• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.971-973
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• 2022

본 논문은 수액 치료 부작용 방지와 환자의 안전한 병원 생활환경을 조성하는 "장애인의 안전한 병원 생활을 위한 스마트 링거 폴대"를 제안한다. 본 논문이 제안하는 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 무게 센서로 수액의 잔량이나 주입 속도를 측정하고 조절한다. 사용자는 앱을 통해 수액에 대한 정보를 확인할 수 있다. 둘째, 자이로 센서로 측정한 팔의 높이와 적당하게 자동으로 폴대의 높낮이를 조절한다. 셋째, 앱과 조이스틱으로 링거 폴대를 상하좌우 움직이며 이동 경로에 장애물 존재 시 알람을 울리게 한다. 넷째, 심박수 센서를 통해 환자의 평균 심박수를 측정하고 심박수 값이 정상 범위를 벗어나는 경우 아로마, 백색소음, 수면유도, 심리상담을 통해 심리안정 서비스를 제공한다. 제안된 시스템은 기존 병원에서 수액을 투입하는 방식에 IoT 기술을 적용하여 수액 치료 부작용을 예방하며, 시각장애인 환자의 거동 도움 및 불안감 해소를 위한 편의 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.138-142
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• 2017

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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1431-1437
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• 2016

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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.549-552
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• 2009

본 논문에서는 심폐기능에 이상이 있는 중환자의 지속적인 감시와 진단을 위한 방법으로 Swan-Ganz Catheter를 체내에 삽입하여 심박 출량과 혼합정맥혈 산소포화도를 기존 장비들보다 정밀하게 측정할 수 있는 모듈을 개발하고자 한다. Swan-Ganz Catheter에는 두 개의 온도센서와 한개의 압력센서를 포함하고 있으며 이를 통해 입력되는 센서 값을 세밀하게 수집하고 이를 기반으로 일회 심박 출량, 전신 및 폐혈관저항, 산소소모량 등을 계산하여 환자의 상태를 보다 정확하게 진단 및 치료가 가능하게 한다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.206-215
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• 2007

복와위는 신체 후부 노출이 필요한 척추 수술을 위해 주로 사용되고 있으며 수술부위로의 접근이 용이하고 수술 도중에 척추를 안정적으로 유지해주는 장점이 있다. 하지만 전신마취하에 있는 환자를 앙와위에서 복와위로의 전환은 여러 가지 부작용을 동반하며 특히 순환기계의 변화를 초래할 수 있다. 이를 줄이기 위해 다양한 복와위 전용 수술대들이 연구 개발되어 임상에 사용되고 있다. 이에 저자들은 앙와위에서 복와위로의 체위 변환 시에 Jackson spinal surgery table의 이용이 체위에 의한 압박 때문에 생기는 환자의 순환기계 변화를 얼마나 효과적으로 줄여줄 수 있는지 알아보고자 하였다. 본 연구는 추간판탈출증, 퇴행성척추전방전위증, 척추협착증의 진단 하에 본원 정형외과와 신경외과에서 수술을 받기로 예정된 환자 중 미국 마취과학회 신체등급 분류 1급 또는 2급에 해당하는 성인 환자 30명을 대상으로 하였다. 연구 대상 환자의 성별은 남자가 15명, 여자가 15명이었고, 심혈관계나 호흡기계 질환이 있는 환자는 연구 대상에서 제외하였다. 모든 환자는 마취전투약으로 수술 시작 1시간 전에 glycopyrrolate 0.2 mg, fentanyl $1{\mu}g/kg$을 근주하였으며 수술실에 도착한 후 비침습적 자동 혈압 측정기, 심전도 및 맥박산소 계측기를 거치하였다. Thiopental sodium과 vecuronium으로 마취를 유도하였으며 환자의 의식소실과 충분한 근이완을 확인한 후 기관내 삽관을 시행하였다. Enflurane 1.5-2.0 vol%와 $O_2$, $N_2O$ 각각 2 L/min을 사용하여 마취유지를 하였으며 급격한 활력 징후의 변동으로 마취유지가 용의치 않은 경우는 연구 대상에서 제외시켰다. 환자의 활력 징후 안정 후 요골 동맥에 카테터를 거치하여 지속적으로 동맥압을 측정하였고, 우측 쇄골하 정맥에 중심정맥 카테터를 거치하여 중심정맥압을 측정하였다. 부분재호흡 심박출량 감시기 ($NICO^{(R)}$, Novametrix Medical Systems INC., USA)를 통해 비침습적으로 환자의 심박출량을 측정하였다. 앙와위에서 복와위로 체위변경 직전에 심박출 계수, 심박출량, 평균동맥압, 심박수, 중심정맥압을 측정하여 앙와위의 값으로 삼았으며, 척추 수술 전용 수술대인 Jackson spinal surgery table을 사용하여 복와위를 취하였다. 복와위로 체위 변경 뒤 심박출 계수, 심박출량, 평균동맥압, 심박수, 중심정맥압을 측정하여 복와위의 값으로 기록하였다. 본 연구 결과 앙와위와 복와위의 혈역학적 지수의 비교시 심박수와 평균동맥압은 별다른 차이가 없었다. 중심정맥압은 유의한 정도는 아니지만 감소 소견을 보여 수술시 출혈의 위험성을 감소시킬 것으로 생각된다. 심박출량과 심박출 계수도 유의한 감소 소견을 보였으나 convex saddle table을 이용한 경우와 kneechest position을 취한 경우보다 적은 변화를 보여 Jackson spinal surgery table의 사용은 유용할 것으로 사료된다. 그러나 Jackson spinal surgery table을 사용하여 복부와 흉부에 과도한 압력이 가해지지 않더라도 유의한 심박출량 감소가 있을 수 있음을 유념해야 할 것이다. 특히 심폐여력이 부족한 환자들에 있어서는 심박출량의 감소는 위험한 결과를 초래할 수 있으므로 복와위에 의한 생리적 변화에 관한 충분한 이해와 함께 마취 시 보다 적극적인 감시와 관리가 요구된다고 여겨진다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권6호
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• pp.431-438
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• 2016

