• 센서학회지
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• 제17권2호
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• pp.87-94
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• 2008

Blood pressure (BP), one of the most important vital signs, is used to identify an emergency state and reflects the blood flow characteristics of the cardiovascular system. The conventional noninvasive method of measuring BP is inconvenient because patients must wear a cuff on their arm and the measurement process takes time. This paper proposes an algorithm for estimating the BP using the pulse transit time (PTT) of the photoplethysmography (PPG) and pressure pulse from finger at the same time as a more convenient way to measure the BP. After recording the electrocardiogram (ECG), measuring the pressure pulse, and performing PPG, we calculated the PTT from the acquired signals. Then, we used a multiple regression analysis to measure the systolic and diastolic BP indirectly. Comparing the BP measured indirectly using the proposed algorithm and the real BP measured with a sphygmomanometer, the systolic pressure had a mean error of ${\pm}3.240$ mmHg and a standard deviation of 2.530 mmHg, while the diastolic pressure had a satisfactory result, i.e., a mean error of ${\pm}1.807$ mmHg and a standard deviation of 1.396 mmHg. These results are more superior than existing method estimating blood pressure using the one PTT and satisfy the ANSI/AAMI regulations for certifying a sphygmomanometer i.e., the measurement error should be within a mean error of ${\pm}5$ mmHg and a standard deviation of 8 mmHg. These results suggest the possibility of applying our method to a portable, long-term BP monitoring system.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권3호
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• pp.41-46
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• 2005

본 논문에서 맥파전달시간과 신체 특징 파라미터들을 이용하여 비침습적이고 연속적으로 혈압을 측정할 수 있는 방법을 제시하고 임상실험을 통하여 검증하였다. 맥파전달시간은 심전도와 광전용적맥파로부터 구한다. 맥파전달시간만 이용하여 개개인의 혈압을 측정하는 방법이 연구되었지만 이 방법은 모든 사람에게 적용 가능한 범용 회귀식을 도출하기 부족한 면이 있다. 이 연구에서 혈압과 관련되는 신체 특징 파라미터들과 맥파전달시간을 이용하여 모든 사람에게 적용 가능한 범용 회귀식을 도출하여 여러 사람들의 혈압을 측정하였다. 맥파전달시간만 이용하여 만든 회귀방법과 맥파전달시간과 신체 특징 파라미터들을 같이 이용하여 만든 회귀방법을 서로 비교 하였다. 실험 결과, 맥파전달시간과 신체 특징 파라미터를 이용하는 회귀방법이 여러 사람들의 혈압을 더 정확히 측정할 수 있다는 것을 알 수 있었고, American National Standards Institute of the Association of the Advancement of Medical Instrument(ANSI/AAMI)에 더 근접함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.220-226
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• 2011

맥파전달시간 측정을 위해 비침습적 방법으로 신체 착용 가능한 심전도 및 맥파 무선계측시스템을 구현하였다. 구현된 시스템을 이용하여 자세 변화에 따른 맥파전달시간의 변화를 관찰하고자 하였다. 맥파전달시간을 검출하기 위하여 심전도 및 맥파 신호 검출이 필요하고, 맥파신호 계측을 위하여 근적외선을 피검부위에 조사하여 헤모글로빈에 흡수되지 않고 투과된 투과광 또는 반사광으로 혈액량의 변동을 보는 광적용적맥파를 이용하였다. 또한 검출된 심전도와 맥파 신호를 무선으로 PC로 전송하기 위하여 Zigbee호환의 무선센서노드를 이용하였으며, 무선으로 전송된 데이터로부터 잡음을 제거하고 맥파전달시간을 계산하기 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 구현된 맥파전달시간 계측시스템의 유용성을 평가하기 위하여 기존 상용시스템과의 비교 평가를 수행하였으며, 자세 변화에 따른 맥파전달시간의 변화양상을 관찰하여 구현된 시스템을 통해 일상생활에서 건강모니터링이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.137-140
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• 2010

