선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 변좌생체계 측에 적용 가능한 50kHz, 500uA 의 단일주파수의 BIA를 설계 제작하였다. 제 지방량 추정 식을 개발하기 위해 건강한 한국인 피험자 181명의 체임피던스를설계한 BIA로 측정하였다.
- 본 연구에서 설계한 시스템의 성능을 평가하기 위해 실험을 수행하였다.
- 본.연구의 목적은 원격의료계 측의 일환인 변 좌 생체계측에 적합한 생체전기 임피던스 분석기를 설계하는 데 있다. 설계한 변 좌식 생제 전기임피던스 분석기는 다음과 같은 결과를 나타냈다.
가설 설정
- 각 집단의 데이터를 상대집단의 추정식에 넣어 추정값과 표준값을 비교하였다. 즉, A 집단은 실험에 참가하지 않았다는 가정하에 B 집단의 추정식에 넣어 표준값과 A집단의 추정값를 비교하고, 반대로 B 집단이 실험에 참가하지 않았다고 가정하고 A 집단의 추정식에 넣어 표준값과 B집단의 추정값을 비교하였다. 교차검증의 결과는 표5와 같다.
제안 방법
- 비교하이 정확성을 평가하고. 10시간 동안 한시간에 1번씩 저항을 측정하여 재현성은 평가하였다.
- 독립변수는 단계별 선택법을 사용하여 변좌-임피던스지수, 체중, 성별이 선택되었다. 각 집단의 데이터를 상대집단의 추정식에 넣어 추정값과 표준값을 비교하였다. 즉, A 집단은 실험에 참가하지 않았다는 가정하에 B 집단의 추정식에 넣어 표준값과 A집단의 추정값를 비교하고, 반대로 B 집단이 실험에 참가하지 않았다고 가정하고 A 집단의 추정식에 넣어 표준값과 B집단의 추정값을 비교하였다.
- 같은 피험자 181명을 대상으로 본 연구에서 설계한 하드웨어로 기존의 BIA의 전극 위치인 손과 발에 전극을 부착하여 부위별 임피던스를 얻은 후 모든 부위의 임피던스의 합을 기존-체 임피던스 값으로 정하고, 본 연구의 전극 위치인 손과 허벅지에 전극을 부착하여 부위별 임피던스를 얻어 모든 부위의 임피던스 합을 변좌-체임피던스값이라 하였다. 그림 4와 그림 5는 기존의 전극 부착 위치와 본 논문의 전극 부착 위치를 비교하여 보여준다.
- 나이 순서에 의해 홀수 순번은 A집단, 짝수 순번은 B 집단으로 나누고 제 지방량 표준값에 대해 회귀분석을 이용하여 변좌—제지방 추정식을 세웠다. 독립변수는 단계별 선택법을 사용하여 변좌-임피던스지수, 체중, 성별이 선택되었다.
- 넷째, 표준값과 기존의 전극 방식 및 표준값과 본 논문의 전극 방식으로, 각각의 임피던스에 의한 제지방냥 추정식을 세워 표준값과 추정값을 비교함으로써 두 방식의 신뢰성을 비교하였다. 다섯째, 변좌체 지방 분석기의 제지방량 추정식이 실험에 참가하지 않는 다른 피험자에게 적용이 가능한가를 검증하기 위해 이중교차검증(Double Cross Validation)을 실시하였다
- 추정식을 세웠다. 독립변수는 단계별 선택법을 사용하여 변좌-임피던스지수, 체중, 성별이 선택되었다. 각 집단의 데이터를 상대집단의 추정식에 넣어 추정값과 표준값을 비교하였다.
- 구성 .되어 임피던스가 12~10kQ까지 전류를 일정하게 공급할 수 있으며, 양팔과 양다리 어느 곳에서도 전류인 입과 전압을 측정하여 부위별 체임피던스를 얻을 수 있는 교류 정전류 주입부를 설계하였다. 측정 부위 선택기의 개략도 및 신체 주요한 각 부위별 체임피던스 모델은 그림 2와 같다.
- 부착하여 체임피던스를 측정하였다. 두 체임피던스 사이 의 상관관계를 구하여 두 방식 간의 차이를 관찰하였다.
- 따라서 차동증폭에 의해 전류가 인입된 부위의 임피던스 정보만을 추출하며, 추출된 전압은 50kHz로 정현파의 최대치에 대한 임피던스 정보를 갖고 있다. 따라서 전압의 최대치에선형적으로 비례하는 직류전압을 얻기 위해 RMS 변환기를 사용하여 직류로 변환하였다.
