KR100874168B1 - 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법 - Google Patents

적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100874168B1
KR100874168B1 KR1020060135218A KR20060135218A KR100874168B1 KR 100874168 B1 KR100874168 B1 KR 100874168B1 KR 1020060135218 A KR1020060135218 A KR 1020060135218A KR 20060135218 A KR20060135218 A KR 20060135218A KR 100874168 B1 KR100874168 B1 KR 100874168B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
peak
signal
adaptive
ventricular
atrial
Prior art date
Application number
KR1020060135218A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080060754A (ko
Inventor
조준동
최명석
이상원
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020060135218A priority Critical patent/KR100874168B1/ko
Priority to US11/707,296 priority patent/US8160685B2/en
Publication of KR20080060754A publication Critical patent/KR20080060754A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100874168B1 publication Critical patent/KR100874168B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/363Detecting tachycardia or bradycardia

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명은 심박동 혈당 치료를 위한 생체 전위 측정용 원칩(one chip) 기능이 구비된 심박동 신호를 감지하는 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 심실 또는 심방의 박동 신호의 피크를 검출하는 피크 검출 수단과 상기 피크 검출 수단에 의해 검출된 피크 간격에 따라 심장의 질병을 판단하는 증상 판단 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법을 이용하는 것에 의해, 저전력으로 심장 박동을 센싱 하여 검출된 심장 신호로 질병을 판단하고 이상이 있을 때는 진단을 통해서 치료하는 기능을 구현할 수 있다.
심장박동, 적응, 패턴, 문턱, 피크

Description

적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법{Adaptive peak detection system and method for heart pulse}
도 1은 종래의 맥파R-R 간격 측정 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 종래의 맥박 감지 장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 피크 심장박동 검출 시스템 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 적응 피크 검출 알고리즘을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 적응형 피크 심장박동 검출 방법을 설명하는 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20 : 피크 검출 장치 21 : 증상 판단 장치
22 : 아날로그 심박동 센싱부 23 : A/D 변환기
24 : 피크 검출부 25 : 적응 패턴부
26 : 온셋 평가부 27 : 안정도 평가부
28 : 프로그램 로직 평가부 29 : 판단부
30 : 출력부 31 : 모듈
본 발명은 심장 질환중 하나인 서맥성 부정맥 치료를 위한 생체 전위 측정용 원칩(one chip) 기능이 구비된 심박동 신호를 감지하는 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 심장 박동을 센싱 하여 검출된 심장 신호로 질병을 판단하고 이상이 있을 때는 진단을 통해서 치료하는 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 심장 질환중 하나인 서맥성 부정맥 치료를 위한 생체 전위 측정용 원칩(one chip) 기능이 구비된 심박동 신호를 감지하는 모듈은 한 쌍의 전기 리드를 심장의 위에 혹은 신체상에 부착하여 심장박동을 검출하고 그에 대응한 전기자극을 발생하는 모듈을 말한다.
또한, 이러한 심박 신호 검출 시스템에 관한 일 예가 일본 공개 특허공보 평 08-229013호(1996년09월10일), 대한민국 공개 특허공보 2002-0028539호(2002년04월17일)등에 개시되어 있다.
즉, 상기 일본 공개 특허공보 평 08-229013호에는 도 1에 도시된 바와 같이 심박 신호 검출 시스템이 맥파 센서(1)로 부터 출력을 증폭하는 증폭기(2), 맥파의 저주파 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(LPF)(3), LPF신호를 일정한 주기마다 샘플링하여 표본화하는 샘플 홀드 회로(4), 아날로그 신호를 디지털화하는 A/D변환기(5), A/D변환기(5)의 출력을 입력으로 하는 CPU(6), CPU(6)의 입력 수단인 키보드(7), 클락 발생기와 계수기를 구비한 타이머(8), ROM과 RAM으로 구성된 메모 리(9)와 CPU(6)로 부터 산출결과를 출력하는 출력장치(10)로 구성되고, 심전계를 이용하는 일 없이 심전도 R-R 간격 및 그 변동을 확실하게 추계할 수 있다고 기재되어 있다.