본 연구는 만 21-24세의 체육학 전공 대학생을 대상으로 키네시오 테이핑과 아이싱 처치가 혈중젖산농도 및 심폐기능의 회복속도에 미치는 영향을 규명하여 운동을 보다 효과적으로 수행할 수 있도록 경기력을 제한하는 요인들을 극복하여, 운동수행능력을 향상 시킬 수 있는 기초자료로 제공하는데 그 목적이 있다. 젖산과 심박수의 회복 속도를 측정을 통하여 얻은 결론을 본 연구에서 키네시오 테이핑과 아이싱 처치가 최대부하 운동 후 직후 젖산의 회복속도와 운동 30분 후 심박수의 회복속도를 유의하게 증가시켰으나, 운동 직후 심박수, 운동 15분 후 젖산 및 심박수, 운동 30분 후 젖산에서 유의한 차이가 없었다. 키네시오 테이핑과 아이싱 처치는 혈액 공급에 변화를 주어 통증이 감소되고 근 피로도 감소에 긍정적인 효과로 사용되고 있지만 만족스런 효과를 나타내지 못하였다. 이후 연구에서는 보다 정확하고 기술적인 형태의 운동 프로그램을 적용하여 키네시오 테이핑과 아이싱 처치의 효과에 대해 지속적인 연구가 필요할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.188-191
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• 2019

최근 노인인구가 증가하고, 독거노인의 비율도 빠르게 증가하는 추세에 있다. 따라서 몸에 갑작스러운 이상 증상이 발현되거나 건강상 위험 상태에 이르는 경우 따로 돌보는 사람이 없더라도 이를 인지하고 보호받을 수 있는 기기나 장비가 필요하다. 본 논문은 사람의 생체 신호를 이용하여 응급상황을 판단하고, 이를 신속히 지인 또는 다른 사람에게 알리는 응급상황 알림 시스템 설계에 관한 내용이다. 본 시스템은 체온과 심박수를 실시간으로 측정하는 센서들과 실시간 위치추적이 가능한 GPS장치, 측정 데이터를 전송 및 저장하는 데이터 서버 및 사용자의 스마트폰에 설치될 밴드 전용 어플리케이션으로 구성된다. 이를 통해 독거노인뿐만 아니라 모든 1인 가구를 대상으로 갑작스러운 신체 이상증상 발생 시에도 신속히 대처가 가능한 기기 및 장비로서 널리 사용된다면 보건 품질의 향상이 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권8호
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• pp.231-242
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• 2020

