최근 건강관리 및 심장질환 관리 등에 대한 관심이 증가하면서 유비쿼터스 헬스케어 서비스와 관련 기기에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 패치형 심전도 측정기기와 연동된 스마트폰으로 구성된 모바일 헬스케어 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 실시간으로 심전도, 맥박, 스트레스 지수를 모니터링하고 저장 및 전송하는 기능과 심박 수에 따른 건강관리 기능 등을 제공한다. 이처럼 웨어러블 생체신호 측정 장치와 연동된 모바일 헬스케어 시스템을 통해 생체 신호를 지속적으로 모니터링함으로써 사용자는 만성질환을 예방하고 꾸준히 건강을 유지할 수 있다. 본 논문에서는 실제 플랫폼에 탑재되어 구현된 결과를 보여준다.
In order to analyze the ECG, it is important to pinpoint the repeat interval of the ECG. In this paper, we present an efficient algorithm for finding the QRS complex on the ECG. We escaped from the conventional methods to go through multiple steps of preprocessing to make ECG easier to find the QRS complex. We selected the candidate peak that has the possibility of the QRS complex in original ECG, and used technique to find the QRS complex among the candidate peak. In this way, we could get similar efficiency to Pan & Tompkins Algorithm that is most representative QRS complex detection algorithm, just used fewer operations than Pan & Tompkins Algorithm.
This study describes the ambulatory ECG monitoring system for the remote autom atic diagnosis. System: tlardware is based on one chip microcomputer(80c31) and its peripherals which consists of A/D, EPROM, RAM, LCD display and two preamplifiers, Power circuits, control logic circuits. A/D converted data were differentiated and low pass filtered. The detection of QRS complex and R point were accomplished by software algorithm based on adaptive threshold computed on low pass fi:leered signal. Rhythm analysis is performed by RR interval and average RR interval. The performance of QRS detection algorithm is evaluated by using MIT/BIH data base. Using this system, the trends of the arrythmia during the long term could be saved and displayed.
Kim, Jeong-Heon;Lee, Seung-Chul;Lee, Boon-Giin;Chung, Wan-Young
센서학회지
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제21권4호
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pp.241-248
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2012
Recently healthcare industry such as pharmaceutical, medical device and healthcare service technology is growing significantly. Mobile healthcare has attracted big attention due to IT convergence technology. Paradigm of healthcare has been changed from the 1st generation(communicable disease prevention) and the 2nd generation(treatment of disease due to extended life expectancy) to the 3rd generation(extended life expectancy due to prevention and control). In our study, we suggest the 3rd generation mobile healthcare system using Bluetooth based wearable ECG monitoring system and smart phone technology. The mobile healthcare system consists of wearable shirts with Bluetooth communication module, ECG sensor, battery, and mobile phone. The ECG data is obtained by a miniaturized sensor and the data is transferred to a mobile phone using Bluetooth communication. Then, user can monitor his/her own ECG signal on an application using Android in mobile phone. The Bluetooth communication device is used due to highly reliable data transmission property and the Bluetooth chip is embedded in every mobile phone. The wearable shirts with chest belt of Bluetooth ECG module is designed with a focus on convenience in the daily life of a wearer. The ECG signal evaluation software in Android based mobile phone is developed for the health check and the ECG signal variation is tested according to the activities of the wearer such as walking, climbing stairs, stand up and sit down, and so on.
본 연구에서는 의료목적 무선 센서네트워크 환경에서 요구하는 데이터 전달의 신뢰성 향상을 위해 기능성 노드를 제안한다. 생체신호 모니터링을 위해 기존의 지속적인 생체신호 전송 시에 발생하는 데이터 손실을 줄이기 위해 비정상적인 QRS-complex 검출이 가능한 센서노드를 이용하여 Ad-hoc 네트워크 환경에서 비정상적인 QRS-comoplex 발생 시 데이터 전송함으로써 무선 센서네트워크 내에 발생되는 데이터량을 줄일 수 있었다. 본 연구에서 결과로 Ad-hoc 환경에서의 기능성 노드를 사용함으로 의료 목적을 위한 무선 센서네트워크에서 전체 패킷발생을 줄여서 센서노드의 전력소모를 크게 줄이고 시스템의 신뢰도를 크게 높이는 것으로 확인되었다.
