비침습적 맥파 기록 방법에는 광학적 검출, 기계적 변환, 전기적 검출법이 있으며, 광학적 검출방법은 생체 투과성 빔을 활용한다. 특히 광전용적맥파(photoplethysmography, PPG)는 널리 사용되며, 이는 조직에서의 광흡수도 변화를 측정한다. 피부에 발광부와 광검출기를 부착해 빛의 강도를 측정하면, 이 신호는 심장 박동 주기에 따라 요동한다. 센서의 위치에 따른 맥파의 모양 변화를 관찰함으로써 이 기전을 설명할 수 있다.
<h1>서 론</h1> <p>인체에서 맥파를 획득하는 방법은 침습적인 방법과 비침습적인 방법으로 나눌 수 있으며, 비침습적인 방법은 피검자에게 고통을 주지 않고 간편하게 사용할 수 있으므로 널리 사용되고 있다. 비침습적 맥파 기록 방법으로는 광학적 검출, 기계적 변환, 전기적 검출방법으로 분류된다. 광학적 검출방법은 생체 투과성 빔을 사용하는 방식으로 적외선의 광도변화를 이용하는 광전용적맥파가 가장 널리 사용되고 있다. 전기적 방법은 조직의 전기적 임피이던스 또는 어드미턴스의 변화를 측정하는 것이다.</p> <p>가시광선 또는 적외선을 이용한 광전용적맥파는 손가락 또는 궛볼 등에서 기록하고 있으며 광선을 조직에 입사시킨 후 반사 또는 투과되는 광도를 측정하여 조직의 혈액량 변화를 검출하는 방법이다. 이때 Lambert-Beer의 법칙이 성립되며 아래의 식을 만족한다.</p> <p>\( I_{t}=I_{0} \times 10^{-a d c} \)</p> <p>이때 \( \mathrm{I}_{\mathrm{t}} \) 는 투과 또는 반사되는 빛의 강도이며 \( \mathrm{I}_{0} \) 는 입사되는 빛의 강도이다. \( \alpha \)는 조직의 광학적 흡수계수이며, \( \mathrm{d} \)는 광학적 경로, \( \mathrm{c} \)는 조직의 농도이다. 고정된 자세에서 일정량의 빛을 조직에 입사시키는 경우 심장의 활동에 따라 \( \alpha \)와 \( \mathrm{c} \)는 대개 일정하며 \( \mathrm{d} \)는 변하는 특성이 있다. \( \mathrm{d} \)를 변화시키는 요인은 말초 부위의 혈류량의 변화이며, 광전소자를 이용하여 말초에서 맥파를 검출하게 된다.</p> <p>심장의 수축기에 심장의 좌심실에서 박출되는 혈액은 말초로 이동되며 동맥측의 혈액부피가 증가하게 된다. 이완기에는 말초 조직으로부터 심장쪽으로 부분적인 혈액의 흡입이 있다. 조직에서 심장 주기에 따른 혈액량의 미소한 변화는 전기적, 기계적, 광학적방법 및 기타 방법으로 기록 할 수 있다. 광전용적맥파(photoplethysmography, PPG)는 조직에서 광흡수도의 변화를 측정하는 것이다. 피부에 발광부와 광검출기를 부착하여 피부를 투과하는 빛의 강도를 측정하면, 광검출기의 출력에 나타나는 신호는 심장 박동 주기에 따라 요동한다. 광전용적맥파는 수축기에 조직에서 빛의 감쇠가 증가하여 신호가 감소하며 이완기에 증가한다. 이러한 광전용적맥파 신호를 일반적으로는 반전시켜 표시하고 있다. 조직내 혈액량의 맥동성 변화는 압력의 변화가 맥동성으로 나타나는 동맥에서만 일어난다. 본 연구에서는 광전소자를 이용하여 요골동맥이 주행하는 손목 부위에서 맥파를 검출하였으며 이 때 기록되는 맥파가 손가락 끝에서 기록되는 맥파에 비하여 반전된 모양의 맥파를 관찰하였다. 그 기전을 밝히기 위하여 센서의 위치를 변화시키면서 기록되는 맥파의 모양을 관찰하였으며 위치에 따른 다양한 맥파의 모양을 관찰할 수 있었다.</p>