또, 이 장치에 의하면, 맥파 R-R 간격, 평균 맥파 R-R 간격, 맥파 R-R 간격 표준 편차를 용이하게 얻을 수 있고, 맥파의 전해지는 속도는 매우 빠르고 심장 치는 것과 대부분 동시에 체중에 전해지기 때문에 맥파 R-R의 간격은 심전도 R-R 간격과 등가라고 제시하고 있다.
또, 상기 대한민국 공개 특허공보 2002-0028539호에는 도 2에 도시된 바와 같이 전극부(11), 증폭 필터부(12), 파형 정형부(13), 맥박 신호 송신부(14)의 구성으로 인체의 심장박동에 의한 심전 신호를 이용하여 착용자의 건강상태를 24시간 감시하고, 수집하여 착용자의 건강상태를 관리하기 위한 맥박 감지 장치 및 자동 구급 통보 시스템에 관한 것으로, 인체의 심장박동에 의해 발생 되는 심전 신호를 검출하여 맥박수를 측정하는 심전 검출 방식을 적용하여, 사용자의 건강 상태를 24시간 관리할 수 있음과 동시에 이상 발생시에 자동으로 응급신호를 발생하여 구급하는 것에 대해 개시되어 있다.
즉 상기 시스템은 일정기간 동안 맥박 데이터를 메모리에 저장하였다가 데이터 수집기를 이용하여 데이터를 수집하고 데이터베이스화하여 건강상태를 분석 후 미연에 적절한 조치를 취하는 것을 제시하고 있다.
그러나, 상술한 일본 공개 특허공보 평 08-229013호는 심전도 신호를 A/D변환함에 있어서 설정한 문턱 전압 이상은 모두 샘플링하는 방식으로 전력 소모가 많다는 문제점이 있고, 상기 대한민국 공개 특허공보 2002-0028539호는 맥박 신호를 증폭 필터부에 의하여 잡음제거를 하므로 증폭 필터부의 잡음에 대한 회로동작으로 인한 전력 소모가 많다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 적응 패턴부를 설치하여 입력된 패턴에 의한 적응패턴을 감지용 문턱 레벨을 이용하여 심방 신호를 검출시 심실의 신호에 영향을 받지 않는 저전력 구동의 적응형 피크 검출 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 심장 질환중 하나인 서맥성 부정맥 치료를 위해서 해당하는 질병에 대한 처방을 출력할 수 있는 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템은 심방, 심실 신호의 피크를 검출하는 피크 검출 수단과 상기 피크 검출 수단에 의해 검출된 피크 간격에 따라 심장의 질병을 판단하는 증상 판단 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서,상기 피크 검출 수단은 심실 또는 심방 신호를 적응형 문턱 레벨에 따라 피크를 검출하는 것 을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 증상 판단 수단은 상기 피크 검출 수단에서 검출된 피크에 따라 피크 사이의 간격, 피크 발생 시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 피크 사이의 간격, 파 필드(far field)맥파를 추출하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 증상 판단 수단은 정상, VT(Ventricular Tachycardia), FVT(Fast Ventricular Tachycardia), VF(Ventricular Fibrillation), AT-AF(Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF(Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation)의 판단을 출력하는 것을 특징한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 피크 검출 수단과 상기 증상 판단 수단은 하나의 칩으로 이루어진 것을 특징한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 칩은 서맥성 부정맥을 치료하기 위한 체내 이식형 칩인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 피크 검출 수단은 상기 적응형 문턱 레벨이 상기 박동 신호에 따라 적응하면서 감지하여 피크가 발생한 시간을 검출하는 것을 특징한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 피크 검출 수단은 고정된 최소 문턱 레벨을 설정하고 검출된 신호가 최소 문턱 레벨 이하이면 감지하지 않는 것을 특징한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템에 있어서, 상기 피크 검출 수단은 피크 검출 이후 200ms가 되면 문턱 레벨을 매초 5 레벨씩 감소시키며 다른 피크를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 방법은 심실과 심방의 박동 신호의 피크를 검출하는 검출 단계와 상기 검출 단계에서 검출된 피크에 따라 심장의 질병을 판단하는 판단 단계를 포함하고, 상기 검출 단계는 피크 검출 이후 200ms가 되면 문턱 레벨을 매초 5레벨씩 감소시키며 다른 피크를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 방법에 따라서, 상기 판단 단계는 상기 피크 검출 수단에서 검출된 피크에 따라 피크 사이의 간격, 피크 발생 시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 피크 사이의 간격, 파필드(far field)맥파를 추출하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 방법에 따라서, 상기 판단 단계는 정상, VT(Ventricular Tachycardia), FVT(Fast Ventricular Tachycardia), VF(Ventricular Fibrillation), AT-AF(Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF(Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation)의 판단을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저 본 발명의 개념에 대해 설명한다.
