In the cardiovascular system, the waveform of the pulsatory blood pressure appears variously due to the cardiac impulse and compliance of blood vessels and arm tissue. We have constructed a blood pressure simulator to investigate effects of mechanical properties of artery walls and tissue on blood pressure measurements. The blood pressure simulator is designed to reproduce wave forms of blood pressure in human arteries. To minimize tracking error, we use a linear control valve, and adapt a hybrid control scheme which consists of a feedback controller and a feedforward controller. Any form of the pressure wave can be reproduced, changing function of the wave form in the computer connected to the simulator for control. From experiments, it has been shown that the simulator reproduces wave forms very well, and that the hybrid scheme adapted is superior to the feedback controller.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제16권4호
/
pp.1209-1223
/
2022
Blood pressure is one of the key physiological parameters for determining human health, and can prove whether human cardiovascular function is healthy or not. In general, what we call blood pressure refers to arterial blood pressure. Blood pressure fluctuates greatly and, due to the influence of various factors, even varies with each heartbeat. Therefore, achievement of continuous blood pressure measurement is particularly important for more accurate diagnosis. It is difficult to achieve long-term continuous blood pressure monitoring with traditional measurement methods due to the continuous wear of measuring instruments. On the other hand, radar technology is not easily affected by environmental factors and is capable of strong penetration. In this study, by using machine learning, tried to develop a linear blood pressure prediction model using data from a public database. The radar sensor evaluates the measured object, obtains the pulse waveform data, calculates the pulse transmission time, and obtains the blood pressure data through linear model regression analysis. Confirm its availability to facilitate follow-up research, such as integrating other sensors, collecting temperature, heartbeat, respiratory pulse and other data, and seeking medical treatment in time in case of abnormalities.
The purpose of this study is to investigate the relation between brachial-ankle pulse wave velocity and the features of metabolic syndrome, and differences according to sex in patients diagnosed cerebral infarction. The study group comprised 61 patients over age 30 who were diagnosed cerebral infarction, accompanied with metabolic syndrome. The brachial-ankle pulse wave velocity, blood pressure, lipid profiles, fasting blood glucose, body mass index were measured. Also we checked past history of patients. Then we analyzed the association between brachial-ankle pulse wave velocity and the features of metabolic syndrome. Pearson correlation analysis reflected the variables affecting the brachial-ankle pulse wave velocity as follows : Age, SBP(systolic blood pressure), DBP(diastolic blood pressure), FBS(fasting blood glucose) were positively correlated. As a result of regression analysis, in patients with cerebral infarction accompanied with metabolic syndrome, the brachial-ankle pulse wave velocity is affected by age to men, SBP, FBS, DBP to women. The brachial-ankle pulse wave velocity is not affected by the components of metabolic syndrome, except blood pressure, FBS, in patients with ischemic stroke.
The compliance and stiffness of artery are closely related with disease of arteries. Pulse wave velocity(PWV) in the blood vessel is a basic and common parameter in the hemodynamics of blood pressure and blood flow wave traveling in arteries because the PWV is affected directly by the conditions of blood vessels. However, there is no standardized method to measure the PWV and it is difficult to measure. The conventional PWV measurement has being done by manual calculation of the pulse wave transmission time between coronary arterial proximal and distal points on a strip chart on which the pulse wave and ECG signal are recorded. In this study, a pressure sensor consisting of strain gauges is used to measure the blood pressure of arteries in invasive method and regular ECG electrodes are used to record the ECG signal. The R-peak point of ECG is extracted by using a reference level and time windowing technique and the ascending starting point of blood pressure is determined by using differentiation of the blood pressure signal and time windowing technique. The algorithm proposed in this study, which can measure PWV automatically, shows robust and good results in the extraction of feature points and calculation of PWV.
Objectives The aim of this study is to develop a cardiovascular simulator that can reproduce blood pressure pulse and blood flow similar to those of the human body. Methods In order to design a system similar to the human cardiovascular system, the required performances were determined by investigating the hemodynamic characteristics of the heart and the arterial system. Main organ to be imitated is heart in simulator. The rest of the system was minimally designed. Also, a blood pressure and blood flow measurement system was developed for measuring the results. Results The developed system showed blood pressure pulse at similar range of the human aorta. The result waveform include primary wave caused by ventricular systole except reflected wave. Conclusions The blood pressure and blow flow patterns were replicated by the simulator. These patterns were similar to those of the human body. The system will play an important role in studying pulse diagnostics.