본 연구에서는 일상생활에서 보다 편리하게 건강모니터링을 수행하기 위해 신체에 착용 가능한 심전도 및 맥파 계측 시스템을 구현하고자 하였다. 이를 위하여 배터리로 구동 가능한 초소형의 심전도 및 맥파 측정 시스템을 구현하였으며, 계측된 생체신호의 무선전송을 위해 초저전력 무선 센서네트워크 기술을 적용한 무선 생체신호 전송시스템을 구현하였다. 무선으로 전송된 심전도 및 맥파 신호는 잡음 제거 및 심박동을 검출하기 위하여 전처리과정과 적응 가변형 문턱치를 적용하였으며, 검출된 심박동으로부터 동맥순환계의 긴장도 및 유순도의 변화를 반영하는 맥파전달시간(pulse transit time, PTT)을 계산하였다. 구현된 무선 맥파전달시간 계측시스템과 기존 상용시스템의 비교 평가를 수행함으로써 구현된 시스템의 유용성을 평가하고자 하였으며, 혈압 및 맥파전달시간의 동시계측을 통해 자세 변화에 따른 혈압의 변화 및 맥파전달시간의 변화양상을 관찰함으로써 혈압과 맥파전달시간의 관계를 추정하고자 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-5
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• 2006

In this paper, we propose a subject-independent regression model to estimate systolic blood pressures (SBP) conveniently and continuously. There have been several researches on estimating SBP with pulse transit time (PTT) and they showed promising results. However, previous studies used only PTT as the estimation parameter, and their models were generated with just one person's PTT data which is not applicable to estimating other person's SBP. Therefore, we collected several additional biometric parameters with 202 healthy subjects. After statistical analysis of measured biometric parameters with SBP, we chose final estimating parameters including PTT to generate a multiple linear regression model for estimating SBP. Comparing the results of our study with approvable standards of automated sphygmomanometers developed by Association for the Advancement of Medical Instrumentation and approved by American National Standards Institute (ANSI/AAMI) indicates that our proposed method for continuously blood pressures monitoring gives an acceptable error.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.624-627
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• 2008

본 연구에서는 유비쿼터스 헬스케어를 위하여 비침습적으로 측정기 가능하고, 많은 건강정보를 포함하고 있는 심전도(electrocardiogram, ECG)와 광전용적맥파(photo plethysmograph, PPG)를 측정하고자 하였다. 이를 위하여 배터리로 구동 가능한 초소형의 심전도 및 맥파측정 시스템의 구현을 위하여 각각의 신호를 검출 및 신호처리하기 위한 회로를 구현하였다. 그리고 계측된 심전도 및 맥파신호의 무선전송을 위하여 초저전력 무선센서네트워크 기술을 적용한 무선 생체신호 전송시스템을 구현하였다. 계측된 심전도의 R파 정점과 인체의 말초부위에서 측정한 맥파의 기준점 사이의 시간인 맥파전달시간(pulse transit time, PTT)을 분석하여 심장에서 말초부위까지 혈관의 물리적 특성을 평가함으로써 동맥경화와 같은 혈관질환의 사전모니터 링이 가능한 시스템을 구현하고자 하였다.

• 감성과학
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• 제11권2호
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• pp.235-244
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• 2008

본 연구는 언제 어디서나 건강관리를 할 수 있는 u-health care를 위해 cuff를 사용하지 않고 손쉽게 혈압을 측정할 수 있는 기술을 개발하였다. ECG와 PPG 시그널(signal) 만을 이용하여 혈압을 실시간으로 측정할 수 있는 기존 기술은 PTT를 분석 할 때 노이즈나 진폭의 변화로 인해 Peak 추정의 오류가 자주 발생한다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 적응적 peak 추정 기술을 개발하여 Peak 추정의 정확도를 향상시켰다. 이를 적용하여 측정데이터를 분석한 결과 PTT의 표준편차는 28%감소하였으며, 노이즈 탐지 성능은 18%증가하였다. 또한 PTT와 혈압간의 상관성에 대해 분석한 결과 수축기 혈압= -0.044 $\cdot$ PTT + 133.592의 상관식을 도출하였다. 도출된 상관식을 적용하여 PPG와 ECG 만으로 수축기 혈압을 연속적으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하였다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.218-222
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• 2007

