본 논문에서는 이동이 힘들거나 자주 건강관리가 필요한 노약자나 임산부들에게 좀 더 신속하고 빠른 진단 서비스를 제공하기 위해 단말기에서 맥박을 측정하여 Bluetooth를 통하여 모바일 폰에 전송하고 원격에서 모바일 폰을 통해 전송된 맥박파형 데이터를 분석하고자 한다. 팔목에 착용하는 형태의 단말기에는 체온측정을 위한 온도센서, 맥박측정을 위한 Piezo Vibration Sensor, 움직임 체크를 위한 가속도센서와 자이로센서가 장착되어있다. 이 센서들을 이용하여 측정된 데이터들을 모바일 폰의 Wi-Fi를 통해 서버로 전송하여 원격에서 의사가 담당환자를 체크할 수 있도록 하고자 한다.
사람들의 평균 수명이 늘어남으로써 건강에 대한 관심도가 매우 높아지고 있다. 그에 따라 사람들은 자신의 몸 상태를 체크하며 주기적으로 자신의 건강상태를 확인하기 위해 정기검진을 받는다. 그러나 평소 자신의 맥박이나 혈압의 체크를 통하여 건강관리 및 질병예방이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 간편하게 얻을 수 있으면서도 기본적이고 유용한 정보를 많이 가지고 있는 맥박신호를 혈액량에 따라 투과율의 변화를 측정할 수 있는 광센서를 이용한 방법과 압전 센서를 사용하여 손목의 요골동맥의 압력을 측정하여 맥박을 측정할 수 있는 휴대용 맥박측정 시스템을 구현하였으며 두 방법으로 제작된 시스템을 비교연구 하였다.
본 논문에서는 섬유근접센서를 이용하여 측정한 맥박을 평가하기 위해 Biopac MP150에서 획득한 Electrocardiography(ECG)와의 관계를 보았다. 섬유근접센서는 요골동맥에서의 맥박을 측정하기 위해 $5{\times}5$ 크기로 설계하였고, 전처리 과정과 필터링을 거쳐 획득한 데이터 값은 ECG 데이터와 Peak Point의 개수를 비교하여 올바른 맥박이 측정되었는지를 판단하였다. 그 결과 섬유근접센서와 MP150에서 측정한 두 데이터의 Peak Point가 모두 동일한 결과를 보였다.
최근 사람들의 평균 수명이 늘어남으로써 노령인구, 장애인, 주기적으로 자신의 건강상태를 확인하는 사람 등에게 원격 의료서비스를 제공하기 위한 건강관리에 관심이 고조되고 있다. 가정생활에서의 기초적인 건강상태 확인 및 의료 도우미 시스템은 고가의 의료장비를 이용하지 않고 저렴한 비용으로 확인이 가능해야 하며 간단한 방식으로 활용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 광센서를 이용하여 손가락 끝의 맥박신호 정보를 검출하고 맥박신호의 이상 유무나 맥박간격의 규칙성 정보를 분석할 수 있는 3G 네트워크 기반의 맥박측정 시스템을 개발하고 적합성을 검토하였다.
본 연구는 정확한 혈압과 맥박을 측정하기 위해 L-C 공진을 이용한 압력센서 및 이를 측정하기 위한 측정시스템의 개발에 대한 연구로 기존의 인위적인 압력을 가하거나 침습형태가 아닌 인체 요골동맥에 패치형태로 센서를 부착하여 심장운동에 따른 요골동맥의 기계적 변화를 센서 내부의 커패시턴스 및 인덕턴스의 변화로 인한 공진주파수의 변화로 검출하였으며, 센서의 코일은 휴대용 무선 측정 시스템의 안테나와 Inductive Coupling을 이루어 무선전력전송이 이루어지며 센서를 통해 측정된 혈압 및 맥박은 LCD 디스플레이 및 오실로스코프를 통해 수치화 및 영상화 하였다.
Piezo Film Sensor를 이용하여 팔뚝의 상완 동맥에서 맥박 측정을 위한 센서부 최적 구조에 관한 연구를 하였다. 탈부착이 쉬운 팔뚝형 밴드 형태에 Piezo Film Sensor를 삽입하여 생체 신호를 측정 하였다. 센서부의 최적 구조를 알기 위해서 센서패드 구조물의 형태에서 매질 및 두께를 변화시켜 가면서 생체 신호의 크기를 비교하였다.
손목에서 맥박을 측정하기 위한 센서부의 최적화에 관하여 연구하였다. 센서부의 최적 구조를 알기위해서 센서패드 구조물의 형태, 크기 및 실리콘의 두께를 변화시켜 맥박 신호를 측정하였다. 본 실험에서 사용된 구조물의 형태는 각기 Empty, Rectangle, Embossing, Length, Width이다. 각 구조물의 형태마다 실리콘의 두께를 0~7 mm 까지 1 mm씩 늘려 가면서 출력 신호의 크기를 비교하였다.
맥박은 뇌 심혈관질환의 증상을 판단하거나 운동 부하 조절 기준의 지표로서 사용될 수 있다. 다라서 u-Helalthcare 관점에서 보면, 맥박은 well-ness와 ill-ness의 목적에 모두 적용될 수 있다. 논문에서는 안드로이드 스마트폰과 착용형 맥박 센서를 이용하여 맥박 모니터링 서비스를 제공하는 시스템을 개발하고, 그 실행 예를 보인다. 서비스는 맥박 모니터링시 그래프 형태의 맥박 추이도 제공, 맥박 수치가 정상 범위를 벗어날 경우에는 알람 제공 등의 기능을 포함한다. 이 시스템은 운동이나 환자 관리에 효과적으로 적용가능하다.
블루투스, 지그비, RFID와 같은 저가의 저 전력 무선통신 기술의 실용화는 웰빙 바람과 함께 유비쿼터스 헬스케어에 대한 관심이 급격하게 증가하고 있으며 u-Health는 센서네트워크분야에서 가장 중요한 응용분야중 하나가 되고 있다. 특히 독거노인이나 실버타운의 노인을 위해 응급상황에 대한 대처가 가능한 의료서비스를 개발하는 것은 그 자체로 의미가 있으며 그 수요는 노령인구의 급속한 증가와 함께 지속적으로 늘어날 것으로 기대된다. 이에 본 논문은 일상생활에서 손가락에 착용한 반지모양의 pulse oximeter 센서에 의해 수집된 PPG 신호로부터 정확한 맥박 변화율을 이끌어내는 것에 대한 타당성을 보이고자 한다. 이를 위해 반사형과 투과형 2가지 종류의 반지센서를 제작하였으며 반지센서로부터 맥박데이터를 수집, 분석하고 응급상황에 대처할 수 있는 원격의 모니터링 시스템을 개발하였다.
현재 대다수의 맥박(또는 심박) 측정 장치는 electrodes와 PPG로 국한되어 있다. 그러나 electrodes는 착용자의 불편감과 수입 의존성에 의한 높은 가격이라는 단점을 가지고 있으며, PPG는 동잡음에 약하다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 PPG와 flexible sensor를 동시 적용하여 상호 작용하게 함으로서 각 센서들의 단점을 보완 해줄 수 있는 하이브리드형의 맥박 측정 장치에 대하여 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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