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산소포화도는 혈액내 산소와 결합한 헤모글로빈의 양의 비율을 나타내는 생체신호이며 환자의 상태를 모니터링하기 위한 기본 파라미터이다. 산소포화도는 중환자실이나 회복실에서 환자의 상태를 확인하는 환자감시장치와 같은 다수의 의료기기의 파라미터로 활용되고 있다. 산소포화도 알고리즘의 특허 및 신뢰도로 인하여 Masimo나 Nellcore의 SpO2 모듈이 대부분 사용되고 있다. 최근 스마트폰을 비롯한 다양한 기기에서 산소포화도를 활용하고 있어 특허를 피하면서 신뢰도가 있는 산소포화도 ...

산소포화도는 혈액내 산소와 결합한 헤모글로빈의 양의 비율을 나타내는 생체신호이며 환자의 상태를 모니터링하기 위한 기본 파라미터이다. 산소포화도는 중환자실이나 회복실에서 환자의 상태를 확인하는 환자감시장치와 같은 다수의 의료기기의 파라미터로 활용되고 있다. 산소포화도 알고리즘의 특허 및 신뢰도로 인하여 Masimo나 Nellcore의 SpO2 모듈이 대부분 사용되고 있다. 최근 스마트폰을 비롯한 다양한 기기에서 산소포화도를 활용하고 있어 특허를 피하면서 신뢰도가 있는 산소포화도 알고리즘을 필요로 한다. 기존의 산소포화도 측정 알고리즘 중 가장 대표적인 방식은 Masimo의DST(Discrete saturation transformation) 알 고리즘이다. Masimo의 DST 알고리즘 이전에는 Peak & Valley 방법과 도함수 방법이 있었으나 두 알고리즘은 동잡음(Motion Artifact)에 취약하여 그 활용 범위가 다소 제한적이다. 본 연구에서 제안하는 방법은 특허로 제안된 Masimo의 DST 알고리즘을 피하면서 기존의 연산량을 줄일수 있는 새 로운 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 PPG 신호의 Red와 Infrared 신호에 포함된 Pulse 신호의 Harmonics 성분을 추출하여 동맥신호비를 계산하는 방법이다. 본 연구에서 제안된 알고리즘을 증명하고 실제 적용을 위해 Fluke사 의 SpO2 simulator를 활용하여 알고리즘의 적합성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Oxygen saturation is used as a parameter in a number of medical devices,such as patient monitoring equipment for checking the condition of patients in intensive care units and recovery rooms. The SpO2 module of the patented Masimo and Nellcor sensors and the reliable oxygen saturation algorithm are ...

Oxygen saturation is used as a parameter in a number of medical devices,such as patient monitoring equipment for checking the condition of patients in intensive care units and recovery rooms. The SpO2 module of the patented Masimo and Nellcor sensors and the reliable oxygen saturation algorithm are rarely used in patient monitoring equipment. Recently, various wearable devices, including smartphones, measure additional oxygen saturation and provide that information to the device user. The oxygen saturation measurement algorithm requires minimal calculations and should not conflict with existing patents for other algorithms. In this dissertation, a new method for reducing the amount of calculations required by an algorithm to avoid patents altogether is proposed. The proposed algorithm extracts the harmonics of the pulse signal, which is included in the red and infrared signals of the photoplethysmography (PPG) signal, to calculate the signal ratio. This algorithm does not use an adaptive filter to avoid Masimo patents; therefore, to reduce the amount of required calculations, this method does not need all of the oxygen saturation values (1-100%) to operate effectively. The algorithm was verified using a Fluke Corporation SpO2 simulator for practical applications.

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