• 전기학회논문지
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• 제57권6호
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• pp.1109-1115
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• 2008

In the ubiquitous health monitoring environments, it is quite important not only to evaluate the physiological health condition but also mental stress condition. In order to achieve this goal, a heart activity monitoring system utilizing a wearable bipolar electrode is devised and the heart rate variability(HRV) is extracted and interpreted in both frequency and time feature domains. Consequently, to evaluate the emotional stress condition of the subjects, a stress-induced experimental protocol was applied to healthy subjects and the time and frequency features of heart activity were analyzed in terms of the ratio of low frequency components v.s., high frequency components and the relevant the moving average distributions compromising the successive RR peaks intervals in the ambulatory ECG measurement system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.19-22
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• 2002

In this paper, we aims to develop a microcontroll er-based ECG monitoring system and portable pulse oximeter using Compact Flash Interface. First, portable pulse oximeter system is designed to record 2 channel of biosignals simultaneously, including 1 channel of $SpO_2$ and 1 channel of pulse rate. It is very small and portable. Besides, the system makes it possible to measure a patient's condition without an additional medical equipment. We tried to solve the problems generated by a patient's motion. That is, we added an analog circuit to a traditional pulse oximeter in order to eliminate the change of the base line. And we used 2D sector algorithm. As present, SpO2 modules are completed. But there are still many further development needed in order to enhance the function. Especially, compact falsh interface remains the most to complete. Second, ECG monitoring system uses almost same as present 3-lead ECG system. But we focus on the analog part, especially in filter. The proposed filter is composed of two parts. One is a filter to remove the power-line interface. The other is a filter to remove the baseline drift. A filter to remove the power-line and the baseline drift is necessarily used in the ECG system. The implemented filter have three features; minimizing the distortion in DC component, removing the harmonic component of power-line frequency. Using compact flash interface, we can easily transfer a patient's personal information and the measured signal data to a network based server environment. That means, it is possible to implement a patient's monitoring system with low cost.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-11
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• 2021

The electrocardiogram(ECG) and heart rates are essential for diagnosing heart disease. However, conventional portable ECG devices are possible to only measure heart rates or have limitations in how and where they are measured. In this paper, a portable ECG system in which ECG waveforms and heart rates are displayed on smartphone screens is developed. A smartphone is used as display equipment instead of a computer screen for continuous monitoring. The developed ECG system filters and amplifies detected analog ECG signals. Next, it converts the amplified analog ECG signals into digital signals, then transmits to the smartphone via Bluetooth communication. This ECG system can display and store biomedical signals on a smartphone through the application. As a result, the waveform and heart rates of the developed portable ECG system has been confirmed to be similar to those of existing medical devices.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1141-1148
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• 2016

본 논문은 웨어러블 시스템을 이용하여, ECG 전기 패턴을 QRS을 이용하여 급성 심장마비 예측 감지 시스템으로, 웨어러블 심장 이상 징후 감지 스마트 워치와, 이를 포함 하고 디지털 ECG (X, Y) 패턴 좌표 DB를 이용하여 비정상 패턴을 즉시 감지하고, 급성 심장마비 예방 시스템 및 그 방법을 보여준다. 특히, 디지털 ECG(X, Y) 패턴 정보를 이용한 이상 징후 유형과 대비하는 단계를 통해서 급성 심장마비 발생 시, 골든타임을 놓치지 않고 응급 처치할 수 있음을 보여 준다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.104-111
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• 2008

심전도(electrocardiogram, ECG)는 심장의 수축과 이완에 따라 체표면에서 측정 가능한 생체전기신호이며, 환자의 심장 상태와 일반적인 건강 정보를 제공하므로 건강모니터링을 위한 중요한 지표로서 인식된다. 심전도신호에는 전원잡음, 근잡음 등과 같은 고주파잡음과 동잡음과 같은 저주파 잡음이 포함되는 경우가 많다. 하지만 심전도로부터 잡음을 제거하는 것은 쉽지 않으며, 필터링 결과는 심전도신호의 외곡을 초래할 수도 있다. 본 연구에서는 일상생활 중 건강모니터링용으로 사용하기 위해 동잡음에 강인한 소형의 저전력 심전도측정 시스템을 구현하였다. 심전도 모니터링 시스템은 심전도 증폭기, 마이크로프로세서, 블루투스모듈, 모니터링 프로그램등으로 구성하였다. 심전도증폭기는 저전력 계측용 증폭기를 이용하여 설계 및 구현하였으며, 증폭기로부터 데이터를 수집하여 신호처리하고 무선전송하기 위해 마이크로프로세서를 사용하였다. 그리고 마이크로프로세서로부터 PC로 데이터를 전송하기 위해 블루투스 모듈을 사용하였다. 구현된 시스템의 성능 평가를 위하여 적응필터 성능평가 시뮬레이션을 수행하였으며, 실제 동잡음 환경에서 신호측정 및 잡음제거 실험을 수행하여 잡음제거 특성을 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1215-1221
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• 2009

본 연구에서는 무선 센서네트워크 환경에서 요구하는 데이터 전달의 신뢰성 향상을 위해 기능성 노드를 제안한다. 생체신호 모니터링을 위해 기존의 지속적인 생체신호 전송시 발생하는 데이터 손실을 줄이기 위해 비정상적인 QRS-complex 검출이 가능한 센서노드를 이용하고, Ad-hoc 네트워크 환경에서 비정상적인 QRS-comoplex 발생시에만 데이터를 전송함으로써 무선 센서네트워크 내에 발생되는 데이터량을 줄일 수 있었다. 본 연구에서 Ad-hoc 환경에서의 기능성 노드를 사용함으로써 그 결과 의료 목적을 위한 무선 센서네트워크에서 전체 패킷발생을 줄여 센서노드의 전력소모를 크게 줄이고 시스템의 신뢰도를 크게 높이는 것으로 확인되었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권4호
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• pp.42-50
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• 2008