본 발명에서는 체내에 인식할 수 있는 생체 전위 측정용 원 칩(One Chip)으로서 피크 검출부가 저 전력으로 신호를 센싱 하도록 설계하였다. 일반적으로 센서는 심방의 신호를 감지할 때 미세한 심실의 신호까지 같이 감지한다.
그렇기 때문에 불필요한 심실의 신호를 감지하지 않기 위해서 특별한 알고리즘이 필요하다. 본 발명은 심방의 신호를 문턱 레벨(Threshold Level)로 감지하면서 심실 신호의 피크(Peak)를 찾은 지점부터 200ms까지는 피크의 레벨과 문턱 레벨이 같게 유지된다.
이후 본 발명은 200ms가 되었을 때 피크의 레벨의 75% 되는 레벨부터 다음 심실 신호를 만날 때까지 5레벨씩 감소시키는 방법을 적용하여 저 전력으로 심장박동을 센싱 가능하도록 하는 적응형 검출(Adaptive detection)방식을 제안한 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 적응형 피크 심장 박동 검출 시스템 구성도이다.
도 3에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 시스템은 크게 센서를 통한 심장 신호검출 부분인 피크 검출 장치(20)와 검출된 심장 신호의 피크 간격을 통한 심장질병 판별부분인 증상 판단 장치(21)로 구분되며, 센싱부(22), A/D 변환기(23), 피 크 검출부(24), 적응 패턴부(25), 온 셋 평가부(26), 안정도 평가부(27), 프로그램 로직 평가부(28), 판단부(29), 출력부(30)로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 심장 박동 검출 시스템은 A/D 변환된 심실, 심방 신호를 입력받아 심장 상태를 판단하고 문제가 있다면 그에 맞는 진단 및 치료를 출력하는 구조로 설계하였다.
심실과 심방 신호는 센싱부(22)에 의해서 검출되고, 센싱부(22)에서 검출된 신호는 A/D변환기(23)로 입력된다. A/D변환기(23)는 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 피크 검출부(24)는 이 디지털 신호에서 심실과 심방의 피크를 검출하여 적응 패턴부(25)로 출력한다.
즉, 피크 검출 장치(20)는 심실, 심방 신호를 적응형 문턱 레벨(adaptive threshold level)에 따라 피크 검출(peak detection)을 수행하고, 피크인 신호는 1로 나머지는 0으로 출력한다.
또, 적응 패턴부(25)는 피크 검출부(24)의 출력에 대해 피크로 검출된 시점에서 5가지의 정보인, 피크 사이의 간격(peak interval), 피크 발생시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 사이의 간격, 그리고 파필드 맥파(far field R-wave)의 존재 여부를 조사하여 저장한다.
온셋 평가부(26)는 적응 패턴부(25)의 출력에 따라 심실 신호 간격(Ventricle signal interval)이 최근 급격히 변했는가를 평가한다. 예를 들어 최근 4개의 심실 최대치 간격(V peak interval)의 평균이 그 이전 4개의 심실 최대 치 간격의 평균보다 기준치 이상 차이가 나면 인에이블(enable)신호를 판단부(29)에 전달한다.
