영아 돌연사 증후군은 영아 사망의 주요 원인 중 하나로 지적되고 있으며, 영아의 엎드려 누운 수면 자세와 수면 중 무호흡은 영아 돌연사 증후군의 주 위험 요소로 주목받고 있다. 이에 따라, 영아의 호흡을 감시하고 실시간으로 영아의 수면 중 무호흡을 검출하는 것은 영아 돌연사를 방지하는 측면에서 상당히 중요하다. 본 연구에서는 단일 채널 도플러 레이더를 이용하여 영아 돌연사를 방지하기 위한 비접촉 방식의 가정용 영아 호흡 감시 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 영아의 호흡으로 인한 흉부의 움직임을 검출하기 위한 도플러 ...
영아 돌연사 증후군은 영아 사망의 주요 원인 중 하나로 지적되고 있으며, 영아의 엎드려 누운 수면 자세와 수면 중 무호흡은 영아 돌연사 증후군의 주 위험 요소로 주목받고 있다. 이에 따라, 영아의 호흡을 감시하고 실시간으로 영아의 수면 중 무호흡을 검출하는 것은 영아 돌연사를 방지하는 측면에서 상당히 중요하다. 본 연구에서는 단일 채널 도플러 레이더를 이용하여 영아 돌연사를 방지하기 위한 비접촉 방식의 가정용 영아 호흡 감시 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 영아의 호흡으로 인한 흉부의 움직임을 검출하기 위한 도플러 레이더 센서, 호흡 신호 추출 및 데이터 처리를 위한 베이스 밴드 호흡 모듈, 측정되는 호흡 신호의 실시간 디스플레이 및 저장을 담당하는 모니터 프로그램으로 구성된다. 데이터 획득은 상용화된 영아 시뮬레이터(Simbaby™)를 이용하였으며, 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 영아 시뮬레이터를 앙와위(Supine)와 복와위(Prone)로 구분하여 기준 신호로 호흡 벨트를 동기화하여 비교 및 평가하였다. 그 결과, 도플러 레이더와 호흡 벨트로부터 검출한 호흡수 간의 자세별 상관 계수는 앙와위에서는 0.95 (p<0.001), 복와위는 0.98 (p<0.001)로 나타났고, Bland-Altman 분석 결과 앙와위에서 차이의 평균은 -0.29±5.21, 복와위는 -0.12±3.05로 나타났다. 또한, 수면 중 무호흡 검출에 대한 자세별 성능 평가 결과 민감도와 양성예측도 모두 100%로 우수한 결과를 나타냈다. 이러한 결과들은 본 연구에서 제안한 비접촉 방식의 가정용 영아 호흡 감시 시스템을 통해 영아의 호흡 및 무호흡을 실시간으로 감시함으로써 영아 돌연사를 방지할 수 있는 가능성을 보여준다.
영아 돌연사 증후군은 영아 사망의 주요 원인 중 하나로 지적되고 있으며, 영아의 엎드려 누운 수면 자세와 수면 중 무호흡은 영아 돌연사 증후군의 주 위험 요소로 주목받고 있다. 이에 따라, 영아의 호흡을 감시하고 실시간으로 영아의 수면 중 무호흡을 검출하는 것은 영아 돌연사를 방지하는 측면에서 상당히 중요하다. 본 연구에서는 단일 채널 도플러 레이더를 이용하여 영아 돌연사를 방지하기 위한 비접촉 방식의 가정용 영아 호흡 감시 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 영아의 호흡으로 인한 흉부의 움직임을 검출하기 위한 도플러 레이더 센서, 호흡 신호 추출 및 데이터 처리를 위한 베이스 밴드 호흡 모듈, 측정되는 호흡 신호의 실시간 디스플레이 및 저장을 담당하는 모니터 프로그램으로 구성된다. 데이터 획득은 상용화된 영아 시뮬레이터(Simbaby™)를 이용하였으며, 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 영아 시뮬레이터를 앙와위(Supine)와 복와위(Prone)로 구분하여 기준 신호로 호흡 벨트를 동기화하여 비교 및 평가하였다. 그 결과, 도플러 레이더와 호흡 벨트로부터 검출한 호흡수 간의 자세별 상관 계수는 앙와위에서는 0.95 (p<0.001), 복와위는 0.98 (p<0.001)로 나타났고, Bland-Altman 분석 결과 앙와위에서 차이의 평균은 -0.29±5.21, 복와위는 -0.12±3.05로 나타났다. 또한, 수면 중 무호흡 검출에 대한 자세별 성능 평가 결과 민감도와 양성예측도 모두 100%로 우수한 결과를 나타냈다. 이러한 결과들은 본 연구에서 제안한 비접촉 방식의 가정용 영아 호흡 감시 시스템을 통해 영아의 호흡 및 무호흡을 실시간으로 감시함으로써 영아 돌연사를 방지할 수 있는 가능성을 보여준다.
