모바일 헬스 장치에서 PPG 신호를 이용하여 심박수를 측정함에 있어 사용자의 움직임인 동잡음에 따라 그 성능이 현저하게 떨어진다. 이의 원인은 PPG 신호의 주파수 대역과 동잡음의 주파수 대역이 겹쳐있기 때문이고, 일반적인 대역필터로는 동잡음을 제거하기가 어렵다. 이러한 문제점 해결하기 위해 본 연구에서는 필터뱅크와 ICA를 이용하여 PPG 신호에 포함되어 있는 동잡음 제거 방법을 제안한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 인위적으로 다양한 동잡음을 가하여 기존의 이동평균필터법과 ICA법의 심박수 변화를 비교 평가를 하였다. 이 실험의 결과에서 제안된 기법은 동잡음 환경에서도 기존의 이동평균필터와 ICA 보다 심박수 오차가 매우 낮게 나타났다. 이와 같이 제안된 방법을 헬스케어 단말기 설계에 적용한다면, 보다 안정적인 심박수 측정이 가능할 것으로 사료된다.
선형 자귀회귀(AR) 모델을 근거로한 심박변동의 파워 스펙트럼 해석은 비침습적으로 자율신경의 반응을 정량화 하는데 폭넓게 사용된다. 본 연구는 짧은 데이터 저장(2분 미만)의 심전도와 맥파 신호의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도을 추정한다 심박변동의 시계열은 정상인을 대상으로 검출한 심전도와 맥파신호의 특징점 사이의 시간간격(RRI, PPI)으로부터 구하였다. 발생된 시계열은 다항식 보간법에 의해 AR모델에 적합하게 새로운 시계열로 재구성하였다 AR모델에 의한 파워스펙트럼 밀도는 Burg 알고리즘을 사용하여 계산하였다 AR 모델을 적용한 단 구간의 심전도와 맥파의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도는 저주파수와 고주파수 영역에서 매끄러운 스펙트럼 파워를 나타내고 있다. 또한 통일한 피험자의 심전도와 맥파의 파워스펙트럼밀도를 비교한 결과 유사한 모양을 나타내었다.
웰니스에 대한 관심이 증대됨에 따라 개인의 건강상태를 웨어러블 디바이스로 모니터링하는 연구들이 늘어나고 있다. 이에 따라 웨어러블 디바이스에서 운동과 일상 활동을 구분하는 다양한 방법들이 연구되어 왔다. 이러한 기존 연구는 대부분 기계학습을 활용한 방식이다. 하지만 개인별 학습 데이터에 의존적인 과적합 문제와 연속적인 사건으로 구성되는 사람의 행동을 독립적으로 취급하여 인식 결과가 중간에 끊기고 오인행동이 생기는 문제가 있다. 이에 본 연구는 운동 시 심박이 오르내리는 생체반응 원리를 기반으로 한 운동 상태 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 3축 가속도 센서와 PPG 센서를 통해 활동강도 및 심박 수를 산출하여 심박 회복기를 판단한 후, 활동강도 검사 또는 심박 상승기 검사를 통해 운동 상태를 검출한다. 실험 결과에서 제안하는 알고리즘은 평균 정확도 98.64%, 정밀도 98.05%, 재현율 98.62%로 기존 알고리즘보다 개선된 모습을 보였다.