안정도 평가부(27)는 적응 패턴부(25)의 출력에 따라 최근 심실 신호 간격(Ventricle signal interval)이 안정적으로 발생하는 가를 평가하는 방식으로 최근 1개의 심실 최대치 간격(V peak interval)이 그 이전 3개의 심실 최대치와의 차가 최대 기준치 이상 차이가 나면 인에이블(enable)신호를 판단부(29)에 전달한다.
판단부(29)는 5 단계의 질병을 판별하고 질병에 따른 8단계의 처방을 출력하는 블록이다. 본 발명에 따른 시스템에 의해 판별 가능한 질병은 정상(Normal), VT(Ventricular Tachycardia), FVT(Fast Ventricular Tachycardia), VF(Ventricular Fibrillation), AT-AF(Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF(Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation)이다.
SVT는 상심실성 빈맥(supra-ventricular tachycardia)로서 심방에 원인이 있는 심실 빈맥(빨리 박동 하는 병)질환이다. SVT인 경우 심장의 정상적인 전도 경로를 사용하는 경우가 많기 때문에 현재 쓰는 알고리즘을 사용한 기기로 강제 치료하지 않고 약물을 사용한다.
그래서 SVT를 다른 VT(ventricular tachycardia)나 VF(ventricular fibrillation)와 구별하기 위해서 알고리즘에 여러 기준들이 사용된다. 프로그램 로직 평가부(28)는 이러한 알고리즘을 판단한다. 판단부(29) 에서는 온셋 평가부(26), 안정도 평가부(27)와 프로그램 로직 평가부(28)의 출력을 이용하여 정상(Normal)상태, VF 상태, VT 상태, FVT via VF 상태, FVT via VT 상태, AT AF 상 태를 구별하여 판단한다.
출력부(30)는 판단부(29)에 맞는 처방(therapy)이 나갈 수 있도록 8비트(bit)로 결과값을 출력한다. 출력부(30)에서의 처방 이후, 정상상태가 유지될 경우 인에이블(enable) 되면서 판단부(29)가 오프 되며 피크 검출만 수행하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 피크 검출은 피크 검출 이후 문턱 레벨을 변화시켜가며 또 다른 피크를 검출하는 방법이다. 즉 적응 문턱 검출(Adaptive Threshold Detection)이 가능한 방법이다. 신호가 입력되면 문턱 레벨은 피크를 검출하고 200msec 까지는 피크의 레벨과 동일하게 유지한다. 200msec가 되었을 때 문턱 레벨의 75%에 해당하는 레벨로 떨어지고 그때부터 5 레벨씩 감소하면서 다음 신호를 감지한다.
최소 문턱 레벨(Lowest Threshold Level)까지 다음 신호를 감지하지 못했다면, 문턱 레벨은 최소 문턱 레벨과 같은 레벨을 유지한다. 심장질병의 증상판단 장치(21)은 심장 신호검출 부분인 피크 검출 장치(20)에서 측정된 피크 사이의 감지된 시간을 판단하여 5 단계의 질병을 판별하고 질병에 따른 8단계의 처방을 출력한다.
즉, 본 발명은 심박동 혈당 치료를 위한 생체 전위 측정용 원 칩(one chip)알고리즘을 이용하고 이를 하드웨어로 구현하였다. 제안된 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법은 심장에서 센서를 통해 검출된 심장 신호로 질병을 판단하고 이상이 있을 때 처방을 통해서 치료하는 기능을 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예로 적용된 적응 피크 검출 알고리즘을 설명하는 도 면이다.
도 4에서 나타난 바와 같이, 피크 검출부(24)는 A/D변환기(23)에서 A/D 변환된 심실, 심방의 박동 신호를 문턱 레벨과 비교하여 피크를 검출한다. 피크 검출부(24)에서 출력된 신호는 적응 패턴부(25)로 입력된다. 도 4는 문턱 레벨이 신호에 따라 적응하면서 감지하고, 피크가 발생한 시간을 검출하는 과정을 나타낸 것 이다. 여기서 최소 문턱 레벨은 고정된 값이다.
