• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.11-18
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• 2010

본 연구에서는 광전용적맥파를 이용하여 요골동맥에서 맥박 및 산소포화도를 검출하였다. 반사형으로 고안된 디바이스를 이용하여 요골동맥에서의 반사광은 수신부를 통해 측정되고, 이 측정된 신호는 스위칭을 통해 각각 625nm, 940nm의 파장대역의 신호로 분리된다. 분리된 신호는 각각의 맥박신호처리회로를 통해 맥박데이터로 구현된다. 본 연구에서는 반사 방식으로 손목부근의 요골동맥을 측정하였기에 투과방식이 아닌 반사방식의 산소포화도 측정에 적합한 방법을 적용하여 결과를 얻었다. 얻어진 결과는 약 97%정도의 정확도로 산소포화도를 검출할 수 있었다. 또한, 정확한 신호를 얻기 위해서 요골동맥에 센서가 장착된 밴드를 이용하여 측정 하였으며, 고정이 되도록 압박을 하였다. 결과로서 손목밴드의 장착을 통해 움직임에 의한 측정위치에러를 방지할 수 있었으며, 이에 따른 정확도를 높일 수 있었다.

• 감성과학
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• 제11권1호
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• pp.105-112
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• 2008

본 연구에서는 40% 농도의 산소 공급이 난이도에 따른 덧셈과제 수행 능력, 혈중 산소 포화도, 심박동율의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 관찰하였다. 10명의 남자와 10명의 여자 대학생이 두 가지 농도의 산소 (21%, 40%)를 흡입하면서 세 가지 난이도의 덧셈연산을 수행하였다. Rest1 (3분), Task1 (1분, 한 자리 수 덧셈), Task2 (1분, 두 자리 수 덧셈), Task3 (1분, 세 자리 수 덧셈), Rest2 (4분)의 순서로 실험이 진행되었고, 모든 구간에서 혈중 산소 포화도와 심박동율이 측정되었다. 21%에 비해 40% 농도의 산소를 공급했을 때 평균 정답률이 증가하였고, 난이도가 증가할수록 정답율의 차이가 더컸다. 21%에 비해 40%의 산소가 주어질 때 모든 구간에서 혈중 산소 포화도는 증가하였고, 심박동율은 감소하였다. 결론적으로 고농도 산소 공급이 혈중 산소 포화도를 증가시켜 인지 처리에 따른 뇌 활성화를 촉진시킬 수 있고 이로 인해 연산 수행 능력이 증가되었다는 사실을 도출 할 수 있다. 특히 난이도가 증가할수록, 즉 인지 처리의 요구가 커질수록 고농도 산소의 효과가 더 명확히 나타난다는 사실을 도출할 수 있다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제40권5호
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• pp.505-509
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• 2013

Background The aim of this study was to collect important data on the time of oxygen saturation change in relation to skin flap color alteration using non-invasive pulse oximetry to evaluate its ability to provide continuous monitoring of skin flap perfusion. Methods An experimental study on the monitoring of blood perfusion of 20 tube-island groin flaps of 10 male New Zealand rabbits was performed using pulse oximetry. The animals were randomly assigned to one of two groups representing a blockage of either arterial or venous blood flow. The oxygen saturation change and clinical color alteration were monitored from the beginning of vessel clamping until the saturation became undetectable. The result was analyzed by the t-test using SSPS ver. 10.0. Results The mean times from the vessel clamping until the saturation became undetectable were $20.19{\pm}2.13$ seconds and $74.91{\pm}10.57$ seconds for the artery and vein clamping groups, respectively. The mean time of the clinical alteration from the beginning of vein clamping was $34.5{\pm}11.72$ minutes, while the alteration in flaps with artery clamping could not be detected until 2.5 hours after clamping. Conclusions The use of neonate-type reusable flex sensor-pulse oximetry is objective and effective in early detection of arterial and vein blockage. It provides real-time data on vessel occlusion, which in turn will allow for early salvaging. The detection periods of both arterial occlusion and venous congestion are much earlier than the color alteration one may encounter clinically.

