• Journal of Acupuncture Research
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• 제28권1호
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• pp.101-108
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• 2011

목적 : 신정격 자침이 당뇨군과 정상군의 혈관변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 가속도맥파를 이용한 실험을 설계하였다. 방법 : 20명의 당뇨군과 20명의 정상군에서 신정격 자침 이전과 이후, 2회에 걸쳐서 Cardio Peri SA6000을 이용하여 가속도맥파를 측정하였다. 가속도맥파의 b/a, c/a, d/a 및 연령지수를 통해 혈관상태를 평가하였다. 결과 : 1. 당뇨군과 정상군의 신정격 자침 이전 가속도맥파 측정에서 당뇨군이 정상군보다 b/a값(p=0.000), 연령지수(AI)(p=0.000)는 유의하게 높았으며, c/a값(p=0.000), d/a값(p=0.000)은 유의하게 낮았다. 2. 당뇨군에서 신정격 자침 이후 가속도맥파의 b/a값(p=0.004), 연령지수(p=0.012)는 유의하게 낮아졌으며, c/a값(p=0.026)은 유의하게 높아졌다. 3. 정상군에서 신정격 자침 이후 가속도맥파의 b/a값(p=0.025)은 유의하게 낮아졌다. 결론 : 신정격 자침이 당뇨로 인해 유발된 혈관의 탄력도 감소 및 노화를 다소 회복시킬 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.111-112
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• 2011

본 연구에서는 광전 용적맥파(photoelectric plethysmography, PPG)를 기반으로 이를 이용하여 혈관 탄성도를 측정 할 수 있는 시스템에 관하여 연구하였다. 광전 용적맥파는 광을 이용한 비 침습적 맥파 측정 방식으로 손가락 끝 부분에서 측정하고 혈액 내에 헤모글로빈의 빛에 대한 광 흡수도의 차이로 인해 나타나게 된다. 얻어진 신호를 2차 미분 하게 되면 가속도 맥파 (acceleration photoplethymogram, APG)를 얻을 수 있고 이는 혈관 탄성도의 추정에 응용가능하다. 본 연구에서는 혈관 탄성도를 측정하기 위한 방법으로 광전 용적맥파를 적용하여 가속도 맥파 측정기기를 설계하고, 이를 바탕으로 혈관 탄성도 추정에 적용 가능 여부를 연구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.813-820
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• 2009

본 논문에서는 웨어러블 펄스 옥시미터를 이용하여 IEEE 802.15.4기반의 무선센서네트워크 환경에서 측정에 대한 외부의 자각 없이 자유스러운 생활 속에서 측정 가능한 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 구현하고자 하였다. 환자로부터 산소포화도 데이터를 측정하기 위해 반사형 프로브, 산소포화도 모듈, 그리고 무선센서 노드로 구성된 저전력 웨어러블 펄스 옥시 미터를 구현하였다. TinyOS 어플리케이션기의 무선센서 노드는 제작된 프로브로부터 측정 된 데이터를 수집하여 무선통신을 위한 패킷을 구성하며, 무선센서 네트워크를 통해 베이스 스테이션으로 전송된 데이터는 서버 PC에서의 모니터링과 데이터 처리 및 저장이 가능하게 하였다. 서버 PC에서는 LabVIEW소프트웨어 프로그램을 통해 전송된 산소포화도 데이터가 실시간 모니터링 되며, PPG 파형의 2차 미분처리를 통해 동맥혈의 상태를 추정 할 수 있는 가속도 맥파(APG)를 검출하도록 하였다. 또한 실제 연령대별 실험을 통해 가속도 맥파에 의한 혈관 탄성도의 수치를 비교분석 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.273-276
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• 2011

우리는 감성 공학에 기반하여 일상 생활 속에서 비침습적이면서 사용하기 간편한 광전용적맥파신호를 계측하고 분석하는 이어폰형 생체 신호 측정 시스템에 관하여 연구하였다. 생체 신호 측정 시스템에서는 광전용적맥파(photoplethysmograph, PPG)와 3축 가속도로 생체 신호와 운동 신호를 활용하였다. 수신된 생체 신호인 광전용적맥파 신호는 Peak 검출 및 전처리 알고리즘을 통하여 심박동변동성(heart rate Variablity,HRV)에 대한 시계열 정보로 변환하고 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transfirm, FFT)과 전력 스펙트럼 밀도 분석(Power Spectrum Density, PSD)방법으로 교감과 부교감 신경 활성도 변화를 관측하였고, 운동 센서로 움직임을 관측하였다. 수신부 시스템은 안드로이드 기반의 자바 어플리케이션으로 스마트 폰에서 구현하였고, 송신부인 이어폰 생체정보 측정모듈로 맥파를 측정하여 상황에 따라 변화하는 자율 신경계의 활성도비율을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.82-87
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• 2016