유비쿼터스 헬스케어에서의 착용형(Wearable) 생체신호 모니터링 시스템은 가슴 부착형, 손목시계형, 신발, 의복형 등과 같은 형태로 많은 연구들이 진행 중에 있으며, 본 논문에서는 가슴 부착형태의 인체 착용형 다중 생체신호 시스템을 설계하고, 다중 생체신호 모니터링 시스템을 위해 심전도와 3축 가속도 센서를 사용하여 심전도 신호 측정 및 신체 움직임에 따라 변화하는 값을 측정할 수 있도록 구현하였다. 구현한 시스템은 생체센서노드, 센서보드, 생체신호 수집을 위한 베이스스테이션 노드로 구성된다. 생체센서노드는 가슴 부착형으로 신체에 착용하여 사용자의 심전도와 가속도 신호를 계측하도록 설계하였으며, 서버 PC에 연결된 베이스스테이션 노드로 계측된 생체신호를 전송한다. 센서보드는 심전도와 가속도 신호를 측정하기 위한 센서로 구성되며, 생체센서노드와 일체형으로 장착이 가능하도록 설계하였다. 또한, 생체신호 수집을 위한 베이스스테이션 노드는 IEEE 802.15.4 무선통신을 통해 생체센서노드로부터 전송된 생체신호를 수집하여 그 수집된 생체신호를 실시간으로 서버 PC에 디스플레이가 가능하다. 본 논문에서 구현한 시스템을 통해 P, QRS, T파로 구성된 심전도 신호를 계측할 수 있었으며, 계측된 신호에서 심전도 신호의 파형 성분들이 나타남을 확인 할 수 있었다. 또한, 3축 가속도 센서에 의해 신체의 움직임에 따라 변화하는 x, y, z의 3축 가속도 출력 값을 얻을 수 있다.
노약자나 만성질환자를 위하여 가정에서 분산된 무선센서네트워크 노드를 사용하는 헬스케어 모니터링 시스템을 설계 및 제작하였다. 본 시스템은 가장 중요한 건강 파라메터인 ECG와 체온을 측정하도록 설계되었으며, 무선센서 노드를 사용하여 원격지의 병원서버 또는 의사의 PC, PDA에 연결된 베이스스테이션으로 Ad-hoc 네트워크를 통해 환자 또는 노인의 건강정보를 전송하는 시스템 구현에 목적을 두고 있다. 본 시스템을 통해 환자의 의료장비 비용을 절약 할 수 있을 뿐만 아니라 센서 노드는 무선센서네트워크의 강점인 Ad-hoc 통신이 가능하면서 저전력으로 동작하여 배터리의 수명을 연장할 수 있는 특징을 가진다. 또한, 병원의 한층 전체의 환자나 여러 환자가 거주하는 가정 또는 시설에서 하나의 PC(또는 서버컴퓨터)로 시스템 구성이 가능하도록 시스템을 구현함으로서 베이스스테이션에서 멀리 떨어져 있는 환자의 생체 신호도 Ad-hoc 네트워크를 통해 베이스스테이션까지 전송이 가능하였으며, 이동성 제공 및 홈 환경에서 사용자에게 편리함을 가져올 수 있으리라 예상된다.
Even though the blood pressure is one of the most widely used index for the healthcare monitoring of hypertensive and normotensive persons, there is no non-intrusive measurement method which is commercialized until now. Pulse Arrival Time (PAT) is known that it has close relation with the systolic blood pressure (SBP) and arterial stiffness. In this study, SBP estimation methods by non-intrusive measurement of PAT are suggested. For the unconstrained measurement of PAT, the first method used the electrically non contact electrocardiogram (ENC-ECG) technique and the reflective type of Photoplethysmography (PPG) sensor on the computer mouse. In the second method, ENC-ECG and the air pressure sensor in the seat cushion on a chair were measured. The third method used ECG electrodes and PPG sensors on the toilet seat cover. The validation and regression analysis of the relationship of PAT and SBP are summarized. These methods have considerable errors to be used for all people. But these can be applied for each subject after the parameter customization within acceptable error. So, it is feasible for suggested methods to be used for monitoring of SBP in daily life in non-intrusive way when there is personal identification system of each subject.
본 논문에서는 가정 내에서 보다 편리하게 건강모니터링을 수행하기위한 홈헬스케어용 다중생체 계측시스템을 구현하였다. 측정대상 신호는 가정 내에서 일반인들이 쉽게 측정할 수 있으며 많은 건강정보를 포함하고 있는 심전도, 맥파 그리고 체온을 대상으로 하였다. 구현된 생체계측 시스템은 신호검출을 위한 센서부, 각각의 생체신호를 증폭 및 필터링하기 위한 아날로그 신호처리부, 아날로그신호를 디지털로 변환하여 처리하고 시스템 주변장치를 제어하기위한 시스템제어부 및 모니터링 프로그램으로 구성되었다. 구현된 시스템은 시스템자체에서의 디스플레이뿐만 아니라 블루투스무선통신을 통해 홈서버용 PC 또는 웹을 통해 원격모니터링이 가능하여 원격건강정보 모니터링에 활용이 가능하다. 구현된 생체신호 계측시스템의 성능평가 결과 실제 홈 헬스케어에 적용 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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