• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권2호
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• pp.103-110
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• 1994

연구배경 : 심한 만성 폐색성 폐질환(COPD) 환자들에서 수면중에 심한 동맥혈 산소 탈포화 상태가 일어날 수 있으며, 그 결과 반복적인 폐동맥압의 상승, 폐성심, 수면 장애를 초래하고 심장의 부정맥으로 급사할 수도 있다. 또한 저산소혈증이 있는 COPD 환자들에게 지속적으로 산소를 투여하였을 때 신경정신적 상태의 호전으로 삶의 질이 향상될 수 있고 생존율을 높일 수 있다고 알려져 있다. 이에 저자들을 COPD 환자들에서 수면중 야간 동맥혈 산소 포화도를 감시하여 산소 탈포화 상태의 빈도 및 심한 정도를 알아보고, 수면중 심한 동맥혈 산소 탈포화 상태가 일어나는 것을 예측할 수 있는 인자를 찾아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법 : 폐질환으로 입원중인 환자들에서 맥박 산소측정기(Pulse oxymeter)를 이용하여 수면중 동맥혈 산소포화도를 감시하였고, 이들의 성적과 기초폐기능검사 성적, 깨어있는 동안의 동맥혈 산소 상태등과의 연관성을 검토하였다. 결과: 1) 20명의 대상 환자들 중 18예(90%)에서 야간 동맥혈 산소포화도($StcO_2$)가 4%이상 저하되었으며, 10%이상 심하게 저하된 경우(탈포화군)도 8예(40%)였다. 2) 깨어있을 때의 $PaO_2$가 60 mmHg 미만으로 저산소혈증이 있었던 7예중 5예(71.4%), 그 이상이었던 13예중에서는 3예(23.1%)에서 10% 이상의 심한 탈포화를 일으켰다. 3) 탈포화군의 야간 수면중 최저 $StcO_2$는 평균 $73.8{\pm}20.7%$로 깨어있을 시의 $93.4{\pm}1.9$ 보다 크게 저하되었으며, 이때 최대 분당 맥박수는 $149.3{\pm}46.0$으로 깨어있을 시의 $91.9{\pm}15.4$보다 크게 증가되었다. 4) 탈포화군과 비탈포화군을 비교해 보았을 때 연령, 신장, 흡연력, 혈색소치, 폐환기기능에 양군간에 유의한 차이는 없었고, $PaO_2/FIO_2,\;PaO_2/PAO_2$ 값은 탈포화군에서 각각 $274.0{\pm}83.7,\;0.60{\pm}0.29$로 비탈포화군의 $373.1{\pm}83.5,\;0.78{\pm}0.17$에 비해 유의하게 낮았다($PaO_2/FIO_2$: p<0.01, $PaO_2/PAO_2$: p<0.05). 또한 4%이상 산소포화도가 저하된 탈포화 시간과 빈도가 탈포화군에서 각각 $67.9{\pm}56.4$분, $7.3{\pm}6.3$회로 비탈포화군의 $8.4{\pm}12.1$분, $1.8{\pm}1.7$회에 비해 유의하게 많았다(각각 p<0.01). 5) $PaO_2/FIO_2$ 값은 산소포화도의 저하 정도(${\Delta}StcO_2$) 및 기초산소포화도에 대한 ${\Delta}StcO_2$의 비율과 높은 역상관관계(각각 r=-0.78, r=-0.79, p<0.01)를 보였다. 결론 : 이상의 결과로 탈포화군을 감별할 수 있는 인자로서 깨어있을 동안의 $PaO_2/FIO_2,\;PaO_2/PAO_2$만이 의의가 있었고 기초 $PaO_2,\;SaO_2$는 의의가 없어서 기초 $PaO_2$를 낮게 만드는 폐병변의 심한 정도가 산소 탈포화 정도를 결정하는 더 중요한 요소일 가능성을 시사하였다. 또한 기초 $PaO_2$가 60mmHg 이상으로 높은 경우에서도 약 1/4에서 심한 탈포화를 일으켜서 COPD 환자에서 폐환기기능 및 기초 $PaO_2$ 정도에 관계없이 수면중 야간 $StcO_2$를 감시해 볼 필요가 있는것으로 생각되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권2호
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• pp.231-238
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• 1999

