• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.42-44
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• 2006

Up to the present, finger replantation patients have complained about various symptoms because of blood circulatory failure. Objective evaluation methods for the level of the blood circulatory failures in fingers were needed other than patient's subjective symptoms and complaints. Photoplethysmogram(PPG) measured from fingers is very useful for evaluation of vascular aging and sclerosis level since the PPG signal represents characteristics of peripheral vascular. Several researchers have reported that second derivative of the finger PPG waveform was useful to evaluate vascular compliance and developed various analysis methods for vascular compliance. However, vascular compliance study for finger replantation patient was never evaluated by using second derivative of PPG. Therefore, we aimed to objectively compare and to assess normal and replanted finger vascular compliance using the second derivative of PPG waveform in this study. The evaluated factors of second derivative of PPG are 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' and b/a represents vascular compliance. Study found out that when vascular compliance is decreased, b/a is increased, the absolute value of b/a is decreased. For 43 finger replantation patients, the average vascular compliance of replanted finger is lower than the normal finger statistically(p=0.001). we suggested an objective evaluation of finger vascular compliance for finger replantation patients and effect of surgical operation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.67-69
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• 2007

Recently, the prevalence rate of diabetes in Korea has been increasing rapidly due to high growth of economy and changes in dietary lifestyle. Vascular complication is one of diabetic complications which have frequently occurred by obesity, hyperglycemia and impaired glucose metabolism. Photoplethysmogram(PPG) measured from finger and toe is very useful for evaluation of vascular aging and sclerosis level since the PPG signal represents characteristics of peripheral vascular. Several researchers have reported that second derivative of the finger PPG waveform was useful to evaluate vascular compliance and developed various analysis methods for vascular compliance. However, peripheral vascular compliance study for diabetic patient was never evaluated by using second derivative of PPG. Therefore, we aimed to objectively compare and to assess normal and diabetic group vascular compliance using the second derivative of PPG waveform in this study. The evaluated factors of second derivative of PPG are 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' and b/a represents vascular compliance. Study found out that when vascular compliance is decreased, b/a is increased, the absolute value of b/a is decreased. The average vascular compliance of 50 diabetic patients with neuropathy is statistically lower than the normal group(p<0.05). We suggest an objective evaluation of peripheral vascular compliance for diabetic patients and prevention of vascular complication.

• 디지털융복합연구
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• 제11권8호
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• pp.183-190
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• 2013

PPG 신호는 심장의 박동에 동기된 유사 주기 신호이다. 본 논문에서는 PPG 신호의 유사주기성을 이용한 지수가중 이동평균필터 방법을 제안한다. 이 필터링 방법은 PPG 신호를 주기적으로 분리하여 각 주기 신호의 같은 순번에 있는 샘플들끼리 평균을 취하는 방법이다. 연속된 PPG 신호의 주기중에 동잡음이 혼입되었다면 주기를 기준으로 PPG 신호를 분리한 후, 각 주기의 샘플수를 조정하여 같은 샘플수를 가지게 만든다. 이 주기들을 2차원으로 배열한 후 현재 주기부터 이전 각 주기의 샘플끼리 평균을 취함으로써 훼손없이 동잡음을 제거할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.75-82
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• 2012

PPG 신호는 심장의 박동에 동기된 유사 주기 신호이다. 본 논문에서는 PPG 신호의 유사주기성을 이용한 주기적 이동평균필터 방법을 제안한다. 이 필터링 방법은 PPG 신호를 주기적으로 분리하여 각 주기 신호의 같은 순번에 있는 샘플들끼리 평균을 취하는 방법이다. 연속된 PPG 신호의 주기 중에 동잡음이 혼입되었다면 주기를 기준으로 PPG 신호를 분리한 후, 각 주기의 샘플수를 조정하여 같은 샘플수를 가지게 만든다. 이 주기들을 2차원으로 배열한 후 현재 주기부터 이전 각 주기의 샘플끼리 평균을 취함으로써 훼손 없이 동잡음을 제거할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.133-134
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• 2008

우리나라의 당뇨병 유병률은 경제발전과 식생활의 급속한 서구화로 빠른 속도로 증가하고 있다. 특히 당뇨병은 유병기간이 길수록 여러 합병증을 초래하는데 그 중 하나가 혈관경화증이다. 혈관 경화증은 신체 부위별로 그 진행 속도가 다르다. 광혈류측정법(PPG, photoplethysmogram)은 간편한 혈류량 측정방법으로 PPG 2차 미분 방법을 이용해서 혈관의 경화도를 진단할 수 있다. 이러한 PPG 2차 미분방법을 이용하여 당뇨병환자의 왼손과 오른손의 말초혈관 탄성도 차이를 정상인과 비교해 보았다. 실험결과 당뇨병환자와 정상인의 양 손가자 말초혈관 탄성도의 유의한 차이를 확인 할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.82-87
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• 2016

광용적맥파(PPG: photoplethysmogram) 신호는 심전도(ECG: electrocardiogram) 신호와 더불어 가장 많이 측정이 되는 생체 신호 중 하나이다. 광용적맥파 신호를 이용하여 측정할 수 있는 정보들은 혈류의 속도, 혈액 중 산소 포화도 등을 측정할 수 있다. 이들을 측정하기 위한 기반 정보는 맥박 정보이다. 광용적맥파 신호로부터 맥박을 측정하기 위하여 동적 잡음이 필수적으로 제거 되어야 한다. 기존 방법은 팔의 움직임을 나타내는 가속도 신호를 이용하여 동적잡음을 제거 하였지만 이는 계산 복잡도를 증가시켜 실시간으로 맥박을 추정하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 광용적맥파 신호만 사용하여 신호를 측정함과 동시에 맥박을 추정해내는 알고리듬을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.234-243
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• 2017