• 인지과학
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• 제16권3호
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• pp.189-197
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• 2005

본 연구에서는 $40\%$ 농도의 산소 공급에 따른 2·bark 과제 수행 능력, 혈중 산소 포화도, 심박동율의 변화를 관찰하고자 한다. 1명의 남자 (평균 $25.8\pm1.3$세)와 5명의 여자 (평균 $23.0\pm1.0$세) 대학생을 대상으로 두 가지 농도의 산소$(21\%,\;40\%)$를 공급하면서 2-back 과제를 수행하게 하였다. Rest1 (1분), 0-back Task (1분), 2-back Task (2분), Rest2 (4분)의 네 단계의 순서로 실험이 진행되었고, 전 단계에서 혈중 산소 포화도와 심박동율의 생리 신호가 측정되었다. $21\%$에 비해 $40\%$ 산소 농도에서 평균 정답률이 유의하게 증가하여, 고농도 산소 공급이 2-back 과제 수행 능력에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 도출할 수 있었다. $21\%$에 비해 $40\%$의 산소가 주어질 때 혈중 산소 포화도는 증가하였고 심박동율은 감소하였다. 이것은 인지 처리 수행 시 $21\%$에 비해 $40\%$의 산소 공급이 실제 혈중 산소 농도를 증가시켜 인지처리에 따른 뇌 활성화를 촉진시킬 수 있다는 사실을 의미하고, 공급된 과산소에 의해 심박동율이 감소한다는 사실을 의미하는 것이다.

• 감성과학
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• 제22권1호
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• pp.89-100
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• 2019

본 연구에서는 수면무호흡증이 다양한 합병증을 유발하는 질병으로서, 이를 위한 표준화된 수면다원검사가 고가이며 측정이 불편함을 고려하여, 환자가 익숙한 환경에서 검사를 받을 수 있도록 스트레치 섬유센서를 이용한 무구속 상태의 웨어러블 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 의복과 일체화된 디자인으로 제품화하여 그 유용성을 제안하고자 한다. 성인 남성용 롱 슬리브 티셔츠 형태로 착용형 수면무호흡 모니터링 스마트 의류를 개발하여, 수면무호흡 진단 지표 중 섬유형 센서를 기반으로 측정하는 호흡수(breathing rate)측정용 섬유센서, 산소포화도(oxygen saturation), 호흡기류(airflow)를 실시간 측정하였다. 최적의 조합비 샘플 4가지를 통한 gauge factor를 측정한 결과, gauge factor 20.3을 확인하였고, 3회 숨을 크게 내쉴 때 호흡유량이 최대 2048ml였다. 산소포화도 69.45%로 최소 측정 가능 산소포화도 70% 정도의 결과를 나타내었다. 세탁 후 인장에 따른 센서 성능 평가 결과는 전체적으로 gauge factor 18 수준의 값으로, 세탁에 대한 내구성이 입증되었다. 본 연구를 통하여 수면무호흡증 환자의 수면효율이 떨어지고 여러 합병증을 동반하는 문제에 대해, 가정에서 쉽게 사용할 수 있는 착용형 수면무호흡 모니터링 스마트 의류를 개발하여 호흡수, 호흡유량, 산소포화도의 3가지 지표를 측정 가능함을 확인하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.30-38
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• 2022

안전사고의 위험성이 상존하는 작업 현장에서 안전사고 발생 시 신속한 조치를 위해서는 생체 데이터를 실시간으로 파악하는 것이 중요하다. 그 중 혈중산소포화도는 인간이 생명을 유지하는 데 있어서 가장 중요한 요소이므로 작업자의 안전관리를 위한 선제 대응으로 상황에 따라서 실시간 산소포화도 측정과 모니터링이 필요하다. 건강 및 생명 위험 보호복을 착용한 작업자로부터 실시간 생체 신호를 수신하고, 외부 시스템에서 작업자의 위험 상태를 공유 및 분석함으로써 작업자의 현재 상태를 진단하고 작업자에게 발생할 수 있는 응급 상황에 효율적으로 대응할 수 있다. 본 논문에서는 사고 현장에서 응급 상황에 대처하기 위해 보호복 착용자의 유해 가스와 산소포화도 위험도를 실시간 모니터링할 수 있고, 착용자의 활동성과 안전성을 보장할 수 있는 웨어러블 산소포화도 측정 플랫폼 기술을 제안하였다. 추후 제안한 시스템의 결과를 통해 확인한 한계점을 극복하고, 움직임 보정 등 개선된 생체 데이터를 플랫폼에 적용한다면 유해 가스 환경뿐만 아니라 응급 환자를 대상으로 하는 병원이나 가정에서도 활용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권6호
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• pp.450-464
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• 2023

