소개글
"의료기기 속 수학"에 대한 내용입니다.
목차
1. 의학기기와 수학
1.1. MRI에서 사용되는 수학
1.1.1. MRI 결과 해석 프로그램의 삼각함수 활용
1.2. 뇌파 측정에서 사용되는 수학
1.2.1. 삼각함수와 푸리에 변환
1.3. CT 촬영에서 사용되는 수학
2. 주사약 농도 변화 파악을 위한 미분의 활용
2.1. 미분과 도함수의 정의
2.2. 주사액의 농도 범위
2.3. 혈중농도 그래프와 약물 농도 검사
2.4. 기타 미분방정식 활용 사례
3. 참고 문헌
본문내용
1. 의학기기와 수학
1.1. MRI에서 사용되는 수학
1.1.1. MRI 결과 해석 프로그램의 삼각함수 활용
MRI(Magnetic Resonance Imaging: 자기공명영상) 검사는 우리 몸 속 H2O 중 수소원자의 반응을 이용하여 영상을 생성한다. 이 과정에서 파동을 가진 전자기파를 쐬면 우리 몸 안의 수소원자가 핵자기공명 현상을 일으켜 파동이 있는 전자기파를 방출하게 된다. 인체에 발사되는 전자기파의 파동을 제어하고 인체에서 반응되어 나오는 전자기파의 파동을 측정하여 영상으로 전환하는 데 있어 삼각함수를 탑재한 컴퓨터프로그램이 결정적 역할을 한다.
MRI 검사에서는 다양한 삼각함수의 원리가 활용된다. 먼저 MRI 결과 해석 프로그램에서는 삼각함수가 필수적으로 사용된다. 인체 내부의 수소원자가 핵자기공명 현상에 의해 내보내는 전자기파의 파동을 측정하고 이를 영상으로 전환하는 과정에서 삼각함수가 필수적이다. 인체 내부의 복잡한 파동을 분석하고 처리하기 위해서는 삼각함수의 활용이 불가피하다. 특히 사인 곡선과 코사인 곡선을 이용하여 파동의 주기와 진폭을 파악하고, 이를 통해 수소원자의 분포와 반응 정도를 영상화할 수 있다.
또한 MRI 기기 자체의 작동에도 삼각함수가 활용된다. MRI 기기는 강력한 자기장을 발생시켜 인체 내부의 수소원자를 특정한 방향으로 정렬시킨 다음, 이에 반응하는 전자기파를 측정하여 영상을 생성한다. 이 과정에서 자기장의 세기와 방향, 그리고 전자기파의 주파수와 위상 등을 정밀하게 제어해야 하는데, 이를 위해 삼각함수가 활용된다.
삼각함수는 파동 현상을 정확하게 표현할 수 있기 때문에, MRI 기기의 작동과 결과 해석 프로그램에서 필수적인 역할을 한다. 삼각함수를 통해 복잡한 파동 현상을 분석하고 처리할 수 있으며, 이를 바탕으로 정밀한 영상을 생성할 수 있다. 따라서 MRI 검사에서 삼각함수의 활용은 매우 중요하며, 의학 분야에서 수학의 기여가 두드러지는 대표적인 사례라고 할 수 있다.
1.2. 뇌파 측정에서 사용되는 수학
1.2.1. 삼각함수와 푸리에 ...
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참고 자료
[박윤수의 생명과학컬럼] ‘삼각함수 없이 의학 진단은 불가능하다?’ 2019.05.28. 미디어경청
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%91%B8%EB%A6%AC%EC%97%90_%EB%B3%80%ED%99%98
푸리에 변환의 이해와 활용 https://darkpgmr.tistory.com/171
https://www.dongascience.com/news.php?idx=18033
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=ybfarmacista&logNo=220066782844
https://www.amc.seoul.kr/asan/healthinfo/easymediterm/easyMediTermDetail.do?dictId=4803
https://www.joongang.co.kr/article/316158
https://www.lgsl.kr/cur/HODA2012100158