With the development of smartphone technologies enable photoplethysmogram (PPG) acquisition by camera and heart rate (HR) measurement. This papers presents improved algorithm to extract HR from PPG signal recorded by smartphone camera and to develop real-time PPG signal processing Android application. 400 video samples recorded by Samsung smartphone camera are imported as input data for further processing and evaluating algorithm on MATLAB. An optimized algorithm is developed and tested on Android platform with different kind of Samsung smartphones. To assess algorithm's performance, medical device Beurer BC08 is used as reference. According to related works, accuracy parameters includes 90% number of samples that has relative errors less than 5%, Person correlation (r) more than 0.9, and standard estimated error (SEE) less than 5 beats-per-minutes (bpm).

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.15-20
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• 2007

현재, 우리나라 당뇨병의 유병률은 빠른 속도로 증가하고 있으며 당뇨병의 유병기간이 길수록 각종 합병증이 발생하여 더욱 심각한 증상을 나타내는데, 그 중 비만 및 고혈당, 당대사장애로 인한 당뇨병성 혈관합병증과 말초 혈관 경화증이 많이 발병하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 광혈류량 측정법(Photoplethysmography)으로 손가락 및 발가락에서 얻어진 맥파의 2차 미분분석을 통해 연령이 비슷한 정상인 50명과 당뇨병으로 확진된 50명의 말초 혈관 탄성도를 객관적으로 비교하고자 하였다. PPG 파형의 2차 미분 분석에 사용되는 평가 인자는 a, b, c, d, e 이고, b/a는 혈관의 탄성도를 의미하며 탄성도가 떨어질수록 b/a의 절대 값은 감소하게 된다. 정상인 50명의 PPG 2차 미분 b/a값은 $-1.09{\pm}0.14$, 당뇨병 환자 50명의 PPG 2차 미분 b/a값은 $-0.81{\pm}0.09$로 정상인에 비해 당뇨병 환장의 말초혈관 탄성도가 감소하였으며, Independent t-test 검정 결과 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 본 연구에서는 PPG 파형의 2차 미분 분석을 통하여 정상인과 혈관합병증 발병율이 높은 당뇨병 환자의 말초혈관 탄성도를 비교하였으며, 향후 비침습적이고 간단한 방법으로 당뇨병 환자의 말초혈관 탄성도와 혈관 경화정도를 객관적으로 평가하고 진단함으로써 당뇨병 환자들의 심혈관계질환 사전예방과 치료효과 판정에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.19-25
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• 2011

광용적맥파(photoplethysmogram, PPG)는 심장의 수축과 이완으로 변화하는 혈액용적(blood volume)과 혈액내의 헤모글로빈에 흡수되는 빛의 양의 선형적 관계를 이용하여 신호를 획득하는 방법이다. 본 논문에서는 PPG 센서를 이용하여 질환 예측을 할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 PPG 센서를 이용하여 심박수의 변이를 살펴볼 수 있는 심박수 변이 분석과 이전 심박수와 이후 심박수를 구분지어 그래프로 표현하는 심박수 분포를 보여준다. 또한 심박수를 스펙트럼 분석하여 자율신경계 균형도, 가속도 맥파로부터 혈관 상태를 분석하여 심혈관 질환을 조기 예측하는 개인용 컴퓨터 기반의 시스템을 설계하고 구현하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.221-227
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• 2024

본 논문은 스마트폰 탈착형 혈관 탄성 모니터링 모듈을 제안한다. 제안하는 센서 모듈은 광용적맥파(photoplethysmogram, PPG)를 계측하고 가속도 맥파를 복원한다. 복원된 가속도 맥파로부터 특징점을 추출하며, 해당 특징점을 이용하여 혈관 탄성 수치를 추정한다. 해당 모듈은 스마트폰의 USB 단자를 통해 전원을 공급 받으며, 블루투스 방식으로 가속도 맥파 파형과 혈관 탄성 수치를 스마트폰으로 전송한다. 스마트폰으로 전송된 파형과 혈관 탄성 수치는 안드로이드 어플리케이션을 통해 화면에 디스플레이 된다. 본 연구는 PPG 계측의 일관성을 평가하는 기법을 제안하며, 해당 기법은 모듈의 프로세서 내에 구현되었다. 본 연구에서 개발한 혈관 탄성 모니터링 모듈은 PPG 신호의 계측 및 분석을 지원하지 않는 스마트폰에 쉽게 탈착이 가능한 형태로 적용이 가능하며, 혈관 탄성의 손쉬운 계측 및 수치 분석을 제공하는 특징을 지닌다. 구현된 혈관 탄성 모니터링 모듈의 성능 검증을 위해, 29명의 피험자를 대상으로 혈관 탄성 수치와 맥압을 측정하였다. 맥압은 상용 혈압계를 이용하여 획득하였으며, 해당 지표는 혈관 탄성을 나타내는 대표적 지표에 해당한다. 분석 결과, 제작된 혈관 탄성 모니터링 모듈로부터 획득한 혈관 탄성 수치와 맥압 간의 피어슨 상관계수는 0.778이며, 두 수치 간의 비교적 높은 상관 관계를 확인하였다.