• 제목/요약/키워드: 심장전기도

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멀티채널 심전도 패치를 이용한 임상 심전도의 재구성에 관한 연구 (Evaluation of reconstruction of clinical ECG using multi-channel ECG module)

  • 이영재;이강휘;강승진;김경남;이정환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1403-1404
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    • 2015
  • 현대인의 질병 중 심혈관계 질환의 증가로 인한 건강관리의 중요성이 더해감에 따라 소형 심전계의 필요성이 대두되어지며 운동과 같은 동잡음에 취약한 환경에서도 안정적인 신호를 얻기 위한 연구가 진행되어지고 있다. 본 논문에서는 측정 리드의 거리 최소화에 따른 연구로서 여러 개의 소형 심전도 모듈을 부착하였을 때의 각각의 신호가 임상심전도와 얼마나 유사하게 측정되어질 수 있는지에 대해 연구하였으며 심전도(ECG) 신호의 측정 원리를 위하여 심장 전기쌍극자 모델에 기반하여 전극간 거리를 최소화한 패치형 전극 측정 시스템을 개발하고, 2개 이상의 다중 패치전극 측정 시스템으로부터 측정된 심장전기활동 신호를 합성하여 임상적 심전도와 유사성이 높은 전극신호 유도법을 개발하였다. 또한 이 유도법의 검증을 위하여 임상 심전도 측정장치의 결과와 상관성을 분석하였으며 최대 r 값은 0.859로 얻어졌다.

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운동과 약물에 의한 심장 부하의 심자도 양상 비교 (Magnetocardiogram difference between pharmacologic and exercise stress test)

  • 임현균;김기웅;권혁찬;이용호;김진목;유권규;김인선;김원식;임청무;이상길;정남식;고영국
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.105-108
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    • 2009
  • 심장의 박동수 자율신경계에 있어서 매우 중요한 감성 지표가 되어 왔다. 정상인 심장박동수의 개인간 차이는 유의하게 다르지 않다. 그러나 심장병 환자는 건강한 사람들과 유의한 차이를 보이게 된다. 특히 허혈 초기에는 증상이 잘 나타나지 않기 때문에 일부러 심장에 부하를 주어서 허혈 유무를 판정하기도 한다. 부하를 주는 방법은 운동에 의한 운동부하검사, 약물에 의한 약물부하검사로 나뉜다. 신체조건 및 안정상 운동부하 검사가 불가능한 경우에는 약물을 이용한다. 심전도를 이용한 심장부하 연구는 많이 수행되어 왔으나 심자도 연구는 초기단계이다. 본 연구에서는 20 대 정상인 20 명과 협심증 환자들 27명에게 약물 부하를 유도하여 나타난 심박수, 심자도의 차이를 비교하였다. 또한 8 명의 정상인을 대상으로 가혹한 운동부하를 일으켜 최대 부하상태에선 안정 상태까지 이르는 과정을 심자도로 관찰하였다. 결과로서 운동부하 검사에서 야기되는 스트레스의 정도는 약물로 얻어지는 부하에 비해 유의하게 큼을 알 수 있었다. 또한 약물 스트레스는 정상인의 심장 전기생리학적 변화는 미미하지만 일부 허혈 환자들에게서는 유의한 차이를 보였다. 미약한 약물 스트레스에 대해 변화되는 정도가 심자도에 관찰되어 허혈 검사에 사용 가능성을 보였다.

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원하지 않는 작은 동작에 의한 잡음 환경 내 생체신호 탐지 기법 (Vital Sign Detection in a Noisy Environment by Undesirable Micro-Motion)

  • 최인오;김민;최재호;박정기;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.418-426
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    • 2019
  • 최근 사물인터넷(internet of things: IoT) 스마트 홈 시스템과 관련하여 레이다 기반의 다양한 생체신호 탐지 기법들이 개발되고 있다. 생체신호는 폐에 의한 호흡수와 심장에 의한 심장박동수로 정의되며, 이는 일반적으로 흉부 또는 등의 미세한 움직임을 야기한다. 이때, 이 미세한 움직임은 레이다 수신신호의 위상을 변화시키기 때문에, 생체신호는 주로 위상 변화에 대한 스펙트럼 분석을 통해 탐지된다. 하지만, 호흡수와 달리 심장박동수에 의한 위상 변화는 매우 미약하기 때문에 실제 측정환경에서는 다양한 원인들로 인해 심장박동수가 오탐지될 확률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 먼저 생체신호 오탐지를 야기하는 원인들을 분석한 후, 이를 바탕으로 효과적인 생체신호 탐지 기법을 제안한다. 제안된 기법은 크게 1) 위상 분리, 2) 위상 미분 및 필터링, 3) 생체신호 탐지, 그리고 4) 오탐지율 감소 단계로 구성되며, IR-UWB(Impulse-Radio Ultra-Wideband)를 사용한 실험 결과에서 보다 효율적이고 정확하게 생체신호가 탐지됨을 확인할 수 있었다.