연구배경: 수면 중 산소포화도의 감소는 만성 폐쇄성 폐질환에 흔히 동반되며, 이러한 현상은 이차적으로 폐동맥압 상승, 폐성심 등의 혈역학적 변화와 심부정맥 등을 일으켜 환자가 사망할 수도 있다. 수면 중 동맥혈 산소포화도 감소와 안정시 동맥혈 산소분압과의 관계는 어느 정도 알려져 있으나, 낮 동안 저산소혈증 없이 발생하기도 한다. 저자들은 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 수면시 및 안정시의 동맥혈 산소포화도와 운동부하 심폐기능을 측정하여, 수면 중 산소포화도 감소와 관련 있는 인자 및 수면 중 산소포화도 감소를 예측하는 데 있어 운동부하심폐기능 검사법의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 만성 폐쇄성 폐질환으로 진단된 환자 중 안정상태로 회복된 환자 12명을 대상으로 하였으며, 수면 무호흡증 환자, 심질환자, 심한 빈혈이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 대상 환자 모두에서 일반 폐기능검사, 운동부하심폐기능검사, 수면다원검사를 시행하였고, 안정시, 운동시 그리고 수면시 산소포화도를 측정하였다. 결과: 대상 환자는 모두 남자였으며, 모두 흡연력이 있었다. 산소포화도는 최대 운동시에 비해 수면 중에 뚜렷이 감소하였으며($13.1{\pm}9.3%$ 대 $6.4{\pm}3.3%$), 수면 중 산소포화도 감소는 운동시 최저 산소포화도 (r=-0.90, p<0.01), 운동시 평균 산소포화도 (r=-0.78, p<0.05), 그리고 안정시 산소포화도 (r=-0.82, p<0.05))와 상관관계가 있었다. 수면 중 최저 산소포화도 는 운동시 최저 산소포화도 (r=0.90, p<0.01), 운동시 평균 산소포화도 (r=0.80, p<0.05), 그리고 안정시 산소포화도 (r=0.84, p<0.05)와 상관관계가 있었다. 결론: 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 동맥혈 산소포화도의 감소는 운동시보다 수면 중에 더욱 뚜렷하였고, 수면 중 산소포화도의 감소 정도는 안정시 산소포화도, 운동시 산소포화도와 상관관계가 있었으나, 운동부하심폐기능 검사가 수면 중 산소포화도의 감소 정도를 예측하는데 안정시 산소포화도 보다 유용하지는 않았다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.101-107
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• 2000

펄스옥시메트리는 서로 다른 두 파장의 빛을 이용하여 동맥혈의 산소포화도를 측정하는 비침습성의 광에 의한 측정 방법이다. 동맥혈의 맥동성분은 정맥혈, 피부 그리고 기타의 비맥동성분들에 의해 감쇠되는 직류 성분에 중첩되어 있다. 본 논문에서는 맥동 성분의 적분비를 이용하여 산소포화도를 계산하는 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘에서는, 심장의 수축과 관련되는 맥동신호의 1/2 싸이클만을 이용한다. 이용하는 시간은 1 cycle의 약 1/4이다. 1/4 주기를 이용하는 본 알고리즘은 기존의 방식과 유사한 결과가 나타났다. 신호의 진폭이 낮고, 시간의 점유가 많은 부분을 계산에서 배제했기 때문에, 동잡음의 영향이 감소되었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제35권1호
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• pp.65-72
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• 2008

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).

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.575-583
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• 2000

펄스 옥시메터는 수술실, 회복실, 집중 치료실 등에서 사용되는 산소포화도($SpO_2$)를 측정하는 방법 중 광흡수도를 이용하여 비관혈적인 방법으로 산소포화도륵 측정하는 장비이다. 펄스 옥시메터는 동맥혈의 광흡수도를 측정함으로써 혈액의 산소포화도를 나타낼 수 있다. 산소포화도를 측정하는 기존의 방법은 잡음을 제거하는 필터링 기술과 복잡한 처리 알고리즘, 그리고 많은 연산 수행 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 신호 검출 단계에서 적색광과 적외선광 각각의 AC 성분과 DC 성분을 분리하여 처리함으로써, 연산 알고리즘을 단순화 할 수 있었다. 그리고 시스템을 구현한 결과 기존의 방법(로그연산법, 미분법) 보다 속도향상과 0.3% 이상의 성능개선을 보였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권1호
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• pp.42-49
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• 1999

