본 연구에서는 팔뚝 전자혈압계의 코로트코프 음을 디지털로 검출하는 신호검출회로 장치를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 혈압계의 코로트코프 음 신호검출회로를 실험하기 위하여 기존의 팔뚝 전자혈압계 (Model: SE-7000, Korea)와 개발한 전자회로의 수축기 혈압과 이완기 혈압을 측정하여 비교 분석하였다. 실험을 위한 장비는 암형 커프, 청진기, 증폭기 및 A/D보드장착 PC 등으로 구성하였다. 본 연구 결과에서 코로트코프 음 신호는 기존의 팔뚝 전자혈압계에서 검출하는 오실로메트릭 신호 검출 패턴과 비슷한 경향을 보였다. 수은 혈압계와 차이에 의한 결과에서 코로트코프 음과 오실로메트릭 신호를 비교하면 수축기 혈압은 $6.75{\pm}2.02mmHg$로 나타났고, 이완기 혈압은 $7.24{\pm}3.40mmHg$ 로 나타났다. 코로트코프 음 신호를 이용한 혈압 측정치가 정밀하게 검출된다면, 기존의 팔뚝 전자혈압계를 정밀하게 검출 가능할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 ANFIS를 이용한 전자혈압계 측정알고리즘을 제안한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선, 기존의 팔뚝형 커프와 수동 공기주입기 방식의 전자혈압 측정시스템을 구축하여 혈압 신호를 실시간으로 취득하였다. 다음단계로 취득된 실시간 혈압신호를 이용하여 최고혈압과 최저 혈압을 측정하기 위해 MAA(Maximum Amplitude Algorithm) 기법을 이용한다. 그러나, MAA기법은 개인의 특성을 고려하지 않고 일정한 비율을 고정시키므로 정확한 혈압을 측정하는데 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 MAA에 의해 측정된 최고혈압과 최저혈압을 ANFIS를 이용하여 학습시키므로서 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 보이기 위해 다양한 혈압신호에 대해 실험한 결과 기존의 MAA에 의한 방법보다 향상된 결과를 나타냈다.
본 논문에서는 ANFIS를 이용한 전자혈압계 측정 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선, 기존의 팔뚝형 커프와 수동 공기주입기 방식의 전자혈압 측정시스템을 구축하여 혈압신호를 실시간으로 취득하였다. 다음단계로 취득된 실시간 혈압신호를 이용하여 최고혈압과 최저혈압을 측정하기 위해 MAA(Maximum Amplitude Algorithm) 기법을 이용한 다. 그러나, MAA기법은 개인의 특성을 고려하지 않고 일정한 비율을 고정시키므로 정확한 혈압을 측정하는데 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 MAA에 의해 측정된 최고혈압과 최저혈압을 ANFIS를 이용하여 학습시킴으로서 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 보이기 위해 다양한 혈압선호에 대해 실험한 결과 기존의 MAA에 의한 방법보다 향상된 결과를 나타냈다.
각종 성인병과 난치성질환인 뇌졸중과 치매, 중풍의 원인으로는 혈액순환장해에 의한 고혈압과 두부혈압의 상승이 주된 요인으로 작용하고 있다. MRI , X-ray 같은 의료장비는 뇌졸중이나 중풍 등의 발병전 예방보다는 발병후의 치료를 위한 목적으로 이용되고 있다. 최근에는 이러한 난치성 질환이 정상인에서도 발생하고 있어서, 상완혈압에 의한 진단보다는 뇌혈류 상태를 반영하는 두부혈압을 진단하는 것이 더 정확한 임상진단을 할 수 있다 그러나 기존 혈압계나 전자혈압계로는 두부혈압을 측정하거나 개선할 수 있는 기능을 수행할 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 혈압과 두부혈압을 쉽고 간편하게 측정하고, 상완혈압에 대한 두부 혈압의 상관성을 추출하여 뇌혈류 상태 및 건강상태를 조기 진단/예방할 수 있는 시스템 및 알고리즘을 개발하였다. 임상실험 결과, 기존의 혈압계보다 측정오차가 작고 재현성이 우수하여 신뢰성을 확인하였고 ,두부혈압의 최고압은 상완 최고압의 62%, 최저혈압은 상완 최저혈압의 46%에 해당하는 상관성을 확인하였다. 정상인과 환자간의 상관성에 큰 차이가 있고, 이는 상완혈압 측정에 의존한 진단보다 두부혈압 측정에 의해 더 중요한 진단요소론 추출할 수 있어서 더 정차한 진단을 할 수 있음을 의미한다. 따라서, 뇌혈류에 이상이 있을 때 달라지는 두부혈압을 측정하여 상완혈압과의 상관성을 추출하고, 환자를 대상으로 분석하여 뇌혈류 상태를 진단/개선함으로서 새로운 진단체계를 구축할 수 있는 시스템을 개발하였다.
