅的θ波。 • δ 波--3 Hz or below，一歲以前的嬰兒或第三、四層次的睡眠狀態才有，或者出現在深的意識障礙或腦腫瘤等疾病。

  37. 網路資料http://www.tbetter.com.tw/abrain.htm

  38. Some suggested uses

  39. 4腦波波形

  40. 3.1.5誘發電位(evoked potential) 誘發電位(evoked potential)大多運用於臨床上的檢查，包括 • 視覺誘發電位(visual evoked potential): 電腦螢幕圖形變化、LED光照射閉合的眼睛等 • 聽覺誘發電位(auditory evoked potential) • 體感覺誘發電位(somatosensory evoked potential) • 運動誘發電位(motor evoked potential)

  41. 腦部電極片黏貼位置

  42. 3.1.6 敏盛醫院腦波測量

  43. 台大醫院腦波測量

  44. Before laser stimulating

  45. After laser stimulating

  46. Spectrum analysis

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