• 제목/요약/키워드: Photoplethysmograph(PPG)

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PPG 측정 장치에서의 온도 영향에 대한 연구 (A Study on the Temperature Dependence of PPG Measurement Devices)

  • 김남섭
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.306-311
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    • 2019
  • 본 논문에서는 사전 연구로 제작된 손목시계형태의 반사형과 투과형 PPG 측정 장치의 온도 변화에 대한 특성을 고찰하였다. PPG는 신체의 온도 변화에 따라 그래프의 모양이 영향을 받게 되는데 본 논문에서는 신체의 온도 변화가 아닌 측정 장비의 온도 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 실험은 기존에 제작된 장치의 마이크로 컨트롤러의 내부 온도를 측정하면서 내부 온도 변화에 따른 PPG의 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 사용된 마이크로 컨트롤러의 동작 시간에 따라 온도는 무리함수의 그래프 형태로 변화하였으며 온도 상승에 따라 투과형 측정 장치는 온도에 영향을 받지 않았으나 반사형 측정 장치는 PPG 측정 결과에 변화가 발생함을 확인하였다.

Heart Rate Estimation Based on PPG signal and Histogram Filter for Mobile Healthcare

  • Lee, Ju-Won;Lee, Byeong-Ro
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.112-115
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    • 2010
  • The heart rate is the most important vital sign in diagnosing heart status. The simple method to measure the heart rate in the mobile healthcare device is using the PPG signal. In developing the mobile healthcare device using the PPG signal, the most important issue is the inaccuracy of the measured heart rate because the PPG signal is distorted from the user's motions. To improve the problem, this study proposed the new method that is to estimate the heart rate without an additional sensor in real life. The proposed method in this study is using the histogram filter. In order to evaluate the performance of the proposed method, the study compares its results with the moving average method in motion environment. According to the experimental results, the performance of the proposed method was more than 40% better than the performances of the MAF.

광용적맥파를 이용한 실시간 맥박 검출 알고리듬 (A Real Time Heartbeat Rate Estimation Algorithm Using PPG Signals)

  • 김치성;한동석
    • 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.

PPG 및 ECG 센서를 이용한 혈압추정 기법 개발 (Development of Blood Pressure Estimation Methods Using The PPG and ECG Sensors)

  • 박현문;이정철;황태호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1257-1264
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    • 2019
  • 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.

홀센서 집게형 맥진기와 심전도-용적맥파계를 이용한 한양방 융합용 환자감시장치 개발연구 (Development of Oriental-Western Fusion Patient Monitor by Using the Clip-type Pulsimeter Equipped with a Hall Sensor, the Electrocardiograph, and the Photoplethysmograph)

  • 이대희;홍유식;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.135-143
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    • 2013
  • 요골 동맥의 중앙 부에 위치 한 "관"이란 곳에 영구자석 부착하여 맥의 움직임에 따라 발생하는 자기장의 변화를 홀센서로 정량화하여 맥진파형을 측정하는 집게형 맥진기를 개발하였다. 홀소자 맥진센서로 얻어진 전기적 신호로 심전도와 용적맥파계를 사용해 동시에 측정된 맥박수, 비침습적 혈압, 호흡수, 맥파전달속도와 공간맥파전달속도를 환자감시장치에 디스플레이하였다. 개발된 장치는 한방과 양방의 의료용 저장 매체와 새롭게 시도되거나 융합되어지고 있는 환자감시 장비 및 유비쿼터스 헬스케어 시스템 개발에 도움이 될 것이다.

A Design and Implementation of SpO2 Wearable Device for Companion Animals in PPG Signals

  • Kim, Woo-Chan;Chang, Jin-Wook;Kwon, Hoon;Lee, Won Joo;Kwak, Ho-Young
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.191-198
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    • 2022
  • 반려동물의 상태 측정에서 가장 기본적인 사항은 호흡과 맥박의 체크이다. 반려동물의 호흡과 맥박을 측정하는 방법은 여러 가지가 있는데, 반려동물에게서 산소포화도(SpO2)를 측정하기 위해서는 일반적으로 PPG 방식을 많이 사용한다. 그러나 입력되는 PPG 신호는 산소포화도뿐만 아니라 여러 정보가 섞여서 입력되기 때문에 산소포화도를 측정하기 위해서는 PPG 신호로부터 산소포화도 정보를 분리하여 추출해야만 한다. 따라서 본 논문에서는 PPG 방식을 적용하여 측정할 수 있는 반려동물용 웨어러블 측정 장치를 설계하고 구현하였으며, 이 웨어러블 측정 장치를 통해 입력되는 PPG 신호에서 산소포화도 정보를 분리하는 알고리즘을 제안하였다.

