A Frequency Domain Analysis of Corneal Deformation by Air Puff
Air puff에 의한 각막 변형의 주파수 영역 분석

Ho-Sik Hwang, Byeong Ha Lee, Chang Su Lee
2014 Journal of IKEEE  
Intraocular pressure is measured after a cornea air puff by observing biomechanical properties such as thickness or displacement of the cornea. In this paper, we deal with a frequency domain analysis of corneal deformation in the air puff tonometry that is used to diagnose glaucoma or lasik. We distinguish the patient from the normal by measuring the oscillation frequency in the neighborhood of the central cornea section. A binary image was obtained from the video images, and cornea vertical
more » ... illation profile was extracted from the difference between the vertical displacement data and the curve fitting. In terms of Fourier transform, a vibration frequency of 479.2Hz for the patient was obtained as well as more higher 702.8Hz for the normal due to stiffness. Hilbert-Huang transform's empirical mode decomposition generally describes local, nonlinear, and nonstationary data. After the data were decomposed into intrinsic mode functions, a spectrum and power were analysed. Finally, we confirm that the patient has 6 times more higher power ratio for the specific intrinsic mode function between the patient and the normal. 요 약 안압의 측정은 각막에 air puff 후 각막의 변형 즉, 각막의 두께나 변위 등 생역학적 성질을 관찰함으로써 이루어 진다. 본 논문에서는 녹내장이나 라식의 진단을 위하여 사용되는 안압계의 air puff에 의한 각막의 변형을 주파수 영역에서 분석하였다. Air puff 후 각막의 중심부 주변의 변위에 대한 진동 주파수를 측정함으로써 환자와 정상인 을 구별한다. 동영상으로부터 이진 영상을 구하고, 상하 변위 데이터와 곡선 정합의 차를 구하여 시간에 따른 각 막 상하 진동 프로파일 데이터를 추출하였다. Fourier 변환으로 비정상인의 진동 주파수는 479.2Hz를 얻었고 정상 인의 경우 단단함으로 인하여 702.8Hz의 고주파 성분을 볼 수 있었다. 또한 Hilbert-Huang 변환의 EMD 방법을 이용, 고유 모드 함수로 분해하여 국소적, 비선형, 비정상성을 가지는 데이터를 얻고 주파수와 전력을 분석하였다. 마지막으로 특정 고유 모드 함수에 대한 환자와 정상인의 전력비가 6배 이상 차이가 나는 것을 확인하였다.
doi:10.7471/ikeee.2014.18.2.240 fatcat:g3gyizcfvjdmvh3yojtp55bqsy