광용적맥파(PPG: photoplethysmogram) 신호는 심전도(ECG: electrocardiogram) 신호와 더불어 가장 많이 측정이 되는 생체 신호 중 하나이다. 광용적맥파 신호를 이용하여 측정할 수 있는 정보들은 혈류의 속도, 혈액 중 산소 포화도 등을 측정할 수 있다. 이들을 측정하기 위한 기반 정보는 맥박 정보이다. 광용적맥파 신호로부터 맥박을 측정하기 위하여 동적 잡음이 필수적으로 제거 되어야 한다. 기존 방법은 팔의 움직임을 나타내는 가속도 신호를 이용하여 동적잡음을 제거 하였지만 이는 계산 복잡도를 증가시켜 실시간으로 맥박을 추정하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 광용적맥파 신호만 사용하여 신호를 측정함과 동시에 맥박을 추정해내는 알고리듬을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.221-227
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• 2024

본 논문은 스마트폰 탈착형 혈관 탄성 모니터링 모듈을 제안한다. 제안하는 센서 모듈은 광용적맥파(photoplethysmogram, PPG)를 계측하고 가속도 맥파를 복원한다. 복원된 가속도 맥파로부터 특징점을 추출하며, 해당 특징점을 이용하여 혈관 탄성 수치를 추정한다. 해당 모듈은 스마트폰의 USB 단자를 통해 전원을 공급 받으며, 블루투스 방식으로 가속도 맥파 파형과 혈관 탄성 수치를 스마트폰으로 전송한다. 스마트폰으로 전송된 파형과 혈관 탄성 수치는 안드로이드 어플리케이션을 통해 화면에 디스플레이 된다. 본 연구는 PPG 계측의 일관성을 평가하는 기법을 제안하며, 해당 기법은 모듈의 프로세서 내에 구현되었다. 본 연구에서 개발한 혈관 탄성 모니터링 모듈은 PPG 신호의 계측 및 분석을 지원하지 않는 스마트폰에 쉽게 탈착이 가능한 형태로 적용이 가능하며, 혈관 탄성의 손쉬운 계측 및 수치 분석을 제공하는 특징을 지닌다. 구현된 혈관 탄성 모니터링 모듈의 성능 검증을 위해, 29명의 피험자를 대상으로 혈관 탄성 수치와 맥압을 측정하였다. 맥압은 상용 혈압계를 이용하여 획득하였으며, 해당 지표는 혈관 탄성을 나타내는 대표적 지표에 해당한다. 분석 결과, 제작된 혈관 탄성 모니터링 모듈로부터 획득한 혈관 탄성 수치와 맥압 간의 피어슨 상관계수는 0.778이며, 두 수치 간의 비교적 높은 상관 관계를 확인하였다.

• 대한한의진단학회지
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• 제12권1호
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• pp.42-62
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• 2008

