A Study on Performance of Indirect-contact Driven-right-leg Ground in Indirect-contact ECG Measurement

간접접촉 심전도 측정에서의 간접접촉 오른발 구동 접지 성능에 대한 연구

For the reduction of common-mode noise level in Indirect-contact ECG (IDC-ECG) measurement a driven-right-leg grounding method was a lied to the IDC-ECG. Because the IDC-ECG does not require any direct contact between the electrodes and the human skin. it is adequate for un-constraining long-term ECG measurement at home and its various applications are now under development. However, larger 60 Hz noise induced by power line a ears in IDC-BCG than in conventional ECG, that is a restriction of IDC-ECG a application. In this study, the driven-right-leg ground which has been used in conventional direct-contact ECG, was adapted to the IDC-ECG measurement by feedback of the inversion of amplified common-mode noise to the body through the conductive fertile laid on the chair seat By this study, indirect-contact driven-right-leg ground was developed and it was shown to work stably. It was shown that the level of 60Hz power line noise was reduced to about -40 dB when the driven-right-leg gain was 1000. This study shows that we can extend the upper limit of the frequency band of IDC-ECG to 100Hz from 30Hz which is conventional upper limit in IDC-ECG, and we can raise the ground impedance between the body and conductive textile. So it is expected that the application area of the IDC-ECG will be extended by the results of this study.

간접접촉 심전도(IDC-ECG) 측정에 공통 모드 잡음을 줄이기 위해 오른발 구동(Driven-right-leg) 접지 방법을 적용하고 그 접지의 성능을 조사하였다. 최근에 소개된 간접접촉 심전도 측정 기술은 전극과 인체 피부간의 직접 접촉이 필요하지 않기 때문에, 최근에 필요성이 대두되고 있는 가정에서의 장기간 무구속 심전도 측정에 적합한 측정방법으로서 현재 다양한 응용이 연구되고 있다. 그렇지만 간접접촉 심전도는 전원선에 의한 60Hz 잡음이 기존 측정 방법보다 크게 발생하여, 응용 범위의 확대에 제약 조건이 되고 있다. 본 연구에서는, 기존의 심전도 측정 방법에 사용되는 오른발 구동 접지 방법을 간접접촉 심전도 측정 방법에도 적용하여, 공통모드 잡음 성분을 반전 증폭하여 의자 좌판(seat)에 깔린 전도성 직물을 통해 인체에 feedback하였다. 이로써 피부와 직접 접촉이 없는 간접 접촉 방식의 오른발 구동 접지를 구현하였으며, 이 접지가 안정적으로 동작되고, 오른발 구동 이득이 약 1000정도에서 40dB 수준의 전원 잡음 감소 됨을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과로 간접접촉 심전도의 주파수 대역을 기존의 30Hz이하에서 100Hz 수준까지 높일 수 있게 되었으며, 접지 임피던스를 높일 수 있게 되어 간접접촉 심전도의 응용 분야를 더욱 넓힐 수 있게 되었다.