Pulse oximetry, a non-invasive technique for evaluating blood oxygen saturation, conventionally depends on isolated measurements, rendering it vulnerable to factors like illumination profile, spatial blood flow fluctuations, and skin pigmentation. Previous efforts to address these issues through imaging systems often employed red and near-infrared illuminations with distinct profiles, leading to inconsistent ratios of transmitted light and the potential for errors in calculating spatial oxygen saturation distributions. While an integrating sphere was recently utilized as an illumination source to achieve uniform red and near-infrared illumination profiles on the sample surface, its bulkiness presented practical challenges. In this work, we have enhanced the pulse oximetry imaging system by transitioning illumination from an integrating sphere to a multi-wavelength LED configuration. This adjustment ensures simultaneous emission of red and near-infrared light from the same position, creating a homogeneous illumination profile on the sample surface. This approach guarantees consistent patterns of red and near-infrared illuminations that are spatially uniform. The sustained ratio between transmitted red and near-infrared light across space enables precise calculation of the spatial distribution of oxygen saturation, making our pulse oximetry imaging system more compact and portable without compromising accuracy. Our work significantly contributes to obtaining spatial information on blood oxygen saturation, providing valuable insights into tissue oxygenation in peripheral regions.

• 대한간호학회지
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• 제44권2호
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• pp.149-158
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• 2014

Purpose: This study was conducted to compare effects of open and closed suctioning methods on lung dynamics (dynamic compliance, tidal volume, and airway resistance) and hypoxemia (oxygen saturation and heart rate) in mechanically ventilated patients. Methods: This study was a cross-over repeated design. Participants were 21 adult patients being treated with endotracheal intubation using a pressure-controlled ventilator below Fraction of Inspired Oxygen ($FiO_2$) 60% and PEEP $8cmH_2O$. Data were collected at baseline and 1, 2, 3, 4, 5, and 10 minutes after suctioning. Data were analyzed using two-factor ANOVA with repeated measures on time and suctioning type. Results: Effects of the interaction between suction type and time were significant for oxygen saturation and heart rate but not significant for dynamic compliance, tidal volume, or airway resistance. Prior to performance of suctioning, tidal volume and oxygen saturation were significantly lower, but airway pressure and heart rate were significantly higher using the closed suctioning method as compared with the open suctioning method. Conclusion: For patients on ventilator therapy below $FiO_2$ 60% and PEEP $8cmH_2O$, open suctioning performed after delivery of 100% $FiO_2$ using a mechanical ventilator may not have as much negative impact on lung dynamics and hypoxemia as closed suctioning.

• 한국수산과학회지
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• 제49권1호
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• pp.45-52
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• 2016

This experiment investigated changes in metabolic rate (MO₂), critical oxygen saturation (S_crit), and blood chemistry of olive flounder Paralichthys olivaceus exposed to progressive hypoxia and returned to normoxic water at 20°C. The normoxic standard metabolic rate (SMR) and routine metabolic rate (RMR) were 69.5-83.9 and 70.2-156.4 mg O₂ kg^-1h^-1, respectively based on fish weight. S_crit was 31.0% dissolved oxygen (DO) at 20°C. After returning the fish to 70% DO following exposure to hypoxia (20% DO), MO₂ increased two-fold compared to the normoxic SMR and then decreased into the range of the RMR with time. Blood PO₂ and plasma lactate decreased significantly after exposure to hypoxia (20% DO) and then increased as ambient oxygen saturation decreased. Cortisol levels increased as ambient oxygen saturation decreased, but the levels decreased rapidly in the range of the normoxic control when the fish were returned to ambient water with 70% DO. Plasma glucose levels increased when the fish were returned to normoxic water after exposure to a progressively more hypoxic condition.

• Neonatal Medicine
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• 제28권1호
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• pp.7-13
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• 2021

Purpose: To evaluate the risk factors and effects of fluctuations in oxygen saturation on the occurrence and severity of retinopathy of prematurity (ROP). Methods: From January 1, 2013 to January 31, 2020, 260 patients hospitalized in the neonatal intensive care unit of Ajou University Hospital were retrospectively analyzed. Results: Sixty-six patients (25%) were diagnosed with ROP; of them 39 required treatment. In the multivariate regression analysis of ROP severity, the odds ratio (OR) of gestational age was 0.32 (95% confidence interval [CI], 0.22 to 0.47; P<0.0001). The OR of saturation of peripheral oxygen (SpO₂) fluctuations at the 4th week after birth was 1.02 (95% CI, 1.02 to 1.12; P=0.041). Conclusion: SpO₂ fluctuations in premature infants younger than 30 weeks' gestational age affects ROP severity, especially at the 4th week of life.