연구배경과 목적: 지첨용적맥파는 광학기술을 이용하여 손가락 끝에서 혈액용적의 변화를 측정하여 맥파를 검출하는 기술로서, 지첨용적맥파에 대한 시간영역 파형분석을 통해 혈관의 노화정도를 파악할 수 있음은 이미 잘 알려진 사실이다. 이에 본 연구자는 시간영역 파형분석을 통해 혈관노화지표를 얻을 수 있다면, 주파수영역분석법을 통해서도 혈관노화지표를 얻을 수 있을 것으로 가정하였다. 본 연구에서는 주파수영역에서 혈관노화지표를 찾기 위해 건강한 성인들을 대상으로 지첨용적맥파를 측정하고 주파수영역에서 분석하여 고조파가 혈관노화 지표로서 활용될 수 있는가 여부를 결정하고자 한다. 연구방법: 건강인 390명(남자 174명과 여자 216명)을 대상으로 안정 후 앙와위에서 30초 동안 지첨용적맥파를 검출하였다. 검출한 맥파신호에서 기저선이 비교적 안정된 5-6개의 맥파주기를 선택하여 시간영역 파형분석을 통해 얻어지는 혈관노화지표인 승각시간, 경화지수, 반사지수, 가속도맥파를 구하였다. 주파수영역분석을 위해서는 빠른 퓨리에변환(FFT)를 실시하여 고조파 성분을 추출하였다. 특정점 검출을 위해서는 AcqKnowledge software의 peak detector 기능을 이용하였다. 연구결과: 표준화된 고조파 파워는 연령증가에 따라 유의하게 감소하였다; nPWR2 (r=-0.286, p<0.0001), nPWR3 (r=-0.482, p<0.0001), nPWR4 (r=-0.564, p<0.0001), nPWRS (r=-0.467, p<0.0001) 및 nPWR6 (r=-0.263, p<0.0001). 표준화된 고조파 파워의 logarithmic scale에서 연령증가에 따라 보다 강한 선형적인 감소가 나타났다; Ln(nPWR2) (r=-0.281, p<0.0001), Ln(nPWR3) (r=-0.492, P<0.0001), Ln(nPWR4) (r=-0.621, P<0.0001), Ln(nPWRS) (r=-0.487, P<0.0001) 및 Ln(nPWR6) (r=-0.273, P<0.0001). 승각시간, 반사지수, 경화지수를 독립변수로 한 중회귀분석에서 Ln(nPWR2) (R-squared=0.451), Ln(nPWR3) (R-squared=0.471) 및 Ln(nPWR4) (R-squared=0.432)는 비교적 잘 설명되었으나, Ln(nPWRS) (R-squared=0.232) 및 Ln(nPWR6) (R-squared=0.183)는 비교적 잘 설명되지 않았다. 결론: 건강인의 지첨용적맥파에서 기준 주파수로 표준화한 고조파 파워는 연령증가에 따라 감소였으며, 주파수영역분석이 가지는 특성을 고려해 볼 때 표준화된 고조파 파워는 기존의 시간영역 파형분석을 통해 얻어지는 혈관노화지표에 비해 잡음에 의한 오차가 보다 적을 것으로 기대된다. 따라서 우리는 표준화된 고조파 파워가 간편하고 용이하게 혈관노화를 반영하는 새로운 지표로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.293-297
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 고신뢰성의 생체데이터 계측과 분석이 가능한 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 제안하였다. 특히, 인체에서 측정 가능한 생체데이터 중 호흡과 심장의 생리현상과 밀접한 관련이 있는 산소포화도 채택하여 연구하였으며, 초소형, 저전력, 저비용의 특징을 갖는 무선센서노드를 통해 형성된 무선센서네트워크 환경에서 웨어러블 장치인 손목형 옥시미터를 제작하여 환자의 생체데이터를 지속적으로 측정, 전송, 모니터링 및 분석을 가능하게 하는 신뢰성이 보장된 시스템을 구현하였다. 또한, 무선센서네트워크에 적합하게 설계된 TinyOS 기반의 헬스케어 어플리케이션을 구현하여 원격지인 베이스스테이션으로의 안전한 데이터 전송을 가능하게 하였다. 이로 인해 서버 PC에서는 산소포화도 측정 및 분석 시스템을 구현하여 실시간 모니터링을 통한 신뢰성 있는 데이터를 확보와 PPG 데이터의 2차 미분으로 검출된 가속도 맥파의 분석 및 해석을 통해 혈관 탄성도에 대한 임상정보를 획득하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.986-991
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• 2014

모바일 헬스케어와 원격진료에서 사용되는 광용적 맥파(PPG) 신호는 환자로부터 발생되는 여러 가지의 동잡음을 포함하고 있다. 이러한 동잡음을 제거하기위해 이동평균필터, 적응필터, 가속도 센서 등을 이용한 기법이 제시되었으나, 아직까지도 그 성능이 만족 스럽지 못하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 동잡음 문제를 해결하기 위해 칼만필터와 적응필터를 이용한 새로운 동잡음 제거 기법을 제안하고 그 성능을 평가하기위해 다양한 동잡음을 사용하였다. 이 실험의 결과에서 제안된 방법의 신호대 잡음비는 이동 평균 필터 보다 4.8배인 우수한 성능을 보였다.

• 동의신경정신과학회지
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• 제21권3호
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• pp.19-27
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• 2010

Objectives : This study was designed to report the effect of acupuncture at GV 20(Baihui) evaluated by the second derivative of photoplethysmogram waveform(SDPTG) under stress. Methods : 15 healthy volunteers participated in this study. 1. After 5 minutes rest, mental stress was provided for 5 minutes. And then subjects rested for 15 minutes. SDPTG was recorded before and after mental stress and after 15 minutes restness. 2. After 5 minutes rest, mental stress was provided for 5 minutes. And acupuncture at GV 20 remained for 15 minutes. SDPTG was recorded before and after mental stress and after 15 minutes acupuncture. Results : 1. Mental Stress didn't make significant change at SDPTG. 2. In a comparison of pre-acupuncture and post-acupuncture at the GV 20, b/a ratio(P<0.05) and Sano aging index(P<0.05) was decreased significantly. Conclusions : We concluded that acupuncture at the GV 20 may be effective method to recover vascular function.