유채 소포자 유래 배의 발달과정에 따른 형태와 단백질 양상 (Morphology and Protein Pattern During Microspore-derived Embryogenesis of Brassica napus)

  • 윤석준
    • Journal of Plant Biology
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    • 제36권4호
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    • pp.399-406
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    • 1993
  • 유채(Brassica napus L. cv. Topas) 소포자 배양에 의한 기내 배발생 과정을 관찰하고 발생과정에 따른 총단백질의 변화 양상을 이차원 전기영동을 통하여 분석하였다. 배양에 적합한 소포자의 발달 단계는 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) 형광염색으로 핵상관찰을 통하여 결정하였다. 최초의 소포자 생존율은 63.9%였으며 이러한 생존율의 차이로 배양초기에 소포자의 이형성이 나타났다. 배 발달 경로에 따른 최초의 세포분열은 화분벽 안에서 균등분열로 시작되어 배병의 발달이 선행된 후 배 발생이 일어났으며, 구형, 심장형, 어뢰형으로의 배 발달은 여러 조직의 분화와 더불어 빠르게 진행되었다. 소포자배 발달과정을 치상단계의 소포자, 배양 3일째의 초기 분열세포, 구형 및 심장형배, 어뢰형배, 성숙한 자엽단계의 배 등의 5단계로 나누어 각각 2차원 전기영동을 수행한 결과, 최초 소포자 단계에서 나타났던 23개의 단백질들은 배 달달 경로로 진행됨에 따라 사라지고, 배양 3일째에는 8개의 단백질이 특이적 또는 지속적으로 발현되었다. 배의 발달과 더불어 20∼50 kD 사이에서 총 42개의 단백질이 급격히 나타나거나 또는 후기 배로 진행하면서 점차적으로 발현되었다.

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시간-주파수 공간 분석법을 이용한 심실세동의 자동 검출에 관한 연구 (Detection of Ventricular Fibrillation using Time-Frequency Analysis)

  • 이승하;황성오;윤영로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.561-571
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    • 1999
  • 심실세동은 환자의 생명을 위협하는 가장 치명적인 부정맥으로서, 심실세동의 발견즉시 특별한 조치를 취하지 못할 경우 환자는 급사한다. 심실세동을 정지시키는 유일한 방법은 전기적 제세동이며 이는 환자의 심장 부위에 전기적 에너지를 가해 정상 심장 리듬을 되찾도록 하는 방법이다. 심실세동의 발생은 예측할 수 없고, 이를 진단하기 위한 심전도 교육을 모든 의료인에게 할 수 없으므로 심전도를 자동 분석하여 심실세동을 조기에 검출하는 자동 분석장치의 개발은 심실세동에 의한 급사를 줄이는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 교차간섭성분의 제거 능력이 뛰어나며 쉽게 구사할 수 있는 Choi-Williams distriguteion (CWD) 방법을 이용하여 급사를 초래할 수 있는 심실세동을 자동 검출하는 알고리즘을 개발하였다. 그리고 개발된 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 본 논문에서는 두 그룹의 심실세동 데이터를 사용하였다. 검출 알고리즘은 심실세동의 시간 및 주파수 특성을 일곱가지 조건들에 대한 만족 여부를 이용하여 심실세동을 판정하였고, 실험의 민감도와 선택도는 각각 92.1%, 97 .2% 이다.