최소 문턱 레벨은 문턱 레벨이 신호를 감지해주는 구간을 최적화 해주므로 저전력을 구현한다. 최소 문턱 레벨을 설정하지 않으면, 문턱 레벨은 0 레벨부터 감지한다. 0 레벨부터 문턱 레벨이 신호를 감지하면 0 레벨에 근접한 모든 잡음 신호에 대해서 피크 판별을 해야 하므로 전력 소모를 많이 한다.
리세트(reset) 상태에서는 문턱 레벨이 최소 문턱 레벨과 같은 값을 갖는다. 신호가 최소 문턱 레벨보다 아래 있으면 문턱 레벨에 걸리지 않기 때문에 감지하지 않는다. 신호가 최소 문턱 레벨과 같거나 위의 레벨에 있을 때부터 문턱 레벨은 감지한다.
따라서, 적응 패턴부(25)는 감지된 최소 문턱 레벨 이상의 문턱 레벨과 피크 발생시간을 저장한다. 즉, 적응 패턴부(25)는 피크 검출부(24)에서 입력 받은 피크 발생시간으로 발생 시간 및 심방과 심방, 심실과 심실, 심방과 심실의 피크 인터벌을 산출한다. 단지, 피크 검출부(24)는 피크가 발생한 시간만 출력한다. 그리고 적응 패턴부(25)에 저장하기 전에 피크의 인터벌은 따로 저장을 해서 계산한 후, 그 계산 결과가 적응 패턴부(25)에 저장이 된다.
적응 패턴부(25)는 피크 발생시간만 입력받고, 상술한 일련의 과정을 계산 해서 저장하고 다음 모듈에 넘겨준다. 즉, 적응 패턴부(25)는 계산 값을 온셋 평가부(26), 안정도 평가부(27), 프로그램 로직 평가부(28)로 출력한다.
이러한 과정을 반복하면서 가장 큰 문턱 레벨을 피크 값으로 보고, 피크가 발생한 시간을 저장하고, 문턱 레벨이 피크를 검출한 시점부터 200msec가 될 때까지 문턱 레벨은 피크 레벨과 같은 레벨에 있다가, 200msec가 되었을 때 문턱 레벨은 피크의 75%에 해당하는 레벨에 위치한다.
그리고 문턱 레벨은 5 레벨씩 감소하여 심방이 박동할 때 심실이 박동 신호에 영향을 주기 때문에 심실의 박동신호의 영향을 피해가며 문턱 레벨이 심방의 박동신호만 감지할 수 있도록 해준다. 이렇게 심방의 박동 신호를 감지할 때 불필요한 심실의 박동을 감지하지 않으므로 한 번 더 전력소모를 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 방법을 설명하는 동작 흐름도이다. 도 5에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 시스템은 초기 상태에서 심장 박동 파의 피크 검출을 시작하고(S10), 심박동 파의 피크 사이의 간격이 몇 번 입력되었는지 계산하여(S20) 계산된 검출 신호가 최소 문턱 레벨 보다 큰 지 작은 지를 판단한다(S30).
상기 S30 단계에서 최소 문턱 레벨보다 작으면 단계 S20 으로 되돌아 가서 계속하여 심장 박동 파의 검출을 하고, 상기 검출 신호가 최소 문턱 레벨보다 크다면 적응 문턱 레벨 보다 큰지 작은 지를 판단한다(S40).
만약 적응 문턱 레벨보다 검출신호가 작으면 심장 박동파 입력을 하고 적응 문턱 레벨보다 검출신호가 크다면 피크신호를 검출(S50)하고 피크신호의 발생시간을 저장하고(S60) 피크 패턴부(S70)에 기억 시킨다.
상기 S50 단계에서 피크값이 아니면 검출 신호를 계속 입력한다.