국내의 인구는 고령화와 함께 의료비 지출이 늘어나는 것은 혈압이나 당뇨와 같은 만성질환자 환자 비중이 높아졌기 때문이며 의료비의 절감 및 건강관리 향상을 위하여 본 연구에서는 스마트폰 점유율이 높은 안드로이드 OS를 기반으로 하여 건강관리 콘텐츠를 제공 하는 앱을 설계 하였다. 설계한 앱은 혈압계, 심전도 기기, 혈당계, 전자청진기 등을 이용하여 사용자가 자신의 건강상태를 안드로이드 기기에 전달하여 서버에 저장 하는 구동절차를 가지고 있으며, 서버에서는 LOG 정보를 이용하여 사용자가 원하는 서비스 요청을 통하여 사용자에게 맞는 건강관리 콘텐츠를 전달한다.
본 논문에서는 촬영한 피부 영상(얼굴, 손 등)을 이용한 생체신호(맥박, 호흡, 혈압, 체온 등) 측정 S/W 기술을 제안한다. 기존의 생체신호 측정 기술은 다양한 센서(PPG, 압력 센서, 혈압계, 체온계 등)가 탑재된 측정 장치를 이용하여 상태를 측정하고 이를 진단하는 연구들이 진행되어 왔다. 각 각의 생체신호를 측정하기 위해서는 별도로 구비된 측정 장치들을 이용하여 개별적으로 생체신호를 측정하고 확인하여야 한다. 제안된 기술은 스마트 디바이스에 생체신호 측정 S/W의 설치만으로 카메라로 촬영한 피부 영상의 피부 관심 영역에서 계산된 색상 데이터를 이용하여 다양한 생체신호를 언제 어디서나 실시간으로 측정할 수 있으며, 생체신호 측정 성능 평가 결과 맥박수 2.63%, 호흡수 5.98%, 이완기 혈압 2.48%, 수축기 혈압 5.23% 및 체온 0.25%의 오차율이 계산되었다.
기존의 Cuff 기반의 혈압(Blood Pressure)측정 방법은 연속적인 실시간 혈압측정에는 한계를 갖는다. 이러한 이유로 ECG와 PPG 센서 신호를 상호융합한 다양한 혈압추정이 이루어졌다. 그러나 PPG 중심에 측정기법은 AC 노이즈, 작은 맥동, 비박동 등의 많은 문제를 지니고 있다. 본 논문은 ECG와 PPG 관계에 발생하는 맥파전달시간(PTT)과 맥파속도(PWV)를 이용하여 혈압을 추론기법이다. 신호 피크를 이용하는 HRF(Height Ratio Features)에 비해, 본 제안방식은 ECG, PPG의 최고점 혹은 최저점을 사용한 시차를 이용해 추정하기 때문에 PPG 센싱 시그널의 오류에도 안정적인 추출이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서 제안 방법을 이용하여 25만 회의 혈압측정의 결과 ±28.5%의 정확도를 갖는 혈압 추정기법을 제시할 수 있었다.
The purpose of this study is to develop the new cuff improving the accuracy of blood pressure measurement, and to evaluate the performance of the developed system. We added a small bladder to the normal cuff which is called the double bladder system. The developed system for blood pressure measurement was based on the oscillometric method using a double bladder. This system was developed in order to reduce the oscillation noise and to amplify the signal of pure blood pressure An oscillometric signal database based on the developed system were evaluated following the standard ANSI/AAMI/SP10-1992. The correlation coefficients between cuff of double bladder and normal cuff were 0.98 for systolic and 0.94 for diastolic. Mean differences and the standard deviations between average blood pressure of mercury sphygmomanometer and automated sphygmomanometer were -0.7mmHg and 4.9mmHg for systolic, and -1.4mmHg and 5.4mmHg for diatolic, respectively. We conclude that the proposed double bladder based cuff system improves the accuracy of the oscillometric blood pressure measurement. The developed system reduces the error range about $44\~62\%$ for systolic and about $6\~21\%$ for diastolic compared to the recently developed commercially available sphygmomanometers.
혈압강하작용은 oxyindole계 분획에서 제일 강력하였으며, 다음이 hetero-yohimbine계 분획이며, 극성 alkaloid계 분획이 제일 약하였다. 특히, oxyindole계 및 hetero-yohimbine계는 epinephrine의 승압작용을 길항하지 아니하였으므로 이들의 혈압강하작용은 혈관의 수축작용을 길항하는 기전과는 무관함을 알 수 있었다. 반면에 화학적으로는 hetero-yohimbine계 분획에서 hirsuteine, corynantheine 및 hirsutine을 분리하였고 극성 alkaloid 분획에서는 3$\alpha$-dihydrocadambine을 분리 동정하였으며 전자 3종의 alkaloid는 열(10$0^{\circ}C$)에 안정하고 후자는 불안정함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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