본 논문에서는 원격 의료 서비스를 위한 생체 신호 취득 및 전송 시스템의 실시간 신뢰성을 보장하기 위하여 ZigBee와 SIP/RTP를 기반으로 하는 실시간 생체 신호 전송 시스템의 성능 개선 방법을 제안하고 구현하였다. 기존의 시스템은 ZigBee기반의 유비쿼터스 센서 네트워크를 기반으로 사용자의 ECG 및 기타 생체 신호를 수집한다. 이 때 연속된 ECG 전송에 의하여 채널이 과다하게 점유되어 ECG 이외의 생체 신호를 전송할 때 패킷의 손실이 발생한다. 또한 하나의 RTP 세션을 통해 사용자의 음성과 ECG 및 기타 생체 신호를 순차적으로 전송하기 때문에 과중한 전송 스레드 부하와 지연이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 ECG 전송 모듈의 채널 점유 문제를 해결하기 위해 Bluetooth를 보조 전송 수단으로 사용하고 복수의 RTP 세션과 전송 스레드를 사용하여 전송지연을 감소시키는 방법을 사용하였다. 또한 이산 웨이블릿 리프팅과 다단계 벡터 양자화 기반의 압축 방법을 적용하여 전송 및 저장되는 ECG를 압축하여 관리하는 구조를 제안하고 구현하였다. ECG의 압축은 데이터의 전송량을 감소시켜 시스템의 실시간 신뢰성을 향상시키며 데이터베이스의 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. 결과적으로 기존의 시스템에 대하여 유비쿼터스 센서 네트워크의 안정성을 확보할 수 있었고 실시간 전송 모듈의 프로세스 점유율을 약 20% 감소시킬 수 있었으며 실제 측정한 ECG를 압축한 결과 25.6:1의 압축률에서 약 3.25%의 PRD를 가지는 효율적인 ECG 관리가 이루어질 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-260
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• 1998

홀터 심전계는 심장 이상으로 인한 급사 위험이 있는 환자를 위한 비관혈인 진단 장비이다. 본 연구에서는 일상생활 중에 심전도 데이터를 획득할 수 있도록 원칩 마이크로프로세서와 대용량메모리인 플레쉬 메모리(flash memory) 카드를 이용하여 2채널의 홀터 심전계를 설계하였다. 시스템 하드웨어는 크게 원칩 마이크로프로세서(68HC11E9)의 아날로그 심전도 처리회로, 플레쉬 메모리 카드로 구성하였다. 아날로그 심전도 처리회로는 250,500,1000의 이득을 갖는 증폭기와 0.05-100Hz의 대역폭을 갖는 대역통과 필터, 호흡으로 인한 기저선의 이동을 제거하기 위한 auto-balancing 회로와 포화-보정회로를 사용하였다. 심전도 신호는 240샘플/초 샘플링하여 A/D 변환하였다. 심전도는 필터링 및 전처리 과정을 통하여 특징점인 Q-R-T파를 검출하고, 이를 근거로 템플리트 생성, ST레벨, 심박수, QT간격 측정과 부정맥을 검출하였다. 또한 장시간동안의 심전도 데이터와 측정된 진단파라미터를 저장하기 위해 실시간 압축 알고리즘인 MFan과 delta modulation 방법을 이용하여 데이터를 압축, 저장하였다. 20M 바이트 용량의 플레쉬 메모리 카드에 기록된 데이터는 PC의 DOS나 Windows 환경의 ambulatory monitoring 분석시스템과 쉽게 인터페이스가 가능하도록 FFS(Flash File System)의 호환 가능한 SBF(Symetric Block format)포맷으로 저장하여 분석시스템에서 데이터 처리 및 관리할 수 있게 하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.77-81
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• 2021

In this paper, a low-csst ECG system using a digital filter was implemented. After amplifying the analog ECG signal, it is converted into a digital signal and filtered. The developed ECG module is miniaturized by removing the analog filter element that occupies the existing volume and replacing it with a digital filter using a 3-stage Butterworth filter which is one of IIR filters. It uses a serial monitoring program with C# to check and save the ECG waveform measured on a computer screen. The ECG system using a developed digital filter in this paper uses a low-cost processor instead of an expensive, high-end processor, and its size and price are reduced by converting the analog filter to a digital filter. In addition, since the waveform of the developed ECG system is similar to the actual ECG waveform of MIT-BIU, it is considered that the existing analog filter can be replaced with the developed digital filter.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.176-180
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• 2004

The ST-segment that the beginning part of T wave is the important diagnostic parameter to finding myocardial ischemia. Abnormal ST appears in two types. One is the level change, and the other is the pattern change. In this paper, we describe the monitoring of abnormal ST using PC based system. Hardware of this system consists of transmitter, receiver and PC. The function of transmitter is measuring ECG in three channels which are selected manually and transmitting the data to receiver by digital radio way. Connection with receiver and PC is by RS232C, and the data received on the PC is analyzed automatically by ECG analysis algorithm and saved to file. In the algorithm part for detecting abnormal ST, ST-segments are approximated by a polynomial. This method can detect all of the deviation and pattern change of ST-segment regardless the change in the heart rate or sampling rate. To gain algorithm reliability, the method rejects distorted polynomial approximation by calculation the difference between the approximated ST-segment and original ST-segment. In pre-signal processing, the wavelet transformation separates high frequency bands including QRS complex from the original ECG. Consequently, the process improves the performance of detecting each feature points.