Progress Seminar 2018.01.18 양승만.

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1 Progress Seminar 양승만

2 연구 진행 상황 보고서 응급의학과-재난대응 BEPATCH 소아마취통증의학과 신경외과 기타 연구 결과 문제점 및 대책
2세부 회의 (1/17) LCD 제어 + 입력 기능 구현 진행 저장 기능 구현 진행 시제품 케이스 수정 VER5 테스트: 2lead ECG 신호 확인, 전력 테스트 논문 점검 멀티페어링 테스트 LabVIEW 소프트웨어 수정 중환자 케이스 수집 문제점 및 대책 목표 및 계획 시제품 제작 완료 COCl2 성능검사 (2월 초) 연차보고서 작성(1/23) VER5 전력 테스트 완료 논문 완료 멀티페어링 확립 LabVIEW 소프트웨어 개선

3 재난대응-시제품 케이스 제작 시제품 구성요소 시제품 디자인
화학+방사능(메인 PCB + 화학가스센서 11개 + Flow channel 2개 + 방사선센서 2개) – 530g 생물학(IMASS + 고정장치 + 카메라) – 224g LCD – 262g 기타 구동장치(IMASS구동 스틱PC + 저장을 위한 SD card 모듈) – 105g 배터리 – 100g 약 1.2kg 시제품 디자인 187mm(앞면~손잡이) * 204mm(옆면~옆면) * 171mm(높이) 무게 약 500g 문제점 화학가스센서를 꽂는 영역이 예상보다 작게 출력되어 센서가 들어가지 못함 Flow channel을 고정하기 위한 나사 구멍이 작게 출력되어 나사 채결을 못함 LCD를 고정하기 위한 나사 구멍에 나사탭이 없음 저장장치를 위한 USB 커넥터 구멍이 예상보다 작게 출력됨 IMASS를 넣고 빼기 위한 여닫이문의 높이가 너무 낮음

4 재난대응-시제품 케이스 수정

5 BEPATCH-VER5 테스트용 PCB 발주
ADS1298 사용: resolution 16bit -> 24bit PPG 개선 ECG 전극 수 변경: 3 -> 2 - ECG 신호 나오는 것 확인 BLE 칩 변경 전체 크기 축소: 70mm*35mm -> 65mm*25mm 전력 테스트 진행 중

6 신경외과-LabVIEW 소프트웨어 수정 약 40분 가량 측정 시 심각한 Data loss 발생하는 문제 발견
Regression line 구하는 부분 코드가 원인 코드 전체 Time loop 구조 수정 Regression line 및 ICP-MAP plot을 최근 1시간만 하도록 수정 데이터 저장 부분 수정 코드 처음 실행 시 정보 입력하면 3개 파일로 저장 시작 일별로 구분되어 24시간이 지나면 새 파일로 저장 Real time이 데이터와 함께 저장 MAP, ICP 데이터 수집 부분 수정 기존에는 250Hz sampling으로 5초 데이터 모아서 평균을 계산하여 MAP, ICP 구함 5초 데이터 모은 후, Peak detect하여 첫 Peak부터 마지막 Peak까지의 데이터에서 평균을 계산하는 것으로 수정 Optimal CPP 구하는 방식 한 가지 추가 기존 방식: PRx 평균이 최소가 되는 CPP 구간에서의 PRx 평균± 95% CI range에 PRx 평균이 포함되는 CPP 구간들을 Optimal CPP zone으로 구함 추가한 방식: PRx의 절대적인 수치가 0.2이하가 되는 CPP 구간들을 Optimal CPP zone2로 구함

7 신경외과-LabVIEW 소프트웨어 수정 LOESS or LOWESS (locally weighted scatterplot smoothing) Data set의 각 x 값들에 대해 인접한 x값들에 더 많은 weight를 줘서 weighted least squares fitting을 해주는 방식 코드 상으로 for문 안에 for문이 여러 개 겹치는 식으로 구현되어 Data set의 크기가 커질수록 처리 속도가 현저하게 느려짐 그 결과, 약 40분 가량 데이터가 쌓이면 정해진 time loop 시간보다 처리 시간이 길어져 데이터 손실 발생