연구배경: 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 수면중 발생하는 저산소 혈증은 심실 조기수축의 빈도를 증가시키고 이는 급사 및 나쁜 예후와 관련되어 있다. 이에 저자들은 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 저유량의 산소공급으로 저산소혈증을 교정하여 심실 조기수축의 빈도를 감소시킬 수 있는지 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 만성 폐쇄성 폐질환자 18명을 대상으로 대기중에서와, 산소 2L/min을 비강을 통해 흡입하면서, 첫날과 7일 후에, 각각 24시간동안 pulse oxymeter와 Holter EKG로 측정하여 각 시간별로 동맥혈 산소포화도 심실 조기수축의 빈도를 측정 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 동맥혈 산소포화도는, 대기중에서 보다는 산소 2L/min을 흡입할 때, 흡입 첫날 보다는 흡입 7일 후에 더 높았으며, 주간보다는 야간에 더 감소하였다. 야간에 발생하는 산소포화도의 감소는 주간의 혈 산소포화도가 낮을수록 더 증가하였다. 심실 조기수축의 빈도는 대기중에서 보다 산소 2L/min를 흡입할 때, 유의하게 감소하였으며, 산소치료 첫날 보다는 일주일 후 더 감소하였다. 심실 조기수축의 빈도 감소량과 동맥혈 산소포화도의 최소치의 증가량의 휘귀분석에서 비교적 낮은 p(0.056) 값을 보여, 상관성을 시사하였다. 결론: 이상의 결과에서 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 산소치료는 동맥혈 산소포화도의 상승과 더불어 심실 조기수축을 감소시키며, 일주일 이상의 장기적인 산소치료가 부가적인 심실 조기수축 감소 효과를 가져다 줄것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권2호
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• pp.206-217
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• 1995

연구배경: 폐쇄성 수면 무호흡증후군 환자들은 기도저항을 증가시킬 수 있는 상기도의 해부학적 혹은 기능적 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 이들에게 흔히 동반되는 비만과 같은 체형상의 특성은 다른 폐기능의 변화도 가져올 수 있고, 이러한 폐기능의 변화는 수면 무호흡시 나타나는 저산소증 및 환자의 임상양상에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되었다. 또한 현재까지 병태생리학적 관련성에 대하여 많은 논란이 있으나 수면 무호흡증후군은 많은 환자에서 고혈압을 동반하는것으로 알려져 있다. 따라서 저자들은 폐쇄성 수면 무호흡증후군 환자들에서 기도저항을 포함한 폐기능 검사소견과 수면다원검사 각 지표 상호간의 관련성 여부를 관찰하고, 이들중 고혈압을 동반하고 있는 환자들과 혈압이 정상인 환자들에서 연령, 비만도, 수면다원검사의 각 지표, 폐기능 검사소견 사이에 어떠한 차이점이 있는지 살펴 보고자 하였다. 방법: 수면장애 크리닉에서 수면설문지검사와 수면 다원검사를 실시하여 무호흡지수가 5이상인 폐쇄성 수면 무호흡증후군 환자 32명을 대상으로 하였다. 폐기능 검사는 주간의 각성상태에서 body plethysmograph를 이용하여 기도저항, 일산화탄소 폐확산능, 노력성호기곡선, 기능적 잔기용량과 총폐용량을 포함한 폐의 용적과 용량을 측정하였고, 수축기혈압이 160mmHg 이상이거나 이완기혈압이 95mmHg이상으로 고혈압의 병력이 있어 항고혈압제를 복용중인 12명(37.5%)을 고혈압환자군으로 하였다. 이들에서 연령, 비만도, 무호흡지수, 호흡장애지수, 수면중 동맥혈 최저산소포화도 및 산소탈포화정도, 폐기능 검사소견들 상호간의 관련성을 검증하였으며 고현압환자군과 혈압이 정상인 환자군을 구분하여 비교함으로서 두군간에 어떠한 차이점이 있는지 살펴 보았다. 결과: 1) 비만도는 무호흡지수, 호흡장애지수, 수면중 동맥혈 최저산소포화도 및 산소탈포화정도와 상호관련성이 있었다. 2) 수면중 동맥혈 최저산소포화도는 무호흡지수, 호흡장애지수와 각각 유의한 역상관관계를 나타냈으며 산소탈포화정도는 무호흡지수, 호흡장애지수와 각각 유의한 상관관계가 있었다. 3) 주간에 실시한 폐기능검사중 기도저항과 무호흡지수는 유의한 상관관계가 있었으며, 일산화탄소 확산능은 수면중 산소탈포화정도와 유의한 역상관관계를 보였다. 4) 비만도와 $FEV_1,\;FEV_1/FVC$, DLco 사이에는 각각 역상관관계가 있었다. 5) 고혈압환자군이 혈압이 정상인 환자군에 비하여 평균연령이 높았으나 비만도, 무호흡지수, 호흡장애지수, 동맥혈 최저산소포화도 및 산소탈포화정도, 폐기능 검사소견등에는 유의한 차이가 없었다. 결론: 이상의 결과에서 비만은 폐쇄성 수면 무호흡증후군의 발생과 밀접한 관계가 있으며, 무호흡지수와 호흡장애지수는 수면중 저산소증의 정도를 반영하는 유의한 지표였다. 주간의 각성시 폐기능검사중 기도저항은 무호흡지수와 상관관계가 있었으므로 기도저항의 측정은 폐쇄성 수면 무호흡의 발생 가능성을 예측하는 보조적 방법으로 이용될 수 있으며, 일산화탄소 확산능은 수면중 저산소증의 정도와 관계가 있었으므로 이들 환자의 진단과 치료시 폐기능의 정확한 평가가 필요하다고 생각되었다. 그러나 폐쇄성 수면 무호흡증후군과 고혈압의 병태생리학적 연관성을 이해하기 위해서는 앞으로 관찰방법을 달리한 다각적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다.