소아환자의 진정법시 사용되는 환자감시 기구 중 하나인 pulse oximeter는 산소포화도를 감시하여 조기에 저산소혈증을 발견하는데 유용하게 이용된다. 이 연구의 목적은 진정법을 시행하지 않은 소아환자에서 pulse oximeter(pulse oximeter7845, Kontron Instrument Ltd., England)를 이용하여 일상적인 수복치료시 치료단계에 따른 심박동과 동맥혈 산소포화도의 양상이 어떻게 나타나는지 알아보고자 한다. 전북대학교병원 소아치과에 내원한 53명의 어린이를 대상으로 치료전 3분과 치료후 3분을 포함하여 수복치료 단계별로 심박동과 동맥혈 산소포화도가 기록되었고, 기록된 수치를 바탕으로 다음의 결과를 얻었다. 1. 비마취군에서 상, 하악 치료군 간 심박동 변화를 비교시 상악의 경우 러버댐 장착시 심박동이 급격히 증가한데 비해 하악치료군에서는 와동 형성시 심박동이 크게 증가하였다. 2. 마취군에서 상, 하악 심박동 변화를 비교시 상악치료군에서는 러버댐 장착을 기점으로 심박동이 감소되는 양상을 보인 반면, 하악 치료군은 와동형성시점부터 심박동이 감소되었다. 3. 비마취군에서 상, 하악 치료군 간 동맥혈 산소포화도를 비교하였을 때 상악 치료군은 치료 전부터 치료 후까지 비교적 일정한 값을 나타내며 모든 단계에서 하악보다 약간 높은 값을 보인 반면, 하악 치료군은 러버댐 장착시 증가하여 유지되다가 치료 후 다시 치료 전 수준과 유사하게 감소하는 양상을 보였다. 4. 마취군에서는 모든 단계에서 동맥혈 산소포화도 값이 99% 수준에 머물고 있으며, 상악과 하악 치료군 사이에 유의한 차이는 존재하지 않았다(p>0.05).
Urethane 마취 가토에서 뇌내 alpha-1및 alpha-2 adrenoceptor의 작용에 미치는 calcium antagonist의 영항을 알아보고자 뇌실내 methoxamine과 clonidine의 혈압및 심박수 변동에 미치는 diltiazem, nifedipine의 영향을 조사한 결과, 1). 뇌실내 methgramine(1mg)은 혈압상승및 심박수 감소를 일으켰고, 뇌실내 clonidine$(30{\mu}g)$은 혈압하강및 심박수 감소를 일으켰다. 2). 뇌실내 diltiazem과 nifedipine은 dose-dependent한 혈압하강을 일으켰으며 심박수 감소를 일으켰다. Diltiazem에 비하여 nifedipine은 혈압하강 효과는 크고 심박수 감소효과는 작았다. 뇌실내 diltiazem$(400{\mu}g)$, nifedipine$(35{\mu}g)$의 혈압하강 작용은 완만하고 지속적이었으나 같은 양의 정맥내 투여효과는 일과성이었다. 3). 뇌실내 diltiazem$(400{\mu}g)$이나 nifedipine$(35,\;350{\mu}g)$ 처리 후에 methoxamine(1mg)의 혈압상승 효과는 영향받지 않았으나 심박수감소 효과는 유의하게 감약되었다. 4). Clonidine의 혈압하강 작용은 뇌실내 diltiazem$(400{\mu}g)$이나 nifedipine$(35,\;350{\mu}g)$ 처리 후에 감약되었으나 정맥 내 diltiazem$(200{\mu}g/kg)$이나 nifedipine$(30{\mu}g/kg)$ 후에는 영향받지 않았다. Clonidine의 심박수 감소작용은 .뇌실내및 정맥내 diltiazem이나 nifedipine 처리후에 감약되었다. 5). 뇌실내 clonidine$(30{\mu}g)$ 처 리후 뇌실내 diltiazem$(400{\mu}g)$과 nifedipine$(350{\mu}g)$의 혈압하강및 심박수 감소효과는 영향 받지 않고 그대로 나타났다. 이상의 결과로 diltiazem과 nifedipine은 가토뇌내에서 methoxamine에 의한 혈압상승의 작용점인 alrfia-1 adrenoceptor의 흥분에는 영향을 미치지 못하나 clonidine의 작용점인 alpha-2 adrenoceptor의 흥분에 의한 혈압하강및 심박수 감소효과는 억제한다고 추론하였다.
