PPG(Photoplethysmography) 광용적맥파 정리

• PPG(Photoplethysmography)는 빛을 사용하여 혈액의 운반과 관련된 생리적인 정보를 측정하는 비침습적인 생체 측정하는 방법
• 주로 손가락 끝이나 귀 등의 부위에 센서를 부착하여 사용하며, PPG는 주로 다음과 같은 정보를 측정하고 모니터링하는 데 사용됨.
  • 심박수 측정: PPG는 맥박을 측정하는 데 가장 널리 사용됩니다. 센서가 피부에 빛을 쏴서 흡수되는 양을 측정함으로써 맥박의 뛰는 속도를 계산함.
  • 혈압 추정: PPG 신호를 통해 수축과 이완 기간의 변화를 감지하여 혈압을 추정하는 데 사용할 수 있음.
  • 산소 포화도 측정: PPG는 혈액 내의 산소 포화도(SpO2)를 측정하는 데 사용함. 이것은 혈액 내의 산소의 양을 백분율로 표시한 값으로, 산소포화도가 낮아지면 산소 부족으로 인한 문제가 발생할 수 있음을 나타낼 수 있음.
  • 심박변이성 평가: PPG 신호는 심박의 변이성을 평가하는 데 사용할 수 있으며, 심박변이성은 심혈관 시스템의 건강 상태를 나타내는 중요한 지표 중 하나임.
• PPG는 주로 의료 분야에서 혈압 측정, 심박 측정, 산소 포화도 측정, 심박변이성 평가 등 다양한 생체 신호 측정에 사용되며, 최근에는 웨어러블 디바이스와 함께 운동 추적 및 건강 모니터링에도 적용되고 있음.

 

PPG signal 1

 

PPG signal 2

 

• PPG 는 HeartPy 나 Biosppy 등과 같은 파이썬 패키지를 이용해서 read 하고 preprocessing 할 수 있음.
• 공식 documentation
  • HeartPy : https://python-heart-rate-analysis-toolkit.readthedocs.io/en/latest/
  • Biosppy : https://biosppy.readthedocs.io/en/latest/index.html

# sample data import
import heartpy as hp
import matplotlib.pyplot as plt

# first let's load the clean PPG signal
data, timer = hp.load_exampledata(0)

# and visualise
plt.figure(figsize=(12,4))
plt.plot(data)
plt.show()