8 신경외과-LabVIEW 소프트웨어 수정 코드 전체적인 Time loop 구조 수정 데이터 수신 코드(4800ms 소비 가능)
기존 코드 구조 Timed Loop (5초) 데이터 수신 코드(4800ms 소비 가능) 데이터 처리 코드(200ms 소비 가능) 250Hz ABP, ICP 데이터 array에서 평균 계산하여 MAP, ICP 데이터 획득 MAP, ICP 데이터 error point 판별 MAP, ICP 3분 데이터 수집 및 plot MAP, ICP 전체 데이터 및 Lowess regression plot PRx, CPP 계산, array에 축적 CPP 구간별로 PRx 분류, 각 구간에서 PRx 평균 및 95% CI 계산 CPP 구간별 관측치 히스토그램 plot CPP 관측치 limit에 따라 데이터 제거 PRx-CPP plot Optimal CPP zone 계산 MAP, ICP, PRx, CPP 데이터 아웃풋 csv파일로 저장 Timed Loop (40ms) BT 리시버 컴포트로부터 데이터 수신 (250Hz ABP, ICP) 데이터 파싱 파싱된 ABP, ICP 데이터 각 array에 축적 4800ms 경과 시, 빠져나옴

9 신경외과-LabVIEW 소프트웨어 수정 수정한 코드 구성 데이터 수신 코드(5s 소비 가능)
데이터 수신 코드와 데이터 처리 코드를 두 Timed Loop가 병렬적으로 동시에 돌면서 동작하게 해주고, 두 Loop간에 Data Queue를 사용하여 데이터를 전달하도록 함 Timed Loop (5초) 데이터 수신 코드(5s 소비 가능) Timed Loop (40ms) BT 리시버 컴포트로부터 데이터 수신 (250Hz ABP, ICP) 데이터 파싱 파싱된 ABP, ICP 데이터 각 array에 축적 4800ms 경과 시, 빠져나옴 250Hz ABP, ICP 데이터 array에서 평균 계산하여 Data Queue로 입력 두 Timed Loop Parellel하게 동작 Timed Loop (5초) Data Queue에서 MAP, ICP 데이터 획득 MAP, ICP 데이터 error point 판별 MAP, ICP 3분 데이터 수집 및 plot MAP, ICP 전체 데이터 및 Lowess regression plot PRx, CPP 계산, array에 축적 CPP 구간별로 PRx 분류, 각 구간에서 PRx 평균 및 95% CI 계산 CPP 구간별 관측치 히스토그램 plot CPP 관측치 limit에 따라 데이터 제거 PRx-CPP plot Optimal CPP zone 계산 MAP, ICP, PRx, CPP 데이터 아웃풋 csv파일로 저장 데이터 처리 코드(5s 소비 가능)

10 신경외과-LabVIEW 소프트웨어 수정 데이터 저장 부분 수정 실행 예시
코드 처음 실행 시 정보 입력하면 3개 파일로 저장 시작 일별로 구분되어 24시간이 지나면 새 파일로 저장 Real time이 데이터와 함께 저장 실행 예시 코드 실행 시, 입력 창 띄움 “0118_patient1” 입력 3개 파일 생성 및 저장 시작 “0118_patient1_rawdata(250Hz)_day1.csv” : 250Hz Sampling rate ABP, ICP raw data가 저장됨 “0118_patient1_rawdata_day1.csv” : 5초마다 계산된 MAP, ICP data가 저장됨 “0118_patient1_prxdata_day1.csv” : PRx, CPP data가 저장됨 저장 시작 후 24시간 경과 시 “~~_day2.csv”로 파일 새로 생성되어 저장

11 신경외과-멀티페어링 FB755AC 블루투스 모듈 + FB200AS 블루투스 동글 사용(Firmtech®)
최대 1:7 통신 지원 Class 1 (동작거리 약 100m) 전송속도 1Mbps~3Mbps 1:N 통신 시, Transmitter 하나 당 약 400ms의 데이터 처리 시간 필요. 즉, 5개가 데이터를 송신한다면 400ms*5=2초의 데이터 송신 간격 필요 BT 변경 후 PCB 다시 제작하여 테스트 진행 중 1:3 통신 시 1200ms의 데이터 송신 간격 필요 보내는 데이터 최소로 줄일 경우, Header 1byte + ADC data 2byte (16bit ADC) * 2(ABP, ICP) = 5byte 한번에 보내는 데이터량=SR*1.2s*5byte (SR 50Hz일 경우 300byte) 현재까지 2대 제작하여 1:2 통신 페어링 확인, SR 50Hz일 때 데이터 손실 없이 전송되는 것 확인