Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B (대한기계학회논문집B)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Development of Standard ECG Simulator for 15-Lead ECG Monitor

15-리드 심전계용 표준 시뮬레이터의 개발

  • Kang, Yu Min (School of Fusion System Engineering, Kangwon Nat'l Univ.) ;
  • Lee, Jin Hong (School of Fusion System Engineering, Kangwon Nat'l Univ.) ;
  • Choi, Seong Wook (School of Fusion System Engineering, Kangwon Nat'l Univ.)
  • 강유민 (강원대학교 융합시스템공학과) ;
  • 이진홍 (강원대학교 융합시스템공학과) ;
  • 최성욱 (강원대학교 융합시스템공학과)
  • Received : 2014.03.28
  • Accepted : 2015.02.23
  • Published : 2015.05.01
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Abstract

A 15-Lead ECG has been developed to diagnose posterior wall diseases of the heart that a 12-Lead ECG cannot diagnose. However, 15-Lead ECG data for developing heart-diseases-detecting algorithm are limited, and previous ECG simulators cannot predict the ECG waveform according to the changes in electrode. To solve these problems, the lumped parameter model (LPM), which divides the heart into 15 sections with varying electrical capacitance and electrical resistance. To imitate the electrical conduction in the heart, each node was connected to a current source and delivered the specific current considering the positions and time delay. The purpose of this study is to acquire the waveform that can be used in an ECG by delivering the specific current to LPM.

15 리드 심전도는 12 리드 심전도가 진단하지 못하는 심장의 후벽질환 등을 진단하기 위하여 개발되었다. 그러나 15 리드 심전도를 이용한 심장질환 진단알고리즘을 개발하기 위해 필요한 15 리드 심전도 데이터가 부족하고, 기존의 심전도 시뮬레이터는 전극의 부착위치나 심장질환에 따라 달라지는 심전도의 형태를 예측할 수 없는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 심장을 전기적인 캐패시턴스를 가지는 15 개의 부분으로 나누고 전기적인 저항소자를 통하여 연결된 LPM 을 제작하였다. 심장의 전기전도기전을 모사하기 위하여 각 절점은 전류원과 연결되고 위치와 시간지연을 고려한 개별적인 전류를 인가하였다. 본 연구의 목적은 제작한 LPM 의 각 절점에 특정한 전류를 인가함으로써 심전도로서 활용 가능한 파형을 얻는데 있다.

Keywords

References

  1. Brady, W. J., Hwang, V., Sullivan, R., Chang, N., Beagle, C., Carter, C. T., Martin, M. L. and Aufderheide, T. P., 1999, "A Comparison of 12- and 15-Lead ECGs in ED Chest Pain Patients: Impact on Diagnosis, Therapy, and Disposition," The American Journal of Emergency Medicine, Vol. 18, Issue 3, May 2000, pp. 239-243. https://doi.org/10.1016/S0735-6757(00)90112-8
  2. Sun, Y., Chan, K. L. and Krishnan, S. M., 2002, ECG Signal Conditioning by Morphological 'ltering, Vol. 32, Issue 6, November 2002, pp. 465-479. https://doi.org/10.1016/S0010-4825(02)00034-3
  3. Caner, C., Engin, M. and Engin, E. Z., 2007, "The Programmable ECG Simulator," Journal of Medical Systems, August 2008, Vol. 32, Issue 4, pp. 355-359 https://doi.org/10.1007/s10916-008-9140-1
  4. Usyk, T. P., LeGrice, I. J. and McCulloch, A. D., 2002, "Computational Model of Three-dimensional Cardiac Electromechanics," Computing and Visualization in Science, July 2002, Vol. 4, Issue 4, pp. 249-257 https://doi.org/10.1007/s00791-002-0081-9
  5. Istepanian, R. S. H. and Woodward, B., 1997, "Microcontroller-Based Underwater Acoustic ECG Telemetry System," Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on (Vol.:1, Issue: 2), pp. 150-154 https://doi.org/10.1109/4233.640657
  6. Chang, J.-R. C. and Tai, C.-C., 2006, "Accurate Programmable Electrocardiogram Generator Using Dynamical Model Implemented on a Microcontroller," Review of Scientific Instruments, 77.