급성 스트레스 상황에 따른 Type D 성격의 자율신경계 반응을 심박률 변동성을 중심으로 조사하였다. Type DS-14의 점수에 근거하여 Type D 집단(n=23명)과 non-Type D 집단(n=23명)을 구성하였다. 심박률 변동성(heart rate variability, HRV)을 이용하여 기저선, 스트레스 단계 및 회복 단계 동안의 심박활동을 측정하였으며 스트레스 과제로는 Stroop 색채단어 검사가 사용되었다. 반복측정 변랑분석을 통해 두 집단의 심박활동을 비교하였으며, 회귀분석을 통해 Type D 척도와 스트레스 취약성 척도가 기저선 상태에서의 심박활동의 변화를 예측할 수 있는지를 알아보았다. 연구 결과, Type D 집단은 non-Type D 집단보다 고주파수(high frequency, HF) 활성화가 더 낮았고 저주파수(low frequency, LF) 활성화는 더 높았다. 스트레스 과제 수행 시, non-Type D 집단에서는 교감신경계 활성화 지표(LF component, LF/HF)가 증가하고 부교감신경계 활성화 지표(HF component)가 감소하는 것이 관찰된 반면, Type D 집단에서는 심박활동 비율상의 유의한 변화가 나타나지 않았다. 또한, Type D 척도의 총점수, 부정적 정서 소척도와 사회적 억제 소척도는 기저선 상태에서의 심박활동 반응에 대한 유의한 예측인자로 나타났다. 이러한 결과는 Type D 성격이 non-Type D 성격에 비해 교감신경계 활성화 비율이 높거나 또는 부교감신경계 활성화비율이 낮음을 시사한다. 즉, Type D가 스트레스에 취약한 성격임을 시사하며, Type D에서 관찰된 심박 활동 양상, 즉 높은 교감신경계 혹은 낮은 부교감신경계 활성화는 Type D 성격이 심장혈관 장애 등을 포함한 정신신체 질환과 관련될 수 있음을 시사한다.
심박조율기 제거의 가장 주요한 적응증은 감염이며. 감염이 발생하였을 경우, 흥분파 발생기와 유도전극 장치을 포함한 모든 심박조율기 하드웨어를 제거하는 것이 치료의 원칙으로 알려져 있다. 제거방법에는 지 속적 견인법, 겸자와 올가미 또는 바구니 사용법, locking stylet과 dilator sheath 사용법, 수술에 의한 방법등이 있다. 본원은 올가미 사용법으로 포착된 유도전극를 제거하였기에 이를 보고하는 바이다.
우심실내에 위치한 영구 인공심박동기 전극의 진균감염은 매우 드물다. 최근 30세의 남자환자에서 3년전 우심실내에 위치시킨 인공심박동기의 심실전극에 국균증에 감염된 거대혈전을 형성한 경우를 인공심폐기를 이용한 체외순환하에서 전극선을 포함한 혈전제거술을 시행한 바 있다 또한 례장생검에콕 국균증 감염이 증명되었다.
본 연구에서는 안정 상태에서 일반 공기 중에 산소 농도(21%) 환경에 비해 외부에서 고 농도(35%)의 산소 공급이 혈중 산소 포화도(SPO2), 심박동율(Heart rate), 피부전도도(Galvanic skin response)에 어떠한 영향을 미치는지를 검증하고자 한다. 35%의 고농도 산소를 2L/min의 양으로 일정하게 공급할 수 있는 산소 공급 장치를 이용하였고, 뇌 질병이 없는 5명의 대학생들이 피험자로 참여하였다. 21%의 비해 35% 산소 농도에서 모든 실험 참여자의 3분 동안의 평균 심박동율은 감소하였고 평균 혈중 산소 포화도는 증가하였다. 그러나 피부전도도는 차이가 없었다.
광전용적맥파(PPG)는 조직의 미세혈관에서 혈류의 변화를 감지할 수 있는 간단하고 저가의 광학기법이다. PPG는 피부 표면에서 비침습 방식의 측정에 사용된다. 본 논문에서는 PPG 센서를 이용한 심박 모니터링 시스템을 구현하였다. 제안한 시스템은 PPG 센서를 이용하여 데이터를 수집하고, 2차 미분 방식으로 심박수를 검출한다. 제안한 시스템의 유용성을 확인하기 위하여 상용 의료기기와 RR-구간의 측정을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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