저장된 피크의 개수가 8개인지를 판단하는 단계(S80)에서 피크의 개수가 8보다 작으면 S10 단계로 돌아가 심박동파의 검출을 계속하고, 피크의 개수가 8이면 피크사이의 평균값을 계산한다.(S90)
피크의 평균값에 의해서 피크 패턴은 생성된다.(S100)
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법에 의하면, 저전력으로 심장 박동을 센싱 할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법에 의하면, 심장 박동을 센싱하여 심장질환 관련 질병을 판별하고 처방을 출력함으로 질병으로 인한 경제적 손실, 활동일수 제한, 생산력 감소 등의 사회적 손실을 줄일 수 있다는 효과가 얻어진다.

Claims (12)

  1. 심실 또는 심방 신호를 적응형 문턱 레벨에 따라 피크를 검출하는 피크 검출 수단; 및
    상기 피크 검출 수단에 의해 검출된 피크 간격에 따라 심장의 질병을 판단하는 증상 판단 수단을 포함하고,
    상기 피크 검출 수단은
    심실 및 심방 신호를 검출하는 센싱부;
    상기 센싱부에서 검출된 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 A/D 변환기; 및
    상기 디지털 신호에서 심실 및 심방 신호의 피크를 검출하는 피크 검출부를 포함하고,
    상기 증상 판단 수단은
    상기 피크 검출부에서 검출된 신호로부터 정보를 추출하여 저장하는 적응 패턴부;
    상기 정보로부터 심실 및 심방의 상태를 판단하는 온 셋 평가부, 안정도 평가부, 프로그램 로직 평가부; 및
    상기 정보에 따라 질병여부를 판별하고, 처방을 출력하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 피크 심장 박동 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온 셋 평가부는 상기 적응 패턴부의 정보로부터 심실 신호 간격을 평가하고,
    상기 안정도 평가부는 상기 적응 패턴부의 출력에 따라 심실 신호 간격이 기준치 이내인지 여부를 판단하고, 및
    상기 프로그램 로직 평가부는 상기 정보로부터 진단 알고리즘을 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 피크 심장 박동 검출 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 적응 패턴부에 저장된 정보는 피크 사이의 간격, 피크 발생 시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 피크 사이의 간격, 파 필드(far field)맥파인 것을 특징으로 하는 적응형 피크 심장 박동 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 판단부는 정상, VT(Ventricular Tachycardia), FVT(Fast Ventricular Tachycardia), VF(Ventricular Fibrillation), AT-AF(Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF(Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation)의 판단을 출력하는 것을 특징으로 하는 적응형 피크 심장 박동 검출 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020060135218A 2006-12-27 2006-12-27 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법 KR100874168B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135218A KR100874168B1 (ko) 2006-12-27 2006-12-27 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법
US11/707,296 US8160685B2 (en) 2006-12-27 2007-02-16 Adaptive peak detection system and method for heart pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135218A KR100874168B1 (ko) 2006-12-27 2006-12-27 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080060754A KR20080060754A (ko) 2008-07-02
KR100874168B1 true KR100874168B1 (ko) 2008-12-15

Family

ID=39584994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060135218A KR100874168B1 (ko) 2006-12-27 2006-12-27 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8160685B2 (ko)
KR (1) KR100874168B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101525866B1 (ko) * 2009-02-19 2015-06-08 성균관대학교산학협력단 심장박동 검출장치
KR101107490B1 (ko) * 2010-02-23 2012-01-19 성균관대학교산학협력단 피크 심장 박동 검출 시스템 및 방법
US8649871B2 (en) * 2010-04-29 2014-02-11 Cyberonics, Inc. Validity test adaptive constraint modification for cardiac data used for detection of state changes
US9402550B2 (en) 2011-04-29 2016-08-02 Cybertronics, Inc. Dynamic heart rate threshold for neurological event detection
US10292594B2 (en) 2013-03-15 2019-05-21 Rochester Institute Of Technology Method and system for contactless detection of cardiac activity
WO2015168652A1 (en) 2014-05-01 2015-11-05 Worcester Polytechnic Institute Detection and monitoring of atrial fibrillation
US20160235316A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-18 Mediatek Inc. Physiological signal processing circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346771A (ja) 2000-06-09 2001-12-18 Canon Inc R波認識方法及びr−r間隔測定方法及び心拍数測定方法及びr−r間隔測定装置及び心拍数測定装置