• 한국광학회지
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• 제11권6호
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• pp.452-456
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• 2000

동맥혈의 맥동성분에 의한 파장별 광흡수도를 측정하여 비침습적으로 산소포화도 값을 알수 있는 펄스옥시미터 장치와 신호처리방법을 개발하고 예측 알고리즘을 적용하였다. 본 장치는 광원 및 검출기로 구성된 프로브와 광신호 처리부, LED 구동회로 PC 인터페이스부로 구성되었고 데이터의 수집을 위한 구동소프트웨어 및 데이터 처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 산소포화도 측정장치의 성능을 평가하는데에는 Bio-Tek 사의 펄스 옥시미터 시뮬레이터를 사용하여 다양한 알고리즘 및 데이터처리 방법들을 비교분석한 결과 맥동파형의 $In(I_p/I_v) 값을 I_{avr}$값으로 보정하는 계산 알고리즘의 방법과 진폭비보다 면적비를 이용한 계산방법이 산소포화도와의 상관관계가 우수한 것으로 나타났다. 정확한 신호 획득을 위해 개발된 맥동의 기저선 보상처리 프로그램을 inv-vivo 테스트의 데이터 처리방법에 적용하여 결과가 향상되는 것을 확인하였고 광원으로 660nm(Red)와 805nm(IR)파장을 이용한 경우보다 660nm(Red)와 940nm(IR) 파장을 이용했을 때 산소포화도와의 상관관계 및 정밀도에서 더 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1996_1997
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• 2009

본 논문에서는 일반적으로 뇌파, 안전도, 근전도, 심전도, 동맥혈, 산소포화도, 복부와 흉부의 호흡운동, 호흡기류, 코골이, 몸의 자세 등을 이용하여 측정 하는 수면 다원검사를 근간으로 하여 보다 간편하게 수면상태를 측정하고 피드백할 수 있는 시스템을 개발하여 제시한다. 이 코골이 경감을 위한 임베디드 시스템을 통해 코골이로 인해 어려움을 겪는 사용자가 숙면을 취하고, 자신의 상태를 쉽게 모니터링 할 수 있을 것으로 기대된다.