Invasive blood pressure (IBP) is measured for the patient's real time arterial pressure (ABP) to monitor the critical abrupt disorders of the cardiovascular system. It can be used for the estimation of cardiac output and the opening and closing time detection of the aortic valve. Although the unexplained inflections on ABP make it difficult to find the mathematical relations with other cardiovascular parameters, the estimations based on ABP for other data have been accepted as useful methods as they had been verified with the statistical results among vast patient data. Previous windkessel models were composed with systemic resistance and vascular compliance and they were successful at explaining the average systolic and diastolic values of ABP simply. Although it is well-known that the blood pressure reflection from peripheral arteries causes complex inflection on ABP, previous models do not contain any elements of the reflections because of the complexity of peripheral arteries' shapes. In this study, to simulate a reflection wave of blood pressure, a new mathematical model was designed with four elements that were the impedance of aorta, the compliance of aortic arch, the peripheral resistance, and the compliance of peripheral arteries. The parameters of the new model were adjusted to have three types of arterial blood pressure waveform that were measured from a patient. It was used to find the relations between the inflections and other cardiovascular parameters such as the opening-closing time of aortic valve and the cardiac output. It showed that the blood pressure reflection can bring wide range errors to the closing time of aortic valve and cardiac output with the conventional estimation based on ABP and that the changes of one-stroke volumes can be easily detected with previous estimation while the changes of heart rate can bring some error caused by unexpected reflections.
비가압 상태에서 혈압 및 맥박을 정확하게 측정한 값를 얻기 위하여 안정시 휴대성과 소형화가 가능한 자성 홀소자를 이용한 손목 착용형 맥진기의 시제품을 개발하였다. 본 시제품을 이용하여 맥진파를 분석한 13명의 임상시험 데이터로 상관인자를 정하여 혈압추정 알고리즘의 회귀식을 구하였다. 5초간 비가압 맥진기로 맥진파를 수집한 혈압추정값과 전자혈압계나 수은혈압계로 측정한 혈압값을 비교하였다. 비가압 맥진기로 추정한 최고혈압과 최저혈압의 표준편차는 혈압국제규격 허용치 범위 안에 있는 12.1과 5.9로 각각 나타났다.
This paper presents a new method for obtaining the noninvasive and unrestrained blood pressure readings noninvasively and unrestrainedly using based on reflected wave arrival time(RAT) in the volume of pulse. Since this new method employs only volume pulse, is more rapider and simpler than the method using pulse transit time(PTT) because it only employs the volume of pulse. Blood pressure, PTT and RAT were acquired from 15 healthy subjects. Each subjects were performed forty trials of each measurement. As a result of those trials, the mean error between oscillometric and RAT measurements for systolic blood pressure was $4.55\pm5.64mmHg$. This result showed quite equal with the mean error between oscillometric and PPT measurf:ments, $4.22\pm5.30mmHg$, However, it was not obtained a satisfactory result in the relativity of oscillometric to both RAT and PPT measurements for diastolic blood pressure because of personal difference. To conclude, the method of systolic blood pressure estimation noninvasively and unrestrainedly using by RAT may be used as the method by PTT. Nevertheless, additional studies would be necessary for the RAT/PTT estimation of diastolic blood Pressure measurement.
We explored how changes in blood vessel compliance affected the systolic rise time (SRT) of the maximum blood pressure (BP) peak wave and the diastolic fall time (DFT) of the minimal BP peak wave, compared to photoplethysmograpic (PPG) parameters, using a two-compartment, second-order, arterial Windkessel model. We employed earlier two-compartment Windkessel models and the components thereof to construct equivalent blood vessel circuits, and reproduced BP waveforms using PSpice technology. The SRT and DFT values were obtained via circuit simulation, considering variations in compliance (the dominant influence on blood vessel parameters attributable to BP changes). And then performed regression analysis to identify how compliance affected the SRT and DFT. We compared the SRTs and DFTs of BP waves to the PPG values by reference to BP changes in each subject. We confirmed that the time-shift propensities of BP waves and the PPG data were highly consistent. However, the time shifts differed significantly among subjects. These simulation and experimental results allowed us to construct an initial trend curve of individual BP peak time (measured via wrist PPG evaluations at three arm positions) that facilitated accurate individual BP estimations.
Kim, Gi-Ryon;Jung, Dong-Keun;Ye, Soo-Young;Jeon, Gye-Rok
Transactions on Electrical and Electronic Materials
/
제9권5호
/
pp.213-219
/
2008
Pulse waves continuously change with respect to the characteristics and status of the cardiovascular system and in relation to the blood pressure (BP) and the pulse wave velocity (PWV). Monitoring the vascular condition by analyzing the variations in pulse waveforms has been used to diagnose vascular disorders and in drug treatment of arteriosclerosis and peripheral circulatory obstruction. In this paper, we investigated the vascular characteristic index with regard to the BP and classified by pulse wave signals. The pressure pulse wave and photoplethysmography (PPG) were measured simultaneously while subjects exercised, producing changes in the BP, to analyze the variation in the vascular characteristic index. We investigated the correlation between the BP and vascular characteristic index with regard to the classification methods of the pulse wave. The reflection index (RI) and vascular stiffness index were correlated with the diastolic BP, but no correlation was found between these parameters and the systolic BP. These results suggest the possibility of estimating BP through simple measurements of pulse waves.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.