Sudden infant death syndrome (SIDS) continues to be general cause of infant death. Also, apnea is supposed to be one of the main risk factor of SIDS. Therefore, Infant’s respiratory monitoring and real-time apnea detection is very important to prevent SIDS. In this study, we proposed a non-contact h...
Sudden infant death syndrome (SIDS) continues to be general cause of infant death. Also, apnea is supposed to be one of the main risk factor of SIDS. Therefore, Infant’s respiratory monitoring and real-time apnea detection is very important to prevent SIDS. In this study, we proposed a non-contact home monitoring system for infant’s respiration using Doppler radar in order to prevent SIDS. The system consists of a Doppler radar sensor for sensing the motion caused by respiration, base-band module that extracts respiration signal and processes the data, and PC monitor program that displayed and recorded the data in real-time. The respiration data were acquired from a commercialized baby simulator (Simbaby™) using a Doppler radar. To evaluate a performance of the proposed system, the simulator was placed in a supine and prone position and the chest belt was used simultaneously as a reference signal. As a result, correlation coefficients between respiration rates of Doppler radar and the chest belt in each position were 0.95 (p<<0.001) and 0.98 (p<<0.001), respectively. The average of difference were -0.29±5.21 (mean±1.96？standard deviation) in supine and -0.12±3.05 in prone from Bland-Altman analysis. The results indicated an excellent performance in detecting apnea with a sensitivity of 100% and a positive predictive value of 100% in each posture respectively. These results demonstrated that a proposed Doppler radar system is suitable for non-contact respiratory monitoring in order to prevent SIDS of infant.
Sudden infant death syndrome (SIDS) continues to be general cause of infant death. Also, apnea is supposed to be one of the main risk factor of SIDS. Therefore, Infant’s respiratory monitoring and real-time apnea detection is very important to prevent SIDS. In this study, we proposed a non-contact home monitoring system for infant’s respiration using Doppler radar in order to prevent SIDS. The system consists of a Doppler radar sensor for sensing the motion caused by respiration, base-band module that extracts respiration signal and processes the data, and PC monitor program that displayed and recorded the data in real-time. The respiration data were acquired from a commercialized baby simulator (Simbaby™) using a Doppler radar. To evaluate a performance of the proposed system, the simulator was placed in a supine and prone position and the chest belt was used simultaneously as a reference signal. As a result, correlation coefficients between respiration rates of Doppler radar and the chest belt in each position were 0.95 (p<<0.001) and 0.98 (p<<0.001), respectively. The average of difference were -0.29±5.21 (mean±1.96？standard deviation) in supine and -0.12±3.05 in prone from Bland-Altman analysis. The results indicated an excellent performance in detecting apnea with a sensitivity of 100% and a positive predictive value of 100% in each posture respectively. These results demonstrated that a proposed Doppler radar system is suitable for non-contact respiratory monitoring in order to prevent SIDS of infant.
주제어
#영아 돌연사 증후군(SIDS) 비접촉 호흡 도플러 레이더 복와위 무호흡 sudden infant death syndrome(SIDS) non-contact respiration Doppler radar prone apnea
학위논문 정보
저자
허일강
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
의공학과
지도교수
이경중
발행연도
2015
총페이지
v, 35장
키워드
영아 돌연사 증후군(SIDS) 비접촉 호흡 도플러 레이더 복와위 무호흡 sudden infant death syndrome(SIDS) non-contact respiration Doppler radar prone apnea
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