동맥경화정도를 반영하는 hsCRP (high sensitive C-reactive protein)와 경화 정도에 의한 혈류속도의 변화를 반영하는 맥파전달시간 (pulse transit time, PTT)와의 임상적 연관에 대해서는 잘 연구되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 hsCRP와 PTT의 연관에 미치는 영향 요인을 알아보고자 하였다. 2004년 1월 29일에서 3월 2일까지 부산의 한 대학병원 건강증진센터의 수진자중에 당뇨와 고혈압 고지혈증 경력이 없는 20세 이상의 성인 233명을 대상으로 PTT을 측정하고, hsCRP와 관련 변수에 대한 검사를 실시하여 관련성을 분석했다. 연구군은 hsCRP값에 따라 4분위군으로 나누었다. 각 군의 중앙값과 범위를 보면 1분위군은 0.02 mg/이 (0.01 ${\sim}$0.02), 2분위군은 0.04 mg/이 (0.03 ${\sim}$ 0.05), 3분위군은 0.08 mg/이 (0.06 ${\sim}$ 0.12), 4분위군은 0.24 mg/이 (0.13 ${\sim}$ 16.8)이었다. 각 군에 따른 PTT와 체질량지수, 혈중지질, 혈당, 혈압의 차이를 일원분석을 할 결과 HDL 콜레스테롤을 제외한 모든 변수가 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.05). 상관분석에서 hsCRP는 체질량지수, 총콜레스테롤, 중성지방, 저밀도콜레스테롤, 수축기와 이완기혈압에 양의 상관관계가 있었고 (p<0.05), PTT와 저밀도콜레스테롤과는 음의 상관관계가 있었다 (p<0.05). PTT는 hsCRP, 총콜레스테롤, 중성지방, 저밀도콜레스테롤, 공복혈당, 이완기혈압, 수축기혈압과 음의 상관관계가 있었으며 (p<0.05), 고밀도 콜레스테롤과는 상관관계가 없었다. 독립변수를 hsCRP군으로 하고, 반응변수를 PTT로 한 일반선형모델의 단변량 분석결과 hsCRP군에 따라 PTT가 유의한 차이가 있었고 (p<0.05), 연령과 성별을 통제한 후에도 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 연령과 성별 외 체질량지수, 총콜레스테롤, 저밀도콜레스테롤, 수축기혈압, 이완기혈압을 함께 통제한 후에는 유의한 차이가 없었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.108-116
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• 2007

This paper proposed an analyzable parameter and its analytic method to provide more accurate information than currently employed 4 channels system which uses pulse wave velocity (PWV) information of the volume pulse wave measured from 4 arterial channels for the characterization of arterial vessel. In order to verify the volume pulse waves on 4 sites were simultaneously acquired subjects aged from 12 to 81 years old. and the proposed parameters were extracted from time (UT) was then compared with blood pressure. Then, the regression analyses were done relationships among the proposed parameter and others, such as aging, pulse transit time pressure (BP). The followings are the results of linear regression analysis of the proposed parameter for total 50 normal subjects. We selected any two subjects (58 years and 27 years) and measured PPG (photoplethysmogram) and BP of before and after exercise. The coefficient of correlations between BP and UT observed was -0.928 for 50 years subject, and -0.922 for 20 years subject. For total 50 normal subjects, in case of correlation between the pulse transit time and BP, the result showed -0.170 on left side and -0.233 on right side, and the coefficient value of correlation between the pulse transit time and UT was -0.607 on left side and -0.510 on right side. UI is strongly correlated with the pulse transit time than BP. Hence, we believe that the proposed parameter is related with the index of arterial stiffness.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.514-516
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• 2021

본 연구는 심혈관계 질환 진단에 주고 사용되는 PTT 를 계산할 때 필요한 PPG 신호가 없을 경우 ECG 신호만을 사용하여 PTT 값을 예측하는 방법을 제안한다. MIMIC-I 데이터셋에서 2 채널 심전도 데이터와 광전용적맥파 데이터를 확보하여 제안하는 방법을 적용하였을 때, RMSE 0.07116 으로 예측하였다. 본 연구는 향후 단일 생체신호만 측정할 수 있는 제한된 상황에서 대안으로 활용될 수 있을 것이다.