- 제 지방량 추정 식을 개발하기 위해 건강한 한국인 피험자 181명의 체임피던스를설계한 BIA로 측정하였다. 또한 같은 피험자를 대상으로 수중 체중 법에 의해체밀도를 얻은 후 modified-Siri 방정식에 의해 한국인에 적합한 제지방량을 산출하였다. 이 산출된 제지방량을 기준으로 회귀분석에 의해 설계한 BIA의 제지방량 추정 식을 개발하였다.
- 셋째, 기존의 전극방식과 본 논문의 선극 방식을 비교하기 위해서 같은 피험자를 대상으로 설계한 하느웨어로 손목과 발목에 전극을 부착하여 체임 피넌스를 측정하고, 손목과 허벅지에 전극을 부착하여 체임피던스를 측정하였다. 두 체임피던스 사이 의 상관관계를 구하여 두 방식 간의 차이를 관찰하였다.
- 수중 체중 측정은 별도의 실험실에서 실시하였으며, 체 밀도를 구하기 위해 1.& 용량의 플라스틱 수조 속에서 30°C 이상의 물을 채운 다음, 전자식 저울(CAS, 카스톤)을 이용하여 수중 체중을 측정하였다. 측정은 각 개인의 차이를 고려하여 10회 실시하여 수중 체중이 수렴하는 구간 3회의 평균값을 이용하였다.
- 한국인 181명을 대상으로 수중 체중 법을 실시하였다. 수중체중법에 의해 얻어진 체밀도를 체지방으로변환하는데 있어 modified Siri방정식을 사용함으로서 한국인의 정확한 체지방냥닟 제 지방량을 산춘하였다.
- 또한 같은 피험자를 대상으로 수중 체중 법에 의해체밀도를 얻은 후 modified-Siri 방정식에 의해 한국인에 적합한 제지방량을 산출하였다. 이 산출된 제지방량을 기준으로 회귀분석에 의해 설계한 BIA의 제지방량 추정 식을 개발하였다.
- 이를 바탕으로 modified-Siri 방정식에 의한 181명의 한국인 제지방량의 표준값을 기준으로 회귀분석에 의해 기존-제지방 추정식과 변좌-제지방 추정식을 세워 표준값과 두 방정식의 추정값을 비교함으로써 두 방식의 신뢰성을 비교하였다.
- 제 지방의 표준값을 획득하기 위해 한국인을 대상으로 3개월간 병력이 없고, 신체장애가 없는 건강한 한국 남녀 181명(남자 :90명, 여자 :91명)을 연령에 따라 무작위적으로 선정하여수중 체중법을 실시하였다.
- 첫째, 하드웨어에서 임피던스 획득 값의 정확성과 재현성을 평가하기 위해 Appa사의 305 멀티미터와 본 하드웨어의 저항 측정값을 비교하이 정확성을 평가하고. 10시간 동안 한시간에 1번씩 저항을 측정하여 재현성은 평가하였다.
- 키와 체중은 각각 0.1cm, 0.1kg 단위까지 측정하였다.
- 인터페이스를 갖는다. 통신시 CRC를 체크하여 통신 시 오류를 보정하였다.
- 측정은 각 개인의 차이를 고려하여 10회 실시하여 수중 체중이 수렴하는 구간 3회의 평균값을 이용하였다. 폐 잔기량(Residual Volume, RV)은 Vmax Auto Box (Sensormedics, CA, USA)를 사용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 단일주파수의 BIA를 설계 제작하였다. 제 지방량 추정 식을 개발하기 위해 건강한 한국인 피험자 181명의 체임피던스를설계한 BIA로 측정하였다. 또한 같은 피험자를 대상으로 수중 체중 법에 의해체밀도를 얻은 후 modified-Siri 방정식에 의해 한국인에 적합한 제지방량을 산출하였다.
- 룰째, 표준값을 얻기 위해서. 한국인 181명을 대상으로 수중 체중 법을 실시하였다. 수중체중법에 의해 얻어진 체밀도를 체지방으로변환하는데 있어 modified Siri방정식을 사용함으로서 한국인의 정확한 체지방냥닟 제 지방량을 산춘하였다.
데이터처리
- 비교하였다. 다섯째, 변좌체 지방 분석기의 제지방량 추정식이 실험에 참가하지 않는 다른 피험자에게 적용이 가능한가를 검증하기 위해 이중교차검증(Double Cross Validation)을 실시하였다
- 001)으로 높은 수치를 보였으며, 최대 4Q 이하의 차이를 보였다. 재현성은 4702 을 한시간에 한 번씩 10회 멀티미터와 설계한 하드웨어로 측정한 결과 표준편차는 L2Q이었다.
- & 용량의 플라스틱 수조 속에서 30°C 이상의 물을 채운 다음, 전자식 저울(CAS, 카스톤)을 이용하여 수중 체중을 측정하였다. 측정은 각 개인의 차이를 고려하여 10회 실시하여 수중 체중이 수렴하는 구간 3회의 평균값을 이용하였다. 폐 잔기량(Residual Volume, RV)은 Vmax Auto Box (Sensormedics, CA, USA)를 사용하여 측정하였다.
- 피검자 181명의 표준제지방량에 의해 세워진 추정식이 실험에 참여하지 않은 다른 피검자의 제지방량을 추정할 수 있는가의 가능성을 확인하기 위해 이 중 교차 검증을 실시하였다.
- 회귀 분석은 SPSS 10.0을 사용하였으며 추정식의 독립변수설정은 단계별 선택법를 실시하여 임피던스지수, 체중, 성별이공통적으로 선택되었으며, 기존의 전극방식은 나이도 선택되었다. 회귀분석시 모든 p값은 0.
이론/모형
- 본 연구에서 수중 체중측정에 의한 체밀도 추정은 Behnke와 Wilmore, Buskirk 등이 수중 체중 측정법에 적용한 공식을 이용하였으며 그 공식은 식 3과 같다 [10][11].
- 추정된 체밀도를 체지방량(Body Fat, BF)으로 산출하는 공식은 modified-Siri 방정식을 사용하였으며, 이외에 제지방량 (fat-free mass, FFM)의 산출 공식은 식 4, 연령별 제지방 밀도 값은 표3과 같다.
성능/효과
- 1) 임피던스값의 획득에 있어 4Q 이하의 오차와 1.2Q의 재현성 오차를 갖는다.
- 1002, 2202, 3302, 3902 4702, 5602, 7602, 820Q의 표준 저항 각각 10개씩을 멀티미터와 설계한 하드웨어로 측정하여 비교하여 본 결과 피어슨 상관계수는 1.000 (p<0.001)으로 높은 수치를 보였으며, 최대 4Q 이하의 차이를 보였다. 재현성은 4702 을 한시간에 한 번씩 10회 멀티미터와 설계한 하드웨어로 측정한 결과 표준편차는 L2Q이었다.
- 2) 기존-전극 방식과 변좌-전극 방식의 임피던스 값 사이의 상관계수는 0.974(p<0.001), 임피던스지 수 사이의 상관계수는 0.983(p<0.001)로 매우 높은 관련성을 보였다.
- 3) 표준값과 기존-전극 방식 및 표준값과 변좌-전극방식으로, 각각의 제지방량 추정식을 세워 표준값과 추정값 사이의 상관계수 및 오차를 확인한 결과, 상관계수는 기존 방식이 0.978, 변좌 방식은 0.977로 유사하였으며, SEE는 기존방식이 2.43kg, 변좌방식이 2.47kg으로 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 기존의 전극방식과 변좌식 전극 방식이 제지방을 예측하는 데 있어 차이가 없음을 나타낸다.
- 4) 이중교차 검증으로 실험에 참여하지 않은 다른 피험자의 제지방량을 추정 또한 높은 정확성을 보이는 것으로 나타났다.
- A 집단의 추정식에 B집단의 데이터를 넣어 B 집단의 제지방량 추정값을 산출한 후 산출된 추정값과 B집단의 표준값 사이의 상관계수는 0.981와 SEE는 2.36kg으로 높은 관련성과 낮은 오차를 보였다. 반대로 B 집단의 추정식에 A집단의 데이터를 넣어 A집단의 제지방량 추정값을 산출하고 산출된 추정값과 A집단의 표준값 사이의 상관계수는 0.
- 두 방식으로 설계한 하드웨어에 의해 같은 피험자 181명의 기존-체임피던스 값과 변좌-체임피던스값 사이의 피어슨 상 관계수는 0.974(p<0.001)로 높았으며, BIA에 의한 제지방량 추정식의 인자인 임피던스 지수(Impedance Index : 신장?/ 체임피던스)를 비교할 때, 기존-체임피던스지수와 변좌-체임피던스지 수 사이의 피어슨 상 관계수는 0.983(p<0.001)로 높은 값을 얻었다.
- 36kg으로 높은 관련성과 낮은 오차를 보였다. 반대로 B 집단의 추정식에 A집단의 데이터를 넣어 A집단의 제지방량 추정값을 산출하고 산출된 추정값과 A집단의 표준값 사이의 상관계수는 0.970, SEE는 2.74kg으로 역시 높은 관련성과 낮은 오차를 보였다. 따라서 제지방량 추정 식은 실험에 참가하지 않는 피험자에게 적용하여도 높은 정확성과 낮은 오차를 갖는다.
- 본 연구에서 변좌식 생체전기임피던스 분석기의 추정값과 표준값을 비교해볼 때 결정 계수(r2)가 95.4%로 매우 높은 정확도와 2.47kg의 낮은 오차를 보여 만족한 결과를 보였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.