질광혈량측정

질광혈량측정(質量光血量測定, photoplethysmography, PPG)은 피부에 빛을 쏘아 반사되거나 투과되는 빛의 양을 측정하여 혈액량의 변화를 감지하는 비침습적인 광학 기술이다. 주로 손가락, 귓불, 발가락 등 맥박이 잘 느껴지는 부위에 센서를 부착하여 측정하며, 심박수, 호흡, 혈액 산소 포화도 등 다양한 생리적 정보를 얻을 수 있다.

원리

PPG는 혈액의 빛 흡수 특성을 이용한다. 혈액은 특정 파장의 빛을 다른 물질보다 더 잘 흡수하는데, 특히 헤모글로빈은 녹색 빛과 적외선 영역의 빛을 잘 흡수한다. 심장이 수축하여 혈액이 동맥을 통해 흐를 때, 측정 부위의 혈액량이 증가하고 더 많은 빛이 흡수되어 센서에 도달하는 빛의 양이 감소한다. 반대로 심장이 이완하여 혈액량이 감소하면 빛 흡수량도 줄어들어 센서에 도달하는 빛의 양이 증가한다. 이러한 빛의 양 변화를 분석하여 맥박파형을 얻고, 이를 통해 심박수, 맥박 변이도, 혈액 산소 포화도 등을 추정할 수 있다.

활용

PPG는 간단하고 저렴하며 비침습적인 방법으로 다양한 분야에서 활용된다.

• 의료 분야: 심혈관 질환 진단 및 모니터링, 수면 무호흡증 진단, 스트레스 측정, 약물 효과 평가 등에 사용된다.
• 헬스케어 분야: 스마트워치, 스마트 밴드 등 웨어러블 기기에 탑재되어 일상적인 건강 관리 및 운동량 측정에 활용된다.
• 연구 분야: 생리학적 반응 연구, 감정 인식 연구 등 다양한 연구 분야에서 사용된다.

장단점

• 장점: 비침습적, 간편한 측정, 저렴한 비용
• 단점: 움직임에 민감, 주변 환경 빛의 영향, 측정 부위의 혈액 순환 상태에 따라 결과가 달라질 수 있음

관련 용어

• 맥파
• 혈액 산소 포화도
• 심박수 변이도
• 웨어러블 기기