[논문]의치형 인공 후두의 개발 (I)

최홍식; 박용재; 정문규; 김한수; 신승호; 박인환; 박노철; 이희경; 손창기

의치형 인공 후두의 개발 (I)
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Denture-type Electrolarynx is being watched recently because it is easy to control the pitch and volume and it is not exposed on the outside. This system consists of three pars. The first is the Oral-Unit part, which contains a receiver, a loud speaker, and a rechargeable battery. The others are the Transmitter St Control-Unit Part, and the Charging-Unit part. We have newly developed the Korean Denture-type Electrolarynx : NeoVox. That system is designed considering low-power consumption, wireless charging system, small size and the speaker emphasizing low-frequency. So that the laryngectomees feel comfortable to use it and speak naturally.

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문제 정의

이런 현실에서 그 동안 축적된 기술들을 발전시켜 우수한 인공후두를 개발국 산화한다면, 후두적출자들에게는 '복음'이 될 것이며 , 경제성도 높으리라고 사료된다. 이에, 본 연구자들은 국산 의치형 전기 인공후두 개발에 노력한 결과 일차적인 시작품이 제작되었기에 우선 보고하고자 한다.

제안 방법

Oral Unit내에 삽입된 수신기 전원공급을 위한 충전지는 무선 충전 방식으로 송신기 (Transmitter and Control)의 충전지는 유선 충전 방식으로 제작하였다.
세일전자(주)에서 의치 내에 삽입됨으로 인한 오염, 제한된 구조, 크기, 오염에 따른 기능유지, 전력 소모량 등의 해결을 위한 중점적 내용을 바탕으로 실험하였으며 , 국산 wafer hybrid를 제작하는데 성공하였다. 또한 기존 제품에서 있었던, 송신기와 근거리에서 발생하던 전파간섭 에 의 한 오작동을 크게 개선하였다(Fig.
하였다. 의치 내에 삽입된 스피커는 정상적인 후두가 만들어내는 진동음을 낼 수 있도록 저주파 강조형 ND(Neodymium) Magnet을 이용, 19.3®X5T로 어른 손톱 크기 만한 소형으로 제작하였다(Fig. 2).
전자의 해결은 수신기의 전력 소모량 감소시키는 한편 스피커의 효율은 올려, 충전지의 용량을 줄여 크기를 줄였으며, 후자는 충전기를 무선 충전 방식으로 제작하여 해결하였다.

대상 데이터

스피커 전문 제작 업체인 한국음향(주)연구소와 공동연구 제작을 하였다. 의치 내에 삽입된 스피커는 정상적인 후두가 만들어내는 진동음을 낼 수 있도록 저주파 강조형 ND(Neodymium) Magnet을 이용, 19.

이론/모형

7%, 중량 : 42%), 음고 및 음량개선(6x10 channel, 주파수 동조형)이 되었다. Charging Unit Part는 Oral Unit Part는 무선충전 방식을, Control & Transmitter Part는 유선충전 방식을 사용하였다.
본 연구자들은 G7 선도의료기술개발사업의 일환으로 1999년부터 한국형 의치형 전기 인공 후두-NeoVox- 의 개발에 착수하였다. NeoVox의 초기 개발 목표 및 과제는 Oral Unit은 기존 UltraVoice에 비해 한국인의 체형에 맞게 소형화하며, 실제 음성과 유사한 저주파 진동형 스피커를 사용하여 고음질을 이루고, 무선충전 방식을 택하여 충전단자로 인한 불편감을 감소시키는데 중점을 두었다.

성능/효과

6). NeoVox를 기존 외산 제품인 Ul traVoice 와 비교해 본 결과, Oral Unit Part는 집적회로의 제작 성공과 스피커의 크기 감소로 소형화되었으며 , 무선 충전방식으로 유선 충전방식의 단자노출로 인한 부식과 불편을 해결하였다. 또한 부분 틀니형으로 유치아에서도 사용이 가능하게 되었다.
또한 기존 제품에서 있었던, 송신기와 근거리에서 발생하던 전파간섭 에 의 한 오작동을 크게 개선하였다(Fig. 3).
온 부분으로 저젼력화, 소형화 및 음질 개선에 성공하였다. 먼저 외형을 보면, NeoVox는 크기 54X 76X 16mm에 중량 48.5g으로 UltraVoice에 비해 부피는 41%, 중량은 42%로 감소하였다(Fig. 4). 전력 소모량은 신호시/무신호시 모두 대폭 감소시켜, 상대적으로 동작 수명이 연장 되었으며, 음질의 조절도 6x10 ma- trix로 조절되어 더 미세한 음색까지 표현할 수 있게 되었다 (Table 1).
의치형 전기 인공 후두는 후적자의 대용 발성법으로 사용 가능한 좋은 방법으로 한국형 의치형 인공 후두인 NeoVox는 기존 외산 제품인 UltraVoice와 비교해 본 결과, 소형화, 저전력화, 고음질화에 성공하였다.
결과 크게 두 가지가 있었다. 첫째는 충전지의 크기 때문에 의치 내에 삽입되었을 경우 돌출이 심하여 착용 시 불편할 뿐 아니라 조음에 영향을 주었다. 둘째는 유선 충전 방식으로 충전 단자가 이물질로 오염이 되었으며, 충전 시 불편하였다.

후속연구

의치 부분이 완성되면 임상 실험 후에 본 기계의 음성학적 특성 및 실제 환자 적응도를 보고할 예정이다.

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