JP2005342188A (ja) 2004-06-02 2005-12-15 Delta Tooling Co Ltd 心身状態判定システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709215A (en) * 1995-09-06 1998-01-20 Angeion Corporation R-wave detection method for implantable cardioverter defibrillators
DE19844598B4 (de) * 1998-09-29 2009-04-02 Biotronik Gmbh & Co. Kg Implantierbarer Kardioverter, insbesondere Defibrillator
US6169918B1 (en) * 1998-10-28 2001-01-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Cardiac rhythm management system with cross-chamber soft blanking
US6539259B1 (en) * 1999-07-15 2003-03-25 Pacesetter, Inc. System and method of automatically adjusting sensitivity in an implantable cardiac stimulation device
US6418343B1 (en) * 1999-10-01 2002-07-09 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for adjusting the sensing threshold of a cardiac rhythm management device
KR20020028539A (ko) 2000-10-10 2002-04-17 김종섭 맥박감지장치 및 자동구급통보시스템
WO2003082102A1 (en) 2002-03-29 2003-10-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sudden cardiac arrest monitoring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346771A (ja) 2000-06-09 2001-12-18 Canon Inc R波認識方法及びr−r間隔測定方法及び心拍数測定方法及びr−r間隔測定装置及び心拍数測定装置
JP2005342188A (ja) 2004-06-02 2005-12-15 Delta Tooling Co Ltd 心身状態判定システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080060754A (ko) 2008-07-02
US8160685B2 (en) 2012-04-17
US20080161706A1 (en) 2008-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944251B1 (en) Method, apparatus and computer-readable medium for confidence level determination of ambulatory hr algorithm based on a three-way rhythm classifier
US7474916B2 (en) Method and apparatus for discriminating ventricular and supraventricular tachyarrhythmias
US10098561B2 (en) Method and apparatus for detection of heartbeat characteristics
US6980860B2 (en) Detection of supraventricular tachycardia with 1:1 atrial to ventricular conduction
US8774908B2 (en) Systems for detecting cardiac arrhythmias
US7537569B2 (en) Method and apparatus for detection of tachyarrhythmia using cycle lengths
CN106659407B (zh) 使用心室速率变化性的心房颤动检测
KR100874168B1 (ko) 적응형 피크 심장박동 검출 시스템 및 그 방법
JP5384026B2 (ja) 平均心拍数及びnibpを用いたspo2心房性細動検出の偽陽性アラーム低減
US8442624B2 (en) System for cardiac medical condition detection
EP1219237B1 (en) Atrial fibrillation detection method and apparatus
RU2496413C2 (ru) Мониторинг мерцательной аритмии
US8388542B2 (en) System for cardiac pathology detection and characterization
US9301702B2 (en) Systems and methods for exploiting pulmonary artery pressure obtained from an implantable sensor to detect cardiac rhythm irregularities
US11771360B2 (en) Cardiac monitoring system with normally conducted QRS complex identification
EP2157910A1 (en) Systems and methods for tachyarrhythmia discrimination
CN111407264B (zh) 一种t波过感知检测方法和植入式医疗设备
CN111407235B (zh) 结合心音解决t波过感知的方法及医疗设备
KR101107490B1 (ko) 피크 심장 박동 검출 시스템 및 방법
CN111407233B (zh) 一种结合心音解决t波过感知的方法及医疗设备
CN111407234B (zh) T波过感知的检测方法及医疗设备
KR101030170B1 (ko) 저전력 소모를 위한 피크 심장 박동 검출 시스템 및 그 방법
CN113229780A (zh) 用于检测室性颤动的设备和方法
WO2019135146A2 (en) Method and system for monitoring a heartbeat and determining a heartbeat chaoticity index
Rahman et al. Using Blood Pressure Data to Detect Premature Ventricular Contraction Beat

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110930

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120921

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee