Blood Oxygen Level Sensor를 이용한 대뇌혈류증가 장치에 관한 연구
A Study on Cerebral Blood Flow Enhancement Device Using Blood Oxygen Level Sensor
초록/요약
뇌졸중 같은 뇌질환의 대표적인 치료법과 예방법중의 하나는 대뇌혈류를 증가하는 방법이다. 대뇌혈류량을 증가시켜 손상부위를 완화 하는 것을 목적으로 한다. 현재 대뇌 혈류를 증가하는 방법으로는 현재 약물을 이용한 치료방법과 수술에 의한 방법 이 있다. 기존의 수술적인 방법이나 침습적인 방법 등은 환자에게 수술의 부담이 있고 합병증 등의 위험에 노출되어 있다는 단점이 있다. 또한 아동이나 노인의 경우 수술을 진행할 수 없는 단점이 있다. 침습적인 방법을 보완하기 위해 사람의 혈압을 이용해, 사지에 압박을 가하여 대뇌 혈류를 증가 시키는 비 침습적인 장치도 등장하였다. 이러한 대뇌혈류 증가 장치는 2016년 서재길 박사에 의해구현 된 감압식 대뇌혈류 증가 장치와 2018년 이진 석사에 의해 구현된 가압식 대뇌혈류 증가 장치가 있다. 구현 된 장치는 환자에 따라 선택적으로 사용될 수 있음을 증명하였으나 특허의 요구 조건인 측정시간의 단축을 만족시키지 못하였다. 본 논문에서는, Blood Oxygen Level Sensor를 이용하여, 양팔에 압력을 주면서 각 팔의 Perfusion Index를 측정하여, Perfusion Index가 일정 값 이하로 떨어지는 순간의 75% 압력을 팔에 가하고, 다리에는 팔에서 구해진 압력 값을 이용해 계산하여 얻은 압력을 가한다. 기존의 혈압 측정식 대뇌혈류증가 장치와 비교하여 혈류증가 효과를 증명했다. 또한 측정 시간도 기존의 감압식, 가압식 대뇌혈류증가 장치 측정시간 44초, 25초와 비교하여 측정시간을 11초로 약 4배, 2배 단축한 결과를 얻어내었다. 본 논문에서 제안한 Blood Oxygen Level Sensor를 이용한 장치를 이용하여 뇌경색의 치료 및 예방을 진행한다면 수술을 완전히 대체할 수 는 없지만 사용된다면 환자에게 보다 안전한 뇌경색 치료 방법을 제시 할 수 있다.
more목차
논문요약
제 1장 서론 1
제 1절 연구배경 및 필요성 1
제 2절 연구 목적 2
제 2장 관련 연구 4
제 1절 뇌졸중의 치료 4
제 2절 감압식 oscillometric method 6
제 3절 가압식 oscillometric method 7
제 4절 Sensor 에서의 Perfusion Index 측정 9
제 5절 다리혈압 추정 10
제 6절 관련 기술 현황 11
제 3장 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor System의 설계 15
제 1절 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor System 개요 및 동작원리 15
제 1항 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor System 개요 15
제 2항 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor System 동작원리 17
제 2절 Hardware 19
제 1항 Microprocessor 19
제 2항 Pump and Solenoid Valve 22
제 3항 Cuff 24
제 4항 Pressure Sensor 25
제 5항 Blood Oxygen Level Sensor & Serial Port Expander 26
제 3절 Software 27
제 1항 Pressure Interval 알고리즘 27
제 2항 Perfusion Index 측정 알고리즘 30
제 4장 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor System의 구현 및 실험 33
제 1절 제안하는 Blood Oxygen Level Sensor 장치 구현 33
제 2절 혈압 측정 시간 비교 실험 결과 34
제 3절 대뇌 혈류 증가 비교 실험 결과 35
제 5장 결론 37
참고문헌 39
부록 A 41
ABSTRACT 43