Design of Filter to Reject Motion Artifacts of PPG Signal by Using Two Photosensors

  • Lee, Ju-Won;Nam, Jae-Hyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.91-95
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    • 2012
  • The photoplethysmography (PPG) signal measured from a mobile healthcare device contains various motion artifacts occurring from a patient’s movements. Recently, to reject the motion artifacts, the method of using an acceleration sensor was suggested, but such sensors are very expensive. Therefore, this study deals with a novel sensor device to replace the acceleration sensor, and evaluated the performance of the proposed sensor experimentally. In the results of the experiments, it is shown that the proposed sensor device can reconstruct the PPG signal despite the occurrence of motion artifacts, and also that the variation rate in heart rate analysis was 1.22%. According to the experimental results, the proposed method can be applied to design a low-cost device.

PPG를 이용한 정상인과 당뇨병 환자의 혈류량 비교 (Comparison of blood flow ratio between normal and diabetic neuropathy group using photoplethysmograph)

  • 이주형;김성우;강은석;김덕원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.77-79
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    • 2007
  • The purpose of this study was to suggest a new detection method for early diagnosing diabetic neuropathic foot by obtaining a ratio of toe to figer blood flow using photoplethysmography(PPG). Nerve conduction velocity (NCV) has been routinely used for diagnosing neuropathic foot, but it applies strong electric stimulus to peripheries resulting in stress and pain. The blood flow ratio of diabetic neuropathy(0.96${\pm}$0.20) was significantly higher in comoarison to normal control group(0.46${\pm}$0.15, left : p<0.05, right : p<0.05) and non-neuropathy diabetic group(0.49${\pm}$0.21, left: p<0.05. right: p<0.05).

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하모닉 신호와 적응 필터를 이용한 휴대형 심박수 측정 장치 설계 (Design of A Portable Device for Measuring Heart Rate Using Harmonic Signal and Adaptive Filter)

  • 이주원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.723-728
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    • 2010
  • 본 연구는 국내의 간호 인력 부족으로 인하여 발생되는 간호 업무 부하를 감소시키기 위해 PPG 신호를 이용한 휴대형 심박수 측정 장치의 설계 방법과 환자의 움직임인 동잡음에서도 신뢰성이 높은 심박수 측정 알고리즘을 제안하였다. 제안된 심박수 측정방법은 생체 신호의 하모닉 특성을 기반한 적응필터로 동잡음을 제거하고 심박수를 측정하는 방법이다. 제안된 기법으로 구현된 심박수 측정기의 성능을 평가하기 위해 손가락 떨림, 손목 움직임 등의 동잡음을 발생시켜 실험하고, 일반적인 방법인 이동평균 필터의 성능과 비교 평가 하였다. 이 실험 결과에서 제안된 기법의 성능이 이동평균 필터의 성능보다 우수한 성능을 보였다. 따라서 본 연구에서 제안한 휴대형 심박수 측정기를 간호업무에 도입한다면, 간호 업무 개선과 보다 선뢰성이 높은 심박수 측정이 가능할 것으로 사료된다.

칼만필터와 적응필터를 기반한 PPG 동잡음 제거 필터 설계 (Design of Motion Artifacts Filter of PPG Signal based on Kalman filter and Adaptive filter)

  • 이병로;이주원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.986-991
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    • 2014
  • 모바일 헬스케어와 원격진료에서 사용되는 광용적 맥파(PPG) 신호는 환자로부터 발생되는 여러 가지의 동잡음을 포함하고 있다. 이러한 동잡음을 제거하기위해 이동평균필터, 적응필터, 가속도 센서 등을 이용한 기법이 제시되었으나, 아직까지도 그 성능이 만족 스럽지 못하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 동잡음 문제를 해결하기 위해 칼만필터와 적응필터를 이용한 새로운 동잡음 제거 기법을 제안하고 그 성능을 평가하기위해 다양한 동잡음을 사용하였다. 이 실험의 결과에서 제안된 방법의 신호대 잡음비는 이동 평균 필터 보다 4.8배인 우수한 성능을 보였다.