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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2023.7
- 수록면
- 852 - 867 (16page)
- DOI
- 10.7840/kics.2023.48.7.852
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Noninvasive measurement of blood-glucose concentration can reduce both pain and complications associated with piercing the human fingertip to collect blood. Photoplethysmography (PPG) is a helpful technique that can be used to measure blood-glucose concentration without a blood sample. To facilitate such noninvasive in-vivo estimation, we propose a model based on the Beer-Lambert law for measuring blood-glucose concentration using the PPG signal. Notably, only two wavelengths are used. First, the oxygen saturation (SpO2) is estimated from the ratio of absorbance at two wavelengths, then another absorbance ratio is presented, and the blood-glucose concentration is estimated by substituting the SpO2 estimated earlier to this ratio. The PPG signals from 40 subjects were collected along with their reference blood-glucose concentrations and SpO2 values. The PPG-based blood-glucose concentrations are then calculated using mathematical equations derived from the Beer-Lambert law. A supervised machine learning model, XGBoost, is applied to calibrate the estimation model with the reference values measured using a commercial device; according to our experimental results, the Pearson correlation coefficient (Pearson’s r) value is 0.85. The proposed model based on the Beer-Lambert law thus provides a method for in-vivo estimation of blood glucose in daily applications.
목차
ABSTRACT
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Methodology
Ⅲ. Results
Ⅳ. Discussion
Ⅴ. Conclusion
References
참고문헌 (26)
참고문헌 신청
American Diabetes Association, “Diabetes Symptoms, Causes, & Treatment,” 2021, Accessed Sep. 27, 2021, https://www.diabetes.org/diabetes.
L. Heinemann, “Finger pricking and pain: A never ending story,” J. Diabetes Sci. Technol., vol. 2, no. 6, pp. 919-921, 2008. (https://doi.org/10.1177/193229680800200526)
X. Xing, et al., “An unobtrusive and calibration-free blood pressure estimation method using photoplethysmography and biometrics,” Sci. Rep., vol. 9, 8611, 2019. (https://doi.org/10.1038/s41598-019-45175-2)
J. Allen, “Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement,” Physiol. Meas., vol. 28, no. 3, pp. R1-R39, 2007. (https://doi.org/10.1088/0967-3334/28/3/R01)
E. Monte-Moreno, “Non-invasive estimate of blood glucose and blood pressure from a photoplethysmograph by means of machine learning techniques,” Artif. Intell. Med., vol. 53, pp. 127-138, 2011. (https://doi.org/10.1016/j.artmed.2011.05.001)
L. Heinemann, “Finger pricking and pain: A never ending story,” J. Diabetes Sci. Technol., vol. 2, no. 6, pp. 919-921, 2008. (https://doi.org/10.1177/193229680800200526)
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