연구의 목적은 가정에서 안정 시 인체의 생리적 활력 정보를 센서와 ICT 정보 기술을 통해 연속적으로 수집하는 시스템과 수집된 정보를 이용하여 당뇨병증 유무를 예측하는 인공신경망 기계학습 방법과 필수적인 기본 변수 값을 제시하였다. 연구 방법은 정상인(DM-) 20명과 당뇨병(DM+) 15명을 대상으로 BCG와 ECG 센서의 심박수 측정값의 상관 관계를 분석하였으며 상관 계수는 R²=0.959이다. Artificial Neural Network(ANN) 기계학습 프로그램을 이용하여 당뇨병증 예측 가능성을 확인하였고 입력 변수는 심박변이도의 시계열정보와 심박수, 심박변이도, 호흡율, 박동량 정보, 최저혈압, 최고혈압, 년령, 성별이며 ANN 기계학습 예측 정확도는 99.53%이다. 그리고 향후 ANN 기계학습 방법을 활용하여 BMI 정보를 이용한 당뇨예측 모델, 심장 기능 장애 예측 모델, 수면장애 분석 모델 등의 계속적인 연구가 필요하다.

• 감성과학
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• 제15권3호
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• pp.345-354
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• 2012

본 논문의 목적은 불안과 우울 상태를 평가하는데 널리 사용되고 있는 주관적 설문 평가지(Beck의 우울척도, 상태-특성불안척도)의 지표 값과 심박 변이도의 파라미터 간의 상호-상관관계를 통계적으로 분석하여, 주관적 설문평가지의 지표 값을 대신 할 수 있는 심박 변이도 파라미터를 선정하기 위함이다. 그리고 심박 변이도 측정 시, 휴식 및 업무 상태를 인위적으로 유도하였고 각 유도된 상태에서의 심박 변이도를 이용하여 추출된 생리학적 특징값들과 주관적 설문 평가지의 지표 값의 상관관계를 통계적으로 분석하여 주관적 감성지표를 대체 할 수 있는 객관화된 정량적 지표를 도출하고자 한다. 본 논문의 결과로부터 얻을 수 있는 사실은 심박 변이도의 비 정규화 파라미터가 상태불안척도와 우울척도보다 특성불안척도와 더욱 높은 상관관계를 나타냈다는 점이다. 반면, 업무 상태와 휴식 상태의 비율인 정규화 파라미터 m_RRI(MeanRR interval), SDNN(Standard deviation of all NN intervals), LF(Low-Frequency), LF/HF(LF/HF ratio)는 특성불안척도, 우울척도보다 상태불안척도와 더 높은 상관관계를 나타냈다. 이 중, LF/HF는 상태불안뿐만 아니라, 특성불안을 반영할 수 있는 정량적인 생리학적 파라미터로 나타났다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.11-12
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• 2020

반려동물의 건강상태를 확인하기 위해 심박수, 호흡수의 변화를 관찰하는 것이 중요하다. 측정을 위한 웨어러블 장치를 통해 심박수를 측정하기 위해 무선 통신 기술을 이용하여 실시간으로 센서 데이터를 수집하고 그 추이를 볼 수 있도록 해야 한다. 반려동물에 장착되는 웨어러블 장치의 특성상 무거운 고용량의 배터리를 사용할 수 없다. 따라서 저전력 통신 기술인 BLE를 사용하여 실시간으로 센서 데이터를 전송하도록 하고, 이 데이터를 스마트폰에서 수집하여 실시간으로 그래프를 그리고, CSV 파일로 저장한다. 구현된 애플리케이션을 통해 센서 데이터의 변화를 직관적으로 분석할 수 있으며 차후 분석할 수 있는 데이터를 얻을 수 있었다.