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학술저널
저자정보
Shifat Hossain (Kookmin University) Ki-Doo Kim (Kookmin University)
저널정보
한국통신학회 한국통신학회논문지 한국통신학회논문지 제46권 제8호
발행연도
2021.8
수록면
1,301 - 1,308 (8page)
DOI
10.7840/kics.2021.46.8.1301

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Photoplethysmography (PPG) is a widely used method for detecting the blood volume changes in the limbs of human body using different wavelengths of light. Many physiological parameters are estimated through the use of the PPG signals in recent studies including glycated hemoglobin (HbA1c) and blood oxygenation (SpO2). However, the processes of estimating the physiological parameters are dependent on the wavelengths of light used to acquire the PPG signal. In this study, we compare wavelengths from 300nm to 1100nm for four models to estimate HbA1c and SpO2 levels with higher accuracy. These four models were constructed from Beer-Lambert and photon diffusion theories. From the analyses of 300nm to 1100nm, it is seen that the best sets of wavelengths are found to be {426nm, 721nm, 1100nm} and {426nm, 678nm, 1100nm} for two Beer-Lambert based models, respectively. On the other hand, for both of the photon diffusion-based models, the {426nm, 384nm, 1100nm} set is found to be the best performing wavelengths. Moreover, from the analysis of the six widely used wavelengths in different PPG systems, the {465nm, 525nm, 660nm} is found to be the best performing set of wavelengths that results in higher accuracy for HbA1c and SpO2 estimation using all four models.
#Photoplethysmography #Wavelength selection #HbA1c #SpO2 #Beer-Lambert #Photon-Diffusion

목차

ABSTRACT
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Methodology
Ⅲ. Results and Discussion
Ⅳ. Conclusion
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
T. Tamura, Y. Maeda, M. Sekine, and M. Yoshida, “Wearable Photoplethysmographic sensors-past and present,” Electronics, vol. 3, no. 2, pp. 282-302, Jun. 2014, doi: 10.3390/electronics3020282. google schola P. P. Banik, S. Hossain, T.-H. Kwon, H. Kim, and K.-D. Kim, “Development of a wearable reflection-type pulse oximeter system to acquire clean PPG signals and measure pulse rate and SpO2 with and without finger motion,” Electronics, vol. 9, no. 11, Art. no. 11, Nov. 2020, doi: 10.3390/electronics9111905. google schola S. Rajala, H. Lindholm, and T. Taipalus, “Comparison of photoplethysmogram measured from wrist and finger and the effect of measurement location on pulse arrival time,” Physiol. Meas., vol. 39, no. 7, p. 075010, 2018, doi: 10.1088/1361-6579/aac7ac. google schola K. Budidha, V. Rybynok, and P. A. Kyriacou, “Design and development of a modular, multichannel photoplethysmography system,” IEEE Trans. Instrumentation and Meas., vol. 67, no. 8, pp. 1954-1965, Aug. 2018, doi: 10.1109/TIM.2018.2810643. google schola G. D. Jindal, T. S. Ananthakrishnan, R. K. Jain, V. Sinha, A. R. Kini, and A. K. Deshpande, “Non-invasive assessment of blood glucose by photo plethysmography,” IETE J. Res., vol. 54, no. 3, pp. 217-222, May 2008, doi: 10.1080/03772063.2008.10876202. google schola

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