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Matched Filter를 이용한 이동형 심전도 신호의 R-Peak 검출 (Estimating R-peak Detection of Ambulatory ECG Signals by Matched Filter)

  • 신승원;김경섭;윤태호;이정환;이강휘;김동준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.479-480
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    • 2007
  • 고령사회에 접어들면서 연속적으로 심전도를 관찰할 필요가 있는 만성 심장 질환 환자의 수가 증가함에 따라, 이동형 심전도 측정 모듈을 활용하여 심전도를 분석하는 진단 시스템의 필요성이 크게 증가하고 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 무구속 패치형 심전도 측정 모듈을 이용하여 심전도를 획득하고, 획득한 심전도를 무선으로 전송받아 Matched Filter를 이용하여 잡음을 제거하고 R-peak 검출을 수행하여 심장활동을 모니터링하고자 하였다.

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심장박동기용 시그마 델타 A/D 변환기에서의-저전력 데시메이션 필터 구조 (Low-power Decimation Filter Structure for Sigma Delta A/D Converters in Cardiac Applications)

  • 장영범;양세정;유선국
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권2호
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    • pp.111-117
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    • 2004
  • The low-power design of the A/D converter is indispensable to achieve the compact bio-signal measuring device with long battery duration. In this paper, new decimation filter structure is proposed for the low-power design of the Sigma-Delta A/D converter in the bio-instruments. The proposed filter is based on the non-recursive structure of the CIC (Cascaded Integrator Comb) decimation filter in the Sigma-Delta A/D converter. By combining the CSD (Canonic Signed Digit) structure with common sub-expression sharing technique, the proposed decimation filter structure can significantly reduce the number of adders for implementation. For the fixed decimation factor of 16, the 15% of power consumption saving is achieved in the proposed structure in comparison with that of the conventional polyphase CIC filter.

R-R 간격을 이용한 PVC-RUNs 부정맥 검출 (Assessment of PVC-RUNs Arrhythmia by R-R Interval)

  • 이선주;윤태호;김경섭;이정환
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.393-395
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    • 2009
  • 심장의 활성 근육의 움직임에 의하여 발생되는 전기적 변화량을 나타내는 심전도는 부정맥 또는 허혈성 심장질환을 진단하는데 널리 활용되고 있다. 특히 심실빈맥(Ventricular Tachycardia) 또는 심실세동(Ventricular Fibrillation)과 같이 치명적인 심장리듬이 발생하기 이전에, 심실조기수축(Ventricular Premature Contraction)을 검출하여 생명을 위협할 수 있는 부정맥을 조기에 진단할 수 있는 연구들이 일부 진행되고 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 심전도 신호의 R-R 간격 정보와 R-peak 정보의 진위성을 판단하여 PVC 부정맥 패턴뿐만 아니라 PVC 파형이 연속적으로 진행되는 PVC-RUNs을 효율적으로 검출할 수 있는 부정맥 진단 알고리즘을 제안하고자 하였다.

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심장의 전기활동 측정이 가능한 체중계 설계에 관한 연구 (A Study on the Weighing scales Design for Electrical Activity Monitoring of the Heart)

  • 이강휘;강승진;김경남;민세동;최동학;이정환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1822-1825
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    • 2015
  • 본 논문에서는 운동 전후 또는 심장 질환과 관련 있는 사용자가 체중을 측정하면서 동시에 심전도 신호를 측정하여 운동 부하에 따른 심장의 활동 상태를 모니터링 할 수 있는 장치를 고안하였다. 이를 위한 방법으로 체중계에 수정된 바이폴라 금속전극을 적용하여 표준사지 측정법을 이용하여 심장활동 신호를 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 체중계에서 심전도를 측정하기 위해 기존의 Ag-AgCl 전극이 아닌 금속 판 형태의 전극을 사용하였으며 이를 위해 입력 임피던스의 설계를 브릿지 형의 AC-Coupling 회로를 통해 높은 CMRR이 유지되도록 설계하였다. 또한 시시각각 변화하는 노이즈를 제거하기 위해 Savitzky-golay filter를 사용하였으며 이를 통해 Baseline wandering 이 제거된 최종 심장활동 신호를 획득하였다. R-peak 검출을 통해 기준신호와의 심박수 및 Sensitivity의 비교평가를 수행하여 이 장치의 성능을 평가한 결과 심박 검출률의 평균 Sensitivity가 97.1%로 나타났다. 동잡음 제거에 대한 알고리즘이 보다 최적화 되어 최종 출력 신호의 안정성이 향상 된다면 체중계를 통한 심박 검출의 가능성과 그 유효성이 충분할 것으로 사료된다.